JP2018104359A - Organic compound, light emitting element, light emitting device, electronic apparatus, and illumination device - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a novel compound and also provide a light emitting element having excellent luminous efficiency and heat resistance.SOLUTION: The present invention provides a novel organic compound having a heteroaromatic ring and a carbazole skeleton, the carbazole skeleton having a substituent at position 2. There is also provided a light emitting element having the compound.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明の一態様は、新規な有機化合物に関する。または、カルバゾール骨格の2位に置換基を有する化合物に関する。または該有機化合物に関する合成法に関する。または該有機化合物を含む発光素子、発光装置、電子機器、および照明装置に関する。   One embodiment of the present invention relates to a novel organic compound. Alternatively, the present invention relates to a compound having a substituent at the 2-position of the carbazole skeleton. Alternatively, the present invention relates to a synthesis method for the organic compound. Alternatively, the present invention relates to a light-emitting element, a light-emitting device, an electronic device, and a lighting device including the organic compound.

なお、本発明の一態様は、上記の技術分野に限定されない。本発明の一態様は物、方法、または、製造方法に関する。または、本発明は、プロセス、マシン、マニュファクチャ、または、組成物(コンポジション・オブ・マター)に関する。特に、本発明の一態様は、半導体装置、発光装置、表示装置、照明装置、発光素子、それらの製造方法に関する。   Note that one embodiment of the present invention is not limited to the above technical field. One embodiment of the present invention relates to an object, a method, or a manufacturing method. Or this invention relates to a process, a machine, a manufacture, or a composition (composition of matter). In particular, one embodiment of the present invention relates to a semiconductor device, a light-emitting device, a display device, a lighting device, a light-emitting element, and manufacturing methods thereof.

有機化合物を用いたエレクトロルミネッセンス(EL:Electroluminescence)を利用する発光素子(有機EL素子)の実用化が進んでいる。これら発光素子の基本的な構成は、一対の電極間に発光材料を含む有機化合物層(EL層)を挟んだものである。この素子に電圧を印加して、キャリアを注入し、当該キャリアの再結合エネルギーを利用することにより、発光材料からの発光を得ることができる。   Practical use of light-emitting elements (organic EL elements) using electroluminescence (EL) using organic compounds has been progressing. The basic structure of these light-emitting elements is such that an organic compound layer (EL layer) containing a light-emitting material is sandwiched between a pair of electrodes. Light emission from the light-emitting material can be obtained by applying a voltage to this element, injecting carriers, and utilizing the recombination energy of the carriers.

このような発光素子は自発光型であるため、ディスプレイの画素として用いると、視認性が高く、バックライトが不要である等の利点があり、フラットパネルディスプレイ素子として好適である。また、このような発光素子を用いたディスプレイは、薄型軽量に作製できることも大きな利点である。さらに非常に応答速度が速いことも特徴の一つである。   Since such a light-emitting element is a self-luminous type, when used as a pixel of a display, there are advantages such as high visibility and no need for a backlight, and it is suitable as a flat panel display element. In addition, a display using such a light emitting element has a great advantage that it can be manufactured to be thin and light. Another feature is that the response speed is very fast.

また、これらの発光素子は発光層を二次元に連続して形成することが可能であるため、面状に発光を得ることができる。これは、白熱電球やLEDに代表される点光源、あるいは蛍光灯に代表される線光源では得難い特色である。また、有機化合物からの発光は材料を選択することにより紫外光を含まない発光とできることから、照明等に応用できる面光源としての利用価値も高い。   In addition, since these light emitting elements can continuously form a light emitting layer in two dimensions, light emission can be obtained in a planar shape. This is a feature that is difficult to obtain with a point light source typified by an incandescent bulb or LED, or a line light source typified by a fluorescent lamp. In addition, since light emitted from an organic compound can be emitted without containing ultraviolet light by selecting a material, the utility value as a surface light source applicable to illumination or the like is also high.

このように有機EL素子を用いたディスプレイや照明装置はさまざまな電子機器に好適であるため、より良好な効率、素子寿命を有する発光素子を求めて研究開発が進められている。特に、EL層には、主として有機化合物が用いられており、発光素子の素子特性向上に大きな影響を与えることから、様々な新規の有機化合物の開発が行われている。   Since displays and lighting devices using organic EL elements are suitable for various electronic devices as described above, research and development are being pursued for light-emitting elements having better efficiency and element lifetime. In particular, organic compounds are mainly used for the EL layer, which has a great influence on the improvement of device characteristics of light-emitting elements, and therefore various new organic compounds have been developed.

発光素子に用いることができる有機化合物としてカルバゾール骨格を有する有機化合物があげられる(例えば、特許文献1)。カルバゾール骨格を有する有機化合物の耐熱性やキャリア(電子または正孔)輸送性を向上させるために、置換基を導入することが有用であるが、単に置換基を導入するだけでは、発光素子の発光効率の低下や信頼性の悪化が起こる場合がある。 As an organic compound that can be used for the light-emitting element, an organic compound having a carbazole skeleton can be given (for example, Patent Document 1). In order to improve the heat resistance and carrier (electron or hole) transport properties of an organic compound having a carbazole skeleton, it is useful to introduce a substituent. There may be a decrease in efficiency and a decrease in reliability.

特開2013−47283号公報JP 2013-47283 A

そこで、本発明の一態様では、新規な有機化合物を提供することを課題とする。特に、カルバゾール骨格の2位に置換基を有する有機化合物を提供することを課題とする。または、カルバゾール骨格の2位に置換基を有する有機化合物の合成法に関する。または、耐熱性が良好な有機化合物を提供することを課題とする。または、発光効率の良好な発光素子を提供することを課題とする。または、駆動電圧が低い発光素子を提供することを課題とする。   Therefore, an object of one embodiment of the present invention is to provide a novel organic compound. In particular, an object is to provide an organic compound having a substituent at the 2-position of the carbazole skeleton. Alternatively, the present invention relates to a method for synthesizing an organic compound having a substituent at the 2-position of a carbazole skeleton. Another object is to provide an organic compound with favorable heat resistance. Another object is to provide a light-emitting element with favorable light emission efficiency. Another object is to provide a light-emitting element with low driving voltage.

なお、上記の課題の記載は、他の課題の存在を妨げない。なお、本発明の一態様は、必ずしも、これらの課題の全てを解決する必要はない。上記以外の課題は、明細書等の記載から自ずと明らかであり、明細書等の記載から上記以外の課題を抽出することが可能である。 Note that the description of the above problems does not disturb the existence of other problems. Note that one embodiment of the present invention does not necessarily have to solve all of these problems. Problems other than the above are obvious from the description of the specification and the like, and problems other than the above can be extracted from the description of the specification and the like.

本発明の一態様は、カルバゾール骨格の2位に置換基を有する芳香族化合物である。 One embodiment of the present invention is an aromatic compound having a substituent at the 2-position of the carbazole skeleton.

従って、本発明の一態様は、下記一般式(G0)で表される有機化合物である。   Therefore, one embodiment of the present invention is an organic compound represented by General Formula (G0) below.

Figure 2018104359
Figure 2018104359

ただし、一般式(G0)において、Aは、含窒素複素芳香環を表し、B乃至Bのいずれか一は、炭素数1乃至6のアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数3乃至7のシクロアルキル基を表し、その他及びR乃至R12は、それぞれ独立に、水素、炭素数1乃至6のアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数3乃至7のシクロアルキル基、または置換もしくは無置換の炭素数6乃至13のアリール基、のいずれかを表し、Ar及びArはそれぞれ独立に置換もしくは無置換の炭素数6乃至25のアリーレン基を表し、n、kは0乃至3の整数を表し、mは1乃至3の整数を表す。) However, in General Formula (G0), A represents a nitrogen-containing heteroaromatic ring, and any one of B 1 to B 4 is an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, a substituted or unsubstituted carbon number of 3 to 7 And R 1 to R 12 are each independently hydrogen, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, a substituted or unsubstituted cycloalkyl group having 3 to 7 carbon atoms, or a substituted or unsubstituted group. Any one of a substituted aryl group having 6 to 13 carbon atoms, Ar 1 and Ar 2 each independently represents a substituted or unsubstituted arylene group having 6 to 25 carbon atoms, and n and k are 0 to 3 Represents an integer, and m represents an integer of 1 to 3. )

また、本発明の別の一態様は、一般式(G1)で表される有機化合物である。 Another embodiment of the present invention is an organic compound represented by General Formula (G1).

Figure 2018104359
Figure 2018104359

ただし、一般式(G1)において、Aは、含窒素複素芳香環を表し、B乃至Bのいずれか一は、炭素数1乃至6のアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数3乃至7のシクロアルキル基を表し、その他は、それぞれ独立に、水素、炭素数1乃至6のアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数3乃至7のシクロアルキル基、または置換もしくは無置換の炭素数6乃至13のアリール基、のいずれかを表し、Ar及びArはそれぞれ独立に置換もしくは無置換の炭素数6乃至25のアリーレン基を表し、n、kは0乃至3の整数を表し、mは1乃至3の整数を表す。 However, in General Formula (G1), A represents a nitrogen-containing heteroaromatic ring, and any one of B 1 to B 4 is an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, a substituted or unsubstituted carbon number of 3 to 7 The others are independently hydrogen, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, a substituted or unsubstituted cycloalkyl group having 3 to 7 carbon atoms, or a substituted or unsubstituted carbon group having 6 to 6 carbon atoms. Any one of 13 aryl groups, Ar 1 and Ar 2 each independently represents a substituted or unsubstituted arylene group having 6 to 25 carbon atoms, n and k each represents an integer of 0 to 3, and m is Represents an integer of 1 to 3;

また、本発明の別の一態様は、一般式(G2)で表される有機化合物である。 Another embodiment of the present invention is an organic compound represented by General Formula (G2).

Figure 2018104359
Figure 2018104359

ただし、一般式(G2)においてAは、含窒素複素芳香環を表し、B乃至Bのいずれか一は、炭素数1乃至6のアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数3乃至7のシクロアルキル基を表し、その他は、それぞれ独立に、水素、炭素数1乃至6のアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数3乃至7のシクロアルキル基、または置換もしくは無置換の炭素数6乃至13のアリール基、のいずれかを表し、n、kは0乃至3の整数を表し、mは1乃至3の整数を表す。 However, in General Formula (G2), A represents a nitrogen-containing heteroaromatic ring, and any one of B 1 to B 4 is an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, a substituted or unsubstituted C 3 to 7 carbon atoms. Each of the others independently represents hydrogen, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, a substituted or unsubstituted cycloalkyl group having 3 to 7 carbon atoms, or a substituted or unsubstituted carbon group having 6 to 13 carbon atoms. N and k each represents an integer of 0 to 3, and m represents an integer of 1 to 3.

また、本発明の別の一態様は、一般式(G3)で表される有機化合物である。 Another embodiment of the present invention is an organic compound represented by General Formula (G3).

Figure 2018104359
Figure 2018104359

ただし、一般式(G3)において、Aは、含窒素複素芳香環を表し、B乃至Bのいずれか一は、炭素数1乃至6のアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数3乃至7のシクロアルキル基を表し、その他は、それぞれ独立に、水素、炭素数1乃至6のアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数3乃至7のシクロアルキル基、または置換もしくは無置換の炭素数6乃至13のアリール基、のいずれかを表す。 However, in General Formula (G3), A represents a nitrogen-containing heteroaromatic ring, and any one of B 1 to B 4 is an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, a substituted or unsubstituted carbon number of 3 to 7 The others are independently hydrogen, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, a substituted or unsubstituted cycloalkyl group having 3 to 7 carbon atoms, or a substituted or unsubstituted carbon group having 6 to 6 carbon atoms. Any one of 13 aryl groups.

また、上記構成において、Aは炭素数1乃至5の含窒素複素芳香環であると好ましい。より好ましくは、ピリジン、ジアジン、トリアジンのいずれか一である。 In the above structure, A is preferably a nitrogen-containing heteroaromatic ring having 1 to 5 carbon atoms. More preferably, any one of pyridine, diazine, and triazine is used.

また、上記構成において、前記B乃至Bのいずれか一はメチル基であると好ましい。 In the above structure, any one of B 1 to B 4 is preferably a methyl group.

また、本発明の別の一態様は、構造式(100)で表される有機化合物である。 Another embodiment of the present invention is an organic compound represented by Structural Formula (100).

Figure 2018104359
Figure 2018104359

また、本発明の他の一態様は、上記有機化合物を含む発光素子である。 Another embodiment of the present invention is a light-emitting element including the above organic compound.

また、本発明の他の一態様は、構造式(500)及び(501)で表される有機化合物である。 Another embodiment of the present invention is an organic compound represented by Structural Formulas (500) and (501).

Figure 2018104359
Figure 2018104359

また、本発明の他の一態様は、上記構成の発光素子と、筐体またはタッチセンサの少なくとも一と、を有する電子機器である。また、本発明の他の一態様は、上記各構成の発光素子と、筐体、接続端子または保護カバーの少なくとも一と、を有する照明装置である。また、本発明の一態様は、発光素子を有する発光装置だけでなく、発光装置を有する電子機器も範疇に含める。従って、本明細書中における発光装置とは、画像表示デバイス、もしくは光源(照明装置含む)を指す。また、発光装置にコネクター、例えばFPC(Flexible Printed Circuit)、TCP(Tape Carrier Package)が取り付けられた表示モジュール、TCPの先にプリント配線板が設けられた表示モジュール、または発光素子にCOG(Chip On Glass)方式によりIC(集積回路)が直接実装された表示モジュールも本発明の一態様である。   Another embodiment of the present invention is an electronic device including the light-emitting element having the above structure and at least one of a housing and a touch sensor. Another embodiment of the present invention is a lighting device including the light-emitting element having any of the above structures and at least one of a housing, a connection terminal, and a protective cover. One embodiment of the present invention includes not only a light-emitting device including a light-emitting element but also an electronic device including the light-emitting device. Therefore, a light-emitting device in this specification refers to an image display device or a light source (including a lighting device). In addition, a display module in which a connector such as an FPC (Flexible Printed Circuit) or TCP (Tape Carrier Package) is attached to the light emitting device, a display module in which a printed wiring board is provided at the end of TCP, or a COG (Chip On) in the light emitting element. A display module in which an IC (integrated circuit) is directly mounted by a glass method is also an embodiment of the present invention.

本発明の一態様により、新規な有機化合物を提供することができる。特に、カルバゾール骨格の2位に置換基を有する有機化合物を提供することができる。カルバゾール骨格の2位に置換基を有する有機化合物の合成法を提供することができる。または、耐熱性が良好な有機化合物を提供することができる。または、発光効率の良好な発光素子を提供することができる。または、駆動電圧が低い発光素子を提供することができる。 According to one embodiment of the present invention, a novel organic compound can be provided. In particular, an organic compound having a substituent at the 2-position of the carbazole skeleton can be provided. A method for synthesizing an organic compound having a substituent at the 2-position of the carbazole skeleton can be provided. Alternatively, an organic compound with favorable heat resistance can be provided. Alternatively, a light-emitting element with favorable light emission efficiency can be provided. Alternatively, a light-emitting element with low driving voltage can be provided.

なお、これらの効果の記載は、他の効果の存在を妨げない。なお、本発明の一態様は、必ずしも、これらの効果の全てを有する必要はない。なお、これら以外の効果は、明細書、図面、請求項などの記載から、自ずと明らかであり、明細書、図面、請求項などの記載から、これら以外の効果を抽出することが可能である。   Note that the description of these effects does not disturb the existence of other effects. Note that one embodiment of the present invention does not necessarily have all of these effects. Note that the effects other than these are obvious from the description of the specification, drawings, claims, and the like, and it is possible to extract other effects from the descriptions of the specification, drawings, claims, and the like.

本発明の一態様に係る、有機化合物のHOMO分布を説明する図。6A and 6B illustrate a HOMO distribution of an organic compound according to one embodiment of the present invention. 本発明の一態様の発光素子の断面模式図、及び発光層に係るエネルギー準位の相関を説明する模式図。FIGS. 3A and 3B are a schematic cross-sectional view of a light-emitting element of one embodiment of the present invention and a schematic diagram illustrating a correlation between energy levels of a light-emitting layer. 本発明の一態様の発光素子の断面模式図。FIG. 9 is a schematic cross-sectional view of a light-emitting element of one embodiment of the present invention. 本発明の一態様に係る、アクティブマトリクス型発光装置の概念図。1 is a conceptual diagram of an active matrix light-emitting device according to one embodiment of the present invention. 本発明の一態様に係る、アクティブマトリクス型発光装置の概念図。1 is a conceptual diagram of an active matrix light-emitting device according to one embodiment of the present invention. 本発明の一態様に係る、アクティブマトリクス型発光装置の概念図。1 is a conceptual diagram of an active matrix light-emitting device according to one embodiment of the present invention. 本発明の一態様に係る、電子機器の概略図。1 is a schematic diagram of an electronic device according to one embodiment of the present invention. 本発明の一態様に係る、電子機器の概略図。1 is a schematic diagram of an electronic device according to one embodiment of the present invention. 本発明の一態様に係る、照明装置を表す図。FIG. 10 illustrates a lighting device according to one embodiment of the present invention. 本発明の一態様に係る、照明装置を表す図。FIG. 10 illustrates a lighting device according to one embodiment of the present invention. 実施例に係る、化合物のNMRチャートを説明する図。The figure explaining the NMR chart of the compound based on an Example. 実施例に係る、化合物のMSスペクトルを説明する図。The figure explaining the MS spectrum of the compound based on an Example. 実施例に係る、化合物の溶液における吸収スペクトル、及び発光スペクトルを説明する図。The figure explaining the absorption spectrum and emission spectrum in the solution of the compound based on an Example. 実施例に係る、化合物の薄膜状態における吸収スペクトル、及び発光スペクトルを説明する図。The figure explaining the absorption spectrum and emission spectrum in the thin film state of the compound based on an Example. 実施例に係る、発光素子の電流効率−輝度特性を説明する図。6A and 6B illustrate current efficiency-luminance characteristics of a light-emitting element according to an example. 実施例に係る、発光素子の輝度−電圧特性を説明する図。8A and 8B illustrate luminance-voltage characteristics of a light-emitting element according to an example. 実施例に係る、発光素子の外部量子効率−輝度特性を説明する図。6A and 6B illustrate an external quantum efficiency-luminance characteristic of a light-emitting element according to an example. 実施例に係る、発光素子の発光スペクトルを説明する図。6A and 6B illustrate an emission spectrum of a light-emitting element according to an example.

以下、本発明の実施の態様について図面を用いて詳細に説明する。但し、本発明は以下の説明に限定されず、本発明の趣旨及びその範囲から逸脱することなくその形態及び詳細を様々に変更し得ることが可能である。従って、本発明は以下に示す実施の形態の記載内容に限定して解釈されない。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. However, the present invention is not limited to the following description, and various changes can be made in form and details without departing from the spirit and scope of the present invention. Therefore, the present invention is not construed as being limited to the description of the embodiments below.

なお、図面等において示す各構成の、位置、大きさ、範囲などは、理解の簡単のため、実際の位置、大きさ、範囲などを表していない場合がある。このため、開示する発明は、必ずしも、図面等に開示された位置、大きさ、範囲などに限定されない。   Note that the position, size, range, and the like of each component illustrated in the drawings and the like may not represent the actual position, size, range, or the like for easy understanding. Therefore, the disclosed invention is not necessarily limited to the position, size, range, or the like disclosed in the drawings and the like.

また、本明細書等において、第1、第2等として付される序数詞は便宜上用いており、工程順又は積層順を示さない場合がある。そのため、例えば、「第1の」を「第2の」又は「第3の」などと適宜置き換えて説明することができる。また、本明細書等に記載されている序数詞と、本発明の一態様を特定するために用いられる序数詞は一致しない場合がある。   In this specification and the like, ordinal numbers attached as the first and second are used for convenience and may not indicate the order of steps or the order of lamination. Therefore, for example, the description can be made by appropriately replacing “first” with “second” or “third”. In addition, the ordinal numbers described in this specification and the like may not match the ordinal numbers used to specify one embodiment of the present invention.

また、本明細書等において、図面を用いて発明の構成を説明するにあたり、同じものを指す符号は異なる図面間でも共通して用いる場合がある。   Further, in this specification and the like, in describing the structure of the invention with reference to drawings, the same reference numerals may be used in common among different drawings.

また、本明細書等において、「膜」という用語と、「層」という用語とは、互いに入れ替えることが可能である。例えば、「導電層」という用語を、「導電膜」という用語に変更することが可能な場合がある。または、例えば、「絶縁膜」という用語を、「絶縁層」という用語に変更することが可能な場合がある。   In this specification and the like, the terms “film” and “layer” can be interchanged with each other. For example, the term “conductive layer” may be changed to the term “conductive film”. Alternatively, for example, the term “insulating film” may be changed to the term “insulating layer” in some cases.

なお、本明細書等において、一重項励起状態(S)は、励起エネルギーを有する一重項状態のことである。また、S1準位は、一重項励起エネルギー準位の最も低い準位であり、最も低い一重項励起状態(S1状態)の励起エネルギー準位のことである。また、三重項励起状態(T)は、励起エネルギーを有する三重項状態のことである。また、T1準位は、三重項励起エネルギー準位の最も低い準位であり、最も低い三重項励起状態(T1状態)の励起エネルギー準位のことである。なお、本明細書等において、単に一重項励起状態および一重項励起エネルギー準位と表記した場合であっても、S1状態およびS1準位を表す場合がある。また、三重項励起状態および三重項励起エネルギー準位と表記した場合であっても、T1状態およびT1準位を表す場合がある。 Note that in this specification and the like, a singlet excited state (S * ) is a singlet state having excitation energy. The S1 level is the lowest singlet excitation energy level, and is the lowest singlet excited state (S1 state) excitation energy level. The triplet excited state (T * ) is a triplet state having excitation energy. The T1 level is the lowest triplet excitation energy level, and is the lowest triplet excited state (T1 state) excitation energy level. Note that in this specification and the like, even when expressed simply as a singlet excited state and a singlet excited energy level, the S1 state and the S1 level may be represented. Further, even when expressed as a triplet excited state and a triplet excited energy level, the T1 state and the T1 level may be expressed in some cases.

また、本明細書等において、蛍光性化合物とは、一重項励起状態から基底状態へ緩和する際に可視光領域に発光を与える物質である。一方、燐光性化合物とは、三重項励起状態から基底状態へ緩和する際に、室温において可視光領域に発光を与える物質である。換言すると燐光性化合物とは、三重項励起エネルギーを可視光へ変換可能な物質の一つである。   In this specification and the like, a fluorescent compound is a substance that emits light in the visible light region when relaxing from a singlet excited state to a ground state. On the other hand, a phosphorescent compound is a substance that emits light in the visible light region at room temperature when relaxing from a triplet excited state to a ground state. In other words, a phosphorescent compound is one of substances that can convert triplet excitation energy into visible light.

なお、本明細書等において、室温とは、0℃以上40℃以下のいずれかの温度をいう。   Note that in this specification and the like, room temperature refers to any temperature between 0 ° C. and 40 ° C.

また、本明細書等において、青色の波長領域とは、400nm以上500nm未満の波長領域であり、青色の発光とは該領域に少なくとも一つの発光スペクトルピークを有する発光である。また、緑色の波長領域とは、500nm以上580nm未満の波長領域であり、緑色の発光とは該領域に少なくとも一つの発光スペクトルピークを有する発光である。また、赤色の波長領域とは、580nm以上680nm以下の波長領域であり、赤色の発光とは該領域に少なくとも一つの発光スペクトルピークを有する発光である。   In this specification and the like, a blue wavelength region is a wavelength region of 400 nm to less than 500 nm, and blue light emission is light emission having at least one emission spectrum peak in the region. The green wavelength region is a wavelength region of 500 nm or more and less than 580 nm, and the green light emission is light emission having at least one emission spectrum peak in the region. The red wavelength region is a wavelength region of 580 nm or more and 680 nm or less, and the red light emission is light emission having at least one emission spectrum peak in the region.

(実施の形態1) (Embodiment 1)

本発明の一態様は、カルバゾール骨格の2位に置換基を有する芳香族化合物である。 One embodiment of the present invention is an aromatic compound having a substituent at the 2-position of the carbazole skeleton.

従って、本発明の一態様は、下記一般式(G0)で表される有機化合物である。   Therefore, one embodiment of the present invention is an organic compound represented by General Formula (G0) below.

Figure 2018104359
Figure 2018104359

ただし、一般式(G0)において、Aは、含窒素複素芳香環を表し、B乃至Bのいずれか一は、炭素数1乃至6のアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数3乃至7のシクロアルキル基を表し、その他及びR乃至R12は、それぞれ独立に、水素、炭素数1乃至6のアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数3乃至7のシクロアルキル基、または置換もしくは無置換の炭素数6乃至13のアリール基、のいずれかを表し、Ar及びArはそれぞれ独立に置換もしくは無置換の炭素数6乃至25のアリーレン基を表し、n、kは0乃至3の整数を表し、mは1乃至3の整数を表す。) However, in General Formula (G0), A represents a nitrogen-containing heteroaromatic ring, and any one of B 1 to B 4 is an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, a substituted or unsubstituted carbon number of 3 to 7 And R 1 to R 12 are each independently hydrogen, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, a substituted or unsubstituted cycloalkyl group having 3 to 7 carbon atoms, or a substituted or unsubstituted group. Any one of a substituted aryl group having 6 to 13 carbon atoms, Ar 1 and Ar 2 each independently represents a substituted or unsubstituted arylene group having 6 to 25 carbon atoms, and n and k are 0 to 3 Represents an integer, and m represents an integer of 1 to 3. )

一般式(G0)において、Aは含窒素複素芳香環を表し、置換または無置換のピリジン環、置換または無置換のジアジン環、置換または無置換のトリアジン環であると好ましい。この場合、電子デバイス中で電子輸送性材料(たとえば有機ELの発光層のホストや電子輸送層)として用いると、本発明の一態様に係る有機化合物のLUMOはAを中心に分布するため、電子はAを中心として注入される。そのため電子注入性をなるべく変化させずに置換基を導入する場合、その導入位置は電子輸送性が低い骨格であると好ましい。具体的には、一般式(G0)においては置換基としてAよりもLUMO準位が低いカルバゾリル基に導入することが好ましい。この場合、一分子中にカルバゾリル基が2つ有する構造は耐熱性が良好であり、さらにそれぞれのカルバゾリル基に置換基を導入できるため、特に好ましい。また、カルバゾリル基は9位において、ArまたはArと結合していると、それ以外の置換位置(1〜8位)で結合するよりもHOMO準位が深く、S1準位やT1準位が高くなるため、好ましい。 In General Formula (G0), A represents a nitrogen-containing heteroaromatic ring, and is preferably a substituted or unsubstituted pyridine ring, a substituted or unsubstituted diazine ring, or a substituted or unsubstituted triazine ring. In this case, when used as an electron transporting material (for example, a host or an electron transporting layer of an organic EL light-emitting layer) in an electronic device, the LUMO of the organic compound according to one embodiment of the present invention is distributed around A. Is injected around A. Therefore, when a substituent is introduced without changing the electron injection property as much as possible, the introduction position is preferably a skeleton having a low electron transport property. Specifically, in the general formula (G0), the substituent is preferably introduced into a carbazolyl group having a LUMO level lower than that of A. In this case, a structure having two carbazolyl groups in one molecule is particularly preferable because it has good heat resistance and can introduce a substituent into each carbazolyl group. Further, when the carbazolyl group is bonded to Ar 1 or Ar 2 at the 9-position, the HOMO level is deeper than that bonded at other substitution positions (positions 1 to 8), and the S1 level or the T1 level Is preferable.

また、本発明の別の一態様は、一般式(G1)で表される有機化合物である。 Another embodiment of the present invention is an organic compound represented by General Formula (G1).

