WO2023282224A1 - 有機発光素子およびその設計方法 - Google Patents
有機発光素子およびその設計方法 Download PDFInfo
- Publication number
- WO2023282224A1 WO2023282224A1 PCT/JP2022/026567 JP2022026567W WO2023282224A1 WO 2023282224 A1 WO2023282224 A1 WO 2023282224A1 JP 2022026567 W JP2022026567 W JP 2022026567W WO 2023282224 A1 WO2023282224 A1 WO 2023282224A1
- Authority
- WO
- WIPO (PCT)
- Prior art keywords
- organic compound
- light
- layer
- group
- organic
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 35
- 238000013461 design Methods 0.000 title claims description 15
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 claims abstract description 304
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 141
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 claims abstract description 81
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 133
- 125000004433 nitrogen atom Chemical group N* 0.000 claims description 45
- 125000001997 phenyl group Chemical group [H]C1=C([H])C([H])=C(*)C([H])=C1[H] 0.000 claims description 40
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 claims description 32
- 125000000609 carbazolyl group Chemical group C1(=CC=CC=2C3=CC=CC=C3NC12)* 0.000 claims description 22
- 125000004093 cyano group Chemical group *C#N 0.000 claims description 22
- 125000001072 heteroaryl group Chemical group 0.000 claims description 19
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical group [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 18
- 125000004986 diarylamino group Chemical group 0.000 claims description 15
- 238000005401 electroluminescence Methods 0.000 claims description 15
- TXCDCPKCNAJMEE-UHFFFAOYSA-N dibenzofuran Chemical group C1=CC=C2C3=CC=CC=C3OC2=C1 TXCDCPKCNAJMEE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- IYYZUPMFVPLQIF-ALWQSETLSA-N dibenzothiophene Chemical group C1=CC=CC=2[34S]C3=C(C=21)C=CC=C3 IYYZUPMFVPLQIF-ALWQSETLSA-N 0.000 claims description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims description 5
- QJGQUHMNIGDVPM-UHFFFAOYSA-N nitrogen group Chemical group [N] QJGQUHMNIGDVPM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 335
- 125000001424 substituent group Chemical group 0.000 description 120
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 description 69
- 125000004435 hydrogen atom Chemical group [H]* 0.000 description 62
- 239000010408 film Substances 0.000 description 56
- 125000004431 deuterium atom Chemical group 0.000 description 46
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 40
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 34
- 125000004429 atom Chemical group 0.000 description 33
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 32
- -1 diphenylamino group Chemical group 0.000 description 25
- 230000032258 transport Effects 0.000 description 25
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 24
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 24
- 125000004430 oxygen atom Chemical group O* 0.000 description 22
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 description 21
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 description 21
- 229910052805 deuterium Inorganic materials 0.000 description 21
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 20
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 19
- 230000005525 hole transport Effects 0.000 description 17
- 125000004434 sulfur atom Chemical group 0.000 description 17
- 125000003277 amino group Chemical group 0.000 description 15
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 15
- 125000003545 alkoxy group Chemical group 0.000 description 14
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 14
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 13
- 125000001153 fluoro group Chemical group F* 0.000 description 12
- 125000004104 aryloxy group Chemical group 0.000 description 10
- 238000005538 encapsulation Methods 0.000 description 10
- 239000012044 organic layer Substances 0.000 description 10
- 125000000732 arylene group Chemical group 0.000 description 9
- 239000004642 Polyimide Substances 0.000 description 8
- 125000001769 aryl amino group Chemical group 0.000 description 8
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 8
- 125000005647 linker group Chemical group 0.000 description 8
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 8
- 229920001721 polyimide Polymers 0.000 description 8
- 238000007740 vapor deposition Methods 0.000 description 8
- YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N Toluene Chemical compound CC1=CC=CC=C1 YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 125000003342 alkenyl group Chemical group 0.000 description 6
- 125000004556 carbazol-9-yl group Chemical group C1=CC=CC=2C3=CC=CC=C3N(C12)* 0.000 description 6
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 6
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 6
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 6
- 125000005549 heteroarylene group Chemical group 0.000 description 6
- 238000001296 phosphorescence spectrum Methods 0.000 description 6
- NAWXUBYGYWOOIX-SFHVURJKSA-N (2s)-2-[[4-[2-(2,4-diaminoquinazolin-6-yl)ethyl]benzoyl]amino]-4-methylidenepentanedioic acid Chemical compound C1=CC2=NC(N)=NC(N)=C2C=C1CCC1=CC=C(C(=O)N[C@@H](CC(=C)C(O)=O)C(O)=O)C=C1 NAWXUBYGYWOOIX-SFHVURJKSA-N 0.000 description 5
- YTPLMLYBLZKORZ-UHFFFAOYSA-N Thiophene Chemical group C=1C=CSC=1 YTPLMLYBLZKORZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N acrylic acid group Chemical group C(C=C)(=O)O NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000003086 colorant Substances 0.000 description 5
- 125000006413 ring segment Chemical group 0.000 description 5
- JUJWROOIHBZHMG-UHFFFAOYSA-N Pyridine Chemical group C1=CC=NC=C1 JUJWROOIHBZHMG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- MWPLVEDNUUSJAV-UHFFFAOYSA-N anthracene Chemical compound C1=CC=CC2=CC3=CC=CC=C3C=C21 MWPLVEDNUUSJAV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 description 4
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 4
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 4
- 239000007772 electrode material Substances 0.000 description 4
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 4
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 4
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 4
- 230000005283 ground state Effects 0.000 description 4
- 125000005842 heteroatom Chemical group 0.000 description 4
- 238000002161 passivation Methods 0.000 description 4
- BBEAQIROQSPTKN-UHFFFAOYSA-N pyrene Chemical compound C1=CC=C2C=CC3=CC=CC4=CC=C1C2=C43 BBEAQIROQSPTKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 125000001567 quinoxalinyl group Chemical group N1=C(C=NC2=CC=CC=C12)* 0.000 description 4
- 230000006798 recombination Effects 0.000 description 4
- 238000005215 recombination Methods 0.000 description 4
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 4
- 125000000999 tert-butyl group Chemical group [H]C([H])([H])C(*)(C([H])([H])[H])C([H])([H])[H] 0.000 description 4
- FLBAYUMRQUHISI-UHFFFAOYSA-N 1,8-naphthyridine Chemical group N1=CC=CC2=CC=CN=C21 FLBAYUMRQUHISI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N Furan Chemical group C=1C=COC=1 YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910001374 Invar Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 3
- 238000005229 chemical vapour deposition Methods 0.000 description 3
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 3
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 3
- 239000002019 doping agent Substances 0.000 description 3
- 238000000295 emission spectrum Methods 0.000 description 3
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 3
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 3
- 238000002189 fluorescence spectrum Methods 0.000 description 3
- 125000005843 halogen group Chemical group 0.000 description 3
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 3
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 3
- 125000001434 methanylylidene group Chemical group [H]C#[*] 0.000 description 3
- 125000001624 naphthyl group Chemical group 0.000 description 3
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 3
- 230000037361 pathway Effects 0.000 description 3
- YNPNZTXNASCQKK-UHFFFAOYSA-N phenanthrene Chemical group C1=CC=C2C3=CC=CC=C3C=CC2=C1 YNPNZTXNASCQKK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 125000003373 pyrazinyl group Chemical group 0.000 description 3
- 125000000714 pyrimidinyl group Chemical group 0.000 description 3
- 125000000168 pyrrolyl group Chemical group 0.000 description 3
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 3
- 125000002943 quinolinyl group Chemical group N1=C(C=CC2=CC=CC=C12)* 0.000 description 3
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000002356 single layer Substances 0.000 description 3
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 3
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 3
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 3
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 3
- 125000005580 triphenylene group Chemical group 0.000 description 3
- 238000001771 vacuum deposition Methods 0.000 description 3
- GWYPDXLJACEENP-UHFFFAOYSA-N 1,3-cycloheptadiene Chemical group C1CC=CC=CC1 GWYPDXLJACEENP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- IANQTJSKSUMEQM-UHFFFAOYSA-N 1-benzofuran Chemical group C1=CC=C2OC=CC2=C1 IANQTJSKSUMEQM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- FCEHBMOGCRZNNI-UHFFFAOYSA-N 1-benzothiophene Chemical group C1=CC=C2SC=CC2=C1 FCEHBMOGCRZNNI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N Alumina Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ATYGWGMPNAEMLZ-UHFFFAOYSA-N N#Cc1cccc(-c2cccc3c4ccccc4[nH]c23)c1C#N Chemical class N#Cc1cccc(-c2cccc3c4ccccc4[nH]c23)c1C#N ATYGWGMPNAEMLZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical group [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- FZWLAAWBMGSTSO-UHFFFAOYSA-N Thiazole Chemical group C1=CSC=N1 FZWLAAWBMGSTSO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- JFBZPFYRPYOZCQ-UHFFFAOYSA-N [Li].[Al] Chemical compound [Li].[Al] JFBZPFYRPYOZCQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- JHYLKGDXMUDNEO-UHFFFAOYSA-N [Mg].[In] Chemical compound [Mg].[In] JHYLKGDXMUDNEO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 2
- 125000002723 alicyclic group Chemical group 0.000 description 2
- 125000003282 alkyl amino group Chemical group 0.000 description 2
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 2
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- SNAAJJQQZSMGQD-UHFFFAOYSA-N aluminum magnesium Chemical compound [Mg].[Al] SNAAJJQQZSMGQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000007980 azole derivatives Chemical class 0.000 description 2
- 125000000484 butyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 description 2
- CHVJITGCYZJHLR-UHFFFAOYSA-N cyclohepta-1,3,5-triene Chemical group C1C=CC=CC=C1 CHVJITGCYZJHLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ZXIJMRYMVAMXQP-UHFFFAOYSA-N cycloheptene Chemical group C1CCC=CCC1 ZXIJMRYMVAMXQP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- MGNZXYYWBUKAII-UHFFFAOYSA-N cyclohexa-1,3-diene Chemical group C1CC=CC=C1 MGNZXYYWBUKAII-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 125000000596 cyclohexenyl group Chemical group C1(=CCCCC1)* 0.000 description 2
- 125000000113 cyclohexyl group Chemical group [H]C1([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])(*)C([H])([H])C1([H])[H] 0.000 description 2
- LPIQUOYDBNQMRZ-UHFFFAOYSA-N cyclopentene Chemical group C1CC=CC1 LPIQUOYDBNQMRZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 2
- 125000001495 ethyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 2
- 230000005281 excited state Effects 0.000 description 2
- GVEPBJHOBDJJJI-UHFFFAOYSA-N fluoranthrene Natural products C1=CC(C2=CC=CC=C22)=C3C2=CC=CC3=C1 GVEPBJHOBDJJJI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 125000005553 heteroaryloxy group Chemical group 0.000 description 2
- 238000004770 highest occupied molecular orbital Methods 0.000 description 2
- 125000002636 imidazolinyl group Chemical group 0.000 description 2
- 125000002883 imidazolyl group Chemical group 0.000 description 2
- 125000003454 indenyl group Chemical group C1(C=CC2=CC=CC=C12)* 0.000 description 2
- AMGQUBHHOARCQH-UHFFFAOYSA-N indium;oxotin Chemical compound [In].[Sn]=O AMGQUBHHOARCQH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 125000001041 indolyl group Chemical group 0.000 description 2
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 2
- ZLTPDFXIESTBQG-UHFFFAOYSA-N isothiazole Chemical group C=1C=NSC=1 ZLTPDFXIESTBQG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 125000000842 isoxazolyl group Chemical group 0.000 description 2
- 238000004768 lowest unoccupied molecular orbital Methods 0.000 description 2
- SJCKRGFTWFGHGZ-UHFFFAOYSA-N magnesium silver Chemical compound [Mg].[Ag] SJCKRGFTWFGHGZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 125000002496 methyl group Chemical group [H]C([H])([H])* 0.000 description 2
- 125000001280 n-hexyl group Chemical group C(CCCCC)* 0.000 description 2
- 125000002971 oxazolyl group Chemical group 0.000 description 2
- 238000000059 patterning Methods 0.000 description 2
- 125000002080 perylenyl group Chemical group C1(=CC=C2C=CC=C3C4=CC=CC5=CC=CC(C1=C23)=C45)* 0.000 description 2
- CSHWQDPOILHKBI-UHFFFAOYSA-N peryrene Natural products C1=CC(C2=CC=CC=3C2=C2C=CC=3)=C3C2=CC=CC3=C1 CSHWQDPOILHKBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005424 photoluminescence Methods 0.000 description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
- 125000003226 pyrazolyl group Chemical group 0.000 description 2
- PBMFSQRYOILNGV-UHFFFAOYSA-N pyridazine Chemical group C1=CC=NN=C1 PBMFSQRYOILNGV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000006862 quantum yield reaction Methods 0.000 description 2
- 238000011160 research Methods 0.000 description 2
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 2
- XOLBLPGZBRYERU-UHFFFAOYSA-N tin dioxide Chemical compound O=[Sn]=O XOLBLPGZBRYERU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 2
- 239000012780 transparent material Substances 0.000 description 2
- 238000003631 wet chemical etching Methods 0.000 description 2
- UWRZIZXBOLBCON-VOTSOKGWSA-N (e)-2-phenylethenamine Chemical class N\C=C\C1=CC=CC=C1 UWRZIZXBOLBCON-VOTSOKGWSA-N 0.000 description 1
- JYEUMXHLPRZUAT-UHFFFAOYSA-N 1,2,3-triazine Chemical group C1=CN=NN=C1 JYEUMXHLPRZUAT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000001989 1,3-phenylene group Chemical group [H]C1=C([H])C([*:1])=C([H])C([*:2])=C1[H] 0.000 description 1
- VERMWGQSKPXSPZ-BUHFOSPRSA-N 1-[(e)-2-phenylethenyl]anthracene Chemical class C=1C=CC2=CC3=CC=CC=C3C=C2C=1\C=C\C1=CC=CC=C1 VERMWGQSKPXSPZ-BUHFOSPRSA-N 0.000 description 1
- 125000001637 1-naphthyl group Chemical group [H]C1=C([H])C([H])=C2C(*)=C([H])C([H])=C([H])C2=C1[H] 0.000 description 1
- OYNJAUIAADXAOW-UHFFFAOYSA-N 2,3,5,6-tetra(carbazol-9-yl)benzene-1,4-dicarbonitrile Chemical compound C1=CC=CC=2C3=CC=CC=C3N(C1=2)C1=C(C(=C(C(=C1C#N)N1C2=CC=CC=C2C=2C=CC=CC1=2)N1C2=CC=CC=C2C=2C=CC=CC1=2)C#N)N1C2=CC=CC=C2C=2C=CC=CC1=2 OYNJAUIAADXAOW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- MVWPVABZQQJTPL-UHFFFAOYSA-N 2,3-diphenylcyclohexa-2,5-diene-1,4-dione Chemical class O=C1C=CC(=O)C(C=2C=CC=CC=2)=C1C1=CC=CC=C1 MVWPVABZQQJTPL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000003229 2-methylhexyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])(C([H])([H])[H])C([H])([H])* 0.000 description 1
- 125000001622 2-naphthyl group Chemical group [H]C1=C([H])C([H])=C2C([H])=C(*)C([H])=C([H])C2=C1[H] 0.000 description 1
- 125000004105 2-pyridyl group Chemical group N1=C([*])C([H])=C([H])C([H])=C1[H] 0.000 description 1
- 125000003349 3-pyridyl group Chemical group N1=C([H])C([*])=C([H])C([H])=C1[H] 0.000 description 1
- 125000000339 4-pyridyl group Chemical group N1=C([H])C([H])=C([*])C([H])=C1[H] 0.000 description 1
- ZCYVEMRRCGMTRW-UHFFFAOYSA-N 7553-56-2 Chemical group [I] ZCYVEMRRCGMTRW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZYASLTYCYTYKFC-UHFFFAOYSA-N 9-methylidenefluorene Chemical class C1=CC=C2C(=C)C3=CC=CC=C3C2=C1 ZYASLTYCYTYKFC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 1
- VVJKKWFAADXIJK-UHFFFAOYSA-N Allylamine Chemical class NCC=C VVJKKWFAADXIJK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WKBOTKDWSSQWDR-UHFFFAOYSA-N Bromine atom Chemical group [Br] WKBOTKDWSSQWDR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229940126062 Compound A Drugs 0.000 description 1
- YZCKVEUIGOORGS-OUBTZVSYSA-N Deuterium Chemical compound [2H] YZCKVEUIGOORGS-OUBTZVSYSA-N 0.000 description 1
- NLDMNSXOCDLTTB-UHFFFAOYSA-N Heterophylliin A Natural products O1C2COC(=O)C3=CC(O)=C(O)C(O)=C3C3=C(O)C(O)=C(O)C=C3C(=O)OC2C(OC(=O)C=2C=C(O)C(O)=C(O)C=2)C(O)C1OC(=O)C1=CC(O)=C(O)C(O)=C1 NLDMNSXOCDLTTB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 1
- 229910000799 K alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PAYRUJLWNCNPSJ-UHFFFAOYSA-N N-phenyl amine Natural products NC1=CC=CC=C1 PAYRUJLWNCNPSJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910004205 SiNX Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- OWXLRKWPEIAGAT-UHFFFAOYSA-N [Mg].[Cu] Chemical compound [Mg].[Cu] OWXLRKWPEIAGAT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000000862 absorption spectrum Methods 0.000 description 1
- 125000002252 acyl group Chemical group 0.000 description 1
- 125000004453 alkoxycarbonyl group Chemical group 0.000 description 1
- 125000004414 alkyl thio group Chemical group 0.000 description 1
- 125000000304 alkynyl group Chemical group 0.000 description 1
- 229940051880 analgesics and antipyretics pyrazolones Drugs 0.000 description 1
- 125000005577 anthracene group Chemical group 0.000 description 1
- 150000008425 anthrones Chemical class 0.000 description 1
- 125000006615 aromatic heterocyclic group Chemical group 0.000 description 1
- 125000005161 aryl oxy carbonyl group Chemical group 0.000 description 1
- 125000005110 aryl thio group Chemical group 0.000 description 1
- BHXFKXOIODIUJO-UHFFFAOYSA-N benzene-1,4-dicarbonitrile Chemical compound N#CC1=CC=C(C#N)C=C1 BHXFKXOIODIUJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 125000002529 biphenylenyl group Chemical group C1(=CC=CC=2C3=CC=CC=C3C12)* 0.000 description 1
- 235000012745 brilliant blue FCF Nutrition 0.000 description 1
- 150000001718 carbodiimides Chemical class 0.000 description 1
- 125000002915 carbonyl group Chemical group [*:2]C([*:1])=O 0.000 description 1
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 1
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000001309 chloro group Chemical group Cl* 0.000 description 1
- 238000010549 co-Evaporation Methods 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 229920001940 conductive polymer Polymers 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 description 1
- 125000000582 cycloheptyl group Chemical group [H]C1([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])(*)C([H])([H])C1([H])[H] 0.000 description 1
- 125000001511 cyclopentyl group Chemical group [H]C1([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])(*)C1([H])[H] 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- 238000000609 electron-beam lithography Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 125000005678 ethenylene group Chemical group [H]C([*:1])=C([H])[*:2] 0.000 description 1
- 125000001301 ethoxy group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])O* 0.000 description 1
- 125000000816 ethylene group Chemical group [H]C([H])([*:1])C([H])([H])[*:2] 0.000 description 1
- 230000001747 exhibiting effect Effects 0.000 description 1
- 230000005669 field effect Effects 0.000 description 1
- 150000008376 fluorenones Chemical class 0.000 description 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 1
- 230000009477 glass transition Effects 0.000 description 1
- 125000005226 heteroaryloxycarbonyl group Chemical group 0.000 description 1
- 125000005368 heteroarylthio group Chemical group 0.000 description 1
- 150000007857 hydrazones Chemical class 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 description 1
- 150000002460 imidazoles Chemical class 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 229910052738 indium Inorganic materials 0.000 description 1
- APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N indium atom Chemical compound [In] APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VVVPGLRKXQSQSZ-UHFFFAOYSA-N indolo[3,2-c]carbazole Chemical class C1=CC=CC2=NC3=C4C5=CC=CC=C5N=C4C=CC3=C21 VVVPGLRKXQSQSZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910010272 inorganic material Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011147 inorganic material Substances 0.000 description 1
- 229940079865 intestinal antiinfectives imidazole derivative Drugs 0.000 description 1
- 229910052740 iodine Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000000959 isobutyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])(C([H])([H])[H])C([H])([H])* 0.000 description 1
- 125000004491 isohexyl group Chemical group C(CCC(C)C)* 0.000 description 1
- 125000001972 isopentyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])(C([H])([H])[H])C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 1
- LAQPNDIUHRHNCV-UHFFFAOYSA-N isophthalonitrile Chemical compound N#CC1=CC=CC(C#N)=C1 LAQPNDIUHRHNCV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000000555 isopropenyl group Chemical group [H]\C([H])=C(\*)C([H])([H])[H] 0.000 description 1
- 125000003253 isopropoxy group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])(O*)C([H])([H])[H] 0.000 description 1
- 125000001449 isopropyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])(*)C([H])([H])[H] 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000001459 lithography Methods 0.000 description 1
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 1
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 238000000691 measurement method Methods 0.000 description 1
- 229910001092 metal group alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000000956 methoxy group Chemical group [H]C([H])([H])O* 0.000 description 1
- 125000002950 monocyclic group Chemical group 0.000 description 1
- 125000004370 n-butenyl group Chemical group [H]\C([H])=C(/[H])C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 1
- 125000006606 n-butoxy group Chemical group 0.000 description 1
- 125000004108 n-butyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 1
- 125000003136 n-heptyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 1
- 125000000740 n-pentyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 1
- 125000003506 n-propoxy group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])O* 0.000 description 1
- 125000004123 n-propyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000000449 nitro group Chemical group [O-][N+](*)=O 0.000 description 1
- 150000002829 nitrogen Chemical group 0.000 description 1
- 230000005693 optoelectronics Effects 0.000 description 1
- 239000011368 organic material Substances 0.000 description 1
- 150000004866 oxadiazoles Chemical class 0.000 description 1
- 150000007978 oxazole derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 1
- 150000004986 phenylenediamines Chemical class 0.000 description 1
- 238000000206 photolithography Methods 0.000 description 1
- 108091008695 photoreceptors Proteins 0.000 description 1
- 238000001020 plasma etching Methods 0.000 description 1
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- BITYAPCSNKJESK-UHFFFAOYSA-N potassiosodium Chemical compound [Na].[K] BITYAPCSNKJESK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000002924 primary amino group Chemical group [H]N([H])* 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- JEXVQSWXXUJEMA-UHFFFAOYSA-N pyrazol-3-one Chemical class O=C1C=CN=N1 JEXVQSWXXUJEMA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000003219 pyrazolines Chemical class 0.000 description 1
- 238000010791 quenching Methods 0.000 description 1
- 229910052761 rare earth metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 125000003808 silyl group Chemical group [H][Si]([H])([H])[*] 0.000 description 1
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 1
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- PJANXHGTPQOBST-UHFFFAOYSA-N stilbene Chemical class C=1C=CC=CC=1C=CC1=CC=CC=C1 PJANXHGTPQOBST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 125000000547 substituted alkyl group Chemical group 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- 229940042055 systemic antimycotics triazole derivative Drugs 0.000 description 1
- 150000004867 thiadiazoles Chemical class 0.000 description 1
- 229930192474 thiophene Natural products 0.000 description 1
- IBBLKSWSCDAPIF-UHFFFAOYSA-N thiopyran Chemical compound S1C=CC=C=C1 IBBLKSWSCDAPIF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000002834 transmittance Methods 0.000 description 1
- 125000004665 trialkylsilyl group Chemical group 0.000 description 1
- 125000004306 triazinyl group Chemical group 0.000 description 1
- 238000007738 vacuum evaporation Methods 0.000 description 1
- 125000000391 vinyl group Chemical group [H]C([*])=C([H])[H] 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K85/00—Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
- H10K85/60—Organic compounds having low molecular weight
- H10K85/649—Aromatic compounds comprising a hetero atom
- H10K85/657—Polycyclic condensed heteroaromatic hydrocarbons
- H10K85/6572—Polycyclic condensed heteroaromatic hydrocarbons comprising only nitrogen in the heteroaromatic polycondensed ring system, e.g. phenanthroline or carbazole
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K11/00—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials
- C09K11/06—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing organic luminescent materials
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K50/00—Organic light-emitting devices
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K50/00—Organic light-emitting devices
- H10K50/10—OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED]
- H10K50/11—OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED] characterised by the electroluminescent [EL] layers
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K85/00—Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
- H10K85/60—Organic compounds having low molecular weight
- H10K85/649—Aromatic compounds comprising a hetero atom
- H10K85/654—Aromatic compounds comprising a hetero atom comprising only nitrogen as heteroatom
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K85/00—Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
- H10K85/60—Organic compounds having low molecular weight
- H10K85/649—Aromatic compounds comprising a hetero atom
- H10K85/657—Polycyclic condensed heteroaromatic hydrocarbons
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K85/00—Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
- H10K85/60—Organic compounds having low molecular weight
- H10K85/649—Aromatic compounds comprising a hetero atom
- H10K85/657—Polycyclic condensed heteroaromatic hydrocarbons
- H10K85/6574—Polycyclic condensed heteroaromatic hydrocarbons comprising only oxygen in the heteroaromatic polycondensed ring system, e.g. cumarine dyes
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K85/00—Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
- H10K85/60—Organic compounds having low molecular weight
- H10K85/649—Aromatic compounds comprising a hetero atom
- H10K85/657—Polycyclic condensed heteroaromatic hydrocarbons
- H10K85/6576—Polycyclic condensed heteroaromatic hydrocarbons comprising only sulfur in the heteroaromatic polycondensed ring system, e.g. benzothiophene
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K2101/00—Properties of the organic materials covered by group H10K85/00
- H10K2101/20—Delayed fluorescence emission
Definitions
- the present invention relates to an organic light emitting device using a delayed fluorescence material and a design method thereof.
- the invention also relates to a program and database for implementing the design method.
- organic light-emitting elements such as organic electroluminescence elements (organic EL elements)
- organic electroluminescence elements organic electroluminescence elements
- various studies have been made to improve the luminous efficiency by newly developing and combining electron transporting materials, hole transporting materials, host materials, luminescent materials, etc., which constitute organic electroluminescence devices.
- research on organic light-emitting devices using delayed fluorescence materials can also be seen.
- a delayed fluorescence material is a compound that emits fluorescence when returning from the excited singlet state to the ground state after reverse intersystem crossing from the excited triplet state to the excited singlet state occurs in the excited state. Fluorescence by such a pathway is called delayed fluorescence because it is observed later than the fluorescence from the excited singlet state directly generated from the ground state (ordinary fluorescence).
- the probability of occurrence of an excited singlet state and an excited triplet state is statistically 25%:75%.
- the delayed fluorescence material not only the excited singlet state but also the excited triplet state can be used for fluorescence emission through the above-mentioned reverse intersystem crossing pathway. Luminous efficiency is obtained.
- a benzene derivative having a heteroaryl group such as a carbazolyl group or a diphenylamino group and at least two cyano groups has been proposed, and high luminous efficiency can be obtained in an organic EL device using the benzene derivative in the light emitting layer. It has been confirmed that this is the case (see Patent Document 1).
- a carbazolyldicyanobenzene derivative (4CzTPN) is a thermally activated delayed fluorescence material, and an organic electroluminescence device using this carbazolyldicyanobenzene derivative has a high internal EL quantum. Efficiencies have been reported to be achieved.
- the present inventors have made intensive studies with the aim of improving the light-emitting performance of an organic light-emitting device having a light-emitting layer containing a delayed fluorescence material as an assist dopant.
- the present inventors have found that by selecting a delayed fluorescence material that satisfies specific conditions in relation to the light-emitting material, the orientation of the light-emitting material in the light-emitting layer is achieved. can be increased to improve the emission characteristics of the organic light-emitting device.
- the present invention has been proposed based on such findings, and specifically has the following configurations.
- An organic light-emitting device having a light-emitting layer composed of a first organic compound, a second organic compound, a third organic compound and other optional components, the second organic compound is a delayed fluorescence material, An organic light-emitting device that satisfies the relationships of the following formulas (a) and (b).
- E S1 (1) is the lowest excited singlet energy of the first organic compound
- E S1 (2) is the lowest excited singlet energy of the second organic compound
- E S1 (3) is the lowest excited singlet energy of the third organic compound
- S (1, 2, 3) is the S value of the light-emitting layer
- S(1,3) represents the S value of the layer when the light-emitting layer is replaced with a layer composed of the first organic compound, the third organic compound and the other optional components.
- [2] The organic light-emitting device according to [1], wherein S(1,2,3) is smaller than S(1,3) by 0.03 or more.
- [5] The organic light emitting device according to any one of [1] to [4], wherein S(1,2) is -0.25 or less.
- [6] The organic light-emitting device according to any one of [1] to [5], wherein the concentration of the third organic compound in the light-emitting layer is 6% by weight or less.
- [7] The organic light emitting device according to any one of [1] to [6], wherein the third organic compound is a compound having a multiple resonance effect of boron atoms and nitrogen atoms.
- the second organic compound has an acceptor group containing a nitrogen-containing heteroaryl group or a cyano group on a benzene ring and a diarylamino group (even if the two aryl groups constituting the diarylamino group are bonded to each other,
- the organic light-emitting device according to any one of [1] to [8], which is a compound having a structure in which a donor group containing a benzene ring is bonded to a benzene ring.
- E S1 (1) is the lowest excited singlet energy of the first organic compound
- E S1 (2) is the lowest excited singlet energy of the second organic compound
- E S1 (3) is the lowest excited singlet energy of the third organic compound
- S (1, 2, 3) is the layer when the light-emitting layer is a layer composed of the first organic compound, the delayed fluorescence material to be considered as a candidate, the third organic compound, and the other optional components.
- S value of S(1,3) represents the S value of the layer when the light-emitting layer is a layer composed of the first organic compound, the third organic compound, and the other optional components.
- the light-emitting material in the light-emitting layer containing the delayed fluorescence material has high orientation. Further, by using the production design method, program and database of the present invention, it is possible to easily design an organic light-emitting device having a light-emitting layer with high orientation.
- substituted means an atom or group of atoms other than a hydrogen atom and a deuterium atom.
- substituted or unsubstituted means that hydrogen atoms may be replaced with deuterium atoms or substituents.
- the organic light-emitting device of the present invention has a light-emitting layer comprising a first organic compound, a second organic compound, a third organic compound and other optional components.
- the first organic compound, the second organic compound, and the third organic compound satisfy the relationship of formula (a) below, and the second organic compound is a delayed fluorescence material.
- E S1 (1) in formula (a) represents the lowest excited singlet energy of the first organic compound
- E S1 (2) represents the lowest excited singlet energy of the second organic compound
- E S1 (3) represents the second 3 represents the lowest excited singlet energy of organic compounds.
- eV is adopted as a unit.
- the lowest excited singlet energy can be obtained by preparing a thin film or a toluene solution (concentration 10 ⁇ 5 mol/L) of the compound to be measured and measuring the fluorescence spectrum at room temperature (300 K) (for details, see the second organic See the measurement method of the lowest excited singlet energy in the description column of the compound).
- E S1 (1) - E S1 (2) can be, for example, in the range of 0.20 eV or more, or in the range of 0.40 eV or more, or in the range of 0.60 eV or more, and It can be in the range of 1.50 eV or less, in the range of 1.20 eV or less, or in the range of 0.80 eV or less.
- E S1 (2) - E S1 (3) can be, for example, in the range of 0.05 eV or more, or in the range of 0.10 eV or more, or in the range of 0.15 eV or more, and It can be in the range of 0.50 eV or less, in the range of 0.30 eV or less, or in the range of 0.20 eV or less.
- E S1 (1) - E S1 (3) can be, for example, in the range of 0.25 eV or more, or in the range of 0.45 eV or more, or in the range of 0.65 eV or more, and It can be in the range of 2.00 eV or less, in the range of 1.70 eV or less, or in the range of 1.30 eV or less.
- Conc(1), Conc(2), and Conc(3) are Conc(1), Conc(2), and Conc(3), respectively, the following formula ( It is preferable to satisfy the relationship of d).
- Conc (1) is preferably 30% by weight or more, can be in the range of 50% by weight or more, can be in the range of 60% by weight or more, and can be in the range of 99% by weight or less. , 85% by weight or less, or 70% by weight or less.
- Conc (2) is preferably 5% by weight or more, can be in the range of 15% by weight or more, can be in the range of 30% by weight or more, and can be in the range of 45% by weight or less. , 40% by weight or less, or 35% by weight or less.
- Conc(3) is preferably 6% by weight or less, more preferably 3% by weight or less.
- Conc (3) can be in the range of 0.01% by weight or more, 0.1% by weight or more, or 0.3% by weight or more, or 2% by weight. It can be within the following range, or within the range of 1% by weight or less.
- Conc(1)/Conc(3) can be in the range of 10 or more, 50 or more, or 90 or more, and can be in the range of 10000 or less, or 1000 or less.
- Conc(2)/Conc(3) is within the range of 5 or more, within the range of 10 or more, within the range of 20 or more, within the range of 30 or more, or within the range of 50 or more. and can be in the range of 500 or less, in the range of 300 or less, or in the range of 100 or less.
- the light-emitting layer of the present invention may or may not contain further components in addition to the first organic compound, the second organic compound, and the third organic compound.
- the S value of the light-emitting layer (denoted as S(1,2,3)) is It is smaller than the S value (the S value of the fluorescent layer F is denoted as S(1,3)) of the layer (which is called the fluorescent layer F) composed of the first organic compound, the third organic compound, and other optional components.
- the fluorescent layer F is composed of components excluding the second organic compound among the components constituting the light-emitting layer.
- the concentration (% by weight) of the third organic compound in the fluorescent layer F is set to 6% by weight, S(1,3) is measured, and the result is compared with S(1,2,3).
- S(1,3) becomes small.
- S(1,3) may be measured at less than (eg, 0.5% by weight), and the result may be compared with S(1,2,3) to determine the magnitude relationship.
- S (1, 2, 3) is smaller than S (1, 3) measured when the concentration of the third organic compound in the fluorescent layer F is less than 6% by weight (for example, 0.5% by weight)
- S(1,3) measured at a third organic compound concentration of 6% by weight is also smaller than S(1,2,3).
- S(1,2,3) of the light-emitting layer is preferably 0.03 or more smaller than S(1,3) when the fluorescent layer F contains 6% by weight of the third organic compound, and is preferably 0.05 It is more preferable that it is smaller than For example, it can be reduced by 0.10 or more, 0.20 or more, or 0.30 or more.
- the S value is called an orientation parameter or an orientation value, and is an index indicating the degree of orientation of the light-emitting material in the light-emitting layer. A larger negative value (a smaller value) means a higher orientation.
- S-values are from Scientific Reports 2017, 7, 8405.
- the S value (the S value of the retardation layer T is denoted as S (1, 2)) of the layer (referred to as the retardation layer T) composed of the first organic compound, the second organic compound, and other optional components is It is smaller than S(1,3), which is the S value of the fluorescent layer F composed of the first organic compound, the third organic compound and other optional components.
- the concentration of the second organic compound in the retardation layer T is the same as the concentration of the second organic compound in the light emitting layer.
- the concentration of the third organic compound in the fluorescent layer F is set to 6% by weight, and S(1,3) is measured and compared. good.
- S(1,2) of the retardation layer T is preferably smaller than S(1,3) when the fluorescent layer F contains 6% by weight of the third organic compound by 0.05 or more, preferably 0.10 or more. Smaller is more preferred. For example, it can be reduced by 0.20 or more, 0.30 or more, or 0.40 or more.
- S(1,2) of the retardation layer T is preferably ⁇ 0.20 or less, more preferably ⁇ 0.25 or less, further preferably ⁇ 0.30 or less, and ⁇ 0.35 It is even more preferably -0.40 or less, and particularly preferably -0.45 or less.
- the S value of the light-emitting layer of the organic light-emitting device of the present invention is preferably less than 0, preferably ⁇ 0.10 or less, more preferably ⁇ 0.20 or less, and ⁇ 0.25 or less. is more preferable. For example, it can be -0.30 or less, or -0.40 or less.
- the first organic compound used in the light-emitting layer of the organic light-emitting device of the present invention is selected from compounds having the lowest excited singlet energy higher than those of the second organic compound and the third organic compound.
- the first organic compound preferably functions as a host material that transports carriers.
- the first organic compound preferably has a function of confining the energy of the compound that mainly emits light in the light-emitting layer in the compound. As a result, the compound that emits light can efficiently convert the energy generated by recombination of holes and electrons in the molecule and the energy received from the first organic compound into light emission.
- the first organic compound is preferably an organic compound that has a hole-transporting ability and an electron-transporting ability, prevents emission from having a longer wavelength, and has a high glass transition temperature.
- the first organic compound is selected from compounds that do not emit delayed fluorescence. Emission from the first organic compound is preferably less than 1% of the light emission from the organic light-emitting device of the present invention, more preferably less than 0.1%, for example less than 0.01%, below the detection limit. may be Preferably, the first organic compound does not contain metal atoms.
- a compound consisting of atoms selected from the group consisting of carbon atoms, hydrogen atoms, nitrogen atoms, oxygen atoms and sulfur atoms can be selected.
- a compound consisting of atoms selected from the group consisting of carbon atoms, hydrogen atoms, nitrogen atoms and oxygen atoms can be selected.
- a compound consisting of carbon atoms, hydrogen atoms and nitrogen atoms can be selected as the first organic compound.
- a compound containing a carbazole structure is selected as the first organic compound.
- the first organic compound contains two or more structures selected from the group consisting of a carbazole structure, a dibenzofuran structure and a dibenzothiophene structure, for example a compound containing two structures, or a compound containing three structures. can be selected.
- a compound containing a 1,3-phenylene structure can be selected as the first organic compound.
- a compound containing a biphenylene structure can be selected as the first organic compound.
- a compound having 5 to 8 benzene rings contained in the molecule can be selected. For example, a compound having 5 rings or a compound having 6 rings can be selected. , 7 may be selected.
- Preferred compounds that can be used as the first organic compound are listed below.
- the second organic compound used in the light-emitting layer of the organic light-emitting device of the present invention has a lowest excited singlet energy lower than that of the first organic compound and a lowest excited singlet energy higher than that of the third organic compound.
- a delayed fluorescence material in the present invention means that in an excited state, a reverse intersystem crossing occurs from an excited triplet state to an excited singlet state, and fluorescence (delayed fluorescence) when returning from the excited singlet state to the ground state is an organic compound that emits
- a delayed fluorescence material is defined as a material that emits fluorescence with an emission lifetime of 100 ns (nanoseconds) or more when measured by a fluorescence lifetime measurement system (such as a streak camera system manufactured by Hamamatsu Photonics).
- the second organic compound is a material capable of emitting delayed fluorescence, it is not essential to emit delayed fluorescence derived from the second organic compound when used in the organic light-emitting device of the present invention.
- the light emission from the second organic compound is preferably less than 10% of the light emission from the organic light-emitting device of the present invention, for example, less than 1%, less than 0.1%, less than 0.01%, and less than the detection limit.
- the second organic compound receives energy from the first organic compound in an excited singlet state and transitions to an excited singlet state.
- the second organic compound may receive energy from the first organic compound in the excited triplet state and transition to the excited triplet state.
- the difference ⁇ E ST between the lowest excited singlet energy and the lowest excited triplet energy at 77 K is preferably 0.3 eV or less, more preferably 0.25 eV or less, and 0.2 eV or less. is more preferably 0.15 eV or less, more preferably 0.1 eV or less, even more preferably 0.07 eV or less, and still more preferably 0.05 eV or less It is preferably 0.03 eV or less, more preferably 0.01 eV or less, and particularly preferably 0.01 eV or less.
