JP2010093181A - 有機発光素子 - Google Patents
有機発光素子 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2010093181A JP2010093181A JP2008263911A JP2008263911A JP2010093181A JP 2010093181 A JP2010093181 A JP 2010093181A JP 2008263911 A JP2008263911 A JP 2008263911A JP 2008263911 A JP2008263911 A JP 2008263911A JP 2010093181 A JP2010093181 A JP 2010093181A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- group
- organic light
- light emitting
- emitting device
- substituent
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
- 0 c(cc1)ccc1P(*12Sc(nccc3)c3P1(c1ccccc1)c1ccccc1)(c1ccccc1P2(c1ccccc1)c1ccccc1)c1ccccc1 Chemical compound c(cc1)ccc1P(*12Sc(nccc3)c3P1(c1ccccc1)c1ccccc1)(c1ccccc1P2(c1ccccc1)c1ccccc1)c1ccccc1 0.000 description 8
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09B—ORGANIC DYES OR CLOSELY-RELATED COMPOUNDS FOR PRODUCING DYES, e.g. PIGMENTS; MORDANTS; LAKES
- C09B57/00—Other synthetic dyes of known constitution
- C09B57/10—Metal complexes of organic compounds not being dyes in uncomplexed form
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09B—ORGANIC DYES OR CLOSELY-RELATED COMPOUNDS FOR PRODUCING DYES, e.g. PIGMENTS; MORDANTS; LAKES
- C09B1/00—Dyes with anthracene nucleus not condensed with any other ring
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09B—ORGANIC DYES OR CLOSELY-RELATED COMPOUNDS FOR PRODUCING DYES, e.g. PIGMENTS; MORDANTS; LAKES
- C09B3/00—Dyes with an anthracene nucleus condensed with one or more carbocyclic rings
- C09B3/14—Perylene derivatives
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09B—ORGANIC DYES OR CLOSELY-RELATED COMPOUNDS FOR PRODUCING DYES, e.g. PIGMENTS; MORDANTS; LAKES
- C09B3/00—Dyes with an anthracene nucleus condensed with one or more carbocyclic rings
- C09B3/78—Other dyes in which the anthracene nucleus is condensed with one or more carbocyclic rings
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Electroluminescent Light Sources (AREA)
Abstract
【課題】極めて高効率で、高輝度な光出力を有する有機発光素子を提供する。
【解決手段】陽極と陰極と、該陽極と該陰極との間に挟持される有機化合物層と、から構成され、該有機化合物層に遅延蛍光発光する銀錯体が含まれることを特徴とする、有機発光素子。
【選択図】なし
【解決手段】陽極と陰極と、該陽極と該陰極との間に挟持される有機化合物層と、から構成され、該有機化合物層に遅延蛍光発光する銀錯体が含まれることを特徴とする、有機発光素子。
【選択図】なし
Description
本発明は、有機発光素子に関するものである。
有機発光素子は、陽極と陰極との間に蛍光性有機化合物又は燐光性有機化合物を含む薄膜を挟持する電子素子である。また、各電極から電子及びホール(正孔)を注入しこれらが再結合することで蛍光性化合物又は燐光性化合物の励起子を生成させることにより、この励起子が基底状態に戻る際に、有機発光素子は光を放射する。
有機発光素子における最近の進歩は著しく、その特徴は、低印加電圧で高輝度、発光波長の多様性、高速応答性、発光デバイスの薄型・軽量化が可能であることが挙げられる。このことから、有機発光素子は広汎な用途への可能性が示唆されている。
しかしながら、現状では更なる高輝度の光出力あるいは高変換効率が必要である。また、長時間の使用による経時変化や酸素を含む雰囲気気体や湿気等による劣化等の耐久性の面で未だ多くの問題がある。さらにフルカラーディスプレイ等への応用を考えた場合には色純度のよい青、緑、赤の発光が必要となるが、これらの問題に関してもまだ十分解決されたとは言えない。
近年、燐光性化合物を発光材料として使用し、三重項状態のエネルギーをEL発光に利用する研究が多くなされている。例えば、プリンストン大学のグループにより、イリジウム錯体を発光材料として用いた有機発光素子が、高い発光効率を示すことが報告されている(非特許文献1)。また、三重項状態のエネルギーを一重項に変換し、EL発光に利用する研究もなされている(特許文献1及び2)。
本発明の目的は、極めて高効率で、高輝度な光出力を有する有機発光素子を提供することにある。
本発明の有機発光素子は、陽極と陰極と、
該陽極と該陰極との間に挟持される有機化合物層と、から構成され、
該有機化合物層に遅延蛍光発光する銀錯体が含まれることを特徴とする。
該陽極と該陰極との間に挟持される有機化合物層と、から構成され、
該有機化合物層に遅延蛍光発光する銀錯体が含まれることを特徴とする。
本発明によれば、極めて高効率で、高輝度の光出力が可能な有機発光素子を提供することができる。さらに本発明の有機発光素子は、真空蒸着、キャステイング法等を用いて作製が可能であり、比較的安価で大面積のものを容易に作製できる。
以下、本発明を詳細に説明する。
本発明の有機発光素子は、陽極と陰極と、該陽極と該陰極との間に挟持される有機化合物層と、から構成される。
以下、図面を参照しながら本発明の有機発光素子について説明する。
図1は、本発明の有機発光素子における第一の実施形態を示す断面図である。図1の有機発光素子10は、基板1上に陽極2、発光層3及び陰極4が順次設けられている。図1の有機発光素子10は、発光層3が正孔輸送機能、電子輸送機能及び発光機能を全て有している場合に有用である。また、発光層3が正孔輸送機能、電子輸送機能及び発光機能のいずれかの機能を有する有機化合物を混合して構成される場合にも有用である。
図2は、本発明の有機発光素子における第二の実施形態を示す断面図である。図2の有機発光素子20は、基板1上に陽極2、ホール輸送層5、電子輸送層6及び陰極4が順次設けられている。この有機発光素子20は、ホール輸送機能及び電子輸送機能のいずれかを備える発光性の有機化合物と電子輸送機能のみ又はホール輸送機能のみを備える有機化合物とを組み合せて使用する場合に有用である。また、有機発光素子20は、ホール輸送層5又は電子輸送層6が発光層を兼ねる。
図3は、本発明の有機発光素子における第三の実施形態を示す断面図である。図3の有機発光素子30は、図2の有機発光素子20において、ホール輸送層5と電子輸送層6との間に発光層3を設けたものである。この有機発光素子30は、キャリヤ輸送機能と発光機能とを分離したものであり、ホール輸送機能、電子輸送機能、発光機能の各機能を有する化合物を適宜組み合せて使用することができる。このため、材料選択の自由度が増すと共に、発光波長を異にする種々の化合物が使用できるので、発光色相の多様化が可能になる。さらに、中央の発光層3に各キャリヤあるいは励起子を有効に閉じこめて有機発光素子30の発光効率の向上を図ることも可能になる。