Figure 2018104359
Figure 2018104359

ただし、一般式(G1)において、Aは、含窒素複素芳香環を表し、B乃至Bのいずれか一は、炭素数1乃至6のアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数3乃至7のシクロアルキル基を表し、その他は、それぞれ独立に、水素、炭素数1乃至6のアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数3乃至7のシクロアルキル基、または置換もしくは無置換の炭素数6乃至13のアリール基、のいずれかを表し、Ar及びArはそれぞれ独立に置換もしくは無置換の炭素数6乃至25のアリーレン基を表し、n、kは0乃至3の整数を表し、mは1乃至3の整数を表す。 However, in General Formula (G1), A represents a nitrogen-containing heteroaromatic ring, and any one of B 1 to B 4 is an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, a substituted or unsubstituted carbon number of 3 to 7 The others are independently hydrogen, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, a substituted or unsubstituted cycloalkyl group having 3 to 7 carbon atoms, or a substituted or unsubstituted carbon group having 6 to 6 carbon atoms. Any one of 13 aryl groups, Ar 1 and Ar 2 each independently represents a substituted or unsubstituted arylene group having 6 to 25 carbon atoms, n and k each represents an integer of 0 to 3, and m is Represents an integer of 1 to 3;

また、本発明の別の一態様は、一般式(G2)で表される有機化合物である。 Another embodiment of the present invention is an organic compound represented by General Formula (G2).

Figure 2018104359
Figure 2018104359

ただし、一般式(G2)においてAは、含窒素複素芳香環を表し、B乃至Bのいずれか一は、炭素数1乃至6のアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数3乃至7のシクロアルキル基を表し、その他は、それぞれ独立に、水素、炭素数1乃至6のアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数3乃至7のシクロアルキル基、または置換もしくは無置換の炭素数6乃至13のアリール基、のいずれかを表し、n、kは0乃至3の整数を表し、mは1乃至3の整数を表す。 However, in General Formula (G2), A represents a nitrogen-containing heteroaromatic ring, and any one of B 1 to B 4 is an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, a substituted or unsubstituted C 3 to 7 carbon atoms. Each of the others independently represents hydrogen, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, a substituted or unsubstituted cycloalkyl group having 3 to 7 carbon atoms, or a substituted or unsubstituted carbon group having 6 to 13 carbon atoms. N and k each represents an integer of 0 to 3, and m represents an integer of 1 to 3.

また、本発明の別の一態様は、一般式(G3)で表される有機化合物である。 Another embodiment of the present invention is an organic compound represented by General Formula (G3).

Figure 2018104359
Figure 2018104359

ただし、一般式(G3)において、Aは、含窒素複素芳香環を表し、B乃至Bのいずれか一は、炭素数1乃至6のアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数3乃至7のシクロアルキル基を表し、その他は、それぞれ独立に、水素、炭素数1乃至6のアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数3乃至7のシクロアルキル基、または置換もしくは無置換の炭素数6乃至13のアリール基、のいずれかを表す。 However, in General Formula (G3), A represents a nitrogen-containing heteroaromatic ring, and any one of B 1 to B 4 is an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, a substituted or unsubstituted carbon number of 3 to 7 The others are independently hydrogen, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, a substituted or unsubstituted cycloalkyl group having 3 to 7 carbon atoms, or a substituted or unsubstituted carbon group having 6 to 6 carbon atoms. Any one of 13 aryl groups.

また、上記構成において、Aは炭素数1乃至5の含窒素複素芳香環であると好ましい。特に、ピリジン、ジアジン、トリアジンのいずれか一であると、高いT1準位を有し、高い電子輸送性を有するためより好ましい。 In the above structure, A is preferably a nitrogen-containing heteroaromatic ring having 1 to 5 carbon atoms. In particular, any one of pyridine, diazine, and triazine is more preferable because it has a high T1 level and high electron transport properties.

また、上記構成において、前記B乃至Bのいずれか一はメチル基であると、合成が容易になるため好ましい。 In the above structure, any one of B 1 to B 4 is preferably a methyl group because synthesis is facilitated.

また、上記構成において、Ar及びArがフェニル基である場合、該フェニル基が、カルバゾール骨格及び含窒素複素芳香環とメタ位で結合していると好ましい。メタ位で結合することで、T1準位が高い有機化合物が得られるため好ましい。 In the above structure, when Ar 1 and Ar 2 are phenyl groups, the phenyl groups are preferably bonded to the carbazole skeleton and the nitrogen-containing heteroaromatic ring at the meta position. Bonding at the meta position is preferable because an organic compound having a high T1 level can be obtained.

また、本発明の別の一態様は、構造式(100)で表される有機化合物である。 Another embodiment of the present invention is an organic compound represented by Structural Formula (100).

Figure 2018104359
Figure 2018104359

また、本発明の他の一態様は、構造式(500)及び(501)で表される有機化合物である。 Another embodiment of the present invention is an organic compound represented by Structural Formulas (500) and (501).

Figure 2018104359
Figure 2018104359

上記、構造式(500)及び(501)で表される有機化合物は、カルバゾール骨格の2位に置換基を有する有機化合物の原料として好適に用いることができる。(500)及び(501)で表される有機化合物を用いて該カルバゾール骨格の2位に置換基を有する有機化合物の合成を行うことによって、簡便かつ高収率で目的物を得ることができる。 The organic compounds represented by the structural formulas (500) and (501) can be suitably used as a raw material for an organic compound having a substituent at the 2-position of the carbazole skeleton. By synthesizing an organic compound having a substituent at the 2-position of the carbazole skeleton using the organic compounds represented by (500) and (501), the target product can be obtained simply and with high yield.

<置換基の例>
一般式(G0)乃至(G4)において、Ar及びArで表される置換もしくは無置換の炭素数6乃至25のアリーレン基を表すが、該アリーレン基としては例えば、フェニレン基、ナフチレン基、ビフェニルジイル基、フルオレンジイル基、スピロフルオレンジイル基などが挙げられる。より具体的には例えば、下記構造式(Ar−1)乃至(Ar−27)で表される基を適用することができる。なお、Arで表される基はこれらに限定されず、置換基を有していても良い。
<Examples of substituents>
In General Formulas (G0) to (G4), a substituted or unsubstituted arylene group having 6 to 25 carbon atoms represented by Ar 1 and Ar 2 is represented. Examples of the arylene group include a phenylene group, a naphthylene group, A biphenyldiyl group, a fluorenediyl group, a spiro fluorenediyl group, etc. are mentioned. More specifically, for example, groups represented by the following structural formulas (Ar-1) to (Ar-27) can be applied. In addition, the group represented by Ar is not limited to these, You may have a substituent.

Figure 2018104359
Figure 2018104359

一般式(G0)乃至(G4)において、B乃至B、R乃至R12で表される、水素、炭素数1乃至6のアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数3乃至7のシクロアルキル基、または置換もしくは無置換の炭素数6乃至13のアリール基を表す。該アルキル基としては例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、tert−ブチル基、n−ヘキシル基などを挙げることができ、該シクロアルキル基としては例えば、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基などを挙げることができ、該アリール基としては、フェニル基、ナフチル基、ビフェニル基、フルオレニル基などを具体例として挙げることができる。より具体的には例えば、下記構造式(R−1)乃至(R−27)で表される基が挙げられる。なお、B乃至B、R乃至R12で表される基はこれらに限定されない。 In general formulas (G0) to (G4), hydrogen, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, a substituted or unsubstituted cyclohexane having 3 to 7 carbon atoms represented by B 1 to B 4 and R 1 to R 12 It represents an alkyl group or a substituted or unsubstituted aryl group having 6 to 13 carbon atoms. Examples of the alkyl group include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, a butyl group, an isobutyl group, a tert-butyl group, and an n-hexyl group. Examples of the cycloalkyl group include a cyclo group. A propyl group, a cyclobutyl group, a cyclopentyl group, a cyclohexyl group, and the like can be given. Examples of the aryl group include a phenyl group, a naphthyl group, a biphenyl group, and a fluorenyl group. More specifically, examples include groups represented by the following structural formulas (R-1) to (R-27). The groups represented by B 1 to B 4 and R 1 to R 12 are not limited to these.

Figure 2018104359
Figure 2018104359

このとき、上記構造式(R−1)〜(R−15)などのアルキル基やシクロアルキル基など、飽和脂肪族炭化水素基である方が、有機溶剤への溶解性が高く、S1やT1が高いため、好ましい。また上記構造式(R−16)〜(R−27)などの芳香族炭化水素基である方が、酸化還元に対する化学的変化が少ないと期待でき、好ましい。 At this time, a saturated aliphatic hydrocarbon group such as an alkyl group or a cycloalkyl group such as the structural formulas (R-1) to (R-15) has higher solubility in an organic solvent, and S1 and T1. Is preferable. An aromatic hydrocarbon group such as the above structural formulas (R-16) to (R-27) is preferable because it can be expected that there is little chemical change to redox.

<化合物の具体例>
一般式(G0)乃至(G4)として表される化合物の具体的な構造としては、下記構造式(101)乃至(152)で表される化合物等を挙げることができる。なお、一般式(G0)乃至(G4)として表される化合物は、下記例示に限られない。
<Specific examples of compounds>
As specific structures of the compounds represented by the general formulas (G0) to (G4), compounds represented by the following structural formulas (101) to (152) can be given. Note that the compounds represented by the general formulas (G0) to (G4) are not limited to the following examples.

Figure 2018104359
Figure 2018104359

Figure 2018104359
Figure 2018104359

Figure 2018104359
Figure 2018104359

Figure 2018104359
Figure 2018104359

一般式(G0)〜(G2)において、m及びn、kがそれぞれ2以上の場合、A及びAr、Arはそれぞれ同じ単位の繰り返しで無くても構わない。例えば、構造式(113)はArはフェニレン基とメチルフェニレン基の組み合わせであり、構造式(114)はAがピリジレン基とピリミジレン基の組み合わせであり、構造式(115)は2,4ピリジレン基と2,5ピリジレン基の組み合わせであり、構造式(117)はピリジレン基とピラジレン基の組み合わせである。 In the general formulas (G0) to (G2), when m, n, and k are each 2 or more, A, Ar 1 , and Ar 2 may not be repeating the same unit. For example, in the structural formula (113), Ar 1 is a combination of a phenylene group and a methylphenylene group, the structural formula (114) is a combination of A is a pyridylene group and a pyrimidylene group, and the structural formula (115) is a 2,4-pyridylene. The structural formula (117) is a combination of a pyridylene group and a pyrazylene group.

本発明の一態様に係る有機化合物は、含窒素複素芳香環を有することから、キャリア輸送性に優れた性能となる。また高いS1準位やT1準位を持つため、可視域の発光素子のホスト材料として好適に用いることができる。そのため、本発明の一態様に係る有機化合物を発光素子に用いることで、駆動電圧が低く、発光効率が良好な発光素子を提供することができる。 Since the organic compound according to one embodiment of the present invention has a nitrogen-containing heteroaromatic ring, the performance is excellent in carrier transportability. In addition, since it has a high S1 level or T1 level, it can be suitably used as a host material for a light-emitting element in the visible region. Therefore, by using the organic compound according to one embodiment of the present invention for a light-emitting element, a light-emitting element with low driving voltage and favorable light emission efficiency can be provided.

発光素子に用いる有機化合物に求められる特性として、耐熱性があげられる。材料のガラス転移点(Tg)を指標と考えると、Tgが高い程、耐熱性が良好であると言える。Tgは概ね、分子量が大きい程、高くなる傾向がある。そこで、耐熱性を向上させるためには、分子量を大きくするために、有機化合物中が有する骨格に置換基を導入することが考えられる。 A characteristic required for an organic compound used for a light-emitting element is heat resistance. Considering the glass transition point (Tg) of the material as an index, it can be said that the higher the Tg, the better the heat resistance. Tg generally tends to increase as the molecular weight increases. Therefore, in order to improve the heat resistance, it is conceivable to introduce a substituent into the skeleton of the organic compound in order to increase the molecular weight.

有機化合物が有する骨格中に置換基を導入すると、置換位置や置換基の種類によっては、有機化合物のキャリア輸送性や三重項励起準位(T1準位)が低下してしまう等、材料及び発光素子特性に悪影響を及ぼす場合がある。 When a substituent is introduced into the skeleton of an organic compound, depending on the substitution position and the type of the substituent, the carrier transport property and triplet excitation level (T1 level) of the organic compound may be reduced. The device characteristics may be adversely affected.

ここで、本発明者は、カルバゾール骨格に置換基を導入する場合、カルバゾール骨格の2位に炭化水素基、好ましくは飽和脂肪族炭化水素基を導入することで、材料及び発光素子特性に悪影響を及ぼすことなく、有機化合物の分子量を増加させ、耐熱性が向上できることを見出した。 Here, in the case of introducing a substituent into the carbazole skeleton, the present inventor introduces a hydrocarbon group, preferably a saturated aliphatic hydrocarbon group, at the 2-position of the carbazole skeleton, thereby adversely affecting the material and the light emitting device characteristics. It has been found that the heat resistance can be improved by increasing the molecular weight of the organic compound without affecting.

該炭化水素基は炭素数1乃至6のアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数3乃至7のシクロアルキル基であると好ましい。特にメチル基であると合成が容易であるため好ましい。 The hydrocarbon group is preferably an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms or a substituted or unsubstituted cycloalkyl group having 3 to 7 carbon atoms. In particular, a methyl group is preferable because synthesis is easy.

また、本発明の一態様に係る有機化合物は、含窒素複素芳香環と2位に置換基を有するカルバゾール骨格とが、アリーレン基を介して結合していると好ましい。このような構造とすることで、高いS1準位やT1準位と耐熱性を有した材料を得ることができる。 In the organic compound according to one embodiment of the present invention, the nitrogen-containing heteroaromatic ring and the carbazole skeleton having a substituent at the 2-position are preferably bonded through an arylene group. With such a structure, a material having high S1 level and T1 level and heat resistance can be obtained.

また、本発明の一態様に係る有機化合物における、含窒素複素芳香環は6員環構造を有していると好ましい。さらに好ましくは、ピリジン、ジアジン、トリアジンである。このような構造を有する有機化合物を発光素子に用いることで、電子輸送性に優れ、信頼性の良好な発光素子を提供することができる。 In the organic compound according to one embodiment of the present invention, the nitrogen-containing heteroaromatic ring preferably has a 6-membered ring structure. More preferred are pyridine, diazine, and triazine. By using an organic compound having such a structure for a light-emitting element, a light-emitting element with excellent electron transportability and high reliability can be provided.

<量子化学計算を用いた置換位置による材料特性の解析>
ここで、カルバゾール骨格に置換基を導入した場合における、置換位置による材料特性の変化について、量子化学計算を用いて以下説明する。
<Analysis of material properties by substitution position using quantum chemistry calculation>
Here, changes in material properties depending on the substitution position when a substituent is introduced into the carbazole skeleton will be described below using quantum chemical calculations.

Figure 2018104359
Figure 2018104359

上記、化合物A1乃至化合物A5に今回解析に用いた化合物を示す。化合物A1は、9−フェニル−9H−カルバゾール(以下PCz)である。化合物A2はPCzのカルバゾール骨格の1位にメチル基を導入した化合物であり、化合物A3はPCzのカルバゾール骨格の2位にメチル基を導入した化合物であり、化合物A4はPCzのカルバゾール骨格の3位にメチル基を導入した化合物であり、化合物A5はPCzのカルバゾール骨格の4位にメチル基を導入した化合物である。 The compounds used in this analysis are shown as compounds A1 to A5. Compound A1 is 9-phenyl-9H-carbazole (hereinafter referred to as PCz). Compound A2 is a compound in which a methyl group is introduced into position 1 of the carbazole skeleton of PCz, Compound A3 is a compound in which a methyl group is introduced into position 2 of the carbazole skeleton of PCz, and Compound A4 is position 3 of the carbazole skeleton of PCz. Compound A5 is a compound in which a methyl group is introduced at the 4-position of the carbazole skeleton of PCz.

上記、化合物A1乃至化合物A5の最高被占軌道(Highest Occupied Molecular Orbital、HOMOともいう)準位とHOMO軌道の分布の解析を行った。計算方法は、それぞれの化合物の一重項基底状態(S0)に関して、S0準位が最も低くなる最安定構造における振動(スピン密度)解析を行った。計算方法は密度汎関数法(DFT)を用いた。DFTの全エネルギーは、ポテンシャルエネルギー、電子間静電エネルギー、電子の運動エネルギーと複雑な電子間の相互作用を全て含む交換相関エネルギーの和で表される。DFTでは、電子密度で表現された一電子ポテンシャルの汎関数(関数の関数の意)で交換相関相互作用を近似しているため、計算は高速である。ここでは、混合汎関数であるB3LYPを用いて、交換と相関エネルギーに係る各パラメータの重みを規定した。また、基底関数として、6−311G(d,p)を用いた。計算プログラムには、Gaussian 09を用いた。その結果を図1及び表1に示す。 Analysis of the highest occupied orbital (also referred to as Highest Occupied Molecular Orbital, HOMO) levels and HOMO orbitals of the compounds A1 to A5 was performed. As a calculation method, vibration (spin density) analysis in the most stable structure in which the S0 level is the lowest was performed for the singlet ground state (S0) of each compound. The calculation method used was a density functional method (DFT). The total energy of DFT is represented by the sum of potential energy, electrostatic energy between electrons, exchange correlation energy including all interactions between kinetic energy of electrons and complex electrons. In DFT, the exchange correlation interaction is approximated by a functional of one electron potential expressed by electron density (meaning a function of a function), and thus the calculation is fast. Here, the weight of each parameter related to exchange and correlation energy is defined using B3LYP which is a mixed functional. Moreover, 6-311G (d, p) was used as a basis function. Gaussian 09 was used as the calculation program. The results are shown in FIG.

Figure 2018104359
Figure 2018104359

図1中、分子中につけた影は、(A1)乃至(A5)分子中におけるHOMO軌道の分布を示している。図1より、カルバゾール骨格の2位の炭素上のHOMO軌道の分布密度が低いことが分かった。すなわち、化合物A3のようにカルバゾール骨格の2位に置換基を有する場合、その置換基の影響を受けにくいことが示唆された。 In FIG. 1, the shadows in the molecules indicate the distribution of HOMO orbitals in the molecules (A1) to (A5). FIG. 1 shows that the distribution density of the HOMO orbitals on the carbon at the 2-position of the carbazole skeleton is low. That is, it was suggested that when a substituent is present at the 2-position of the carbazole skeleton as in Compound A3, it is difficult to be affected by the substituent.

また、表1より、PCzにメチル基を導入した化合物A2乃至化合物A5を比較すると、カルバゾール骨格の2位にメチル基を有する化合物A3が最もHOMO準位が低いことが分かった。 In addition, Table 1 shows that when Compound A2 to Compound A5 in which a methyl group is introduced into PCz are compared, Compound A3 having a methyl group at the 2-position of the carbazole skeleton has the lowest HOMO level.

発光素子の発光層はホスト材料とゲスト材料が混合される場合があり、さらに該ホスト材料には電子輸送性材料と正孔輸送性材料が混合される場合がある。この場合、電子輸送性材料のHOMO準位は正孔輸送性材料のHOMO準位よりも低いことが好ましい。電子輸送性材料のHOMO準位は正孔輸送性材料のHOMO準位よりも高い場合、電子輸送性材料が正孔注入障壁となるため、駆動電圧が上昇してしまう。そのため、電子輸送性材料と正孔輸送性材料を発光層に用いる場合、電子輸送性材料のHOMO準位は低い方が好ましい。 In the light emitting layer of the light emitting element, a host material and a guest material may be mixed, and an electron transporting material and a hole transporting material may be mixed in the host material. In this case, the HOMO level of the electron transporting material is preferably lower than the HOMO level of the hole transporting material. When the HOMO level of the electron transporting material is higher than the HOMO level of the hole transporting material, the electron transporting material becomes a hole injection barrier, so that the driving voltage is increased. Therefore, when an electron transporting material and a hole transporting material are used for the light-emitting layer, it is preferable that the electron transporting material has a low HOMO level.

また、発光層が正孔輸送性材料と電子輸送性材料との組み合わせである場合、その混合比によってキャリアバランスを容易に制御することが可能となる。具体的には、正孔輸送性材料:電子輸送性材料=1:9から9:1(重量比)の範囲が好ましい。 When the light emitting layer is a combination of a hole transporting material and an electron transporting material, the carrier balance can be easily controlled by the mixing ratio. Specifically, a hole transporting material: electron transporting material = 1: 9 to 9: 1 (weight ratio) is preferable.

また、HOMOが低い電子輸送性材料は、電子輸送層に適用することで、発光層と電子輸送層との界面に正孔注入障壁を形成することができるため好ましい。この場合、電子輸送層への正孔注入を抑制することができ、発光素子の発光効率を向上させることができる。 An electron-transporting material with low HOMO is preferable because it can form a hole-injection barrier at the interface between the light-emitting layer and the electron-transporting layer when applied to the electron-transporting layer. In this case, hole injection into the electron transport layer can be suppressed, and the light emission efficiency of the light emitting element can be improved.

メチル基のようなアルキル基は電子供与性基のため、有機化合物に置換基として導入すると、導入された骨格の電荷密度が高まるため、HOMO準位が高くなると予想されるが、カルバゾール骨格の2位に置換基を有する化合物A3は、図1より、HOMO軌道の分布密度が小さいため、メチル基を導入した場合におけるHOMO準位の増加量が他の置換位置、すなわち、カルバゾール骨格の1位、3位、4位の場合と比べて小さい。すなわち、メチル基を持たない化合物A1と同様のHOMO準位を有したまま、メチル基が導入できることが示唆された。換言すると、カルバゾール骨格にアルキル基を導入する場合、2位にアルキル基を導入することで、低いHOMO準位を有したまま、分子量を増大させることができ、有機化合物の耐熱性を向上させることができる。また、7位にアルキルを導入した場合も、2位にアルキル基を導入した場合と同様の効果が得られると予想される。 Since an alkyl group such as a methyl group is an electron donating group, when introduced as a substituent into an organic compound, the charge density of the introduced skeleton is increased, and thus the HOMO level is expected to be high. Since compound A3 having a substituent at the position has a small distribution density of HOMO orbitals from FIG. 1, the amount of increase in the HOMO level when a methyl group is introduced is other substitution positions, that is, position 1 of the carbazole skeleton, Smaller than the third and fourth place. That is, it was suggested that the methyl group can be introduced while having the same HOMO level as the compound A1 having no methyl group. In other words, when an alkyl group is introduced into the carbazole skeleton, by introducing an alkyl group at the 2-position, the molecular weight can be increased while having a low HOMO level, and the heat resistance of the organic compound is improved. Can do. Also, when alkyl is introduced at the 7-position, it is expected that the same effect as when an alkyl group is introduced at the 2-position is obtained.

また、上記では置換基がメチル基の場合について、量子化学計算を行ったが、上記効果はメチル基に限られない。置換基が飽和炭化水素基のような、電子供与性基の場合、同様の効果があると予想される。 Moreover, although the quantum chemistry calculation was performed about the case where a substituent is a methyl group above, the said effect is not restricted to a methyl group. A similar effect is expected when the substituent is an electron donating group such as a saturated hydrocarbon group.

なお、本実施の形態における有機化合物は、蒸着法(真空蒸着法を含む)、インクジェット法、塗布法、グラビア印刷法等の方法を用いて成膜することができる。 Note that the organic compound in this embodiment can be formed by a deposition method (including a vacuum deposition method), an inkjet method, a coating method, a gravure printing method, or the like.

なお、本実施の形態は、他の実施の形態と適宜組み合わせることが可能である。 Note that this embodiment can be combined with any of the other embodiments as appropriate.

(実施の形態2)
本実施の形態では、本発明の一態様である一般式(G0)で表される有機化合物の合成方法について説明する。
(Embodiment 2)
In this embodiment, a method for synthesizing the organic compound represented by General Formula (G0) which is one embodiment of the present invention will be described.

下記一般式(G0)で表される化合物は、以下のような簡便な合成スキームにより合成できる。 The compound represented by the following general formula (G0) can be synthesized by the following simple synthesis scheme.

Figure 2018104359
Figure 2018104359

例えば、次にスキーム(F1)に示すように、カルバゾール化合物(a1)と、ジハロゲン化合物(a2)とをカップリングさせることで、(a3)表されるハロゲン化物を得ることができる。この時、XとXは、それぞれハロゲンを表す。 For example, as shown in the following scheme (F1), the carbazole compound (a1) and the dihalogen compound (a2) are coupled to obtain the halide represented by (a3). At this time, X 1 and X 2 each represent halogen.

この反応は様々な条件があるが、その一例として、塩基存在下にて金属触媒を用いた合成方法を適用することができる。例えば、ブッフバルト・ハートウィッグ反応やウルマン反応を用いることができる。 This reaction has various conditions. As an example, a synthesis method using a metal catalyst in the presence of a base can be applied. For example, the Buchwald-Hartwig reaction or the Ullmann reaction can be used.

Figure 2018104359
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次にスキーム(F2)に示すように、ハロゲン化物(a3)を金属触媒と反応させることで活性化させた化合物と、ホウ酸エステルとを反応させることで、ホウ素化合物(a4)が得られる。この時、Zはボロン酸またはジアルコキシボロンを表す。
その活性化の一例としては、エーテル溶媒中にてアルキルリチウム試薬でリチオ化する反応や、マグネシウムでグリニア反応剤とする反応を用いることができる。
Next, as shown in Scheme (F2), a boron compound (a4) is obtained by reacting a boric acid ester with a compound activated by reacting the halide (a3) with a metal catalyst. At this time, Z 1 represents boronic acid or dialkoxyboron.
As an example of the activation, a reaction of lithiation with an alkyl lithium reagent in an ether solvent, or a reaction using magnesium as a grinder reagent can be used.

Figure 2018104359
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次にスキーム(F3)に示すように、ホウ素化合物(a4)と、ジハロゲン化合物(a5)とをカップリングさせることで、(a4)表されるハロゲン化物を得ることができる。この時、XとXは、それぞれハロゲンを表す。 Next, as shown in the scheme (F3), a boron compound (a4) and a dihalogen compound (a5) are coupled to obtain a halide represented by (a4). At this time, X 3 and X 4 each represent halogen.

この反応は様々な条件があるが、その一例として、塩基存在下にて金属触媒を用いた合成方法を適用することができる。例えば、鈴木・宮浦反応を用いることができる。 This reaction has various conditions. As an example, a synthesis method using a metal catalyst in the presence of a base can be applied. For example, the Suzuki-Miyaura reaction can be used.

Figure 2018104359
Figure 2018104359

次にスキーム(F4)に示すように、ハロゲン化合物(a6)とアリールホウ素化合物(a7)と、とをカップリングさせることで、目的物である(G0)表される化合物を得ることができる。この時、Zはボロン酸またはジアルコキシボロンを表す。 Next, as shown in Scheme (F4), by coupling a halogen compound (a6) and an aryl boron compound (a7), a compound represented by (G0) which is the target product can be obtained. At this time, Z 2 represents boronic acid or dialkoxyboron.

この反応は様々な条件があるが、その一例として、塩基存在下にて金属触媒を用いた合成方法を適用することができる。例えば、鈴木・宮浦反応を用いることができる。 This reaction has various conditions. As an example, a synthesis method using a metal catalyst in the presence of a base can be applied. For example, the Suzuki-Miyaura reaction can be used.

Figure 2018104359
Figure 2018104359

なお化合物(a6)と化合物(a7)の少なくとも反応基(ZやZ)以外の部分が同じである場合、スキーム(F3)で化合物(a4)を化合物(a5)に対して二等量反応させれば合成ステップが少なくて済むため、好ましい。また少なくともBとBに置換基を持つことになるため、熱物性の高い化合物が簡便に得られ、好ましい。 In addition, when at least a portion other than the reactive group (Z 1 or Z 2 ) of the compound (a6) and the compound (a7) is the same, the compound (a4) is equivalent to the compound (a5) in the scheme (F3) The reaction is preferable because it requires fewer synthesis steps. Further, since at least B 1 and B 3 have substituents, a compound having high thermophysical properties can be obtained easily and is preferable.