- thermally activated delayed fluorescence material absorbs the heat emitted by the device and undergoes reverse intersystem crossing from the excited triplet state to the excited singlet relatively easily, and the excited triplet energy efficiently contributes to light emission. can be done.
- the lowest excited singlet energy (E S1 ) and the lowest excited triplet energy (E T1 ) of the compound in the present invention are values determined by the following procedure.
- ⁇ E ST is a value obtained by calculating E S1 -E T1 .
- (2) Lowest excited singlet energy (E S1 ) A thin film or a toluene solution (concentration 10 ⁇ 5 mol/L) of the compound to be measured is prepared and used as a sample. The fluorescence spectrum of this sample is measured at room temperature (300K). In the fluorescence spectrum, the vertical axis is light emission and the horizontal axis is wavelength.
- the maximum point with a peak intensity of 10% or less of the maximum peak intensity of the spectrum is not included in the maximum value on the shortest wavelength side described above, and is closest to the maximum value on the short wavelength side.
- the tangent line drawn at the point where the value is taken is taken as the tangent line to the rise on the short wavelength side of the phosphorescence spectrum.
- the second organic compound does not contain metal atoms.
- a compound consisting of atoms selected from the group consisting of carbon atoms, hydrogen atoms, deuterium atoms, nitrogen atoms, oxygen atoms and sulfur atoms can be selected as the second organic compound.
- a compound consisting of atoms selected from the group consisting of carbon atoms, hydrogen atoms, deuterium atoms, nitrogen atoms and oxygen atoms can be selected as the second organic compound.
- a compound consisting of carbon atoms, hydrogen atoms, deuterium atoms and nitrogen atoms can be selected as the second organic compound.
- a compound consisting of carbon atoms, hydrogen atoms and nitrogen atoms can be selected as the second organic compound.
- a compound containing a carbazole structure can be selected as the second organic compound.
- a compound containing one or more structures selected from a dibenzofuran structure and a dibenzothiophene structure is selected as the second organic compound.
- a typical second organic compound is a compound having a structure in which one or two acceptor groups and at least one donor group are bonded to a benzene ring.
- the acceptor group include nitrogen-containing heteroaryl groups containing a nitrogen atom as a ring skeleton-constituting atom, such as cyano groups and triazinyl groups, and groups containing these.
- Preferred examples of the donor group include a diarylamino group (two aryl groups constituting the diarylamino group may be bonded to each other) such as a substituted or unsubstituted carbazol-9-yl group.
- a compound in which three or more substituted or unsubstituted carbazol-9-yl groups are bonded to the benzene ring, or a substituted or unsubstituted compound in at least one of the two benzene rings constituting the carbazol-9-yl group A benzofuran ring, a substituted or unsubstituted benzothiophene ring, a substituted or unsubstituted indole ring, a substituted or unsubstituted indene ring, a substituted or unsubstituted silaindene ring, and the like. be able to.
- the acceptor group is a group having a property of attracting electrons to the ring to which the acceptor group is bonded, and can be selected, for example, from groups having a positive Hammett's ⁇ p value.
- the donor group is a group having the property of donating electrons to the ring to which the donor group is bonded, and can be selected, for example, from groups having a negative Hammett's ⁇ p value.
- Hammet's ⁇ p value is defined by L.P. P. Proposed by Hammett, it quantifies the effect of substituents on the reaction rate or equilibrium of para-substituted benzene derivatives.
- k0 is the rate constant of a benzene derivative without a substituent
- k is the rate constant of a benzene derivative substituted with a substituent
- K0 is the equilibrium constant of a benzene derivative without a substituent
- K is a substituent.
- the equilibrium constant of the benzene derivative substituted with ⁇ represents the reaction constant determined by the type and conditions of the reaction.
- acceptor group examples include the following groups in addition to the cyano group.
- * represents a bonding position
- "D" represents a deuterium atom.
- hydrogen atoms may be substituted, for example, with alkyl groups.
- a substituted or unsubstituted benzene ring may be further condensed.
- some or all of the hydrogen atoms may be replaced with deuterium atoms.
- the donor group include the following groups. * represents a bonding position, and "D" represents a deuterium atom.
- hydrogen atoms may be substituted, for example, with alkyl groups. Also, a substituted or unsubstituted benzene ring may be further condensed. Also, some or all of the hydrogen atoms may be replaced with deuterium atoms.
- X 1 to X 5 represent N or CR.
- R represents a hydrogen atom, a deuterium atom or a substituent.
- X 1 to X 5 represent C—R
- those C—R may be the same or different.
- at least one of X 1 to X 5 is CD (wherein D represents a donor group).
- Z represents an acceptor group.
- a compound represented by the following general formula (2) is particularly preferable among the compounds represented by the general formula (1).
- X 1 to X 5 represent N or CR.
- R represents a hydrogen atom, a deuterium atom or a substituent.
- X 1 to X 5 represent C—R
- those C—R may be the same or different.
- at least one of X 1 to X 5 is CD (wherein D represents a donor group).
- none of X 1 to X 5 are C—CN. That is, it is a compound having a structure in which one cyano group and at least one donor group are bonded to a benzene ring.
- only X 2 represents C-CN and X 1 , X 3 -X 5 are not C-CN.
- X 3 represents C-CN and X 1 , X 2 , X 4 , X 5 are not C-CN. That is, it is a compound having a structure in which at least one donor group is bonded to the benzene ring of terephthalonitrile.
- X 1 to X 5 represent N or CR, at least one of which is CD.
- the number of N in X 1 to X 5 is 0 to 4, for example, X 1 and X 3 and X 5 , X 1 and X 3 , X 1 and X 4 , X 2 and X 3 , X 1 and X 5 , X 2 and X 4 , X 1 only, X 2 only, and X 3 only are N.
- the number of CDs is 1 to 5, preferably 2 to 5.
- X 1 and X 2 and X 3 and X 4 and X 5 , X 1 and X 2 and X 4 and X 5 , X 1 and X 2 and X 3 and X 4 , X 1 and X 3 and X 4 and X 5 , X 1 and X 3 and X 5 , X 1 and X 2 and X 5 , X 1 and X 2 and X 4 , X 1 and X 3 and X 4 , X 1 and X 3 and X 4 , X 1 and X 3 , X 1 and X 4 , X 2 and X 3 , X 1 and X 5 , X 2 and X 4 , X 1 only, X 2 only, and X 3 only are CD.
- At least one of X 1 to X 5 may be CA.
- a here represents an acceptor group.
- the number of CAs is preferably 0 to 2, more preferably 0 or 1.
- a of CA preferably includes a cyano group and a heterocyclic aromatic group having an unsaturated nitrogen atom.
- X 1 to X 5 may each independently be CD or CA.
- the two R's may be bonded together to form a cyclic structure.
- the cyclic structure formed by bonding to each other may be an aromatic ring or an alicyclic ring, or may contain a heteroatom, and the cyclic structure may be a condensed ring of two or more rings. .
- heteroatoms referred to here are preferably those selected from the group consisting of nitrogen atoms, oxygen atoms and sulfur atoms.
- cyclic structures formed include benzene ring, naphthalene ring, pyridine ring, pyridazine ring, pyrimidine ring, pyrazine ring, pyrrole ring, imidazole ring, pyrazole ring, imidazoline ring, oxazole ring, isoxazole ring, thiazole ring, iso thiazole ring, cyclohexadiene ring, cyclohexene ring, cyclopentaene ring, cycloheptatriene ring, cycloheptadiene ring, cycloheptaene ring, furan ring, thiophene ring, naphthyridine ring, quinoxaline ring, quinoline ring and the like. .
- the donor group D in general formulas (1) and (2) is preferably, for example, a group represented by general formula (3) below.
- General formula (3)
- R 31 and R 32 each independently represent a substituted or unsubstituted alkyl group, a substituted or unsubstituted alkenyl group, a substituted or unsubstituted aryl group, or a substituted or unsubstituted heteroaryl group.
- R 31 and R 32 may combine with each other to form a cyclic structure.
- L represents a single bond, a substituted or unsubstituted arylene group, or a substituted or unsubstituted heteroarylene group.
- a substituent that can be introduced into the arylene group or heteroarylene group of L may be a group containing a structure represented by general formula (1) or general formula (2), or general formulas (4) to It may be a group represented by (6). These groups may be introduced into L up to the maximum number of substituents that can be introduced. Also, when a plurality of substituents are introduced, the substituents thereof may be the same or different. * represents the bonding position to the carbon atom (C) constituting the ring skeleton of the ring in general formula (1) or general formula (2).
- Substituent means a monovalent group capable of substituting a hydrogen atom, for example, selected from substituent group A described later, selected from substituent group B described later, or selected from substituent group C described later or selected from Substituent Group D described later.
- the compound represented by the general formula (3) is preferably a compound represented by any one of the following general formulas (4) to (6).
- general formula (4) General formula (5) general formula (6)
- R 51 to R 60 , R 61 to R 68 and R 71 to R 78 each independently represent a hydrogen atom, a deuterium atom or a substituent.
- R 51 to R 60 , R 61 to R 68 and R 71 to R 78 is independently a group represented by any one of the general formulas (4) to (6).
- the number of substituents in general formulas (4) to (6) is not particularly limited. It is also preferred if all are unsubstituted (ie hydrogen or deuterium atoms).
- substituents in each of the general formulas (4) to (6) may be the same or different.
- the substituent is preferably any one of R 52 to R 59 in general formula (4), and general formula (5) Any one of R 62 to R 67 is preferred in the case of general formula (6), and any one of R 72 to R 77 is preferred in the case of general formula (6).
- X is a divalent oxygen atom, a sulfur atom, a substituted or unsubstituted nitrogen atom, a substituted or unsubstituted carbon atom, a substituted or unsubstituted silicon atom, or a carbonyl having a linked chain length of 1 atom. or a divalent substituted or unsubstituted ethylene group, a substituted or unsubstituted vinylene group, a substituted or unsubstituted o-arylene group, or a substituted or unsubstituted o-hetero represents an arylene group.
- Substituents are selected, for example, from substituent group A described below, selected from substituent group B described later, selected from substituent group C described later, or selected from substituent group D described later. can be done.
- L 12 to L 14 each represent a single bond, a substituted or unsubstituted arylene group, or a substituted or unsubstituted heteroarylene group.
- L 12 to L 14 are preferably single bonds or substituted or unsubstituted arylene groups.
- the substituents of the arylene group and heteroarylene group referred to herein may be groups represented by general formulas (4) to (6).
- the groups represented by formulas (4) to (6) may be introduced into L 12 to L 14 up to the maximum number of substituents that can be introduced. Moreover, when a plurality of groups represented by formulas (4) to (6) are introduced, the substituents thereof may be the same or different.
- * represents the bonding position to the carbon atom (C) constituting the ring skeleton of the ring in general formula (1) or general formula (2).
- R 51 and R 52 , R 52 and R 53 , R 53 and R 54 , R 54 and R 55 , R 55 and R 56 , R 56 and R 57 , R 57 and R58 , R58 and R59 , R59 and R60 , R61 and R62 , R62 and R63 , R63 and R64 , R65 and R66 , R66 and R67 , R67 and R68 , R 71 and R 72 , R 72 and R 73 , R 73 and R 74 , R 75 and R 76 , R 76 and R 77 , R 77 and R 78 may be bonded to each other to form a cyclic structure. good.
- the description and preferred examples of the cyclic structure the description and preferred examples of the cyclic structure for X 1 to X 5 in general formulas (1) and (2) above can be referred to.
- cyclic structures Preferred among cyclic structures are a substituted or unsubstituted benzofuran ring, a substituted or unsubstituted benzothiophene ring, a substituted or unsubstituted indole ring, a substituted or unsubstituted indene ring, and a substituted or unsubstituted silaindene ring, It is a structure fused to at least one benzene ring of general formulas (4) to (6). More preferred are groups represented by the following general formulas (5a) to (5f) condensed with general formula (5).
- L 11 and L 21 to L 26 each represent a single bond or a divalent linking group.
- the description and preferred ranges of L 11 and L 21 to L 26 can be referred to the description and preferred ranges of L 2 above.
- R 41 to R 110 each independently represent a hydrogen atom or a substituent.
- the cyclic structure formed by bonding to each other may be an aromatic ring or an alicyclic ring, or may contain a heteroatom, and the cyclic structure may be a condensed ring of two or more rings.
- the heteroatoms referred to here are preferably those selected from the group consisting of nitrogen atoms, oxygen atoms and sulfur atoms.
- Examples of cyclic structures formed include benzene ring, naphthalene ring, pyridine ring, pyridazine ring, pyrimidine ring, pyrazine ring, pyrrole ring, imidazole ring, pyrazole ring, imidazoline ring, oxazole ring, isoxazole ring, thiazole ring, iso thiazole ring, cyclohexadiene ring, cyclohexene ring, cyclopentaene ring, cycloheptatriene ring, cycloheptadiene ring, cycloheptaene ring, furan ring, thiophene ring, naphthyridine ring, quinoxaline ring, quinoline ring and the like.
- a ring formed by condensing a large number of rings such as a phenanthrene ring or a triphenylene ring may be formed.
- the number of rings contained in the group represented by formula (6) may be selected from the range of 3-5, or may be selected from the range of 5-7.
- the number of rings contained in the groups represented by general formulas (5a) to (5f) may be selected from within the range of 5 to 7, and may be 5.
- R 41 to R 110 it is possible to select a group of the following substituent group B, select a group of the following substituent group C, or select a group of the following substituent group D. can.
- R 41 to R 110 are hydrogen atoms or unsubstituted alkyl groups having 1 to 10 carbon atoms.
- R 41 to R 110 are hydrogen atoms or unsubstituted aryl groups having 6 to 10 carbon atoms.
- all of R 41 to R 110 are hydrogen atoms.
- the carbon atoms (ring skeleton-constituting carbon atoms) to which R 41 to R 110 are bonded in general formulas (5a) to (5f) may each independently be substituted with a nitrogen atom. That is, C—R 41 to C—R 110 in general formulas (5a) to (5f) may each independently be substituted with N.
- the number of nitrogen atoms substituted is preferably 0 to 4, more preferably 1 to 2, in the groups represented by general formulas (5a) to (5f). In one aspect of the present invention, the number of nitrogen atoms substituted is 0. Moreover, when two or more are substituted with nitrogen atoms, the number of nitrogen atoms substituted in one ring is preferably one.
- X 1 to X 6 represent an oxygen atom, a sulfur atom or NR.
- X 1 -X 6 are oxygen atoms.
- X 1 -X 6 are sulfur atoms.
- X 1 -X 6 are NR.
- R represents a hydrogen atom or a substituent, preferably a substituent. As the substituent, a group of the following substituent group A is selected, a group of the following substituent group B is selected, a group of the following substituent group C is selected, or a group of the substituent group D is selected.
- a compound that is represented by the following general formula (7) and emits delayed fluorescence can be particularly preferably used as the delayed fluorescence material.
- a compound represented by general formula (7) can be employed as the second organic compound.
- R 1 to R 5 represent a cyano group
- at least one of R 1 to R 5 represents a substituted amino group
- the remaining R 1 to R 5 represent hydrogen atoms
- It represents a deuterium atom or a substituent other than a cyano group and a substituted amino group.
- the substituted amino group here is preferably a substituted or unsubstituted diarylamino group, and two aryl groups constituting the substituted or unsubstituted diarylamino group may be linked to each other.
- the linkage may be a single bond (in which case a carbazole ring is formed), -O-, -S-, -N(R 6 )-, -C(R 7 )(R 8 )-, -Si(R 9 )(R 10 )- or the like.
- R 6 to R 10 each represent a hydrogen atom, a deuterium atom or a substituent
- R 7 and R 8 and R 9 and R 10 may be linked together to form a cyclic structure.
- Substituted amino groups can be any of R 1 to R 5 , for example R 1 and R 2 , R 1 and R 3 , R 1 and R 4 , R 1 and R 5 , R 2 and R 3 , R 2 and R 4 , R 1 and R 2 and R 3 , R 1 and R 2 and R 4 , R 1 and R 2 and R 5 , R 1 and R 3 and R 4 , R 1 and R 3 and R 5 , R 2 and R 3 and R 4 , R 1 and R 2 and R 3 and R 4 , R 1 and R 2 and R 3 and R 4 , R 1 and R 2 and R 3 and R 5 , R 1 and R 2 and R 4 and R 5 , R 1 and R 2 and
- R 3 , R 4 and R 5 can be substituted amino groups.
- Cyano groups may also be any of R 1 to R 5 , for example R 1 , R 2 , R 3 , R 1 and R 2 , R 1 and R 3 , R 1 and R 4 , R 1 and R 5 , R 2 and R 3 , R 2 and R 4 , R 1 and R 2 and R 3 , R 1 and R 2 and R 4 , R 1 and R 2 and R 5 , R 1 and R 3 and R 4 , R 1 and R 3 and R 5 , R 2 and R 3 and R 4 can be cyano groups.
- R 1 to R 5 which are neither a cyano group nor a substituted amino group represent a hydrogen atom, a deuterium atom or a substituent.
- substituents referred to here include the following substituent group A.
- substituent group A Preferable examples of the substituent when the aryl group of the above diarylamino group is substituted include the substituents of the following substituent group A, and further include a cyano group and a substituted amino group.
- substituent group B it is also possible to select from the substituent group B, select from the substituent group C, or select from the substituent group D.
- Specific examples of the compound group and compounds encompassed by the general formula (7) are referred to here as part of the present specification, paragraphs 0008 to 0048 of WO2013/154064, and paragraphs 0009 to WO2015/080183. 0030, paragraphs 0006 to 0019 of WO2015/129715, paragraphs 0013 to 0025 of JP-A-2017-119663, and paragraphs 0013-0026 of JP-A-2017-119664.
- any two of Y 1 , Y 2 and Y 3 represent a nitrogen atom and the remaining one represents a methine group, or all of Y 1 , Y 2 and Y 3 represent a nitrogen atom.
- Z 1 and Z 2 each independently represent a hydrogen atom, a deuterium atom or a substituent.
- R 11 to R 18 each independently represent a hydrogen atom, a deuterium atom or a substituent, and at least one of R 11 to R 18 is a substituted or unsubstituted arylamino group or a substituted or unsubstituted carbazolyl group is preferably
- the benzene ring constituting the arylamino group and the benzene ring constituting the carbazolyl group may each form a single bond or a linking group together with R 11 to R 18 .
- the compound represented by general formula (8) contains at least two carbazole structures in its molecule.
- Substituents that Z 1 and Z 2 can take are, for example, selected from the following substituent group A, selected from the following substituent group B, selected from the following substituent group C, and selected from the following substituent group D.
- You can Specific examples of the substituents that R 11 to R 18 , the arylamino group, and the carbazolyl group can take include the following substituent group A, cyano group, substituted arylamino group, and substituted alkylamino group. can be done.
- R 11 and R 12 , R 12 and R 13 , R 13 and R 14 , R 15 and R 16 , R 16 and R 17 , R 17 and R 18 are bonded to each other to form a cyclic structure. good too.
- the compounds represented by the general formula (9) are particularly useful. general formula (9)
- any two of Y 1 , Y 2 and Y 3 represent a nitrogen atom and the remaining one represents a methine group, or all of Y 1 , Y 2 and Y 3 represent a nitrogen atom.
- Z2 represents a hydrogen atom, a deuterium atom or a substituent.
- R 11 to R 18 and R 21 to R 28 each independently represent a hydrogen atom, a deuterium atom or a substituent. At least one of R 11 to R 18 and/or at least one of R 21 to R 28 preferably represents a substituted or unsubstituted arylamino group or a substituted or unsubstituted carbazolyl group.
- the benzene ring constituting the arylamino group and the benzene ring constituting the carbazolyl group may be combined with R 11 to R 18 or R 21 to R 28 to form a single bond or a linking group.
- substituents that Z 2 can take include substituents of the following substituent group A, substituents of the following substituent group B, substituents of the following substituent group C, and substituents of the following substituent group D. can be done.
- R 11 to R 18 , R 21 to R 28 , the above arylamino group and carbazolyl group can take include substituents of the following substituent group A, cyano group, substituted arylamino group, substituted Alkylamino groups may be mentioned.
- R 11 and R 12 , R 12 and R 13 , R 13 and R 14 , R 15 and R 16 , R 16 and R 17 , R 17 and R 18 , R 21 and R 22 , R 22 and R 23 , R 23 and R 24 , R 25 and R 26 , R 26 and R 27 , R 27 and R 28 may combine with each other to form a cyclic structure.
- a compound that is represented by the following general formula (10) and emits delayed fluorescence can also be particularly preferably used as the delayed fluorescence material of the present invention.
- R 91 to R 96 each independently represent a hydrogen atom, a deuterium atom, a donor group, or an acceptor group, at least one of which is the donor group, and at least two One is the acceptor group.
- Substitution positions of at least two acceptor groups are not particularly limited, but two acceptor groups in a meta-position relationship with each other are preferably included.
- R 91 is a donor group
- a structure in which at least R 92 and R 94 are acceptor groups and a structure in which at least R 92 and R 96 are acceptor groups can be preferably exemplified.
- Acceptor groups present in the molecule may all be the same or different from each other, but for example, it is possible to select a structure in which all are the same.
- the number of acceptor groups is preferably 2-3, and for example 2 can be selected.
- two or more donor groups may be present, and the donor groups in that case may all be the same or different from each other.
- the number of donor groups is preferably 1 to 3, and may be, for example, only 1 or 2.
- the corresponding explanation and preferred range of general formula (1) can be referred to.
- the donor group is preferably represented by general formula (3)
- the acceptor group is preferably represented by a cyano group or general formula (11) below.
- Y 4 to Y 6 represent a nitrogen atom or a methine group, at least one of which represents a nitrogen atom, preferably all of which represent a nitrogen atom.
- Each of R 101 to R 110 independently represents a hydrogen atom, a deuterium atom, or a substituent, and at least one is preferably an alkyl group.
- L 15 represents a single bond or a linking group, and the description and preferred range of L in general formula (3) can be referred to.
- L15 in general formula ( 11) is a single bond. * represents the bonding position to the carbon atom (C) constituting the ring skeleton of the ring in general formula (10).
- t-Bu represents a tertiary butyl group.
- the delayed fluorescence material paragraphs 0008 to 0048 and 0095 to 0133 of WO2013/154064, paragraphs 0007 to 0047 and 0073 to 0085 of WO2013/011954, paragraphs 0007 to 0033 and 0059 to 0066 of WO2013/011955, Paragraphs 0008 to 0071 and 0118 to 0133 of WO2013/081088, paragraphs 0009 to 0046 and 0093 to 0134 of JP 2013-256490, paragraphs 0008 to 0020 and 0038 to 0040 of JP 2013-116975, WO2013 / Paragraphs 0007 to 0032 and 0079 to 0084 of 133359, paragraphs 0008 to 0054 and 0101 to 0121 of WO2013/161437, paragraphs 0007 to 0041 and 0060 to 00
- JP 2013-253121, WO2013/133359, WO2014/034535, WO2014/115743, WO2014/122895, WO2014/126200, WO2014/136758, WO2014/133121 Publications, WO2014/136860, WO2014/196585, WO2014/189122, WO2014/168101, WO2015/008580, WO2014/203840, WO2015/002213, WO2010/01620 WO2015/019725, WO2015/072470, WO2015/108049, WO2015/080182, WO2015/072537, WO2015/080183, JP 2015-129240, WO2015/129714, WO2015/129715, WO2015/133501, WO2015/136880, WO2015/137244, WO2015/137202, WO2015/137136, WO2015/146541, WO2015/159541
- a luminescent material that emits delayed fluorescence can also be employed.
- the third organic compound is a fluorescent material having a lowest excited singlet energy lower than those of the first organic compound and the second organic compound.
- the third organic compound is a fluorescent material having a lowest excited triplet energy lower than those of the first organic compound and the second organic compound.
- the third organic compound may be a delayed fluorescence material or may not emit delayed fluorescence. When it is a delayed fluorescence material, the lowest excited triplet energy of the third organic compound may be higher than the lowest excited triplet energy of the second organic compound.
- a compound having a HOMO energy higher or lower than that of the second organic compound can be used.
- the third organic compound can be a compound having a LUMO energy higher or lower than that of the second organic compound.
- the third organic compound has a lower HOMO energy and a lower LUMO energy than the second organic compound.
- An organic light-emitting device using the third organic compound emits fluorescence derived from the third organic compound. Emission from the third organic compound usually includes delayed fluorescence.
- the largest component of light emission from the organic light-emitting device of the present invention is light emission from the third organic compound. That is, the amount of light emitted from the third organic compound is the largest among the light emitted from the organic light-emitting device of the present invention.
- the third organic compound receives energy from the first organic compound in the excited singlet state, the second organic compound in the excited singlet state, and the second organic compound in the excited singlet state through inverse intersystem crossing from the excited triplet state. and transits to the excited singlet state.
- the third organic compound receives energy from the second organic compound in the excited singlet state and the second organic compound in the excited singlet state through reverse intersystem crossing from the excited triplet state.
- the organic light-emitting device does not emit phosphorescence, or emits less than 1% of the fluorescence.
- Two or more of the third organic compounds may be used as long as they satisfy the conditions of the present invention. For example, by using together two or more third organic compounds having different emission colors, it is possible to emit light of a desired color. Moreover, monochromatic light may be emitted from the third organic compound by using one type of the third organic compound.
- the maximum emission wavelength of the compound that can be used as the third organic compound is not particularly limited.
- a luminescent material having a maximum emission wavelength in the visible region (380 to 780 nm), a luminescent material having a maximum emission wavelength in the infrared region (780 nm to 1 mm), or a luminescent material having a maximum emission wavelength in the ultraviolet region (for example, 280 to 380 nm)
- a compound or the like can be appropriately selected and used.
- fluorescent materials having emission maxima in the visible region For example, a luminescent material with a maximum emission wavelength in the range of 380 to 780 nm is selected and used, or a luminescent material with a maximum emission wavelength in the range of 570 to 650 nm is selected and used.
- a luminescent material having a maximum emission wavelength in the range of 650 to 700 nm may be selected and used, or a luminescent material having a maximum emission wavelength in the range of 700 to 780 nm may be selected and used.
- the compounds are selected and combined such that there is overlap between the emission wavelength range of the second organic compound and the absorption wavelength range of the third organic compound.
- the third organic compound does not contain metal atoms other than boron atoms.
- the third organic compound may be a compound containing both boron and fluorine atoms. Moreover, it may be a compound containing a boron atom but not containing a fluorine atom. It may also contain no metal atoms at all.
- a compound consisting of atoms selected from the group consisting of carbon atoms, hydrogen atoms, deuterium atoms, nitrogen atoms, oxygen atoms, sulfur atoms, fluorine atoms and boron atoms can be selected.
- a compound consisting of atoms selected from the group consisting of carbon atoms, hydrogen atoms, deuterium atoms, nitrogen atoms, oxygen atoms, fluorine atoms and boron atoms can be selected.
- a compound consisting of atoms selected from the group consisting of carbon atoms, hydrogen atoms, deuterium atoms, nitrogen atoms, oxygen atoms, sulfur atoms and boron atoms can be selected.
- a compound consisting of atoms selected from the group consisting of carbon atoms, hydrogen atoms, deuterium atoms, nitrogen atoms and boron atoms can be selected.
- a compound consisting of atoms selected from the group consisting of carbon atoms, hydrogen atoms, deuterium atoms, nitrogen atoms, oxygen atoms and sulfur atoms can be selected.
- a compound consisting of atoms selected from the group consisting of carbon atoms, hydrogen atoms, deuterium atoms, nitrogen atoms and oxygen atoms can be selected.
- Examples of the third organic compound include compounds having a multiple resonance effect of boron atoms and nitrogen atoms, and compounds containing condensed aromatic ring structures such as anthracene, pyrene, and perylene.
- a compound represented by the following general formula (12) is used as the third organic compound.
- Ar 1 to Ar 3 are each independently an aryl ring or a heteroaryl ring, and at least one hydrogen atom in these rings may be substituted, or the rings may be condensed.
- a hydrogen atom is substituted, it is preferably substituted with one or a combination of two or more groups selected from the group consisting of deuterium atoms, aryl groups, heteroaryl groups and alkyl groups.
- a benzene ring or a heteroaromatic ring for example, a furan ring, a thiophene ring, a pyrrole ring, etc.
- R a and R a ' each independently represent a substituent, preferably one or a combination of two or more selected from the group consisting of a deuterium atom, an aryl group, a heteroaryl group and an alkyl group.
- Ra and Ar 1 , Ar 1 and Ar 2 , Ar 2 and Ra′, Ra ′ and Ar 3 , and Ar 3 and Ra may combine with each other to form a cyclic structure.
- the compound represented by general formula (12) preferably contains at least one carbazole structure.
- one benzene ring constituting the carbazole structure may be a ring represented by Ar 1
- one benzene ring constituting the carbazole structure may be a ring represented by Ar 2
- the carbazole structure may be a ring represented by Ar 3 .
- a carbazolyl group may be bonded to one or more of Ar 1 to Ar 3 .
- a substituted or unsubstituted carbazol-9-yl group may be attached to the ring represented by Ar 3 .
- a condensed aromatic ring structure such as anthracene, pyrene, or perylene may be bonded to Ar 1 to Ar 3 .
- the rings represented by Ar 1 to Ar 3 may be one ring constituting a condensed aromatic ring structure.
- at least one of R a and R a ′ may be a group having a condensed aromatic ring structure.
- a plurality of skeletons represented by general formula (12) may be present in the compound.
- it may have a structure in which skeletons represented by general formula (12) are bonded to each other via a single bond or a linking group.
- the skeleton represented by the general formula (12) may further have a structure exhibiting a multiple resonance effect in which benzene rings are connected to each other by a boron atom, a nitrogen atom, an oxygen atom, or a sulfur atom.
- a compound containing a BODIPY (4,4-difluoro-4-bora-3a,4a-diaza-s-indacene) structure is used as the third organic compound.
- a compound represented by the following general formula (13) is used.
- R 1 to R 7 are each independently a hydrogen atom, a deuterium atom or a substituent. At least one of R 1 to R 7 is preferably a group represented by general formula (14) below.
- general formula (14) In general formula (14), R 11 to R 15 each independently represent a hydrogen atom, a deuterium atom or a substituent, and * represents a bonding position.
- the group represented by general formula (14) may be one, two, or three of R 1 to R 7 in general formula (13). Also, it may be at least four, for example four or five. In a preferred embodiment of the present invention, one of R 1 to R 7 is a group represented by general formula (14).
- R 1 , R 3 , R 5 and R 7 are groups represented by general formula (14). In a preferred embodiment of the present invention, only R 1 , R 3 , R 4 , R 5 and R 7 are groups represented by general formula (14). In a preferred embodiment of the present invention, R 1 , R 3 , R 4 , R 5 and R 7 are groups represented by general formula (14), R 2 and R 4 are hydrogen atoms, deuterium atoms, A substituted alkyl group (eg, 1 to 10 carbon atoms) or an unsubstituted aryl group (eg, 6 to 14 carbon atoms). In one aspect of the present invention, all of R 1 to R 7 are groups represented by general formula (14).
- R 1 and R 7 are the same. In one preferred aspect of the invention, R 3 and R 5 are the same. In one preferred aspect of the invention, R 2 and R 6 are the same. In a preferred embodiment of the present invention, R 1 and R 7 are the same, R 3 and R 5 are the same, and R 1 and R 3 are different from each other. In one preferred aspect of the invention, R 1 , R 3 , R 5 and R 7 are identical. In one preferred embodiment of the invention, R 1 , R 4 and R 7 are the same and different from R 3 and R 5 . In a preferred embodiment of the invention, R3 , R4 and R5 are the same and different from R1 and R7 . In one preferred aspect of the invention, R 1 , R 3 , R 5 and R 7 are all different from R 4 .
- Substituents that can be taken by R 11 to R 15 in general formula (14) are, for example, selected from the following substituent group A, selected from the following substituent group B, or selected from the following substituent group C. , or the following substituent group D.
- a substituted amino group is selected as a substituent, a disubstituted amino group is preferred, and the two substituents for the amino group are each independently a substituted or unsubstituted aryl group, a substituted or unsubstituted heteroaryl group, or a substituted Alternatively, it is preferably an unsubstituted alkyl group, and particularly preferably a substituted or unsubstituted aryl group (diarylamino group).
- Substituents that can be taken by the two aryl groups of the diarylamino group are, for example, selected from the following substituent group A, selected from the following substituent group B, selected from the following substituent group C, and the following substituents You can choose from group D.
- the two aryl groups of the diarylamino group may be bonded to each other via a single bond or a linking group, and the linking group referred to here can be referred to the description of the linking group for R 33 and R 34 .
- a specific example of the diarylamino group is, for example, a substituted or unsubstituted carbazol-9-yl group.
- Examples of substituted or unsubstituted carbazol-9-yl groups include groups in which L 11 in the above general formula (6) is a single bond.
- R 13 in general formula (14) is a substituent, and R 11 , R 12 , R 14 and R 15 are hydrogen atoms.
- R 11 in general formula (14) is a substituent, and R 12 , R 13 , R 14 and R 15 are hydrogen atoms.
- R 11 and R 13 in general formula (14) are substituents, and R 12 , R 14 and R 15 are hydrogen atoms.
- R 1 to R 7 of general formula (13) may include a group in which all of R 11 to R 15 of general formula (14) are hydrogen atoms (ie, phenyl group).
- R2 , R4 , R6 may be phenyl groups.
- R 8 and R 9 each independently represent a hydrogen atom, a deuterium atom, a halogen atom, an alkyl group (eg, 1 to 40 carbon atoms), an alkoxy group (eg, 1 to 40 carbon atoms), an aryloxy It is preferably one or a combination of two or more groups selected from the group consisting of a group (for example, 6 to 30 carbon atoms) and a cyano group.
- R8 and R9 are the same .
- R 8 and R 9 are halogen atoms, particularly preferably fluorine atoms.
- the total number of substituted or unsubstituted alkoxy groups, substituted or unsubstituted aryloxy groups, and substituted or unsubstituted amino groups present in R 1 to R 9 of general formula (13) is The number is preferably three or more, and for example, three compounds or four compounds can be employed. More preferably, the total number of substituted or unsubstituted alkoxy groups, substituted or unsubstituted aryloxy groups, and substituted or unsubstituted amino groups present in R 1 to R 7 in general formula (13) is 3 or more. is preferable, and for example, a compound with three or a compound with four can be used.
- an alkoxy group, an aryloxy group, or an amino group may not be present in R8 and R9. More preferably, substituted or unsubstituted alkoxy group , substituted or unsubstituted aryloxy group, substituted or unsubstituted amino
- the total number of groups is preferably 3 or more, and for example, a compound with 3 or a compound with 4 can be used.
- R 2 , R 6 , R 8 and R 9 may be free of an alkoxy group, an aryloxy group and an amino group. In a preferred embodiment of the invention, there are 3 or more substituted or unsubstituted alkoxy groups.
- each of R 1 , R 4 and R 7 is a substituted or unsubstituted alkoxy group or a substituted or unsubstituted aryloxy. In a preferred embodiment of the present invention, each of R 1 , R 4 and R 7 has a substituted or unsubstituted alkoxy group.
- the total number of substituents having a Hammett's ⁇ p value of less than ⁇ 0.2 in R 1 to R 9 of the general formula (13) is 3 or more.
- Hammett's ⁇ p value is less than -0.2 substituents, for example, methoxy group (-0.27), ethoxy group (-0.24), n-propoxy group (-0.25), isopropoxy group (- 0.45) and the n-butoxy group (-0.32).
- fluorine atom (0.06), methyl group (-0.17), ethyl group (-0.15), tert-butyl group (-0.20), n-hexyl group (-0.15), cyclohexyl Groups such as ( ⁇ 0.15) are not substituents with a Hammett ⁇ p value of less than ⁇ 0.2.
- a compound in which the number of substituents having a Hammett's ⁇ p value of less than ⁇ 0.2 in R 1 to R 9 of the general formula (13) is three, or four can be employed.
- the number of substituents having a Hammett's ⁇ p value of less than ⁇ 0.2 in R 1 to R 7 of the general formula (13) is preferably 3 or more, for example, a compound having 3 can be employed, or a compound that is four. At this time, a substituent having a Hammett's ⁇ p value of less than ⁇ 0.2 may not be present in R 8 and R 9 . More preferably, the number of substituents having a Hammett's ⁇ p value of less than ⁇ 0.2 in R 1 , R 3 , R 4 , R 5 and R 7 of the general formula (13) is 3 or more. Preferably, for example, three compounds can be employed, or four compounds can be employed.
- each of R 1 , R 4 and R 7 has a Hammett's ⁇ p value of less than ⁇ 0.2.
- a compound containing a carbazole structure may be selected as the third organic compound. Also, as the third organic compound, a compound that does not contain any of the carbazole structure, the dibenzofuran structure, and the dibenzothiophene structure may be selected.
- t-Bu represents a tertiary butyl group.
- Derivatives of the above-exemplified compounds include compounds in which at least one hydrogen atom is replaced with a deuterium atom, an alkyl group, an aryl group, a heteroaryl group, or a diarylamino group. Further, the compounds described in paragraphs 0220 to 0239 of WO2015/022974, the compounds represented by the general formula (1) of WO2021/015177, especially the compounds described in paragraphs 0132 to 0194 and paragraph 0195 0255 can also be particularly preferably used as the third organic compound of the present invention.
- the "alkyl group” may be linear, branched, or cyclic. Moreover, two or more of the linear portion, the cyclic portion and the branched portion may be mixed.
- the number of carbon atoms in the alkyl group can be, for example, 1 or more, 2 or more, or 4 or more. Also, the number of carbon atoms can be 30 or less, 20 or less, 10 or less, 6 or less, or 4 or less.
- alkyl groups include methyl group, ethyl group, n-propyl group, isopropyl group, n-butyl group, isobutyl group, tert-butyl group, n-pentyl group, isopentyl group, n-hexyl group, isohexyl group, 2-ethylhexyl group, n-heptyl group, isoheptyl group, n-octyl group, isooctyl group, n-nonyl group, isononyl group, n-decanyl group, isodecanyl group, cyclopentyl group, cyclohexyl group, cycloheptyl group.
- alkyl group as a substituent may be further substituted with an aryl group.
- An "alkenyl group” may be linear, branched, or cyclic. Moreover, two or more of the linear portion, the cyclic portion and the branched portion may be mixed.
- the number of carbon atoms in the alkenyl group can be, for example, 2 or more and 4 or more. Also, the number of carbon atoms can be 30 or less, 20 or less, 10 or less, 6 or less, or 4 or less.
- alkenyl groups include ethenyl, n-propenyl, isopropenyl, n-butenyl, isobutenyl, n-pentenyl, isopentenyl, n-hexenyl, isohexenyl, and 2-ethylhexenyl groups. can be mentioned.
- the alkenyl group as a substituent may be further substituted with a substituent.
- the “aryl group” and “heteroaryl group” may be monocyclic or condensed rings in which two or more rings are condensed. In the case of condensed rings, the number of condensed rings is preferably 2 to 6, and can be selected from 2 to 4, for example.
- rings include benzene ring, pyridine ring, pyrimidine ring, triazine ring, naphthalene ring, anthracene ring, phenanthrene ring, triphenylene ring, quinoline ring, pyrazine ring, quinoxaline ring, and naphthyridine ring.
- aryl or heteroaryl groups include phenyl, 1-naphthyl, 2-naphthyl, 1-anthracenyl, 2-anthracenyl, 9-anthracenyl, 2-pyridyl, 3-pyridyl, 4 - pyridyl group.
- “Arylene group” and “heteroaryl group” can be read by changing the valence number from 1 to 2 in the description of the aryl group and heteroaryl group.