図4は、本発明の有機発光素子における第四の実施形態を示す断面図である。図4の有機発光素子40は、図3の有機発光素子30において、陽極2とホール輸送層5との間にホール注入層7を設けたものである。ホール注入層7を設けることにより、陽極2とホール輸送層5との密着性又はホール注入性が改善されるので、低電圧化に効果的である。
図5は、本発明の有機発光素子における第五の実施形態を示す断面図である。図5の有機発光素子50は、図3の有機発光素子30において、発光層3と電子輸送層6との間にホール/エキシトンブロッキング層8を設けたものである。ホール/エキシトンブロッキング層8を設けることにより、ホールあるいは励起子が発光層3から陰極4側に抜けることが抑制されるので、発光効率の向上に効果的である。
図6は、本発明の有機発光素子における第六の実施形態を示す断面図である。図6の有機発光素子60は、図4の有機発光素子40において、発光層3と電子輸送層6との間にホール/エキシトンブロッキング層8を設けたものである。ホール/エキシトンブロッキング層8を設けることにより、ホールあるいは励起子が発光層3から陰極4側に抜けることが抑制されるので、発光効率の向上に効果的である。
ただし、図1乃至図6はあくまでごく基本的な素子構成であり、本発明の有機発光素子の構成はこれらに限定されるものではない。例えば、電極と有機化合物層との界面に絶縁性層、接着層又は干渉層を設ける、ホール注入層又はホール輸送層がイオン化ポテンシャルの異なる2層から構成される、等多様な層構成をとることができる。また基板上に陰極を設けてから、発光層等の有機化合物層、陽極の順番で積層されていてもよい。
本発明の有機発光素子は、有機化合物層に遅延蛍光発光する銀錯体が含まれることを特徴とする。
ここで遅延蛍光発光とは、三重項の励起子が室温の熱エネルギーを吸収して一重項へ項間交差した後に当該励起子が発する蛍光をいう。
有機発光素子において、電子とホールとが再結合し、生成する励起子の一重項励起状態と三重項励起状態の生成比率は、スピンの多重度から、それぞれ25%と75%と言われている。一重項の励起子のみをEL発光に利用する蛍光性化合物を発光材料として使用した場合、外部量子効率の理論限界値は5%にすぎない。
一方、遅延蛍光発光する銀錯体は、75%生成する三重項の励起子を利用することができるので、全ての励起子をEL発光に利用することができる。このため外部量子効率の理論限界値は20%に達すると考えられる。また、遅延蛍光発光する銀錯体を使用した有機発光素子は一重項からの発光なので、通常の蛍光性化合物を使用した有機発光素子と同等の駆動電圧で駆動することができる。
本発明の有機発光素子に使用される遅延蛍光発光する銀錯体は、その発光に関して以下のような特徴がある。
(1)室温(298K)の発光寿命が、マイクロ秒レベルである
(2)室温(298K)の発光波長が、低温(77K)の発光波長よりも短い
(3)室温(298K)の発光寿命が、低温(77K)の発光寿命より大幅に短い
(4)温度の上昇により、発光強度が向上する
(1)室温(298K)の発光寿命が、マイクロ秒レベルである
(2)室温(298K)の発光波長が、低温(77K)の発光波長よりも短い
(3)室温(298K)の発光寿命が、低温(77K)の発光寿命より大幅に短い
(4)温度の上昇により、発光強度が向上する
通常の蛍光発光及び燐光発光は、室温の発光波長と低温の発光波長とを比較すると、同じ波長になるか若しくは低温の発光波長の方が短波長側にシフトしているのに対して、遅延蛍光発光は、低温の発光波長の方が長波長側にシフトしている。これは、室温では一重項からの発光が観測されるが、低温では一重項よりも低い三重項のエネルギーレベルから発光するからである。ここでいう発光波長とは、最大発光波長又は発光開始波長をいう。
また、通常の蛍光発光は、一重項からの発光なのでナノ秒レベルの発光寿命であるのに対して、三重項が発光に関与する燐光発光は、発光寿命がマイクロ秒レベル以上である。同様に、遅延蛍光発光も、三重項の励起子が発光に関与するので、発光寿命はマイクロ秒レベル以上になる。ただし発光寿命が長過ぎると、発光素子中での励起子飽和によって却って発光効率の低下を引き起こす可能性がある。このため、本発明の有機発光素子に使用される銀錯体の発光寿命は、固体状態又は希薄溶液状態で、0.1マイクロ秒以上1ミリ秒未満が好ましい。
上述したように、遅延蛍光発光の発光寿命は、燐光発光の発光寿命と同様にマイクロ秒レベル以上である。また遅延蛍光発光の他の特徴としては、室温の発光寿命が、低温の発光寿命より大幅に短くなるというものがある。例えば、室温での量子収率が0.1の燐光発光化合物でも、低温で無輻射失活が完全に抑制されると仮定した場合、低温の発光寿命は、室温の発光寿命の10倍である。一方、遅延蛍光発光の場合は、室温では一重項から発光するが、低温では三重項から発光するので、低温の発光寿命は、室温の発光寿命の10倍以上になり、化合物によっては二桁以上長くなることも観察される。本発明に用いられる銀錯体の発光寿命は、固体状態または希薄溶液状態で、低温の発光寿命が室温の発光寿命の10倍以上好ましく、より好ましくは50倍以上、さらに好ましくは100倍以上であるである。
さらに燐光発光は、通常、温度の上昇と共に無輻射失活速度が大きくなるので、発光強度は低下するのに対して、遅延蛍光発光の場合は、温度の上昇と共に発光強度が向上する。これは、外部の温度エネルギーによって、ボルツマン分布による三重項と一重項の項間交差確率が高まり、三重項の励起子が一重項に項間交差して蛍光発光しやすくなるためである。
ところで遅延蛍光発光を得るためには、最低三重項励起エネルギーと最低一重項励起エネルギーとが近く、三重項の励起子を一重項へ項間交差できるようにする必要がある。この項間交差は、本来、スピン禁制遷移である。このスピン禁制を弱める方法として、重原子効果を用いる方法が知られている。しかし重原子効果を利用すべく原子番号の大きい原子を含む化合物を用いると、最低三重項励起状態から基底状態へのスピン禁制が解かれるが、原子番号が大きすぎると燐光発光が優先して起こり、遅延蛍光は得られ難いと考えられる。一方、原子番号の小さい分子を用いると、重原子効果を利用しにくくなり、スピン禁制が解かれず、三重項励起エネルギーは熱エネルギーとして無輻射失活されるため、遅延蛍光は得られ難いと考えられる。そこで、程よい原子量を有する銀原子を用いると、重原子効果を利用することができるので、三重項の励起子を一重項へ項間交差するスピン禁制を解くことができる。また銀原子ほどの原子量であれば三重項励起状態から基底状態への無輻射失活が抑制される。従って、室温で強い遅延蛍光を得ることができる。
本発明の有機発光素子の構成材料である銀錯体は、4配位錯体、3配位錯体、2配位錯体のいずれも使用することができる。この銀錯体の発光メカニズムについては幾つかの可能性が考えられる。
(1)LMCT(ligand−to−metal−charge−transfer)励起状態
(2)MLCT(metal−to−ligand−charge−transfer)励起状態
(3)LLCT(ligand−to−ligand−charge−transfer)励起状態
(4)金属中心励起状態
(5)配位子中心(ππ*)励起状態
(1)LMCT(ligand−to−metal−charge−transfer)励起状態
(2)MLCT(metal−to−ligand−charge−transfer)励起状態
(3)LLCT(ligand−to−ligand−charge−transfer)励起状態
(4)金属中心励起状態
(5)配位子中心(ππ*)励起状態
上述したように、遅延蛍光発光を得るためには、最低三重項励起エネルギーと最低一重項励起エネルギーとを近づける必要がある。この場合、配位子中心励起状態よりも、LMCT励起状態、MLCT励起状態、LLCT励起状態といったCT性の励起状態の方が最低三重項励起エネルギーと最低一重項励起エネルギーとが近づくことが知られている。ここで本発明の有機発光素子の構成材料である銀錯体はCT性の励起状態をとる化合物であることが好ましい。
上述したように、銀錯体として、4配位錯体、3配位錯体、2配位錯体が挙げられるが、好ましくは、よりCT性の励起状態になり易いと考えられる4配位錯体である。また、4配位錯体の中でも二座配位子は単座配位子と比較して安定な錯形成を行うことが知られており、分子の安定性を考慮しても好ましい。さらに、二座配位子を二つ有する4配位錯体が特に好ましい。
本発明の有機発光素子の構成材料である銀錯体は、錯体自体が有する電荷が中性である中性錯体に限らず、イオン性の電荷を有する化合物であってもよい。その中でも発光素子を作製する際に蒸着性の観点や発光素子の通電安定性の観点から中性の銀錯体がより好ましい。