なお、上記一般式(G0)及び、(a1)乃至(a7)において、Aは、含窒素複素芳香環を表し、B乃至Bのいずれか一は、炭素数1乃至6のアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数3乃至7のシクロアルキル基を表し、その他及びR乃至R12は、それぞれ独立に、水素、炭素数1乃至6のアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数3乃至7のシクロアルキル基、または置換もしくは無置換の炭素数6乃至13のアリール基、のいずれかを表し、Ar及びArはそれぞれ独立に置換もしくは無置換の炭素数6乃至25のアリーレン基を表し、n、kは0乃至3の整数を表し、mは1乃至3の整数を表す。 In the above general formulas (G0) and (a1) to (a7), A represents a nitrogen-containing heteroaromatic ring, and any one of B 1 to B 4 represents an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, Represents a substituted or unsubstituted cycloalkyl group having 3 to 7 carbon atoms, and the others and R 1 to R 12 each independently represent hydrogen, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, a substituted or unsubstituted carbon group having 3 to 7 carbon atoms. 7 or a substituted or unsubstituted aryl group having 6 to 13 carbon atoms, and Ar 1 and Ar 2 each independently represents a substituted or unsubstituted arylene group having 6 to 25 carbon atoms. N, k represents an integer of 0 to 3, and m represents an integer of 1 to 3.

また、本発明の有機化合物(G0)の合成において、合成方法は合成スキーム(F1)乃至(F4)に限られない。 In the synthesis of the organic compound (G0) of the present invention, the synthesis method is not limited to the synthesis schemes (F1) to (F4).

(実施の形態3)
実施の形態では、本発明の一態様の発光素子について、図2を用いて以下説明する。
(Embodiment 3)
In Embodiment, a light-emitting element of one embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS.

<発光素子の構成例>
まず、本発明の一態様の発光素子の構成について、図2(A)(B)(C)を用いて、以下説明する。
<Configuration example of light emitting element>
First, the structure of the light-emitting element of one embodiment of the present invention is described below with reference to FIGS.

図2(A)は、本発明の一態様の発光素子150の断面模式図である。   FIG. 2A is a schematic cross-sectional view of the light-emitting element 150 of one embodiment of the present invention.

発光素子150は、一対の電極(電極101及び電極102)を有し、該一対の電極間に設けられたEL層100を有する。EL層100は、少なくとも発光層140を有する。   The light-emitting element 150 includes a pair of electrodes (the electrode 101 and the electrode 102) and the EL layer 100 provided between the pair of electrodes. The EL layer 100 includes at least a light emitting layer 140.

また、図2(A)に示すEL層100は、発光層140の他に、正孔注入層111、正孔輸送層112、電子輸送層118、及び電子注入層119等の機能層を有する。   In addition to the light-emitting layer 140, the EL layer 100 illustrated in FIG. 2A includes functional layers such as a hole injection layer 111, a hole transport layer 112, an electron transport layer 118, and an electron injection layer 119.

なお、本実施の形態においては、一対の電極のうち、電極101を陽極として、電極102を陰極として説明するが、発光素子152の構成としては、その限りではない。つまり、電極101を陰極とし、電極102を陽極とし、当該電極間の各層の積層を、逆の順番にしてもよい。すなわち、陽極側から、正孔注入層111と、正孔輸送層112と、発光層140と、電子輸送層118と、電子注入層119と、が積層する順番とすればよい。   Note that in this embodiment, of the pair of electrodes, the electrode 101 is an anode and the electrode 102 is a cathode, but the structure of the light-emitting element 152 is not limited thereto. That is, the electrode 101 may be a cathode, the electrode 102 may be an anode, and the layers stacked between the electrodes may be reversed. In other words, the hole injection layer 111, the hole transport layer 112, the light-emitting layer 140, the electron transport layer 118, and the electron injection layer 119 may be stacked in this order from the anode side.

なお、EL層100の構成は、図2(A)に示す構成に限定されず、正孔注入層111、正孔輸送層112、電子輸送層118、及び電子注入層119の中から選ばれた少なくとも一つを有する構成とすればよい。あるいは、EL層100は、正孔または電子の注入障壁を低減する、正孔または電子の輸送性を向上する、正孔または電子の輸送性を阻害する、または電極による消光現象を抑制する、ことができる等の機能を有する機能層を有する構成としてもよい。なお、機能層はそれぞれ単層であっても、複数の層が積層された構成であってもよい。   Note that the structure of the EL layer 100 is not limited to the structure shown in FIG. 2A, and is selected from the hole injection layer 111, the hole transport layer 112, the electron transport layer 118, and the electron injection layer 119. What is necessary is just to set it as the structure which has at least one. Alternatively, the EL layer 100 reduces a hole or electron injection barrier, improves a hole or electron transport property, inhibits a hole or electron transport property, or suppresses a quenching phenomenon caused by an electrode. It is good also as a structure which has a functional layer which has the function of being able to do. Note that each functional layer may be a single layer or a structure in which a plurality of layers are stacked.

発光素子150はEL層100のいずれかの層に本発明の一態様に係る有機化合物が含まれていればよい。なお、該有機化合物が含まれる層として好ましくは電子輸送層118若しくはであり、さらに好ましくは発光層140である。 The light-emitting element 150 only needs to include the organic compound according to one embodiment of the present invention in any layer of the EL layer 100. Note that the layer containing the organic compound is preferably the electron transporting layer 118 or more preferably the light emitting layer 140.

図2(B)は、図2(A)に示す発光層140の一例を示す断面模式図である。図2(B)に示す発光層140は、ホスト材料141と、ゲスト材料142と、を有する。また、ホスト材料141は、有機化合物141_1と、有機化合物141_2と、を有する。   FIG. 2B is a schematic cross-sectional view illustrating an example of the light-emitting layer 140 illustrated in FIG. A light-emitting layer 140 illustrated in FIG. 2B includes a host material 141 and a guest material 142. The host material 141 includes an organic compound 141_1 and an organic compound 141_2.

また、ゲスト材料142としては、発光性の有機材料を用いればよく、該発光性の有機材料としては、蛍光を発することができる材料(以下、蛍光材料という)や、燐光を発することができる材料(以下、燐光材料ともいう)があげられる。以下の説明においては、ゲスト材料142として、燐光材料を用いる構成について説明する。なお、ゲスト材料142を燐光材料として読み替えてもよい。   The guest material 142 may be a light-emitting organic material. The light-emitting organic material may be a material that can emit fluorescence (hereinafter referred to as a fluorescent material) or a material that can emit phosphorescence. (Hereinafter also referred to as phosphorescent material). In the following description, a structure in which a phosphorescent material is used as the guest material 142 will be described. Note that the guest material 142 may be read as a phosphorescent material.

図2(B)に示すような、発光層に有機化合物141_1及び有機化合物141_2のように2種のホスト材料を用いる場合(co−host系)、一般的には、2種のホスト材料には、電子輸送性の材料と正孔輸送性の材料が1種類ずつ用いられる。このような構成は、正孔輸送層112と発光層140の間の正孔注入障壁と、電子輸送層118と発光層140の間の電子注入障壁が小さくなるため、駆動電圧を低減することができるため好ましい構成である。   In the case where two types of host materials such as the organic compound 141_1 and the organic compound 141_2 are used for the light emitting layer as shown in FIG. 2B (co-host system), in general, the two types of host materials include Each of the electron transporting material and the hole transporting material is used. Such a configuration can reduce the driving voltage because the hole injection barrier between the hole transport layer 112 and the light emitting layer 140 and the electron injection barrier between the electron transport layer 118 and the light emitting layer 140 are reduced. Since it is possible, it is a preferable structure.

<発光素子の発光機構>
次に、発光層140の発光機構について、以下説明を行う。
<Light emitting mechanism of light emitting element>
Next, the light emission mechanism of the light emitting layer 140 will be described below.

発光層140におけるホスト材料141が有する有機化合物141_1および有機化合物141_2は、励起錯体(エキサイプレックス、エキシプレックスまたはExciplexともいう)を形成する。   The organic compound 141_1 and the organic compound 141_2 included in the host material 141 in the light-emitting layer 140 form an exciplex (also referred to as an exciplex, exciplex, or exciplex).

発光層140における有機化合物141_1と、有機化合物141_2と、ゲスト材料142とのエネルギー準位の相関を図2(C)に示す。なお、図2(C)における表記及び符号は、以下の通りである。
・Host(141_1):有機化合物141_1(ホスト材料)
・Host(141_2):有機化合物141_2(ホスト材料)
・Guest(142):ゲスト材料142(燐光性化合物)
・SPH1:有機化合物141_1(ホスト材料)のS1準位
・TPH1:有機化合物141_1(ホスト材料)のT1準位
・SPH2:有機化合物141_2(ホスト材料)のS1準位
・TPH2:有機化合物141_2(ホスト材料)のT1準位
・SPG:ゲスト材料142(燐光性化合物)のS1準位
・TPG:ゲスト材料142(燐光性化合物)のT1準位
・SPE:励起錯体のS1準位
・TPE:励起錯体のT1準位
FIG. 2C illustrates the correlation of energy levels among the organic compound 141_1, the organic compound 141_2, and the guest material 142 in the light-emitting layer 140. In addition, the notation and code | symbol in FIG.2 (C) are as follows.
Host (141_1): Organic compound 141_1 (host material)
Host (141_2): Organic compound 141_2 (host material)
Guest (142): Guest material 142 (phosphorescent compound)
· S PH1: organic compound 141_1 (host material) of the S1 level · T PH1: organic compound 141_1 (host material) of the T1 level · S PH2: organic compound 141_2 (host material) of the S1 level · T PH2: Organic T1 level · S PG compounds 141_2 (host material): guest material 142 (phosphorescent compound) of S1 level · T PG: guest material 142 (phosphorescent compound) of T1 level · S PE: exciplex S1 Level / T PE : T1 level of exciplex

有機化合物141_1と有機化合物141_2とは励起錯体を形成し、該励起錯体のS1準位(SPE)とT1準位(TPE)は互いに隣接するエネルギーとなる(図2(C) ルートE参照)。 The organic compound 141_1 and the organic compound 141_2 form an exciplex, and the S1 level (S PE ) and the T1 level (T PE ) of the exciplex are adjacent to each other (FIG. 2C, route E 1 reference).

有機化合物141_1及び有機化合物141_2は、一方がホールを、他方が電子を受け取ることで速やかに励起錯体を形成する。あるいは、一方が励起状態となると、速やかに他方と相互作用することで励起錯体を形成する。したがって、発光層140における励起子のほとんどが励起錯体として存在する。励起錯体の励起エネルギー準位(SPEまたはTPE)は、励起錯体を形成するホスト材料(有機化合物141_1及び有機化合物141_2)のS1準位(SPH1及びSPH2)より低くなるため、より低い励起エネルギーでホスト材料141の励起状態を形成することが可能となる。これによって、発光素子の駆動電圧を下げることができる。 One of the organic compound 141_1 and the organic compound 141_2 quickly forms an exciplex by receiving holes and receiving electrons by the other. Alternatively, when one is in an excited state, it rapidly interacts with the other to form an exciplex. Therefore, most excitons in the light-emitting layer 140 exist as exciplexes. The excitation energy level (S PE or T PE ) of the exciplex is lower than the S1 level (S PH1 and S PH2 ) of the host material (organic compound 141_1 and organic compound 141_2) that forms the exciplex. The excited state of the host material 141 can be formed with the excitation energy. As a result, the driving voltage of the light emitting element can be lowered.

そして、励起錯体の(SPE)と(TPE)の双方のエネルギーを、ゲスト材料142(燐光性化合物)のT1準位へ移動させて発光が得られる(図2(C) ルートE、E参照)。 Then, the energy of both the (S PE ) and (T PE ) of the exciplex is transferred to the T1 level of the guest material 142 (phosphorescent compound), and light emission is obtained (FIG. 2 (C) Route E 2 , E reference 3).

なお、励起錯体のT1準位(TPE)は、ゲスト材料142のT1準位(TPG)より大きいことが好ましい。そうすることで、生成した励起錯体の一重項励起エネルギーおよび三重項励起エネルギーを、励起錯体のS1準位(SPE)およびT1準位(TPE)からゲスト材料142のT1準位(TPG)へエネルギー移動することができる。 Note that the T1 level (T PE ) of the exciplex is preferably larger than the T1 level (T PG ) of the guest material 142. By doing so, the singlet excitation energy and triplet excitation energy of the generated exciplex are changed from the S1 level (S PE ) and T1 level (T PE ) of the exciplex to the T1 level (T PG ) of the guest material 142. ) To transfer energy.

また、励起錯体からゲスト材料142へ効率よく励起エネルギーを移動させるためには、励起錯体のT1準位(TPE)が、励起錯体を形成する各有機化合物(有機化合物141_1および有機化合物141_2)のT1準位(TPH1およびTPH2)と同等か、より小さいことが好ましい。これにより、各有機化合物(有機化合物141_1及び有機化合物141_2)による励起錯体の三重項励起エネルギーのクエンチが生じにくくなり、効率よく励起錯体からゲスト材料142へエネルギー移動が発生する。 In addition, in order to efficiently transfer excitation energy from the exciplex to the guest material 142, the T1 level (T PE ) of the exciplex corresponds to each organic compound (organic compound 141_1 and organic compound 141_2) that forms the exciplex. It is preferable that it is equal to or smaller than the T1 level ( TPH1 and TPH2 ). Thereby, quenching of triplet excitation energy of the exciplex by each organic compound (organic compound 141_1 and organic compound 141_2) is less likely to occur, and energy transfer from the exciplex to the guest material 142 efficiently occurs.

また、有機化合物141_1と有機化合物141_2との組み合わせが、正孔輸送性を有する化合物と電子輸送性を有する化合物との組み合わせである場合、その混合比によってキャリアバランスを容易に制御することが可能となる。具体的には、正孔輸送性を有する化合物:電子輸送性を有する化合物=1:9から9:1(重量比)の範囲が好ましい。また、該構成を有することで、容易にキャリアバランスを制御することができることから、キャリア再結合領域の制御も簡便に行うことができる。   Further, when the combination of the organic compound 141_1 and the organic compound 141_2 is a combination of a compound having a hole transporting property and a compound having an electron transporting property, the carrier balance can be easily controlled by the mixture ratio. Become. Specifically, a compound having a hole transport property: a compound having an electron transport property = 1: 9 to 9: 1 (weight ratio) is preferable. In addition, since the carrier balance can be easily controlled by having this configuration, the carrier recombination region can be easily controlled.

なお、上記に示すルートE、Eの過程を、本明細書等においてExTET(Exciplex−Triplet Energy Transfer)と呼称する場合がある。別言すると、発光層140は、励起錯体からゲスト材料142への励起エネルギーの供与がある。なお、この場合は必ずしもTPEからSPEへの逆項間交差効率が高い必要はなく、SPEからの発光量子収率が高い必要もないため、材料を幅広く選択することが可能となる。 Note that the processes of the routes E 2 and E 3 described above may be referred to as ExTET (Exciplex-Triple Energy Transfer) in this specification and the like. In other words, the light-emitting layer 140 provides excitation energy from the exciplex to the guest material 142. Note that this is not necessarily the reverse intersystem crossing efficiency from T PE to S PE is high when, because there is no great need emission quantum yield from SPE, it is possible to widely select a material.

有機化合物141_1と有機化合物141_2との組み合わせは、励起錯体を形成することが可能な組み合わせであればよいが、一方が他方のHOMO準位より低いHOMO準位を有し、且つ、他方の最低空軌道(Lowest Unoccupied Molecular Orbital、LUMOともいう)準位より低いLUMO準位を有することが好ましい。   The combination of the organic compound 141_1 and the organic compound 141_2 may be a combination capable of forming an exciplex, but one has a HOMO level lower than the other HOMO level and the other lowest empty It is preferable to have a LUMO level lower than orbital (also referred to as a Lowest Unoccupied Molecular Orbital, LUMO) level.

<材料>
次に、本発明の一態様に係る発光素子の構成要素の詳細について、以下説明を行う。
<Material>
Next, details of components of the light-emitting element according to one embodiment of the present invention are described below.

≪発光層≫
発光層140中では、ホスト材料141が重量比で最も多く存在し、ゲスト材料142は、ホスト材料141中に分散される。ゲスト材料142が蛍光性化合物の場合、発光層140のホスト材料141(有機化合物141_1及び有機化合物141_2)のS1準位は、発光層140のゲスト材料(ゲスト材料142)のS1準位よりも高いことが好ましい。また、ゲスト材料142が燐光性化合物の場合、発光層140のホスト材料141(有機化合物141_1及び有機化合物141_2)のT1準位は、発光層140のゲスト材料(ゲスト材料142)のT1準位よりも高いことが好ましい。
≪Luminescent layer≫
In the light emitting layer 140, the host material 141 is present in the largest amount by weight, and the guest material 142 is dispersed in the host material 141. When the guest material 142 is a fluorescent compound, the S1 level of the host material 141 (the organic compound 141_1 and the organic compound 141_2) of the light-emitting layer 140 is higher than the S1 level of the guest material (guest material 142) of the light-emitting layer 140. It is preferable. In the case where the guest material 142 is a phosphorescent compound, the T1 level of the host material 141 (the organic compound 141_1 and the organic compound 141_2) of the light-emitting layer 140 is higher than the T1 level of the guest material (guest material 142) of the light-emitting layer 140. Is preferably high.

有機化合物141_1としては、含窒素六員複素芳香族骨格を有する化合物であると好ましい。特に本発明の一態様に係る有機化合物は好適に用いることができる。具体的には、ピリジン骨格、ジアジン骨格(ピラジン骨格、ピリミジン骨格、及びピリダジン骨格)、及びトリアジン骨格を有する化合物が挙げられる。これらの塩基性を有する含窒素複素芳香族骨格を有する化合物としては、例えば、ピリジン誘導体、ビピリジン誘導体、ピリミジン誘導体、トリアジン誘導体、キノキサリン誘導体、ジベンゾキノキサリン誘導体、フェナントロリン誘導体、プリン誘導体などの化合物が挙げられる。また、有機化合物141_1としては、正孔よりも電子の輸送性の高い材料(電子輸送性材料)を用いることができ、1×10−6cm/Vs以上の電子移動度を有する材料であることが好ましい。 The organic compound 141_1 is preferably a compound having a nitrogen-containing six-membered heteroaromatic skeleton. In particular, the organic compound according to one embodiment of the present invention can be preferably used. Specific examples include compounds having a pyridine skeleton, a diazine skeleton (pyrazine skeleton, pyrimidine skeleton, and pyridazine skeleton), and a triazine skeleton. Examples of the compound having a basic nitrogen-containing heteroaromatic skeleton include compounds such as pyridine derivatives, bipyridine derivatives, pyrimidine derivatives, triazine derivatives, quinoxaline derivatives, dibenzoquinoxaline derivatives, phenanthroline derivatives, and purine derivatives. . As the organic compound 141_1, a material having an electron transport property higher than that of holes (electron transport material) can be used, and the material has an electron mobility of 1 × 10 −6 cm 2 / Vs or more. It is preferable.

具体的には、例えば、バソフェナントロリン(略称:BPhen)、バソキュプロイン(略称:BCP)などのピリジン骨格を有する複素環化合物や、2−[3−(ジベンゾチオフェン−4−イル)フェニル]ジベンゾ[f,h]キノキサリン(略称:2mDBTPDBq−II)、2−[3’−(ジベンゾチオフェン−4−イル)ビフェニル−3−イル]ジベンゾ[f,h]キノキサリン(略称:2mDBTBPDBq−II)、2−[3’−(9H−カルバゾール−9−イル)ビフェニル−3−イル]ジベンゾ[f,h]キノキサリン(略称:2mCzBPDBq)、2−[4−(3,6−ジフェニル−9H−カルバゾール−9−イル)フェニル]ジベンゾ[f,h]キノキサリン(略称:2CzPDBq−III)、7−[3−(ジベンゾチオフェン−4−イル)フェニル]ジベンゾ[f,h]キノキサリン(略称:7mDBTPDBq−II)、及び、6−[3−(ジベンゾチオフェン−4−イル)フェニル]ジベンゾ[f,h]キノキサリン(略称:6mDBTPDBq−II)、(2−[3−(3,9’−ビ−9H−カルバゾール−9−イル)フェニル]ジベンゾ[f,h]キノキサリン)(略称:2mCzCzPDBq)、4,6−ビス[3−(フェナントレン−9−イル)フェニル]ピリミジン(略称:4,6mPnP2Pm)、4,6−ビス[3−(4−ジベンゾチエニル)フェニル]ピリミジン(略称:4,6mDBTP2Pm−II)、4,6−ビス[3−(9H−カルバゾール−9−イル)フェニル]ピリミジン(略称:4,6mCzP2Pm)などのジアジン骨格を有する複素環化合物や、2−{4−[3−(N−フェニル−9H−カルバゾール−3−イル)−9H−カルバゾール−9−イル]フェニル}−4,6−ジフェニル−1,3,5−トリアジン(略称:PCCzPTzn)などのトリアジン骨格を有する複素環化合物や、3,5−ビス[3−(9H−カルバゾール−9−イル)フェニル]ピリジン(略称:35DCzPPy)、1,3,5−トリ[3−(3−ピリジル)フェニル]ベンゼン(略称:TmPyPB)などのピリジン骨格を有する複素環化合物も用いることができる。上述した複素環化合物の中でも、トリアジン骨格、ジアジン(ピリミジン、ピラジン、ピリダジン)骨格、またはピリジン骨格を有する複素環化合物は、安定で信頼性が良好であり好ましい。また、当該骨格を有する複素環化合物は、電子輸送性が高く、駆動電圧低減にも寄与する。また、ポリ(2,5−ピリジンジイル)(略称:PPy)、ポリ[(9,9−ジヘキシルフルオレン−2,7−ジイル)−co−(ピリジン−3,5−ジイル)](略称:PF−Py)、ポリ[(9,9−ジオクチルフルオレン−2,7−ジイル)−co−(2,2’−ビピリジン−6,6’−ジイル)](略称:PF−BPy)のような高分子化合物を用いることもできる。ここに述べた物質は、主に1×10−6cm/Vs以上の電子移動度を有する物質である。なお、正孔よりも電子の輸送性の高い物質であれば、上記以外の物質を用いても構わない。 Specifically, for example, heterocyclic compounds having a pyridine skeleton such as bathophenanthroline (abbreviation: BPhen), bathocuproin (abbreviation: BCP), and 2- [3- (dibenzothiophen-4-yl) phenyl] dibenzo [f , H] quinoxaline (abbreviation: 2mDBTPDBq-II), 2- [3 ′-(dibenzothiophen-4-yl) biphenyl-3-yl] dibenzo [f, h] quinoxaline (abbreviation: 2mDBTPBPDBq-II), 2- [ 3 ′-(9H-carbazol-9-yl) biphenyl-3-yl] dibenzo [f, h] quinoxaline (abbreviation: 2mCzBPDBq), 2- [4- (3,6-diphenyl-9H-carbazol-9-yl) ) Phenyl] dibenzo [f, h] quinoxaline (abbreviation: 2CzPDBq-III), 7- [3- (diben) Thiophen-4-yl) phenyl] dibenzo [f, h] quinoxaline (abbreviation: 7mDBTPDBq-II) and 6- [3- (dibenzothiophen-4-yl) phenyl] dibenzo [f, h] quinoxaline (abbreviation: 6mDBTPDBq-II), (2- [3- (3,9′-bi-9H-carbazol-9-yl) phenyl] dibenzo [f, h] quinoxaline) (abbreviation: 2mCzCzPDBq), 4,6-bis [3 -(Phenanthrene-9-yl) phenyl] pyrimidine (abbreviation: 4,6mPnP2Pm), 4,6-bis [3- (4-dibenzothienyl) phenyl] pyrimidine (abbreviation: 4,6mDBTP2Pm-II), 4,6- Diazis such as bis [3- (9H-carbazol-9-yl) phenyl] pyrimidine (abbreviation: 4,6mCzP2Pm) A heterocyclic compound having a skeleton, 2- {4- [3- (N-phenyl-9H-carbazol-3-yl) -9H-carbazol-9-yl] phenyl} -4,6-diphenyl-1,3 , 5-triazine (abbreviation: PCCzPTzn) and other heterocyclic compounds having a triazine skeleton, 3,5-bis [3- (9H-carbazol-9-yl) phenyl] pyridine (abbreviation: 35DCzPPy), 1,3, A heterocyclic compound having a pyridine skeleton such as 5-tri [3- (3-pyridyl) phenyl] benzene (abbreviation: TmPyPB) can also be used. Among the heterocyclic compounds described above, a heterocyclic compound having a triazine skeleton, a diazine (pyrimidine, pyrazine, pyridazine) skeleton, or a pyridine skeleton is preferable because it is stable and reliable. In addition, the heterocyclic compound having the skeleton has a high electron transporting property and contributes to a reduction in driving voltage. In addition, poly (2,5-pyridinediyl) (abbreviation: PPy), poly [(9,9-dihexylfluorene-2,7-diyl) -co- (pyridine-3,5-diyl)] (abbreviation: PF -Py), poly [(9,9-dioctylfluorene-2,7-diyl) -co- (2,2′-bipyridine-6,6′-diyl)] (abbreviation: PF-BPy) Molecular compounds can also be used. The substances mentioned here are mainly substances having an electron mobility of 1 × 10 −6 cm 2 / Vs or higher. Note that other than the above substances, any substance that has a property of transporting more electrons than holes may be used.

有機化合物141_2としては、含窒素五員複素環骨格または3級アミン骨格を有する化合物が好ましい。具体的には、ピロール骨格または芳香族アミン骨格が挙げられる。例えば、インドール誘導体、カルバゾール誘導体、トリアリールアミン誘導体などが挙げられる。また、含窒素五員複素環骨格としては、イミダゾール骨格、トリアゾール骨格、及びテトラゾール骨格が挙げられる。また、有機化合物141_2としては、電子よりも正孔の輸送性の高い材料(正孔輸送性材料)を用いることができ、1×10−6cm/Vs以上の正孔移動度を有する材料であることが好ましい。また、該正孔輸送性材料は高分子化合物であっても良い。 As the organic compound 141_2, a compound having a nitrogen-containing five-membered heterocyclic skeleton or a tertiary amine skeleton is preferable. Specific examples include a pyrrole skeleton or an aromatic amine skeleton. For example, indole derivatives, carbazole derivatives, triarylamine derivatives, and the like can be given. Examples of the nitrogen-containing five-membered heterocyclic skeleton include an imidazole skeleton, a triazole skeleton, and a tetrazole skeleton. As the organic compound 141_2, a material having a property of transporting more holes than electrons (a hole transporting material) can be used, and a material having a hole mobility of 1 × 10 −6 cm 2 / Vs or higher. It is preferable that The hole transporting material may be a polymer compound.

これら正孔輸送性の高い材料として、具体的には、芳香族アミン化合物としては、N,N’−ジ(p−トリル)−N,N’−ジフェニル−p−フェニレンジアミン(略称:DTDPPA)、4,4’−ビス[N−(4−ジフェニルアミノフェニル)−N−フェニルアミノ]ビフェニル(略称:DPAB)、N,N’−ビス{4−[ビス(3−メチルフェニル)アミノ]フェニル}−N,N’−ジフェニル−(1,1’−ビフェニル)−4,4’−ジアミン(略称:DNTPD)、1,3,5−トリス[N−(4−ジフェニルアミノフェニル)−N−フェニルアミノ]ベンゼン(略称:DPA3B)等を挙げることができる。   As these materials having a high hole transporting property, specifically, as an aromatic amine compound, N, N′-di (p-tolyl) -N, N′-diphenyl-p-phenylenediamine (abbreviation: DTDPPA) 4,4′-bis [N- (4-diphenylaminophenyl) -N-phenylamino] biphenyl (abbreviation: DPAB), N, N′-bis {4- [bis (3-methylphenyl) amino] phenyl } -N, N′-diphenyl- (1,1′-biphenyl) -4,4′-diamine (abbreviation: DNTPD), 1,3,5-tris [N- (4-diphenylaminophenyl) -N— Phenylamino] benzene (abbreviation: DPA3B) and the like.