- substituted group A refers to a hydroxyl group, a halogen atom (e.g., fluorine atom, chlorine atom, bromine atom, iodine atom), an alkyl group (e.g., 1 to 40 carbon atoms), an alkoxy group (e.g., 1 to 40), alkylthio groups (eg, 1 to 40 carbon atoms), aryl groups (eg, 6 to 30 carbon atoms), aryloxy groups (eg, 6 to 30 carbon atoms), arylthio groups (eg, 6 to 30 carbon atoms), Heteroaryl group (eg, 5 to 30 ring atoms), heteroaryloxy group (eg, 5 to 30 ring atoms), heteroarylthio group (eg, 5 to 30 ring atoms), acyl group ( For example, 1 to 40 carbon atoms), alkenyl groups (eg, 1 to 40 carbon atoms), alkenyl groups (eg, 1 to 40
- substituted group B means an alkyl group (eg, 1 to 40 carbon atoms), an alkoxy group (eg, 1 to 40 carbon atoms), an aryl group (eg, 6 to 30 carbon atoms), an aryloxy group (eg for example, 6 to 30 carbon atoms), heteroaryl groups (eg, 5 to 30 ring atoms), heteroaryloxy groups (eg, 5 to 30 ring atoms), diarylaminoamino groups (eg, 0 to 30 carbon atoms).
- substituted group C refers to an alkyl group (eg, 1 to 20 carbon atoms), an aryl group (eg, 6 to 22 carbon atoms), a heteroaryl group (eg, 5 to 20 ring skeleton atoms), It means one group or a combination of two or more groups selected from the group consisting of diarylamino groups (eg, 12 to 20 carbon atoms).
- substituted group D refers to an alkyl group (eg, 1 to 20 carbon atoms), an aryl group (eg, 6 to 22 carbon atoms) and a heteroaryl group (eg, 5 to 20 ring skeleton atoms). It means one group selected from the group consisting of or a combination of two or more groups.
- the light-emitting layer of the organic light-emitting device of the present invention includes a first organic compound, a second organic compound and a third organic compound.
- the light-emitting layer may have a structure that does not contain compounds that transfer charge or energy, or metal elements other than boron.
- the light-emitting layer can also be composed only of compounds consisting of atoms selected from the group consisting of carbon atoms, hydrogen atoms, deuterium atoms, nitrogen atoms, boron atoms, fluorine atoms, oxygen atoms and sulfur atoms.
- the light-emitting layer can consist only of compounds consisting of atoms selected from the group consisting of carbon atoms, hydrogen atoms, deuterium atoms, nitrogen atoms, boron atoms, fluorine atoms and oxygen atoms.
- the light-emitting layer can consist only of compounds consisting of atoms selected from the group consisting of carbon atoms, hydrogen atoms, deuterium atoms, nitrogen atoms, boron atoms, fluorine atoms and sulfur atoms.
- the light-emitting layer can consist only of compounds consisting of atoms selected from the group consisting of carbon atoms, hydrogen atoms, deuterium atoms, nitrogen atoms and boron atoms.
- the light-emitting layer can consist only of compounds consisting of atoms selected from the group consisting of carbon atoms, hydrogen atoms, deuterium atoms, nitrogen atoms, oxygen atoms and sulfur atoms.
- the light-emitting layer can consist only of compounds consisting of atoms selected from the group consisting of carbon atoms, hydrogen atoms, deuterium atoms and nitrogen atoms.
- the light emitting layer comprises a first organic compound composed of atoms selected from the group consisting of carbon atoms, hydrogen atoms, nitrogen atoms, oxygen atoms and sulfur atoms, and carbon atoms, hydrogen atoms, deuterium atoms, nitrogen atoms and oxygen atoms.
- a second organic compound composed of atoms selected from the group consisting of atoms and sulfur atoms, and from the group consisting of carbon atoms, hydrogen atoms, deuterium atoms, nitrogen atoms, boron atoms, fluorine atoms, oxygen atoms and sulfur atoms It may also include a third organic compound composed of selected atoms.
- the light-emitting layer comprises a first organic compound composed of atoms selected from the group consisting of carbon atoms, hydrogen atoms, nitrogen atoms and oxygen atoms, and a group consisting of carbon atoms, hydrogen atoms, deuterium atoms and nitrogen atoms. and a third organic compound composed of atoms selected from the group consisting of carbon atoms, hydrogen atoms, deuterium atoms, nitrogen atoms, fluorine atoms and boron atoms. may contain.
- the light-emitting layer may be formed by co-evaporating the first organic compound, the second organic compound and optionally the third organic compound, or by co-evaporating the first organic compound, the second organic compound and optionally the third organic compound.
- the light emitting layer is formed by co-evaporation of the first organic compound, the second organic compound and the third organic compound, two or more of the first organic compound, the second organic compound and the third organic compound are mixed in advance.
- a crucible or the like may be put into a vapor deposition source, and the light emitting layer may be formed by co-deposition using the vapor deposition source.
- the first organic compound and the second organic compound are mixed in advance to form one vapor deposition source, and the vapor deposition source and the third organic compound vapor deposition source are used to co-evaporate to form the light-emitting layer.
- the thickness of the light emitting layer can be, for example, 5 nm or more, 10 nm or more, 20 nm or more, or 40 nm or more, and can be 80 nm or less or 60 nm or less.
- Examples of the organic light-emitting device of the present invention include an organic photoluminescence device (organic PL device) and an organic electroluminescence device (organic EL device).
- An organic photoluminescence device has a structure in which at least a light-emitting layer is formed on a substrate.
- the organic electroluminescence element has a structure in which at least an anode, a cathode, and an organic layer are formed between the anode and the cathode.
- the organic layer includes at least a light-emitting layer, and may consist of only the light-emitting layer, or may have one or more organic layers in addition to the light-emitting layer.
- organic layers other than the light-emitting layer include a hole transport layer, a hole injection layer, an electron blocking layer, a hole blocking layer, an electron injection layer, an electron transport layer, an exciton blocking layer, and the like.
- the hole transport layer may be a hole injection transport layer having a hole injection function
- the electron transport layer may be an electron injection transport layer having an electron injection function.
- the present invention has a structure in which a light-emitting layer is laminated on the cathode-side surface of the underlying layer.
- the underlayer may also serve as an electron barrier layer.
- FIG. 1 shows a structural example of a specific organic electroluminescence element.
- 1 is a substrate
- 2 is an anode
- 3 is a hole injection layer
- 4 is a hole transport layer
- 5 is a light emitting layer
- 6 is an electron transport layer
- 7 is a cathode.
- the organic light-emitting device of the present invention is a multi-wavelength light-emitting organic light-emitting device
- the emission with the shortest wavelength may include delayed fluorescence.
- it is also possible that the emission with the shortest wavelength does not contain delayed fluorescence.
- the organic electroluminescent device of the present invention is held by a substrate, which is not particularly limited and commonly used in organic electroluminescent devices such as glass, transparent plastic, quartz and silicon. Any material formed by
- the anode of the organic electroluminescent device is made from metals, alloys, conductive compounds, or combinations thereof.
- the metal, alloy or conductive compound has a high work function (4 eV or greater).
- the metal is Au.
- the conductive transparent material is selected from CuI, indium tin oxide ( ITO), SnO2 and ZnO. Some embodiments use amorphous materials that can form transparent conductive films, such as IDIXO (In 2 O 3 —ZnO).
- the anode is a thin film. In some embodiments, the thin film is made by evaporation or sputtering.
- the film is patterned by photolithographic methods. In some embodiments, if the pattern does not need to be highly precise (eg, about 100 ⁇ m or greater), the pattern may be formed using a mask with a shape suitable for evaporation or sputtering of the electrode material. In some embodiments, wet film forming methods such as printing and coating methods are used when coating materials such as organic conductive compounds can be applied.
- the anode has a transmittance of greater than 10% when emitted light passes through the anode, and the anode has a sheet resistance of several hundred ohms per unit area or less. In some embodiments, the thickness of the anode is 10-1,000 nm. In some embodiments, the thickness of the anode is 10-200 nm. In some embodiments, the thickness of the anode varies depending on the material used.
- the cathode is made of electrode materials such as metals with a low work function (4 eV or less) (referred to as electron-injecting metals), alloys, conductive compounds, or combinations thereof.
- the electrode material is sodium, sodium-potassium alloys, magnesium, lithium, magnesium-copper mixtures, magnesium-silver mixtures, magnesium-aluminum mixtures, magnesium-indium mixtures, aluminum - aluminum oxide (Al2 O 3 ) mixtures, indium, lithium-aluminum mixtures and rare earth elements.
- a mixture of an electron-injecting metal and a second metal that is a stable metal with a higher work function than the electron-injecting metal is used.
- the mixture is selected from magnesium-silver mixtures, magnesium-aluminum mixtures, magnesium-indium mixtures, aluminum-aluminum oxide (Al 2 O 3 ) mixtures, lithium-aluminum mixtures and aluminum. In some embodiments, the mixture improves electron injection properties and resistance to oxidation.
- the cathode is manufactured by depositing or sputtering the electrode material as a thin film. In some embodiments, the cathode has a sheet resistance of no more than several hundred ohms per unit area. In some embodiments, the thickness of said cathode is between 10 nm and 5 ⁇ m. In some embodiments, the thickness of the cathode is 50-200 nm.
- either one of the anode and cathode of the organic electroluminescent device is transparent or translucent to allow transmission of emitted light.
- transparent or translucent electroluminescent elements enhance light radiance.
- the cathode is formed of a conductive transparent material as described above for the anode, thereby forming a transparent or translucent cathode.
- the device includes an anode and a cathode, both transparent or translucent.
- the injection layer is the layer between the electrode and the organic layer. In some embodiments, the injection layer reduces drive voltage and enhances light radiance. In some embodiments, the injection layer comprises a hole injection layer and an electron injection layer. The injection layer can be placed between the anode and the light-emitting layer or hole-transporting layer and between the cathode and the light-emitting layer or electron-transporting layer. In some embodiments, an injection layer is present. In some embodiments, there is no injection layer. Preferred examples of compounds that can be used as the hole injection material are given below.
- a barrier layer is a layer that can prevent charges (electrons or holes) and/or excitons present in the light-emitting layer from diffusing out of the light-emitting layer.
- an electron blocking layer is between the light-emitting layer and the hole-transporting layer to block electrons from passing through the light-emitting layer to the hole-transporting layer.
- a hole blocking layer is between the emissive layer and the electron transport layer and blocks holes from passing through the emissive layer to the electron transport layer.
- the barrier layer prevents excitons from diffusing out of the emissive layer.
- the electron blocking layer and the hole blocking layer constitute an exciton blocking layer.
- the terms "electron blocking layer” or "exciton blocking layer” include layers that have the functionality of both an electron blocking layer and an exciton blocking layer.
- Hole blocking layer functions as an electron transport layer. In some embodiments, the hole blocking layer blocks holes from reaching the electron transport layer during electron transport. In some embodiments, the hole blocking layer increases the probability of recombination of electrons and holes in the emissive layer.
- the materials used for the hole blocking layer can be the same materials as described above for the electron transport layer. Preferred examples of compounds that can be used in the hole blocking layer are given below.
- Electron barrier layer The electron blocking layer transports holes. In some embodiments, the electron blocking layer prevents electrons from reaching the hole transport layer during hole transport. In some embodiments, the electron blocking layer increases the probability of recombination of electrons and holes in the emissive layer.
- the materials used for the electron blocking layer may be the same materials as described above for the hole transport layer. Specific examples of compounds that can be used as electron barrier materials are given below.
- Exciton barrier layer The exciton blocking layer prevents diffusion of excitons generated through recombination of holes and electrons in the light emitting layer to the charge transport layer. In some embodiments, the exciton blocking layer allows effective confinement of excitons in the emissive layer. In some embodiments, the light emission efficiency of the device is improved. In some embodiments, an exciton blocking layer is adjacent to the emissive layer on either the anode side or the cathode side, and on both sides thereof. In some embodiments, when an exciton blocking layer is present on the anode side, it may be present between and adjacent to the hole-transporting layer and the light-emitting layer.
- an exciton blocking layer when an exciton blocking layer is present on the cathode side, it may be between and adjacent to the emissive layer and the cathode. In some embodiments, a hole-injection layer, electron-blocking layer, or similar layer is present between the anode and an exciton-blocking layer adjacent to the light-emitting layer on the anode side. In some embodiments, a hole injection layer, electron blocking layer, hole blocking layer or similar layer is present between the cathode and an exciton blocking layer adjacent to the emissive layer on the cathode side. In some embodiments, the exciton blocking layer comprises an excited singlet energy and an excited triplet energy, at least one of which is higher than the excited singlet energy and triplet energy, respectively, of the emissive material.
- the hole-transporting layer comprises a hole-transporting material.
- the hole transport layer is a single layer.
- the hole transport layer has multiple layers.
- the hole transport material has one property of a hole injection or transport property and an electron barrier property.
- the hole transport material is an organic material.
- the hole transport material is an inorganic material. Examples of known hole transport materials that can be used in the present invention include, but are not limited to, triazole derivatives, oxadiazole derivatives, imidazole derivatives, carbazole derivatives, indolocarbazole derivatives, polyarylalkane derivatives, pyrazoline derivatives, pyrazolones.
- the hole transport material is selected from porphyrin compounds, aromatic tertiary amine compounds and styrylamine compounds. In some embodiments, the hole transport material is an aromatic tertiary amine compound. Specific examples of preferred compounds that can be used as the hole-transporting material are given below.
- the electron transport layer includes an electron transport material.
- the electron transport layer is a single layer.
- the electron transport layer has multiple layers.
- the electron-transporting material need only function to transport electrons injected from the cathode to the emissive layer.
- the electron transport material also functions as a hole blocking material.
- electron-transporting layers examples include, but are not limited to, nitro-substituted fluorene derivatives, diphenylquinone derivatives, thiopyran dioxide derivatives, carbodiimides, fluorenylidene methane derivatives, anthraquinodimethanes, anthrone derivatives, oxazide Azole derivatives, azole derivatives, azine derivatives or combinations thereof, or polymers thereof.
- the electron transport material is a thiadiazole derivative or a quinoxaline derivative.
- the electron transport material is a polymeric material. Specific examples of preferred compounds that can be used as the electron-transporting material are given below.
- examples of preferred compounds as materials that can be added to each organic layer are given.
- it may be added as a stabilizing material.
- Preferred materials that can be used in organic electroluminescence elements are specifically exemplified, but materials that can be used in the present invention are not limitedly interpreted by the following exemplified compounds. Moreover, even compounds exemplified as materials having specific functions can be used as materials having other functions.
- the emissive layer is incorporated into the device.
- devices include, but are not limited to, OLED bulbs, OLED lamps, television displays, computer monitors, mobile phones and tablets.
- an electronic device includes an OLED having at least one organic layer including an anode, a cathode, and a light-emitting layer between the anode and the cathode.
- compositions described herein can be incorporated into various photosensitive or photoactivated devices, such as OLEDs or optoelectronic devices.
- the composition may be useful in facilitating charge or energy transfer within a device and/or as a hole transport material.
- OLEDs organic light emitting diodes
- OICs organic integrated circuits
- O-FETs organic field effect transistors
- O-TFTs organic thin film transistors
- O-LETs organic light emitting transistors
- O-SC organic solar cells.
- O-SC organic optical detectors
- O-FQD organic field-quench devices
- LOC luminescent fuel cells
- O-lasers organic laser diodes
- an electronic device includes an OLED including at least one organic layer including an anode, a cathode, and a light-emitting layer between the anode and the cathode.
- the device includes OLEDs of different colors.
- the device includes an array including combinations of OLEDs.
- said combination of OLEDs is a combination of three colors (eg RGB).
- the combination of OLEDs is a combination of colors other than red, green, and blue (eg, orange and yellow-green).
- said combination of OLEDs is a combination of two, four or more colors.
- the device a circuit board having a first side with a mounting surface and a second opposite side and defining at least one opening; at least one OLED on the mounting surface, wherein the at least one OLED is configured to emit light, wherein the at least one OLED includes at least one organic layer including an anode, a cathode, and a light-emitting layer between the anode and the cathode; at least one OLED comprising a housing for the circuit board; at least one connector located at an end of said housing, said housing and said connector defining a package suitable for attachment to a lighting fixture.
- the OLED light comprises multiple OLEDs mounted on a circuit board such that light is emitted in multiple directions. In some embodiments, some light emitted in the first direction is polarized and emitted in the second direction. In some embodiments, a reflector is used to polarize light emitted in the first direction.
- the emissive layers of the invention can be used in screens or displays.
- the compounds of the present invention are deposited onto a substrate using processes such as, but not limited to, vacuum evaporation, deposition, evaporation or chemical vapor deposition (CVD).
- the substrate is a photoplate structure useful in two-sided etching to provide unique aspect ratio pixels.
- Said screens also called masks
- the corresponding artwork pattern design allows placement of very steep narrow tie-bars between pixels in the vertical direction as well as large and wide beveled openings in the horizontal direction.
- the internal patterning of the pixels makes it possible to construct three-dimensional pixel openings with various aspect ratios in the horizontal and vertical directions. Further, the use of imaged "stripes" or halftone circles in pixel areas protects etching in specific areas until these specific patterns are undercut and removed from the substrate. All pixel areas are then treated with a similar etch rate, but their depth varies with the halftone pattern. Varying the size and spacing of the halftone patterns allows etching with varying degrees of protection within the pixel, allowing for the localized deep etching necessary to form steep vertical bevels. . A preferred material for the evaporation mask is Invar.
- Invar is a metal alloy that is cold rolled into long thin sheets in steel mills. Invar cannot be electrodeposited onto a spin mandrel as a nickel mask.
- a suitable and low-cost method for forming the open areas in the deposition mask is by wet chemical etching.
- the screen or display pattern is a matrix of pixels on a substrate.
- screen or display patterns are fabricated using lithography (eg, photolithography and e-beam lithography).
- the screen or display pattern is processed using wet chemical etching.
- the screen or display pattern is fabricated using plasma etching.
- An OLED display is generally manufactured by forming a large mother panel and then cutting the mother panel into cell panels.
- each cell panel on the mother panel forms a thin film transistor (TFT) having an active layer and source/drain electrodes on a base substrate, and the TFT is coated with a planarization film, a pixel electrode, a light emitting layer , a counter electrode and an encapsulation layer, are sequentially formed and cut from the mother panel.
- TFT thin film transistor
- An OLED display is generally manufactured by forming a large mother panel and then cutting the mother panel into cell panels.
- each cell panel on the mother panel forms a thin film transistor (TFT) having an active layer and source/drain electrodes on a base substrate, and the TFT is coated with a planarization film, a pixel electrode, a light emitting layer , a counter electrode and an encapsulation layer, are sequentially formed and cut from the mother panel.
- TFT thin film transistor
- an organic light emitting diode (OLED) display comprising: forming a barrier layer on the base substrate of the mother panel; forming a plurality of display units on the barrier layer in cell panel units; forming an encapsulation layer over each of the display units of the cell panel; and applying an organic film to the interfaces between the cell panels.
- the barrier layer is an inorganic film, eg, made of SiNx, and the edges of the barrier layer are covered with an organic film, made of polyimide or acrylic.
- the organic film helps the mother panel to be softly cut into cell panels.
- a thin film transistor (TFT) layer has an emissive layer, a gate electrode, and source/drain electrodes.
- Each of the plurality of display units may have a thin film transistor (TFT) layer, a planarization film formed on the TFT layer, and a light-emitting unit formed on the planarization film;
- the applied organic film is made of the same material as the material of the planarizing film and is formed at the same time as the planarizing film is formed.
- the light-emitting unit is coupled with the TFT layer by a passivation layer, a planarizing film therebetween, and an encapsulation layer that covers and protects the light-emitting unit.
- the organic film is not connected to the display unit or encapsulation layer.
- each of the organic film and the planarizing film may include one of polyimide and acrylic.
- the barrier layer may be an inorganic film.
- the base substrate may be formed of polyimide.
- the method further includes attaching a carrier substrate made of a glass material to one surface of a base substrate made of polyimide before forming a barrier layer on another surface of the base substrate; separating the carrier substrate from the base substrate prior to cutting along the interface.
- the OLED display is a flexible display.
- the passivation layer is an organic film placed on the TFT layer to cover the TFT layer.
- the planarizing film is an organic film formed over a passivation layer.
- the planarizing film is formed of polyimide or acrylic, as is the organic film formed on the edge of the barrier layer. In some embodiments, the planarizing film and the organic film are formed simultaneously during the manufacture of the OLED display. In some embodiments, the organic film may be formed on the edge of the barrier layer such that a portion of the organic film is in direct contact with the base substrate and the remainder of the organic film is in contact with the base substrate. , in contact with the barrier layer while surrounding the edges of the barrier layer.
- the emissive layer comprises a pixel electrode, a counter electrode, and an organic emissive layer disposed between the pixel electrode and the counter electrode.
- the pixel electrodes are connected to source/drain electrodes of the TFT layer.
- a suitable voltage is formed between the pixel electrode and the counter electrode, causing the organic light emitting layer to emit light, thereby displaying an image. is formed.
- An image forming unit having a TFT layer and a light emitting unit is hereinafter referred to as a display unit.
- the encapsulation layer that covers the display unit and prevents the penetration of external moisture may be formed into a thin encapsulation structure in which organic films and inorganic films are alternately laminated.
- the encapsulation layer has a thin film-like encapsulation structure in which multiple thin films are stacked.
- the organic film applied to the interface portion is spaced apart from each of the plurality of display units.
- the organic film is formed such that a portion of the organic film directly contacts the base substrate and a remaining portion of the organic film surrounds the edge of the barrier layer while contacting the barrier layer. be done.
- the OLED display is flexible and uses a flexible base substrate made of polyimide.
- the base substrate is formed on a carrier substrate made of glass material, and then the carrier substrate is separated.
- a barrier layer is formed on the surface of the base substrate opposite the carrier substrate.
- the barrier layer is patterned according to the size of each cell panel. For example, a base substrate is formed on all surfaces of a mother panel, while barrier layers are formed according to the size of each cell panel, thereby forming grooves at the interfaces between the barrier layers of the cell panels. Each cell panel can be cut along the groove.
- the manufacturing method further comprises cutting along the interface, wherein a groove is formed in the barrier layer, at least a portion of the organic film is formed with the groove, and the groove is Does not penetrate the base substrate.
- a TFT layer of each cell panel is formed, and a passivation layer, which is an inorganic film, and a planarization film, which is an organic film, are placed on and cover the TFT layer.
- the planarizing film eg made of polyimide or acrylic
- the interface grooves are covered with an organic film, eg made of polyimide or acrylic. This prevents cracking by having the organic film absorb the impact that occurs when each cell panel is cut along the groove at the interface.
- the grooves at the interfaces between the barrier layers are coated with an organic film to absorb shocks that might otherwise be transmitted to the barrier layers, so that each cell panel is softly cut and the barrier layers It may prevent cracks from forming.
- the organic film covering the groove of the interface and the planarizing film are spaced apart from each other. For example, when the organic film and the planarizing film are connected to each other as a single layer, external moisture may enter the display unit through the planarizing film and the portion where the organic film remains. The organic film and planarizing film are spaced from each other such that the organic film is spaced from the display unit.
- the display unit is formed by forming a light-emitting unit and an encapsulating layer is placed over the display unit to cover the display unit.
- the carrier substrate carrying the base substrate is separated from the base substrate.
- the carrier substrate separates from the base substrate due to the difference in coefficient of thermal expansion between the carrier substrate and the base substrate.
- the mother panel is cut into cell panels.
- the mother panel is cut along the interfaces between the cell panels using a cutter.
- the interface groove along which the mother panel is cut is coated with an organic film so that the organic film absorbs impact during cutting.
- the barrier layer can be prevented from cracking during cutting. In some embodiments, the method reduces the reject rate of the product and stabilizes its quality.
- Another embodiment includes a barrier layer formed on a base substrate, a display unit formed on the barrier layer, an encapsulation layer formed on the display unit, and an organic layer applied to the edges of the barrier layer.
- An OLED display comprising a film.
- the present invention also provides a method for designing an organic light emitting device.
- the method for designing an organic light-emitting device of the present invention includes designing an organic light-emitting device having a light-emitting layer composed of a first organic compound, a second organic compound, a third organic compound, and other optional components that satisfy the relationship of formula (a) above.
- the method According to the design method of the present invention, it is possible to appropriately select the delayed fluorescence material to be the second organic compound and form a light-emitting layer with high orientation.
- the first organic compound, the third organic compound, and other optional components are selected (see S1 in FIG. 2).
- the other arbitrary component here means a component that does not correspond to any of the first organic compound, the third organic compound, and the delayed fluorescence material.
- a compound that has been confirmed to have good light-emitting properties or a compound that is expected to have good light-emitting properties is selected as the third organic compound, and a host material that is considered to be compatible with the compound is selected as the first compound.
- Select as Other optional ingredients are arbitrarily determined, and other ingredients may not be used at all. In designing, the concentration of each compound contained in the light-emitting layer is determined in advance.
- a delayed fluorescence material that is a candidate for the second organic compound is used to form a thin film together with the above-selected first organic compound and other components.
- the concentration of the delayed fluorescence material is the same as that of the second organic compound contained in the light emitting layer to be designed.
- S(1,2) is measured for this retardation layer T.
- a delay layer is created for each delayed fluorescence material and S(1,2) is measured (S3, S4, S2).
- delayed fluorescence materials are evaluated using S(1,2) thus measured as an index, and a delayed fluorescence material useful as the second organic compound is selected.
- delayed fluorescence materials that satisfy the formula (b) may be evaluated highly, or delayed fluorescence materials with small S(1,2) may be evaluated highly for selection.
- a light-emitting layer is designed together with the first organic compound, the third organic compound, and other components selected in advance (S5). Furthermore, by designing the structure of the organic light-emitting device other than the light-emitting layer (S6), the organic light-emitting device including the light-emitting layer can be designed.
- S(1,3) When evaluating the delayed fluorescence material with S(1,2) as an index, S(1,3) may be considered. That is, a thin film is formed by using a first organic compound, a third organic compound, and other optional components selected in advance in designing, and this is used as the fluorescent layer F. FIG. At this time, it is simple to set the concentration of the third organic compound to 6% by weight, but it may be less than 6% by weight as described above.
- S(1,3) is measured for the fluorescent layer F, and S(1,2) and S(1,3) are compared to evaluate the delayed fluorescence material. For example, the evaluation may be made based on whether S(1,2) is smaller than S(1,3), or based on whether S(1,2) is smaller than S(1,3) by a specific value or more. may For example, the specific value can be set to a value such as 0.10 or 0.20. Also, in addition to the consideration based on S(1,2) and S(1,3), other factors may also be taken into account for evaluation.
- the delayed fluorescence material suitable as the second organic compound can be quickly selected from the value of S(1,2). becomes possible.
- the relationship between the structure of the delayed fluorescence material and the tendency of S(1,2) can be analyzed and used for designing a new delayed fluorescence material.
- a program for implementing the design method of the present invention is created and the above database can be accessed as appropriate, the design of the light-emitting element can be further efficiently performed.
- Example 1 Two or three of the first organic compound, the second organic compound, and the third organic compound are deposited from different deposition sources on a quartz substrate by a vacuum deposition method under conditions of a degree of vacuum of less than 1 ⁇ 10 ⁇ 3 Pa.
- Each doped thin film having the composition shown in Table 1 was formed by vapor deposition.
- the layer composed of the first organic compound and the third organic compound is referred to as the fluorescent layer F
- the layer composed of the first organic compound and the second organic compound is referred to as the retardation layer T
- the first organic compound, the second organic compound A layer composed of the compound and the third organic compound is called a light-emitting layer E.
- FIG. Table 1 lists the results of measuring the S value of each formed thin film.
- the S value of the fluorescent layer F is S(1,3)
- the S value of the retardation layer T is S(1,2)
- the S value of the luminescent layer E is S(1,2,3).
- the calculated values of S(1,2)-S(1,3) and S(1,2,3)-S(1,3) are also posted.
- Each layer in Table 1 is classified into a red system, a green system, and a blue system according to the emission color of the light emitting layer E.
- the emission quantum yield (PLQY) of the light-emitting layer E1a, the light-emitting layer E2a, and the light-emitting layer E2b in Table 1 was measured, the light-emitting layer E1a was 81%, the light-emitting layer E2a was 72%, and the light-emitting layer E2b was 78%. Both were expensive.
- the light-emitting layers E2a and E2b using the same third organic compound (fluorescent material) the light-emitting layer E2b having higher orientation (smaller S value) had a higher emission quantum yield.
- Example 2 In Example 2, a light-emitting layer with high orientation was formed using the third organic compound of Blue 3 in Table 1. Two or three of the first organic compound, the second organic compound, and the third organic compound are deposited from different deposition sources on a quartz substrate by a vacuum deposition method under conditions of a degree of vacuum of less than 1 ⁇ 10 ⁇ 3 Pa. Each doped thin film having the composition shown in Table 2 was formed by vapor deposition. Table 2 lists the results of measuring the S value of each formed thin film.
- Example 3 In Example 3, a first organic compound different from that in Examples 1 and 2 was used to form a light emitting layer with high orientation (light emitting layer E7a). Each doped thin film having the composition shown in Table 3 was formed in the same manner as in Examples 1 and 2, and the S value was measured. As shown in Table 3, even when a different first organic compound is used, if the delayed fluorescence material of the retardation layer T with small S (1, 2) is adopted as the second organic compound, S (1, 2 and 3) were sufficiently small to form a light-emitting layer E with high orientation. Furthermore, in Example 3, a light-emitting layer E8a was also formed in which the first organic compound and the third organic compound were changed as shown in Table 3. It was confirmed that the light-emitting layer E8a also exhibited high orientation.
- Example 4 an organic electroluminescence device was produced and evaluated. Each thin film was laminated at a degree of vacuum of 1 ⁇ 10 ⁇ 6 Pa by a vacuum deposition method on a glass substrate on which an anode made of indium tin oxide (ITO) with a thickness of 100 nm was formed. First, HATCN was formed on ITO to a thickness of 5 nm, and NPD was formed thereon to a thickness of 85 nm. Next, EB1 is formed thereon to a thickness of 10 nm, and further thereon H1 (39.5% by weight) and H41 (20.0% by weight) as the first organic compounds and T8 as the second organic compound.
- ITO indium tin oxide
- the organic electroluminescence device of the present invention was produced by the above procedure. When the external quantum efficiency (EQE) of the produced organic electroluminescence device was measured, it was a high value of 14.1%.
- EQE external quantum efficiency
- the light-emitting layer was made up of the first organic compounds H1 (40.0% by weight) and H41 (20% by weight) and the second organic compound T8 (40.0% by weight).
- An organic electroluminescence device was manufactured in the same manner as in Example 4. The measured external quantum efficiency (EQE) of this comparative device was 4.8%.
- the present invention it is possible to provide an organic light-emitting device in which the luminescent material in the luminescent layer containing the delayed fluorescence material is highly oriented. Further, by using the production design method, program and database of the present invention, it is possible to easily design an organic light-emitting device having a light-emitting layer with high orientation. Therefore, the present invention has high industrial applicability.