また、本発明の有機発光素子の構成材料である銀錯体は、中心金属の銀イオンが1価のイオン(陽イオン)であるのが好ましい。ここで銀原子の電子配置から考えると、1価の銀イオンは、d電子が10個含まれる。一般に、遷移金属の中でもd電子を偶数個有するものは良好な発光特性を示す場合が多い。
次に、本発明の有機発光素子の構成材料である銀錯体の具体的な構造について説明する。本発明の有機発光素子の構成材料である銀錯体は、好ましくは、下記一般式(1)で示される銀錯体である。
式(1)において、Agは、一価の銀イオンを表す。
式(1)において、Aは、置換基を有してもよいアルキレン基、置換基を有してもよいアリーレン基、置換基を有してもよいヘテロアリーレン基又は置換基を有してもよいビニレン基を表す。
Aで表されるアルキレン基として、エチレン基、トリメチレン基、メチルエチレン基、テトラメチレン基等が挙げられる。
Aで表されるアリーレン基として、フェニレン基、ナフチレン基、ビフェニレン基等が挙げられる。
Aで表されるヘテロアリーレン基として、ピリジレン基、キノリレン基、イソキノリレン基、キノキサリレン基等が挙げられる。
上記アルキレン基、アリーレン基、ヘテロアリーレン基及びビニレン基がさらに有してもよい置換基として、メチル基、エチル基、プロピル基等のアルキル基、フェニル基、ビフェニル基等のアリール基、チエニル基、ピロリル基、ピリジル基等の複素環基、ジメチルアミノ基、ジエチルアミノ基、ジベンジルアミノ基、ジフェニルアミノ基、ジトリルアミノ基、ジアニソリルアミノ基等の置換アミノ基、フッ素、塩素、臭素、ヨウ素等のハロゲン原子等が挙げられる。
式(1)において、R1乃至R4は、それぞれ置換基を有してもよいアルキル基、置換基を有してもよいアリール基又は置換基を有してもよいヘテロアリール基を表す。
R1乃至R4で表されるアルキル基として、メチル基、エチル基、ノルマルプロピル基、イソプロピル基、ノルマルブチル基、ターシャリーブチル基、オクチル基、シクロヘキシル基、トリフルオロメチル基等が挙げられる。
R1乃至R4で表されるアリール基として、フェニル基、ビフェニル基、ターフェニル基、フルオレニル基、ナフチル基、フルオランテニル基、アンスリル基、フェナンスリル基、ピレニル基、テトラセニル基、ペンタセニル基、トリフェニレニル基、ペリレニル基等が挙げられる。
R1乃至R4で表されるヘテロアリール基として、チエニル基、ピロリル基、ピリジル基、オキサゾリル基、オキサジアゾリル基、チアゾリル基、チアジアゾリル基、ターチエニル基、キノリル基、イソキノリル基等が挙げられる。
上記アルキル基、アリール基及びヘテロアリール基がさらに有してもよい置換基として、メチル基、エチル基、プロピル基等のアルキル基、フェニル基、ビフェニル基等のアリール基、チエニル基、ピロリル基、ピリジル基等の複素環基、ジメチルアミノ基、ジエチルアミノ基、ジベンジルアミノ基、ジフェニルアミノ基、ジトリルアミノ基、ジアニソリルアミノ基等の置換アミノ基、フッ素、塩素、臭素、ヨウ素等のハロゲン原子等が挙げられる。
式(1)において、R1とR2とは結合してホスホラン(ホスファシクロペンタン)環、下記に示される環構造P等の環構造を形成してもよい。また式(1)において、R3とR4とが結合してホスホラン環、下記に示される環構造P等の環構造を形成してもよい。
さらにR1とR2及びR3とR4のいずれかが環構造を形成する場合は、その環構造にメチル基等の置換基を有してもよい。
式(1)において、L1及びL2は、それぞれ炭素、窒素、酸素、リン、硫黄、ハロゲン及び銀から選ばれる元素を配位原子とする配位子である。好適な具体例については後述する。
L1及びL2は、それぞれ同じであっても異なっていてもよい。
またL1とL2とが結合して2座配位子を形成してもよい。
式(1)で示される銀錯体の好適例について以下に説明する。式(1)で示される銀錯体の第一の好適例として、下記一般式(2)で示される銀錯体が挙げられる。
式(2)において、L1及びL2は、式(1)と同様の配位子である。
式(1)で示される銀錯体の第二の好適例として、下記一般式(3)で示される銀錯体が挙げられる。
式(3)において、A及びR1乃至R4は、式(1)と同様である。
式(3)において、Bは置換基を有してもよいアルキレン基、置換基を有してもよいアリーレン基、置換基を有してもよいヘテロアリーレン基又は置換基を有してもよいビニレン基を表す。
Bで表されるアルキレン基として、エチレン基、トリメチレン基、メチルエチレン基、テトラメチレン基等が挙げられる。
Bで表されるアリーレン基として、フェニレン基、ナフチレン基、ビフェニレン基等が挙げられる。
Bで表されるヘテロアリーレン基として、ピリジレン基、キノリレン基、イソキノリレン基、キノキサリレン基等が挙げられる。
上記アルキレン基、アリーレン基、ヘテロアリーレン基及びビニレン基がさらに有してもよい置換基として、メチル基、エチル基、プロピル基等のアルキル基、フェニル基、ビフェニル基等のアリール基、チエニル基、ピロリル基、ピリジル基等の複素環基、ジメチルアミノ基、ジエチルアミノ基、ジベンジルアミノ基、ジフェニルアミノ基、ジトリルアミノ基、ジアニソリルアミノ基等の置換アミノ基、フッ素、塩素、臭素、ヨウ素等のハロゲン原子等が挙げられる。
式(3)において、R5及びR6は、それぞれ置換基を有してもよいアルキル基、置換基を有してもよいアリール基、または置換基を有してもよいヘテロアリール基である。
R5及びR6で表されるアルキル基として、メチル基、エチル基、ノルマルプロピル基、イソプロピル基、ノルマルブチル基、ターシャリーブチル基、オクチル基、シクロヘキシル基、トリフルオロメチル基等が挙げられる。
R5及びR6で表されるアリール基として、フェニル基、ビフェニル基、ターフェニル基、フルオレニル基、ナフチル基、フルオランテニル基、アンスリル基、フェナンスリル基、ピレニル基、テトラセニル基、ペンタセニル基、トリフェニレニル基、ペリレニル基等が挙げられる。
R5及びR6で表されるヘテロアリール基として、チエニル基、ピロリル基、ピリジル基、オキサゾリル基、オキサジアゾリル基、チアゾリル基、チアジアゾリル基、ターチエニル基、キノリル基、イソキノリル基等が挙げられる。
上記アルキル基、アリール基及びヘテロアリール基がさらに有してもよい置換基として、メチル基、エチル基、プロピル基等のアルキル基、フェニル基、ビフェニル基等のアリール基、チエニル基、ピロリル基、ピリジル基等の複素環基、ジメチルアミノ基、ジエチルアミノ基、ジベンジルアミノ基、ジフェニルアミノ基、ジトリルアミノ基、ジアニソリルアミノ基等の置換アミノ基、フッ素、塩素、臭素、ヨウ素等のハロゲン原子等が挙げられる。
R5及びR6は、結合して環構造を形成してもよい。
式(3)において、L5は、酸素原子、硫黄原子又はNR7を表す。ここでR7は、アルキル基、置換基を有してもよいアリール基又は置換基を有してもよいヘテロアリール基である。
R7で表されるアルキル基として、メチル基、エチル基、ノルマルプロピル基、イソプロピル基、ノルマルブチル基、ターシャリーブチル基、オクチル基、シクロヘキシル基、トリフルオロメチル基等が挙げられる。
R7で表されるアリール基として、フェニル基、ビフェニル基、ターフェニル基、フルオレニル基、ナフチル基、フルオランテニル基、アンスリル基、フェナンスリル基、ピレニル基、テトラセニル基、ペンタセニル基、トリフェニレニル基、ペリレニル基等が挙げられる。
R7で表されるヘテロアリール基として、チエニル基、ピロリル基、ピリジル基、オキサゾリル基、オキサジアゾリル基、チアゾリル基、チアジアゾリル基、ターチエニル基、キノリル基、イソキノリル基等が挙げられる。
上記アリール基及びヘテロアリール基がさらに有してもよい置換基として、メチル基、エチル基、プロピル基等のアルキル基、フェニル基、ビフェニル基等のアリール基、チエニル基、ピロリル基、ピリジル基等の複素環基、ジメチルアミノ基、ジエチルアミノ基、ジベンジルアミノ基、ジフェニルアミノ基、ジトリルアミノ基、ジアニソリルアミノ基等の置換アミノ基、フッ素、塩素、臭素、ヨウ素等のハロゲン原子等が挙げられる。
以下に、一般式(3)で示される銀錯体の具体的例を示す。但し、これらは代表例を例示しただけで本発明はこれに限定されるものではない。尚、式中のPhはフェニル基を表す。
式(1)で示される銀錯体の第三の好適例として、下記一般式(4)で示される銀錯体が挙げられる。
式(4)において、A及びR1乃至R4は、式(1)と同様である。
式(4)において、R8乃至R10は、それぞれ置換基を有してもよいアルキル基、置換基を有してもよいビニル基、置換基を有してもよいアリール基又は置換基を有してもよいヘテロアリール基である。
R8乃至R10で表されるアルキル基として、メチル基、エチル基、ノルマルプロピル基、イソプロピル基、ノルマルブチル基、ターシャリーブチル基、オクチル基、シクロヘキシル基、トリフルオロメチル基等が挙げられる。