また、カルバゾール誘導体としては、具体的には、3−[N−(4−ジフェニルアミノフェニル)−N−フェニルアミノ]−9−フェニルカルバゾール(略称:PCzDPA1)、3,6−ビス[N−(4−ジフェニルアミノフェニル)−N−フェニルアミノ]−9−フェニルカルバゾール(略称:PCzDPA2)、3,6−ビス[N−(4−ジフェニルアミノフェニル)−N−(1−ナフチル)アミノ]−9−フェニルカルバゾール(略称:PCzTPN2)、3−[N−(9−フェニルカルバゾール−3−イル)−N−フェニルアミノ]−9−フェニルカルバゾール(略称:PCzPCA1)、3,6−ビス[N−(9−フェニルカルバゾール−3−イル)−N−フェニルアミノ]−9−フェニルカルバゾール(略称:PCzPCA2)、3−[N−(1−ナフチル)−N−(9−フェニルカルバゾール−3−イル)アミノ]−9−フェニルカルバゾール(略称:PCzPCN1)等を挙げることができる。   As the carbazole derivative, specifically, 3- [N- (4-diphenylaminophenyl) -N-phenylamino] -9-phenylcarbazole (abbreviation: PCzDPA1), 3,6-bis [N- ( 4-diphenylaminophenyl) -N-phenylamino] -9-phenylcarbazole (abbreviation: PCzDPA2), 3,6-bis [N- (4-diphenylaminophenyl) -N- (1-naphthyl) amino] -9 -Phenylcarbazole (abbreviation: PCzTPN2), 3- [N- (9-phenylcarbazol-3-yl) -N-phenylamino] -9-phenylcarbazole (abbreviation: PCzPCA1), 3,6-bis [N- ( 9-phenylcarbazol-3-yl) -N-phenylamino] -9-phenylcarbazole (abbreviation: PCzPCA2 , 3- [N- (1- naphthyl)-N-(9-phenyl-3-yl) amino] -9-phenylcarbazole (abbreviation: PCzPCN1), and the like.

また、カルバゾール誘導体としては、他に、4,4’−ジ(N−カルバゾリル)ビフェニル(略称:CBP)、1,3,5−トリス[4−(N−カルバゾリル)フェニル]ベンゼン(略称:TCPB)、9−[4−(10−フェニル−9−アントリル)フェニル]−9H−カルバゾール(略称:CzPA)、1,4−ビス[4−(N−カルバゾリル)フェニル]−2,3,5,6−テトラフェニルベンゼン等を用いることができる。   As other carbazole derivatives, 4,4′-di (N-carbazolyl) biphenyl (abbreviation: CBP), 1,3,5-tris [4- (N-carbazolyl) phenyl] benzene (abbreviation: TCPB) ), 9- [4- (10-phenyl-9-anthryl) phenyl] -9H-carbazole (abbreviation: CzPA), 1,4-bis [4- (N-carbazolyl) phenyl] -2,3,5, 6-tetraphenylbenzene or the like can be used.

また、N,N−ジフェニル−9−[4−(10−フェニル−9−アントリル)フェニル]−9H−カルバゾール−3−アミン(略称:CzA1PA)、4−(10−フェニル−9−アントリル)トリフェニルアミン(略称:DPhPA)、4−(9H−カルバゾール−9−イル)−4’−(10−フェニル−9−アントリル)トリフェニルアミン(略称:YGAPA)、N,9−ジフェニル−N−[4−(10−フェニル−9−アントリル)フェニル]−9H−カルバゾール−3−アミン(略称:PCAPA)、N,9−ジフェニル−N−{4−[4−(10−フェニル−9−アントリル)フェニル]フェニル}−9H−カルバゾール−3−アミン(略称:PCAPBA)、N,9−ジフェニル−N−(9,10−ジフェニル−2−アントリル)−9H−カルバゾール−3−アミン(略称:2PCAPA)、9−フェニル−3−[4−(10−フェニル−9−アントリル)フェニル]−9H−カルバゾール(略称:PCzPA)、3,6−ジフェニル−9−[4−(10−フェニル−9−アントリル)フェニル]−9H−カルバゾール(略称:DPCzPA)、N,N,N’,N’,N’’,N’’,N’’’,N’’’−オクタフェニルジベンゾ[g,p]クリセン−2,7,10,15−テトラアミン(略称:DBC1)等を用いることができる。   N, N-diphenyl-9- [4- (10-phenyl-9-anthryl) phenyl] -9H-carbazol-3-amine (abbreviation: CzA1PA), 4- (10-phenyl-9-anthryl) tri Phenylamine (abbreviation: DPhPA), 4- (9H-carbazol-9-yl) -4 '-(10-phenyl-9-anthryl) triphenylamine (abbreviation: YGAPA), N, 9-diphenyl-N- [ 4- (10-phenyl-9-anthryl) phenyl] -9H-carbazol-3-amine (abbreviation: PCAPA), N, 9-diphenyl-N- {4- [4- (10-phenyl-9-anthryl) Phenyl] phenyl} -9H-carbazol-3-amine (abbreviation: PCAPBA), N, 9-diphenyl-N- (9,10-diphenyl-2-anthri ) -9H-carbazol-3-amine (abbreviation: 2PCAPA), 9-phenyl-3- [4- (10-phenyl-9-anthryl) phenyl] -9H-carbazole (abbreviation: PCzPA), 3,6-diphenyl -9- [4- (10-phenyl-9-anthryl) phenyl] -9H-carbazole (abbreviation: DPCzPA), N, N, N ′, N ′, N ″, N ″, N ′ ″, N ′ ″-octaphenyldibenzo [g, p] chrysene-2,7,10,15-tetraamine (abbreviation: DBC1) or the like can be used.

また、ポリ(N−ビニルカルバゾール)(略称:PVK)やポリ(4−ビニルトリフェニルアミン)(略称:PVTPA)、ポリ[N−(4−{N’−[4−(4−ジフェニルアミノ)フェニル]フェニル−N’−フェニルアミノ}フェニル)メタクリルアミド](略称:PTPDMA)、ポリ[N,N’−ビス(4−ブチルフェニル)−N,N’−ビス(フェニル)ベンジジン](略称:Poly−TPD)等の高分子化合物を用いることもできる。   In addition, poly (N-vinylcarbazole) (abbreviation: PVK), poly (4-vinyltriphenylamine) (abbreviation: PVTPA), poly [N- (4- {N ′-[4- (4-diphenylamino)] Phenyl] phenyl-N′-phenylamino} phenyl) methacrylamide] (abbreviation: PTPDMA), poly [N, N′-bis (4-butylphenyl) -N, N′-bis (phenyl) benzidine] (abbreviation: Polymer compounds such as Poly-TPD can also be used.

さらに、正孔輸送性の高い材料としては、例えば、4,4’−ビス[N−(1−ナフチル)−N−フェニルアミノ]ビフェニル(略称:NPBまたはα−NPD)やN,N’−ビス(3−メチルフェニル)−N,N’−ジフェニル−[1,1’−ビフェニル]−4,4’−ジアミン(略称:TPD)、4,4’,4’’−トリス(カルバゾール−9−イル)トリフェニルアミン(略称:TCTA)、4,4’,4’’−トリス[N−(1−ナフチル)−N−フェニルアミノ]トリフェニルアミン(略称:1’−TNATA)、4,4’,4’’−トリス(N,N−ジフェニルアミノ)トリフェニルアミン(略称:TDATA)、4,4’,4’’−トリス[N−(3−メチルフェニル)−N−フェニルアミノ]トリフェニルアミン(略称:MTDATA)、4,4’−ビス[N−(スピロ−9,9’−ビフルオレン−2−イル)−N―フェニルアミノ]ビフェニル(略称:BSPB)、4−フェニル−4’−(9−フェニルフルオレン−9−イル)トリフェニルアミン(略称:BPAFLP)、4−フェニル−3’−(9−フェニルフルオレン−9−イル)トリフェニルアミン(略称:mBPAFLP)、N−(9,9−ジメチル−9H−フルオレン−2−イル)−N−{9,9−ジメチル−2−[N’−フェニル−N’−(9,9−ジメチル−9H−フルオレン−2−イル)アミノ]−9H−フルオレン−7−イル}フェニルアミン(略称:DFLADFL)、N−(9,9−ジメチル−2−ジフェニルアミノ−9H−フルオレン−7−イル)ジフェニルアミン(略称:DPNF)、2−[N−(4−ジフェニルアミノフェニル)−N−フェニルアミノ]スピロ−9,9’−ビフルオレン(略称:DPASF)、4−フェニル−4’−(9−フェニル−9H−カルバゾール−3−イル)トリフェニルアミン(略称:PCBA1BP)、4,4’−ジフェニル−4’’−(9−フェニル−9H−カルバゾール−3−イル)トリフェニルアミン(略称:PCBBi1BP)、4−(1−ナフチル)−4’−(9−フェニル−9H−カルバゾール−3−イル)トリフェニルアミン(略称:PCBANB)、4,4’−ジ(1−ナフチル)−4’’−(9−フェニル−9H−カルバゾール−3−イル)トリフェニルアミン(略称:PCBNBB)、4−フェニルジフェニル−(9−フェニル−9H−カルバゾール−3−イル)アミン(略称:PCA1BP)、N,N’−ビス(9−フェニルカルバゾール−3−イル)−N,N’−ジフェニルベンゼン−1,3−ジアミン(略称:PCA2B)、N,N’,N’’−トリフェニル−N,N’,N’’−トリス(9−フェニルカルバゾール−3−イル)ベンゼン−1,3,5−トリアミン(略称:PCA3B)、N−(4−ビフェニル)−N−(9,9−ジメチル−9H−フルオレン−2−イル)−9−フェニル−9H−カルバゾール−3−アミン(略称:PCBiF)、N−(1,1’−ビフェニル−4−イル)−N−[4−(9−フェニル−9H−カルバゾール−3−イル)フェニル]−9,9−ジメチル−9H−フルオレン−2−アミン(略称:PCBBiF)、9,9−ジメチル−N−フェニル−N−[4−(9−フェニル−9H−カルバゾール−3−イル)フェニル]フルオレン−2−アミン(略称:PCBAF)、N−フェニル−N−[4−(9−フェニル−9H−カルバゾール−3−イル)フェニル]スピロ−9,9’−ビフルオレン−2−アミン(略称:PCBASF)、2−[N−(9−フェニルカルバゾール−3−イル)−N−フェニルアミノ]スピロ−9,9’−ビフルオレン(略称:PCASF)、2,7−ビス[N−(4−ジフェニルアミノフェニル)−N−フェニルアミノ]−スピロ−9,9’−ビフルオレン(略称:DPA2SF)、N−[4−(9H−カルバゾール−9−イル)フェニル]−N−(4−フェニル)フェニルアニリン(略称:YGA1BP)、N,N’−ビス[4−(カルバゾール−9−イル)フェニル]−N,N’−ジフェニル−9,9−ジメチルフルオレン−2,7−ジアミン(略称:YGA2F)などの芳香族アミン化合物等を用いることができる。また、3−[4−(1−ナフチル)−フェニル]−9−フェニル−9H−カルバゾール(略称:PCPN)、3−[4−(9−フェナントリル)−フェニル]−9−フェニル−9H−カルバゾール(略称:PCPPn)、3,3’−ビス(9−フェニル−9H−カルバゾール)(略称:PCCP)、1,3−ビス(N−カルバゾリル)ベンゼン(略称:mCP)、3,6−ビス(3,5−ジフェニルフェニル)−9−フェニルカルバゾール(略称:CzTP)、3,6−ジ(9H−カルバゾール−9−イル)−9−フェニル−9H−カルバゾール(略称:PhCzGI)、2,8−ジ(9H−カルバゾール−9−イル)−ジベンゾチオフェン(略称:Cz2DBT)等のアミン化合物、カルバゾール化合物等を用いることができる。上述した化合物の中でも、ピロール骨格、芳香族アミン骨格を有する化合物は、安定で信頼性が良好であり好ましい。また、当該骨格を有する化合物は、正孔輸送性が高く、駆動電圧低減にも寄与する。   Further, as a material having a high hole transporting property, for example, 4,4′-bis [N- (1-naphthyl) -N-phenylamino] biphenyl (abbreviation: NPB or α-NPD), N, N′— Bis (3-methylphenyl) -N, N′-diphenyl- [1,1′-biphenyl] -4,4′-diamine (abbreviation: TPD), 4,4 ′, 4 ″ -tris (carbazole-9) -Yl) triphenylamine (abbreviation: TCTA), 4,4 ′, 4 ″ -tris [N- (1-naphthyl) -N-phenylamino] triphenylamine (abbreviation: 1′-TNATA), 4, 4 ′, 4 ″ -tris (N, N-diphenylamino) triphenylamine (abbreviation: TDATA), 4,4 ′, 4 ″ -tris [N- (3-methylphenyl) -N-phenylamino] Triphenylamine (abbreviation: M DATA), 4,4′-bis [N- (spiro-9,9′-bifluoren-2-yl) -N-phenylamino] biphenyl (abbreviation: BSPB), 4-phenyl-4 ′-(9-phenyl) Fluoren-9-yl) triphenylamine (abbreviation: BPAFLP), 4-phenyl-3 ′-(9-phenylfluoren-9-yl) triphenylamine (abbreviation: mBPAFLP), N- (9,9-dimethyl- 9H-Fluoren-2-yl) -N- {9,9-dimethyl-2- [N′-phenyl-N ′-(9,9-dimethyl-9H-fluoren-2-yl) amino] -9H-fluorene -7-yl} phenylamine (abbreviation: DFLADFL), N- (9,9-dimethyl-2-diphenylamino-9H-fluoren-7-yl) diphenylamine (abbreviation: DPNF) 2- [N- (4-diphenylaminophenyl) -N-phenylamino] spiro-9,9′-bifluorene (abbreviation: DPASF), 4-phenyl-4 ′-(9-phenyl-9H-carbazole-3) -Yl) triphenylamine (abbreviation: PCBA1BP), 4,4′-diphenyl-4 ″-(9-phenyl-9H-carbazol-3-yl) triphenylamine (abbreviation: PCBBi1BP), 4- (1- Naphthyl) -4 ′-(9-phenyl-9H-carbazol-3-yl) triphenylamine (abbreviation: PCBANB), 4,4′-di (1-naphthyl) -4 ″-(9-phenyl-9H -Carbazol-3-yl) triphenylamine (abbreviation: PCBNBB), 4-phenyldiphenyl- (9-phenyl-9H-carbazol-3-yl) ami (Abbreviation: PCA1BP), N, N′-bis (9-phenylcarbazol-3-yl) -N, N′-diphenylbenzene-1,3-diamine (abbreviation: PCA2B), N, N ′, N ″ -Triphenyl-N, N ', N' '-tris (9-phenylcarbazol-3-yl) benzene-1,3,5-triamine (abbreviation: PCA3B), N- (4-biphenyl) -N- ( 9,9-dimethyl-9H-fluoren-2-yl) -9-phenyl-9H-carbazol-3-amine (abbreviation: PCBiF), N- (1,1′-biphenyl-4-yl) -N- [ 4- (9-phenyl-9H-carbazol-3-yl) phenyl] -9,9-dimethyl-9H-fluoren-2-amine (abbreviation: PCBBiF), 9,9-dimethyl-N-phenyl-N- [ 4- (9- Enyl-9H-carbazol-3-yl) phenyl] fluoren-2-amine (abbreviation: PCBAF), N-phenyl-N- [4- (9-phenyl-9H-carbazol-3-yl) phenyl] spiro-9 , 9′-bifluoren-2-amine (abbreviation: PCBASF), 2- [N- (9-phenylcarbazol-3-yl) -N-phenylamino] spiro-9,9′-bifluorene (abbreviation: PCASF), 2,7-bis [N- (4-diphenylaminophenyl) -N-phenylamino] -spiro-9,9'-bifluorene (abbreviation: DPA2SF), N- [4- (9H-carbazol-9-yl) Phenyl] -N- (4-phenyl) phenylaniline (abbreviation: YGA1BP), N, N′-bis [4- (carbazol-9-yl) phenyl] -N, N An aromatic amine compound such as' -diphenyl-9,9-dimethylfluorene-2,7-diamine (abbreviation: YGA2F) can be used. 3- [4- (1-naphthyl) -phenyl] -9-phenyl-9H-carbazole (abbreviation: PCPN), 3- [4- (9-phenanthryl) -phenyl] -9-phenyl-9H-carbazole (Abbreviation: PCPPn), 3,3′-bis (9-phenyl-9H-carbazole) (abbreviation: PCCP), 1,3-bis (N-carbazolyl) benzene (abbreviation: mCP), 3,6-bis ( 3,5-diphenylphenyl) -9-phenylcarbazole (abbreviation: CzTP), 3,6-di (9H-carbazol-9-yl) -9-phenyl-9H-carbazole (abbreviation: PhCzGI), 2,8- An amine compound such as di (9H-carbazol-9-yl) -dibenzothiophene (abbreviation: Cz2DBT), a carbazole compound, or the like can be used. Among the compounds described above, a compound having a pyrrole skeleton or an aromatic amine skeleton is preferable because it is stable and reliable. In addition, the compound having the skeleton has a high hole transport property and contributes to a reduction in driving voltage.

また、有機化合物141_2としては、イミダゾール骨格、トリアゾール骨格、及びテトラゾール骨格等の含窒素五員複素環骨格を有する化合物を用いることができる。具体的には、例えば、3−(4−ビフェニリル)−4−フェニル−5−(4−tert−ブチルフェニル)−1,2,4−トリアゾール(略称:TAZ)、9−[4−(4,5−ジフェニル−4H−1,2,4−トリアゾール−3−イル)フェニル]−9H−カルバゾール(略称:CzTAZ1)、2,2’,2’’−(1,3,5−ベンゼントリイル)トリス(1−フェニル−1H−ベンゾイミダゾール)(略称:TPBI)、2−[3−(ジベンゾチオフェン−4−イル)フェニル]−1−フェニル−1H−ベンゾイミダゾール(略称:mDBTBIm−II)等を用いることができる。   As the organic compound 141_2, a compound having a nitrogen-containing five-membered heterocyclic skeleton such as an imidazole skeleton, a triazole skeleton, or a tetrazole skeleton can be used. Specifically, for example, 3- (4-biphenylyl) -4-phenyl-5- (4-tert-butylphenyl) -1,2,4-triazole (abbreviation: TAZ), 9- [4- (4 , 5-Diphenyl-4H-1,2,4-triazol-3-yl) phenyl] -9H-carbazole (abbreviation: CzTAZ1), 2,2 ′, 2 ″-(1,3,5-benzenetriyl ) Tris (1-phenyl-1H-benzimidazole) (abbreviation: TPBI), 2- [3- (dibenzothiophen-4-yl) phenyl] -1-phenyl-1H-benzimidazole (abbreviation: mDBTBIm-II), etc. Can be used.

また、発光層140において、ゲスト材料142としては、特に限定はないが、蛍光性化合物としては、アントラセン誘導体、テトラセン誘導体、クリセン誘導体、フェナントレン誘導体、ピレン誘導体、ペリレン誘導体、スチルベン誘導体、アクリドン誘導体、クマリン誘導体、フェノキサジン誘導体、フェノチアジン誘導体などが好ましく、例えば以下の物質を用いることができる。本発明の一態様に係る有機化合物も蛍光を発することができるため、用いることができる。   In the light-emitting layer 140, the guest material 142 is not particularly limited. Examples of the fluorescent compound include anthracene derivatives, tetracene derivatives, chrysene derivatives, phenanthrene derivatives, pyrene derivatives, perylene derivatives, stilbene derivatives, acridone derivatives, coumarins. Derivatives, phenoxazine derivatives, phenothiazine derivatives, and the like are preferable. For example, the following substances can be used. The organic compound according to one embodiment of the present invention can also be used because it can emit fluorescence.

具体的には、5,6−ビス[4−(10−フェニル−9−アントリル)フェニル]−2,2’−ビピリジン(略称:PAP2BPy)、5,6−ビス[4’−(10−フェニル−9−アントリル)ビフェニル−4−イル]−2,2’−ビピリジン(略称:PAPP2BPy)、N,N’−ジフェニル−N,N’−ビス[4−(9−フェニル−9H−フルオレン−9−イル)フェニル]ピレン−1,6−ジアミン(略称:1,6FLPAPrn)、N,N’−ビス(3−メチルフェニル)−N,N’−ビス[3−(9−フェニル−9H−フルオレン−9−イル)フェニル]ピレン−1,6−ジアミン(略称:1,6mMemFLPAPrn)、N,N’−ビス[4−(9−フェニル−9H−フルオレン−9−イル)フェニル]−N,N’−ビス(4−tert−ブチルフェニル)−ピレン−1,6−ジアミン(略称:1,6tBu−FLPAPrn)、N,N’−ビス[4−(9−フェニル−9H−フルオレン−9−イル)フェニル]−N,N’−ジフェニル−3,8−ジシクロヘキシルピレン−1,6−ジアミン(略称:ch−1,6FLPAPrn)、N,N’−ビス[4−(9H−カルバゾール−9−イル)フェニル]−N,N’−ジフェニルスチルベン−4,4’−ジアミン(略称:YGA2S)、4−(9H−カルバゾール−9−イル)−4’−(10−フェニル−9−アントリル)トリフェニルアミン(略称:YGAPA)、4−(9H−カルバゾール−9−イル)−4’−(9,10−ジフェニル−2−アントリル)トリフェニルアミン(略称:2YGAPPA)、N,9−ジフェニル−N−[4−(10−フェニル−9−アントリル)フェニル]−9H−カルバゾール−3−アミン(略称:PCAPA)、ペリレン、2,5,8,11−テトラ(tert−ブチル)ペリレン(略称:TBP)、4−(10−フェニル−9−アントリル)−4’−(9−フェニル−9H−カルバゾール−3−イル)トリフェニルアミン(略称:PCBAPA)、N,N’’−(2−tert−ブチルアントラセン−9,10−ジイルジ−4,1−フェニレン)ビス[N,N’,N’−トリフェニル−1,4−フェニレンジアミン](略称:DPABPA)、N,9−ジフェニル−N−[4−(9,10−ジフェニル−2−アントリル)フェニル]−9H−カルバゾール−3−アミン(略称:2PCAPPA)、N−[4−(9,10−ジフェニル−2−アントリル)フェニル]−N,N’,N’−トリフェニル−1,4−フェニレンジアミン(略称:2DPAPPA)、N,N,N’,N’,N’’,N’’,N’’’,N’’’−オクタフェニルジベンゾ[g,p]クリセン−2,7,10,15−テトラアミン(略称:DBC1)、クマリン30、N−(9,10−ジフェニル−2−アントリル)−N,9−ジフェニル−9H−カルバゾール−3−アミン(略称:2PCAPA)、N−[9,10−ビス(1,1’−ビフェニル−2−イル)−2−アントリル]−N,9−ジフェニル−9H−カルバゾール−3−アミン(略称:2PCABPhA)、N−(9,10−ジフェニル−2−アントリル)−N,N’,N’−トリフェニル−1,4−フェニレンジアミン(略称:2DPAPA)、N−[9,10−ビス(1,1’−ビフェニル−2−イル)−2−アントリル]−N,N’,N’−トリフェニル−1,4−フェニレンジアミン(略称:2DPABPhA)、9,10−ビス(1,1’−ビフェニル−2−イル)−N−[4−(9H−カルバゾール−9−イル)フェニル]−N−フェニルアントラセン−2−アミン(略称:2YGABPhA)、N,N,9−トリフェニルアントラセン−9−アミン(略称:DPhAPhA)、クマリン6、クマリン545T、N,N’−ジフェニルキナクリドン(略称:DPQd)、ルブレン、2,8−ジ−tert−ブチル−5,11−ビス(4−tert−ブチルフェニル)−6,12−ジフェニルテトラセン(略称:TBRb)、ナイルレッド、5,12−ビス(1,1’−ビフェニル−4−イル)−6,11−ジフェニルテトラセン(略称:BPT)、2−(2−{2−[4−(ジメチルアミノ)フェニル]エテニル}−6−メチル−4H−ピラン−4−イリデン)プロパンジニトリル(略称:DCM1)、2−{2−メチル−6−[2−(2,3,6,7−テトラヒドロ−1H,5H−ベンゾ[ij]キノリジン−9−イル)エテニル]−4H−ピラン−4−イリデン}プロパンジニトリル(略称:DCM2)、N,N,N’,N’−テトラキス(4−メチルフェニル)テトラセン−5,11−ジアミン(略称:p−mPhTD)、7,14−ジフェニル−N,N,N’,N’−テトラキス(4−メチルフェニル)アセナフト[1,2−a]フルオランテン−3,10−ジアミン(略称:p−mPhAFD)、2−{2−イソプロピル−6−[2−(1,1,7,7−テトラメチル−2,3,6,7−テトラヒドロ−1H,5H−ベンゾ[ij]キノリジン−9−イル)エテニル]−4H−ピラン−4−イリデン}プロパンジニトリル(略称:DCJTI)、2−{2−tert−ブチル−6−[2−(1,1,7,7−テトラメチル−2,3,6,7−テトラヒドロ−1H,5H−ベンゾ[ij]キノリジン−9−イル)エテニル]−4H−ピラン−4−イリデン}プロパンジニトリル(略称:DCJTB)、2−(2,6−ビス{2−[4−(ジメチルアミノ)フェニル]エテニル}−4H−ピラン−4−イリデン)プロパンジニトリル(略称:BisDCM)、2−{2,6−ビス[2−(8−メトキシ−1,1,7,7−テトラメチル−2,3,6,7−テトラヒドロ−1H,5H−ベンゾ[ij]キノリジン−9−イル)エテニル]−4H−ピラン−4−イリデン}プロパンジニトリル(略称:BisDCJTM)、5,10,15,20−テトラフェニルビスベンゾ[5,6]インデノ[1,2,3−cd:1’,2’,3’−lm]ペリレン、などが挙げられる。   Specifically, 5,6-bis [4- (10-phenyl-9-anthryl) phenyl] -2,2′-bipyridine (abbreviation: PAP2BPy), 5,6-bis [4 ′-(10-phenyl) -9-anthryl) biphenyl-4-yl] -2,2'-bipyridine (abbreviation: PAPP2BPy), N, N'-diphenyl-N, N'-bis [4- (9-phenyl-9H-fluorene-9 -Yl) phenyl] pyrene-1,6-diamine (abbreviation: 1,6FLPAPrn), N, N′-bis (3-methylphenyl) -N, N′-bis [3- (9-phenyl-9H-fluorene) -9-yl) phenyl] pyrene-1,6-diamine (abbreviation: 1,6 mM emFLPAPrn), N, N′-bis [4- (9-phenyl-9H-fluoren-9-yl) phenyl] -N, N '-Bis 4-tert-butylphenyl) -pyrene-1,6-diamine (abbreviation: 1,6tBu-FLPAPrn), N, N′-bis [4- (9-phenyl-9H-fluoren-9-yl) phenyl]- N, N′-diphenyl-3,8-dicyclohexylpyrene-1,6-diamine (abbreviation: ch-1,6FLPAPrn), N, N′-bis [4- (9H-carbazol-9-yl) phenyl]- N, N′-diphenylstilbene-4,4′-diamine (abbreviation: YGA2S), 4- (9H-carbazol-9-yl) -4 ′-(10-phenyl-9-anthryl) triphenylamine (abbreviation: YGAPA), 4- (9H-carbazol-9-yl) -4 ′-(9,10-diphenyl-2-anthryl) triphenylamine (abbreviation: 2YGAPPA), N 9-diphenyl-N- [4- (10-phenyl-9-anthryl) phenyl] -9H-carbazol-3-amine (abbreviation: PCAPA), perylene, 2,5,8,11-tetra (tert-butyl) Perylene (abbreviation: TBP), 4- (10-phenyl-9-anthryl) -4 ′-(9-phenyl-9H-carbazol-3-yl) triphenylamine (abbreviation: PCBAPA), N, N ″ — (2-tert-butylanthracene-9,10-diyldi-4,1-phenylene) bis [N, N ′, N′-triphenyl-1,4-phenylenediamine] (abbreviation: DPABPA), N, 9- Diphenyl-N- [4- (9,10-diphenyl-2-anthryl) phenyl] -9H-carbazol-3-amine (abbreviation: 2PCAPPA), N- [4- (9 , 10-diphenyl-2-anthryl) phenyl] -N, N ′, N′-triphenyl-1,4-phenylenediamine (abbreviation: 2DPAPPA), N, N, N ′, N ′, N ″, N '', N '' ', N' ''-octaphenyldibenzo [g, p] chrysene-2,7,10,15-tetraamine (abbreviation: DBC1), coumarin 30, N- (9,10-diphenyl- 2-anthryl) -N, 9-diphenyl-9H-carbazol-3-amine (abbreviation: 2PCAPA), N- [9,10-bis (1,1′-biphenyl-2-yl) -2-anthryl]- N, 9-diphenyl-9H-carbazol-3-amine (abbreviation: 2PCABPhA), N- (9,10-diphenyl-2-anthryl) -N, N ′, N′-triphenyl-1,4-phenylenedi Ami (Abbreviation: 2DPAPA), N- [9,10-bis (1,1′-biphenyl-2-yl) -2-anthryl] -N, N ′, N′-triphenyl-1,4-phenylenediamine ( Abbreviation: 2DPABPhA), 9,10-bis (1,1′-biphenyl-2-yl) -N- [4- (9H-carbazol-9-yl) phenyl] -N-phenylanthracen-2-amine (abbreviation) : 2YGABPhA), N, N, 9-triphenylanthracen-9-amine (abbreviation: DPhAPhA), coumarin 6, coumarin 545T, N, N′-diphenylquinacridone (abbreviation: DPQd), rubrene, 2,8-di- tert-Butyl-5,11-bis (4-tert-butylphenyl) -6,12-diphenyltetracene (abbreviation: TBRb), Nile Red, 5,1 -Bis (1,1′-biphenyl-4-yl) -6,11-diphenyltetracene (abbreviation: BPT), 2- (2- {2- [4- (dimethylamino) phenyl] ethenyl} -6-methyl -4H-pyran-4-ylidene) propanedinitrile (abbreviation: DCM1), 2- {2-methyl-6- [2- (2,3,6,7-tetrahydro-1H, 5H-benzo [ij] quinolidine -9-yl) ethenyl] -4H-pyran-4-ylidene} propanedinitrile (abbreviation: DCM2), N, N, N ′, N′-tetrakis (4-methylphenyl) tetracene-5,11-diamine ( Abbreviation: p-mPhTD), 7,14-diphenyl-N, N, N ′, N′-tetrakis (4-methylphenyl) acenaphtho [1,2-a] fluoranthene-3,10-diamine (abbreviation: p -MPhAFD), 2- {2-isopropyl-6- [2- (1,1,7,7-tetramethyl-2,3,6,7-tetrahydro-1H, 5H-benzo [ij] quinolidine-9- Yl) ethenyl] -4H-pyran-4-ylidene} propanedinitrile (abbreviation: DCJTI), 2- {2-tert-butyl-6- [2- (1,1,7,7-tetramethyl-2, 3,6,7-tetrahydro-1H, 5H-benzo [ij] quinolizin-9-yl) ethenyl] -4H-pyran-4-ylidene} propanedinitrile (abbreviation: DCJTB), 2- (2,6-bis {2- [4- (dimethylamino) phenyl] ethenyl} -4H-pyran-4-ylidene) propanedinitrile (abbreviation: BisDCM), 2- {2,6-bis [2- (8-methoxy-1, 1,7,7- Tramethyl-2,3,6,7-tetrahydro-1H, 5H-benzo [ij] quinolizin-9-yl) ethenyl] -4H-pyran-4-ylidene} propanedinitrile (abbreviation: BisDCJTM), 5,10, 15,20-tetraphenylbisbenzo [5,6] indeno [1,2,3-cd: 1 ′, 2 ′, 3′-lm] perylene, and the like.