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Electroluminescent Light Sources (AREA)
Abstract
第1有機化合物と遅延蛍光材料である第2有機化合物と第3有機化合物を含み、最低励起一重項エネルギーES1がES1(1)> ES1(2)> ES1(3)である発光層を有する有機発光素子。発光層のS値は、第2有機化合物以外の発光層成分からなる対照発光層のS値よりも小さい。
Description
本発明は、遅延蛍光材料を用いた有機発光素子と、その設計方法に関する。また本発明は、設計方法を実施するプログラムとデータベースにも関する。
有機エレクトロルミネッセンス素子(有機EL素子)などの有機発光素子の発光効率を高める研究が盛んに行われている。特に、有機エレクトロルミネッセンス素子を構成する電子輸送材料、ホール輸送材料、ホスト材料、発光材料などを新たに開発して組み合わせることにより、発光効率を高める研究が種々なされてきている。その中には、遅延蛍光材料を利用した有機発光素子に関する研究も見受けられる。
遅延蛍光材料は、励起状態において、励起三重項状態から励起一重項状態への逆項間交差を生じた後、その励起一重項状態から基底状態へ戻る際に蛍光を放射する化合物である。こうした経路による蛍光は、基底状態から直接生じた励起一重項状態からの蛍光(通常の蛍光)よりも遅れて観測されるため、遅延蛍光と称されている。ここで、例えば、発光性化合物をキャリアの注入により励起した場合、励起一重項状態と励起三重項状態の発生確率は統計的に25%:75%であるため、直接生じた励起一重項状態からの蛍光のみでは、発光効率の向上に限界がある。一方、遅延蛍光材料では、励起一重項状態のみならず、励起三重項状態も上記の逆項間交差を介した経路により蛍光発光に利用することができるため、通常の遅延蛍光材料に比べて高い発光効率が得られることになる。
こうした遅延蛍光材料として、カルバゾリル基等のヘテロアリール基またはジフェニルアミノ基と少なくとも2つのシアノ基を有するベンゼン誘導体が提案され、そのベンゼン誘導体を発光層に用いた有機EL素子で高い発光効率が得られたことが確認されている(特許文献1参照)。
また、非特許文献1では、カルバゾリルジシアノベンゼン誘導体(4CzTPN)が熱活性型遅延蛍光材料であること、また、このカルバゾリルジシアノベンゼン誘導体を用いた有機エレクトロルミネッセンス素子で、高い内部EL量子効率を達成したことが報告されている。
また、非特許文献1では、カルバゾリルジシアノベンゼン誘導体(4CzTPN)が熱活性型遅延蛍光材料であること、また、このカルバゾリルジシアノベンゼン誘導体を用いた有機エレクトロルミネッセンス素子で、高い内部EL量子効率を達成したことが報告されている。
一方、遅延蛍光材料を発光材料として用いるのではなく、アシストドーパントとして発光層に用いることも提案されている(特許文献2参照)。ここでは、ホスト材料と蛍光発光材料の他に、ホスト材料と蛍光発光材料の中間の最低励起一重項エネルギーを有する遅延蛍光材料を発光層に添加することにより、発光効率を改善することが記載されている。
H. Uoyama, et al., Nature 492, 234 (2012)
このため、ホスト材料と蛍光材料の2成分系からなる発光層にかえて、さらに遅延蛍光材料も添加した3成分系からなる発光層を有する有機エレクトロルミネッセンス素子について、種々検討がなされるようになっている。しかし、単に2成分系の発光層に遅延蛍光材料を添加しても、直ちに良好な発光性能が得られるものではない。このため、2成分系の発光層において良好な発光特性を示す発光材料であっても、遅延蛍光材料をアシストドーパントとする発光層ではその発光特性を十分に発揮できないことも多い。
このような状況下において、本発明者らは、遅延蛍光材料をアシストドーパントとして含む発光層を有する有機発光素子において発光性能を向上させることを目的として鋭意検討を進めた。
上記の目的を達成するために鋭意検討を進めた結果、本発明者らは、発光材料との関係で特定の条件を満たす遅延蛍光材料を選択することにより、発光層内における発光材料の配向性を高めて有機発光素子の発光特性を向上させることが可能であることを見出した。本発明は、このような知見に基づいて提案されたものであり、具体的に、以下の構成を有する。
[1] 第1有機化合物、第2有機化合物、第3有機化合物およびその他の任意成分からなる発光層を有する有機発光素子であって、
前記第2有機化合物は遅延蛍光材料であり、
下記式(a)および下記式(b)の関係を満たす、有機発光素子。
ES1(1)> ES1(2)> ES1(3) 式(a)
S(1,2,3)<S(1,3) 式(b)
[ここで、
ES1(1)は、前記第1有機化合物の最低励起一重項エネルギー、
ES1(2)は、前記第2有機化合物の最低励起一重項エネルギー、
ES1(3)は、前記第3有機化合物の最低励起一重項エネルギー、
S(1,2,3)は、前記発光層のS値、
S(1,3)は、前記発光層を、前記第1有機化合物、前記第3有機化合物および前記その他の任意成分からなる層へ置換したときの当該層のS値を表す。]
[2] S(1,3)よりもS(1,2,3)が0.03以上小さい、[1]に記載の有機発光素子。
[3] S(1,3)よりもS(1,2,3)が0.05以上小さい、[1]に記載の有機発光素子。
[4] 下記式(c)の関係を満たす、[1]~[3]のいずれか1つに記載の有機発光素子。
S(1,2)<S(1,3) 式(c)
[ここで、
S(1,2)は、前記発光層を、前記第1有機化合物、前記第2有機化合物および前記その他の任意成分からなる層へ置換したときの当該層のS値、
S(1,3)は、前記発光層を、前記第1有機化合物、前記第3有機化合物および前記その他の任意成分からなる層へ置換したときの当該層のS値を表す。]
[5] S(1,2)が-0.25以下である、[1]~[4]のいずれか1つに記載の有機発光素子。
[6] 前記発光層における前記第3有機化合物の濃度が6重量%以下である、[1]~[5]のいずれか1つに記載の有機発光素子。
[7] 前記第3有機化合物がホウ素原子と窒素原子の多重共鳴効果を有する化合物である、[1]~[6]のいずれか1つに記載の有機発光素子。
[8] 前記第3有機化合物が4,4-ジフルオロ-4-ボラ-3a,4a-ジアザ-s-インダセン構造を含む化合物である、[1]~[6]のいずれか1つに記載の有機発光素子。
[9] 前記第2有機化合物が、ベンゼン環に、含窒素ヘテロアリール基またはシアノ基を含むアクセプター性基と、ジアリールアミノ基(ジアリールアミノ基を構成する2つのアリール基は互いに結合していてもよい)を含むドナー性基がベンゼン環に結合した構造を有する化合物である、[1]~[8]のいずれか1つに記載の有機発光素子。
[10] 前記第1有機化合物が、カルバゾール環、ジベンゾフラン環およびジベンゾチオフェン環からなる群より選択される2つ以上の構造を含む化合物である、[1]~[9]のいずれか1つに記載の有機発光素子。
[11] 有機エレクトロルミネッセンス素子である、[1]~[10]のいずれか1つに記載の有機発光素子。
[12] 下記式(a)の関係を満たす第1有機化合物、第2有機化合物、第3有機化合物およびその他の任意成分からなる発光層を有する有機発光素子の設計方法であって、
S(1,3)を基準とし、S(1,2,3)を指標として前記第2有機化合物の候補として遅延蛍光材料を検討し選択する工程を含む、設計方法。
ES1(1)> ES1(2)> ES1(3) 式(a)
[ここで、
ES1(1)は、前記第1有機化合物の最低励起一重項エネルギー、
ES1(2)は、前記第2有機化合物の最低励起一重項エネルギー、
ES1(3)は、前記第3有機化合物の最低励起一重項エネルギー、
S(1,2,3)は、前記発光層を、前記第1有機化合物、前記候補として検討する遅延蛍光材料、前記第3有機化合物および前記その他の任意成分からなる層としたときの当該層のS値、
S(1,3)は、前記発光層を、前記第1有機化合物、前記第3有機化合物および前記その他の任意成分からなる層としたときの当該層のS値を表す。]
[13] 前記第2有機化合物の候補として下記式(c)を満たすような遅延蛍光材料を検討して選択する工程を含む、[12]に記載の設計方法。
S(1,2)<S(1,3) 式(c)
[ここで、
S(1,2)は、前記発光層を、前記第1有機化合物、前記候補として検討する遅延蛍光材料および前記その他の任意成分からなる層としたときの当該層のS値、
S(1,3)は、前記発光層を、前記第1有機化合物、前記第3有機化合物および前記その他の任意成分からなる層としたときの当該層のS値を表す。]
[14] [12]または[13]の方法を実施するプログラム。
[15] [12]における遅延蛍光材料とS(1,2,3)の関係をデータとして蓄積したデータベース。
[16] さらにS(1,2)のデータを蓄積した、[15]に記載のデータベース。
前記第2有機化合物は遅延蛍光材料であり、
下記式(a)および下記式(b)の関係を満たす、有機発光素子。
ES1(1)> ES1(2)> ES1(3) 式(a)
S(1,2,3)<S(1,3) 式(b)
[ここで、
ES1(1)は、前記第1有機化合物の最低励起一重項エネルギー、
ES1(2)は、前記第2有機化合物の最低励起一重項エネルギー、
ES1(3)は、前記第3有機化合物の最低励起一重項エネルギー、
S(1,2,3)は、前記発光層のS値、
S(1,3)は、前記発光層を、前記第1有機化合物、前記第3有機化合物および前記その他の任意成分からなる層へ置換したときの当該層のS値を表す。]
[2] S(1,3)よりもS(1,2,3)が0.03以上小さい、[1]に記載の有機発光素子。
[3] S(1,3)よりもS(1,2,3)が0.05以上小さい、[1]に記載の有機発光素子。
[4] 下記式(c)の関係を満たす、[1]~[3]のいずれか1つに記載の有機発光素子。
S(1,2)<S(1,3) 式(c)
[ここで、
S(1,2)は、前記発光層を、前記第1有機化合物、前記第2有機化合物および前記その他の任意成分からなる層へ置換したときの当該層のS値、
S(1,3)は、前記発光層を、前記第1有機化合物、前記第3有機化合物および前記その他の任意成分からなる層へ置換したときの当該層のS値を表す。]
[5] S(1,2)が-0.25以下である、[1]~[4]のいずれか1つに記載の有機発光素子。
[6] 前記発光層における前記第3有機化合物の濃度が6重量%以下である、[1]~[5]のいずれか1つに記載の有機発光素子。
[7] 前記第3有機化合物がホウ素原子と窒素原子の多重共鳴効果を有する化合物である、[1]~[6]のいずれか1つに記載の有機発光素子。
[8] 前記第3有機化合物が4,4-ジフルオロ-4-ボラ-3a,4a-ジアザ-s-インダセン構造を含む化合物である、[1]~[6]のいずれか1つに記載の有機発光素子。
[9] 前記第2有機化合物が、ベンゼン環に、含窒素ヘテロアリール基またはシアノ基を含むアクセプター性基と、ジアリールアミノ基(ジアリールアミノ基を構成する2つのアリール基は互いに結合していてもよい)を含むドナー性基がベンゼン環に結合した構造を有する化合物である、[1]~[8]のいずれか1つに記載の有機発光素子。
[10] 前記第1有機化合物が、カルバゾール環、ジベンゾフラン環およびジベンゾチオフェン環からなる群より選択される2つ以上の構造を含む化合物である、[1]~[9]のいずれか1つに記載の有機発光素子。
[11] 有機エレクトロルミネッセンス素子である、[1]~[10]のいずれか1つに記載の有機発光素子。
[12] 下記式(a)の関係を満たす第1有機化合物、第2有機化合物、第3有機化合物およびその他の任意成分からなる発光層を有する有機発光素子の設計方法であって、
S(1,3)を基準とし、S(1,2,3)を指標として前記第2有機化合物の候補として遅延蛍光材料を検討し選択する工程を含む、設計方法。
ES1(1)> ES1(2)> ES1(3) 式(a)
[ここで、
ES1(1)は、前記第1有機化合物の最低励起一重項エネルギー、
ES1(2)は、前記第2有機化合物の最低励起一重項エネルギー、
ES1(3)は、前記第3有機化合物の最低励起一重項エネルギー、
S(1,2,3)は、前記発光層を、前記第1有機化合物、前記候補として検討する遅延蛍光材料、前記第3有機化合物および前記その他の任意成分からなる層としたときの当該層のS値、
S(1,3)は、前記発光層を、前記第1有機化合物、前記第3有機化合物および前記その他の任意成分からなる層としたときの当該層のS値を表す。]
[13] 前記第2有機化合物の候補として下記式(c)を満たすような遅延蛍光材料を検討して選択する工程を含む、[12]に記載の設計方法。
S(1,2)<S(1,3) 式(c)
[ここで、
S(1,2)は、前記発光層を、前記第1有機化合物、前記候補として検討する遅延蛍光材料および前記その他の任意成分からなる層としたときの当該層のS値、
S(1,3)は、前記発光層を、前記第1有機化合物、前記第3有機化合物および前記その他の任意成分からなる層としたときの当該層のS値を表す。]
[14] [12]または[13]の方法を実施するプログラム。
[15] [12]における遅延蛍光材料とS(1,2,3)の関係をデータとして蓄積したデータベース。
[16] さらにS(1,2)のデータを蓄積した、[15]に記載のデータベース。
本発明の有機発光素子は、遅延蛍光材料を含む発光層の発光材料の配向性が高い。また、本発明の製設計方法、プログラムおよびデータベースを用いれば、配向性が高い発光層を有する有機発光素子を簡便に設計することができる。
以下において、本発明の内容について詳細に説明する。以下に記載する構成要件の説明は、本発明の代表的な実施態様や具体例に基づいてなされることがあるが、本発明はそのような実施態様や具体例に限定されるものではない。なお、本願において「~」を用いて表される数値範囲は、「~」の前後に記載される数値を下限値および上限値として含む範囲を意味する。また、本願において「からなる」とは、「からなる」の前に記載されるもののみからなり、それ以外のものを含まないことを意味する。また、本発明に用いられる化合物の分子内に存在する水素原子の一部または全部は重水素原子(2H、デューテリウムD)に置換することができる。本明細書の化学構造式では、水素原子はHと表示しているか、その表示を省略している。例えばベンゼン環の環骨格構成炭素原子に結合する原子の表示が省略されているとき、表示が省略されている箇所ではHが環骨格構成炭素原子に結合しているものとする。本明細書にて「置換基」という用語は、水素原子および重水素原子以外の原子または原子団を意味する。一方、「置換もしくは無置換の」という用語は、水素原子が重水素原子または置換基で置換されていてもよいことを意味する。
(有機発光素子の特徴)
本発明の有機発光素子は、第1有機化合物、第2有機化合物、第3有機化合物およびその他の任意成分からなる発光層を有する。第1有機化合物、第2有機化合物および第3有機化合物は、下記式(a)の関係を満たし、第2有機化合物は遅延蛍光材料である。
ES1(1)> ES1(2)> ES1(3) 式(a)
式(a)におけるES1(1)は第1有機化合物の最低励起一重項エネルギーを表し、ES1(2)は第2有機化合物の最低励起一重項エネルギーを表し、ES1(3)は第3有機化合物の最低励起一重項エネルギーを表す。本発明では単位としてeVを採用する。最低励起一重項エネルギーは、測定対象化合物の薄膜もしくはトルエン溶液(濃度10-5mol/L)を調製し、常温(300K)で蛍光スペクトルを測定することにより求めることができる(詳細は第2有機化合物の説明欄における最低励起一重項エネルギーの測定法を参照)。
本発明の有機発光素子は、第1有機化合物、第2有機化合物、第3有機化合物およびその他の任意成分からなる発光層を有する。第1有機化合物、第2有機化合物および第3有機化合物は、下記式(a)の関係を満たし、第2有機化合物は遅延蛍光材料である。
ES1(1)> ES1(2)> ES1(3) 式(a)
式(a)におけるES1(1)は第1有機化合物の最低励起一重項エネルギーを表し、ES1(2)は第2有機化合物の最低励起一重項エネルギーを表し、ES1(3)は第3有機化合物の最低励起一重項エネルギーを表す。本発明では単位としてeVを採用する。最低励起一重項エネルギーは、測定対象化合物の薄膜もしくはトルエン溶液(濃度10-5mol/L)を調製し、常温(300K)で蛍光スペクトルを測定することにより求めることができる(詳細は第2有機化合物の説明欄における最低励起一重項エネルギーの測定法を参照)。
本発明は式(a)の関係を満たすものであることから、発光層に含まれる第1有機化合物、第2有機化合物、第3有機化合物の中では、第1有機化合物の最低励起一重項エネルギーが最も大きく、第2有機化合物が次に大きく、そして第3有機化合物が最も小さい。ES1(1)-ES1(2)は、例えば0.20eV以上の範囲内にしたり、0.40eV以上の範囲内にしたり、0.60eV以上の範囲内にしたりすることができ、また、1.50eV以下の範囲内にしたり、1.20eV以下の範囲内にしたり、0.80eV以下の範囲内にしたりすることができる。ES1(2)-ES1(3)は、例えば0.05eV以上の範囲内にしたり、0.10eV以上の範囲内にしたり、0.15eV以上の範囲内にしたりすることができ、また、0.50eV以下の範囲内にしたり、0.30eV以下の範囲内にしたり、0.20eV以下の範囲内にしたりすることができる。ES1(1)-ES1(3)は、例えば0.25eV以上の範囲内にしたり、0.45eV以上の範囲内にしたり、0.65eV以上の範囲内にしたりすることができ、また、2.00eV以下の範囲内にしたり、1.70eV以下の範囲内にしたり、1.30eV以下の範囲内にしたりすることができる。
本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子の発光層における第1有機化合物、第2有機化合物、第3有機化合物の濃度をそれぞれConc(1)、Conc(2)、Conc(3)としたとき、下記式(d)の関係を満たすことが好ましい。
Conc(1)>Conc(2)>Conc(3) 式(d)
Conc(1)は30重量%以上であることが好ましく、50重量%以上の範囲内にしたり、60重量%以上の範囲内にしたりすることができ、また、99重量%以下の範囲内にしたり、85重量%以下の範囲内にしたり、70重量%以下の範囲内にしたりすることができる。
Conc(2)は5重量%以上であることが好ましく、15重量%以上の範囲内にしたり、30重量%以上の範囲内にしたりすることができ、また、45重量%以下の範囲内にしたり、40重量%以下の範囲内にしたり、35重量%以下の範囲内にしたりすることができる。
Conc(3)は6重量%以下であることが好ましく、3重量%以下であることがより好ましい。Conc(3)は0.01重量%以上の範囲内にしたり、0.1重量%以上の範囲内にしたり、0.3重量%以上の範囲内にしたりすることができ、また、2重量%以下の範囲内にしたり、1重量%以下の範囲内にしたりすることができる。
Conc(1)/Conc(3)は10以上の範囲内にしたり、50以上の範囲内にしたり、90以上の範囲内にしたりすることができ、また、10000以下の範囲内にしたり、1000以下の範囲内にしたり、200以下の範囲内にしたりすることができる。
Conc(2)/Conc(3)は5以上の範囲内にしたり、10以上の範囲内にしたり、20以上の範囲内にしたり、30以上の範囲内にしたり、50以上の範囲内にしたりすることができ、また、500以下の範囲内にしたり、300以下の範囲内にしたり、100以下の範囲内にしたりすることができる。
Conc(1)>Conc(2)>Conc(3) 式(d)
Conc(1)は30重量%以上であることが好ましく、50重量%以上の範囲内にしたり、60重量%以上の範囲内にしたりすることができ、また、99重量%以下の範囲内にしたり、85重量%以下の範囲内にしたり、70重量%以下の範囲内にしたりすることができる。
Conc(2)は5重量%以上であることが好ましく、15重量%以上の範囲内にしたり、30重量%以上の範囲内にしたりすることができ、また、45重量%以下の範囲内にしたり、40重量%以下の範囲内にしたり、35重量%以下の範囲内にしたりすることができる。
Conc(3)は6重量%以下であることが好ましく、3重量%以下であることがより好ましい。Conc(3)は0.01重量%以上の範囲内にしたり、0.1重量%以上の範囲内にしたり、0.3重量%以上の範囲内にしたりすることができ、また、2重量%以下の範囲内にしたり、1重量%以下の範囲内にしたりすることができる。
Conc(1)/Conc(3)は10以上の範囲内にしたり、50以上の範囲内にしたり、90以上の範囲内にしたりすることができ、また、10000以下の範囲内にしたり、1000以下の範囲内にしたり、200以下の範囲内にしたりすることができる。
Conc(2)/Conc(3)は5以上の範囲内にしたり、10以上の範囲内にしたり、20以上の範囲内にしたり、30以上の範囲内にしたり、50以上の範囲内にしたりすることができ、また、500以下の範囲内にしたり、300以下の範囲内にしたり、100以下の範囲内にしたりすることができる。
本発明の発光層には、第1有機化合物、第2有機化合物、第3有機化合物の他に、さらに成分を含んでいても含んでいなくてもよい。発光層が第1有機化合物、第2有機化合物、第3有機化合物およびその他の任意成分からなるとき、その発光層のS値(これをS(1,2,3)と表記する)は、第1有機化合物、第3有機化合物およびその他の任意成分からなる層(これを蛍光層Fと称する)のS値(蛍光層FのS値をS(1,3)と表記する)よりも小さい。蛍光層Fは、発光層を構成する成分のうち第2有機化合物を除いた成分からなるものである。このとき、蛍光層Fにおける第3有機化合物の濃度(重量%)は6重量%にしてS(1,3)を測定し、その結果をS(1,2,3)と比較する。ただし、蛍光層Fにおける第3有機化合物の濃度を6重量%未満に下げてゆくとS(1,3)は小さくなるため、簡易的に蛍光層Fにおける第3有機化合物の濃度を6重量%未満(例えば0.5重量%)にしてS(1,3)を測定し、その結果をS(1,2,3)と比較して大小関係を判定してもよい。蛍光層Fにおける第3有機化合物の濃度を6重量%未満(例えば0.5重量%)にして測定したS(1,3)よりS(1,2,3)が小さければ、蛍光層Fにおける第3有機化合物の濃度を6重量%にして測定したS(1,3)もS(1,2,3)より小さい。蛍光層Fに第3有機化合物が6重量%含まれているときのS(1,3)よりも発光層のS(1,2,3)は0.03以上小さいことが好ましく、0.05以上小さいことがより好ましい。例えば、0.10以上小さくしたり、0.20以上小さくしたり、0.30以上小さくしたりすることもできる。
S値は、配向パラメーターや配向値と呼ばれており、発光層内における発光材料の配向の程度を示す指標である。負の値が大きいほど(数値が小さいほど)配向性が高いことを意味する。S値は、Scientific Reports 2017, 7, 8405に記載される方法により決定することができる。
第1有機化合物、第2有機化合物およびその他の任意成分からなる層(これを遅延層Tと称する)のS値(遅延層TのS値をS(1,2)と表記する)は、前記第1有機化合物、前記第3有機化合物およびその他の任意成分からなる蛍光層FのS値であるS(1,3)よりも小さい。遅延層Tにおける第2有機化合物の濃度は発光層における第2有機化合物の濃度と同じである。蛍光層Fにおける第3有機化合物の濃度は6重量%にしてS(1,3)を測定して比較するが、上記と同様の考え方にしたがって6重量%未満にして測定して比較してもよい。蛍光層Fに第3有機化合物が6重量%含まれているときのS(1,3)よりも遅延層TのS(1,2)は0.05以上小さいことが好ましく、0.10以上小さいことがより好ましい。例えば、0.20以上小さくしたり、0.30以上小さくしたり、0.40以上小さくしたりすることもできる。遅延層TのS(1,2)は-0.20以下であることが好ましく、-0.25以下であることがより好ましく、-0.30以下であることがさらに好ましく、-0.35以下であることがさらにより好ましく、-0.40以下であることがさらになお好ましく、-0.45以下であることが特に好ましい。
本発明の有機発光素子の発光層のS値は、0未満であることが好ましく、-0.10以下であることが好ましく、-0.20以下であることがより好ましく、-0.25以下であることがさらに好ましい。例えば-0.30以下にしたり、-0.40以下にすることもできる。
S値は、配向パラメーターや配向値と呼ばれており、発光層内における発光材料の配向の程度を示す指標である。負の値が大きいほど(数値が小さいほど)配向性が高いことを意味する。S値は、Scientific Reports 2017, 7, 8405に記載される方法により決定することができる。
第1有機化合物、第2有機化合物およびその他の任意成分からなる層(これを遅延層Tと称する)のS値(遅延層TのS値をS(1,2)と表記する)は、前記第1有機化合物、前記第3有機化合物およびその他の任意成分からなる蛍光層FのS値であるS(1,3)よりも小さい。遅延層Tにおける第2有機化合物の濃度は発光層における第2有機化合物の濃度と同じである。蛍光層Fにおける第3有機化合物の濃度は6重量%にしてS(1,3)を測定して比較するが、上記と同様の考え方にしたがって6重量%未満にして測定して比較してもよい。蛍光層Fに第3有機化合物が6重量%含まれているときのS(1,3)よりも遅延層TのS(1,2)は0.05以上小さいことが好ましく、0.10以上小さいことがより好ましい。例えば、0.20以上小さくしたり、0.30以上小さくしたり、0.40以上小さくしたりすることもできる。遅延層TのS(1,2)は-0.20以下であることが好ましく、-0.25以下であることがより好ましく、-0.30以下であることがさらに好ましく、-0.35以下であることがさらにより好ましく、-0.40以下であることがさらになお好ましく、-0.45以下であることが特に好ましい。
本発明の有機発光素子の発光層のS値は、0未満であることが好ましく、-0.10以下であることが好ましく、-0.20以下であることがより好ましく、-0.25以下であることがさらに好ましい。例えば-0.30以下にしたり、-0.40以下にすることもできる。
(第1有機化合物)
本発明の有機発光素子の発光層に用いる第1有機化合物は、第2有機化合物や 第3有機化合物よりも大きな最低励起一重項エネルギーを有する化合物の中から選択する。第1有機化合物は、キャリアの輸送を担うホスト材料としての機能を有することが好ましい。また第1有機化合物は、発光層内で主として発光する化合物のエネルギーを該化合物中に閉じ込める機能を有することが好ましい。これにより、発光する化合物は、分子内でホールと電子とが再結合することによって生じたエネルギー、および、第1有機化合物から受け取ったエネルギーを効率よく発光に変換することができる。
第1有機化合物としては、正孔輸送能、電子輸送能を有し、かつ発光の長波長化を防ぎ、なおかつ高いガラス転移温度を有する有機化合物であることが好ましい。また、本発明の好ましい一態様では、第1有機化合物は遅延蛍光を放射しない化合物の中から選択する。第1有機化合物からの発光は、本発明の有機発光素子からの発光の1%未満であることが好ましく、0.1%未満であることがより好ましく、例えば0.01%未満、検出限界以下であってもよい。
第1有機化合物は金属原子を含まないことが好ましい。例えば、第1有機化合物として、炭素原子、水素原子、窒素原子、酸素原子および硫黄原子からなる群より選択される原子からなる化合物を選択することができる。例えば、第1有機化合物として、炭素原子、水素原子、窒素原子および酸素原子からなる群より選択される原子からなる化合物を選択することができる。例えば、第1有機化合物として、炭素原子、水素原子および窒素原子からなる化合物を選択することができる。
本発明の有機発光素子の発光層に用いる第1有機化合物は、第2有機化合物や 第3有機化合物よりも大きな最低励起一重項エネルギーを有する化合物の中から選択する。第1有機化合物は、キャリアの輸送を担うホスト材料としての機能を有することが好ましい。また第1有機化合物は、発光層内で主として発光する化合物のエネルギーを該化合物中に閉じ込める機能を有することが好ましい。これにより、発光する化合物は、分子内でホールと電子とが再結合することによって生じたエネルギー、および、第1有機化合物から受け取ったエネルギーを効率よく発光に変換することができる。
第1有機化合物としては、正孔輸送能、電子輸送能を有し、かつ発光の長波長化を防ぎ、なおかつ高いガラス転移温度を有する有機化合物であることが好ましい。また、本発明の好ましい一態様では、第1有機化合物は遅延蛍光を放射しない化合物の中から選択する。第1有機化合物からの発光は、本発明の有機発光素子からの発光の1%未満であることが好ましく、0.1%未満であることがより好ましく、例えば0.01%未満、検出限界以下であってもよい。
第1有機化合物は金属原子を含まないことが好ましい。例えば、第1有機化合物として、炭素原子、水素原子、窒素原子、酸素原子および硫黄原子からなる群より選択される原子からなる化合物を選択することができる。例えば、第1有機化合物として、炭素原子、水素原子、窒素原子および酸素原子からなる群より選択される原子からなる化合物を選択することができる。例えば、第1有機化合物として、炭素原子、水素原子および窒素原子からなる化合物を選択することができる。
本発明の好ましい一態様では、第1有機化合物として、カルバゾール構造を含む化合物を選択する。本発明の好ましい一態様では、第1有機化合物として、カルバゾール構造、ジベンゾフラン構造およびジベンゾチオフェン構造からなる群より選択される2つ以上の構造を含み、例えば2つの構造を含む化合物や、3つの構造を有する化合物を選択することができる。本発明の好ましい一態様では、第1有機化合物として、1,3-フェニレン構造を含む化合物を選択することができる。本発明の好ましい一態様では、第1有機化合物として、ビフェニレン構造を含む化合物を選択することができる。本発明の好ましい一態様では、分子内に含まれるベンゼン環が5~8個である化合物を選択することができ、例えば5個である化合物を選択したり、6個である化合物を選択したり、7個である化合物を選択したりしてもよい。
(第2有機化合物)
本発明の有機発光素子の発光層に用いる第2有機化合物は、第1有機化合物よりも小さい最低励起一重項エネルギーを有していて、第3有機化合物よりも大きい最低励起一重項エネルギーを有している遅延蛍光材料である。本発明における「遅延蛍光材料」とは、励起状態において、励起三重項状態から励起一重項状態への逆項間交差を生じ、その励起一重項状態から基底状態へ戻る際に蛍光(遅延蛍光)を放射する有機化合物である。本発明では、蛍光寿命測定システム(浜松ホトニクス社製ストリークカメラシステム等)により発光寿命を測定したとき、発光寿命が100ns(ナノ秒)以上の蛍光が観測されるものを遅延蛍光材料と言う。第2有機化合物は遅延蛍光を放射しうる材料であるが、本発明の有機発光素子に用いたときに第2有機化合物に由来する遅延蛍光を放射することは必須とされない。第2有機化合物からの発光は、本発明の有機発光素子からの発光の10%未満であることが好ましく、例えば1%未満、0.1%未満、0.01%未満、検出限界以下であってもよい。
本発明の有機発光素子において、第2有機化合物は、励起一重項状態の第1有機化合物からエネルギーを受け取って励起一重項状態に遷移する。また、第2有機化合物は、励起三重項状態の第1有機化合物からエネルギーを受け取って励起三重項状態に遷移してもよい。第2有機化合物は励起一重項エネルギーと励起三重項エネルギーの差(ΔEST)が小さいことから、励起三重項状態の第2有機化合物は励起一重項状態の第2有機化合物へ逆項間交差しやすい。これらの経路により生じた励起一重項状態の第2有機化合物は、第3有機化合物へエネルギーを与えて第3有機化合物を励起一重項状態に遷移させる。
本発明の有機発光素子の発光層に用いる第2有機化合物は、第1有機化合物よりも小さい最低励起一重項エネルギーを有していて、第3有機化合物よりも大きい最低励起一重項エネルギーを有している遅延蛍光材料である。本発明における「遅延蛍光材料」とは、励起状態において、励起三重項状態から励起一重項状態への逆項間交差を生じ、その励起一重項状態から基底状態へ戻る際に蛍光(遅延蛍光)を放射する有機化合物である。本発明では、蛍光寿命測定システム(浜松ホトニクス社製ストリークカメラシステム等)により発光寿命を測定したとき、発光寿命が100ns(ナノ秒)以上の蛍光が観測されるものを遅延蛍光材料と言う。第2有機化合物は遅延蛍光を放射しうる材料であるが、本発明の有機発光素子に用いたときに第2有機化合物に由来する遅延蛍光を放射することは必須とされない。第2有機化合物からの発光は、本発明の有機発光素子からの発光の10%未満であることが好ましく、例えば1%未満、0.1%未満、0.01%未満、検出限界以下であってもよい。
本発明の有機発光素子において、第2有機化合物は、励起一重項状態の第1有機化合物からエネルギーを受け取って励起一重項状態に遷移する。また、第2有機化合物は、励起三重項状態の第1有機化合物からエネルギーを受け取って励起三重項状態に遷移してもよい。第2有機化合物は励起一重項エネルギーと励起三重項エネルギーの差(ΔEST)が小さいことから、励起三重項状態の第2有機化合物は励起一重項状態の第2有機化合物へ逆項間交差しやすい。これらの経路により生じた励起一重項状態の第2有機化合物は、第3有機化合物へエネルギーを与えて第3有機化合物を励起一重項状態に遷移させる。
第2有機化合物は、最低励起一重項エネルギーと77Kの最低励起三重項エネルギーの差ΔESTが0.3eV以下であることが好ましく、0.25eV以下であることがより好ましく、0.2eV以下であることがより好ましく、0.15eV以下であることがより好ましく、0.1eV以下であることがさらに好ましく、0.07eV以下であることがさらにより好ましく、0.05eV以下であることがさらにまた好ましく、0.03eV以下であることがさらになお好ましく、0.01eV以下であることが特に好ましい。
ΔESTが小さければ、熱エネルギーの吸収によって励起一重項状態から励起三重項状態に逆項間交差しやすいため、第2有機化合物は熱活性化型の遅延蛍光材料として機能する。熱活性化型の遅延蛍光材料は、デバイスが発する熱を吸収して励起三重項状態から励起一重項へ比較的容易に逆項間交差し、その励起三重項エネルギーを効率よく発光に寄与させることができる。
ΔESTが小さければ、熱エネルギーの吸収によって励起一重項状態から励起三重項状態に逆項間交差しやすいため、第2有機化合物は熱活性化型の遅延蛍光材料として機能する。熱活性化型の遅延蛍光材料は、デバイスが発する熱を吸収して励起三重項状態から励起一重項へ比較的容易に逆項間交差し、その励起三重項エネルギーを効率よく発光に寄与させることができる。
本発明における、化合物の最低励起一重項エネルギー(ES1)と最低励起三重項エネルギー(ET1)は、下記の手順により求めた値である。ΔESTはES1-ET1を計算することにより求めた値である。
(1)最低励起一重項エネルギー(ES1)
測定対象化合物の薄膜もしくはトルエン溶液(濃度10-5mol/L)を調製して試料とする。常温(300K)でこの試料の蛍光スペクトルを測定する。蛍光スペクトルは、縦軸を発光、横軸を波長とする。この発光スペクトルの短波側の立ち上がりに対して接線を引き、その接線と横軸との交点の波長値 λedge[nm]を求める。この波長値を次に示す換算式でエネルギー値に換算した値をES1とする。
換算式:ES1[eV]=1239.85/λedge
後述の実施例における発光スペクトルの測定は、励起光源にLED光源(Thorlabs社製、M300L4)を用いて検出器(浜松ホトニクス社製、PMA-12マルチチャンネル分光器 C10027-01)により行った。
(2)最低励起三重項エネルギー(ET1)
最低励起一重項エネルギー(ES1)の測定で用いたのと同じ試料を、液体窒素によって77[K]に冷却し、励起光(300nm)を燐光測定用試料に照射し、検出器を用いて燐光を測定する。励起光照射後から100ミリ秒以降の発光を燐光スペクトルとする。この燐光スペクトルの短波長側の立ち上がりに対して接線を引き、その接線と横軸との交点の波長値λedge[nm]を求める。この波長値を次に示す換算式でエネルギー値に換算した値をET1とする。
換算式:ET1[eV]=1239.85/λedge
燐光スペクトルの短波長側の立ち上がりに対する接線は以下のように引く。燐光スペクトルの短波長側から、スペクトルの極大値のうち、最も短波長側の極大値までスペクトル曲線上を移動する際に、長波長側に向けて曲線上の各点における接線を考える。この接線は、曲線が立ち上がるにつれ(つまり縦軸が増加するにつれ)、傾きが増加する。この傾きの値が極大値をとる点において引いた接線を、当該燐光スペクトルの短波長側の立ち上がりに対する接線とする。
なお、スペクトルの最大ピーク強度の10%以下のピーク強度をもつ極大点は、上述の最も短波長側の極大値には含めず、最も短波長側の極大値に最も近い、傾きの値が極大値をとる点において引いた接線を当該燐光スペクトルの短波長側の立ち上がりに対する接線とする。
(1)最低励起一重項エネルギー(ES1)
測定対象化合物の薄膜もしくはトルエン溶液(濃度10-5mol/L)を調製して試料とする。常温(300K)でこの試料の蛍光スペクトルを測定する。蛍光スペクトルは、縦軸を発光、横軸を波長とする。この発光スペクトルの短波側の立ち上がりに対して接線を引き、その接線と横軸との交点の波長値 λedge[nm]を求める。この波長値を次に示す換算式でエネルギー値に換算した値をES1とする。
換算式:ES1[eV]=1239.85/λedge
後述の実施例における発光スペクトルの測定は、励起光源にLED光源(Thorlabs社製、M300L4)を用いて検出器(浜松ホトニクス社製、PMA-12マルチチャンネル分光器 C10027-01)により行った。
(2)最低励起三重項エネルギー(ET1)
最低励起一重項エネルギー(ES1)の測定で用いたのと同じ試料を、液体窒素によって77[K]に冷却し、励起光(300nm)を燐光測定用試料に照射し、検出器を用いて燐光を測定する。励起光照射後から100ミリ秒以降の発光を燐光スペクトルとする。この燐光スペクトルの短波長側の立ち上がりに対して接線を引き、その接線と横軸との交点の波長値λedge[nm]を求める。この波長値を次に示す換算式でエネルギー値に換算した値をET1とする。
換算式:ET1[eV]=1239.85/λedge
燐光スペクトルの短波長側の立ち上がりに対する接線は以下のように引く。燐光スペクトルの短波長側から、スペクトルの極大値のうち、最も短波長側の極大値までスペクトル曲線上を移動する際に、長波長側に向けて曲線上の各点における接線を考える。この接線は、曲線が立ち上がるにつれ(つまり縦軸が増加するにつれ)、傾きが増加する。この傾きの値が極大値をとる点において引いた接線を、当該燐光スペクトルの短波長側の立ち上がりに対する接線とする。
なお、スペクトルの最大ピーク強度の10%以下のピーク強度をもつ極大点は、上述の最も短波長側の極大値には含めず、最も短波長側の極大値に最も近い、傾きの値が極大値をとる点において引いた接線を当該燐光スペクトルの短波長側の立ち上がりに対する接線とする。
第2有機化合物は金属原子を含まないことが好ましい。例えば、第2有機化合物として、炭素原子、水素原子、重水素原子、窒素原子、酸素原子および硫黄原子からなる群より選択される原子からなる化合物を選択することができる。例えば、第2有機化合物として、炭素原子、水素原子、重水素原子、窒素原子および酸素原子からなる群より選択される原子からなる化合物を選択することができる。例えば、第2有機化合物として、炭素原子、水素原子、重水素原子および窒素原子からなる化合物を選択することができる。例えば、第2有機化合物として、炭素原子、水素原子および窒素原子からなる化合物を選択することができる。
本発明の好ましい一態様では、第2有機化合物として、カルバゾール構造を含む化合物を選択することができる。本発明の好ましい一態様では、第2有機化合物として、ジベンゾフラン構造およびジベンゾチオフェン構造から選択される1以上の構造を含む化合物を選択する。
本発明の好ましい一態様では、第2有機化合物として、カルバゾール構造を含む化合物を選択することができる。本発明の好ましい一態様では、第2有機化合物として、ジベンゾフラン構造およびジベンゾチオフェン構造から選択される1以上の構造を含む化合物を選択する。
典型的な第2有機化合物として、ベンゼン環に1~2つのアクセプター性基と少なくとも1つのドナー性基が結合した構造を有する化合物を挙げることができる。アクセプター性基としては、シアノ基、トリアジニル基などの窒素原子を環骨格構成原子として含む含窒素ヘテロアリール基、これらを含む基を好ましく例示することができる。ドナー性基として、例えば置換もしくは無置換のカルバゾール-9-イル基などのジアリールアミノ基(ジアリールアミノ基を構成する2つのアリール基は互いに結合していてもよい)を好ましく例示することができる。例えば、前記ベンゼン環に置換もしくは無置換のカルバゾール-9-イル基が3つ以上結合している化合物や、カルバゾール-9-イル基を構成する2つのベンゼン環の少なくとも一方に、置換もしくは無置換のベンゾフラン環、置換もしくは無置換のベンゾチオフェン環、置換もしくは無置換のインドール環、置換もしくは無置換のインデン環、置換もしくは無置換のシラインデン環の各5員環部分が縮合した化合物などを例示することができる。
本明細書においてアクセプター性基は、アクセプター性基が結合している環に対して電子を吸引する性質を有する基であり、例えばハメットのσp値が正の基の中から選択することができる。本明細書においてドナー性基は、ドナー性基が結合している環に対して電子を供与する性質を有する基であり、例えばハメットのσp値が負の基の中から選択することができる。
ここで、「ハメットのσp値」は、L.P.ハメットにより提唱されたものであり、パラ置換ベンゼン誘導体の反応速度または平衡に及ぼす置換基の影響を定量化したものである。具体的には、パラ置換ベンゼン誘導体における置換基と反応速度定数または平衡定数の間に成立する下記式:
log(k/k0) = ρσp
または
log(K/K0) = ρσp
における置換基に特有な定数(σp)である。上式において、k0は置換基を持たないベンゼン誘導体の速度定数、kは置換基で置換されたベンゼン誘導体の速度定数、K0は置換基を持たないベンゼン誘導体の平衡定数、Kは置換基で置換されたベンゼン誘導体の平衡定数、ρは反応の種類と条件によって決まる反応定数を表す。本発明における「ハメットのσp値」に関する説明と各置換基の数値については、Hansch,C.et.al.,Chem.Rev.,91,165-195(1991)のσp値に関する記載を参照することができる。
ここで、「ハメットのσp値」は、L.P.ハメットにより提唱されたものであり、パラ置換ベンゼン誘導体の反応速度または平衡に及ぼす置換基の影響を定量化したものである。具体的には、パラ置換ベンゼン誘導体における置換基と反応速度定数または平衡定数の間に成立する下記式:
log(k/k0) = ρσp
または
log(K/K0) = ρσp
における置換基に特有な定数(σp)である。上式において、k0は置換基を持たないベンゼン誘導体の速度定数、kは置換基で置換されたベンゼン誘導体の速度定数、K0は置換基を持たないベンゼン誘導体の平衡定数、Kは置換基で置換されたベンゼン誘導体の平衡定数、ρは反応の種類と条件によって決まる反応定数を表す。本発明における「ハメットのσp値」に関する説明と各置換基の数値については、Hansch,C.et.al.,Chem.Rev.,91,165-195(1991)のσp値に関する記載を参照することができる。