R8乃至R10で表されるアリール基として、フェニル基、ビフェニル基、ターフェニル基、フルオレニル基、ナフチル基、フルオランテニル基、アンスリル基、フェナンスリル基、ピレニル基、テトラセニル基、ペンタセニル基、トリフェニレニル基、ペリレニル基等が挙げられる。
R8乃至R10で表されるヘテロアリール基として、チエニル基、ピロリル基、ピリジル基、オキサゾリル基、オキサジアゾリル基、チアゾリル基、チアジアゾリル基、ターチエニル基、キノリル基、イソキノリル基、キノキサリル基等が挙げられる。
上記アルキル基、ビニル基、アリール基及びヘテロアリール基がさらに有してもよい置換基として、メチル基、エチル基、プロピル基等のアルキル基、フェニル基、ビフェニル基等のアリール基、チエニル基、ピロリル基、ピリジル基等の複素環基、ジメチルアミノ基、ジエチルアミノ基、ジベンジルアミノ基、ジフェニルアミノ基、ジトリルアミノ基、ジアニソリルアミノ基等の置換アミノ基、フッ素、塩素、臭素、ヨウ素等のハロゲン原子、下記に示すリン原子含有置換基等が挙げられる。
R8、R9及びR10のうち二つの置換基が結合してホスホラン環等の環構造を形成してもよい。また環構造を形成する場合、その環構造にはメチル基等の置換基が置換されていてもよい。
式(4)において、L4はハロゲン原子を表す。
L4で表されるハロゲン原子として、フッ素、塩素、臭素、ヨウ素等が挙げられる。
以下、一般式(4)で示される銀錯体の具体例を示す。但し、これらは代表例を例示しただけで本発明はこれに限定されるものではない。尚、式中のPhはフェニル基を表す。
式(1)で示される銀錯体の第四の好適例として、下記一般式(5)で示される銀錯体が挙げられる。
式(5)において、A及びR1乃至R4は、式(1)と同様である。
式(5)において、Cは、置換基を有してもよいアルキレン基、置換基を有してもよいアリーレン基、置換基を有してもよいヘテロアリーレン基又は置換基を有してもよいビニレン基を表す。
Cで表されるアルキレン基として、エチレン基、トリメチレン基、メチルエチレン基、テトラエチレン基等が挙げられる。
Cで表されるアリーレン基として、フェニレン基、ナフチレン基、ビフェニレン基等が挙げられる。
Cで表されるヘテロアリーレン基として、ピリジレン基、キノリレン基、イソキノリレン基、キノキサリレン基等が挙げられる。
上記アルキレン基、アリーレン基、ヘテロアリーレン基及びビニレン基がさらに有してもよい置換基として、メチル基、エチル基、プロピル基等のアルキル基、フェニル基、ビフェニル基等のアリール基、チエニル基、ピロリル基、ピリジル基等の複素環基、ジメチルアミノ基、ジエチルアミノ基、ジベンジルアミノ基、ジフェニルアミノ基、ジトリルアミノ基、ジアニソリルアミノ基等の置換アミノ基、フッ素、塩素、臭素、ヨウ素等のハロゲン原子等が挙げられる。
式(5)において、R11乃至R14は、それぞれ置換基を有してもよいアルキル基、置換基を有してもよいアリール基又は置換基を有してもよいヘテロアリール基を表す。
R11乃至R14で表されるアルキル基として、メチル基、エチル基、ノルマルプロピル基、イソプロピル基、ノルマルブチル基、ターシャリーブチル基、オクチル基、シクロヘキシル基、トリフルオロメチル基等が挙げられる。
R11乃至R14で表されるアリール基として、フェニル基、ビフェニル基、ターフェニル基、フルオレニル基、ナフチル基、フルオランテニル基、アンスリル基、フェナンスリル基、ピレニル基、テトラセニル基、ペンタセニル基、トリフェニレニル基、ペリレニル基等が挙げられる。
R11乃至R14で表されるヘテロアリール基として、チエニル基、ピロリル基、ピリジル基、オキサゾリル基、オキサジアゾリル基、チアゾリル基、チアジアゾリル基、ターチエニル基、キノリル基、イソキノリル基等が挙げられる。
上記アルキル基、アリール基及びヘテロアリール基がさらに有してもよい置換基として、メチル基、エチル基、プロピル基等のアルキル基、フェニル基、ビフェニル基等のアリール基、チエニル基、ピロリル基、ピリジル基等の複素環基、ジメチルアミノ基、ジエチルアミノ基、ジベンジルアミノ基、ジフェニルアミノ基、ジトリルアミノ基、ジアニソリルアミノ基等の置換アミノ基、フッ素、塩素、臭素、ヨウ素等のハロゲン原子等が挙げられる。
式(5)において、R11とR12とが結合して、例えば、下記に示される環構造(環構造P)を形成してもよい。また式(5)において、R13とR14とが結合して下記に示される環構造Pを形成してもよい。
式(5)において、L5及びL6は、それぞれハロゲン原子を表す。
L5及びL6で表されるハロゲン原子として、フッ素、塩素、臭素、ヨウ素等が挙げられる。
以下、一般式(5)で示される銀錯体の具体例を示す。但し、これらは代表例を例示しただけで本発明はこれに限定されるものではない。尚、式中のPhはフェニル基を表す。
式(1)で示される銀錯体の第五の好適例として、下記一般式(6)で示される銀錯体が挙げられる。
式(6)において、R1乃至R4は、式(1)と同様である。
式(6)において、Dは、置換基を有してもよいアルキレン基、置換基を有してもよいアリーレン基、置換基を有してもよいヘテロアリーレン基又は置換基を有してもよいビニレン基を表す。
Dで表されるアルキレン基として、エチレン基、トリメチレン基、メチルエチレン基、テトラメチレン基等が挙げられる。
Dで表されるアリーレン基として、フェニレン基、ナフチレン基、ビフェニレン基等が挙げられる。
Dで表されるヘテロアリーレン基として、ピリジレン基、キノリレン基、イソキノリレン基、キノキサリレン基等が挙げられる。
上記アルキレン基、アリーレン基、ヘテロアリーレン基及びビニレン基がさらに有してもよい置換基として、メチル基、エチル基、プロピル基等のアルキル基、フェニル基、ビフェニル基等のアリール基、チエニル基、ピロリル基、ピリジル基等の複素環基、ジメチルアミノ基、ジエチルアミノ基、ジベンジルアミノ基、ジフェニルアミノ基、ジトリルアミノ基、ジアニソリルアミノ基等の置換アミノ基、フッ素、塩素、臭素、ヨウ素等のハロゲン原子等が挙げられる。
式(6)において、R15乃至R18は、それぞれ置換基を有してもよいアルキル基、置換基を有してもよいアリール基又は置換基を有してもよいヘテロアリール基である。
R15乃至R18で表されるアルキル基として、メチル基、エチル基、ノルマルプロピル基、イソプロピル基、ノルマルブチル基、ターシャリーブチル基、オクチル基、シクロヘキシル基、トリフルオロメチル基等が挙げられる。
R15乃至R18で表されるアリール基として、フェニル基、ビフェニル基、ターフェニル基、フルオレニル基、ナフチル基、フルオランテニル基、アンスリル基、フェナンスリル基、ピレニル基、テトラセニル基、ペンタセニル基、トリフェニレニル基、ペリレニル基等が挙げられる。
R15乃至R18で表されるヘテロアリール基として、チエニル基、ピロリル基、ピリジル基、オキサゾリル基、オキサジアゾリル基、チアゾリル基、チアジアゾリル基、ターチエニル基、キノリル基、イソキノリル基等が挙げられる。
上記アルキル基、アリール基及びヘテロアリール基がさらに有してもよい置換基として、メチル基、エチル基、プロピル基等のアルキル基、フェニル基、ビフェニル基等のアリール基、チエニル基、ピロリル基、ピリジル基等の複素環基、ジメチルアミノ基、ジエチルアミノ基、ジベンジルアミノ基、ジフェニルアミノ基、ジトリルアミノ基、ジアニソリルアミノ基等の置換アミノ基、フッ素、塩素、臭素、ヨウ素等のハロゲン原子等が挙げられる。
式(6)において、R15とR16とが結合して、例えば、下記に示される環構造(環構造P)を形成してもよい。また式(5)において、R17とR18とが結合して下記に示される環構造Pを形成してもよい。
式(6)において、L7及びL8はハロゲン原子を表す。
L7及びL8で表されるハロゲン原子として、フッ素、塩素、臭素、ヨウ素等が挙げられる。
以下、一般式(6)で示される銀錯体の具体例を示す。但し、これらは代表例を例示しただけで本発明はこれに限定されるものではない。尚、式中のPhはフェニル基を表す。
本発明の有機発光素子の構成材料である銀錯体は、高い発光効率を示すので発光材料に適している。また、特に固体粉末状態において他の化合物と比べ強い発光を示すことを特徴とする。一般的に、希薄溶液で強く発光する化合物でも固体粉末状態においては、その発光が極端に弱くなる化合物が多い。これは、発光材料となる化合物の分子間の相互作用によって、基底状態において会合体を形成したり励起会合体を形成したりして、本来の発光特性が得られなくなるからである。このように会合体等を形成することにより発光が弱くなる現象を濃度消光現象という。
一方、本発明の有機発光素子の構成材料である銀錯体は、固体粉末状態において他の化合物と比べ強い発光を示すため、濃度消光に強い発光材料といえる。このように本発明の有機発光素子の構成材料である銀錯体は、この濃度消光の制約が少ないために、濃度を濃くしたり、当該銀錯体のみで発光層を形成したりすることができる。従って、高い発光効率を有し、かつ生産性のよい有機発光素子を製造することができる。本発明の有機発光素子の構成材料である銀錯体を発光層の発光材料として使用する場合、その含有量は、好ましくは、発光層を構成する材料全体の重量に対して0.1重量%以上100重量%以下である。