ゲスト材料142(燐光性化合物)としては、イリジウム、ロジウム、または白金系の有機金属錯体、あるいは金属錯体が挙げられ、中でも有機イリジウム錯体、例えばイリジウム系オルトメタル錯体が好ましい。オルトメタル化する配位子としては4H−トリアゾール配位子、1H−トリアゾール配位子、イミダゾール配位子、ピリジン配位子、ピリミジン配位子、ピラジン配位子、あるいはイソキノリン配位子などが挙げられる。金属錯体としては、ポルフィリン配位子を有する白金錯体などが挙げられる。   Examples of the guest material 142 (phosphorescent compound) include iridium, rhodium, or platinum-based organometallic complexes, or metal complexes. Among these, organic iridium complexes such as iridium-based orthometal complexes are preferable. Examples of orthometalated ligands include 4H-triazole ligands, 1H-triazole ligands, imidazole ligands, pyridine ligands, pyrimidine ligands, pyrazine ligands, and isoquinoline ligands. Can be mentioned. Examples of the metal complex include a platinum complex having a porphyrin ligand.

青色または緑色に発光ピークを有する物質としては、例えば、トリス{2−[5−(2−メチルフェニル)−4−(2,6−ジメチルフェニル)−4H−1,2,4−トリアゾール−3−イル−κN2]フェニル−κC}イリジウム(III)(略称:Ir(mpptz−dmp))、トリス(5−メチル−3,4−ジフェニル−4H−1,2,4−トリアゾラト)イリジウム(III)(略称:Ir(Mptz))、トリス[4−(3−ビフェニル)−5−イソプロピル−3−フェニル−4H−1,2,4−トリアゾラト]イリジウム(III)(略称:Ir(iPrptz−3b))、トリス[3−(5−ビフェニル)−5−イソプロピル−4−フェニル−4H−1,2,4−トリアゾラト]イリジウム(III)(略称:Ir(iPr5btz))、のような4H−トリアゾール骨格を有する有機金属イリジウム錯体や、トリス[3−メチル−1−(2−メチルフェニル)−5−フェニル−1H−1,2,4−トリアゾラト]イリジウム(III)(略称:Ir(Mptz1−mp))、トリス(1−メチル−5−フェニル−3−プロピル−1H−1,2,4−トリアゾラト)イリジウム(III)(略称:Ir(Prptz1−Me))のような1H−トリアゾール骨格を有する有機金属イリジウム錯体や、fac−トリス[1−(2,6−ジイソプロピルフェニル)−2−フェニル−1H−イミダゾール]イリジウム(III)(略称:Ir(iPrpmi))、トリス[3−(2,6−ジメチルフェニル)−7−メチルイミダゾ[1,2−f]フェナントリジナト]イリジウム(III)(略称:Ir(dmpimpt−Me))のようなイミダゾール骨格を有する有機金属イリジウム錯体や、ビス[2−(4’,6’−ジフルオロフェニル)ピリジナト−N,C2’]イリジウム(III)テトラキス(1−ピラゾリル)ボラート(略称:FIr6)、ビス[2−(4’,6’−ジフルオロフェニル)ピリジナト−N,C2’]イリジウム(III)ピコリナート(略称:FIrpic)、ビス{2−[3’,5’−ビス(トリフルオロメチル)フェニル]ピリジナト−N,C2’}イリジウム(III)ピコリナート(略称:Ir(CFppy)(pic))、ビス[2−(4’,6’−ジフルオロフェニル)ピリジナト−N,C2’]イリジウム(III)アセチルアセトナート(略称:FIr(acac))のような電子吸引基を有するフェニルピリジン誘導体を配位子とする有機金属イリジウム錯体が挙げられる。上述した中でも、4H−トリアゾール骨格、1H−トリアゾール骨格およびイミダゾール骨格のような含窒素五員複素環骨格を有する有機金属イリジウム錯体は、高い三重項励起エネルギーを有し、信頼性や発光効率にも優れるため、特に好ましい。 As a substance having an emission peak in blue or green, for example, tris {2- [5- (2-methylphenyl) -4- (2,6-dimethylphenyl) -4H-1,2,4-triazole-3 -Yl- [kappa] N2] phenyl- [kappa] C} iridium (III) (abbreviation: Ir (mppptz-dmp) 3 ), tris (5-methyl-3,4-diphenyl-4H-1,2,4-triazolate) iridium (III ) (Abbreviation: Ir (Mptz) 3 ), tris [4- (3-biphenyl) -5-isopropyl-3-phenyl-4H-1,2,4-triazolato] iridium (III) (abbreviation: Ir (iPrptz- 3b) 3 ), tris [3- (5-biphenyl) -5-isopropyl-4-phenyl-4H-1,2,4-triazolato] iridium (III) (abbreviation: Ir (IPr5btz) 3 ), an organometallic iridium complex having a 4H-triazole skeleton, or tris [3-methyl-1- (2-methylphenyl) -5-phenyl-1H-1,2,4-triazolate] Iridium (III) (abbreviation: Ir (Mptz1-mp) 3 ), tris (1-methyl-5-phenyl-3-propyl-1H-1,2,4-triazolato) iridium (III) (abbreviation: Ir (Prptz1) -Me) 3 ) an organometallic iridium complex having a 1H-triazole skeleton, fac-tris [1- (2,6-diisopropylphenyl) -2-phenyl-1H-imidazole] iridium (III) (abbreviation: Ir (iPrpmi) 3), tris [3- (2,6-dimethylphenyl) -7-methylimidazo [1, 2-f] Enantorijinato] iridium (III) (abbreviation: Ir (dmpimpt-Me) 3 ) or an organic iridium complex having an imidazole skeleton, such as bis [2- (4 ', 6'-difluorophenyl) pyridinato -N, C 2 ' ] Iridium (III) tetrakis (1-pyrazolyl) borate (abbreviation: FIr6), bis [2- (4 ′, 6′-difluorophenyl) pyridinato-N, C 2 ′ ] iridium (III) picolinate (abbreviation: FIrpic) ), Bis {2- [3 ′, 5′-bis (trifluoromethyl) phenyl] pyridinato-N, C 2 ′ } iridium (III) picolinate (abbreviation: Ir (CF 3 ppy) 2 (pic)), bis [2- (4 ', 6'-difluorophenyl) pyridinato -N, C 2'] iridium (III) acetylacetonate Abbreviation: FIr (acac)) organometallic iridium complex having a ligand of phenylpyridine derivative having an electron-withdrawing group such as and the like. Among the above-mentioned, organometallic iridium complexes having a nitrogen-containing five-membered heterocyclic skeleton such as a 4H-triazole skeleton, a 1H-triazole skeleton, and an imidazole skeleton have high triplet excitation energy, and have high reliability and luminous efficiency. It is particularly preferred because of its superiority.

また、緑色または黄色に発光ピークを有する物質としては、例えば、トリス(4−メチル−6−フェニルピリミジナト)イリジウム(III)(略称:Ir(mppm))、トリス(4−t−ブチル−6−フェニルピリミジナト)イリジウム(III)(略称:Ir(tBuppm))、(アセチルアセトナト)ビス(6−メチル−4−フェニルピリミジナト)イリジウム(III)(略称:Ir(mppm)(acac))、(アセチルアセトナト)ビス(6−tert−ブチル−4−フェニルピリミジナト)イリジウム(III)(略称:Ir(tBuppm)(acac))、(アセチルアセトナト)ビス[4−(2−ノルボルニル)−6−フェニルピリミジナト]イリジウム(III)(略称:Ir(nbppm)(acac))、(アセチルアセトナト)ビス[5−メチル−6−(2−メチルフェニル)−4−フェニルピリミジナト]イリジウム(III)(略称:Ir(mpmppm)(acac))、(アセチルアセトナト)ビス{4,6−ジメチル−2−[6−(2,6−ジメチルフェニル)−4−ピリミジニル−κN3]フェニル−κC}イリジウム(III)(略称:Ir(dmppm−dmp)(acac))、(アセチルアセトナト)ビス(4,6−ジフェニルピリミジナト)イリジウム(III)(略称:Ir(dppm)(acac))のようなピリミジン骨格を有する有機金属イリジウム錯体や、(アセチルアセトナト)ビス(3,5−ジメチル−2−フェニルピラジナト)イリジウム(III)(略称:Ir(mppr−Me)(acac))、(アセチルアセトナト)ビス(5−イソプロピル−3−メチル−2−フェニルピラジナト)イリジウム(III)(略称:Ir(mppr−iPr)(acac))のようなピラジン骨格を有する有機金属イリジウム錯体や、トリス(2−フェニルピリジナト−N,C2’)イリジウム(III)(略称:Ir(ppy))、ビス(2−フェニルピリジナト−N,C2’)イリジウム(III)アセチルアセトナート(略称:Ir(ppy)(acac))、ビス(ベンゾ[h]キノリナト)イリジウム(III)アセチルアセトナート(略称:Ir(bzq)(acac))、トリス(ベンゾ[h]キノリナト)イリジウム(III)(略称:Ir(bzq))、トリス(2−フェニルキノリナト−N,C2’)イリジウム(III)(略称:Ir(pq))、ビス(2−フェニルキノリナト−N,C2’)イリジウム(III)アセチルアセトナート(略称:Ir(pq)(acac))のようなピリジン骨格を有する有機金属イリジウム錯体や、ビス(2,4−ジフェニル−1,3−オキサゾラト−N,C2’)イリジウム(III)アセチルアセトナート(略称:Ir(dpo)(acac))、ビス{2−[4’−(パーフルオロフェニル)フェニル]ピリジナト−N,C2’}イリジウム(III)アセチルアセトナート(略称:Ir(p−PF−ph)(acac))、ビス(2−フェニルベンゾチアゾラト−N,C2’)イリジウム(III)アセチルアセトナート(略称:Ir(bt)(acac))など有機金属イリジウム錯体の他、トリス(アセチルアセトナト)(モノフェナントロリン)テルビウム(III)(略称:Tb(acac)(Phen))のような希土類金属錯体が挙げられる。上述した中でも、ピリミジン骨格を有する有機金属イリジウム錯体は、信頼性や発光効率にも際だって優れるため、特に好ましい。 Examples of a substance having an emission peak in green or yellow include tris (4-methyl-6-phenylpyrimidinato) iridium (III) (abbreviation: Ir (mppm) 3 ), tris (4-t-butyl). -6-phenylpyrimidinato) iridium (III) (abbreviation: Ir (tBupppm) 3 ), (acetylacetonato) bis (6-methyl-4-phenylpyrimidinato) iridium (III) (abbreviation: Ir (mppm) ) 2 (acac)), (acetylacetonato) bis (6-tert-butyl-4-phenylpyrimidinato) iridium (III) (abbreviation: Ir (tBupppm) 2 (acac)), (acetylacetonato) bis [4- (2-norbornyl) -6-phenylpyrimidinato] iridium (III) (abbreviation: Ir (nbppm) 2 (Acac)), (acetylacetonato) bis [5-methyl-6- (2-methylphenyl) -4-phenylpyrimidinato] iridium (III) (abbreviation: Ir (mpmppm) 2 (acac)), ( Acetylacetonato) bis {4,6-dimethyl-2- [6- (2,6-dimethylphenyl) -4-pyrimidinyl-κN3] phenyl-κC} iridium (III) (abbreviation: Ir (dmppm-dmp) 2 (Acac)), (acetylacetonato) bis (4,6-diphenylpyrimidinato) iridium (III) (abbreviation: Ir (dppm) 2 (acac)), an organometallic iridium complex having a pyrimidine skeleton, (Acetylacetonato) bis (3,5-dimethyl-2-phenylpyrazinato) iridium (III) (abbreviation: Ir (mppr -Me) 2 (acac)), (acetylacetonato) bis (5-isopropyl-3-methyl-2-phenylpyrazinato) iridium (III) (abbreviation: Ir (mppr-iPr) 2 (acac)) Organometallic iridium complexes having such a pyrazine skeleton, tris (2-phenylpyridinato-N, C 2 ′ ) iridium (III) (abbreviation: Ir (ppy) 3 ), bis (2-phenylpyridinato- N, C 2 ′ ) iridium (III) acetylacetonate (abbreviation: Ir (ppy) 2 (acac)), bis (benzo [h] quinolinato) iridium (III) acetylacetonate (abbreviation: Ir (bzq) 2 ( acac)), tris (benzo [h] quinolinato) iridium (III) (abbreviation: Ir (bzq) 3), tris (2-Fenirukino Isocyanato -N, C 2 ') iridium (III) (abbreviation: Ir (pq) 3), bis (2-phenylquinolinato--N, C 2') iridium (III) acetylacetonate (abbreviation: Ir (pq) 2 (acac)), an organometallic iridium complex having a pyridine skeleton, or bis (2,4-diphenyl-1,3-oxazolate-N, C 2 ′ ) iridium (III) acetylacetonate (abbreviation: Ir ( dpo) 2 (acac)), bis {2- [4 ′-(perfluorophenyl) phenyl] pyridinato-N, C 2 ′ } iridium (III) acetylacetonate (abbreviation: Ir (p-PF-ph) 2 (Acac)), bis (2-phenylbenzothiazolate-N, C 2 ′ ) iridium (III) acetylacetonate (abbreviation: Ir (bt) 2 (acac )) And other rare earth metal complexes such as tris (acetylacetonato) (monophenanthroline) terbium (III) (abbreviation: Tb (acac) 3 (Phen)). Among the above-described compounds, organometallic iridium complexes having a pyrimidine skeleton are particularly preferable because they are remarkably excellent in reliability and luminous efficiency.

また、黄色または赤色に発光ピークを有する物質としては、例えば、(ジイソブチリルメタナト)ビス[4,6−ビス(3−メチルフェニル)ピリミジナト]イリジウム(III)(略称:Ir(5mdppm)(dibm))、ビス[4,6−ビス(3−メチルフェニル)ピリミジナト](ジピバロイルメタナト)イリジウム(III)(略称:Ir(5mdppm)(dpm))、ビス[4,6−ジ(ナフタレン−1−イル)ピリミジナト](ジピバロイルメタナト)イリジウム(III)(略称:Ir(d1npm)(dpm))のようなピリミジン骨格を有する有機金属イリジウム錯体や、(アセチルアセトナト)ビス(2,3,5−トリフェニルピラジナト)イリジウム(III)(略称:Ir(tppr)(acac))、ビス(2,3,5−トリフェニルピラジナト)(ジピバロイルメタナト)イリジウム(III)(略称:Ir(tppr)(dpm))、(アセチルアセトナト)ビス[2,3−ビス(4−フルオロフェニル)キノキサリナト]イリジウム(III)(略称:Ir(Fdpq)(acac))のようなピラジン骨格を有する有機金属イリジウム錯体や、トリス(1−フェニルイソキノリナト−N,C2’)イリジウム(III)(略称:Ir(piq))、ビス(1−フェニルイソキノリナト−N,C2’)イリジウム(III)アセチルアセトナート(略称:Ir(piq)(acac))のようなピリジン骨格を有する有機金属イリジウム錯体の他、2,3,7,8,12,1417,18−オクタエチル−21H,23H−ポルフィリン白金(II)(略称:PtOEP)のような白金錯体や、トリス(1,3−ジフェニル−1,3−プロパンジオナト)(モノフェナントロリン)ユーロピウム(III)(略称:Eu(DBM)(Phen))、トリス[1−(2−テノイル)−3,3,3−トリフルオロアセトナト](モノフェナントロリン)ユーロピウム(III)(略称:Eu(TTA)(Phen))のような希土類金属錯体が挙げられる。上述した中でも、ピリミジン骨格を有する有機金属イリジウム錯体は、信頼性や発光効率にも際だって優れるため、特に好ましい。また、ピラジン骨格を有する有機金属イリジウム錯体は、色度の良い赤色発光が得られる。 As a substance having an emission peak in yellow or red, for example, (diisobutyrylmethanato) bis [4,6-bis (3-methylphenyl) pyrimidinato] iridium (III) (abbreviation: Ir (5 mdppm) 2 ( dibm)), bis [4,6-bis (3-methylphenyl) pyrimidinato] (dipivaloylmethanato) iridium (III) (abbreviation: Ir (5 mdppm) 2 (dpm)), bis [4,6-di (Naphthalen-1-yl) pyrimidinato] (dipivaloylmethanato) iridium (III) (abbreviation: Ir (d1npm) 2 (dpm)), an organometallic iridium complex having a pyrimidine skeleton, and (acetylacetonato) bis (2,3,5-triphenylpyrazinato) iridium (III) (abbreviation: Ir (tppr) 2 (ac c)), bis (2,3,5-triphenylpyrazinato) (dipivaloylmethanato) iridium (III) (abbreviation: Ir (tppr) 2 (dpm)), (acetylacetonato) bis [2 , 3-bis (4-fluorophenyl) quinoxalinato] iridium (III) (abbreviation: Ir (Fdpq) 2 (acac)), organometallic iridium complexes having a pyrazine skeleton, tris (1-phenylisoquinolinato- N, C 2 ′ ) iridium (III) (abbreviation: Ir (piq) 3 ), bis (1-phenylisoquinolinato-N, C 2 ′ ) iridium (III) acetylacetonate (abbreviation: Ir (piq) 2 In addition to organometallic iridium complexes having a pyridine skeleton such as (acac)), 2,3,7,8,12,1417,18-octaethyl-21 , 23H-porphyrin platinum (II) (abbreviation: PtOEP), tris (1,3-diphenyl-1,3-propanedionato) (monophenanthroline) europium (III) (abbreviation: Eu (DBM) 3 (Phen)), tris [1- (2-thenoyl) -3,3,3-trifluoroacetonato] (monophenanthroline) europium (III) (abbreviation: Eu (TTA) 3 (Phen)) Rare earth metal complexes. Among the above-described compounds, organometallic iridium complexes having a pyrimidine skeleton are particularly preferable because they are remarkably excellent in reliability and luminous efficiency. An organometallic iridium complex having a pyrazine skeleton can emit red light with good chromaticity.

発光層140に含まれる発光材料としては、三重項励起エネルギーを発光に変換できる材料であれば好ましい。該三重項励起エネルギーを発光に変換できる材料としては、燐光性化合物の他に、熱活性化遅延蛍光(Thermally activated delayed fluorescence:TADF)材料が挙げられる。したがって、燐光性化合物と記載した部分に関しては、熱活性化遅延蛍光材料と読み替えても構わない。なお、熱活性化遅延蛍光材料とは、三重項励起エネルギー準位と一重項励起エネルギー準位との差が小さく、逆項間交差によって三重項励起状態から一重項励起状態へエネルギーを変換する機能を有する材料である。そのため、三重項励起状態をわずかな熱エネルギーによって一重項励起状態にアップコンバート(逆項間交差)が可能で、一重項励起状態からの発光(蛍光)を効率よく呈することができる。また、熱活性化遅延蛍光が効率良く得られる条件としては、三重項励起エネルギー準位と一重項励起エネルギー準位のエネルギー差が好ましくは0eVより大きく0.2eV以下、さらに好ましくは0eVより大きく0.1eV以下であることが挙げられる。   The light-emitting material contained in the light-emitting layer 140 is preferably a material that can convert triplet excitation energy into light emission. Examples of the material capable of converting the triplet excitation energy into light emission include a thermally activated delayed fluorescence (TADF) material in addition to a phosphorescent compound. Therefore, the portion described as a phosphorescent compound may be read as a thermally activated delayed fluorescent material. Note that the thermally activated delayed fluorescent material has a small difference between the triplet excitation energy level and the singlet excitation energy level, and the function of converting energy from the triplet excited state to the singlet excited state by crossing between inverses. It is the material which has. Therefore, the triplet excited state can be up-converted (reverse intersystem crossing) into a singlet excited state with a slight thermal energy, and light emission (fluorescence) from the singlet excited state can be efficiently exhibited. As a condition for efficiently obtaining thermally activated delayed fluorescence, the energy difference between the triplet excitation energy level and the singlet excitation energy level is preferably greater than 0 eV but not greater than 0.2 eV, more preferably greater than 0 eV and not greater than 0. 0.1 eV or less.

熱活性化遅延蛍光材料が、一種類の材料から構成される場合、例えば以下の材料を用いることができる。   When the thermally activated delayed fluorescent material is composed of one type of material, for example, the following materials can be used.

まず、フラーレンやその誘導体、プロフラビン等のアクリジン誘導体、エオシン等が挙げられる。また、マグネシウム(Mg)、亜鉛(Zn)、カドミウム(Cd)、スズ(Sn)、白金(Pt)、インジウム(In)、もしくはパラジウム(Pd)等を含む金属含有ポルフィリンが挙げられる。該金属含有ポルフィリンとしては、例えば、プロトポルフィリン−フッ化スズ錯体(SnF(Proto IX))、メソポルフィリン−フッ化スズ錯体(SnF(Meso IX))、ヘマトポルフィリン−フッ化スズ錯体(SnF(Hemato IX))、コプロポルフィリンテトラメチルエステル−フッ化スズ錯体(SnF(Copro III−4Me))、オクタエチルポルフィリン−フッ化スズ錯体(SnF(OEP))、エチオポルフィリン−フッ化スズ錯体(SnF(Etio I))、オクタエチルポルフィリン−塩化白金錯体(PtClOEP)等が挙げられる。 First, fullerene and its derivatives, acridine derivatives such as proflavine, eosin and the like can be mentioned. In addition, metal-containing porphyrins including magnesium (Mg), zinc (Zn), cadmium (Cd), tin (Sn), platinum (Pt), indium (In), palladium (Pd), and the like can be given. Examples of the metal-containing porphyrin include a protoporphyrin-tin fluoride complex (SnF 2 (Proto IX)), a mesoporphyrin-tin fluoride complex (SnF 2 (Meso IX)), and a hematoporphyrin-tin fluoride complex (SnF). 2 (Hemato IX)), coproporphyrin tetramethyl ester-tin fluoride complex (SnF 2 (Copro III-4Me)), octaethylporphyrin-tin fluoride complex (SnF 2 (OEP)), etioporphyrin-tin fluoride And a complex (SnF 2 (Etio I)), octaethylporphyrin-platinum chloride complex (PtCl 2 OEP), and the like.