アクセプター性基の具体例として、シアノ基の他に以下の基を挙げることができる。*は結合位置を表し、「D」は重水素原子を表す。以下の具体例において、水素原子は例えばアルキル基で置換されていてもよい。また、置換もしくは無置換のベンゼン環がさらに縮合していてもよい。また水素原子の一部または全部は重水素原子で置換されていてもよい。
ドナー性基の具体例として、以下の基を挙げることができる。*は結合位置を表し、「D」は重水素原子を表す。以下の具体例において、水素原子は例えばアルキル基で置換されていてもよい。また、置換もしくは無置換のベンゼン環がさらに縮合していてもよい。また水素原子の一部または全部は重水素原子で置換されていてもよい。
一般式(1)において、X1~X5はNまたはC-Rを表す。Rは水素原子、重水素原子または置換基を表す。X1~X5のうちの2つ以上がC-Rを表すとき、それらのC-Rは互いに同一であっても異なっていてもよい。ただし、X1~X5のうちの少なくとも1つはC-D(ここでいうDはドナー性基を表す)である。X1~X5のすべてがC-Rであるとき、Zはアクセプター性基を表す。
一般式(1)で表される化合物の中で特に好ましい化合物は、下記一般式(2)で表される化合物である。
一般式(2)
一般式(1)で表される化合物の中で特に好ましい化合物は、下記一般式(2)で表される化合物である。
一般式(2)
一般式(2)において、X1~X5はNまたはC-Rを表す。Rは水素原子、重水素原子または置換基を表す。X1~X5のうちの2つ以上がC-Rを表すとき、それらのC-Rは互いに同一であっても異なっていてもよい。ただし、X1~X5のうちの少なくとも1つはC-D(ここでいうDはドナー性基を表す)である。
本発明の好ましい一態様では、X1~X5はいずれもC-CNではない。すなわち、ベンゼン環に1つのシアノ基と少なくとも1つのドナー性基が結合した構造を有する化合物である。本発明の別の好ましい一態様では、X2だけがC-CNを表し、X1、X3~X5はC-CNではない。すなわち、イソフタロニトリルのベンゼン環に少なくとも1つのドナー性基が結合した構造を有する化合物である。本発明の別の一態様では、X3だけがC-CNを表し、X1、X2、X4、X5はC-CNではない。すなわち、テレフタロニトリルのベンゼン環に少なくとも1つのドナー性基が結合した構造を有する化合物である。
本発明の好ましい一態様では、X1~X5はいずれもC-CNではない。すなわち、ベンゼン環に1つのシアノ基と少なくとも1つのドナー性基が結合した構造を有する化合物である。本発明の別の好ましい一態様では、X2だけがC-CNを表し、X1、X3~X5はC-CNではない。すなわち、イソフタロニトリルのベンゼン環に少なくとも1つのドナー性基が結合した構造を有する化合物である。本発明の別の一態様では、X3だけがC-CNを表し、X1、X2、X4、X5はC-CNではない。すなわち、テレフタロニトリルのベンゼン環に少なくとも1つのドナー性基が結合した構造を有する化合物である。
一般式(1)および一般式(2)において、X1~X5はNまたはC-Rを表すが、少なくとも1つはC-Dである。X1~X5のうちNの数は、0~4つであり、例えば、X1とX3とX5、X1とX3、X1とX4、X2とX3、X1とX5、X2とX4、X1だけ、X2だけ、X3だけがNである場合を例示することができる。X1~X5のうちC-Dの数は1~5つであり、2~5つであることが好ましい。例えば、X1とX2とX3とX4とX5、X1とX2とX4とX5、X1とX2とX3とX4、X1とX3とX4とX5、X1とX3とX5、X1とX2とX5、X1とX2とX4、X1とX3とX4、X1とX3、X1とX4、X2とX3、X1とX5、X2とX4、X1だけ、X2だけ、X3だけがC-Dである場合を例示することができる。X1~X5のうちの少なくとも1つはC-Aであってもよい。ここでいうAはアクセプター性基を表す。X1~X5のうちC-Aの数は0~2であることが好ましく、0または1であることがより好ましい。C-AのAとして好ましくはシアノ基および不飽和の窒素原子を有する複素環式芳香族基を挙げることができる。また、X1~X5は各々独立にC-DまたはC-Aであってもよい。
X1~X5のうちの隣り合う2つがC-Rを表すとき、2つのRは互いに結合して環状構造を形成していてもよい。互いに結合して形成する環状構造は芳香環であっても脂肪環であってもよく、またヘテロ原子を含むものであってもよく、さらに環状構造は2環以上の縮合環であってもよい。ここでいうヘテロ原子としては、窒素原子、酸素原子および硫黄原子からなる群より選択されるものであることが好ましい。形成される環状構造の例として、ベンゼン環、ナフタレン環、ピリジン環、ピリダジン環、ピリミジン環、ピラジン環、ピロール環、イミダゾール環、ピラゾール環、イミダゾリン環、オキサゾール環、イソオキサゾール環、チアゾール環、イソチアゾール環、シクロヘキサジエン環、シクロヘキセン環、シクロペンタエン環、シクロヘプタトリエン環、シクロヘプタジエン環、シクロヘプタエン環、フラン環、チオフェン環、ナフチリジン環、キノキサリン環、キノリン環などを挙げることができる。例えばフェナントレン環やトリフェニレン環のように多数の環が縮合した環を形成してもよい。
X1~X5のうちの隣り合う2つがC-Rを表すとき、2つのRは互いに結合して環状構造を形成していてもよい。互いに結合して形成する環状構造は芳香環であっても脂肪環であってもよく、またヘテロ原子を含むものであってもよく、さらに環状構造は2環以上の縮合環であってもよい。ここでいうヘテロ原子としては、窒素原子、酸素原子および硫黄原子からなる群より選択されるものであることが好ましい。形成される環状構造の例として、ベンゼン環、ナフタレン環、ピリジン環、ピリダジン環、ピリミジン環、ピラジン環、ピロール環、イミダゾール環、ピラゾール環、イミダゾリン環、オキサゾール環、イソオキサゾール環、チアゾール環、イソチアゾール環、シクロヘキサジエン環、シクロヘキセン環、シクロペンタエン環、シクロヘプタトリエン環、シクロヘプタジエン環、シクロヘプタエン環、フラン環、チオフェン環、ナフチリジン環、キノキサリン環、キノリン環などを挙げることができる。例えばフェナントレン環やトリフェニレン環のように多数の環が縮合した環を形成してもよい。
一般式(3)において、R31とR32は、各々独立に置換もしくは無置換のアルキル基、置換もしくは無置換のアルケニル基、置換もしくは無置換のアリール基、または置換もしくは無置換のヘテロアリール基を表す。R31とR32は互いに結合して環状構造を形成してもよい。Lは単結合、置換もしくは無置換のアリーレン基、または置換もしくは無置換のヘテロアリーレン基を表す。Lのアリーレン基またはヘテロアリーレン基に導入しうる置換基は、一般式(1)や一般式(2)で表される構造を含む基であってもよいし、後述する一般式(4)~(6)で表される基であってもよい。これらの基はLに導入可能な置換基の最大数まで導入されていてもよい。また、複数個導入されている場合は、それらの置換基は互いに同一であっても異なっていてもよい。*は、一般式(1)または一般式(2)における環の環骨格を構成する炭素原子(C)への結合位置を表す。
置換基は、水素原子に置換しうる1価の基を意味しており、例えば後述の置換基群Aから選択したり、後述の置換基群Bから選択したり、後述の置換基群Cから選択したり、後述の置換基群Dから選択したりすることができる。
置換基は、水素原子に置換しうる1価の基を意味しており、例えば後述の置換基群Aから選択したり、後述の置換基群Bから選択したり、後述の置換基群Cから選択したり、後述の置換基群Dから選択したりすることができる。
一般式(4)~(6)において、R51~R60、R61~R68、R71~R78は、各々独立に水素原子、重水素原子または置換基を表す。ここでいう置換基の説明と好ましい範囲については、後述の一般式(5a~5f)における置換基の説明と好ましい範囲を参照することができる。R51~R60、R61~R68、R71~R78は、各々独立に上記一般式(4)~(6)のいずれかで表される基であることも好ましい。一般式(4)~(6)における置換基の数は特に制限されない。すべてが無置換(すなわち水素原子または重水素原子)である場合も好ましい。また、一般式(4)~(6)のそれぞれにおいて置換基が2つ以上ある場合、それらの置換基は同一であっても異なっていてもよい。一般式(4)~(6)に置換基が存在している場合、その置換基は一般式(4)であればR52~R59のいずれかであることが好ましく、一般式(5)であればR62~R67のいずれかであることが好ましく、一般式(6)であればR72~R77のいずれかであることが好ましい。
一般式(6)においてXは連結鎖長が1原子である2価の酸素原子、硫黄原子、置換もしくは無置換の窒素原子、置換もしくは無置換の炭素原子、置換もしくは無置換のケイ素原子、カルボニル基、あるいは、結合鎖長が2原子である2価の置換もしくは無置換のエチレン基、置換もしくは無置換のビニレン基、置換もしくは無置換のo-アリーレン基、または置換もしくは無置換のo-ヘテロアリーレン基を表す。置換基は、例えば後述の置換基群Aから選択したり、後述の置換基群Bから選択したり、後述の置換基群Cから選択したり、後述の置換基群Dから選択したりすることができる。
一般式(4)~(6)において、L12~L14は、単結合、置換もしくは無置換のアリーレン基、または置換もしくは無置換のヘテロアリーレン基を表す。L12~L14が表すアリーレン基またはヘテロアリーレン基の説明と好ましい範囲については、Lが表すアリーレン基またはヘテロアリーレン基の説明と好ましい範囲を参照することができる。L12~L14は、単結合、置換もしくは無置換のアリーレン基であることが好ましい。ここでいうアリーレン基やヘテロアリーレン基の置換基は、一般式(4)~(6)で表される基であってもよい。一般式(4)~(6)で表される基はL12~L14に導入可能な置換基の最大数まで導入されていてもよい。また、一般式(4)~(6)で表される基が複数個導入されている場合は、それらの置換基は互いに同一であっても異なっていてもよい。*は、一般式(1)または一般式(2)における環の環骨格を構成する炭素原子(C)への結合位置を表す。
一般式(4)~(6)において、R51とR52、R52とR53、R53とR54、R54とR55、R55とR56、R56とR57、R57とR58、R58とR59、R59とR60、R61とR62、R62とR63、R63とR64、R65とR66、R66とR67、R67とR68、R71とR72、R72とR73、R73とR74、R75とR76、R76とR77、R77とR78は、互いに結合して環状構造を形成していてもよい。環状構造の説明と好ましい例については、上記の一般式(1)および一般式(2)のX1~X5における環状構造の説明と好ましい例を参照することができる。
環状構造の中でも好ましいのは、置換もしくは無置換のベンゾフラン環、置換もしくは無置換のベンゾチオフェン環、置換もしくは無置換のインドール環、置換もしくは無置換のインデン環、置換もしくは無置換のシラインデン環が、一般式(4)~(6)の少なくとも一方のベンゼン環に縮合した構造である。より好ましくは、一般式(5)に縮合した下記一般式(5a)~(5f)で表される基である。
一般式(5a)~(5f)において、L11およびL21~L26は単結合もしくは2価の連結基を表す。L11およびL21~L26の説明と好ましい範囲については、上記のL2の説明と好ましい範囲を参照することができる。
一般式(5a)~(5f)において、R41~R110は各々独立に水素原子または置換基を表す。R41とR42、R42とR43、R43とR44、R44とR45、R45とR46、R46とR47、R47とR48、R51とR52、R52とR53、R53とR54、R54とR55、R55とR56、R56とR57、R57とR58、R58とR59、R59とR60、R61とR62、R62とR63、R63とR64、R65とR66、R66とR67、R67とR68、R68とR69、R69とR70、R72とR73、R73とR74、R74とR75、R75とR76、R76とR77、R77とR78、R78とR79、R79とR80、R81とR82、R82とR83、R83とR84、R84とR85、R86とR87、R87とR88、R88とR89、R89とR90、R91とR92、R93とR94、R94とR95、R95とR96、R96とR97、R97とR98、R99とR100、R101とR102、R102とR103、R103とR104、R104とR105、R105とR106、R107とR108、R108とR109、R109とR110は、互いに結合して環状構造を形成していてもよい。互いに結合して形成する環状構造は芳香環であっても脂肪環であってもよく、またヘテロ原子を含むものであってもよく、さらに環状構造は2環以上の縮合環であってもよい。ここでいうヘテロ原子としては、窒素原子、酸素原子および硫黄原子からなる群より選択されるものであることが好ましい。形成される環状構造の例として、ベンゼン環、ナフタレン環、ピリジン環、ピリダジン環、ピリミジン環、ピラジン環、ピロール環、イミダゾール環、ピラゾール環、イミダゾリン環、オキサゾール環、イソオキサゾール環、チアゾール環、イソチアゾール環、シクロヘキサジエン環、シクロヘキセン環、シクロペンタエン環、シクロヘプタトリエン環、シクロヘプタジエン環、シクロヘプタエン環、フラン環、チオフェン環、ナフチリジン環、キノキサリン環、キノリン環などを挙げることができる。例えばフェナントレン環やトリフェニレン環のように多数の環が縮合した環を形成してもよい。一般式(6)で表される基に含まれる環の数は3~5の範囲内から選択してもよく、5~7の範囲内から選択してもよい。一般式(5a)~(5f)で表される基に含まれる環の数は5~7の範囲内から選択してもよく、5であってもよい。
R41~R110が採りうる置換基として、下記置換基群Bの基を選択したり、下記置換基群Cの基を選択したり、下記置換基群Dの基を選択したりすることができる。好ましくは炭素数1~10の無置換のアルキル基、または炭素数1~10の無置換のアルキル基で置換されていてもよい炭素数6~10のアリール基である。本発明の好ましい一態様では、R41~R110は水素原子または炭素数1~10の無置換のアルキル基である。本発明の好ましい一態様では、R41~R110は水素原子または炭素数6~10の無置換のアリール基である。本発明の好ましい一態様では、R41~R110はすべてが水素原子である。
一般式(5a)~(5f)におけるR41~R110が結合している炭素原子(環骨格構成炭素原子)は、各々独立に窒素原子に置換されていてもよい。すなわち、一般式(5a)~(5f)におけるC-R41~C-R110は、各々独立にNに置換されていてもよい。窒素原子に置換されている数は、一般式(5a)~(5f)で表される基の中で0~4つであることが好ましく、1~2つであることがより好ましい。本発明の一態様では、窒素原子に置換されている数は0である。また、2つ以上が窒素原子に置換されている場合は、1つの環中に置換されている窒素原子の数は1つであることが好ましい。
一般式(5a)~(5f)において、X1~X6は、酸素原子、硫黄原子またはN-Rを表す。本発明の一態様では、X1~X6は酸素原子である。本発明の一態様では、X1~X6は硫黄原子である。本発明の一態様では、X1~X6はN-Rである。Rは水素原子または置換基を表し、置換基であることが好ましい。置換基としては、下記置換基群Aの基を選択したり、下記置換基群Bの基を選択したり、下記置換基群Cの基を選択したり、下記置換基群Dの基を選択したりすることができる。例えば、無置換のフェニル基や、アルキル基やアリール基からなる群より選択される1つの基または2つ以上を組み合わせた基で置換されているフェニル基を好ましく採用することができる。
一般式(5a)~(5f)において、*は結合位置を表す。
一般式(5a)~(5f)において、R41~R110は各々独立に水素原子または置換基を表す。R41とR42、R42とR43、R43とR44、R44とR45、R45とR46、R46とR47、R47とR48、R51とR52、R52とR53、R53とR54、R54とR55、R55とR56、R56とR57、R57とR58、R58とR59、R59とR60、R61とR62、R62とR63、R63とR64、R65とR66、R66とR67、R67とR68、R68とR69、R69とR70、R72とR73、R73とR74、R74とR75、R75とR76、R76とR77、R77とR78、R78とR79、R79とR80、R81とR82、R82とR83、R83とR84、R84とR85、R86とR87、R87とR88、R88とR89、R89とR90、R91とR92、R93とR94、R94とR95、R95とR96、R96とR97、R97とR98、R99とR100、R101とR102、R102とR103、R103とR104、R104とR105、R105とR106、R107とR108、R108とR109、R109とR110は、互いに結合して環状構造を形成していてもよい。互いに結合して形成する環状構造は芳香環であっても脂肪環であってもよく、またヘテロ原子を含むものであってもよく、さらに環状構造は2環以上の縮合環であってもよい。ここでいうヘテロ原子としては、窒素原子、酸素原子および硫黄原子からなる群より選択されるものであることが好ましい。形成される環状構造の例として、ベンゼン環、ナフタレン環、ピリジン環、ピリダジン環、ピリミジン環、ピラジン環、ピロール環、イミダゾール環、ピラゾール環、イミダゾリン環、オキサゾール環、イソオキサゾール環、チアゾール環、イソチアゾール環、シクロヘキサジエン環、シクロヘキセン環、シクロペンタエン環、シクロヘプタトリエン環、シクロヘプタジエン環、シクロヘプタエン環、フラン環、チオフェン環、ナフチリジン環、キノキサリン環、キノリン環などを挙げることができる。例えばフェナントレン環やトリフェニレン環のように多数の環が縮合した環を形成してもよい。一般式(6)で表される基に含まれる環の数は3~5の範囲内から選択してもよく、5~7の範囲内から選択してもよい。一般式(5a)~(5f)で表される基に含まれる環の数は5~7の範囲内から選択してもよく、5であってもよい。
R41~R110が採りうる置換基として、下記置換基群Bの基を選択したり、下記置換基群Cの基を選択したり、下記置換基群Dの基を選択したりすることができる。好ましくは炭素数1~10の無置換のアルキル基、または炭素数1~10の無置換のアルキル基で置換されていてもよい炭素数6~10のアリール基である。本発明の好ましい一態様では、R41~R110は水素原子または炭素数1~10の無置換のアルキル基である。本発明の好ましい一態様では、R41~R110は水素原子または炭素数6~10の無置換のアリール基である。本発明の好ましい一態様では、R41~R110はすべてが水素原子である。
一般式(5a)~(5f)におけるR41~R110が結合している炭素原子(環骨格構成炭素原子)は、各々独立に窒素原子に置換されていてもよい。すなわち、一般式(5a)~(5f)におけるC-R41~C-R110は、各々独立にNに置換されていてもよい。窒素原子に置換されている数は、一般式(5a)~(5f)で表される基の中で0~4つであることが好ましく、1~2つであることがより好ましい。本発明の一態様では、窒素原子に置換されている数は0である。また、2つ以上が窒素原子に置換されている場合は、1つの環中に置換されている窒素原子の数は1つであることが好ましい。
一般式(5a)~(5f)において、X1~X6は、酸素原子、硫黄原子またはN-Rを表す。本発明の一態様では、X1~X6は酸素原子である。本発明の一態様では、X1~X6は硫黄原子である。本発明の一態様では、X1~X6はN-Rである。Rは水素原子または置換基を表し、置換基であることが好ましい。置換基としては、下記置換基群Aの基を選択したり、下記置換基群Bの基を選択したり、下記置換基群Cの基を選択したり、下記置換基群Dの基を選択したりすることができる。例えば、無置換のフェニル基や、アルキル基やアリール基からなる群より選択される1つの基または2つ以上を組み合わせた基で置換されているフェニル基を好ましく採用することができる。
一般式(5a)~(5f)において、*は結合位置を表す。
本発明では、下記一般式(7)で表され、遅延蛍光を放射する化合物を、遅延蛍光材料として特に好ましく用いることができる。本発明の好ましい実施態様では、第2有機化合物として、一般式(7)で表される化合物を採用することができる。
一般式(7)
一般式(7)
一般式(7)において、R1~R5の0~4つはシアノ基を表し、R1~R5の少なくとも1つは置換アミノ基を表し、残りのR1~R5は水素原子、重水素原子、またはシアノ基と置換アミノ基以外の置換基を表す。
ここでいう置換アミノ基は、置換もしくは無置換のジアリールアミノ基であることが好ましく、置換もしくは無置換のジアリールアミノ基を構成する2つのアリール基は互いに連結していてもよい。連結は、単結合でなされていてよいし(その場合はカルバゾ-ル環が形成される)、-O-、-S-、-N(R6)-、-C(R7)(R8)-、-Si(R9)(R10)-などの連結基でなされていてもよい。ここで、R6~R10は水素原子、重水素原子または置換基を表し、R7とR8、R9とR10は、それぞれ互いに連結して環状構造を形成してもよい。
置換アミノ基はR1~R5のいずれであってもよく、例えばR1とR2、R1とR3、R1とR4、R1とR5、R2とR3、R2とR4、R1とR2とR3、R1とR2とR4、R1とR2とR5、R1とR3とR4、R1とR3とR5、R2とR3とR4、R1とR2とR3とR4、R1とR2とR3とR5、R1とR2とR4とR5、R1とR2とR3とR4とR5を置換アミノ基とすること等ができる。シアノ基もR1~R5のいずれであってもよく、例えばR1、R2、R3、R1とR2、R1とR3、R1とR4、R1とR5、R2とR3、R2とR4、R1とR2とR3、R1とR2とR4、R1とR2とR5、R1とR3とR4、R1とR3とR5、R2とR3とR4をシアノ基とすること等ができる。
シアノ基でも置換アミノ基でもないR1~R5は、水素原子、重水素原子または置換基を表す。ここでいう置換基の例として、下記置換基群Aを挙げることができる。上記ジアリールアミノ基のアリール基が置換されているときの置換基の好ましい例としても、下記置換基群Aの置換基を挙げることができ、さらにシアノ基と置換アミノ基も挙げることができる。置換基群Aに代えて、置換基群Bから選択したり、置換基群Cから選択したり、置換基群Dから選択したりすることも可能である。
一般式(7)に包含される化合物群と化合物の具体例については、本明細書の一部としてここに引用するWO2013/154064号公報の段落0008~0048、WO2015/080183号公報の段落0009~0030、WO2015/129715号公報の段落0006~0019、特開2017-119663号公報の段落0013~0025、特開2017-119664号公報の段落0013~0026を参照することができる。
ここでいう置換アミノ基は、置換もしくは無置換のジアリールアミノ基であることが好ましく、置換もしくは無置換のジアリールアミノ基を構成する2つのアリール基は互いに連結していてもよい。連結は、単結合でなされていてよいし(その場合はカルバゾ-ル環が形成される)、-O-、-S-、-N(R6)-、-C(R7)(R8)-、-Si(R9)(R10)-などの連結基でなされていてもよい。ここで、R6~R10は水素原子、重水素原子または置換基を表し、R7とR8、R9とR10は、それぞれ互いに連結して環状構造を形成してもよい。
置換アミノ基はR1~R5のいずれであってもよく、例えばR1とR2、R1とR3、R1とR4、R1とR5、R2とR3、R2とR4、R1とR2とR3、R1とR2とR4、R1とR2とR5、R1とR3とR4、R1とR3とR5、R2とR3とR4、R1とR2とR3とR4、R1とR2とR3とR5、R1とR2とR4とR5、R1とR2とR3とR4とR5を置換アミノ基とすること等ができる。シアノ基もR1~R5のいずれであってもよく、例えばR1、R2、R3、R1とR2、R1とR3、R1とR4、R1とR5、R2とR3、R2とR4、R1とR2とR3、R1とR2とR4、R1とR2とR5、R1とR3とR4、R1とR3とR5、R2とR3とR4をシアノ基とすること等ができる。
シアノ基でも置換アミノ基でもないR1~R5は、水素原子、重水素原子または置換基を表す。ここでいう置換基の例として、下記置換基群Aを挙げることができる。上記ジアリールアミノ基のアリール基が置換されているときの置換基の好ましい例としても、下記置換基群Aの置換基を挙げることができ、さらにシアノ基と置換アミノ基も挙げることができる。置換基群Aに代えて、置換基群Bから選択したり、置換基群Cから選択したり、置換基群Dから選択したりすることも可能である。
一般式(7)に包含される化合物群と化合物の具体例については、本明細書の一部としてここに引用するWO2013/154064号公報の段落0008~0048、WO2015/080183号公報の段落0009~0030、WO2015/129715号公報の段落0006~0019、特開2017-119663号公報の段落0013~0025、特開2017-119664号公報の段落0013~0026を参照することができる。
また、下記一般式(8)で表され、遅延蛍光を放射する化合物も、本発明の遅延蛍光材料として特に好ましく用いることができる。本発明の好ましい実施態様では、第2有機化合物として、一般式(8)で表される化合物を採用することができる。
一般式(8)
一般式(8)
一般式(8)において、Y1、Y2およびY3は、いずれか2つが窒素原子で残りの1つがメチン基を表すか、または、Y1、Y2およびY3のすべてが窒素原子を表す。Z1およびZ2は、各々独立に水素原子、重水素原子または置換基を表す。R11~R18は、各々独立に水素原子、重水素原子または置換基を表し、R11~R18の少なくとも1つは、置換もしくは無置換のアリールアミノ基、または置換もしくは無置換のカルバゾリル基であることが好ましい。前記アリールアミノ基を構成するベンゼン環、前記カルバゾリル基を構成するベンゼン環は、それぞれR11~R18と一緒になって単結合または連結基を形成してもよい。また、一般式(8)で表される化合物は分子中にカルバゾール構造を少なくとも2つ含む。Z1、Z2が採りうる置換基は、例えば下記置換基群Aから選択したり、下記置換基群Bから選択したり、下記置換基群Cから選択したり、下記置換基群Dから選択したりすることができる。また、R11~R18、上記アリールアミノ基、カルバゾリル基が採りうる置換基の具体例については、下記置換基群Aの置換基、シアノ基、置換アリールアミノ基、置換アルキルアミノ基を挙げることができる。なお、R11とR12、R12とR13、R13とR14、R15とR16、R16とR17、R17とR18は、互いに結合して環状構造を形成していてもよい。
一般式(8)で表される化合物の中でも、特に一般式(9)で表される化合物が有用である。
一般式(9)
一般式(8)で表される化合物の中でも、特に一般式(9)で表される化合物が有用である。
一般式(9)
一般式(9)において、Y1、Y2およびY3は、いずれか2つが窒素原子で残りの1つがメチン基を表すか、または、Y1、Y2およびY3のすべてが窒素原子を表す。Z2は、水素原子、重水素原子または置換基を表す。R11~R18およびR21~R28は、各々独立に水素原子、重水素原子または置換基を表す。R11~R18の少なくとも1つ、および/または、R21~R28の少なくとも1つは、置換もしくは無置換のアリールアミノ基、または置換もしくは無置換のカルバゾリル基を表すことが好ましい。前記アリールアミノ基を構成するベンゼン環、前記カルバゾリル基を構成するベンゼン環は、それぞれR11~R18またはR21~R28と一緒になって単結合または連結基を形成してもよい。Z2が採りうる置換基の例としては、下記置換基群Aの置換基、下記置換基群Bの置換基、下記置換基群Cの置換基、下記置換基群Dの置換基を挙げることができる。また、R11~R18、R21~R28、上記アリールアミノ基、カルバゾリル基が採りうる置換基の具体例については、下記置換基群Aの置換基、シアノ基、置換アリールアミノ基、置換アルキルアミノ基を挙げることができる。なお、R11とR12、R12とR13、R13とR14、R15とR16、R16とR17、R17とR18、R21とR22、R22とR23、R23とR24、R25とR26、R26とR27、R27とR28は互いに結合して環状構造を形成していてもよい。
一般式(9)に包含される化合物群と化合物の具体例については、本明細書の一部としてここに引用するWO2013/081088号公報の段落0020~0062や、Appl.Phys.Let,98,083302(2011)に記載の化合物を参照することができる。
一般式(9)に包含される化合物群と化合物の具体例については、本明細書の一部としてここに引用するWO2013/081088号公報の段落0020~0062や、Appl.Phys.Let,98,083302(2011)に記載の化合物を参照することができる。
一般式(10)において、R91~R96は各々独立に水素原子、重水素原子、ドナー性基、もしくはアクセプター性基を表し、そのうちの少なくとも1つは、前記ドナー性基であり、少なくとも2つは、前記アクセプター性基である。少なくとも2つのアクセプター性基の置換位置は特に制限されないが、互いにメタ位の関係にある2つのアクセプター性基を含むことが好ましい。例えば、R91がドナー性基である場合、少なくともR92とR94がアクセプター性基である構造や、少なくともR92とR96がアクセプター性基である構造を好ましく例示することができる。分子内に存在するアクセプター性基は、すべて同一であっても互いに異なっていてもよいが、例えばすべて同一である構造を選択することが可能である。アクセプター性基の数は2~3であることが好ましく、例えば2を選択することができる。また、ドナー性基は2つ以上存在していてもよく、その場合のドナー性基もすべて同一であっても互いに異なっていてもよい。ドナー性基の数は1~3つであることが好ましく、例えば1つだけでも、2つでもよい。なお、ドナー性基とアクセプター性基の説明と好ましい範囲については、一般式(1)の対応する説明と好ましい範囲を参照することができる。特に、一般式(10)においてドナー性基は一般式(3)で表されることが好ましく、アクセプター性基はシアノ基もしくは下記一般式(11)で表されることが好ましい。
一般式(11)
一般式(11)
一般式(11)において、Y4~Y6は、窒素原子を表すかメチン基を表すが、少なくとも一つは窒素原子であり、好ましくはすべてが窒素原子を表す。R101~R110は各々独立に水素原子、重水素原子、もしくは置換基を表すが少なくとも一つはアルキル基であることが好ましい。ここでいう置換基の説明と好ましい範囲については、前述の一般式(7)における置換基の説明と好ましい範囲を参照することができる。L15は単結合または連結基を表し、前述の一般式(3)におけるLの説明と好ましい範囲を参照することができる。本発明の好ましい一態様では、一般式(11)におけるL15は単結合である。*は、一般式(10)における環の環骨格を構成する炭素原子(C)への結合位置を表す。
第2有機化合物には、上記以外にも公知の遅延蛍光材料を適宜組み合わせて用いることができる。また、知られていない遅延蛍光材料であっても、用いることが可能である。
遅延蛍光材料として、WO2013/154064号公報の段落0008~0048および0095~0133、WO2013/011954号公報の段落0007~0047および0073~0085、WO2013/011955号公報の段落0007~0033および0059~0066、WO2013/081088号公報の段落0008~0071および0118~0133、特開2013-256490号公報の段落0009~0046および0093~0134、特開2013-116975号公報の段落0008~0020および0038~0040、WO2013/133359号公報の段落0007~0032および0079~0084、WO2013/161437号公報の段落0008~0054および0101~0121、特開2014-9352号公報の段落0007~0041および0060~0069、特開2014-9224号公報の段落0008~0048および0067~0076、特開2017-119663号公報の段落0013~0025、特開2017-119664号公報の段落0013~0026、特開2017-222623号公報の段落0012~0025、特開2017-226838号公報の段落0010~0050、特開2018-100411号公報の段落0012~0043、WO2018/047853号公報の段落0016~0044に記載される一般式に包含される化合物、特に例示化合物であって、遅延蛍光を放射するものを挙げることができる。また、特開2013-253121号公報、WO2013/133359号公報、WO2014/034535号公報、WO2014/115743号公報、WO2014/122895号公報、WO2014/126200号公報、WO2014/136758号公報、WO2014/133121号公報、WO2014/136860号公報、WO2014/196585号公報、WO2014/189122号公報、WO2014/168101号公報、WO2015/008580号公報、WO2014/203840号公報、WO2015/002213号公報、WO2015/016200号公報、WO2015/019725号公報、WO2015/072470号公報、WO2015/108049号公報、WO2015/080182号公報、WO2015/072537号公報、WO2015/080183号公報、特開2015-129240号公報、WO2015/129714号公報、WO2015/129715号公報、WO2015/133501号公報、WO2015/136880号公報、WO2015/137244号公報、WO2015/137202号公報、WO2015/137136号公報、WO2015/146541号公報、WO2015/159541号公報に記載される発光材料であって、遅延蛍光を放射するものを採用することもできる。なお、この段落に記載される上記の公報は、本明細書の一部としてここに引用している。
遅延蛍光材料として、WO2013/154064号公報の段落0008~0048および0095~0133、WO2013/011954号公報の段落0007~0047および0073~0085、WO2013/011955号公報の段落0007~0033および0059~0066、WO2013/081088号公報の段落0008~0071および0118~0133、特開2013-256490号公報の段落0009~0046および0093~0134、特開2013-116975号公報の段落0008~0020および0038~0040、WO2013/133359号公報の段落0007~0032および0079~0084、WO2013/161437号公報の段落0008~0054および0101~0121、特開2014-9352号公報の段落0007~0041および0060~0069、特開2014-9224号公報の段落0008~0048および0067~0076、特開2017-119663号公報の段落0013~0025、特開2017-119664号公報の段落0013~0026、特開2017-222623号公報の段落0012~0025、特開2017-226838号公報の段落0010~0050、特開2018-100411号公報の段落0012~0043、WO2018/047853号公報の段落0016~0044に記載される一般式に包含される化合物、特に例示化合物であって、遅延蛍光を放射するものを挙げることができる。また、特開2013-253121号公報、WO2013/133359号公報、WO2014/034535号公報、WO2014/115743号公報、WO2014/122895号公報、WO2014/126200号公報、WO2014/136758号公報、WO2014/133121号公報、WO2014/136860号公報、WO2014/196585号公報、WO2014/189122号公報、WO2014/168101号公報、WO2015/008580号公報、WO2014/203840号公報、WO2015/002213号公報、WO2015/016200号公報、WO2015/019725号公報、WO2015/072470号公報、WO2015/108049号公報、WO2015/080182号公報、WO2015/072537号公報、WO2015/080183号公報、特開2015-129240号公報、WO2015/129714号公報、WO2015/129715号公報、WO2015/133501号公報、WO2015/136880号公報、WO2015/137244号公報、WO2015/137202号公報、WO2015/137136号公報、WO2015/146541号公報、WO2015/159541号公報に記載される発光材料であって、遅延蛍光を放射するものを採用することもできる。なお、この段落に記載される上記の公報は、本明細書の一部としてここに引用している。
(第3有機化合物)
第3有機化合物は、第1有機化合物や第2有機化合物よりも小さな最低励起一重項エネルギーを有している蛍光材料である。本発明の好ましい一態様では、第3有機化合物は、第1有機化合物や第2有機化合物よりも小さな最低励起三重項エネルギーを有している蛍光材料である。第3有機化合物は、遅延蛍光材料であってもよいし、遅延蛍光を放射しないものであってもよい。遅延蛍光材料である場合は、第3有機化合物の最低励起三重項エネルギーは、第2有機化合物の最低励起三重項エネルギーよりも高くてもよい。第3有機化合物は、第2有機化合物のHOMOのエネルギーよりも高い化合物を用いたり、低い化合物を用いたりすることができる。また、第3有機化合物は、第2有機化合物のLUMOのエネルギーよりも高い化合物を用いたり、低い化合物を用いたりすることができる。本発明の好ましい一態様では、第3有機化合物は、第2有機化合物のよりも低いHOMOのエネルギーと低いLUMOのエネルギーを有する。
第3有機化合物を用いた有機発光素子では、第3有機化合物に由来する蛍光を放射する。第3有機化合物からの発光は通常は遅延蛍光を含む。本発明の有機発光素子からの発光の最大成分は第3有機化合物からの発光である。すなわち、本発明の有機発光素子からの発光のうち、第3有機化合物からの発光量が最大である。有機発光素子からの発光の70%以上が第3有機化合物からの発光であってもよく、90%以上が第3有機化合物からの発光であってもよく、99%以上が第3有機化合物からの発光であってもよい。第3有機化合物は、励起一重項状態の第1有機化合物、励起一重項状態の第2有機化合物、励起三重項状態から逆項間交差して励起一重項状態になった第2有機化合物からエネルギーを受け取って励起一重項状態に遷移する。また本発明の好ましい態様では、第3有機化合物は、励起一重項状態の第2有機化合物と、励起三重項状態から逆項間交差して励起一重項状態になった第2有機化合物からエネルギーを受け取って励起一重項状態に遷移する。生じた第3有機化合物の励起一重項状態は、その後基底状態に戻るときに蛍光を放射する。
第3有機化合物として用いる蛍光材料としては、このように第1有機化合物や第2有機化合物からエネルギーを受け取って発光し得るものであれば特に限定されず、発光には蛍光、遅延蛍光、燐光のいずれが含まれていても構わない。好ましいのは、発光に蛍光や遅延蛍光が含まれている場合であり、より好ましいのは第3有機化合物からの発光の最大成分が蛍光である場合である。本発明の一態様では、有機発光素子は燐光を放射しないか、燐光の放射量は蛍光の1%以下である。
第3有機化合物は、第1有機化合物や第2有機化合物よりも小さな最低励起一重項エネルギーを有している蛍光材料である。本発明の好ましい一態様では、第3有機化合物は、第1有機化合物や第2有機化合物よりも小さな最低励起三重項エネルギーを有している蛍光材料である。第3有機化合物は、遅延蛍光材料であってもよいし、遅延蛍光を放射しないものであってもよい。遅延蛍光材料である場合は、第3有機化合物の最低励起三重項エネルギーは、第2有機化合物の最低励起三重項エネルギーよりも高くてもよい。第3有機化合物は、第2有機化合物のHOMOのエネルギーよりも高い化合物を用いたり、低い化合物を用いたりすることができる。また、第3有機化合物は、第2有機化合物のLUMOのエネルギーよりも高い化合物を用いたり、低い化合物を用いたりすることができる。本発明の好ましい一態様では、第3有機化合物は、第2有機化合物のよりも低いHOMOのエネルギーと低いLUMOのエネルギーを有する。
第3有機化合物を用いた有機発光素子では、第3有機化合物に由来する蛍光を放射する。第3有機化合物からの発光は通常は遅延蛍光を含む。本発明の有機発光素子からの発光の最大成分は第3有機化合物からの発光である。すなわち、本発明の有機発光素子からの発光のうち、第3有機化合物からの発光量が最大である。有機発光素子からの発光の70%以上が第3有機化合物からの発光であってもよく、90%以上が第3有機化合物からの発光であってもよく、99%以上が第3有機化合物からの発光であってもよい。第3有機化合物は、励起一重項状態の第1有機化合物、励起一重項状態の第2有機化合物、励起三重項状態から逆項間交差して励起一重項状態になった第2有機化合物からエネルギーを受け取って励起一重項状態に遷移する。また本発明の好ましい態様では、第3有機化合物は、励起一重項状態の第2有機化合物と、励起三重項状態から逆項間交差して励起一重項状態になった第2有機化合物からエネルギーを受け取って励起一重項状態に遷移する。生じた第3有機化合物の励起一重項状態は、その後基底状態に戻るときに蛍光を放射する。
第3有機化合物として用いる蛍光材料としては、このように第1有機化合物や第2有機化合物からエネルギーを受け取って発光し得るものであれば特に限定されず、発光には蛍光、遅延蛍光、燐光のいずれが含まれていても構わない。好ましいのは、発光に蛍光や遅延蛍光が含まれている場合であり、より好ましいのは第3有機化合物からの発光の最大成分が蛍光である場合である。本発明の一態様では、有機発光素子は燐光を放射しないか、燐光の放射量は蛍光の1%以下である。
第3有機化合物は、本発明の条件を満たすものであれば2種以上を用いてもよい。例えば、発光色が異なる2種以上の第3有機化合物を併用することにより、所望の色を発光させることが可能になる。また、1種類の第3有機化合物を用いて第3有機化合物から単色発光させてもよい。
本発明では、第3有機化合物として用いることができる化合物の最大発光波長は特に制限されない。このため、可視領域(380~780nm)に最大発光波長を有する発光材料や赤外領域(780nm~1mm)に最大発光波長を有する発光材料や紫外領域(例えば280~380nm)に最大発光波長を有する化合物などを適宜選択して使用することが可能である。好ましいのは、可視領域に最大発光波長を有する蛍光材料である。例えば、380~780nmの領域内における最大発光波長が380~570nmの範囲内にある発光材料を選択して用いたり、最大発光波長が570~650nmの範囲内にある発光材料を選択して用いたり、最大発光波長が650~700nmの範囲内にある発光材料を選択して用いたり、最大発光波長が700~780nmの範囲内にある発光材料を選択して用いたりしてもよい。
本発明の好ましい態様では、第2有機化合物の発光波長領域と第3有機化合物の吸収波長領域との間に重なりがあるように、各化合物を選択して組み合わせる。特に、第2有機化合物の発光スペクトルの短波長側のエッジと、第3有機化合物の吸収スペクトルの長波側のエッジが重なっていることが好ましい。