本発明の有機発光素子の構成材料である銀錯体は、有機化合物層のうち発光層に含まれるのが好ましいが、発光層以外にも、例えば正孔注入層、正孔輸送層、電子注入層、電子輸送層、電子障壁層等にも含まれていてもよい。また、本発明の有機発光素子の構成材料である銀錯体は、発光層のゲストとして使用するのが好ましいが、発光層のホストとして使用してもよい。
以上に述べたように、本発明の有機発光素子は、好ましくは、発光層の構成材料として遅延蛍光発光をする銀錯体を使用するものである。ただし、これまで知られているホール輸送性化合物、発光性化合物あるいは電子輸送性化合物等を必要に応じて一緒に使用することもできる。
以下にこれらの化合物例を挙げる。
陽極を構成する材料としては仕事関数がなるべく大きなものがよい。例えば、金、白金、ニッケル、パラジウム、コバルト、セレン、バナジウム等の金属単体あるいはこれらの金属単体を複数組み合わせた合金、酸化錫、酸化亜鉛、酸化錫インジウム(ITO)、酸化亜鉛インジウム等の金属酸化物が使用できる。また、ポリアニリン、ポリピロール、ポリチオフェン、ポリフェニレンスルフィド等の導電性ポリマーも使用できる。これらの電極物質は一種類を単独で使用してもよいし、二種類以上を併用して使用してもよい。
一方、陰極を構成する材料としては仕事関数の小さなものがよい。例えば、リチウム、ナトリウム、カリウム、セシウム、カルシウム、マグネシウム、アルミニウム、インジウム、銀、鉛、錫、クロム等の金属単体を使用することができる。これら金属単体を複数組み合わせた合金も使用できる。また、酸化錫インジウム(ITO)等の金属酸化物も使用可能である。また、陰極は一層で構成されていてもよいし、複数の層で構成されていてもよい。
本発明の有機発光素子で使用する基板としては、特に限定するものではないが、金属製基板、セラミックス製基板等の不透明性基板、ガラス、石英、プラスチックシート等の透明性基板が用いられる。また、基板にカラーフィルター膜、蛍光色変換フィルター膜、誘電体反射膜等を用いて発色光をコントロールすることも可能である。
尚、作製した素子に対して、酸素や水分等との接触を防止する目的で保護層あるいは封止層を設けることもできる。保護層としては、ダイヤモンド薄膜、金属酸化物、金属窒化物等の無機材料膜、フッ素樹脂、ポリパラキシレン、ポリエチレン、シリコーン樹脂、ポリスチレン樹脂等の高分子膜、さらには光硬化性樹脂等が挙げられる。また、ガラス、気体不透過性フィルム、金属等をカバーして、適当な封止樹脂により素子自体をパッケージングすることもできる。
本発明の有機発光素子において、有機化合物層は、一般には真空蒸着法又は適当な溶媒に溶解させて塗布法により薄膜を形成する。特に塗布法で成膜する場合は、適当な結着樹脂と組み合わせて膜を形成することもできる。
上記結着樹脂としては広範囲な結着性樹脂より選択できる。結着性樹脂として、例えば、ポリビニルカルバゾール樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアリレート樹脂、ポリスチレン樹脂、アクリル樹脂、メタクリル樹脂、ブチラール樹脂、ポリビニルアセタール樹脂、ジアリルフタレート樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、ポリスルホン樹脂、尿素樹脂等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。また、これらはホモポリマー又は共重合体ポリマーとして一種類を単独で使用してもよいし、複数種混合して使用してもよい。
本発明の有機発光素子において、銀錯体を含む層の膜厚は10μmより薄く、好ましくは0.5μm以下、より好ましくは0.01μm以上0.5μm以下にする。
また、本発明の有機発光素子は、有機発光素子を制御するスイッチング素子と組み合わせて表示装置として用いることが好ましい。本発明の有機発光素子は、省エネルギーや高輝度が必要な製品に応用が可能である。
具体的な応用例としては、表示装置、照明装置やプリンターの光源、液晶表示装置のバックライト等が考えられる。表示装置としては、省エネルギーや高視認性・軽量なフラットパネルディスプレイが可能となる。また、プリンターの光源としては、現在広く用いられているレーザビームプリンタのレーザー光源部を、本発明の発光素子に置き換えることができる。独立にアドレスできる素子をアレイ上に配置し、感光ドラムに所望の露光を行うことで、画像形成する。本発明の素子を用いることで、装置体積を大幅に減少することができる。照明装置やバックライトに関しては、本発明による省エネルギー効果が期待できる。
ディスプレイへ応用する場合は、スイッチング素子としてTFT(Thin Film Transistor)素子等を用いて駆動する方式が考えられる。
尚、上記の表示装置を構成するスイッチング素子は特に限定はなく、単結晶シリコン基板やMIM素子、a−Si型等でも容易に応用することができる。
以下、実施例により本発明をさらに具体的に説明していくが、本発明はこれらに限定されるものではない。
[合成例1](例示化合物5−1の合成)
アルゴン気流下、シュレンク管に以下に示す試薬、溶媒を仕込んだ。
塩化銀:30mg(0.17mmol)
1,2−ビスジフェニルホスフィノベンゼン:75mg(0.17mmol)
塩化メチレン:15ml
塩化銀:30mg(0.17mmol)
1,2−ビスジフェニルホスフィノベンゼン:75mg(0.17mmol)
塩化メチレン:15ml
次に、反応溶液を室温で12時間撹拌した後、不溶物を濾別することで得られたろ液を全体量が6mlになるまで減圧濃縮を行った。次に、濃縮したろ液にヘキサン5mlをゆっくり加えることで生成した結晶をろ過することにより、例示化合物5−1を白色の結晶として82mg(収率82%)得た。
NMR測定によりこの化合物の構造を確認した。
1H−NMR(400MHz,CD2Cl2):δ 7.62−7.45(m,4H,C6H4),7.387.12(m,20H,4C6H5).
また、元素分析によりこの化合物の構造を確認した。
Anal.Calcd for C60H48Ag2Cl2P4:C,61.09;H,4.10;P,10.50.
Found C,61.18;H,4.11;P,10.63
Found C,61.18;H,4.11;P,10.63
さらに、得られた結晶の単結晶解析により、この化合物の構造を確認した。
a single crystal X−ray diffraction study:a=13.971(4)Å,b=10.376(3)Å,c=20.884(7)Å,β=107.491(6)deg,V=2887.6(15)Å3,monoclinic P21/c,Z=2,θmin/max=2.04/30.3deg,8378 unique observed reflections were used to refine 335 atomic parameters and gave a final R factor of 0.0379.
この化合物の結晶状態における発光特性を測定した。測定の結果、室温での最大発光波長は490nmであり、77Kでの最大発光波長は474nmであったため室温の発光波長のほうが若干長波長側だった。しかし発光開始波長は、室温で378nmであり、77Kで413nmであったため、室温の方が短波長側であった。このように最大発光波長で、室温の方が長波長側になったのは、低温での第一発光ピークが弱かったためであると考えられる。
一方、この化合物の結晶状態における発光寿命は、室温で5.4マイクロ秒、77Kで295マイクロ秒であったため、77Kの発光寿命は室温の発光寿命の55倍であった。さらに、0℃での発光強度と室温の発光強度を比較すると、室温にした時に発光強度の向上が認められた。
以上の発光特性から、例示化合物5−1は、遅延蛍光発光物質であると言える。
[合成例2](例示化合物3−1の合成)
アルゴン気流下、シュレンク管に以下に示す試薬、溶媒を仕込んだ。
例示化合物5−1:80mg(0.068mmol)
2−ジフェニルホスフィノベンゼンチオール:40mg(0.14mmol)
塩化メチレン:15ml
例示化合物5−1:80mg(0.068mmol)
2−ジフェニルホスフィノベンゼンチオール:40mg(0.14mmol)
塩化メチレン:15ml
次に、反応溶液を室温で2時間撹拌した後、反応溶液の全体量が8mlになるまで減圧濃縮した。次に、濃縮した反応溶液にジエチルエーテルをゆっくり加えることで生成した結晶をろ過することにより、例示化合物3−1を黄色の結晶として90mg(収率78%)得た。
NMR測定によりこの化合物の構造を確認した。
1H−NMR(400MHz,CD2Cl2):δ 7.68−6.89(m,38H,6C6H5+2C6H4).