また、一種の材料から構成される熱活性化遅延蛍光材料としては、π電子過剰型複素芳香環及びπ電子不足型複素芳香環を有する複素環化合物も用いることができる。具体的には、2−(ビフェニル−4−イル)−4,6−ビス(12−フェニルインドロ[2,3−a]カルバゾール−11−イル)−1,3,5−トリアジン(略称:PIC−TRZ)、2−{4−[3−(N−フェニル−9H−カルバゾール−3−イル)−9H−カルバゾール−9−イル]フェニル}−4,6−ジフェニル−1,3,5−トリアジン(略称:PCCzPTzn)、2−[4−(10H−フェノキサジン−10−イル)フェニル]−4,6−ジフェニル−1,3,5−トリアジン(略称:PXZ−TRZ)、3−[4−(5−フェニル−5,10−ジヒドロフェナジン−10−イル)フェニル]−4,5−ジフェニル−1,2,4−トリアゾール(略称:PPZ−3TPT)、3−(9,9−ジメチル−9H−アクリジン−10−イル)−9H−キサンテン−9−オン(略称:ACRXTN)、ビス[4−(9,9−ジメチル−9,10−ジヒドロアクリジン)フェニル]スルホン(略称:DMAC−DPS)、10−フェニル−10H,10’H−スピロ[アクリジン−9,9’−アントラセン]−10’−オン(略称:ACRSA)等が挙げられる。該複素環化合物は、π電子過剰型複素芳香環及びπ電子不足型複素芳香環を有するため、電子輸送性及び正孔輸送性が高く、好ましい。中でも、π電子不足型複素芳香環を有する骨格のうち、ジアジン骨格(ピリミジン骨格、ピラジン骨格、ピリダジン骨格)、またはトリアジン骨格は、安定で信頼性が良好なため、好ましい。また、π電子過剰型複素芳香環を有する骨格の中でも、アクリジン骨格、フェノキサジン骨格、チオフェン骨格、フラン骨格、及びピロール骨格は、安定で信頼性が良好なため、当該骨格の中から選ばれるいずれか一つまたは複数を有することが、好ましい。なお、ピロール骨格としては、インドール骨格、カルバゾール骨格、及び3−(9−フェニル−9H−カルバゾール−3−イル)−9H−カルバゾール骨格、が特に好ましい。なお、π電子過剰型複素芳香環とπ電子不足型複素芳香環とが直接結合した物質は、π電子過剰型複素芳香環のドナー性とπ電子不足型複素芳香環のアクセプター性が共に強く、一重項励起状態のエネルギー準位と三重項励起状態のエネルギー準位との差が小さくなるため、特に好ましい。   In addition, as the thermally activated delayed fluorescent material composed of a kind of material, a heterocyclic compound having a π-electron rich heteroaromatic ring and a π-electron deficient heteroaromatic ring can also be used. Specifically, 2- (biphenyl-4-yl) -4,6-bis (12-phenylindolo [2,3-a] carbazol-11-yl) -1,3,5-triazine (abbreviation: PIC-TRZ), 2- {4- [3- (N-phenyl-9H-carbazol-3-yl) -9H-carbazol-9-yl] phenyl} -4,6-diphenyl-1,3,5- Triazine (abbreviation: PCCzPTzn), 2- [4- (10H-phenoxazin-10-yl) phenyl] -4,6-diphenyl-1,3,5-triazine (abbreviation: PXZ-TRZ), 3- [4 -(5-phenyl-5,10-dihydrophenazin-10-yl) phenyl] -4,5-diphenyl-1,2,4-triazole (abbreviation: PPZ-3TPT), 3- (9,9-dimethyl- 9H-acridine- 0-yl) -9H-xanthen-9-one (abbreviation: ACRXTN), bis [4- (9,9-dimethyl-9,10-dihydroacridine) phenyl] sulfone (abbreviation: DMAC-DPS), 10-phenyl -10H, 10'H-spiro [acridine-9,9'-anthracene] -10'-one (abbreviation: ACRSA) and the like. Since the heterocyclic compound has a π-electron rich heteroaromatic ring and a π-electron deficient heteroaromatic ring, it is preferable because of its high electron transporting property and hole transporting property. Among these, among skeletons having a π-electron deficient heteroaromatic ring, a diazine skeleton (pyrimidine skeleton, pyrazine skeleton, pyridazine skeleton) or a triazine skeleton is preferable because it is stable and has high reliability. Among skeletons having a π-electron rich heteroaromatic ring, an acridine skeleton, a phenoxazine skeleton, a thiophene skeleton, a furan skeleton, and a pyrrole skeleton are stable and reliable. It is preferable to have one or more. As the pyrrole skeleton, an indole skeleton, a carbazole skeleton, and a 3- (9-phenyl-9H-carbazol-3-yl) -9H-carbazole skeleton are particularly preferable. A substance in which a π-electron rich heteroaromatic ring and a π-electron deficient heteroaromatic ring are directly bonded has both a donor property of a π-electron rich heteroaromatic ring and an acceptor property of a π-electron deficient heteroaromatic ring, This is particularly preferable because the difference between the energy level in the singlet excited state and the energy level in the triplet excited state is small.

また、発光層140において、ホスト材料141およびゲスト材料142以外の材料を有していても良い。   Further, the light-emitting layer 140 may include a material other than the host material 141 and the guest material 142.

発光層140に用いることが可能な材料としては、特に限定はないが、例えば、アントラセン誘導体、フェナントレン誘導体、ピレン誘導体、クリセン誘導体、ジベンゾ[g,p]クリセン誘導体等の縮合多環芳香族化合物が挙げられ、具体的には、9,10−ジフェニルアントラセン(略称:DPAnth)、6,12−ジメトキシ−5,11−ジフェニルクリセン、9,10−ビス(3,5−ジフェニルフェニル)アントラセン(略称:DPPA)、9,10−ジ(2−ナフチル)アントラセン(略称:DNA)、2−tert−ブチル−9,10−ジ(2−ナフチル)アントラセン(略称:t−BuDNA)、9,9’−ビアントリル(略称:BANT)、9,9’−(スチルベン−3,3’−ジイル)ジフェナントレン(略称:DPNS)、9,9’−(スチルベン−4,4’−ジイル)ジフェナントレン(略称:DPNS2)、1,3,5−トリ(1−ピレニル)ベンゼン(略称:TPB3)などを挙げることができる。また、これら及び公知の物質の中から、上記ゲスト材料142の励起エネルギー準位より高い一重項励起エネルギー準位または三重項励起エネルギー準位を有する物質を、一種もしくは複数種選択して用いればよい。   A material that can be used for the light-emitting layer 140 is not particularly limited, and examples thereof include condensed polycyclic aromatic compounds such as anthracene derivatives, phenanthrene derivatives, pyrene derivatives, chrysene derivatives, and dibenzo [g, p] chrysene derivatives. Specifically, 9,10-diphenylanthracene (abbreviation: DPAnth), 6,12-dimethoxy-5,11-diphenylchrysene, 9,10-bis (3,5-diphenylphenyl) anthracene (abbreviation: DPPA), 9,10-di (2-naphthyl) anthracene (abbreviation: DNA), 2-tert-butyl-9,10-di (2-naphthyl) anthracene (abbreviation: t-BuDNA), 9,9′- Bianthryl (abbreviation: BANT), 9,9 ′-(stilbene-3,3′-diyl) diphenanthrene (abbreviation: DP) S), 9,9 ′-(stilbene-4,4′-diyl) diphenanthrene (abbreviation: DPNS2), 1,3,5-tri (1-pyrenyl) benzene (abbreviation: TPB3), and the like. . One or more kinds of substances having a singlet excitation energy level or a triplet excitation energy level higher than the excitation energy level of the guest material 142 may be selected from these and known substances. .

また、例えば、オキサジアゾール誘導体等の複素芳香族骨格を有する化合物を発光層140に用いることができる。具体的には、例えば、2−(4−ビフェニリル)−5−(4−tert−ブチルフェニル)−1,3,4−オキサジアゾール(略称:PBD)や、1,3−ビス[5−(p−tert−ブチルフェニル)−1,3,4−オキサジアゾール−2−イル]ベンゼン(略称:OXD−7)、9−[4−(5−フェニル−1,3,4−オキサジアゾール−2−イル)フェニル]−9H−カルバゾール(略称:CO11)、4,4’−ビス(5−メチルベンゾオキサゾール−2−イル)スチルベン(略称:BzOs)などの複素環化合物が挙げられる。   For example, a compound having a heteroaromatic skeleton such as an oxadiazole derivative can be used for the light-emitting layer 140. Specifically, for example, 2- (4-biphenylyl) -5- (4-tert-butylphenyl) -1,3,4-oxadiazole (abbreviation: PBD), 1,3-bis [5- (P-tert-butylphenyl) -1,3,4-oxadiazol-2-yl] benzene (abbreviation: OXD-7), 9- [4- (5-phenyl-1,3,4-oxadi) Heterocyclic compounds such as (azol-2-yl) phenyl] -9H-carbazole (abbreviation: CO11) and 4,4′-bis (5-methylbenzoxazol-2-yl) stilbene (abbreviation: BzOs).

また、複素環を有する金属錯体(例えば亜鉛及びアルミニウム系金属錯体)などを発光層140に用いることができる。例えば、キノリン配位子、ベンゾキノリン配位子、オキサゾール配位子、あるいはチアゾール配位子を有する金属錯体が挙げられる。具体的には、例えば、トリス(8−キノリノラト)アルミニウム(III)(略称:Alq)、トリス(4−メチル−8−キノリノラト)アルミニウム(III)(略称:Almq)、ビス(10−ヒドロキシベンゾ[h]キノリナト)ベリリウム(II)(略称:BeBq)、ビス(2−メチル−8−キノリノラト)(4−フェニルフェノラト)アルミニウム(III)(略称:BAlq)、ビス(8−キノリノラト)亜鉛(II)(略称:Znq)など、キノリン骨格またはベンゾキノリン骨格を有する金属錯体等が挙げられる。また、この他ビス[2−(2−ベンゾオキサゾリル)フェノラト]亜鉛(II)(略称:ZnPBO)、ビス[2−(2−ベンゾチアゾリル)フェノラト]亜鉛(II)(略称:ZnBTZ)などのオキサゾール系、またはチアゾール系配位子を有する金属錯体なども用いることができる。 In addition, a metal complex having a heterocyclic ring (eg, zinc and aluminum-based metal complex) or the like can be used for the light-emitting layer 140. For example, a metal complex having a quinoline ligand, a benzoquinoline ligand, an oxazole ligand, or a thiazole ligand can be given. Specifically, for example, tris (8-quinolinolato) aluminum (III) (abbreviation: Alq), tris (4-methyl-8-quinolinolato) aluminum (III) (abbreviation: Almq 3 ), bis (10-hydroxybenzo) [H] quinolinato) beryllium (II) (abbreviation: BeBq 2 ), bis (2-methyl-8-quinolinolato) (4-phenylphenolato) aluminum (III) (abbreviation: BAlq), bis (8-quinolinolato) zinc (II) (abbreviation: Znq) and the like include metal complexes having a quinoline skeleton or a benzoquinoline skeleton. In addition, bis [2- (2-benzoxazolyl) phenolato] zinc (II) (abbreviation: ZnPBO), bis [2- (2-benzothiazolyl) phenolato] zinc (II) (abbreviation: ZnBTZ), etc. A metal complex having an oxazole-based or thiazole-based ligand can also be used.

なお、発光層140は2層以上の複数層でもって構成することもできる。例えば、第1の発光層と第2の発光層を正孔輸送層側から順に積層して発光層140とする場合、第1の発光層のホスト材料として正孔輸送性を有する物質を用い、第2の発光層のホスト材料として電子輸送性を有する物質を用いる構成などがある。また、第1の発光層と第2の発光層とが有する発光材料は、同じ材料であっても異なる材料であってもよく、同じ色の発光を呈する機能を有する材料であっても、異なる色の発光を呈する機能を有する材料であってもよい。2層の発光層に、互いに異なる色の発光を呈する機能を有する発光材料をそれぞれ用いることで、複数の発光を同時に得ることができる。特に、2層の発光層が呈する発光により、白色になるよう、各発光層に用いる発光材料を選択すると好ましい。   Note that the light emitting layer 140 may be formed of a plurality of layers of two or more layers. For example, when the first light-emitting layer and the second light-emitting layer are sequentially stacked from the hole transport layer side to form the light-emitting layer 140, a substance having a hole-transport property is used as the host material of the first light-emitting layer There is a structure in which a substance having an electron transporting property is used as a host material of the second light emitting layer. In addition, the light-emitting materials included in the first light-emitting layer and the second light-emitting layer may be the same material or different materials, and may be different materials that have a function of emitting light of the same color. A material having a function of emitting light of a color may be used. By using a light emitting material having a function of emitting light of different colors for each of the two light emitting layers, a plurality of light emissions can be obtained simultaneously. In particular, it is preferable to select a light emitting material used for each light emitting layer so that the light emitted by the two light emitting layers is white.

なお、発光層140は、蒸着法(真空蒸着法を含む)、インクジェット法、塗布法、グラビア印刷等の方法で形成することができる。また、上述した材料の他、量子ドットなどの無機化合物または高分子化合物(オリゴマー、デンドリマー、ポリマー等)を有してもよい。   Note that the light-emitting layer 140 can be formed by a method such as a vapor deposition method (including a vacuum vapor deposition method), an inkjet method, a coating method, or gravure printing. Further, in addition to the materials described above, an inorganic compound such as a quantum dot or a polymer compound (oligomer, dendrimer, polymer, etc.) may be included.

≪正孔注入層≫
正孔注入層111は、一対の電極の一方(電極101または電極102)からのホール注入障壁を低減することでホール注入を促進する機能を有し、例えば遷移金属酸化物、フタロシアニン誘導体、あるいは芳香族アミンなどによって形成される。遷移金属酸化物としては、モリブデン酸化物やバナジウム酸化物、ルテニウム酸化物、タングステン酸化物、マンガン酸化物などが挙げられる。フタロシアニン誘導体としては、フタロシアニンや金属フタロシアニンなどが挙げられる。芳香族アミンとしてはベンジジン誘導体やフェニレンジアミン誘導体などが挙げられる。ポリチオフェンやポリアニリンなどの高分子化合物を用いることもでき、例えば自己ドープされたポリチオフェンであるポリ(エチレンジオキシチオフェン)/ポリ(スチレンスルホン酸)などがその代表例である。
≪Hole injection layer≫
The hole injection layer 111 has a function of promoting hole injection by reducing a hole injection barrier from one of the pair of electrodes (the electrode 101 or the electrode 102). For example, a transition metal oxide, a phthalocyanine derivative, or an aromatic Formed by a group amine. Examples of the transition metal oxide include molybdenum oxide, vanadium oxide, ruthenium oxide, tungsten oxide, and manganese oxide. Examples of the phthalocyanine derivative include phthalocyanine and metal phthalocyanine. Examples of aromatic amines include benzidine derivatives and phenylenediamine derivatives. High molecular compounds such as polythiophene and polyaniline can also be used. For example, self-doped polythiophene poly (ethylenedioxythiophene) / poly (styrenesulfonic acid) is a typical example.

正孔注入層111として、正孔輸送性材料と、これに対して電子受容性を示す材料の複合材料を有する層を用いることもできる。あるいは、電子受容性を示す材料を含む層と正孔輸送性材料を含む層の積層を用いても良い。これらの材料間では定常状態、あるいは電界存在下において電荷の授受が可能である。電子受容性を示す材料としては、キノジメタン誘導体やクロラニル誘導体、ヘキサアザトリフェニレン誘導体などの有機アクセプターを挙げることができる。具体的には、7,7,8,8−テトラシアノ−2,3,5,6−テトラフルオロキノジメタン(略称:F−TCNQ)、クロラニル、2,3,6,7,10,11−ヘキサシアノ−1,4,5,8,9,12−ヘキサアザトリフェニレン(略称:HAT−CN)等の電子吸引基(ハロゲン基やシアノ基)を有する化合物である。また、遷移金属酸化物、例えば第4族から第8族金属の酸化物を用いることができる。具体的には、酸化バナジウム、酸化ニオブ、酸化タンタル、酸化クロム、酸化モリブデン、酸化タングステン、酸化マンガン、酸化レニウムなどである。中でも酸化モリブデンは大気中でも安定であり、吸湿性が低く、扱いやすいため好ましい。 As the hole-injecting layer 111, a layer including a composite material of a hole-transporting material and a material that exhibits an electron-accepting property can be used. Alternatively, a stack of a layer containing a material showing an electron accepting property and a layer containing a hole transporting material may be used. Charges can be transferred between these materials in a steady state or in the presence of an electric field. Examples of the material exhibiting electron acceptability include organic acceptors such as quinodimethane derivatives, chloranil derivatives, and hexaazatriphenylene derivatives. Specifically, 7,7,8,8-tetracyano-2,3,5,6-tetrafluoroquinodimethane (abbreviation: F 4 -TCNQ), chloranil, 2,3,6,7,10,11 -A compound having an electron withdrawing group (halogen group or cyano group) such as hexacyano-1,4,5,8,9,12-hexaazatriphenylene (abbreviation: HAT-CN). Transition metal oxides such as Group 4 to Group 8 metal oxides can also be used. Specifically, vanadium oxide, niobium oxide, tantalum oxide, chromium oxide, molybdenum oxide, tungsten oxide, manganese oxide, rhenium oxide, and the like. Among these, molybdenum oxide is preferable because it is stable in the air, has a low hygroscopic property, and is easy to handle.

正孔輸送性材料としては、電子よりも正孔の輸送性の高い材料を用いることができ、1×10−6cm/Vs以上の正孔移動度を有する材料であることが好ましい。具体的には、発光層140に用いることができる正孔輸送性材料として挙げた芳香族アミン、カルバゾール誘導体、芳香族炭化水素、スチルベン誘導体などを用いることができる。また、該正孔輸送性材料は高分子化合物であっても良い。 As the hole transporting material, a material having a hole transporting property higher than that of electrons can be used, and a material having a hole mobility of 1 × 10 −6 cm 2 / Vs or more is preferable. Specifically, aromatic amines, carbazole derivatives, aromatic hydrocarbons, stilbene derivatives, and the like which are listed as hole transporting materials that can be used for the light-emitting layer 140 can be used. The hole transporting material may be a polymer compound.

また、正孔輸送性材料として他には芳香族炭化水素が挙げられ、例えば、2−tert−ブチル−9,10−ジ(2−ナフチル)アントラセン(略称:t−BuDNA)、2−tert−ブチル−9,10−ジ(1−ナフチル)アントラセン、9,10−ビス(3,5−ジフェニルフェニル)アントラセン(略称:DPPA)、2−tert−ブチル−9,10−ビス(4−フェニルフェニル)アントラセン(略称:t−BuDBA)、9,10−ジ(2−ナフチル)アントラセン(略称:DNA)、9,10−ジフェニルアントラセン(略称:DPAnth)、2−tert−ブチルアントラセン(略称:t−BuAnth)、9,10−ビス(4−メチル−1−ナフチル)アントラセン(略称:DMNA)、2−tert−ブチル−9,10−ビス[2−(1−ナフチル)フェニル]アントラセン、9,10−ビス[2−(1−ナフチル)フェニル]アントラセン、2,3,6,7−テトラメチル−9,10−ジ(1−ナフチル)アントラセン、2,3,6,7−テトラメチル−9,10−ジ(2−ナフチル)アントラセン、9,9’−ビアントリル、10,10’−ジフェニル−9,9’−ビアントリル、10,10’−ビス(2−フェニルフェニル)−9,9’−ビアントリル、10,10’−ビス[(2,3,4,5,6−ペンタフェニル)フェニル]−9,9’−ビアントリル、アントラセン、テトラセン、ルブレン、ペリレン、2,5,8,11−テトラ(tert−ブチル)ペリレン等が挙げられる。また、この他、ペンタセン、コロネン等も用いることができる。このように、1×10−6cm/Vs以上の正孔移動度を有し、炭素数14乃至炭素数42である芳香族炭化水素を用いることがより好ましい。 Other examples of the hole transporting material include aromatic hydrocarbons, such as 2-tert-butyl-9,10-di (2-naphthyl) anthracene (abbreviation: t-BuDNA), 2-tert- Butyl-9,10-di (1-naphthyl) anthracene, 9,10-bis (3,5-diphenylphenyl) anthracene (abbreviation: DPPA), 2-tert-butyl-9,10-bis (4-phenylphenyl) ) Anthracene (abbreviation: t-BuDBA), 9,10-di (2-naphthyl) anthracene (abbreviation: DNA), 9,10-diphenylanthracene (abbreviation: DPAnth), 2-tert-butylanthracene (abbreviation: t-) BuAnth), 9,10-bis (4-methyl-1-naphthyl) anthracene (abbreviation: DMNA), 2-tert-butyl-9, 0-bis [2- (1-naphthyl) phenyl] anthracene, 9,10-bis [2- (1-naphthyl) phenyl] anthracene, 2,3,6,7-tetramethyl-9,10-di (1 -Naphthyl) anthracene, 2,3,6,7-tetramethyl-9,10-di (2-naphthyl) anthracene, 9,9'-bianthryl, 10,10'-diphenyl-9,9'-bianthryl, 10 , 10′-bis (2-phenylphenyl) -9,9′-bianthryl, 10,10′-bis [(2,3,4,5,6-pentaphenyl) phenyl] -9,9′-bianthryl, Anthracene, tetracene, rubrene, perylene, 2,5,8,11-tetra (tert-butyl) perylene and the like can be mentioned. In addition, pentacene, coronene, and the like can also be used. Thus, it is more preferable to use an aromatic hydrocarbon having a hole mobility of 1 × 10 −6 cm 2 / Vs or more and having 14 to 42 carbon atoms.

なお、芳香族炭化水素は、ビニル骨格を有していてもよい。ビニル基を有している芳香族炭化水素としては、例えば、4,4’−ビス(2,2−ジフェニルビニル)ビフェニル(略称:DPVBi)、9,10−ビス[4−(2,2−ジフェニルビニル)フェニル]アントラセン(略称:DPVPA)等が挙げられる。   The aromatic hydrocarbon may have a vinyl skeleton. As the aromatic hydrocarbon having a vinyl group, for example, 4,4′-bis (2,2-diphenylvinyl) biphenyl (abbreviation: DPVBi), 9,10-bis [4- (2,2- Diphenylvinyl) phenyl] anthracene (abbreviation: DPVPA) and the like.

また、4−{3−[3−(9−フェニル−9H−フルオレン−9−イル)フェニル]フェニル}ジベンゾフラン(略称:mmDBFFLBi−II)、4,4’,4’’−(ベンゼン−1,3,5−トリイル)トリ(ジベンゾフラン)(略称:DBF3P−II)、1,3,5−トリ(ジベンゾチオフェン−4−イル)−ベンゼン(略称:DBT3P−II)、2,8−ジフェニル−4−[4−(9−フェニル−9H−フルオレン−9−イル)フェニル]ジベンゾチオフェン(略称:DBTFLP−III)、4−[4−(9−フェニル−9H−フルオレン−9−イル)フェニル]−6−フェニルジベンゾチオフェン(略称:DBTFLP−IV)、4−[3−(トリフェニレン−2−イル)フェニル]ジベンゾチオフェン(略称:mDBTPTp−II)等のチオフェン化合物、フラン化合物、フルオレン化合物、トリフェニレン化合物、フェナントレン化合物等を用いることができる。上述した化合物の中でも、ピロール骨格、フラン骨格、チオフェン骨格、芳香族アミン骨格を有する化合物は、安定で信頼性が良好であり好ましい。また、当該骨格を有する化合物は、正孔輸送性が高く、駆動電圧低減にも寄与する。   4- {3- [3- (9-phenyl-9H-fluoren-9-yl) phenyl] phenyl} dibenzofuran (abbreviation: mmDBFFLBi-II), 4,4 ′, 4 ″-(benzene-1, 3,5-triyl) tri (dibenzofuran) (abbreviation: DBF3P-II), 1,3,5-tri (dibenzothiophen-4-yl) -benzene (abbreviation: DBT3P-II), 2,8-diphenyl-4 -[4- (9-phenyl-9H-fluoren-9-yl) phenyl] dibenzothiophene (abbreviation: DBTFLP-III), 4- [4- (9-phenyl-9H-fluoren-9-yl) phenyl]- 6-phenyldibenzothiophene (abbreviation: DBTFLP-IV), 4- [3- (triphenylene-2-yl) phenyl] dibenzothiophene (abbreviation: mDBT) Tp-II) thiophene compounds, such as, furan compounds, fluorene compounds, triphenylene compounds, can be used phenanthrene compounds. Among the compounds described above, a compound having a pyrrole skeleton, a furan skeleton, a thiophene skeleton, or an aromatic amine skeleton is preferable because it is stable and reliable. In addition, the compound having the skeleton has a high hole transport property and contributes to a reduction in driving voltage.

≪正孔輸送層≫
正孔輸送層112は正孔輸送性材料を含む層であり、正孔注入層111の材料として例示した正孔輸送性材料を使用することができる。正孔輸送層112は正孔注入層111に注入された正孔を発光層140へ輸送する機能を有するため、正孔注入層111のHOMO(Highest Occupied Molecular Orbital、最高被占軌道ともいう)準位と同じ、あるいは近いHOMO準位を有することが好ましい。
≪Hole transport layer≫
The hole transport layer 112 is a layer containing a hole transport material, and the hole transport material exemplified as the material of the hole injection layer 111 can be used. Since the hole transport layer 112 has a function of transporting holes injected into the hole injection layer 111 to the light emitting layer 140, a HOMO (High Occupied Molecular Orbital, also called the highest occupied orbit) quasi of the hole injection layer 111 is provided. It is preferable to have a HOMO level that is the same as or close to the position.

また、1×10−6cm/Vs以上の正孔移動度を有する物質であることが好ましい。但し、電子よりも正孔の輸送性の高い物質であれば、これら以外の物質を用いてもよい。なお、正孔輸送性の高い物質を含む層は、単層だけでなく、上記物質からなる層が二層以上積層してもよい。 In addition, a substance having a hole mobility of 1 × 10 −6 cm 2 / Vs or higher is preferable. However, any substance other than these may be used as long as it has a property of transporting more holes than electrons. Note that the layer containing a substance having a high hole-transport property is not limited to a single layer, and two or more layers containing the above substances may be stacked.

≪電子輸送層≫
電子輸送層118は、電子注入層119を経て一対の電極の他方(電極101または電極102)から注入された電子を発光層140へ輸送する機能を有する。電子輸送性材料としては、正孔よりも電子の輸送性の高い材料を用いることができ、1×10−6cm/Vs以上の電子移動度を有する材料であることが好ましい。特に本発明の一態様に係る有機化合物は好適に用いることができる。電子を受け取りやすい化合物(電子輸送性を有する材料)としては、含窒素複素芳香族化合物のようなπ電子不足型複素芳香族や金属錯体などを用いることができる。具体的には、発光層140に用いることができる電子輸送性材料として挙げたピリジン誘導体、ビピリジン誘導体、ピリミジン誘導体、トリアジン誘導体、キノキサリン誘導体、ジベンゾキノキサリン誘導体、フェナントロリン誘導体、トリアゾール誘導体、ベンゾイミダゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体などが挙げられる。また、1×10−6cm/Vs以上の電子移動度を有する物質であることが好ましい。なお、正孔よりも電子の輸送性の高い物質であれば、上記以外の物質を電子輸送層として用いても構わない。また、電子輸送層118は、単層だけでなく、上記物質からなる層が二層以上積層してもよい。
≪Electron transport layer≫
The electron transport layer 118 has a function of transporting electrons injected from the other of the pair of electrodes (the electrode 101 or the electrode 102) through the electron injection layer 119 to the light emitting layer 140. As the electron transporting material, a material having a higher electron transporting property than holes can be used, and a material having an electron mobility of 1 × 10 −6 cm 2 / Vs or more is preferable. In particular, the organic compound according to one embodiment of the present invention can be preferably used. As a compound that easily receives electrons (a material having an electron transporting property), a π-electron deficient heteroaromatic such as a nitrogen-containing heteroaromatic compound, a metal complex, or the like can be used. Specifically, the pyridine derivatives, bipyridine derivatives, pyrimidine derivatives, triazine derivatives, quinoxaline derivatives, dibenzoquinoxaline derivatives, phenanthroline derivatives, triazole derivatives, benzimidazole derivatives, oxalates, which are listed as electron transporting materials that can be used for the light emitting layer 140. And diazole derivatives. Further, a substance having an electron mobility of 1 × 10 −6 cm 2 / Vs or higher is preferable. Note that other than the above substances, any substance that has a property of transporting more electrons than holes may be used for the electron-transport layer. Further, the electron-transporting layer 118 is not limited to a single layer, and two or more layers including the above substances may be stacked.

また、複素環を有する金属錯体が挙げられ、例えば、キノリン配位子、ベンゾキノリン配位子、オキサゾール配位子、あるいはチアゾール配位子を有する金属錯体が挙げられる。具体的には、例えば、トリス(8−キノリノラト)アルミニウム(III)(略称:Alq)、トリス(4−メチル−8−キノリノラト)アルミニウム(III)(略称:Almq)、ビス(10−ヒドロキシベンゾ[h]キノリナト)ベリリウム(II)(略称:BeBq)、ビス(2−メチル−8−キノリノラト)(4−フェニルフェノラト)アルミニウム(III)(略称:BAlq)、ビス(8−キノリノラト)亜鉛(II)(略称:Znq)など、キノリン骨格またはベンゾキノリン骨格を有する金属錯体等が挙げられる。また、この他ビス[2−(2−ベンゾオキサゾリル)フェノラト]亜鉛(II)(略称:ZnPBO)、ビス[2−(2−ベンゾチアゾリル)フェノラト]亜鉛(II)(略称:ZnBTZ)などのオキサゾール系、またはチアゾール系配位子を有する金属錯体なども用いることができる。 Moreover, the metal complex which has a heterocyclic ring is mentioned, For example, the metal complex which has a quinoline ligand, a benzoquinoline ligand, an oxazole ligand, or a thiazole ligand is mentioned. Specifically, for example, tris (8-quinolinolato) aluminum (III) (abbreviation: Alq), tris (4-methyl-8-quinolinolato) aluminum (III) (abbreviation: Almq 3 ), bis (10-hydroxybenzo) [H] quinolinato) beryllium (II) (abbreviation: BeBq 2 ), bis (2-methyl-8-quinolinolato) (4-phenylphenolato) aluminum (III) (abbreviation: BAlq), bis (8-quinolinolato) zinc (II) (abbreviation: Znq) and the like include metal complexes having a quinoline skeleton or a benzoquinoline skeleton. In addition, bis [2- (2-benzoxazolyl) phenolato] zinc (II) (abbreviation: ZnPBO), bis [2- (2-benzothiazolyl) phenolato] zinc (II) (abbreviation: ZnBTZ), etc. A metal complex having an oxazole-based or thiazole-based ligand can also be used.