第3有機化合物はホウ素原子以外の金属原子を含まないことが好ましい。例えば、第3有機化合物はホウ素原子とフッ素原子をともに含む化合物であってもよい。また、ホウ素原子を含むがフッ素原子を含まない化合物であってもよい。また、金属原子をまったく含まないものであってもよい。例えば、第3有機化合物として、炭素原子、水素原子、重水素原子、窒素原子、酸素原子、硫黄原子、フッ素原子およびホウ素原子からなる群より選択される原子からなる化合物を選択することができる。例えば、第3有機化合物として、炭素原子、水素原子、重水素原子、窒素原子、酸素原子、フッ素原子およびホウ素原子からなる群より選択される原子からなる化合物を選択することができる。例えば、第3有機化合物として、炭素原子、水素原子、重水素原子、窒素原子、酸素原子、硫黄原子およびホウ素原子からなる群より選択される原子からなる化合物を選択することができる。例えば、第3有機化合物として、炭素原子、水素原子、重水素原子、窒素原子およびホウ素原子からなる群より選択される原子からなる化合物を選択することができる。例えば、第3有機化合物として、炭素原子、水素原子、重水素原子、窒素原子、酸素原子および硫黄原子からなる群より選択される原子からなる化合物を選択することができる。例えば、第3有機化合物として、炭素原子、水素原子、重水素原子、窒素原子および酸素原子からなる群より選択される原子からなる化合物を選択することができる。
本発明では、第3有機化合物として用いることができる化合物の最大発光波長は特に制限されない。このため、可視領域(380~780nm)に最大発光波長を有する発光材料や赤外領域(780nm~1mm)に最大発光波長を有する発光材料や紫外領域(例えば280~380nm)に最大発光波長を有する化合物などを適宜選択して使用することが可能である。好ましいのは、可視領域に最大発光波長を有する蛍光材料である。例えば、380~780nmの領域内における最大発光波長が380~570nmの範囲内にある発光材料を選択して用いたり、最大発光波長が570~650nmの範囲内にある発光材料を選択して用いたり、最大発光波長が650~700nmの範囲内にある発光材料を選択して用いたり、最大発光波長が700~780nmの範囲内にある発光材料を選択して用いたりしてもよい。
本発明の好ましい態様では、第2有機化合物の発光波長領域と第3有機化合物の吸収波長領域との間に重なりがあるように、各化合物を選択して組み合わせる。特に、第2有機化合物の発光スペクトルの短波長側のエッジと、第3有機化合物の吸収スペクトルの長波側のエッジが重なっていることが好ましい。
第3有機化合物はホウ素原子以外の金属原子を含まないことが好ましい。例えば、第3有機化合物はホウ素原子とフッ素原子をともに含む化合物であってもよい。また、ホウ素原子を含むがフッ素原子を含まない化合物であってもよい。また、金属原子をまったく含まないものであってもよい。例えば、第3有機化合物として、炭素原子、水素原子、重水素原子、窒素原子、酸素原子、硫黄原子、フッ素原子およびホウ素原子からなる群より選択される原子からなる化合物を選択することができる。例えば、第3有機化合物として、炭素原子、水素原子、重水素原子、窒素原子、酸素原子、フッ素原子およびホウ素原子からなる群より選択される原子からなる化合物を選択することができる。例えば、第3有機化合物として、炭素原子、水素原子、重水素原子、窒素原子、酸素原子、硫黄原子およびホウ素原子からなる群より選択される原子からなる化合物を選択することができる。例えば、第3有機化合物として、炭素原子、水素原子、重水素原子、窒素原子およびホウ素原子からなる群より選択される原子からなる化合物を選択することができる。例えば、第3有機化合物として、炭素原子、水素原子、重水素原子、窒素原子、酸素原子および硫黄原子からなる群より選択される原子からなる化合物を選択することができる。例えば、第3有機化合物として、炭素原子、水素原子、重水素原子、窒素原子および酸素原子からなる群より選択される原子からなる化合物を選択することができる。
第3有機化合物としては、ホウ素原子と窒素原子の多重共鳴効果を有する化合物や、アントラセン、ピレン、ペリレン等の縮合芳香族環構造を含む化合物を例示することができる。
本発明の好ましい一態様では、第3有機化合物として下記一般式(12)で表される化合物を用いる。
一般式(12)
本発明の好ましい一態様では、第3有機化合物として下記一般式(12)で表される化合物を用いる。
一般式(12)
上記一般式(12)において、Ar1~Ar3は各々独立に、アリール環またはヘテロアリール環であり、これらの環における少なくとも1つの水素原子は置換されていてもよく、また環が縮合していてもよい。水素原子が置換されている場合、重水素原子、アリール基、ヘテロアリール基およびアルキル基からなる群より選択される1つの基か2つ以上を組み合わせた基で置換されていることが好ましい。また、環が縮合している場合は、ベンゼン環か複素芳香環(例えばフラン環、チオフェン環、ピロール環等)が縮合していることが好ましい。RaおよびRa’は各々独立に置換基を表し、好ましくは、重水素原子、アリール基、ヘテロアリール基およびアルキル基からなる群より選択される1つの基か2つ以上を組み合わせた基である。RaとAr1、Ar1とAr2、Ar2とRa’、Ra’とAr3、Ar3とRaは、互いに結合して環状構造を形成していてもよい。
一般式(12)で表される化合物には、少なくとも1つのカルバゾール構造が含まれていることが好ましい。例えば、カルバゾール構造を構成する一方のベンゼン環がAr1で表される環であってもよく、カルバゾール構造を構成する一方のベンゼン環がAr2で表される環であってもよく、カルバゾール構造を構成する一方のベンゼン環がAr3で表される環であってもよい。また、Ar1~Ar3のいずれか1つ以上にカルバゾリル基が結合していてもよい。例えば、Ar3で表される環に置換もしくは無置換のカルバゾール-9-イル基が結合していてもよい。
Ar1~Ar3には、アントラセン、ピレン、ペリレン等の縮合芳香族環構造が結合していてもよい。また、Ar1~Ar3で表される環は、縮合芳香族環構造を構成する1つの環であってもよい。さらにRaおよびRa’の少なくとも一方が、縮合芳香族環構造を有する基であってもよい。
一般式(12)で表される骨格は、化合物中に複数個存在していてもよい。例えば、一般式(12)で表される骨格どうしが単結合または連結基を介して互いに結合した構造を有していてもよい。また、一般式(12)で表される骨格には、さらにホウ素原子、窒素原子、酸素原子、硫黄原子によってベンゼン環どうしを連結させた多重共鳴効果を示す構造が付加されていてもよい。
本発明の好ましい一態様では、第3有機化合物としてBODIPY(4,4-difluoro-4-bora-3a,4a-diaza-s-indacene)構造を含む化合物を用いる。例えば、下記一般式(13)で表される化合物を用いる。
一般式(13)
一般式(13)
一般式(13)において、R1~R7は各々独立に水素原子、重水素原子または置換基である。R1~R7のうち少なくとも1つは、下記一般式(14)で表される基であることが好ましい。
一般式(14)
一般式(14)において、R11~R15は各々独立に水素原子、重水素原子または置換基を表し、*は結合位置を表す。
一般式(14)で表される基は、一般式(13)のR1~R7の1つであってもよいし、2つであってもよいし、3つであってもよい。また、少なくとも4つとしてもよく、例えば4つまたは5つとすることができる。本発明の好ましい一態様では、R1~R7のうちの1つが一般式(14)で表される基である。本発明の好ましい一態様では、少なくともR1、R3、R5、R7が一般式(14)で表される基である。本発明の好ましい一態様では、R1、R3、R4、R5、R7だけが一般式(14)で表される基である。本発明の好ましい一態様では、R1、R3、R4、R5、R7が一般式(14)で表される基であり、R2およびR4が水素原子、重水素原子、無置換のアルキル基(例えば炭素数1~10)、または無置換のアリール基(例えば炭素数6~14)である。本発明の一態様では、R1~R7のすべてが一般式(14)で表される基である。
本発明の好ましい一態様では、R1とR7が同一である。本発明の好ましい一態様では、R3とR5が同一である。本発明の好ましい一態様では、R2とR6が同一である。本発明の好ましい一態様では、R1とR7が同一であり、R3とR5が同一であり、なおかつ、R1とR3は互いに異なる。本発明の好ましい一態様では、R1、R3、R5、R7が同一である。本発明の好ましい一態様では、R1とR4とR7が同一であり、R3やR5とは異なる。本発明の好ましい一態様では、R3とR4とR5が同一であり、R1やR7とは異なる。本発明の好ましい一態様では、R1、R3、R5、R7は、いずれもR4とは異なる。
一般式(14)
一般式(14)で表される基は、一般式(13)のR1~R7の1つであってもよいし、2つであってもよいし、3つであってもよい。また、少なくとも4つとしてもよく、例えば4つまたは5つとすることができる。本発明の好ましい一態様では、R1~R7のうちの1つが一般式(14)で表される基である。本発明の好ましい一態様では、少なくともR1、R3、R5、R7が一般式(14)で表される基である。本発明の好ましい一態様では、R1、R3、R4、R5、R7だけが一般式(14)で表される基である。本発明の好ましい一態様では、R1、R3、R4、R5、R7が一般式(14)で表される基であり、R2およびR4が水素原子、重水素原子、無置換のアルキル基(例えば炭素数1~10)、または無置換のアリール基(例えば炭素数6~14)である。本発明の一態様では、R1~R7のすべてが一般式(14)で表される基である。
本発明の好ましい一態様では、R1とR7が同一である。本発明の好ましい一態様では、R3とR5が同一である。本発明の好ましい一態様では、R2とR6が同一である。本発明の好ましい一態様では、R1とR7が同一であり、R3とR5が同一であり、なおかつ、R1とR3は互いに異なる。本発明の好ましい一態様では、R1、R3、R5、R7が同一である。本発明の好ましい一態様では、R1とR4とR7が同一であり、R3やR5とは異なる。本発明の好ましい一態様では、R3とR4とR5が同一であり、R1やR7とは異なる。本発明の好ましい一態様では、R1、R3、R5、R7は、いずれもR4とは異なる。
一般式(14)のR11~R15が採りうる置換基としては、例えば例えば下記置換基群Aから選択したり、下記置換基群Bから選択したり、下記置換基群Cから選択したり、下記置換基群Dから選択したりすることができる。置換基として置換アミノ基を選択する場合、ジ置換アミノ基が好ましく、アミノ基に対する2つの置換基としては、各々独立に置換もしくは無置換のアリール基、置換もしくは無置換のヘテロアリール基、または置換もしくは無置換のアルキル基であることが好ましく、置換もしくは無置換のアリール基であること(ジアリールアミノ基であること)が特に好ましい。ジアリールアミノ基の2つのアリール基が採りうる置換基としては、例えば下記置換基群Aから選択したり、下記置換基群Bから選択したり、下記置換基群Cから選択したり、下記置換基群Dから選択したりすることができる。ジアリールアミノ基の2つのアリール基は互いに単結合または連結基を介して結合していてもよく、ここでいう連結基についてはR33とR34における連結基の説明を参照することができる。ジアリールアミノ基の具体例として、例えば置換もしくは無置換のカルバゾール-9-イル基を採用することができる。置換もしくは無置換のカルバゾール-9-イル基としては、例えば上記一般式(6)のL11が単結合である基を挙げることができる。
本発明の好ましい一態様では、一般式(14)のR13だけが置換基であり、R11、R12、R14、R15は水素原子である。本発明の好ましい一態様では、一般式(14)のR11だけが置換基であり、R12、R13、R14、R15は水素原子である。本発明の好ましい一態様では、一般式(14)のR11とR13だけが置換基であり、R12、R14、R15は水素原子である。
一般式(13)のR1~R7の中には、一般式(14)のR11~R15がすべて水素原子である基(すなわちフェニル基)が含まれていてもよい。例えば、R2、R4、R6はフェニル基であってもよい。
本発明の好ましい一態様では、一般式(14)のR13だけが置換基であり、R11、R12、R14、R15は水素原子である。本発明の好ましい一態様では、一般式(14)のR11だけが置換基であり、R12、R13、R14、R15は水素原子である。本発明の好ましい一態様では、一般式(14)のR11とR13だけが置換基であり、R12、R14、R15は水素原子である。
一般式(13)のR1~R7の中には、一般式(14)のR11~R15がすべて水素原子である基(すなわちフェニル基)が含まれていてもよい。例えば、R2、R4、R6はフェニル基であってもよい。
一般式(13)において、R8およびR9は各々独立に水素原子、重水素原子、ハロゲン原子、アルキル基(例えば炭素数1~40)、アルコキシ基(例えば炭素数1~40)、アリールオキシ基(例えば炭素数6~30)およびシアノ基からなる群より選択される1つの基または2つ以上を組み合わせた基であることが好ましい。本発明の好ましい実施態様では、R8とR9は同一である。本発明の好ましい実施態様では、R8とR9はハロゲン原子であり、特に好ましくはフッ素原子である。
本発明の一態様では、一般式(13)のR1~R9に存在する置換もしくは無置換のアルコキシ基、置換もしくは無置換のアリールオキシ基、置換もしくは無置換のアミノ基の数は合計で3つ以上であることが好ましく、例えば3つである化合物を採用したり、あるいは4つである化合物を採用したりすることができる。より好ましくは、一般式(13)のR1~R7に存在する置換もしくは無置換のアルコキシ基、置換もしくは無置換のアリールオキシ基、置換もしくは無置換のアミノ基の数は合計で3つ以上であることが好ましく、例えば3つである化合物を採用したり、あるいは4つである化合物を採用したりすることができる。このとき、R8とR9にはアルコキシ基、アリールオキシ基、アミノ基が存在しなくてもよい。さらに好ましくは、一般式(13)のR1、R3、R4、R5、R7に存在する置換もしくは無置換のアルコキシ基、置換もしくは無置換のアリールオキシ基、置換もしくは無置換のアミノ基の数は合計で3つ以上であることが好ましく、例えば3つである化合物を採用したり、あるいは4つである化合物を採用したりすることができる。このとき、R2、R6、R8、R9にはアルコキシ基、アリールオキシ基、アミノ基が存在しなくてもよい。本発明の好ましい一態様では、置換もしくは無置換のアルコキシ基が3つ以上存在する。本発明の好ましい一態様では、置換もしくは無置換のアルコキシ基が4つ以上存在する。本発明の好ましい一態様では、置換もしくは無置換のアルコキシ基が1つ以上と、置換もしくは無置換のアリールオキシ基が2つ以上存在する。本発明の好ましい一態様では、置換もしくは無置換のアルコキシ基が2つ以上と、置換もしくは無置換のアミノ基が1つ以上存在する。本発明の好ましい一態様では、R1、R4、R7にそれぞれ置換もしくは無置換のアルコキシ基または置換もしくは無置換のアリールオキシが存在する。本発明の好ましい一態様では、R1、R4、R7にそれぞれ置換もしくは無置換のアルコキシ基が存在する。
本発明の一態様では、一般式(13)のR1~R9に存在するハメットのσp値が-0.2未満の置換基の合計は3つ以上である。ハメットのσp値が-0.2未満の置換基として、例えばメトキシ基(-0.27)、エトキシ基(-0.24)、n-プロポキシ基(-0.25)、イソプロポキシ基(-0.45)、n-ブトキシ基(ー0.32)を挙げることができる。一方、フッ素原子(0.06)、メチル基(-0.17)、エチル基(-0.15)、tertーブチル基(-0.20)、n-ヘキシル基(-0.15)、シクロヘキシル基(-0.15)などはハメットのσp値が-0.2未満の置換基ではない。
本発明の一態様では、一般式(13)のR1~R9に存在するハメットのσp値が-0.2未満の置換基の数が3つである化合物を採用したり、あるいは4つである化合物を採用したりすることができる。より好ましくは、一般式(13)のR1~R7に存在するハメットのσp値が-0.2未満の置換基の数が3つ以上であることが好ましく、例えば3つである化合物を採用したり、あるいは4つである化合物を採用したりすることができる。このとき、R8とR9にはハメットのσp値が-0.2未満の置換基が存在しなくてもよい。さらに好ましくは、一般式(13)のR1、R3、R4、R5、R7に存在するハメットのσp値が-0.2未満の置換基の数は3つ以上であることが好ましく、例えば3つである化合物を採用したり、あるいは4つである化合物を採用したりすることができる。このとき、R2、R6、R8、R9にはハメットのσp値が-0.2未満の置換基が存在しなくてもよい。本発明の好ましい一態様では、R1、R4、R7にそれぞれハメットのσp値が-0.2未満の置換基が存在する。
本発明の一態様では、一般式(13)のR1~R9に存在するハメットのσp値が-0.2未満の置換基の数が3つである化合物を採用したり、あるいは4つである化合物を採用したりすることができる。より好ましくは、一般式(13)のR1~R7に存在するハメットのσp値が-0.2未満の置換基の数が3つ以上であることが好ましく、例えば3つである化合物を採用したり、あるいは4つである化合物を採用したりすることができる。このとき、R8とR9にはハメットのσp値が-0.2未満の置換基が存在しなくてもよい。さらに好ましくは、一般式(13)のR1、R3、R4、R5、R7に存在するハメットのσp値が-0.2未満の置換基の数は3つ以上であることが好ましく、例えば3つである化合物を採用したり、あるいは4つである化合物を採用したりすることができる。このとき、R2、R6、R8、R9にはハメットのσp値が-0.2未満の置換基が存在しなくてもよい。本発明の好ましい一態様では、R1、R4、R7にそれぞれハメットのσp値が-0.2未満の置換基が存在する。
本発明では、第3有機化合物として、カルバゾール構造を含む化合物を選択してもよい。また、第3有機化合物として、カルバゾール構造、ジベンゾフラン構造、ジベンゾチオフェン構造のいずれも含まない化合物を選択してもよい。
上記例示化合物の誘導体として、少なくとも1つの水素原子が重水素原子、アルキル基、アリール基、ヘテロアリール基、ジアリールアミノ基で置換された化合物を挙げることができる。
また、WO2015/022974号公報の段落0220~0239に記載の化合物や、WO2021/015177号公報の一般式(1)で表される化合物、なかでも段落0132~0194で説明されている化合物および段落0195~0255に記載の化合物も、本発明の第3有機化合物として特に好ましく用いることができる。
また、WO2015/022974号公報の段落0220~0239に記載の化合物や、WO2021/015177号公報の一般式(1)で表される化合物、なかでも段落0132~0194で説明されている化合物および段落0195~0255に記載の化合物も、本発明の第3有機化合物として特に好ましく用いることができる。
本明細書において「アルキル基」は、直鎖状、分枝状、環状のいずれであってもよい。また、直鎖部分と環状部分と分枝部分のうちの2種以上が混在していてもよい。アルキル基の炭素数は、例えば1以上、2以上、4以上とすることができる。また、炭素数は30以下、20以下、10以下、6以下、4以下とすることができる。アルキル基の具体例として、メチル基、エチル基、n-プロピル基、イソプロピル基、n-ブチル基、イソブチル基、tert-ブチル基、n-ペンチル基、イソペンチル基、n-ヘキシル基、イソヘキシル基、2-エチルヘキシル基、n-ヘプチル基、イソヘプチル基、n-オクチル基、イソオクチル基、n-ノニル基、イソノニル基、n-デカニル基、イソデカニル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基を挙げることができる。置換基たるアルキル基は、さらにアリール基で置換されていてもよい。
「アルケニル基」は、直鎖状、分枝状、環状のいずれであってもよい。また、直鎖部分と環状部分と分枝部分のうちの2種以上が混在していてもよい。アルケニル基の炭素数は、例えば2以上、4以上とすることができる。また、炭素数は30以下、20以下、10以下、6以下、4以下とすることができる。アルケニル基の具体例として、エテニル基、n-プロペニル基、イソプロペニル基、n-ブテニル基、イソブテニル基、n-ペンテニル基、イソペンテニル基、n-ヘキセニル基、イソヘキセニル基、2-エチルヘキセニル基を挙げることができる。置換基たるアルケニル基は、さらに置換基で置換されていてもよい。
「アリール基」および「ヘテロアリール基」は、単環であってもよいし、2つ以上の環が縮合した縮合環であってもよい。縮合環である場合、縮合している環の数は2~6であることが好ましく、例えば2~4の中から選択することができる。環の具体例として、ベンゼン環、ピリジン環、ピリミジン環、トリアジン環、ナフタレン環、アントラセン環、フェナントレン環、トリフェニレン環、キノリン環、ピラジン環、キノキサリン環、ナフチリジン環を挙げることができる。アリール基またはヘテロアリール基の具体例として、フェニル基、1-ナフチル基、2-ナフチル基、1-アントラセニル基、2-アントラセニル基、9-アントラセニル基、2-ピリジル基、3-ピリジル基、4-ピリジル基を挙げることができる。「アリーレン基」および「ヘテロアリール基」は、アリール基およびヘテロアリール基の説明における価数を1から2へ読み替えたものとすることができる。
「アルケニル基」は、直鎖状、分枝状、環状のいずれであってもよい。また、直鎖部分と環状部分と分枝部分のうちの2種以上が混在していてもよい。アルケニル基の炭素数は、例えば2以上、4以上とすることができる。また、炭素数は30以下、20以下、10以下、6以下、4以下とすることができる。アルケニル基の具体例として、エテニル基、n-プロペニル基、イソプロペニル基、n-ブテニル基、イソブテニル基、n-ペンテニル基、イソペンテニル基、n-ヘキセニル基、イソヘキセニル基、2-エチルヘキセニル基を挙げることができる。置換基たるアルケニル基は、さらに置換基で置換されていてもよい。
「アリール基」および「ヘテロアリール基」は、単環であってもよいし、2つ以上の環が縮合した縮合環であってもよい。縮合環である場合、縮合している環の数は2~6であることが好ましく、例えば2~4の中から選択することができる。環の具体例として、ベンゼン環、ピリジン環、ピリミジン環、トリアジン環、ナフタレン環、アントラセン環、フェナントレン環、トリフェニレン環、キノリン環、ピラジン環、キノキサリン環、ナフチリジン環を挙げることができる。アリール基またはヘテロアリール基の具体例として、フェニル基、1-ナフチル基、2-ナフチル基、1-アントラセニル基、2-アントラセニル基、9-アントラセニル基、2-ピリジル基、3-ピリジル基、4-ピリジル基を挙げることができる。「アリーレン基」および「ヘテロアリール基」は、アリール基およびヘテロアリール基の説明における価数を1から2へ読み替えたものとすることができる。
本明細書において「置換基群A」とは、ヒドロキシル基、ハロゲン原子(例えばフッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子)、アルキル基(例えば炭素数1~40)、アルコキシ基(例えば炭素数1~40)、アルキルチオ基(例えば炭素数1~40)、アリール基(例えば炭素数6~30)、アリールオキシ基(例えば炭素数6~30)、アリールチオ基(例えば炭素数6~30)、ヘテロアリール基(例えば環骨格構成原子数5~30)、ヘテロアリールオキシ基(例えば環骨格構成原子数5~30)、ヘテロアリールチオ基(例えば環骨格構成原子数5~30)、アシル基(例えば炭素数1~40)、アルケニル基(例えば炭素数1~40)、アルキニル基(例えば炭素数1~40)、アルコキシカルボニル基(例えば炭素数1~40)、アリールオキシカルボニル基(例えば炭素数1~40)、ヘテロアリールオキシカルボニル基(例えば炭素数1~40)、シリル基(例えば炭素数1~40のトリアルキルシリル基)およびニトロ基からなる群より選択される1つの基または2つ以上を組み合わせた基を意味する。
本明細書において「置換基群B」とは、アルキル基(例えば炭素数1~40)、アルコキシ基(例えば炭素数1~40)、アリール基(例えば炭素数6~30)、アリールオキシ基(例えば炭素数6~30)、ヘテロアリール基(例えば環骨格構成原子数5~30)、ヘテロアリールオキシ基(例えば環骨格構成原子数5~30)、ジアリールアミノアミノ基(例えば炭素原子数0~20)からなる群より選択される1つの基または2つ以上を組み合わせた基を意味する。
本明細書において「置換基群C」とは、アルキル基(例えば炭素数1~20)、アリール基(例えば炭素数6~22)、ヘテロアリール基(例えば環骨格構成原子数5~20)、ジアリールアミノ基(例えば炭素原子数12~20)からなる群より選択される1つの基または2つ以上を組み合わせた基を意味する。
本明細書において「置換基群D」とは、アルキル基(例えば炭素数1~20)、アリール基(例えば炭素数6~22)およびヘテロアリール基(例えば環骨格構成原子数5~20)からなる群より選択される1つの基または2つ以上を組み合わせた基を意味する。
本明細書において「置換基群B」とは、アルキル基(例えば炭素数1~40)、アルコキシ基(例えば炭素数1~40)、アリール基(例えば炭素数6~30)、アリールオキシ基(例えば炭素数6~30)、ヘテロアリール基(例えば環骨格構成原子数5~30)、ヘテロアリールオキシ基(例えば環骨格構成原子数5~30)、ジアリールアミノアミノ基(例えば炭素原子数0~20)からなる群より選択される1つの基または2つ以上を組み合わせた基を意味する。
本明細書において「置換基群C」とは、アルキル基(例えば炭素数1~20)、アリール基(例えば炭素数6~22)、ヘテロアリール基(例えば環骨格構成原子数5~20)、ジアリールアミノ基(例えば炭素原子数12~20)からなる群より選択される1つの基または2つ以上を組み合わせた基を意味する。
本明細書において「置換基群D」とは、アルキル基(例えば炭素数1~20)、アリール基(例えば炭素数6~22)およびヘテロアリール基(例えば環骨格構成原子数5~20)からなる群より選択される1つの基または2つ以上を組み合わせた基を意味する。
(発光層)
本発明の有機発光素子の発光層は、第1有機化合物と第2有機化合物と第3有機化合物を含む。発光層は、これらの化合物以外に、電荷やエネルギーの授受を行う化合物や、ホウ素以外の金属元素を含まない構成にすることができる。また発光層は、炭素原子、水素原子、重水素原子、窒素原子、ホウ素原子、フッ素原子、酸素原子および硫黄原子からなる群より選択される原子からなる化合物だけで構成することもできる。例えば、発光層は、炭素原子、水素原子、重水素原子、窒素原子、ホウ素原子、フッ素原子および酸素原子からなる群より選択される原子からなる化合物だけで構成することができる。例えば、発光層は、炭素原子、水素原子、重水素原子、窒素原子、ホウ素原子、フッ素原子および硫黄原子からなる群より選択される原子からなる化合物だけで構成することができる。例えば、発光層は、炭素原子、水素原子、重水素原子、窒素原子およびホウ素原子からなる群より選択される原子からなる化合物だけで構成することができる。例えば、発光層は、炭素原子、水素原子、重水素原子、窒素原子、酸素原子および硫黄原子からなる群より選択される原子からなる化合物だけで構成することができる。例えば、発光層は、炭素原子、水素原子、重水素原子および窒素原子からなる群より選択される原子からなる化合物だけで構成することができる。発光層は、炭素原子、水素原子、窒素原子、酸素原子および硫黄原子からなる群より選択される原子から構成される第1有機化合物と、炭素原子、水素原子、重水素原子、窒素原子、酸素原子および硫黄原子からなる群より選択される原子から構成される第2有機化合物と、炭素原子、水素原子、重水素原子、窒素原子、ホウ素原子、フッ素原子、酸素原子および硫黄原子からなる群より選択される原子から構成される第3有機化合物を含むものであってもよい。また、発光層は、炭素原子、水素原子、窒素原子および酸素原子からなる群より選択される原子から構成される第1有機化合物と、炭素原子、水素原子、重水素原子および窒素原子からなる群より選択される原子から構成される第2有機化合物と、炭素原子、水素原子、重水素原子、窒素原子、フッ素原子およびホウ素原子からなる群より選択される原子から構成される第3有機化合物を含むものであってもよい。
発光層は、第1有機化合物、第2有機化合物および任意に第3有機化合物を共蒸着することにより形成してもよいし、第1有機化合物、第2有機化合物および任意に第3有機化合物を溶解させた溶液を用いて塗布法により形成してもよい。第1有機化合物、第2有機化合物および第3有機化合物の共蒸着により発光層を形成するときには、第1有機化合物、第2有機化合物および第3有機化合物のうちの2つ以上をあらかじめ混合してるつぼ等に入れて蒸着源とし、その蒸着源を用いて共蒸着により発光層を形成してもよい。例えば、第1有機化合物および第2有機化合物をあらかじめ混合して1つの蒸着源を作成しておき、その蒸着源と第3有機化合物の蒸着源を用いて共蒸着することにより発光層を形成してもよい。
本発明の有機発光素子の発光層は、第1有機化合物と第2有機化合物と第3有機化合物を含む。発光層は、これらの化合物以外に、電荷やエネルギーの授受を行う化合物や、ホウ素以外の金属元素を含まない構成にすることができる。また発光層は、炭素原子、水素原子、重水素原子、窒素原子、ホウ素原子、フッ素原子、酸素原子および硫黄原子からなる群より選択される原子からなる化合物だけで構成することもできる。例えば、発光層は、炭素原子、水素原子、重水素原子、窒素原子、ホウ素原子、フッ素原子および酸素原子からなる群より選択される原子からなる化合物だけで構成することができる。例えば、発光層は、炭素原子、水素原子、重水素原子、窒素原子、ホウ素原子、フッ素原子および硫黄原子からなる群より選択される原子からなる化合物だけで構成することができる。例えば、発光層は、炭素原子、水素原子、重水素原子、窒素原子およびホウ素原子からなる群より選択される原子からなる化合物だけで構成することができる。例えば、発光層は、炭素原子、水素原子、重水素原子、窒素原子、酸素原子および硫黄原子からなる群より選択される原子からなる化合物だけで構成することができる。例えば、発光層は、炭素原子、水素原子、重水素原子および窒素原子からなる群より選択される原子からなる化合物だけで構成することができる。発光層は、炭素原子、水素原子、窒素原子、酸素原子および硫黄原子からなる群より選択される原子から構成される第1有機化合物と、炭素原子、水素原子、重水素原子、窒素原子、酸素原子および硫黄原子からなる群より選択される原子から構成される第2有機化合物と、炭素原子、水素原子、重水素原子、窒素原子、ホウ素原子、フッ素原子、酸素原子および硫黄原子からなる群より選択される原子から構成される第3有機化合物を含むものであってもよい。また、発光層は、炭素原子、水素原子、窒素原子および酸素原子からなる群より選択される原子から構成される第1有機化合物と、炭素原子、水素原子、重水素原子および窒素原子からなる群より選択される原子から構成される第2有機化合物と、炭素原子、水素原子、重水素原子、窒素原子、フッ素原子およびホウ素原子からなる群より選択される原子から構成される第3有機化合物を含むものであってもよい。
発光層は、第1有機化合物、第2有機化合物および任意に第3有機化合物を共蒸着することにより形成してもよいし、第1有機化合物、第2有機化合物および任意に第3有機化合物を溶解させた溶液を用いて塗布法により形成してもよい。第1有機化合物、第2有機化合物および第3有機化合物の共蒸着により発光層を形成するときには、第1有機化合物、第2有機化合物および第3有機化合物のうちの2つ以上をあらかじめ混合してるつぼ等に入れて蒸着源とし、その蒸着源を用いて共蒸着により発光層を形成してもよい。例えば、第1有機化合物および第2有機化合物をあらかじめ混合して1つの蒸着源を作成しておき、その蒸着源と第3有機化合物の蒸着源を用いて共蒸着することにより発光層を形成してもよい。
(有機発光素子の層構成)
発光層の厚さは例えば5nm以上としたり、10nm以上としたり、20nm以上としたり、40nm以上としたりすることができ、また、80nm以下としたり、60nm以下としたりすることができる。
本発明の有機発光素子としては、例えば、有機フォトルミネッセンス素子(有機PL素子)や有機エレクトロルミネッセンス素子(有機EL素子)などを例示することができる。有機フォトルミネッセンス素子は、基材上に少なくとも発光層を形成した構造を有する。また、有機エレクトロルミネッセンス素子は、少なくとも陽極、陰極、および陽極と陰極の間に有機層を形成した構造を有する。有機層は、少なくとも発光層を含むものであり、発光層のみからなるものであってもよいし、発光層の他に1層以上の有機層を有するものであってもよい。発光層以外の有機層として、正孔輸送層、正孔注入層、電子障壁層、正孔障壁層、電子注入層、電子輸送層、励起子障壁層などを挙げることができる。正孔輸送層は正孔注入機能を有した正孔注入輸送層でもよく、電子輸送層は電子注入機能を有した電子注入輸送層でもよい。本発明では、下地層の陰極側表面に発光層が積層された構造を有する。下地層は、電子障壁層を兼ね備えるものであってもよい。具体的な有機エレクトロルミネッセンス素子の構造例を図1に示す。図1において、1は基板、2は陽極、3は正孔注入層、4は正孔輸送層、5は発光層、6は電子輸送層、7は陰極を表わす。
本発明の有機発光素子が多波長発光型の有機発光素子であるとき、最も短波長な発光が遅延蛍光を含むものとすることができる。また、最も短波長な発光が遅延蛍光を含まないものとすることもできる。
発光層の厚さは例えば5nm以上としたり、10nm以上としたり、20nm以上としたり、40nm以上としたりすることができ、また、80nm以下としたり、60nm以下としたりすることができる。
本発明の有機発光素子としては、例えば、有機フォトルミネッセンス素子(有機PL素子)や有機エレクトロルミネッセンス素子(有機EL素子)などを例示することができる。有機フォトルミネッセンス素子は、基材上に少なくとも発光層を形成した構造を有する。また、有機エレクトロルミネッセンス素子は、少なくとも陽極、陰極、および陽極と陰極の間に有機層を形成した構造を有する。有機層は、少なくとも発光層を含むものであり、発光層のみからなるものであってもよいし、発光層の他に1層以上の有機層を有するものであってもよい。発光層以外の有機層として、正孔輸送層、正孔注入層、電子障壁層、正孔障壁層、電子注入層、電子輸送層、励起子障壁層などを挙げることができる。正孔輸送層は正孔注入機能を有した正孔注入輸送層でもよく、電子輸送層は電子注入機能を有した電子注入輸送層でもよい。本発明では、下地層の陰極側表面に発光層が積層された構造を有する。下地層は、電子障壁層を兼ね備えるものであってもよい。具体的な有機エレクトロルミネッセンス素子の構造例を図1に示す。図1において、1は基板、2は陽極、3は正孔注入層、4は正孔輸送層、5は発光層、6は電子輸送層、7は陰極を表わす。
本発明の有機発光素子が多波長発光型の有機発光素子であるとき、最も短波長な発光が遅延蛍光を含むものとすることができる。また、最も短波長な発光が遅延蛍光を含まないものとすることもできる。
以下において、有機エレクトロルミネッセンス素子の各部材および発光層以外の各層について説明する。
基材:
いくつかの実施形態では、本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子は基材により保持され、当該基材は特に限定されず、有機エレクトロルミネッセンス素子で一般的に用いられる、例えばガラス、透明プラスチック、クォーツおよびシリコンにより形成されたいずれかの材料を用いればよい。
いくつかの実施形態では、本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子は基材により保持され、当該基材は特に限定されず、有機エレクトロルミネッセンス素子で一般的に用いられる、例えばガラス、透明プラスチック、クォーツおよびシリコンにより形成されたいずれかの材料を用いればよい。
陽極:
いくつかの実施形態では、有機エレクトロルミネッセンス装置の陽極は、金属、合金、導電性化合物またはそれらの組み合わせから製造される。いくつかの実施形態では、前記の金属、合金または導電性化合物は高い仕事関数(4eV以上)を有する。いくつかの実施形態では、前記金属はAuである。いくつかの実施形態では、導電性の透明材料は、CuI、酸化インジウム・スズ(ITO)、SnO2およびZnOから選択される。いくつかの実施形態では、IDIXO(In2O3-ZnO)などの、透明な導電性フィルムを形成できるアモルファス材料を使用する。いくつかの実施形態では、前記陽極は薄膜である。いくつかの実施形態では、前記薄膜は蒸着またはスパッタリングにより作製される。いくつかの実施形態では、前記フィルムはフォトリソグラフィー方法によりパターン化される。いくつかの実施形態では、パターンが高精度である必要がない(例えば約100μm以上)場合、当該パターンは、電極材料への蒸着またはスパッタリングに好適な形状のマスクを用いて形成してもよい。いくつかの実施形態では、有機導電性化合物などのコーティング材料を塗布しうるとき、プリント法やコーティング法などの湿式フィルム形成方法が用いられる。いくつかの実施形態では、放射光が陽極を通過するとき、陽極は10%超の透過度を有し、当該陽極は、単位面積あたり数百オーム以下のシート抵抗を有する。いくつかの実施形態では、陽極の厚みは10~1,000nmである。いくつかの実施形態では、陽極の厚みは10~200nmである。いくつかの実施形態では、陽極の厚みは用いる材料に応じて変動する。
いくつかの実施形態では、有機エレクトロルミネッセンス装置の陽極は、金属、合金、導電性化合物またはそれらの組み合わせから製造される。いくつかの実施形態では、前記の金属、合金または導電性化合物は高い仕事関数(4eV以上)を有する。いくつかの実施形態では、前記金属はAuである。いくつかの実施形態では、導電性の透明材料は、CuI、酸化インジウム・スズ(ITO)、SnO2およびZnOから選択される。いくつかの実施形態では、IDIXO(In2O3-ZnO)などの、透明な導電性フィルムを形成できるアモルファス材料を使用する。いくつかの実施形態では、前記陽極は薄膜である。いくつかの実施形態では、前記薄膜は蒸着またはスパッタリングにより作製される。いくつかの実施形態では、前記フィルムはフォトリソグラフィー方法によりパターン化される。いくつかの実施形態では、パターンが高精度である必要がない(例えば約100μm以上)場合、当該パターンは、電極材料への蒸着またはスパッタリングに好適な形状のマスクを用いて形成してもよい。いくつかの実施形態では、有機導電性化合物などのコーティング材料を塗布しうるとき、プリント法やコーティング法などの湿式フィルム形成方法が用いられる。いくつかの実施形態では、放射光が陽極を通過するとき、陽極は10%超の透過度を有し、当該陽極は、単位面積あたり数百オーム以下のシート抵抗を有する。いくつかの実施形態では、陽極の厚みは10~1,000nmである。いくつかの実施形態では、陽極の厚みは10~200nmである。いくつかの実施形態では、陽極の厚みは用いる材料に応じて変動する。
陰極:
いくつかの実施形態では、前記陰極は、低い仕事関数を有する金属(4eV以下)(電子注入金属と称される)、合金、導電性化合物またはその組み合わせなどの電極材料で作製される。いくつかの実施形態では、前記電極材料は、ナトリウム、ナトリウム-カリウム合金、マグネシウム、リチウム、マグネシウム-銅混合物、マグネシウム-銀混合物、マグネシウム-アルミニウム混合物、マグネシウム-インジウム混合物、アルミニウム-酸化アルミニウム(Al2O3)混合物、インジウム、リチウム-アルミニウム混合物および希土類元素から選択される。いくつかの実施形態では、電子注入金属と、電子注入金属より高い仕事関数を有する安定な金属である第2の金属との混合物が用いられる。いくつかの実施形態では、前記混合物は、マグネシウム-銀混合物、マグネシウム-アルミニウム混合物、マグネシウム-インジウム混合物、アルミニウム-酸化アルミニウム(Al2O3)混合物、リチウム-アルミニウム混合物およびアルミニウムから選択される。いくつかの実施形態では、前記混合物は電子注入特性および酸化に対する耐性を向上させる。いくつかの実施形態では、陰極は、蒸着またはスパッタリングにより電極材料を薄膜として形成させることによって製造される。いくつかの実施形態では、前記陰極は単位面積当たり数百オーム以下のシート抵抗を有する。いくつかの実施形態では、前記陰極の厚は10nm~5μmである。いくつかの実施形態では、前記陰極の厚は50~200nmである。いくつかの実施形態では、放射光を透過させるため、有機エレクトロルミネッセンス素子の陽極および陰極のいずれか1つは透明または半透明である。いくつかの実施形態では、透明または半透明のエレクトロルミネッセンス素子は光放射輝度を向上させる。
いくつかの実施形態では、前記陰極を、前記陽極に関して前述した導電性の透明な材料で形成されることにより、透明または半透明の陰極が形成される。いくつかの実施形態では、素子は陽極と陰極とを含むが、いずれも透明または半透明である。
いくつかの実施形態では、前記陰極は、低い仕事関数を有する金属(4eV以下)(電子注入金属と称される)、合金、導電性化合物またはその組み合わせなどの電極材料で作製される。いくつかの実施形態では、前記電極材料は、ナトリウム、ナトリウム-カリウム合金、マグネシウム、リチウム、マグネシウム-銅混合物、マグネシウム-銀混合物、マグネシウム-アルミニウム混合物、マグネシウム-インジウム混合物、アルミニウム-酸化アルミニウム(Al2O3)混合物、インジウム、リチウム-アルミニウム混合物および希土類元素から選択される。いくつかの実施形態では、電子注入金属と、電子注入金属より高い仕事関数を有する安定な金属である第2の金属との混合物が用いられる。いくつかの実施形態では、前記混合物は、マグネシウム-銀混合物、マグネシウム-アルミニウム混合物、マグネシウム-インジウム混合物、アルミニウム-酸化アルミニウム(Al2O3)混合物、リチウム-アルミニウム混合物およびアルミニウムから選択される。いくつかの実施形態では、前記混合物は電子注入特性および酸化に対する耐性を向上させる。いくつかの実施形態では、陰極は、蒸着またはスパッタリングにより電極材料を薄膜として形成させることによって製造される。いくつかの実施形態では、前記陰極は単位面積当たり数百オーム以下のシート抵抗を有する。いくつかの実施形態では、前記陰極の厚は10nm~5μmである。いくつかの実施形態では、前記陰極の厚は50~200nmである。いくつかの実施形態では、放射光を透過させるため、有機エレクトロルミネッセンス素子の陽極および陰極のいずれか1つは透明または半透明である。いくつかの実施形態では、透明または半透明のエレクトロルミネッセンス素子は光放射輝度を向上させる。
いくつかの実施形態では、前記陰極を、前記陽極に関して前述した導電性の透明な材料で形成されることにより、透明または半透明の陰極が形成される。いくつかの実施形態では、素子は陽極と陰極とを含むが、いずれも透明または半透明である。
注入層:
注入層は、電極と有機層との間の層である。いくつかの実施形態では、前記注入層は駆動電圧を減少させ、光放射輝度を増強する。いくつかの実施形態では、前記注入層は、正孔注入層と電子注入層とを含む。前記注入層は、陽極と発光層または正孔輸送層との間、並びに陰極と発光層または電子輸送層との間に配置することがきる。いくつかの実施形態では、注入層が存在する。いくつかの実施形態では、注入層が存在しない。
以下に、正孔注入材料として用いることができる好ましい化合物例を挙げる。
注入層は、電極と有機層との間の層である。いくつかの実施形態では、前記注入層は駆動電圧を減少させ、光放射輝度を増強する。いくつかの実施形態では、前記注入層は、正孔注入層と電子注入層とを含む。前記注入層は、陽極と発光層または正孔輸送層との間、並びに陰極と発光層または電子輸送層との間に配置することがきる。いくつかの実施形態では、注入層が存在する。いくつかの実施形態では、注入層が存在しない。
以下に、正孔注入材料として用いることができる好ましい化合物例を挙げる。
障壁層:
障壁層は、発光層に存在する電荷(電子または正孔)および/または励起子が、発光層の外側に拡散することを阻止できる層である。いくつかの実施形態では、電子障壁層は、発光層と正孔輸送層との間に存在し、電子が発光層を通過して正孔輸送層へ至ることを阻止する。いくつかの実施形態では、正孔障壁層は、発光層と電子輸送層との間に存在し、正孔が発光層を通過して電子輸送層へ至ることを阻止する。いくつかの実施形態では、障壁層は、励起子が発光層の外側に拡散することを阻止する。いくつかの実施形態では、電子障壁層および正孔障壁層は励起子障壁層を構成する。本明細書で用いる用語「電子障壁層」または「励起子障壁層」には、電子障壁層の、および励起子障壁層の機能の両方を有する層が含まれる。
障壁層は、発光層に存在する電荷(電子または正孔)および/または励起子が、発光層の外側に拡散することを阻止できる層である。いくつかの実施形態では、電子障壁層は、発光層と正孔輸送層との間に存在し、電子が発光層を通過して正孔輸送層へ至ることを阻止する。いくつかの実施形態では、正孔障壁層は、発光層と電子輸送層との間に存在し、正孔が発光層を通過して電子輸送層へ至ることを阻止する。いくつかの実施形態では、障壁層は、励起子が発光層の外側に拡散することを阻止する。いくつかの実施形態では、電子障壁層および正孔障壁層は励起子障壁層を構成する。本明細書で用いる用語「電子障壁層」または「励起子障壁層」には、電子障壁層の、および励起子障壁層の機能の両方を有する層が含まれる。
正孔障壁層:
正孔障壁層は、電子輸送層として機能する。いくつかの実施形態では、電子の輸送の間、正孔障壁層は正孔が電子輸送層に至ることを阻止する。いくつかの実施形態では、正孔障壁層は、発光層における電子と正孔との再結合の確率を高める。正孔障壁層に用いる材料は、電子輸送層について前述したのと同じ材料であってもよい。
以下に、正孔障壁層に用いることができる好ましい化合物例を挙げる。
正孔障壁層は、電子輸送層として機能する。いくつかの実施形態では、電子の輸送の間、正孔障壁層は正孔が電子輸送層に至ることを阻止する。いくつかの実施形態では、正孔障壁層は、発光層における電子と正孔との再結合の確率を高める。正孔障壁層に用いる材料は、電子輸送層について前述したのと同じ材料であってもよい。
以下に、正孔障壁層に用いることができる好ましい化合物例を挙げる。
電子障壁層:
電子障壁層は、正孔を輸送する。いくつかの実施形態では、正孔の輸送の間、電子障壁層は電子が正孔輸送層に至ることを阻止する。いくつかの実施形態では、電子障壁層は、発光層における電子と正孔との再結合の確率を高める。電子障壁層に用いる材料は、正孔輸送層について前述したのと同じ材料であってもよい。
以下に電子障壁材料として用いることができる化合物の具体例を挙げる。
電子障壁層は、正孔を輸送する。いくつかの実施形態では、正孔の輸送の間、電子障壁層は電子が正孔輸送層に至ることを阻止する。いくつかの実施形態では、電子障壁層は、発光層における電子と正孔との再結合の確率を高める。電子障壁層に用いる材料は、正孔輸送層について前述したのと同じ材料であってもよい。
以下に電子障壁材料として用いることができる化合物の具体例を挙げる。
励起子障壁層:
励起子障壁層は、発光層における正孔と電子との再結合を通じて生じた励起子が電荷輸送層まで拡散することを阻止する。いくつかの実施形態では、励起子障壁層は、発光層における励起子の有効な閉じ込め(confinement)を可能にする。いくつかの実施形態では、装置の光放射効率が向上する。いくつかの実施形態では、励起子障壁層は、陽極の側と陰極の側のいずれかで、およびその両側の発光層に隣接する。いくつかの実施形態では、励起子障壁層が陽極側に存在するとき、当該層は、正孔輸送層と発光層との間に存在し、当該発光層に隣接してもよい。いくつかの実施形態では、励起子障壁層が陰極側に存在するとき、当該層は、発光層と陰極との間に存在し、当該発光層に隣接してもよい。いくつかの実施形態では、正孔注入層、電子障壁層または同様の層は、陽極と、陽極側の発光層に隣接する励起子障壁層との間に存在する。いくつかの実施形態では、正孔注入層、電子障壁層、正孔障壁層または同様の層は、陰極と、陰極側の発光層に隣接する励起子障壁層との間に存在する。いくつかの実施形態では、励起子障壁層は、励起一重項エネルギーと励起三重項エネルギーを含み、その少なくとも1つが、それぞれ、発光材料の励起一重項エネルギーと励起三重項エネルギーより高い。
励起子障壁層は、発光層における正孔と電子との再結合を通じて生じた励起子が電荷輸送層まで拡散することを阻止する。いくつかの実施形態では、励起子障壁層は、発光層における励起子の有効な閉じ込め(confinement)を可能にする。いくつかの実施形態では、装置の光放射効率が向上する。いくつかの実施形態では、励起子障壁層は、陽極の側と陰極の側のいずれかで、およびその両側の発光層に隣接する。いくつかの実施形態では、励起子障壁層が陽極側に存在するとき、当該層は、正孔輸送層と発光層との間に存在し、当該発光層に隣接してもよい。いくつかの実施形態では、励起子障壁層が陰極側に存在するとき、当該層は、発光層と陰極との間に存在し、当該発光層に隣接してもよい。いくつかの実施形態では、正孔注入層、電子障壁層または同様の層は、陽極と、陽極側の発光層に隣接する励起子障壁層との間に存在する。いくつかの実施形態では、正孔注入層、電子障壁層、正孔障壁層または同様の層は、陰極と、陰極側の発光層に隣接する励起子障壁層との間に存在する。いくつかの実施形態では、励起子障壁層は、励起一重項エネルギーと励起三重項エネルギーを含み、その少なくとも1つが、それぞれ、発光材料の励起一重項エネルギーと励起三重項エネルギーより高い。
正孔輸送層:
正孔輸送層は、正孔輸送材料を含む。いくつかの実施形態では、正孔輸送層は単層である。いくつかの実施形態では、正孔輸送層は複数の層を有する。
いくつかの実施形態では、正孔輸送材料は、正孔の注入または輸送特性および電子の障壁特性のうちの1つの特性を有する。いくつかの実施形態では、正孔輸送材料は有機材料である。いくつかの実施形態では、正孔輸送材料は無機材料である。本発明で使用できる公知の正孔輸送材料の例としては、限定されないが、トリアゾール誘導体、オキサジアゾール誘導剤、イミダゾール誘導体、カルバゾール誘導体、インドロカルバゾール誘導体、ポリアリールアルカン誘導剤、ピラゾリン誘導体、ピラゾロン誘導体、フェニレンジアミン誘導体、アリルアミン誘導体、アミノ置換カルコン誘導体、オキサゾール誘導体、スチリルアントラセン誘導剤、フルオレノン誘導体、ヒドラゾン誘導体、スチルベン誘導体、シラザン誘導体、アニリンコポリマーおよび導電性ポリマーオリゴマー(特にチオフェンオリゴマー)、またはその組合せが挙げられる。いくつかの実施形態では、正孔輸送材料はポルフィリン化合物、芳香族三級アミン化合物およびスチリルアミン化合物から選択される。いくつかの実施形態では、正孔輸送材料は芳香族三級アミン化合物である。以下に正孔輸送材料として用いることができる好ましい化合物の具体例を挙げる。
正孔輸送層は、正孔輸送材料を含む。いくつかの実施形態では、正孔輸送層は単層である。いくつかの実施形態では、正孔輸送層は複数の層を有する。
いくつかの実施形態では、正孔輸送材料は、正孔の注入または輸送特性および電子の障壁特性のうちの1つの特性を有する。いくつかの実施形態では、正孔輸送材料は有機材料である。いくつかの実施形態では、正孔輸送材料は無機材料である。本発明で使用できる公知の正孔輸送材料の例としては、限定されないが、トリアゾール誘導体、オキサジアゾール誘導剤、イミダゾール誘導体、カルバゾール誘導体、インドロカルバゾール誘導体、ポリアリールアルカン誘導剤、ピラゾリン誘導体、ピラゾロン誘導体、フェニレンジアミン誘導体、アリルアミン誘導体、アミノ置換カルコン誘導体、オキサゾール誘導体、スチリルアントラセン誘導剤、フルオレノン誘導体、ヒドラゾン誘導体、スチルベン誘導体、シラザン誘導体、アニリンコポリマーおよび導電性ポリマーオリゴマー(特にチオフェンオリゴマー)、またはその組合せが挙げられる。いくつかの実施形態では、正孔輸送材料はポルフィリン化合物、芳香族三級アミン化合物およびスチリルアミン化合物から選択される。いくつかの実施形態では、正孔輸送材料は芳香族三級アミン化合物である。以下に正孔輸送材料として用いることができる好ましい化合物の具体例を挙げる。
電子輸送層:
電子輸送層は、電子輸送材料を含む。いくつかの実施形態では、電子輸送層は単層である。いくつかの実施形態では、電子輸送層は複数の層を有する。
いくつかの実施形態では、電子輸送材料は、陰極から注入された電子を発光層に輸送する機能さえあればよい。いくつかの実施形態では、電子輸送材料はまた、正孔障壁材料としても機能する。本発明で使用できる電子輸送層の例としては、限定されないが、ニトロ置換フルオレン誘導体、ジフェニルキノン誘導体、チオピランジオキシド誘導体、カルボジイミド、フルオレニリデンメタン誘導体、アントラキノジメタン、アントロン誘導体、オキサジアゾール誘導体、アゾール誘導体、アジン誘導体またはその組合せ、またはそのポリマーが挙げられる。いくつかの実施形態では、電子輸送材料はチアジアゾール誘導剤またはキノキサリン誘導体である。いくつかの実施形態では、電子輸送材料はポリマー材料である。以下に電子輸送材料として用いることができる好ましい化合物の具体例を挙げる。
電子輸送層は、電子輸送材料を含む。いくつかの実施形態では、電子輸送層は単層である。いくつかの実施形態では、電子輸送層は複数の層を有する。
いくつかの実施形態では、電子輸送材料は、陰極から注入された電子を発光層に輸送する機能さえあればよい。いくつかの実施形態では、電子輸送材料はまた、正孔障壁材料としても機能する。本発明で使用できる電子輸送層の例としては、限定されないが、ニトロ置換フルオレン誘導体、ジフェニルキノン誘導体、チオピランジオキシド誘導体、カルボジイミド、フルオレニリデンメタン誘導体、アントラキノジメタン、アントロン誘導体、オキサジアゾール誘導体、アゾール誘導体、アジン誘導体またはその組合せ、またはそのポリマーが挙げられる。いくつかの実施形態では、電子輸送材料はチアジアゾール誘導剤またはキノキサリン誘導体である。いくつかの実施形態では、電子輸送材料はポリマー材料である。以下に電子輸送材料として用いることができる好ましい化合物の具体例を挙げる。
さらに、各有機層に添加可能な材料として好ましい化合物例を挙げる。例えば、安定化材料として添加すること等が考えられる。
有機エレクトロルミネッセンス素子に用いることができる好ましい材料を具体的に例示したが、本発明において用いることができる材料は、以下の例示化合物によって限定的に解釈されることはない。また、特定の機能を有する材料として例示した化合物であっても、その他の機能を有する材料として転用することも可能である。
デバイス:
いくつかの実施形態では、発光層はデバイス中に組み込まれる。例えば、デバイスには、OLEDバルブ、OLEDランプ、テレビ用ディスプレイ、コンピューター用モニター、携帯電話およびタブレットが含まれるが、これらに限定されない。
いくつかの実施形態では、電子デバイスは、陽極、陰極、および当該陽極と当該陰極との間の発光層を含む少なくとも1つの有機層を有するOLEDを含む。
いくつかの実施形態では、本願明細書に記載の構成物は、OLEDまたは光電子デバイスなどの、様々な感光性または光活性化デバイスに組み込まれうる。いくつかの実施形態では、前記構成物はデバイス内の電荷移動またはエネルギー移動の促進に、および/または正孔輸送材料として有用でありうる。前記デバイスとしては、例えば有機発光ダイオード(OLED)、有機集積回線(OIC)、有機電界効果トランジスタ(O-FET)、有機薄膜トランジスタ(O-TFT)、有機発光トランジスタ(O-LET)、有機太陽電池(O-SC)、有機光学検出装置、有機光受容体、有機磁場クエンチ(field-quench)装置(O-FQD)、発光燃料電池(LEC)または有機レーザダイオード(O-レーザー)が挙げられる。
いくつかの実施形態では、発光層はデバイス中に組み込まれる。例えば、デバイスには、OLEDバルブ、OLEDランプ、テレビ用ディスプレイ、コンピューター用モニター、携帯電話およびタブレットが含まれるが、これらに限定されない。
いくつかの実施形態では、電子デバイスは、陽極、陰極、および当該陽極と当該陰極との間の発光層を含む少なくとも1つの有機層を有するOLEDを含む。
いくつかの実施形態では、本願明細書に記載の構成物は、OLEDまたは光電子デバイスなどの、様々な感光性または光活性化デバイスに組み込まれうる。いくつかの実施形態では、前記構成物はデバイス内の電荷移動またはエネルギー移動の促進に、および/または正孔輸送材料として有用でありうる。前記デバイスとしては、例えば有機発光ダイオード(OLED)、有機集積回線(OIC)、有機電界効果トランジスタ(O-FET)、有機薄膜トランジスタ(O-TFT)、有機発光トランジスタ(O-LET)、有機太陽電池(O-SC)、有機光学検出装置、有機光受容体、有機磁場クエンチ(field-quench)装置(O-FQD)、発光燃料電池(LEC)または有機レーザダイオード(O-レーザー)が挙げられる。
バルブまたはランプ:
いくつかの実施形態では、電子デバイスは、陽極、陰極、当該陽極と当該陰極との間の発光層を含む少なくとも1つの有機層を含むOLEDを含む。
いくつかの実施形態では、デバイスは色彩の異なるOLEDを含む。いくつかの実施形態では、デバイスはOLEDの組合せを含むアレイを含む。いくつかの実施形態では、OLEDの前記組合せは、3色の組合せ(例えばRGB)である。いくつかの実施形態では、OLEDの前記組合せは、赤色でも緑色でも青色でもない色(例えばオレンジ色および黄緑色)の組合せである。いくつかの実施形態では、OLEDの前記組合せは、2色、4色またはそれ以上の色の組合せである。
いくつかの実施形態では、デバイスは、
取り付け面を有する第1面とそれと反対の第2面とを有し、少なくとも1つの開口部を画定する回路基板と、
前記取り付け面上の少なくとも1つのOLEDであって、当該少なくとも1つのOLEDが、陽極、陰極、および当該陽極と当該陰極との間の発光層を含む少なくとも1つの有機層を含む、発光する構成を有する少なくとも1つのOLEDと、
回路基板用のハウジングと、
前記ハウジングの端部に配置された少なくとも1つのコネクターであって、前記ハウジングおよび前記コネクターが照明設備への取付けに適するパッケージを画定する、少なくとも1つのコネクターと、を備えるOLEDライトである。
いくつかの実施形態では、前記OLEDライトは、複数の方向に光が放射されるように回路基板に取り付けられた複数のOLEDを有する。いくつかの実施形態では、第1方向に発せられた一部の光は偏光されて第2方向に放射される。いくつかの実施形態では、反射器を用いて第1方向に発せられた光を偏光する。
いくつかの実施形態では、電子デバイスは、陽極、陰極、当該陽極と当該陰極との間の発光層を含む少なくとも1つの有機層を含むOLEDを含む。
いくつかの実施形態では、デバイスは色彩の異なるOLEDを含む。いくつかの実施形態では、デバイスはOLEDの組合せを含むアレイを含む。いくつかの実施形態では、OLEDの前記組合せは、3色の組合せ(例えばRGB)である。いくつかの実施形態では、OLEDの前記組合せは、赤色でも緑色でも青色でもない色(例えばオレンジ色および黄緑色)の組合せである。いくつかの実施形態では、OLEDの前記組合せは、2色、4色またはそれ以上の色の組合せである。
いくつかの実施形態では、デバイスは、
取り付け面を有する第1面とそれと反対の第2面とを有し、少なくとも1つの開口部を画定する回路基板と、
前記取り付け面上の少なくとも1つのOLEDであって、当該少なくとも1つのOLEDが、陽極、陰極、および当該陽極と当該陰極との間の発光層を含む少なくとも1つの有機層を含む、発光する構成を有する少なくとも1つのOLEDと、
回路基板用のハウジングと、
前記ハウジングの端部に配置された少なくとも1つのコネクターであって、前記ハウジングおよび前記コネクターが照明設備への取付けに適するパッケージを画定する、少なくとも1つのコネクターと、を備えるOLEDライトである。
いくつかの実施形態では、前記OLEDライトは、複数の方向に光が放射されるように回路基板に取り付けられた複数のOLEDを有する。いくつかの実施形態では、第1方向に発せられた一部の光は偏光されて第2方向に放射される。いくつかの実施形態では、反射器を用いて第1方向に発せられた光を偏光する。
ディスプレイまたはスクリーン:
いくつかの実施形態では、本発明の発光層はスクリーンまたはディスプレイにおいて使用できる。いくつかの実施形態では、本発明に係る化合物は、限定されないが真空蒸発、堆積、蒸着または化学蒸着(CVD)などの工程を用いて基材上へ堆積させる。いくつかの実施形態では、前記基材は、独特のアスペクト比のピクセルを提供する2面エッチングにおいて有用なフォトプレート構造である。前記スクリーン(またマスクとも呼ばれる)は、OLEDディスプレイの製造工程で用いられる。対応するアートワークパターンの設計により、垂直方向ではピクセルの間の非常に急な狭いタイバーの、並びに水平方向では大きな広範囲の斜角開口部の配置を可能にする。これにより、TFTバックプレーン上への化学蒸着を最適化しつつ、高解像度ディスプレイに必要とされるピクセルの微細なパターン構成が可能となる。
ピクセルの内部パターニングにより、水平および垂直方向での様々なアスペクト比の三次元ピクセル開口部を構成することが可能となる。更に、ピクセル領域中の画像化された「ストライプ」またはハーフトーン円の使用は、これらの特定のパターンをアンダーカットし基材から除くまで、特定の領域におけるエッチングが保護される。その時、全てのピクセル領域は同様のエッチング速度で処理されるが、その深さはハーフトーンパターンにより変化する。ハーフトーンパターンのサイズおよび間隔を変更することにより、ピクセル内での保護率が様々異なるエッチングが可能となり、急な垂直斜角を形成するのに必要な局在化された深いエッチングが可能となる。
蒸着マスク用の好ましい材料はインバーである。インバーは、製鉄所で長い薄型シート状に冷延された金属合金である。インバーは、ニッケルマスクとしてスピンマンドレル上へ電着することができない。蒸着用マスク内に開口領域を形成するための適切かつ低コストの方法は、湿式化学エッチングによる方法である。
いくつかの実施形態では、スクリーンまたはディスプレイパターンは、基材上のピクセルマトリックスである。いくつかの実施形態では、スクリーンまたはディスプレイパターンは、リソグラフィー(例えばフォトリソグラフィーおよびeビームリソグラフィー)を使用して加工される。いくつかの実施形態では、スクリーンまたはディスプレイパターンは、湿式化学エッチングを使用して加工される。更なる実施形態では、スクリーンまたはディスプレイパターンは、プラズマエッチングを使用して加工される。
いくつかの実施形態では、本発明の発光層はスクリーンまたはディスプレイにおいて使用できる。いくつかの実施形態では、本発明に係る化合物は、限定されないが真空蒸発、堆積、蒸着または化学蒸着(CVD)などの工程を用いて基材上へ堆積させる。いくつかの実施形態では、前記基材は、独特のアスペクト比のピクセルを提供する2面エッチングにおいて有用なフォトプレート構造である。前記スクリーン(またマスクとも呼ばれる)は、OLEDディスプレイの製造工程で用いられる。対応するアートワークパターンの設計により、垂直方向ではピクセルの間の非常に急な狭いタイバーの、並びに水平方向では大きな広範囲の斜角開口部の配置を可能にする。これにより、TFTバックプレーン上への化学蒸着を最適化しつつ、高解像度ディスプレイに必要とされるピクセルの微細なパターン構成が可能となる。
ピクセルの内部パターニングにより、水平および垂直方向での様々なアスペクト比の三次元ピクセル開口部を構成することが可能となる。更に、ピクセル領域中の画像化された「ストライプ」またはハーフトーン円の使用は、これらの特定のパターンをアンダーカットし基材から除くまで、特定の領域におけるエッチングが保護される。その時、全てのピクセル領域は同様のエッチング速度で処理されるが、その深さはハーフトーンパターンにより変化する。ハーフトーンパターンのサイズおよび間隔を変更することにより、ピクセル内での保護率が様々異なるエッチングが可能となり、急な垂直斜角を形成するのに必要な局在化された深いエッチングが可能となる。
蒸着マスク用の好ましい材料はインバーである。インバーは、製鉄所で長い薄型シート状に冷延された金属合金である。インバーは、ニッケルマスクとしてスピンマンドレル上へ電着することができない。蒸着用マスク内に開口領域を形成するための適切かつ低コストの方法は、湿式化学エッチングによる方法である。
いくつかの実施形態では、スクリーンまたはディスプレイパターンは、基材上のピクセルマトリックスである。いくつかの実施形態では、スクリーンまたはディスプレイパターンは、リソグラフィー(例えばフォトリソグラフィーおよびeビームリソグラフィー)を使用して加工される。いくつかの実施形態では、スクリーンまたはディスプレイパターンは、湿式化学エッチングを使用して加工される。更なる実施形態では、スクリーンまたはディスプレイパターンは、プラズマエッチングを使用して加工される。
デバイスの製造方法:
OLEDディスプレイは、一般的には、大型のマザーパネルを形成し、次に当該マザーパネルをセルパネル単位で切断することによって製造される。通常は、マザーパネル上の各セルパネルは、ベース基材上に、活性層とソース/ドレイン電極とを有する薄膜トランジスタ(TFT)を形成し、前記TFTに平坦化フィルムを塗布し、ピクセル電極、発光層、対電極およびカプセル化層、を順に経時的に形成し、前記マザーパネルから切断することにより形成される。
OLEDディスプレイは、一般的には、大型のマザーパネルを形成し、次に当該マザーパネルをセルパネル単位で切断することによって製造される。通常は、マザーパネル上の各セルパネルは、ベース基材上に、活性層とソース/ドレイン電極とを有する薄膜トランジスタ(TFT)を形成し、前記TFTに平坦化フィルムを塗布し、ピクセル電極、発光層、対電極およびカプセル化層、を順に経時的に形成し、前記マザーパネルから切断することにより形成される。
OLEDディスプレイは、一般的には、大型のマザーパネルを形成し、次に当該マザーパネルをセルパネル単位で切断することによって製造される。通常は、マザーパネル上の各セルパネルは、ベース基材上に、活性層とソース/ドレイン電極とを有する薄膜トランジスタ(TFT)を形成し、前記TFTに平坦化フィルムを塗布し、ピクセル電極、発光層、対電極およびカプセル化層、を順に経時的に形成し、前記マザーパネルから切断することにより形成される。
OLEDディスプレイは、一般的には、大型のマザーパネルを形成し、次に当該マザーパネルをセルパネル単位で切断することによって製造される。通常は、マザーパネル上の各セルパネルは、ベース基材上に、活性層とソース/ドレイン電極とを有する薄膜トランジスタ(TFT)を形成し、前記TFTに平坦化フィルムを塗布し、ピクセル電極、発光層、対電極およびカプセル化層、を順に経時的に形成し、前記マザーパネルから切断することにより形成される。
本発明の他の態様では、有機発光ダイオード(OLED)ディスプレイの製造方法を提供し、当該方法は、
マザーパネルのベース基材上に障壁層を形成する工程と、
前記障壁層上に、セルパネル単位で複数のディスプレイユニットを形成する工程と、
前記セルパネルのディスプレイユニットのそれぞれの上にカプセル化層を形成する工程と、
前記セルパネル間のインタフェース部に有機フィルムを塗布する工程と、を含む。
いくつかの実施形態では、障壁層は、例えばSiNxで形成された無機フィルムであり、障壁層の端部はポリイミドまたはアクリルで形成された有機フィルムで被覆される。いくつかの実施形態では、有機フィルムは、マザーパネルがセルパネル単位で軟らかく切断されるように補助する。
いくつかの実施形態では、薄膜トランジスタ(TFT)層は、発光層と、ゲート電極と、ソース/ドレイン電極と、を有する。複数のディスプレイユニットの各々は、薄膜トランジスタ(TFT)層と、TFT層上に形成された平坦化フィルムと、平坦化フィルム上に形成された発光ユニットと、を有してもよく、前記インタフェース部に塗布された有機フィルムは、前記平坦化フィルムの材料と同じ材料で形成され、前記平坦化フィルムの形成と同時に形成される。いくつかの実施形態では、前記発光ユニットは、不動態化層と、その間の平坦化フィルムと、発光ユニットを被覆し保護するカプセル化層と、によりTFT層と連結される。前記製造方法のいくつかの実施形態では、前記有機フィルムは、ディスプレイユニットにもカプセル化層にも連結されない。
マザーパネルのベース基材上に障壁層を形成する工程と、
前記障壁層上に、セルパネル単位で複数のディスプレイユニットを形成する工程と、
前記セルパネルのディスプレイユニットのそれぞれの上にカプセル化層を形成する工程と、
前記セルパネル間のインタフェース部に有機フィルムを塗布する工程と、を含む。
いくつかの実施形態では、障壁層は、例えばSiNxで形成された無機フィルムであり、障壁層の端部はポリイミドまたはアクリルで形成された有機フィルムで被覆される。いくつかの実施形態では、有機フィルムは、マザーパネルがセルパネル単位で軟らかく切断されるように補助する。
いくつかの実施形態では、薄膜トランジスタ(TFT)層は、発光層と、ゲート電極と、ソース/ドレイン電極と、を有する。複数のディスプレイユニットの各々は、薄膜トランジスタ(TFT)層と、TFT層上に形成された平坦化フィルムと、平坦化フィルム上に形成された発光ユニットと、を有してもよく、前記インタフェース部に塗布された有機フィルムは、前記平坦化フィルムの材料と同じ材料で形成され、前記平坦化フィルムの形成と同時に形成される。いくつかの実施形態では、前記発光ユニットは、不動態化層と、その間の平坦化フィルムと、発光ユニットを被覆し保護するカプセル化層と、によりTFT層と連結される。前記製造方法のいくつかの実施形態では、前記有機フィルムは、ディスプレイユニットにもカプセル化層にも連結されない。
前記有機フィルムと平坦化フィルムの各々は、ポリイミドおよびアクリルのいずれか1つを含んでもよい。いくつかの実施形態では、前記障壁層は無機フィルムであってもよい。いくつかの実施形態では、前記ベース基材はポリイミドで形成されてもよい。前記方法は更に、ポリイミドで形成されたベース基材の1つの表面に障壁層を形成する前に、当該ベース基材のもう1つの表面にガラス材料で形成されたキャリア基材を取り付ける工程と、インタフェース部に沿った切断の前に、前記キャリア基材をベース基材から分離する工程と、を含んでもよい。いくつかの実施形態では、前記OLEDディスプレイはフレキシブルなディスプレイである。
いくつかの実施形態では、前記不動態化層は、TFT層の被覆のためにTFT層上に配置された有機フィルムである。いくつかの実施形態では、前記平坦化フィルムは、不動態化層上に形成された有機フィルムである。いくつかの実施形態では、前記平坦化フィルムは、障壁層の端部に形成された有機フィルムと同様、ポリイミドまたはアクリルで形成される。いくつかの実施形態では、OLEDディスプレイの製造の際、前記平坦化フィルムおよび有機フィルムは同時に形成される。いくつかの実施形態では、前記有機フィルムは、障壁層の端部に形成されてもよく、それにより、当該有機フィルムの一部が直接ベース基材と接触し、当該有機フィルムの残りの部分が、障壁層の端部を囲みつつ、障壁層と接触する。
いくつかの実施形態では、前記不動態化層は、TFT層の被覆のためにTFT層上に配置された有機フィルムである。いくつかの実施形態では、前記平坦化フィルムは、不動態化層上に形成された有機フィルムである。いくつかの実施形態では、前記平坦化フィルムは、障壁層の端部に形成された有機フィルムと同様、ポリイミドまたはアクリルで形成される。いくつかの実施形態では、OLEDディスプレイの製造の際、前記平坦化フィルムおよび有機フィルムは同時に形成される。いくつかの実施形態では、前記有機フィルムは、障壁層の端部に形成されてもよく、それにより、当該有機フィルムの一部が直接ベース基材と接触し、当該有機フィルムの残りの部分が、障壁層の端部を囲みつつ、障壁層と接触する。
いくつかの実施形態では、前記発光層は、ピクセル電極と、対電極と、当該ピクセル電極と当該対電極との間に配置された有機発光層と、を有する。いくつかの実施形態では、前記ピクセル電極は、TFT層のソース/ドレイン電極に連結している。
いくつかの実施形態では、TFT層を通じてピクセル電極に電圧が印加されるとき、ピクセル電極と対電極との間に適切な電圧が形成され、それにより有機発光層が光を放射し、それにより画像が形成される。以下、TFT層と発光ユニットとを有する画像形成ユニットを、ディスプレイユニットと称する。
いくつかの実施形態では、ディスプレイユニットを被覆し、外部の水分の浸透を防止するカプセル化層は、有機フィルムと無機フィルムとが交互に積層する薄膜状のカプセル化構造に形成されてもよい。いくつかの実施形態では、前記カプセル化層は、複数の薄膜が積層した薄膜状カプセル化構造を有する。いくつかの実施形態では、インタフェース部に塗布される有機フィルムは、複数のディスプレイユニットの各々と間隔を置いて配置される。いくつかの実施形態では、前記有機フィルムは、一部の有機フィルムが直接ベース基材と接触し、有機フィルムの残りの部分が障壁層の端部を囲む一方で障壁層と接触する態様で形成される。
いくつかの実施形態では、TFT層を通じてピクセル電極に電圧が印加されるとき、ピクセル電極と対電極との間に適切な電圧が形成され、それにより有機発光層が光を放射し、それにより画像が形成される。以下、TFT層と発光ユニットとを有する画像形成ユニットを、ディスプレイユニットと称する。
いくつかの実施形態では、ディスプレイユニットを被覆し、外部の水分の浸透を防止するカプセル化層は、有機フィルムと無機フィルムとが交互に積層する薄膜状のカプセル化構造に形成されてもよい。いくつかの実施形態では、前記カプセル化層は、複数の薄膜が積層した薄膜状カプセル化構造を有する。いくつかの実施形態では、インタフェース部に塗布される有機フィルムは、複数のディスプレイユニットの各々と間隔を置いて配置される。いくつかの実施形態では、前記有機フィルムは、一部の有機フィルムが直接ベース基材と接触し、有機フィルムの残りの部分が障壁層の端部を囲む一方で障壁層と接触する態様で形成される。
一実施形態では、OLEDディスプレイはフレキシブルであり、ポリイミドで形成された柔軟なベース基材を使用する。いくつかの実施形態では、前記ベース基材はガラス材料で形成されたキャリア基材上に形成され、次に当該キャリア基材が分離される。
いくつかの実施形態では、障壁層は、キャリア基材の反対側のベース基材の表面に形成される。一実施形態では、前記障壁層は、各セルパネルのサイズに従いパターン化される。例えば、ベース基材がマザーパネルの全ての表面上に形成される一方で、障壁層が各セルパネルのサイズに従い形成され、それにより、セルパネルの障壁層の間のインタフェース部に溝が形成される。各セルパネルは、前記溝に沿って切断できる。
いくつかの実施形態では、障壁層は、キャリア基材の反対側のベース基材の表面に形成される。一実施形態では、前記障壁層は、各セルパネルのサイズに従いパターン化される。例えば、ベース基材がマザーパネルの全ての表面上に形成される一方で、障壁層が各セルパネルのサイズに従い形成され、それにより、セルパネルの障壁層の間のインタフェース部に溝が形成される。各セルパネルは、前記溝に沿って切断できる。
いくつかの実施形態では、前記の製造方法は、更にインタフェース部に沿って切断する工程を含み、そこでは溝が障壁層に形成され、少なくとも一部の有機フィルムが溝で形成され、当該溝がベース基材に浸透しない。いくつかの実施形態では、各セルパネルのTFT層が形成され、無機フィルムである不動態化層と有機フィルムである平坦化フィルムが、TFT層上に配置され、TFT層を被覆する。例えばポリイミドまたはアクリル製の平坦化フィルムが形成されるのと同時に、インタフェース部の溝は、例えばポリイミドまたはアクリル製の有機フィルムで被覆される。これは、各セルパネルがインタフェース部で溝に沿って切断されるとき、生じた衝撃を有機フィルムに吸収させることによってひびが生じるのを防止する。すなわち、全ての障壁層が有機フィルムなしで完全に露出している場合、各セルパネルがインタフェース部で溝に沿って切断されるとき、生じた衝撃が障壁層に伝達され、それによりひびが生じるリスクが増加する。しかしながら、一実施形態では、障壁層間のインタフェース部の溝が有機フィルムで被覆されて、有機フィルムがなければ障壁層に伝達されうる衝撃を吸収するため、各セルパネルをソフトに切断し、障壁層でひびが生じるのを防止してもよい。一実施形態では、インタフェース部の溝を被覆する有機フィルムおよび平坦化フィルムは、互いに間隔を置いて配置される。例えば、有機フィルムおよび平坦化フィルムが1つの層として相互に接続している場合には、平坦化フィルムと有機フィルムが残っている部分とを通じてディスプレイユニットに外部の水分が浸入するおそれがあるため、有機フィルムおよび平坦化フィルムは、有機フィルムがディスプレイユニットから間隔を置いて配置されるように、相互に間隔を置いて配置される。
いくつかの実施形態では、ディスプレイユニットは、発光ユニットの形成により形成され、カプセル化層は、ディスプレイユニットを被覆するためディスプレイユニット上に配置される。これにより、マザーパネルが完全に製造された後、ベース基材を担持するキャリア基材がベース基材から分離される。いくつかの実施形態では、レーザー光線がキャリア基材へ放射されると、キャリア基材は、キャリア基材とベース基材との間の熱膨張率の相違により、ベース基材から分離される。
いくつかの実施形態では、マザーパネルは、セルパネル単位で切断される。いくつかの実施形態では、マザーパネルは、カッターを用いてセルパネル間のインタフェース部に沿って切断される。いくつかの実施形態では、マザーパネルが沿って切断されるインタフェース部の溝が有機フィルムで被覆されているため、切断の間、当該有機フィルムが衝撃を吸収する。いくつかの実施形態では、切断の間、障壁層でひびが生じるのを防止できる。
いくつかの実施形態では、前記方法は製品の不良率を減少させ、その品質を安定させる。
他の態様は、ベース基材上に形成された障壁層と、障壁層上に形成されたディスプレイユニットと、ディスプレイユニット上に形成されたカプセル化層と、障壁層の端部に塗布された有機フィルムと、を有するOLEDディスプレイである。
いくつかの実施形態では、マザーパネルは、セルパネル単位で切断される。いくつかの実施形態では、マザーパネルは、カッターを用いてセルパネル間のインタフェース部に沿って切断される。いくつかの実施形態では、マザーパネルが沿って切断されるインタフェース部の溝が有機フィルムで被覆されているため、切断の間、当該有機フィルムが衝撃を吸収する。いくつかの実施形態では、切断の間、障壁層でひびが生じるのを防止できる。
いくつかの実施形態では、前記方法は製品の不良率を減少させ、その品質を安定させる。
他の態様は、ベース基材上に形成された障壁層と、障壁層上に形成されたディスプレイユニットと、ディスプレイユニット上に形成されたカプセル化層と、障壁層の端部に塗布された有機フィルムと、を有するOLEDディスプレイである。
(有機発光素子の設計方法)
本発明は、有機発光素子の設計方法も提供する。本発明の有機発光素子の設計方法は、上記式(a)の関係を満たす第1有機化合物、第2有機化合物、第3有機化合物およびその他の任意成分からなる発光層を有する有機発光素子の設計方法である。本発明の設計方法によれば、第2有機化合物とすべき遅延蛍光材料を適切に選択して、配向性が高い発光層を形成することができる。
設計に際しては、まず、第1有機化合物と第3有機化合物とその他の任意成分を選択する(図2のS1参照)。ここでいうその他の任意成分は、第1有機化合物、第3有機化合物、遅延蛍光材料のいずれにも該当しない成分を意味する。例えば第3有機化合物として発光特性が良好であることが確認されている化合物や発光特性が良好であると予想される化合物を選択し、その化合物と相性がよいと考えられるホスト材料を第1化合物として選択する。その他の任意成分は任意に決定することとし、その他の成分はまったく使用しなくてもよい。また、設計に際しては、発光層に含まれる各化合物の濃度を決定しておく。
次に第2有機化合物の候補となる遅延蛍光材料を用いて、上で選択した第1有機化合物およびその他の成分とともに薄膜を形成し、これを遅延層Tとする。このとき、遅延蛍光材料の濃度は、設計しようとしている発光層に含まれる第2有機化合物と同じ濃度とする。この遅延層TについてS(1,2)を測定する。第2有機化合物の候補となる遅延蛍光材料が複数ある場合は、その各遅延蛍光材料について遅延層を作成してS(1,2)を測定する(S3、S4、S2)。本発明の設計方法では、こうして測定されるS(1,2)を指標として遅延蛍光材料を評価し、第2有機化合物として有用な遅延蛍光材料を選択する。選択するに際しては、例えば式(b)を満たす遅延蛍光材料を高く評価したり、例えばS(1,2)が小さい遅延蛍光材料を高く評価したりして選択すること等が考えられる。こうして選択した遅延蛍光材料を第2有機化合物として、予め選択してある第1有機化合物、第3有機化合物およびその他の成分とともに発光層を設計する(S5)。さらに発光層以外の有機発光素子の構成を設計する(S6)ことにより、発光層を含む有機発光素子を設計することができる。
本発明は、有機発光素子の設計方法も提供する。本発明の有機発光素子の設計方法は、上記式(a)の関係を満たす第1有機化合物、第2有機化合物、第3有機化合物およびその他の任意成分からなる発光層を有する有機発光素子の設計方法である。本発明の設計方法によれば、第2有機化合物とすべき遅延蛍光材料を適切に選択して、配向性が高い発光層を形成することができる。
設計に際しては、まず、第1有機化合物と第3有機化合物とその他の任意成分を選択する(図2のS1参照)。ここでいうその他の任意成分は、第1有機化合物、第3有機化合物、遅延蛍光材料のいずれにも該当しない成分を意味する。例えば第3有機化合物として発光特性が良好であることが確認されている化合物や発光特性が良好であると予想される化合物を選択し、その化合物と相性がよいと考えられるホスト材料を第1化合物として選択する。その他の任意成分は任意に決定することとし、その他の成分はまったく使用しなくてもよい。また、設計に際しては、発光層に含まれる各化合物の濃度を決定しておく。
次に第2有機化合物の候補となる遅延蛍光材料を用いて、上で選択した第1有機化合物およびその他の成分とともに薄膜を形成し、これを遅延層Tとする。このとき、遅延蛍光材料の濃度は、設計しようとしている発光層に含まれる第2有機化合物と同じ濃度とする。この遅延層TについてS(1,2)を測定する。第2有機化合物の候補となる遅延蛍光材料が複数ある場合は、その各遅延蛍光材料について遅延層を作成してS(1,2)を測定する(S3、S4、S2)。本発明の設計方法では、こうして測定されるS(1,2)を指標として遅延蛍光材料を評価し、第2有機化合物として有用な遅延蛍光材料を選択する。選択するに際しては、例えば式(b)を満たす遅延蛍光材料を高く評価したり、例えばS(1,2)が小さい遅延蛍光材料を高く評価したりして選択すること等が考えられる。こうして選択した遅延蛍光材料を第2有機化合物として、予め選択してある第1有機化合物、第3有機化合物およびその他の成分とともに発光層を設計する(S5)。さらに発光層以外の有機発光素子の構成を設計する(S6)ことにより、発光層を含む有機発光素子を設計することができる。
S(1,2)を指標として遅延蛍光材料を評価する際には、S(1,3)を考慮してもよい。すなわち、設計に際してあらかじめ選択した第1有機化合物と第3有機化合物とその他の任意成分を用いて薄膜を形成し、これを蛍光層Fとする。このとき、第3有機化合物の濃度は6重量%とするのが簡明であるが、先に説明したように6重量%未満にしてもよい。その蛍光層FについてS(1,3)を測定し、S(1,2)とS(1,3)を比較して遅延蛍光材料を評価する。例えば、S(1,2)がS(1,3)よりも小さいことをもって評価してもよいし、S(1,2)がS(1,3)よりも特定値以上小さいことをもって評価してもよい。例えば特定値を0.10や、0.20といった値に設定することができる。また、このようなS(1,2)とS(1,3)による検討に加えて、他の要素も考慮して評価してもよい。
遅延蛍光材料とS(1,2)の対応関係をデータとして蓄積したデータベースを構築しておけば、S(1,2)の値から第2有機化合物として適した遅延蛍光材料を迅速に選択することが可能になる。また、このようなデータベースを利用して、遅延蛍光材料の構造とS(1,2)の傾向の関係を解析し、新たな遅延蛍光材料の設計に利用することもできる。また、本発明の設計方法を実施するプログラムを作成しておき、適宜、上記のデータベースにアクセスできるようにしておけば、一段と効率良く発光素子の設計ができるようになる。
これらの技術については、適宜必要な改変を行うことが可能である。
これらの技術については、適宜必要な改変を行うことが可能である。
以下に実施例を挙げて本発明の特徴をさらに具体的に説明する。以下に示す材料、処理内容、処理手順等は、本発明の趣旨を逸脱しない限り適宜変更することができる。したがって、本発明の範囲は以下に示す具体例により限定的に解釈されるべきものではない。なお、発光性能の評価は、ソースメータ(ケースレー社製:2400シリーズ)、半導体パラメータ・アナライザ(アジレント・テクノロジー社製:E5273A)、光パワーメータ測定装置(ニューポート社製:1930C)、光学分光器(オーシャンオプティクス社製:USB2000)、分光放射計(トプコン社製:SR-3)およびストリークカメラ(浜松ホトニクス(株)製C4334型)を用いて行った。表1~3に記載される各薄膜と実施例4の発光層に含まれる第1有機化合物、第2有機化合物、第3有機化合物の最低励起一重項エネルギーは式(a)の関係を満たしている。
(実施例1)
石英基板上に真空蒸着法にて、真空度1×10-3Pa未満の条件にて第1有機化合物、第2有機化合物、第3有機化合物のうちの2~3つをそれぞれ異なる蒸着源から蒸着し、表1の組成を有する各ドープ薄膜を形成した。表1では、第1有機化合物と第3有機化合物からなる層を蛍光層Fと称し、第1有機化合物と第2有機化合物からなる層を遅延層Tと称し、第1有機化合物、第2有機化合物および第3有機化合物からなる層を発光層Eと称している。
形成した各薄膜のS値を測定した結果を表1に掲載した。表1では、蛍光層FのS値をS(1,3)とし、遅延層TのS値をS(1,2)とし、発光層EのS値をS(1,2,3)としたうえで、S(1,2)-S(1,3)とS(1,2,3)-S(1,3)を計算した値も掲載した。表1の各層は、発光層Eの発光色により赤系、緑系、青系に分類している。
石英基板上に真空蒸着法にて、真空度1×10-3Pa未満の条件にて第1有機化合物、第2有機化合物、第3有機化合物のうちの2~3つをそれぞれ異なる蒸着源から蒸着し、表1の組成を有する各ドープ薄膜を形成した。表1では、第1有機化合物と第3有機化合物からなる層を蛍光層Fと称し、第1有機化合物と第2有機化合物からなる層を遅延層Tと称し、第1有機化合物、第2有機化合物および第3有機化合物からなる層を発光層Eと称している。
形成した各薄膜のS値を測定した結果を表1に掲載した。表1では、蛍光層FのS値をS(1,3)とし、遅延層TのS値をS(1,2)とし、発光層EのS値をS(1,2,3)としたうえで、S(1,2)-S(1,3)とS(1,2,3)-S(1,3)を計算した値も掲載した。表1の各層は、発光層Eの発光色により赤系、緑系、青系に分類している。
表1の赤系1、緑系1、青系1および青系2の結果は、蛍光層FのS(1,3)よりも遅延層TのS(1,2)が小さいときに、その遅延層Tに含まれている遅延蛍光材料を第2有機化合物として発光層Eを形成すれば、発光層Eの配向性を高くできることを示している。すなわち、蛍光層FのS(1,3)よりも遅延層TのS(1,2)が小さいときに、その遅延層Tに含まれている遅延蛍光材料を第2有機化合物として採用し、蛍光層Fに含まれている第1有機化合物および第3有機化合物とともに発光層を形成すれば、配向性が高い(S値が小さい)発光層とすることができる。