また、元素分析によりこの化合物の構造を確認した。
また、元素分析によりこの化合物の構造を確認した。
Anal.Calcd for C48H38Ag1P3S1:C,68.01;H,4.52;P,10.96.
Found C,68.37;H,4.29;P,4.79;
Found C,68.37;H,4.29;P,4.79;
さらに、得られた結晶の単結晶解析により、この化合物の構造を確認した。
a single crystal X−ray diffraction study:a=10.8301(6)Å,b=12.0774(6)Å,c=15.8880(9)Å,α=72.2810(15)deg,β=88.7620(18)deg,γ=81.2900(16)deg,V=1956.06(18)Å3,triclinic P1(bar),Z=2,θmin/max=3.20/27.4deg,6461 unique observed reflections were used to refine 479 atomic parameters and gave a final R factor of 0.0433.
この化合物の結晶状態における発光特性を合成例1と同様に測定した。測定の結果、室温での最大発光波長は502nmであり、77Kでの最大発光波長は521nmであったため室温の発光波長の方が短波長側であることがわかった。また発光開始波長も、室温では410nmであり、77Kでは420nmであったため、室温の方が短波長側であることがわかった。また、発光寿命は、室温で2.2マイクロ秒であり、77Kで574マイクロ秒であったため、77Kの発光寿命は室温の発光寿命の261倍であることがわかった。さらに、0℃と室温とにおける結晶状態での発光強度を比較すると、室温にした時に発光強度の向上が認められた。
以上の発光特性から、例示化合物3−1は、遅延蛍光発光物質であると言える。
[合成例3](例示化合物4−1の合成)
アルゴン気流下、シュレンク管に以下に示す試薬、溶媒を仕込んだ。
塩化銀:15mg(0.085mmol)
1,2−ビスジフェニルホスフィノベンゼン:75mg(0.17mmol)
塩化メチレン:10ml
塩化銀:15mg(0.085mmol)
1,2−ビスジフェニルホスフィノベンゼン:75mg(0.17mmol)
塩化メチレン:10ml
次に、反応溶液を室温で12時間撹拌した後、不溶物を濾別することで得られたろ液を全体量が4mlになるまで減圧濃縮した。次に、濃縮したろ液にジエチルエーテルをゆっくり加えることで生成した結晶をろ過することにより、例示化合物4−1を薄い黄色の結晶として60mg(収率68%)得た。
NMR測定によりこの化合物の構造を確認した。
1H−NMR(400MHz,CDCl3):δ 7.66−7.11(m,48H,8C6H5+2C6H4).
また、元素分析によりこの化合物の構造を確認した。
Anal.Calcd for C60H48Ag1Cl1P4:C,69.54;H,4.67;P,11.96.
Found C,69.78;H,4.81;P,12.23
Found C,69.78;H,4.81;P,12.23
さらに、得られた結晶の単結晶解析により、この化合物の構造を確認した。
a single crystal X−ray diffraction study:a=11.392(6)Å,b=13.377(6)Å,c=19.331(10)Å,α=87.850(19)deg,β=73.894(18)deg,γ=65.196(16)deg,V=2554(12)Å3,triclinic P1(bar),Z=2,θmin/max=3.10/27.5deg,8769 unique observed reflections were used to refine 596 atomic parameters and gave a final R factor of 0.0459.
この化合物の結晶状態における発光特性を合成例1と同様に測定した。測定の結果、最大発光波長は567nmであり、77Kでの最大発光波長は602nmであったため、室温の発光波長の方が短波長側であることがわかった。発光開始波長も、室温で444nmであり、77Kで450nmであったため、室温の方が短波長側であることがわかった。また、発光寿命は、室温で2.7マイクロ秒であり、77Kで506マイクロ秒であったため、77Kの発光寿命は室温の発光寿命の187倍であることがわかった。さらに、0℃の発光強度と室温の発光強度とを比較すると、室温にした時に発光強度の向上が認められた。
以上の発光特性から、例示化合物4−1は、遅延蛍光発光物質であると言える。
[合成例4](例示化合物6−1の合成)
アルゴン気流下、シュレンク管に以下に示す試薬、溶媒を仕込んだ。
塩化銀:30mg(0.17mmol)
1,2−ビスジフェニルホスフィノベンゼン:75mg(0.17mmol)
塩化メチレン:10ml
塩化銀:30mg(0.17mmol)
1,2−ビスジフェニルホスフィノベンゼン:75mg(0.17mmol)
塩化メチレン:10ml
次に、反応溶液を室温で12時間撹拌した後、不溶物を濾別し得られたろ液を全体量が5mlになるまで減圧濃縮した。次に、濃縮したろ液にジエチルエーテルをゆっくり加えることで生成した結晶をろ過することにより例示化合物6−1を黄色の結晶として65mg(収率65%)得た。
NMR測定によりこの化合物の構造を確認した。
1H−NMR(400MHz,CD2Cl2):δ 7.62−7.45(m,4H,C6H4),7.387.12(m,20H,4C6H5).
また、元素分析によりこの化合物の構造を確認した。
Anal.Calcd for C60H48Ag2Cl2P4:C,61.09;H,4.10;P,10.50.
Found C,61.33;H,4.18;P,10.71
Found C,61.33;H,4.18;P,10.71
さらに、得られた結晶の単結晶解析により、この化合物の構造を確認した。
a single crystal X−ray diffraction study:a=11.3612(3)Å,b=18.7007(4)Å,c=25.9024(7)Å,β=90.6905(10)deg,V=5502.9(2)Å3,monoclinic P21/n,Z=4,θmin/max=3.10/30.1deg,12722 unique observed reflections were used to refine 641 atomic parameters and gave a final R factor of 0.0629.
この化合物の結晶状態における発光特性を合成例1と同様に測定した。測定の結果、最大発光波長は518nmであり、77Kでの最大発光波長は528nmであったため、室温の発光波長の方が短波長側であることがわかった。発光開始波長も、室温で428nmであり、77Kで454nmであったため、室温の方が短波長側であることがわかった。また、発光寿命は、室温で4.8マイクロ秒であり、77Kで1033マイクロ秒であったため、77Kの発光寿命は室温の発光寿命の215倍であることがわかった。さらに、0℃の発光強度と室温の発光強度とを比較すると、室温にした時に発光強度の向上が認められた。
以上の発光特性から、例示化合物6−1は、遅延蛍光発光物質であるといえる。
[実施例1](有機発光素子の作製)
図3に示される有機発光素子を以下に示す方法で作製した。
図3に示される有機発光素子を以下に示す方法で作製した。
ガラス基板(基板1)上に、スパッタ法にて酸化錫インジウム(ITO)を成膜し陽極2を形成した。このとき陽極2の膜厚を膜厚120nmとした。次に、陽極2が形成されている基板1を、アセトン、イソプロピルアルコール(IPA)で順次超音波洗浄し、次いでIPAで煮沸洗浄後乾燥した。さらに、UV/オゾン洗浄した。以上の処理を施したガラス基板を透明導電性支持基板として使用した。
次に、透明導電性支持基板上に下記に示されるPEDOT:PSSの1.2重量%溶液(Stark社製)を滴下し、回転数2000rpmで60秒スピンコートした後、200℃で10分間加熱乾燥することによりホール輸送層5を形成した。このときホール輸送層5の膜厚は50nmであった
次に、以下に示す溶液を混合し塗布液を調製した。
ポリビニルカルバゾール(Mn=35000、Aldrich社製)の1.0重量%クロロベンゼン溶液:0.5ml
例示化合物5−1の0.5重量%クロロベンゼン溶液:0.167ml
下記に示されるPBDの2.0重量%クロロベンゼン溶液:0.125ml
例示化合物5−1の0.5重量%クロロベンゼン溶液:0.167ml
下記に示されるPBDの2.0重量%クロロベンゼン溶液:0.125ml
次に、ホール輸送層5上に、先程調製した塗布液を滴下し、回転数1000rpmで60秒スピンコートした後、110℃で30分間加熱乾燥することにより発光層3を形成した。このとき発光層3の膜厚は60nmであり、発光層3に含まれる例示化合物5−1の含有率は10重量%であった。
次に、他の有機化合物層及び陰極となる電極層を、10-5Paの真空チャンバー内で抵抗加熱による真空蒸着による連続成膜を行った。具体的には、まず発光層3上に下記に示されるBCPを成膜し電子輸送層6を形成した。このとき電子輸送層6の膜厚は20nmであった。次に、電子輸送層6上にLiFを成膜し第一の金属電極層を形成した。このとき第一の金属電極層の膜厚を0.5nmとした。次に、第一の金属電極層上にAlを成膜し第二の金属電極層を形成した。このとき第二の金属電極層の膜厚を120nmとした。尚、第一の金属電極層及び第二の金属電極層は陰極4として機能する。
以上のようにして、有機発光素子を作製した。
作製した有機発光素子についてその特性を調べた。具体的には、素子の電流電圧特性をヒューレッドパッカード社製・微小電流計4140Bで測定し、素子の発光輝度をトプコン社製BM7で測定した。本実施例の素子は印加電圧を10.0Vとしたときに発光輝度20cd/m2の発光が観測された。発光スペクトルから、ホストであるPVKの発光と共に、銀錯体である例示化合物5−1の発光が確認された。さらに、この素子に窒素雰囲気下で100時間電圧を印加したところ、良好な発光の継続が確認された。
また、例示化合物5−1の代わりに、上記合成例2〜4においてそれぞれ合成した例示化合物3−1、例示化合物4−1及び例示化合物6−1を発光層3の構成材料として使用してもよい。実施例1と同様の方法で有機発光素子を作製することができる。
1 基板
2 陽極
3 発光層
4 陰極
5 ホール輸送層
6 電子輸送層
7 ホール注入層
8 ホール/エキシトンブロッキング層
10,20,30,40,50,60 有機発光素子
2 陽極
3 発光層
4 陰極
5 ホール輸送層
6 電子輸送層
7 ホール注入層
8 ホール/エキシトンブロッキング層
10,20,30,40,50,60 有機発光素子
Claims (6)
- 陽極と陰極と、
該陽極と該陰極との間に挟持される有機化合物層と、から構成され、
該有機化合物層に遅延蛍光発光する銀錯体が含まれることを特徴とする、有機発光素子。 - 前記銀錯体が4配位錯体であることを特徴とする、請求項1に記載の有機発光素子。
- 前記銀錯体が中性錯体であることを特徴とする、請求項1又は2に記載の有機発光素子。
- 前記銀錯体が下記一般式(1)で示される化合物であること特徴とする、請求項1乃至3のいずれか一項に記載の有機発光素子。