また、電子輸送層118と発光層140との間に電子キャリアの移動を制御する層を設けても良い。これは上述したような電子輸送性の高い材料に、電子トラップ性の高い物質を少量添加した層であって、電子キャリアの移動を抑制することによって、キャリアバランスを調節することが可能となる。このような構成は、電子輸送性材料の電子輸送性が正孔輸送性材料の正孔輸送性と比べて著しく高い場合に発生する問題(例えば素子寿命の低下)の抑制に大きな効果を発揮する。   Further, a layer for controlling the movement of electron carriers may be provided between the electron transport layer 118 and the light emitting layer 140. This is a layer obtained by adding a small amount of a substance having a high electron trapping property to a material having a high electron transporting property as described above. By suppressing the movement of electron carriers, the carrier balance can be adjusted. Such a configuration is highly effective in suppressing problems that occur when the electron transporting property of the electron transporting material is significantly higher than the hole transporting property of the hole transporting material (for example, a reduction in device lifetime). .

≪電子注入層≫
電子注入層119は電極102からの電子注入障壁を低減することで電子注入を促進する機能を有し、例えば第1族金属、第2族金属、あるいはこれらの酸化物、ハロゲン化物、炭酸塩などを用いることができる。また、先に示す電子輸送性材料と、これに対して電子供与性を示す材料の複合材料を用いることもできる。電子供与性を示す材料としては、第1族金属、第2族金属、あるいはこれらの酸化物などを挙げることができる。具体的には、フッ化リチウム(LiF)、フッ化ナトリウム(NaF)、フッ化セシウム(CsF)、フッ化カルシウム(CaF)、リチウム酸化物(LiO)等のようなアルカリ金属、アルカリ土類金属、またはそれらの化合物を用いることができる。また、フッ化エルビウム(ErF)のような希土類金属化合物を用いることができる。また、電子注入層119にエレクトライドを用いてもよい。該エレクトライドとしては、例えば、カルシウムとアルミニウムの混合酸化物に電子を高濃度添加した物質等が挙げられる。また、電子注入層119に、電子輸送層118で用いることが出来る物質を用いても良い。
≪Electron injection layer≫
The electron injection layer 119 has a function of promoting electron injection by reducing an electron injection barrier from the electrode 102. For example, a Group 1 metal, a Group 2 metal, or an oxide, halide, carbonate, or the like thereof is used. Can be used. Alternatively, a composite material of the electron transporting material described above and a material exhibiting an electron donating property can be used. Examples of the material exhibiting electron donating properties include Group 1 metals, Group 2 metals, and oxides thereof. Specifically, alkali metals such as lithium fluoride (LiF), sodium fluoride (NaF), cesium fluoride (CsF), calcium fluoride (CaF 2 ), lithium oxide (LiO x ), etc., alkaline earth Similar metals, or compounds thereof can be used. Alternatively, a rare earth metal compound such as erbium fluoride (ErF 3 ) can be used. Further, electride may be used for the electron injection layer 119. Examples of the electride include a substance obtained by adding a high concentration of electrons to a mixed oxide of calcium and aluminum. Alternatively, a substance that can be used for the electron-transport layer 118 may be used for the electron-injection layer 119.

また、電子注入層119に、有機化合物と電子供与体(ドナー)とを混合してなる複合材料を用いてもよい。このような複合材料は、電子供与体によって有機化合物に電子が発生するため、電子注入性および電子輸送性に優れている。この場合、有機化合物としては、発生した電子の輸送に優れた材料であることが好ましく、具体的には、例えば上述した電子輸送層118を構成する物質(金属錯体や複素芳香族化合物等)を用いることができる。電子供与体としては、有機化合物に対し電子供与性を示す物質であればよい。具体的には、アルカリ金属やアルカリ土類金属や希土類金属が好ましく、リチウム、ナトリウム、セシウム、マグネシウム、カルシウム、エルビウム、イッテルビウム等が挙げられる。また、アルカリ金属酸化物やアルカリ土類金属酸化物が好ましく、リチウム酸化物、カルシウム酸化物、バリウム酸化物等が挙げられる。また、酸化マグネシウムのようなルイス塩基を用いることもできる。また、テトラチアフルバレン(略称:TTF)等の有機化合物を用いることもできる。   Alternatively, a composite material obtained by mixing an organic compound and an electron donor (donor) may be used for the electron injection layer 119. Such a composite material is excellent in electron injecting property and electron transporting property because electrons are generated in the organic compound by the electron donor. In this case, the organic compound is preferably a material excellent in transporting the generated electrons. Specifically, for example, a substance (metal complex, heteroaromatic compound, or the like) constituting the electron transport layer 118 described above is used. Can be used. The electron donor may be any substance that exhibits an electron donating property to the organic compound. Specifically, an alkali metal, an alkaline earth metal, or a rare earth metal is preferable, and examples thereof include lithium, sodium, cesium, magnesium, calcium, erbium, and ytterbium. Alkali metal oxides and alkaline earth metal oxides are preferable, and lithium oxide, calcium oxide, barium oxide, and the like can be given. A Lewis base such as magnesium oxide can also be used. Alternatively, an organic compound such as tetrathiafulvalene (abbreviation: TTF) can be used.

なお、上述した、発光層、正孔注入層、正孔輸送層、電子輸送層、及び電子注入層は、それぞれ、蒸着法(真空蒸着法を含む)、インクジェット法、塗布法、グラビア印刷等の方法で形成することができる。また、上述した、発光層、正孔注入層、正孔輸送層、電子輸送層、及び電子注入層には、上述した材料の他、量子ドットなどの無機化合物や、高分子化合物(オリゴマー、デンドリマー、ポリマー等)を用いてもよい。   Note that the light emitting layer, the hole injection layer, the hole transport layer, the electron transport layer, and the electron injection layer described above are formed by a vapor deposition method (including a vacuum vapor deposition method), an inkjet method, a coating method, a gravure printing, and the like, respectively. Can be formed by a method. In addition to the above materials, the light emitting layer, hole injection layer, hole transport layer, electron transport layer, and electron injection layer described above include inorganic compounds such as quantum dots, and polymer compounds (oligomers, dendrimers). , Polymers, etc.) may be used.

≪量子ドット≫
量子ドットは、数nmから数十nmサイズの半導体ナノ結晶であり、1×10個から1×10個程度の原子から構成されている。量子ドットはサイズに依存してエネルギーシフトするため、同じ物質から構成される量子ドットであっても、サイズによって発光波長が異なる。そのため、用いる量子ドットのサイズを変更することによって、容易に発光波長を変更することができる。
≪Quantum dots≫
A quantum dot is a semiconductor nanocrystal having a size of several nanometers to several tens of nanometers, and is composed of about 1 × 10 3 to 1 × 10 6 atoms. Since quantum dots shift in energy depending on the size, even if the quantum dots are made of the same material, the emission wavelength differs depending on the size. Therefore, the emission wavelength can be easily changed by changing the size of the quantum dots to be used.

また、量子ドットは、発光スペクトルのピーク幅が狭いため、色純度のよい発光を得ることができる。さらに、量子ドットの理論的な内部量子効率はほぼ100%であると言われており、蛍光発光を呈する有機化合物の25%を大きく上回り、燐光発光を呈する有機化合物と同等となっている。このことから、量子ドットを発光材料として用いることによって発光効率の高い発光素子を得ることができる。その上、無機材料である量子ドットは、その本質的な安定性にも優れているため、寿命の観点からも好ましい発光素子を得ることができる。   In addition, since the quantum dot has a narrow emission spectrum peak width, light emission with good color purity can be obtained. Furthermore, the theoretical internal quantum efficiency of quantum dots is said to be almost 100%, which is much higher than 25% of organic compounds that exhibit fluorescence and is equivalent to organic compounds that exhibit phosphorescence. For this reason, a light-emitting element with high emission efficiency can be obtained by using quantum dots as a light-emitting material. In addition, quantum dots, which are inorganic materials, are excellent in essential stability, and thus a light-emitting element that is preferable from the viewpoint of life can be obtained.

量子ドットを構成する材料としては、第14族元素、第15族元素、第16族元素、複数の第14族元素からなる化合物、第4族から第14族に属する元素と第16族元素との化合物、第2族元素と第16族元素との化合物、第13族元素と第15族元素との化合物、第13族元素と第17族元素との化合物、第14族元素と第15族元素との化合物、第11族元素と第17族元素との化合物、酸化鉄類、酸化チタン類、カルコゲナイドスピネル類、半導体クラスターなどを挙げることができる。   The materials constituting the quantum dots include group 14 elements, group 15 elements, group 16 elements, compounds composed of a plurality of group 14 elements, elements belonging to groups 4 to 14 and group 16 elements. Compounds of Group 2, elements of Group 16 and Group 16, compounds of Group 13 elements and Group 15 elements, compounds of Group 13 elements and Group 17 elements, Group 14 elements and Group 15 Examples thereof include compounds with elements, compounds of Group 11 elements and Group 17 elements, iron oxides, titanium oxides, chalcogenide spinels, and semiconductor clusters.

具体的には、セレン化カドミウム、硫化カドミウム、テルル化カドミウム、セレン化亜鉛、酸化亜鉛、硫化亜鉛、テルル化亜鉛、硫化水銀、セレン化水銀、テルル化水銀、砒化インジウム、リン化インジウム、砒化ガリウム、リン化ガリウム、窒化インジウム、窒化ガリウム、アンチモン化インジウム、アンチモン化ガリウム、リン化アルミニウム、砒化アルミニウム、アンチモン化アルミニウム、セレン化鉛、テルル化鉛、硫化鉛、セレン化インジウム、テルル化インジウム、硫化インジウム、セレン化ガリウム、硫化砒素、セレン化砒素、テルル化砒素、硫化アンチモン、セレン化アンチモン、テルル化アンチモン、硫化ビスマス、セレン化ビスマス、テルル化ビスマス、ケイ素、炭化ケイ素、ゲルマニウム、錫、セレン、テルル、ホウ素、炭素、リン、窒化ホウ素、リン化ホウ素、砒化ホウ素、窒化アルミニウム、硫化アルミニウム、硫化バリウム、セレン化バリウム、テルル化バリウム、硫化カルシウム、セレン化カルシウム、テルル化カルシウム、硫化ベリリウム、セレン化ベリリウム、テルル化ベリリウム、硫化マグネシウム、セレン化マグネシウム、硫化ゲルマニウム、セレン化ゲルマニウム、テルル化ゲルマニウム、硫化錫、セレン化錫、テルル化錫、酸化鉛、フッ化銅、塩化銅、臭化銅、ヨウ化銅、酸化銅、セレン化銅、酸化ニッケル、酸化コバルト、硫化コバルト、酸化鉄、硫化鉄、酸化マンガン、硫化モリブデン、酸化バナジウム、酸化バナジウム、酸化タングステン、酸化タンタル、酸化チタン、酸化ジルコニウム、窒化ケイ素、窒化ゲルマニウム、酸化アルミニウム、チタン酸バリウム、セレンと亜鉛とカドミウムの化合物、インジウムと砒素とリンの化合物、カドミウムとセレンと硫黄の化合物、カドミウムとセレンとテルルの化合物、インジウムとガリウムと砒素の化合物、インジウムとガリウムとセレンの化合物、インジウムとセレンと硫黄の化合物、銅とインジウムと硫黄の化合物、およびこれらの組合せなどを挙げることができるが、これらに限定されない。また、組成が任意の比率で表される、いわゆる合金型量子ドットを用いても良い。例えば、カドミウムとセレンと硫黄の合金型量子ドットは、元素の含有比率を変化させることで発光波長を変えることができるため、青色発光を得るには有効な手段の一つである。   Specifically, cadmium selenide, cadmium sulfide, cadmium telluride, zinc selenide, zinc oxide, zinc sulfide, zinc telluride, mercury sulfide, mercury selenide, mercury telluride, indium arsenide, indium phosphide, gallium arsenide , Gallium phosphide, indium nitride, gallium nitride, indium antimonide, gallium phosphide, aluminum arsenide, aluminum arsenide, aluminum antimonide, lead selenide, lead telluride, lead sulfide, indium selenide, indium telluride, sulfide Indium, gallium selenide, arsenic sulfide, arsenic selenide, arsenic telluride, antimony sulfide, antimony selenide, antimony telluride, bismuth sulfide, bismuth selenide, bismuth telluride, silicon, silicon carbide, germanium, tin, selenium, Tellurium, Hou , Carbon, phosphorus, boron nitride, boron phosphide, boron arsenide, aluminum nitride, aluminum sulfide, barium sulfide, barium selenide, barium telluride, calcium sulfide, calcium selenide, calcium telluride, beryllium sulfide, beryllium selenide, Beryllium telluride, magnesium sulfide, magnesium selenide, germanium sulfide, germanium selenide, germanium telluride, tin sulfide, tin selenide, tin telluride, lead oxide, copper fluoride, copper chloride, copper bromide, copper iodide , Copper oxide, copper selenide, nickel oxide, cobalt oxide, cobalt sulfide, iron oxide, iron sulfide, manganese oxide, molybdenum sulfide, vanadium oxide, vanadium oxide, tungsten oxide, tantalum oxide, titanium oxide, zirconium oxide, silicon nitride, Germanium nitride, oxidation Luminium, barium titanate, selenium, zinc and cadmium compound, indium, arsenic and phosphorus compound, cadmium, selenium and sulfur compound, cadmium, selenium and tellurium compound, indium, gallium and arsenic compound, indium and gallium and Examples include, but are not limited to, compounds of selenium, compounds of indium, selenium and sulfur, compounds of copper, indium and sulfur, and combinations thereof. Moreover, you may use what is called an alloy type quantum dot whose composition is represented by arbitrary ratios. For example, an alloy type quantum dot of cadmium, selenium, and sulfur is one of effective means for obtaining blue light emission because the emission wavelength can be changed by changing the content ratio of elements.

量子ドットの構造としては、コア型、コア−シェル型、コア−マルチシェル型などがあり、そのいずれを用いても良いが、コアを覆ってより広いバンドギャップを持つ別の無機材料でシェルを形成することによって、ナノ結晶表面に存在する欠陥やダングリングボンドの影響を低減することができる。これにより、発光の量子効率が大きく改善するためコア−シェル型やコア−マルチシェル型の量子ドットを用いることが好ましい。シェルの材料の例としては、硫化亜鉛や酸化亜鉛が挙げられる。   The structure of the quantum dot includes a core type, a core-shell type, and a core-multishell type, and any of them may be used, but the shell is covered with another inorganic material that covers the core and has a wider band gap. By forming, the influence of defects and dangling bonds existing on the nanocrystal surface can be reduced. Thereby, in order to greatly improve the quantum efficiency of light emission, it is preferable to use a core-shell type or core-multishell type quantum dot. Examples of the shell material include zinc sulfide and zinc oxide.

また、量子ドットは、表面原子の割合が高いことから、反応性が高く、凝集が起こりやすい。そのため、量子ドットの表面には保護剤が付着している又は保護基が設けられていることが好ましい。当該保護剤が付着している又は保護基が設けられていることによって、凝集を防ぎ、溶媒への溶解性を高めることができる。また、反応性を低減させ、電気的安定性を向上させることも可能である。保護剤(又は保護基)としては、例えば、ポリオキシエチレンラウリルエーテル、ポリオキシエチレンステアリルエーテル、ポリオキシエチレンオレイルエーテル等のポリオキシエチレンアルキルエーテル類、トリプロピルホスフィン、トリブチルホスフィン、トリヘキシルホスフィン、トリオクチルホスフィン等のトリアルキルホスフィン類、ポリオキシエチレンn−オクチルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンn−ノニルフェニルエーテル等のポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル類、トリ(n−ヘキシル)アミン、トリ(n−オクチル)アミン、トリ(n−デシル)アミン等の第3級アミン類、トリプロピルホスフィンオキシド、トリブチルホスフィンオキシド、トリヘキシルホスフィンオキシド、トリオクチルホスフィンオキシド、トリデシルホスフィンオキシド等の有機リン化合物、ポリエチレングリコールジラウレート、ポリエチレングリコールジステアレート等のポリエチレングリコールジエステル類、また、ピリジン、ルチジン、コリジン、キノリン類等の含窒素芳香族化合物等の有機窒素化合物、ヘキシルアミン、オクチルアミン、デシルアミン、ドデシルアミン、テトラデシルアミン、ヘキサデシルアミン、オクタデシルアミン等のアミノアルカン類、ジブチルスルフィド等のジアルキルスルフィド類、ジメチルスルホキシドやジブチルスルホキシド等のジアルキルスルホキシド類、チオフェン等の含硫黄芳香族化合物等の有機硫黄化合物、パルミチン酸、ステアリン酸、オレイン酸等の高級脂肪酸、アルコール類、ソルビタン脂肪酸エステル類、脂肪酸変性ポリエステル類、3級アミン変性ポリウレタン類、ポリエチレンイミン類等が挙げられる。   In addition, since the quantum dots have a high ratio of surface atoms, they are highly reactive and tend to aggregate. Therefore, it is preferable that a protective agent is attached or a protective group is provided on the surface of the quantum dots. Aggregation can be prevented and solubility in a solvent can be increased by attaching the protective agent or providing a protective group. It is also possible to reduce the reactivity and improve the electrical stability. Examples of the protecting agent (or protecting group) include polyoxyethylene alkyl ethers such as polyoxyethylene lauryl ether, polyoxyethylene stearyl ether, polyoxyethylene oleyl ether, tripropylphosphine, tributylphosphine, trihexylphosphine, Trialkylphosphines such as octylphosphine, polyoxyethylene alkylphenyl ethers such as polyoxyethylene n-octylphenyl ether, polyoxyethylene n-nonylphenyl ether, tri (n-hexyl) amine, tri (n-octyl) Tertiary amines such as amine and tri (n-decyl) amine, tripropylphosphine oxide, tributylphosphine oxide, trihexylphosphine oxide, trioctylphosphite Organic phosphorus compounds such as oxides and tridecylphosphine oxides, polyethylene glycol diesters such as polyethylene glycol dilaurate and polyethylene glycol distearate, and organic nitrogen compounds such as nitrogen-containing aromatic compounds such as pyridine, lutidine, collidine and quinolines , Hexylamine, octylamine, decylamine, dodecylamine, tetradecylamine, hexadecylamine, octadecylamine and other amino alkanes, dibutyl sulfide and other dialkyl sulfides, dimethyl sulfoxide and dibutyl sulfoxide and other dialkyl sulfoxides, and thiophene Organic sulfur compounds such as sulfur-containing aromatic compounds, higher fatty acids such as palmitic acid, stearic acid, oleic acid, alcohols, sorbitan fatty acid esters Fatty acid modified polyesters, tertiary amine modified polyurethanes and polyethylene imines, and the like.

量子ドットは、サイズが小さくなるに従いバンドギャップが大きくなるため、所望の波長の光が得られるように、そのサイズを適宜調整する。結晶のサイズが小さくなるにつれて、量子ドットの発光は青色側へ、つまり、高エネルギー側へシフトするため、量子ドットのサイズを変更させることにより、紫外領域、可視領域、赤外領域のスペクトルの波長領域にわたって、その発光波長を調整することができる。量子ドットのサイズ(直径)は、0.5nm乃至20nm、好ましくは1nm乃至10nmの範囲のものが通常良く用いられる。なお、量子ドットはそのサイズ分布が狭いほど、より発光スペクトルが狭線化し、色純度の良好な発光を得ることができる。また、量子ドットの形状は特に限定されず、球場、棒状、円盤状、その他の形状であってもよい。なお、棒状の量子ドットである量子ロッドは、指向性を有する光を呈する機能を有するため、量子ロッドを発光材料として用いることにより、より外部量子効率が良好な発光素子を得ることができる。   Since the band gap increases as the size of the quantum dot decreases, the size of the quantum dot is adjusted as appropriate so that light of a desired wavelength can be obtained. As the crystal size decreases, the light emission of the quantum dots shifts to the blue side, that is, to the high energy side, so changing the size of the quantum dots changes the spectral wavelengths in the ultraviolet, visible, and infrared regions. The emission wavelength can be adjusted over a region. As the size (diameter) of the quantum dots, those in the range of 0.5 nm to 20 nm, preferably 1 nm to 10 nm are usually used. In addition, as the quantum dot has a narrower size distribution, the emission spectrum becomes narrower and light emission with good color purity can be obtained. Further, the shape of the quantum dots is not particularly limited, and may be a ball field, a rod shape, a disk shape, or other shapes. Note that a quantum rod that is a rod-shaped quantum dot has a function of exhibiting light having directivity, and thus a light-emitting element with better external quantum efficiency can be obtained by using the quantum rod as a light-emitting material.

ところで、有機EL素子では多くの場合、発光材料をホスト材料に分散し、発光材料の濃度消光を抑制することによって発光効率を高めている。ホスト材料は発光材料以上の一重項励起エネルギー準位または三重項励起エネルギー準位を有する材料であることが必要である。特に、青色燐光材料を発光材料に用いる場合、それ以上の三重項励起エネルギー準位を有し、且つ、寿命の観点で優れたホスト材料が必要であり、その開発は困難を極めている。ここで、量子ドットは、ホスト材料を用いずに量子ドットのみで発光層を構成しても発光効率を保つことができるため、この点でも寿命という観点から好ましい発光素子を得ることができる。量子ドットのみで発光層を形成する場合には、量子ドットはコア−シェル構造(コア−マルチシェル構造を含む)であることが好ましい。   By the way, in many cases, the organic EL element increases luminous efficiency by dispersing a light emitting material in a host material and suppressing concentration quenching of the light emitting material. The host material needs to be a material having a singlet excitation energy level or a triplet excitation energy level higher than that of the light emitting material. In particular, when a blue phosphorescent material is used as a light emitting material, a host material having a triplet excitation energy level higher than that and having an excellent lifetime is required, and its development is extremely difficult. Here, since the quantum dots can maintain the light emission efficiency even if the light emitting layer is constituted only by the quantum dots without using the host material, a light emitting element that is preferable from this point of view can also be obtained. When the light emitting layer is formed only with quantum dots, the quantum dots preferably have a core-shell structure (including a core-multishell structure).

発光層の発光材料に量子ドットを用いる場合、当該発光層の膜厚は3nm乃至100nm、好ましくは10nm乃至100nmとし、発光層中の量子ドットの含有率は1乃至100体積%とする。ただし、量子ドットのみで発光層を形成することが好ましい。なお、当該量子ドットを発光材料としてホストに分散した発光層を形成する場合は、ホスト材料に量子ドットを分散させる、またはホスト材料と量子ドットとを適当な液媒体に溶解または分散させてウェットプロセス(スピンコート法、キャスト法、ダイコート法、ブレードコート法、ロールコート法、インクジェット法、印刷法、スプレーコート法、カーテンコート法、ラングミュア・ブロジェット法など)により形成すればよい。燐光性の発光材料を用いた発光層については、上記ウェットプロセスの他、真空蒸着法も好適に利用することができる。   When quantum dots are used for the light-emitting material of the light-emitting layer, the thickness of the light-emitting layer is 3 nm to 100 nm, preferably 10 nm to 100 nm, and the quantum dot content in the light-emitting layer is 1 to 100% by volume. However, it is preferable to form the light emitting layer only with quantum dots. When forming a light emitting layer in which the quantum dots are dispersed in the host as a light emitting material, the quantum dots are dispersed in the host material, or the host material and the quantum dots are dissolved or dispersed in an appropriate liquid medium. (Spin coating method, casting method, die coating method, blade coating method, roll coating method, ink jet method, printing method, spray coating method, curtain coating method, Langmuir-Blodget method, etc.) may be used. For the light-emitting layer using a phosphorescent light-emitting material, in addition to the wet process, a vacuum vapor deposition method can be suitably used.

ウェットプロセスに用いる液媒体としては、たとえば、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン類、酢酸エチル等の脂肪酸エステル類、ジクロロベンゼン等のハロゲン化炭化水素類、トルエン、キシレン、メシチレン、シクロヘキシルベンゼン等の芳香族炭化水素類、シクロヘキサン、デカリン、ドデカン等の脂肪族炭化水素類、ジメチルホルムアミド(DMF)、ジメチルスルホキシド(DMSO)等の有機溶媒を用いることができる。   Examples of the liquid medium used in the wet process include ketones such as methyl ethyl ketone and cyclohexanone, fatty acid esters such as ethyl acetate, halogenated hydrocarbons such as dichlorobenzene, and aromatic carbonization such as toluene, xylene, mesitylene, and cyclohexyl benzene. Hydrogen, aliphatic hydrocarbons such as cyclohexane, decalin, and dodecane, and organic solvents such as dimethylformamide (DMF) and dimethyl sulfoxide (DMSO) can be used.

≪一対の電極≫
電極101及び電極102は、発光素子の陽極または陰極としての機能を有する。電極101及び電極102は、金属、合金、導電性化合物、およびこれらの混合物や積層体などを用いて形成することができる。
≪A pair of electrodes≫
The electrode 101 and the electrode 102 have a function as an anode or a cathode of the light emitting element. The electrode 101 and the electrode 102 can be formed using a metal, an alloy, a conductive compound, a mixture or a stacked body thereof.

電極101または電極102の一方は、光を反射する機能を有する導電性材料により形成されると好ましい。該導電性材料としては、アルミニウム(Al)またはAlを含む合金等が挙げられる。Alを含む合金としては、AlとL(Lは、チタン(Ti)、ネオジム(Nd)、ニッケル(Ni)、及びランタン(La)の一つまたは複数を表す)とを含む合金等が挙げられ、例えばAlとTi、またはAlとNiとLaを含む合金等である。アルミニウムは、抵抗値が低く、光の反射率が高い。また、アルミニウムは、地殻における存在量が多く、安価であるため、アルミニウムを用いることによる発光素子の作製コストを低減することができる。また、銀(Ag)、またはAgとN(Nは、イットリウム(Y)、Nd、マグネシウム(Mg)、イッテルビウム(Yb)、Al、Ti、ガリウム(Ga)、亜鉛(Zn)、インジウム(In)、タングステン(W)、マンガン(Mn)、スズ(Sn)、鉄(Fe)、Ni、銅(Cu)、パラジウム(Pd)、イリジウム(Ir)、または金(Au)の一つまたは複数を表す)とを含む合金等を用いても良い。銀を含む合金としては、例えば、銀とパラジウムと銅を含む合金、銀と銅を含む合金、銀とマグネシウムを含む合金、銀とニッケルを含む合金、銀と金を含む合金、銀とイッテルビウムを含む合金等が挙げられる。その他、タングステン、クロム(Cr)、モリブデン(Mo)、銅、チタンなどの遷移金属を用いることができる。   One of the electrode 101 and the electrode 102 is preferably formed using a conductive material having a function of reflecting light. Examples of the conductive material include aluminum (Al) or an alloy containing Al. Examples of the alloy containing Al include an alloy containing Al and L (L represents one or more of titanium (Ti), neodymium (Nd), nickel (Ni), and lanthanum (La)). For example, Al and Ti, or an alloy containing Al, Ni, and La. Aluminum has a low resistance value and a high light reflectance. In addition, since aluminum is abundant in the crust and inexpensive, manufacturing cost of a light-emitting element by using aluminum can be reduced. Silver (Ag) or Ag and N (N is yttrium (Y), Nd, magnesium (Mg), ytterbium (Yb), Al, Ti, gallium (Ga), zinc (Zn), indium (In) Represents one or more of tungsten (W), manganese (Mn), tin (Sn), iron (Fe), Ni, copper (Cu), palladium (Pd), iridium (Ir), or gold (Au) ) And the like. Examples of the alloy containing silver include an alloy containing silver, palladium and copper, an alloy containing silver and copper, an alloy containing silver and magnesium, an alloy containing silver and nickel, an alloy containing silver and gold, and silver and ytterbium. Examples thereof include alloys. In addition, transition metals such as tungsten, chromium (Cr), molybdenum (Mo), copper, and titanium can be used.