表1の青系3の結果は、蛍光層FのS(1,3)よりも遅延層TのS(1,2)が大きいときに、その遅延層Tに含まれている遅延蛍光材料を第2有機化合物として発光層Eを形成すると、発光層Eの配向性が低下してしまうことを示している。
以上の結果は、S(1,2)が小さい遅延層Tに含まれている遅延蛍光材料を用いて発光層Eを形成すれば、発光層Eの配向性を蛍光層Fよりも高くできることを示している。
また、表1の発光層E1a、発光層E2a、発光層E2bの発光量子収率(PLQY)を測定したところ、発光層E1aは81%、発光層E2aは72%、発光層E2bは78%でいずれも高かった。同じ第3有機化合物(蛍光材料)を用いた発光層E2aと発光層E2bでは、より配向性が高い(S値が小さい)発光層E2bの方が発光量子収率が高かった。
表1の青系3の結果は、蛍光層FのS(1,3)よりも遅延層TのS(1,2)が大きいときに、その遅延層Tに含まれている遅延蛍光材料を第2有機化合物として発光層Eを形成すると、発光層Eの配向性が低下してしまうことを示している。
以上の結果は、S(1,2)が小さい遅延層Tに含まれている遅延蛍光材料を用いて発光層Eを形成すれば、発光層Eの配向性を蛍光層Fよりも高くできることを示している。
また、表1の発光層E1a、発光層E2a、発光層E2bの発光量子収率(PLQY)を測定したところ、発光層E1aは81%、発光層E2aは72%、発光層E2bは78%でいずれも高かった。同じ第3有機化合物(蛍光材料)を用いた発光層E2aと発光層E2bでは、より配向性が高い(S値が小さい)発光層E2bの方が発光量子収率が高かった。
(実施例2)
実施例2では、表1の青系3の第3有機化合物を用いながら、配向性が高い発光層を形成した。
石英基板上に真空蒸着法にて、真空度1×10-3Pa未満の条件にて第1有機化合物、第2有機化合物、第3有機化合物のうちの2~3つをそれぞれ異なる蒸着源から蒸着し、表2の組成を有する各ドープ薄膜を形成した。形成した各薄膜のS値を測定した結果を表2に掲載した。
実施例2では、表1の青系3の第3有機化合物を用いながら、配向性が高い発光層を形成した。
石英基板上に真空蒸着法にて、真空度1×10-3Pa未満の条件にて第1有機化合物、第2有機化合物、第3有機化合物のうちの2~3つをそれぞれ異なる蒸着源から蒸着し、表2の組成を有する各ドープ薄膜を形成した。形成した各薄膜のS値を測定した結果を表2に掲載した。
表2の結果は、青系3と同じ第3有機化合物を用いた発光層であっても、S(1,2)が小さい遅延層Tの遅延蛍光材料を第2有機化合物として採用すれば、S(1,2,3)が十分に小さくて配向性が高い発光層Eを形成できることを示している。
(実施例3)
実施例3では、実施例1および実施例2とは異なる第1有機化合物を用いて配向性が高い発光層を形成した(発光層E7a)。実施例1および実施例2と同様に表3の組成を有する各ドープ薄膜を形成してS値を測定した。表3に示すように、異なる第1有機化合物を用いた場合であっても、S(1,2)が小さい遅延層Tの遅延蛍光材料を第2有機化合物として採用すれば、S(1,2,3)が十分に小さくて配向性が高い発光層Eを形成できることが確認された。
さらに実施例3では、第1有機化合物と第3有機化合物を表3のように変更した発光層E8aも形成した。発光層E8aも高い配向性を示すことが確認された。
実施例3では、実施例1および実施例2とは異なる第1有機化合物を用いて配向性が高い発光層を形成した(発光層E7a)。実施例1および実施例2と同様に表3の組成を有する各ドープ薄膜を形成してS値を測定した。表3に示すように、異なる第1有機化合物を用いた場合であっても、S(1,2)が小さい遅延層Tの遅延蛍光材料を第2有機化合物として採用すれば、S(1,2,3)が十分に小さくて配向性が高い発光層Eを形成できることが確認された。
さらに実施例3では、第1有機化合物と第3有機化合物を表3のように変更した発光層E8aも形成した。発光層E8aも高い配向性を示すことが確認された。
(実施例4)
実施例4において、有機エレクトロルミネッセンス素子を作製して評価した。
膜厚100nmのインジウム・スズ酸化物(ITO)からなる陽極が形成されたガラス基材上に、各薄膜を真空蒸着法にて、真空度1×10-6Paで積層した。まず、ITO上にHATCNを5nmの厚さに形成し、その上にNPDを85nmの厚さに形成した。次いで、その上にEB1を10nmの厚さに形成し、さらにその上に第1有機化合物であるH1(39.5重量%)およびH41(20.0重量%)と第2有機化合物であるT8(40.0重量%)と第3有機化合物であるF2(0.5重量%)をそれぞれ異なる蒸着源から共蒸着し、40nmの厚さの発光層を形成した。さらにその上に、HB1を10nmの厚さに形成し、さらにその上にET1を35nmの厚さに形成した。さらに、Liqを2nmの厚さに形成し、次いでアルミニウム(Al)を100nmの厚さに蒸着することにより陰極を形成した。以上の手順により、本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子を作製した。
作成した有機エレクトロルミネッセンス素子の外部量子効率(EQE)を測定したところ14.1%の高い値であった。
比較用として、発光層を第1有機化合物であるH1(40.0重量%)およびH41(20重量%)と第2有機化合物であるT8(40.0重量%)とした点だけを変更して実施例4と同じ方法で有機エレクトロルミネッセンス素子を製造した。この比較用素子の外部量子効率(EQE)を測定したところ4.8%であった。
実施例4において、有機エレクトロルミネッセンス素子を作製して評価した。
膜厚100nmのインジウム・スズ酸化物(ITO)からなる陽極が形成されたガラス基材上に、各薄膜を真空蒸着法にて、真空度1×10-6Paで積層した。まず、ITO上にHATCNを5nmの厚さに形成し、その上にNPDを85nmの厚さに形成した。次いで、その上にEB1を10nmの厚さに形成し、さらにその上に第1有機化合物であるH1(39.5重量%)およびH41(20.0重量%)と第2有機化合物であるT8(40.0重量%)と第3有機化合物であるF2(0.5重量%)をそれぞれ異なる蒸着源から共蒸着し、40nmの厚さの発光層を形成した。さらにその上に、HB1を10nmの厚さに形成し、さらにその上にET1を35nmの厚さに形成した。さらに、Liqを2nmの厚さに形成し、次いでアルミニウム(Al)を100nmの厚さに蒸着することにより陰極を形成した。以上の手順により、本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子を作製した。
作成した有機エレクトロルミネッセンス素子の外部量子効率(EQE)を測定したところ14.1%の高い値であった。
比較用として、発光層を第1有機化合物であるH1(40.0重量%)およびH41(20重量%)と第2有機化合物であるT8(40.0重量%)とした点だけを変更して実施例4と同じ方法で有機エレクトロルミネッセンス素子を製造した。この比較用素子の外部量子効率(EQE)を測定したところ4.8%であった。
本発明によれば、遅延蛍光材料を含む発光層における発光材料の配向性が高い有機発光素子を提供することができる。また、本発明の製設計方法、プログラムおよびデータベースを用いれば、配向性が高い発光層を有する有機発光素子を簡便に設計することができる。このため、本発明は産業上の利用可能性が高い。
1 基板
2 陽極
3 正孔注入層
4 正孔輸送層
5 発光層
6 電子輸送層
7 陰極
2 陽極
3 正孔注入層
4 正孔輸送層
5 発光層
6 電子輸送層
7 陰極
Claims (16)
- 第1有機化合物、第2有機化合物、第3有機化合物およびその他の任意成分からなる発光層を有する有機発光素子であって、
前記第2有機化合物は遅延蛍光材料であり、
下記式(a)および下記式(b)の関係を満たす、有機発光素子。
ES1(1)> ES1(2)> ES1(3) 式(a)
S(1,2,3)<S(1,3) 式(b)
[ここで、
ES1(1)は、前記第1有機化合物の最低励起一重項エネルギー、
ES1(2)は、前記第2有機化合物の最低励起一重項エネルギー、
ES1(3)は、前記第3有機化合物の最低励起一重項エネルギー、
S(1,2,3)は、前記発光層のS値、
S(1,3)は、前記発光層を、前記第1有機化合物、前記第3有機化合物および前記その他の任意成分からなる層へ置換したときの当該層のS値を表す。] - S(1,3)よりもS(1,2,3)が0.03以上小さい、請求項1に記載の有機発光素子。
- S(1,3)よりもS(1,2,3)が0.05以上小さい、請求項1に記載の有機発光素子。
- 下記式(c)の関係を満たす、請求項1~3のいずれか1項に記載の有機発光素子。
S(1,2)<S(1,3) 式(c)
[ここで、
S(1,2)は、前記発光層を、前記第1有機化合物、前記第2有機化合物および前記その他の任意成分からなる層へ置換したときの当該層のS値、
S(1,3)は、前記発光層を、前記第1有機化合物、前記第3有機化合物および前記その他の任意成分からなる層へ置換したときの当該層のS値を表す。] - S(1,2)が-0.25以下である、請求項1~4のいずれか1項に記載の有機発光素子。
- 前記発光層における前記第3有機化合物の濃度が6重量%以下である、請求項1~5のいずれか1項に記載の有機発光素子。
- 前記第3有機化合物がホウ素原子と窒素原子の多重共鳴効果を有する化合物である、請求項1~6のいずれか1項に記載の有機発光素子。
- 前記第3有機化合物が4,4-ジフルオロ-4-ボラ-3a,4a-ジアザ-s-インダセン構造を含む化合物である、請求項1~6のいずれか1項に記載の有機発光素子。
- 前記第2有機化合物が、ベンゼン環に、含窒素ヘテロアリール基またはシアノ基を含むアクセプター性基と、ジアリールアミノ基(ジアリールアミノ基を構成する2つのアリール基は互いに結合していてもよい)を含むドナー性基がベンゼン環に結合した構造を有する化合物である、請求項1~8のいずれか1項に記載の有機発光素子。
- 前記第1有機化合物が、カルバゾール環、ジベンゾフラン環およびジベンゾチオフェン環からなる群より選択される2つ以上の構造を含む化合物である、請求項1~9のいずれか1項に記載の有機発光素子。
- 有機エレクトロルミネッセンス素子である、請求項1~10のいずれか1項に記載の有機発光素子。
- 下記式(a)の関係を満たす第1有機化合物、第2有機化合物、第3有機化合物およびその他の任意成分からなる発光層を有する有機発光素子の設計方法であって、
S(1,3)を基準とし、S(1,2,3)を指標として前記第2有機化合物の候補として遅延蛍光材料を検討し選択する工程を含む、設計方法。
ES1(1)> ES1(2)> ES1(3) 式(a)
[ここで、
ES1(1)は、前記第1有機化合物の最低励起一重項エネルギー、
ES1(2)は、前記第2有機化合物の最低励起一重項エネルギー、
ES1(3)は、前記第3有機化合物の最低励起一重項エネルギー、
S(1,2,3)は、前記発光層を、前記第1有機化合物、前記候補として検討する遅延蛍光材料、前記第3有機化合物および前記その他の任意成分からなる層としたときの当該層のS値、
S(1,3)は、前記発光層を、前記第1有機化合物、前記第3有機化合物および前記その他の任意成分からなる層としたときの当該層のS値を表す。] - 前記第2有機化合物の候補として下記式(c)を満たすような遅延蛍光材料を検討して選択する工程を含む、請求項12に記載の設計方法。
S(1,2)<S(1,3) 式(c)
[ここで、
S(1,2)は、前記発光層を、前記第1有機化合物、前記候補として検討する遅延蛍光材料および前記その他の任意成分からなる層としたときの当該層のS値、
S(1,3)は、前記発光層を、前記第1有機化合物、前記第3有機化合物および前記その他の任意成分からなる層としたときの当該層のS値を表す。] - 請求項12または13の方法を実施するプログラム。
- 請求項12における遅延蛍光材料とS(1,2,3)の関係をデータとして蓄積したデータベース。
- さらにS(1,2)のデータを蓄積した、請求項15に記載のデータベース。
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020237045133A KR20240031239A (ko) | 2021-07-06 | 2022-07-04 | 유기 발광 소자 및 그 설계 방법 |
CN202280045888.3A CN117581651A (zh) | 2021-07-06 | 2022-07-04 | 有机发光元件及其设计方法 |
EP22837640.6A EP4369886A4 (en) | 2021-07-06 | 2022-07-04 | ORGANIC LIGHT-EMITTING ELEMENT AND DESIGN METHOD THEREFOR |
JP2023533117A JPWO2023282224A1 (ja) | 2021-07-06 | 2022-07-04 |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2021-112401 | 2021-07-06 | ||
JP2021112401 | 2021-07-06 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
WO2023282224A1 true WO2023282224A1 (ja) | 2023-01-12 |
Family
ID=84800687
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
PCT/JP2022/026567 WO2023282224A1 (ja) | 2021-07-06 | 2022-07-04 | 有機発光素子およびその設計方法 |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP4369886A4 (ja) |
JP (1) | JPWO2023282224A1 (ja) |
KR (1) | KR20240031239A (ja) |
CN (1) | CN117581651A (ja) |
WO (1) | WO2023282224A1 (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2023171688A1 (ja) * | 2022-03-08 | 2023-09-14 | 出光興産株式会社 | 化合物、有機エレクトロルミネッセンス素子用材料、有機エレクトロルミネッセンス素子及び電子機器 |
WO2024204389A1 (ja) * | 2023-03-27 | 2024-10-03 | 株式会社Kyulux | 化合物、発光材料および遅延蛍光体 |
WO2024210124A1 (ja) * | 2023-04-04 | 2024-10-10 | 株式会社Kyulux | 化合物、発光材料、遅延蛍光体および有機発光素子 |
Citations (54)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2013011954A1 (ja) | 2011-07-15 | 2013-01-24 | 国立大学法人九州大学 | 有機エレクトロルミネッセンス素子およびそれに用いる化合物 |
WO2013011955A1 (ja) | 2011-07-15 | 2013-01-24 | 国立大学法人九州大学 | 遅延蛍光材料およびそれを用いた有機エレクトロルミネッセンス素子 |
WO2013081088A1 (ja) | 2011-12-02 | 2013-06-06 | 国立大学法人九州大学 | 有機発光素子ならびにそれに用いる遅延蛍光材料および化合物 |
JP2013116975A (ja) | 2011-12-02 | 2013-06-13 | Kyushu Univ | 遅延蛍光材料、有機発光素子および化合物 |
WO2013133359A1 (ja) | 2012-03-09 | 2013-09-12 | 国立大学法人九州大学 | 発光材料および有機発光素子 |
WO2013154064A1 (ja) | 2012-04-09 | 2013-10-17 | 国立大学法人九州大学 | 有機発光素子ならびにそれに用いる発光材料および化合物 |
WO2013161437A1 (ja) | 2012-04-25 | 2013-10-31 | 国立大学法人九州大学 | 発光材料および有機発光素子 |
JP2013253121A (ja) | 2011-07-15 | 2013-12-19 | Kyushu Univ | 遅延蛍光材料、それを用いた有機エレクトロルミネッセンス素子および化合物 |
JP2013256490A (ja) | 2012-05-17 | 2013-12-26 | Kyushu Univ | 化合物、発光材料および有機発光素子 |
JP2014009352A (ja) | 2012-07-03 | 2014-01-20 | Kyushu Univ | 発光材料、化合物および有機発光素子 |
JP2014009224A (ja) | 2012-07-03 | 2014-01-20 | Kyushu Univ | 発光材料、化合物および有機発光素子 |
WO2014034535A1 (ja) | 2012-08-30 | 2014-03-06 | 国立大学法人九州大学 | 発光材料、化合物、およびそれらを用いた有機発光素子 |
WO2014115743A1 (ja) | 2013-01-23 | 2014-07-31 | 国立大学法人九州大学 | 発光材料およびそれを用いた有機発光素子 |
WO2014122895A1 (ja) | 2013-02-07 | 2014-08-14 | 保土谷化学工業株式会社 | ジアザトリフェニレン環構造を有する化合物および有機エレクトロルミネッセンス素子 |
WO2014126200A1 (ja) | 2013-02-18 | 2014-08-21 | 国立大学法人九州大学 | 化合物、発光材料および有機発光素子 |
WO2014133121A1 (ja) | 2013-03-01 | 2014-09-04 | 国立大学法人九州大学 | 化合物、発光材料および有機発光素子 |
WO2014136758A1 (ja) | 2013-03-05 | 2014-09-12 | 国立大学法人九州大学 | 電荷輸送材料、ホスト材料、薄膜および有機発光素子 |
WO2014136860A1 (ja) | 2013-03-08 | 2014-09-12 | 国立大学法人九州大学 | 化合物、発光材料および有機発光素子 |
WO2014168101A1 (ja) | 2013-04-10 | 2014-10-16 | 国立大学法人九州大学 | 発光材料、有機発光素子および化合物 |
WO2014189122A1 (ja) | 2013-05-24 | 2014-11-27 | 国立大学法人九州大学 | 化合物、発光材料および有機発光素子 |
WO2014196585A1 (ja) | 2013-06-05 | 2014-12-11 | 国立大学法人九州大学 | 発光材料、有機発光素子および化合物 |
WO2014203840A1 (ja) | 2013-06-21 | 2014-12-24 | 国立大学法人九州大学 | 赤色発光材料、有機発光素子および化合物 |
WO2015002213A1 (ja) | 2013-07-03 | 2015-01-08 | 国立大学法人九州大学 | 発光材料、遅延蛍光体、有機発光素子および化合物 |
WO2015008580A1 (ja) | 2013-07-16 | 2015-01-22 | 国立大学法人九州大学 | 化合物、発光材料および有機発光素子 |
WO2015016200A1 (ja) | 2013-08-01 | 2015-02-05 | 国立大学法人九州大学 | 化合物、発光材料および有機発光素子 |
WO2015019725A1 (ja) | 2013-08-09 | 2015-02-12 | 国立大学法人九州大学 | 有機金属錯体、発光材料、遅延蛍光体および有機発光素子 |
WO2015022974A1 (ja) | 2013-08-14 | 2015-02-19 | 国立大学法人九州大学 | 有機エレクトロルミネッセンス素子 |
WO2015072470A1 (ja) | 2013-11-12 | 2015-05-21 | 国立大学法人九州大学 | 発光材料、並びに、これを用いた遅延蛍光体および有機発光素子 |
WO2015072537A1 (ja) | 2013-11-18 | 2015-05-21 | 国立大学法人九州大学 | 発光材料、有機発光素子および化合物 |
WO2015080183A1 (ja) | 2013-11-28 | 2015-06-04 | 国立大学法人九州大学 | 発光材料、有機発光素子および化合物 |
WO2015080182A1 (ja) | 2013-11-28 | 2015-06-04 | 国立大学法人九州大学 | 発光材料、有機発光素子および化合物 |
JP2015109405A (ja) * | 2013-10-24 | 2015-06-11 | 出光興産株式会社 | 有機エレクトロルミネッセンス素子および電子機器 |
JP2015129240A (ja) | 2014-01-08 | 2015-07-16 | 国立大学法人九州大学 | 発光材料、有機発光素子および化合物 |
WO2015108049A1 (ja) | 2014-01-17 | 2015-07-23 | 国立大学法人九州大学 | 発光材料、有機発光素子および化合物 |
WO2015129714A1 (ja) | 2014-02-28 | 2015-09-03 | 国立大学法人九州大学 | 発光材料、有機発光素子および化合物 |
WO2015129715A1 (ja) | 2014-02-28 | 2015-09-03 | 国立大学法人九州大学 | 発光材料、有機発光素子および化合物 |
WO2015133501A1 (ja) | 2014-03-07 | 2015-09-11 | 国立大学法人九州大学 | 発光材料、有機発光素子および化合物 |
WO2015137244A1 (ja) | 2014-03-11 | 2015-09-17 | 国立大学法人九州大学 | 発光材料、有機発光素子および化合物 |
WO2015136880A1 (ja) | 2014-03-11 | 2015-09-17 | 保土谷化学工業株式会社 | アザフルオレン環構造を有するスピロ化合物、発光材料および有機エレクトロルミネッセンス素子 |
WO2015137202A1 (ja) | 2014-03-11 | 2015-09-17 | 国立大学法人九州大学 | 有機発光素子、ホスト材料、発光材料および化合物 |
WO2015137136A1 (ja) | 2014-03-12 | 2015-09-17 | 国立大学法人九州大学 | 発光材料及びそれを用いた有機el素子 |
WO2015146541A1 (ja) | 2014-03-27 | 2015-10-01 | 国立大学法人九州大学 | 発光材料、有機発光素子および化合物 |
WO2015159541A1 (ja) | 2014-04-18 | 2015-10-22 | 保土谷化学工業株式会社 | テトラアザトリフェニレン環構造を有する化合物、発光材料および有機エレクトロルミネッセンス素子 |
JP2017119663A (ja) | 2015-12-28 | 2017-07-06 | 株式会社Kyulux | 化合物、発光材料および有機発光素子 |
JP2017119664A (ja) | 2015-12-28 | 2017-07-06 | 株式会社Kyulux | 化合物、発光材料および有機発光素子 |
JP2017222623A (ja) | 2016-06-17 | 2017-12-21 | 株式会社Kyulux | 化合物および有機発光素子 |
JP2017226838A (ja) | 2016-06-17 | 2017-12-28 | 株式会社Kyulux | 発光材料、有機発光素子および化合物 |
WO2018047853A1 (ja) | 2016-09-06 | 2018-03-15 | 株式会社Kyulux | 有機発光素子 |
JP2018100411A (ja) | 2016-12-21 | 2018-06-28 | 国立大学法人九州大学 | 発光材料、化合物および有機発光素子 |
JP2019204947A (ja) * | 2018-05-04 | 2019-11-28 | サイノラ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング | 青色光を発光する有機エレクトロルミネセントデバイス |
WO2020040298A1 (ja) * | 2018-08-23 | 2020-02-27 | 学校法人関西学院 | 有機電界発光素子、表示装置、照明装置、発光層形成用組成物、および化合物 |
US20200185632A1 (en) * | 2018-12-11 | 2020-06-11 | Lg Display Co., Ltd. | Organic light emitting diode and organic light emitting device having the same |
WO2021015177A1 (ja) | 2019-07-24 | 2021-01-28 | 出光興産株式会社 | 有機エレクトロルミネッセンス素子及び電子機器 |
US20210119145A1 (en) * | 2019-10-18 | 2021-04-22 | Lg Display Co., Ltd. | Organic light emitting diode and organic light emitting device including the same |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5366106B1 (ja) | 2012-04-09 | 2013-12-11 | 国立大学法人九州大学 | 有機発光素子ならびにそれに用いる発光材料および化合物 |
-
2022
- 2022-07-04 JP JP2023533117A patent/JPWO2023282224A1/ja active Pending
- 2022-07-04 KR KR1020237045133A patent/KR20240031239A/ko unknown
- 2022-07-04 WO PCT/JP2022/026567 patent/WO2023282224A1/ja active Application Filing
- 2022-07-04 EP EP22837640.6A patent/EP4369886A4/en active Pending
- 2022-07-04 CN CN202280045888.3A patent/CN117581651A/zh active Pending
Patent Citations (54)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2013011954A1 (ja) | 2011-07-15 | 2013-01-24 | 国立大学法人九州大学 | 有機エレクトロルミネッセンス素子およびそれに用いる化合物 |
WO2013011955A1 (ja) | 2011-07-15 | 2013-01-24 | 国立大学法人九州大学 | 遅延蛍光材料およびそれを用いた有機エレクトロルミネッセンス素子 |
JP2013253121A (ja) | 2011-07-15 | 2013-12-19 | Kyushu Univ | 遅延蛍光材料、それを用いた有機エレクトロルミネッセンス素子および化合物 |
WO2013081088A1 (ja) | 2011-12-02 | 2013-06-06 | 国立大学法人九州大学 | 有機発光素子ならびにそれに用いる遅延蛍光材料および化合物 |
JP2013116975A (ja) | 2011-12-02 | 2013-06-13 | Kyushu Univ | 遅延蛍光材料、有機発光素子および化合物 |
WO2013133359A1 (ja) | 2012-03-09 | 2013-09-12 | 国立大学法人九州大学 | 発光材料および有機発光素子 |
WO2013154064A1 (ja) | 2012-04-09 | 2013-10-17 | 国立大学法人九州大学 | 有機発光素子ならびにそれに用いる発光材料および化合物 |
WO2013161437A1 (ja) | 2012-04-25 | 2013-10-31 | 国立大学法人九州大学 | 発光材料および有機発光素子 |
JP2013256490A (ja) | 2012-05-17 | 2013-12-26 | Kyushu Univ | 化合物、発光材料および有機発光素子 |
JP2014009352A (ja) | 2012-07-03 | 2014-01-20 | Kyushu Univ | 発光材料、化合物および有機発光素子 |
JP2014009224A (ja) | 2012-07-03 | 2014-01-20 | Kyushu Univ | 発光材料、化合物および有機発光素子 |
WO2014034535A1 (ja) | 2012-08-30 | 2014-03-06 | 国立大学法人九州大学 | 発光材料、化合物、およびそれらを用いた有機発光素子 |
WO2014115743A1 (ja) | 2013-01-23 | 2014-07-31 | 国立大学法人九州大学 | 発光材料およびそれを用いた有機発光素子 |
WO2014122895A1 (ja) | 2013-02-07 | 2014-08-14 | 保土谷化学工業株式会社 | ジアザトリフェニレン環構造を有する化合物および有機エレクトロルミネッセンス素子 |
WO2014126200A1 (ja) | 2013-02-18 | 2014-08-21 | 国立大学法人九州大学 | 化合物、発光材料および有機発光素子 |
WO2014133121A1 (ja) | 2013-03-01 | 2014-09-04 | 国立大学法人九州大学 | 化合物、発光材料および有機発光素子 |
WO2014136758A1 (ja) | 2013-03-05 | 2014-09-12 | 国立大学法人九州大学 | 電荷輸送材料、ホスト材料、薄膜および有機発光素子 |
WO2014136860A1 (ja) | 2013-03-08 | 2014-09-12 | 国立大学法人九州大学 | 化合物、発光材料および有機発光素子 |
WO2014168101A1 (ja) | 2013-04-10 | 2014-10-16 | 国立大学法人九州大学 | 発光材料、有機発光素子および化合物 |
WO2014189122A1 (ja) | 2013-05-24 | 2014-11-27 | 国立大学法人九州大学 | 化合物、発光材料および有機発光素子 |
WO2014196585A1 (ja) | 2013-06-05 | 2014-12-11 | 国立大学法人九州大学 | 発光材料、有機発光素子および化合物 |
WO2014203840A1 (ja) | 2013-06-21 | 2014-12-24 | 国立大学法人九州大学 | 赤色発光材料、有機発光素子および化合物 |
WO2015002213A1 (ja) | 2013-07-03 | 2015-01-08 | 国立大学法人九州大学 | 発光材料、遅延蛍光体、有機発光素子および化合物 |
WO2015008580A1 (ja) | 2013-07-16 | 2015-01-22 | 国立大学法人九州大学 | 化合物、発光材料および有機発光素子 |
WO2015016200A1 (ja) | 2013-08-01 | 2015-02-05 | 国立大学法人九州大学 | 化合物、発光材料および有機発光素子 |
WO2015019725A1 (ja) | 2013-08-09 | 2015-02-12 | 国立大学法人九州大学 | 有機金属錯体、発光材料、遅延蛍光体および有機発光素子 |
WO2015022974A1 (ja) | 2013-08-14 | 2015-02-19 | 国立大学法人九州大学 | 有機エレクトロルミネッセンス素子 |
JP2015109405A (ja) * | 2013-10-24 | 2015-06-11 | 出光興産株式会社 | 有機エレクトロルミネッセンス素子および電子機器 |
WO2015072470A1 (ja) | 2013-11-12 | 2015-05-21 | 国立大学法人九州大学 | 発光材料、並びに、これを用いた遅延蛍光体および有機発光素子 |
WO2015072537A1 (ja) | 2013-11-18 | 2015-05-21 | 国立大学法人九州大学 | 発光材料、有機発光素子および化合物 |
WO2015080183A1 (ja) | 2013-11-28 | 2015-06-04 | 国立大学法人九州大学 | 発光材料、有機発光素子および化合物 |
WO2015080182A1 (ja) | 2013-11-28 | 2015-06-04 | 国立大学法人九州大学 | 発光材料、有機発光素子および化合物 |
JP2015129240A (ja) | 2014-01-08 | 2015-07-16 | 国立大学法人九州大学 | 発光材料、有機発光素子および化合物 |
WO2015108049A1 (ja) | 2014-01-17 | 2015-07-23 | 国立大学法人九州大学 | 発光材料、有機発光素子および化合物 |
WO2015129714A1 (ja) | 2014-02-28 | 2015-09-03 | 国立大学法人九州大学 | 発光材料、有機発光素子および化合物 |
WO2015129715A1 (ja) | 2014-02-28 | 2015-09-03 | 国立大学法人九州大学 | 発光材料、有機発光素子および化合物 |
WO2015133501A1 (ja) | 2014-03-07 | 2015-09-11 | 国立大学法人九州大学 | 発光材料、有機発光素子および化合物 |
WO2015137244A1 (ja) | 2014-03-11 | 2015-09-17 | 国立大学法人九州大学 | 発光材料、有機発光素子および化合物 |
WO2015136880A1 (ja) | 2014-03-11 | 2015-09-17 | 保土谷化学工業株式会社 | アザフルオレン環構造を有するスピロ化合物、発光材料および有機エレクトロルミネッセンス素子 |
WO2015137202A1 (ja) | 2014-03-11 | 2015-09-17 | 国立大学法人九州大学 | 有機発光素子、ホスト材料、発光材料および化合物 |
WO2015137136A1 (ja) | 2014-03-12 | 2015-09-17 | 国立大学法人九州大学 | 発光材料及びそれを用いた有機el素子 |
WO2015146541A1 (ja) | 2014-03-27 | 2015-10-01 | 国立大学法人九州大学 | 発光材料、有機発光素子および化合物 |
WO2015159541A1 (ja) | 2014-04-18 | 2015-10-22 | 保土谷化学工業株式会社 | テトラアザトリフェニレン環構造を有する化合物、発光材料および有機エレクトロルミネッセンス素子 |
JP2017119663A (ja) | 2015-12-28 | 2017-07-06 | 株式会社Kyulux | 化合物、発光材料および有機発光素子 |
JP2017119664A (ja) | 2015-12-28 | 2017-07-06 | 株式会社Kyulux | 化合物、発光材料および有機発光素子 |
JP2017222623A (ja) | 2016-06-17 | 2017-12-21 | 株式会社Kyulux | 化合物および有機発光素子 |
JP2017226838A (ja) | 2016-06-17 | 2017-12-28 | 株式会社Kyulux | 発光材料、有機発光素子および化合物 |
WO2018047853A1 (ja) | 2016-09-06 | 2018-03-15 | 株式会社Kyulux | 有機発光素子 |
JP2018100411A (ja) | 2016-12-21 | 2018-06-28 | 国立大学法人九州大学 | 発光材料、化合物および有機発光素子 |
JP2019204947A (ja) * | 2018-05-04 | 2019-11-28 | サイノラ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング | 青色光を発光する有機エレクトロルミネセントデバイス |
WO2020040298A1 (ja) * | 2018-08-23 | 2020-02-27 | 学校法人関西学院 | 有機電界発光素子、表示装置、照明装置、発光層形成用組成物、および化合物 |
US20200185632A1 (en) * | 2018-12-11 | 2020-06-11 | Lg Display Co., Ltd. | Organic light emitting diode and organic light emitting device having the same |
WO2021015177A1 (ja) | 2019-07-24 | 2021-01-28 | 出光興産株式会社 | 有機エレクトロルミネッセンス素子及び電子機器 |
US20210119145A1 (en) * | 2019-10-18 | 2021-04-22 | Lg Display Co., Ltd. | Organic light emitting diode and organic light emitting device including the same |
Non-Patent Citations (3)
Title |
---|
H. UOYAMA ET AL., NATURE, vol. 492, 2012, pages 234 |
HANSCH, C., CHEM. REV., vol. 91, 1991, pages 165 - 195 |
SCIENTIFIC REPORTS, vol. 7, 2017, pages 8405 |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2023171688A1 (ja) * | 2022-03-08 | 2023-09-14 | 出光興産株式会社 | 化合物、有機エレクトロルミネッセンス素子用材料、有機エレクトロルミネッセンス素子及び電子機器 |
WO2024204389A1 (ja) * | 2023-03-27 | 2024-10-03 | 株式会社Kyulux | 化合物、発光材料および遅延蛍光体 |
WO2024210124A1 (ja) * | 2023-04-04 | 2024-10-10 | 株式会社Kyulux | 化合物、発光材料、遅延蛍光体および有機発光素子 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPWO2023282224A1 (ja) | 2023-01-12 |
EP4369886A1 (en) | 2024-05-15 |
EP4369886A4 (en) | 2024-11-13 |
CN117581651A (zh) | 2024-02-20 |
KR20240031239A (ko) | 2024-03-07 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP7418794B2 (ja) | 有機発光素子 | |
WO2023282224A1 (ja) | 有機発光素子およびその設計方法 | |
WO2021241677A1 (ja) | 有機発光素子 | |
WO2023167273A1 (ja) | 有機発光素子、遅延蛍光材料の評価方法、遅延蛍光材料の設計方法、有機発光素子の設計方法、およびプログラム | |
WO2022168825A1 (ja) | 有機エレクトロルミネッセンス素子、発光組成物の設計方法およびプログラム | |
JP7152805B1 (ja) | 化合物、組成物、ホスト材料、電子障壁材料および有機発光素子 | |
WO2022009790A1 (ja) | 有機発光素子 | |
WO2022270113A1 (ja) | 有機エレクトロルミネッセンス素子 | |
WO2022264857A1 (ja) | 有機発光素子およびその製造方法 | |
JP7461095B1 (ja) | 有機発光素子、その設計方法およびプログラム | |
WO2022249750A1 (ja) | トップエミッション方式の有機エレクトロルミネッセンス素子およびその設計方法 | |
WO2022244503A1 (ja) | 有機発光素子 | |
WO2022230573A1 (ja) | 有機発光素子およびその製造方法 | |
WO2023167272A1 (ja) | 有機発光素子、遅延蛍光材料の評価方法、遅延蛍光材料の設計方法、有機発光素子の設計方法、およびプログラム | |
WO2023167271A1 (ja) | 有機発光素子、遅延蛍光材料の評価方法、遅延蛍光材料の設計方法、有機発光素子の設計方法、およびプログラム | |
WO2023276918A1 (ja) | 化合物、電子障壁材料、有機半導体素子および化合物 | |
WO2022107798A1 (ja) | 有機エレクトロルミネッセンス素子、発光組成物の設計方法およびプログラム | |
WO2022230574A1 (ja) | 電荷輸送材料、組成物および有機発光素子 | |
JP2022182933A (ja) | トップエミッション方式の有機エレクトロルミネッセンス素子およびその設計方法 | |
JP2022014426A (ja) | 有機発光素子 | |
JP2022168813A (ja) | 電荷輸送材料、組成物および有機発光素子 | |
KR20240161111A (ko) | 유기 발광 소자, 지연 형광 재료의 평가 방법, 지연 형광 재료의 설계 방법, 유기 발광 소자의 설계 방법, 및 프로그램 | |
KR20240161110A (ko) | 유기 발광 소자, 지연 형광 재료의 평가 방법, 지연 형광 재료의 설계 방법, 유기 발광 소자의 설계 방법, 및 프로그램 | |
TW202317551A (zh) | 化合物、組合物、主體材料、電子障壁材料及有機發光元件 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
WWE | Wipo information: entry into national phase |
Ref document number: 2023533117 Country of ref document: JP |
|
WWE | Wipo information: entry into national phase |
Ref document number: 202280045888.3 Country of ref document: CN |
|
WWE | Wipo information: entry into national phase |
Ref document number: 2022837640 Country of ref document: EP |
|
NENP | Non-entry into the national phase |
Ref country code: DE |
|
ENP | Entry into the national phase |
Ref document number: 2022837640 Country of ref document: EP Effective date: 20240206 |