(式(1)において、Agは、一価の銀イオンを表す。Aは、置換基を有してもよいアルキレン基、置換基を有してもよいアリーレン基又は置換基を有してもよいヘテロアリーレン基を表す。R1乃至R4は、それぞれ置換基を有してもよいアルキル基、置換基を有してもよいアリール基又は置換基を有してもよいヘテロアリール基又は置換基を有してもよいビニレン基を表す。R1とR2とが結合して環構造を形成してもよく、R3とR4とが結合して環構造を形成してもよい。L1及びL2は、それぞれ炭素、窒素、酸素、リン、硫黄、ハロゲン及び銀から選ばれる元素を配位原子とする配位子であり、それぞれ同じであっても異なっていてもよい。またL1とL2とが結合して2座配位子を形成してもよい。) - 前記銀錯体が、発光層に含まれることを特徴とする、請求項1乃至4に記載の有機発光素子。
- 請求項1乃至5のいずれかに記載の有機発光素子と、該有機発光素子を制御するスイッチング素子とが含まれることを特徴とする、表示装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2008263911A JP2010093181A (ja) | 2008-10-10 | 2008-10-10 | 有機発光素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2008263911A JP2010093181A (ja) | 2008-10-10 | 2008-10-10 | 有機発光素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2010093181A true JP2010093181A (ja) | 2010-04-22 |
Family
ID=42255605
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2008263911A Withdrawn JP2010093181A (ja) | 2008-10-10 | 2008-10-10 | 有機発光素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2010093181A (ja) |
Cited By (23)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010155825A (ja) * | 2008-12-01 | 2010-07-15 | Sumitomo Chemical Co Ltd | 発光性銀錯体 |
| WO2011070963A1 (ja) * | 2009-12-07 | 2011-06-16 | 新日鐵化学株式会社 | 有機発光材料及び有機発光素子 |
| JP2012012584A (ja) * | 2010-05-31 | 2012-01-19 | Sumitomo Chemical Co Ltd | 銀錯体を含む膜 |
| WO2012056931A1 (ja) * | 2010-10-28 | 2012-05-03 | 住友化学株式会社 | 燐光発光素子 |
| JP2013533626A (ja) * | 2010-06-29 | 2013-08-22 | シノーラ ゲエムベーハー | 光電子デバイスのための有機分子による一重項捕獲 |
| JP2013229425A (ja) * | 2012-04-25 | 2013-11-07 | Sumitomo Chemical Co Ltd | 発光素子、並びに、銀錯体および該銀錯体を含有する素子用インク |
| WO2014030666A1 (ja) | 2012-08-24 | 2014-02-27 | コニカミノルタ株式会社 | 透明電極、電子デバイス、および透明電極の製造方法 |
| WO2014157494A1 (ja) | 2013-03-29 | 2014-10-02 | コニカミノルタ株式会社 | 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、表示装置及び照明装置 |
| WO2014157618A1 (ja) | 2013-03-29 | 2014-10-02 | コニカミノルタ株式会社 | 有機エレクトロルミネッセンス素子、それを具備した照明装置及び表示装置 |
| JP2014527292A (ja) * | 2011-07-26 | 2014-10-09 | メルク パテント ゲーエムベーハー | 2つのp供与体を有するアニオン性配位子を含む錯体化合物およびオプトエレクトロニクス分野におけるその使用 |
| WO2014163083A1 (ja) * | 2013-04-05 | 2014-10-09 | コニカミノルタ株式会社 | 発光層形成用塗布液、有機エレクトロルミネッセンス素子とその製造方法及び照明・表示装置 |
| JP2014529180A (ja) * | 2011-07-26 | 2014-10-30 | メルク パテント ゲーエムベーハー | Nおよびp供与体を有する配位子を含む錯体化合物ならびにオプトエレクトロニクス分野におけるその使用 |
| JP2015037138A (ja) * | 2013-08-14 | 2015-02-23 | コニカミノルタ株式会社 | 有機エレクトロルミネッセンス素子、有機エレクトロルミネッセンス素子用金属錯体、並びに表示装置及び照明装置 |
| US8981355B2 (en) | 2012-02-09 | 2015-03-17 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Light-emitting element |
| CN105732669A (zh) * | 2016-02-01 | 2016-07-06 | 曲阜师范大学 | 一种二元羧酸配体银配合物及其制备方法与应用 |
| WO2016156535A1 (en) * | 2015-03-31 | 2016-10-06 | Sony Corporation | N and p active materials for organic photoelectric conversion layers in organic photodiodes |
| EP3142163A1 (en) | 2015-09-08 | 2017-03-15 | Konica Minolta, Inc. | Organic electroluminescent element and vehicle lamp fitting |
| CN106833010A (zh) * | 2017-02-14 | 2017-06-13 | 黑龙江大学 | 多齿膦配位银配合物双发射染料、合成方法及其应用 |
| CN106866732A (zh) * | 2017-02-14 | 2017-06-20 | 黑龙江大学 | 多齿膦配位银配合物双发射染料、合成方法及其应用 |
| EP3200255A2 (en) | 2016-01-06 | 2017-08-02 | Konica Minolta, Inc. | Organic electroluminescent element, method for producing organic electroluminescent element, display, and lighting device |
| TWI733748B (zh) * | 2016-01-27 | 2021-07-21 | 德商巴斯夫歐洲公司 | 產生薄無機膜的方法 |
| US11302870B2 (en) | 2016-11-02 | 2022-04-12 | Merck Patent Gmbh | Materials for electronic devices |
| EP4271160A2 (en) | 2015-02-13 | 2023-11-01 | Merck Patent GmbH | Aromatic heterocyclic derivative, and organic electroluminescent element, illumination device, and display device using aromatic heterocyclic derivative |
-
2008
- 2008-10-10 JP JP2008263911A patent/JP2010093181A/ja not_active Withdrawn
Cited By (41)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010155825A (ja) * | 2008-12-01 | 2010-07-15 | Sumitomo Chemical Co Ltd | 発光性銀錯体 |
| JP2015083602A (ja) * | 2008-12-01 | 2015-04-30 | 住友化学株式会社 | 発光性銀錯体 |
| JP5124785B2 (ja) * | 2009-12-07 | 2013-01-23 | 新日鉄住金化学株式会社 | 有機発光材料及び有機発光素子 |
| WO2011070963A1 (ja) * | 2009-12-07 | 2011-06-16 | 新日鐵化学株式会社 | 有機発光材料及び有機発光素子 |
| US8993129B2 (en) | 2009-12-07 | 2015-03-31 | Nippon Steel & Sumikin Chemical Co., Ltd. | Fluorescence and delayed fluorescence-type organic light-emitting material and element |
| JP2012012584A (ja) * | 2010-05-31 | 2012-01-19 | Sumitomo Chemical Co Ltd | 銀錯体を含む膜 |
| JP2013533626A (ja) * | 2010-06-29 | 2013-08-22 | シノーラ ゲエムベーハー | 光電子デバイスのための有機分子による一重項捕獲 |
| JP2012109545A (ja) * | 2010-10-28 | 2012-06-07 | Sumitomo Chemical Co Ltd | 燐光発光素子 |
| WO2012056931A1 (ja) * | 2010-10-28 | 2012-05-03 | 住友化学株式会社 | 燐光発光素子 |
| JP2014527292A (ja) * | 2011-07-26 | 2014-10-09 | メルク パテント ゲーエムベーハー | 2つのp供与体を有するアニオン性配位子を含む錯体化合物およびオプトエレクトロニクス分野におけるその使用 |
| JP2014529180A (ja) * | 2011-07-26 | 2014-10-30 | メルク パテント ゲーエムベーハー | Nおよびp供与体を有する配位子を含む錯体化合物ならびにオプトエレクトロニクス分野におけるその使用 |
| US8981355B2 (en) | 2012-02-09 | 2015-03-17 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Light-emitting element |
| US11495763B2 (en) | 2012-02-09 | 2022-11-08 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Light-emitting element |
| US11997860B2 (en) | 2012-02-09 | 2024-05-28 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Light-emitting element |
| US10693093B2 (en) | 2012-02-09 | 2020-06-23 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Light-emitting element |
| US9478764B2 (en) | 2012-02-09 | 2016-10-25 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Light-emitting element |
| US10326093B2 (en) | 2012-02-09 | 2019-06-18 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Light-emitting element |
| US9673404B2 (en) | 2012-02-09 | 2017-06-06 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Light-emitting element |
| JP2013229425A (ja) * | 2012-04-25 | 2013-11-07 | Sumitomo Chemical Co Ltd | 発光素子、並びに、銀錯体および該銀錯体を含有する素子用インク |
| WO2014030666A1 (ja) | 2012-08-24 | 2014-02-27 | コニカミノルタ株式会社 | 透明電極、電子デバイス、および透明電極の製造方法 |
| WO2014157618A1 (ja) | 2013-03-29 | 2014-10-02 | コニカミノルタ株式会社 | 有機エレクトロルミネッセンス素子、それを具備した照明装置及び表示装置 |
| WO2014157494A1 (ja) | 2013-03-29 | 2014-10-02 | コニカミノルタ株式会社 | 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、表示装置及び照明装置 |
| US10141520B2 (en) | 2013-04-05 | 2018-11-27 | Konica Minolta, Inc. | Coating liquid for forming light emitting layer, organic electroluminescent element, method for manufacturing organic electroluminescent element, and lighting/display device |
| JPWO2014163083A1 (ja) * | 2013-04-05 | 2017-02-16 | コニカミノルタ株式会社 | 発光層形成用塗布液、有機エレクトロルミネッセンス素子とその製造方法及び照明・表示装置 |
| WO2014163083A1 (ja) * | 2013-04-05 | 2014-10-09 | コニカミノルタ株式会社 | 発光層形成用塗布液、有機エレクトロルミネッセンス素子とその製造方法及び照明・表示装置 |
| JP2015037138A (ja) * | 2013-08-14 | 2015-02-23 | コニカミノルタ株式会社 | 有機エレクトロルミネッセンス素子、有機エレクトロルミネッセンス素子用金属錯体、並びに表示装置及び照明装置 |
| EP4271160A2 (en) | 2015-02-13 | 2023-11-01 | Merck Patent GmbH | Aromatic heterocyclic derivative, and organic electroluminescent element, illumination device, and display device using aromatic heterocyclic derivative |
| JP2018513558A (ja) * | 2015-03-31 | 2018-05-24 | ソニー株式会社 | 有機フォトダイオード中の有機光電変換層のためのnおよびp活性材料 |
| KR20170128383A (ko) * | 2015-03-31 | 2017-11-22 | 소니 주식회사 | 유기 포토다이오드에서의 유기 광전 변환 층을 위한 n 및 p 활성 물질 |
| WO2016156535A1 (en) * | 2015-03-31 | 2016-10-06 | Sony Corporation | N and p active materials for organic photoelectric conversion layers in organic photodiodes |
| US11968895B2 (en) | 2015-03-31 | 2024-04-23 | Sony Corporation | N and P active materials for organic photoelectric conversion layers in organic photodiodes |
| US10790454B2 (en) | 2015-03-31 | 2020-09-29 | Sony Corporation | N and P active materials for organic photoelectric conversion layers in organic photodiodes |
| KR102170613B1 (ko) * | 2015-03-31 | 2020-10-27 | 소니 주식회사 | 유기 포토다이오드에서의 유기 광전 변환 층을 위한 n 및 p 활성 물질 |
| EP3142163A1 (en) | 2015-09-08 | 2017-03-15 | Konica Minolta, Inc. | Organic electroluminescent element and vehicle lamp fitting |
| EP3200255A2 (en) | 2016-01-06 | 2017-08-02 | Konica Minolta, Inc. | Organic electroluminescent element, method for producing organic electroluminescent element, display, and lighting device |
| TWI733748B (zh) * | 2016-01-27 | 2021-07-21 | 德商巴斯夫歐洲公司 | 產生薄無機膜的方法 |
| CN105732669A (zh) * | 2016-02-01 | 2016-07-06 | 曲阜师范大学 | 一种二元羧酸配体银配合物及其制备方法与应用 |
| CN105732669B (zh) * | 2016-02-01 | 2018-02-13 | 曲阜师范大学 | 一种二元羧酸配体银配合物及其制备方法与应用 |
| US11302870B2 (en) | 2016-11-02 | 2022-04-12 | Merck Patent Gmbh | Materials for electronic devices |
| CN106866732A (zh) * | 2017-02-14 | 2017-06-20 | 黑龙江大学 | 多齿膦配位银配合物双发射染料、合成方法及其应用 |
| CN106833010A (zh) * | 2017-02-14 | 2017-06-13 | 黑龙江大学 | 多齿膦配位银配合物双发射染料、合成方法及其应用 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2010093181A (ja) | 有機発光素子 | |
| JP5305637B2 (ja) | 有機金属錯体及びこれを用いた有機発光素子並びに表示装置 | |
| Adamovich et al. | High efficiency single dopant white electrophosphorescent light emitting diodes | |
| Fresta et al. | Beyond traditional light-emitting electrochemical cells–a review of new device designs and emitters | |
| JP2011213643A (ja) | 銅錯体化合物及びこれを用いた有機発光素子 | |
| JP5165854B2 (ja) | シリル置換シクロメタル化遷移金属錯体およびこれを用いた有機電界発光素子 | |
| JP4619546B2 (ja) | 有機ledの燐光性ドーパントとしてのシクロメタル化金属錯体 | |
| KR101186706B1 (ko) | 유기 발광 다이오드용 이미터로서 작용하는 카르빈리간드를 함유하는 전이 금속 착체 | |
| TWI609066B (zh) | 有機金屬錯合物、含該有機金屬錯合物的組成物及發光元件 | |
| US7759490B2 (en) | Phosphorescent Osmium (II) complexes and uses thereof | |
| JP5111135B2 (ja) | 有機発光素子 | |
| TWI438260B (zh) | 發光元件材料及發光元件 | |
| EP2264122A2 (en) | Organometallic complexes, organic electroluminescent devices and organic electroluminescent displays | |
| KR20050052473A (ko) | 유기 발광 물질 및 장치 | |
| JP2003332074A (ja) | 金属配位化合物を用いた発光素子 | |
| JP2014523410A (ja) | ヘテロレプティックイリジウムカルベン錯体及びそれを用いた発光デバイス | |
| TW201416411A (zh) | 發光材料、化合物、及使用其等之有機發光元件 | |
| TW201241150A (en) | The organic light emitting diode and manufacturing method thereof | |
| JP6084001B2 (ja) | 新規有機化合物、有機発光素子及び画像表示装置 | |
| US7868170B2 (en) | Platinum complex and organic light-emitting device using the same | |
| CN1984889B (zh) | 有机金属络合物、发光性固体、有机el元件及有机el显示器 | |
| JP4786917B2 (ja) | 有機金属錯体、発光性固体、有機el素子及び有機elディスプレイ | |
| Sun et al. | Highly efficient and color tunable thermally activated delayed fluorescent emitters and their applications for the solution-processed OLEDs | |
| JP6020473B2 (ja) | イリジウム錯体化合物、有機エレクトロルミネッセンス素子材料、有機エレクトロルミネッセンス素子、照明装置及び表示装置 | |
| JP2013120770A (ja) | 有機発光素子 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20120110 |