また、発光層から得られる発光は、電極101及び電極102の一方または双方を通して取り出される。したがって、電極101または電極102の少なくとも一方は、光を透過する機能を有する導電性材料により形成されると好ましい。該導電性材料としては、可視光の透過率が40%以上100%以下、好ましくは60%以上100%以下であり、かつその抵抗率が1×10−2Ω・cm以下の導電性材料が挙げられる。 Light emitted from the light-emitting layer is extracted through one or both of the electrode 101 and the electrode 102. Therefore, at least one of the electrode 101 and the electrode 102 is preferably formed using a conductive material having a function of transmitting light. The conductive material is a conductive material having a visible light transmittance of 40% to 100%, preferably 60% to 100%, and a resistivity of 1 × 10 −2 Ω · cm or less. Can be mentioned.

また、電極101及び電極102は、光を透過する機能と、光を反射する機能と、を有する導電性材料により形成されても良い。該導電性材料としては、可視光の反射率が20%以上80%以下、好ましくは40%以上70%以下であり、かつその抵抗率が1×10−2Ω・cm以下の導電性材料が挙げられる。例えば、導電性を有する金属、合金、導電性化合物などを1種又は複数種用いて形成することができる。具体的には、例えば、インジウム錫酸化物(Indium Tin Oxide、以下ITO)、珪素または酸化珪素を含むインジウム錫酸化物(略称:ITSO)、酸化インジウム−酸化亜鉛(Indium Zinc Oxide)、チタンを含有した酸化インジウム−錫酸化物、インジウム−チタン酸化物、酸化タングステン及び酸化亜鉛を含有した酸化インジウムなどの金属酸化物を用いることができる。また、光を透過する程度(好ましくは、1nm以上30nm以下の厚さ)の金属薄膜を用いることができる。金属としては、例えば、Ag、またはAgとAl、AgとMg、AgとAu、AgとYbなどの合金等を用いることができる。 Further, the electrode 101 and the electrode 102 may be formed of a conductive material having a function of transmitting light and a function of reflecting light. Examples of the conductive material include a conductive material having a visible light reflectance of 20% to 80%, preferably 40% to 70%, and a resistivity of 1 × 10 −2 Ω · cm or less. Can be mentioned. For example, it can be formed using one or more kinds of conductive metals, alloys, conductive compounds, and the like. Specifically, for example, indium tin oxide (hereinafter referred to as ITO), indium tin oxide containing silicon or silicon oxide (abbreviation: ITSO), indium zinc oxide (indium zinc oxide), or titanium is included. Metal oxides such as indium oxide containing indium oxide-tin oxide, indium-titanium oxide, tungsten oxide, and zinc oxide can be used. Alternatively, a metal thin film with a thickness that allows light to pass therethrough (preferably, a thickness of 1 nm to 30 nm) can be used. As the metal, for example, Ag or an alloy such as Ag and Al, Ag and Mg, Ag and Au, Ag and Yb, or the like can be used.

なお、本明細書等において、光を透過する機能を有する材料は、可視光を透過する機能を有し、且つ導電性を有する材料であればよく、例えば上記のようなITOに代表される酸化物導電体に加えて、酸化物半導体、または有機物を含む有機導電体を含む。有機物を含む有機導電体としては、例えば、有機化合物と電子供与体(ドナー)とを混合してなる複合材料、有機化合物と電子受容体(アクセプター)とを混合してなる複合材料等が挙げられる。また、グラフェンなどの無機炭素系材料を用いても良い。また、当該材料の抵抗率としては、好ましくは1×10Ω・cm以下、さらに好ましくは1×10Ω・cm以下である。 Note that in this specification and the like, the material having a function of transmitting light may be any material that has a function of transmitting visible light and has conductivity. In addition to a physical conductor, an oxide semiconductor or an organic conductor including an organic substance is included. Examples of the organic conductor containing an organic substance include a composite material obtained by mixing an organic compound and an electron donor (donor), and a composite material obtained by mixing an organic compound and an electron acceptor (acceptor). . In addition, an inorganic carbon-based material such as graphene may be used. The resistivity of the material is preferably 1 × 10 5 Ω · cm or less, and more preferably 1 × 10 4 Ω · cm or less.

また、上記の材料の複数を積層することによって電極101及び電極102の一方または双方を形成してもよい。   One or both of the electrode 101 and the electrode 102 may be formed by stacking a plurality of the above materials.

また、光取り出し効率を向上させるため、光を透過する機能を有する電極と接して、該電極より屈折率の高い材料を形成してもよい。このような材料としては、可視光を透過する機能を有する材料であればよく、導電性を有する材料であっても有さない材料であってもよい。例えば、上記のような酸化物導電体に加えて、酸化物半導体、有機物が挙げられる。有機物としては、例えば、発光層、正孔注入層、正孔輸送層、電子輸送層、または電子注入層に例示した材料が挙げられる。また、無機炭素系材料や光が透過する程度の金属薄膜も用いることができ、数nm乃至数十nmの層を複数積層させてもよい。   In order to improve light extraction efficiency, a material having a higher refractive index than the electrode may be formed in contact with the electrode having a function of transmitting light. Such a material may be a material having a function of transmitting visible light, and may be a material having conductivity or not. For example, in addition to the above oxide conductor, an oxide semiconductor and an organic substance can be given. As an organic substance, the material illustrated to the light emitting layer, the positive hole injection layer, the positive hole transport layer, the electron carrying layer, or the electron injection layer is mentioned, for example. In addition, an inorganic carbon-based material or a metal thin film that transmits light can be used, and a plurality of layers of several nm to several tens of nm may be stacked.

電極101または電極102が陰極としての機能を有する場合には、仕事関数が小さい(3.8eV以下)材料を有することが好ましい。例えば、元素周期表の第1族又は第2族に属する元素(リチウム、ナトリウム、セシウム等のアルカリ金属、カルシウム、ストロンチウム等のアルカリ土類金属、マグネシウム等)、これら元素を含む合金(例えば、AgとMg、AlとLi)、ユーロピウム(Eu)、Yb等の希土類金属、これら希土類金属を含む合金、アルミニウム、銀を含む合金等を用いることができる。   In the case where the electrode 101 or the electrode 102 has a function as a cathode, it is preferable to use a material having a low work function (3.8 eV or less). For example, elements belonging to Group 1 or Group 2 of the periodic table (alkali metals such as lithium, sodium and cesium, alkaline earth metals such as calcium and strontium, magnesium and the like), alloys containing these elements (for example, Ag And rare earth metals such as Mg, Al and Li), europium (Eu) and Yb, alloys containing these rare earth metals, alloys containing aluminum and silver, and the like can be used.

また、電極101または電極102を陽極として用いる場合、仕事関数の大きい(4.0eV以上)材料を用いることが好ましい。   In the case where the electrode 101 or the electrode 102 is used as an anode, a material having a high work function (4.0 eV or more) is preferably used.

また、電極101及び電極102は、光を反射する機能を有する導電性材料と、光を透過する機能を有する導電性材料との積層としてもよい。その場合、電極101及び電極102は、各発光層からの所望の波長の光を共振させ、所望の波長の光を強めることができるように、光学距離を調整する機能を有することができるため好ましい。   Alternatively, the electrode 101 and the electrode 102 may be a stack of a conductive material having a function of reflecting light and a conductive material having a function of transmitting light. In that case, the electrode 101 and the electrode 102 are preferable because they can have a function of adjusting an optical distance so that light having a desired wavelength from each light-emitting layer can resonate and light having a desired wavelength can be strengthened. .

電極101及び電極102の成膜方法は、スパッタリング法、蒸着法、印刷法、塗布法、MBE(Molecular Beam Epitaxy)法、CVD法、パルスレーザ堆積法、ALD(Atomic Layer Deposition)法等を適宜用いることができる。   As a method for forming the electrodes 101 and 102, a sputtering method, a vapor deposition method, a printing method, a coating method, an MBE (Molecular Beam Epitaxy) method, a CVD method, a pulsed laser deposition method, an ALD (Atomic Layer Deposition) method, or the like is appropriately used. be able to.

≪基板≫
また、本発明の一態様に係る発光素子は、ガラス、プラスチックなどからなる基板上に作製すればよい。基板上に作製する順番としては、電極101側から順に積層しても、電極102側から順に積層しても良い。
<< Board >>
The light-emitting element according to one embodiment of the present invention may be manufactured over a substrate formed of glass, plastic, or the like. As the order of manufacturing on the substrate, the layers may be sequentially stacked from the electrode 101 side or may be sequentially stacked from the electrode 102 side.

なお、本発明の一態様に係る発光素子を形成できる基板としては、例えばガラス、石英、又はプラスチックなどを用いることができる。また可撓性基板を用いてもよい。可撓性基板とは、曲げることができる(フレキシブル)基板のことであり、例えば、ポリカーボネート、ポリアリレート、からなるプラスチック基板等が挙げられる。また、フィルム、無機蒸着フィルムなどを用いることもできる。なお、発光素子、及び光学素子の作製工程において支持体として機能するものであれば、これら以外のものでもよい。あるいは、発光素子、及び光学素子を保護する機能を有するものであればよい。   Note that as the substrate over which the light-emitting element according to one embodiment of the present invention can be formed, glass, quartz, plastic, or the like can be used, for example. A flexible substrate may be used. The flexible substrate is a substrate that can be bent (flexible), and examples thereof include a plastic substrate made of polycarbonate and polyarylate. Moreover, a film, an inorganic vapor deposition film, etc. can also be used. Note that other materials may be used as long as they function as a support in the manufacturing process of the light-emitting element and the optical element. Or what is necessary is just to have a function which protects a light emitting element and an optical element.

例えば、本発明等においては、様々な基板を用いて発光素子を形成することが出来る。基板の種類は、特に限定されない。その基板の一例としては、半導体基板(例えば単結晶基板又はシリコン基板)、SOI基板、ガラス基板、石英基板、プラスチック基板、金属基板、ステンレス・スチル基板、ステンレス・スチル・ホイルを有する基板、タングステン基板、タングステン・ホイルを有する基板、可撓性基板、貼り合わせフィルム、繊維状の材料を含む紙、又は基材フィルムなどがある。ガラス基板の一例としては、バリウムホウケイ酸ガラス、アルミノホウケイ酸ガラス、又はソーダライムガラスなどがある。可撓性基板、貼り合わせフィルム、基材フィルムなどの一例としては、以下が挙げられる。例えば、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエチレンナフタレート(PEN)、ポリエーテルスルホン(PES)、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)に代表されるプラスチックがある。または、一例としては、アクリル等の樹脂などがある。または、一例としては、ポリプロピレン、ポリエステル、ポリフッ化ビニル、又はポリ塩化ビニルなどがある。または、一例としては、ポリアミド、ポリイミド、アラミド、エポキシ、無機蒸着フィルム、又は紙類などがある。   For example, in the present invention and the like, a light-emitting element can be formed using various substrates. The kind of board | substrate is not specifically limited. Examples of the substrate include a semiconductor substrate (for example, a single crystal substrate or a silicon substrate), an SOI substrate, a glass substrate, a quartz substrate, a plastic substrate, a metal substrate, a stainless steel substrate, a substrate having stainless steel foil, and a tungsten substrate. , A substrate having a tungsten foil, a flexible substrate, a laminated film, a paper containing a fibrous material, or a base film. Examples of the glass substrate include barium borosilicate glass, aluminoborosilicate glass, and soda lime glass. Examples of a flexible substrate, a laminated film, a base film and the like include the following. For example, there are plastics represented by polyethylene terephthalate (PET), polyethylene naphthalate (PEN), polyethersulfone (PES), and polytetrafluoroethylene (PTFE). Another example is a resin such as acrylic. Alternatively, examples include polypropylene, polyester, polyvinyl fluoride, and polyvinyl chloride. As an example, there are polyamide, polyimide, aramid, epoxy, an inorganic vapor deposition film, papers, and the like.

また、基板として、可撓性基板を用い、可撓性基板上に直接、発光素子を形成してもよい。または、基板と発光素子との間に剥離層を設けてもよい。剥離層は、その上に発光素子を一部あるいは全部完成させた後、基板より分離し、他の基板に転載するために用いることができる。その際、耐熱性の劣る基板や可撓性の基板にも発光素子を転載できる。なお、上述の剥離層には、例えば、タングステン膜と酸化シリコン膜との無機膜の積層構造の構成や、基板上にポリイミド等の樹脂膜が形成された構成等を用いることができる。   Alternatively, a flexible substrate may be used as the substrate, and the light-emitting element may be formed directly on the flexible substrate. Alternatively, a separation layer may be provided between the substrate and the light-emitting element. The release layer can be used to separate a part from the substrate after the light emitting element is partially or wholly formed thereon, and to transfer the light emitting element to another substrate. At that time, the light-emitting element can be transferred to a substrate having poor heat resistance or a flexible substrate. Note that, for example, a structure of a laminated structure of an inorganic film of a tungsten film and a silicon oxide film or a structure in which a resin film such as polyimide is formed over a substrate can be used for the above-described release layer.

つまり、ある基板を用いて発光素子を形成し、その後、別の基板に発光素子を転置し、別の基板上に発光素子を配置してもよい。発光素子が転置される基板の一例としては、上述した基板に加え、セロファン基板、石材基板、木材基板、布基板(天然繊維(絹、綿、麻)、合成繊維(ナイロン、ポリウレタン、ポリエステル)若しくは再生繊維(アセテート、キュプラ、レーヨン、再生ポリエステル)などを含む)、皮革基板、又はゴム基板などがある。これらの基板を用いることにより、壊れにくい発光素子、耐熱性の高い発光素子、軽量化された発光素子、または薄型化された発光素子とすることができる。   That is, a light-emitting element may be formed using a certain substrate, and then the light-emitting element may be transferred to another substrate, and the light-emitting element may be disposed on another substrate. As an example of a substrate to which the light emitting element is transferred, in addition to the above-described substrate, a cellophane substrate, a stone substrate, a wood substrate, a cloth substrate (natural fiber (silk, cotton, hemp), synthetic fiber (nylon, polyurethane, polyester) or There are recycled fibers (including acetate, cupra, rayon, recycled polyester), leather substrates, rubber substrates, and the like. By using these substrates, a light-emitting element that is not easily broken, a light-emitting element with high heat resistance, a light-emitting element that is reduced in weight, or a light-emitting element that is thinned can be obtained.

また、上述した基板上に、例えば電界効果トランジスタ(FET)を形成し、FETと電気的に接続された電極上に発光素子150を作製してもよい。これにより、FETによって発光素子150の駆動を制御するアクティブマトリクス型の表示装置を作製できる。   Further, for example, a field effect transistor (FET) may be formed over the substrate described above, and the light emitting element 150 may be formed over an electrode electrically connected to the FET. Accordingly, an active matrix display device in which driving of the light emitting element 150 is controlled by the FET can be manufactured.

以上、本実施の形態に示す構成は、他の実施の形態と適宜組み合わせて用いることができる。   As described above, the structure described in this embodiment can be combined as appropriate with any of the other embodiments.

(実施の形態4)
本実施の形態においては、実施の形態3に示す発光素子の構成と異なる構成の発光素子、及び該発光素子の発光機構について、図3(A)〜図2(C)を用いて、以下説明を行う。なお、図3(A)、図3(B)において、図1(A)〜図1(C)に示す符号と同様の機能を有する箇所には、同様のハッチパターンとし、符号を省略する場合がある。また、同様の機能を有する箇所には、同様の符号を付し、その詳細な説明は省略する場合がある。
(Embodiment 4)
In this embodiment, a light-emitting element having a structure different from that of the light-emitting element described in Embodiment 3 and a light-emitting mechanism of the light-emitting element will be described below with reference to FIGS. I do. In FIGS. 3A and 3B, the same hatch pattern is used for portions having the same functions as those shown in FIGS. 1A to 1C, and the reference numerals are omitted. There is. Moreover, the same code | symbol is attached | subjected to the location which has the same function, and the detailed description may be abbreviate | omitted.

<発光素子の構成例3>
図3(A)は、発光素子250の断面模式図である。
<Configuration Example 3 of Light-Emitting Element>
FIG. 3A is a schematic cross-sectional view of the light-emitting element 250.

図3(A)に示す発光素子250は、一対の電極(電極101及び電極102)の間に、複数の発光ユニット(発光ユニット106及び発光ユニット110)を有する。複数の発光ユニットのうちいずれか一つの発光ユニットは、図1(A)に示した、EL層100と同様な構成を有すると好ましい。つまり、図1(A)で示した発光素子150は、1つの発光ユニットを有し、発光素子250は、複数の発光ユニットを有すると好ましい。なお、発光素子250において、電極101が陽極として機能し、電極102が陰極として機能するとして、以下説明するが、発光素子250の構成としては、逆であっても構わない。   A light-emitting element 250 illustrated in FIG. 3A includes a plurality of light-emitting units (light-emitting units 106 and 110) between a pair of electrodes (the electrodes 101 and 102). Any one of the plurality of light-emitting units preferably has a structure similar to that of the EL layer 100 illustrated in FIG. In other words, the light-emitting element 150 illustrated in FIG. 1A preferably includes one light-emitting unit, and the light-emitting element 250 preferably includes a plurality of light-emitting units. Note that in the light-emitting element 250, the electrode 101 functions as an anode and the electrode 102 functions as a cathode, but the structure of the light-emitting element 250 may be reversed.

また、図3(A)に示す発光素子250において、発光ユニット106と発光ユニット110とが積層されており、発光ユニット106と発光ユニット110との間には電荷発生層115が設けられる。なお、発光ユニット106と発光ユニット110は、同じ構成でも異なる構成でもよい。例えば、発光ユニット110に、EL層100と同様な構成を用いると好ましい。   Further, in the light-emitting element 250 illustrated in FIG. 3A, the light-emitting unit 106 and the light-emitting unit 110 are stacked, and a charge generation layer 115 is provided between the light-emitting unit 106 and the light-emitting unit 110. Note that the light emitting unit 106 and the light emitting unit 110 may have the same configuration or different configurations. For example, it is preferable to use a structure similar to that of the EL layer 100 for the light-emitting unit 110.

また、発光素子250は、発光層120と、発光層170と、を有する。また、発光ユニット106は、発光層170の他に、正孔注入層111、正孔輸送層112、電子輸送層113、及び電子注入層114を有する。また、発光ユニット110は、発光層120の他に、正孔注入層116、正孔輸送層117、電子輸送層118、及び電子注入層119を有する。   In addition, the light-emitting element 250 includes the light-emitting layer 120 and the light-emitting layer 170. In addition to the light emitting layer 170, the light emitting unit 106 includes a hole injection layer 111, a hole transport layer 112, an electron transport layer 113, and an electron injection layer 114. In addition to the light emitting layer 120, the light emitting unit 110 includes a hole injection layer 116, a hole transport layer 117, an electron transport layer 118, and an electron injection layer 119.

電荷発生層115は、正孔輸送性材料に電子受容体であるアクセプター性物質が添加された構成であっても、電子輸送性材料に電子供与体であるドナー性物質が添加された構成であってもよい。また、これらの両方の構成が積層されていても良い。   The charge generation layer 115 has a configuration in which an acceptor substance that is an electron acceptor is added to a hole transport material, but a donor substance that is an electron donor is added to the electron transport material. May be. Moreover, both these structures may be laminated | stacked.

電荷発生層115に、有機化合物とアクセプター性物質の複合材料が含まれる場合、該複合材料には実施の形態3に示す正孔注入層111に用いることができる複合材料を用いればよい。有機化合物としては、芳香族アミン化合物、カルバゾール化合物、芳香族炭化水素、高分子化合物(オリゴマー、デンドリマー、ポリマー等)など、種々の化合物を用いることができる。なお、有機化合物としては、正孔移動度が1×10−6cm/Vs以上であるものを適用することが好ましい。ただし、電子よりも正孔の輸送性の高い物質であれば、これら以外のものを用いてもよい。有機化合物とアクセプター性物質の複合材料は、キャリア注入性、キャリア輸送性に優れているため、低電圧駆動、低電流駆動を実現することができる。なお、発光ユニットの陽極側の面が電荷発生層115に接している場合は、電荷発生層115が該発光ユニットの正孔注入層または正孔輸送層の役割も担うことができるため、該発光ユニットには正孔注入層または正孔輸送層を設けない構成であっても良い。あるいは、発光ユニットの陰極側の面が電荷発生層115に接している場合は、電荷発生層115が該発光ユニットの電子注入層または電子輸送層の役割も担うことができるため、該発光ユニットには電子注入層または電子輸送層を設けない構成であっても良い。 In the case where the charge generation layer 115 includes a composite material of an organic compound and an acceptor substance, a composite material that can be used for the hole-injection layer 111 described in Embodiment 3 may be used as the composite material. As the organic compound, various compounds such as an aromatic amine compound, a carbazole compound, an aromatic hydrocarbon, and a high molecular compound (oligomer, dendrimer, polymer, etc.) can be used. Note that an organic compound having a hole mobility of 1 × 10 −6 cm 2 / Vs or higher is preferably used. Note that other than these substances, any substance that has a property of transporting more holes than electrons may be used. Since a composite material of an organic compound and an acceptor substance is excellent in carrier injecting property and carrier transporting property, low voltage driving and low current driving can be realized. Note that in the case where the surface of the light emitting unit on the anode side is in contact with the charge generation layer 115, the charge generation layer 115 can also serve as a hole injection layer or a hole transport layer of the light emission unit. The unit may not be provided with a hole injection layer or a hole transport layer. Alternatively, when the surface of the light emitting unit on the cathode side is in contact with the charge generation layer 115, the charge generation layer 115 can also serve as an electron injection layer or an electron transport layer of the light emission unit. May have a configuration in which an electron injection layer or an electron transport layer is not provided.

なお、電荷発生層115は、有機化合物とアクセプター性物質の複合材料を含む層と他の材料により構成される層を組み合わせた積層構造として形成してもよい。例えば、有機化合物とアクセプター性物質の複合材料を含む層と、電子供与性物質の中から選ばれた一の化合物と電子輸送性の高い化合物とを含む層とを組み合わせて形成してもよい。また、有機化合物とアクセプター性物質の複合材料を含む層と、透明導電膜を含む層とを組み合わせて形成してもよい。   Note that the charge generation layer 115 may be formed as a stacked structure in which a layer including a composite material of an organic compound and an acceptor substance and a layer formed using another material are combined. For example, a layer including a composite material of an organic compound and an acceptor substance may be formed in combination with a layer including one compound selected from electron donating substances and a compound having a high electron transporting property. Alternatively, a layer including a composite material of an organic compound and an acceptor substance may be combined with a layer including a transparent conductive film.

なお、発光ユニット106と発光ユニット110とに挟まれる電荷発生層115は、電極101と電極102とに電圧を印加したときに、一方の発光ユニットに電子を注入し、他方の発光ユニットに正孔を注入するものであれば良い。例えば、図3(A)において、電極101の電位の方が電極102の電位よりも高くなるように電圧を印加した場合、電荷発生層115は、発光ユニット106に電子を注入し、発光ユニット110に正孔を注入する。   Note that the charge generation layer 115 sandwiched between the light-emitting unit 106 and the light-emitting unit 110 injects electrons into one light-emitting unit and applies holes to the other light-emitting unit when voltage is applied to the electrode 101 and the electrode 102. As long as it injects. For example, in FIG. 3A, when a voltage is applied so that the potential of the electrode 101 is higher than the potential of the electrode 102, the charge generation layer 115 injects electrons into the light-emitting unit 106, so that the light-emitting unit 110 Inject holes into

なお、電荷発生層115は、光取出し効率の点から、可視光に対して透光性(具体的には、電荷発生層115に対する可視光の透過率が40%以上)を有することが好ましい。また、電荷発生層115は、一対の電極(電極101及び電極102)よりも低い導電率であっても機能する。   Note that the charge generation layer 115 preferably has a property of transmitting visible light (specifically, the transmittance of visible light to the charge generation layer 115 is 40% or more) from the viewpoint of light extraction efficiency. In addition, the charge generation layer 115 functions even when it has lower conductivity than the pair of electrodes (the electrode 101 and the electrode 102).

上述した材料を用いて電荷発生層115を形成することにより、発光層が積層された場合における駆動電圧の上昇を抑制することができる。   By forming the charge generation layer 115 using the above-described material, an increase in driving voltage when the light-emitting layer is stacked can be suppressed.

また、図3(A)においては、2つの発光ユニットを有する発光素子について説明したが、3つ以上の発光ユニットを積層した発光素子についても、同様に適用することが可能である。発光素子250に示すように、一対の電極間に複数の発光ユニットを電荷発生層で仕切って配置することで、電流密度を低く保ったまま、高輝度発光を可能とし、さらに長寿命な発光素子を実現できる。また、消費電力が低い発光素子を実現することができる。   3A illustrates the light-emitting element having two light-emitting units, the present invention can be similarly applied to a light-emitting element in which three or more light-emitting units are stacked. As shown in the light-emitting element 250, a plurality of light-emitting units are partitioned between a pair of electrodes by a charge generation layer, thereby enabling high-intensity light emission while maintaining a low current density, and a longer-life light-emitting element Can be realized. In addition, a light-emitting element with low power consumption can be realized.

なお、上記各構成において、発光ユニット106及び発光ユニット110、に用いるゲスト材料が呈する発光色としては、互いに同じであっても異なっていてもよい。発光ユニット106及び発光ユニット108、で互いに同じ色の発光を呈する機能を有するゲスト材料を有する場合、発光素子250は少ない電流値で高い発光輝度を呈する発光素子となり好ましい。また、発光ユニット106及び発光ユニット108、で互いに異なる色の発光を呈する機能を有するゲスト材料を有する場合、発光素子250は多色発光を呈する発光素子となり好ましい。この場合、発光層120及び発光層170のいずれか一方もしくは双方、に発光波長の異なる複数の発光材料を用いることによって、発光素子250が呈する発光スペクトルは異なる発光ピークを有する発光が合成された光となるため、少なくとも二つの極大値を有する発光スペクトルとなる。   Note that in each of the above structures, the emission colors exhibited by the guest materials used for the light-emitting unit 106 and the light-emitting unit 110 may be the same as or different from each other. In the case where the light-emitting unit 106 and the light-emitting unit 108 include guest materials having a function of emitting light of the same color, the light-emitting element 250 is preferably a light-emitting element that exhibits high emission luminance with a small current value. In the case where the light emitting unit 106 and the light emitting unit 108 include a guest material having a function of emitting light of different colors, the light emitting element 250 is preferably a light emitting element that exhibits multicolor light emission. In this case, by using a plurality of light-emitting materials having different emission wavelengths for one or both of the light-emitting layer 120 and the light-emitting layer 170, the light emission spectrum exhibited by the light-emitting element 250 is light in which light emission having different emission peaks is synthesized. Therefore, the emission spectrum has at least two maximum values.

上記の構成は白色発光を得るためにも好適である。発光層120及び発光層170、の光を互いに補色の関係とすることによって、白色発光を得ることができる。特に、演色性の高い白色発光、あるいは少なくとも赤色と緑色と青色とを有する発光、になるようゲスト材料を選択することが好適である。   The above configuration is also suitable for obtaining white light emission. White light emission can be obtained by making the lights of the light emitting layer 120 and the light emitting layer 170 have complementary colors. In particular, it is preferable to select the guest material so that white light emission having high color rendering properties or light emission having at least red, green, and blue light is obtained.

また、3つ以上の発光ユニットを積層した発光素子の場合、それぞれの発光ユニットに用いるゲスト材料が呈する発光色は、互いに同じであっても異なっていてもよい。同色の発光を呈する発光ユニットを複数有する場合、この複数の発光ユニットが呈する発光色は、その他の色と比較して、少ない電流値で高い発光輝度を得ることができる。このような構成は、発光色の調整に好適に用いることができる。特に、発光効率が異なり且つ、異なる発光色を呈するゲスト材料を用いる場合に好適である。例えば、3層の発光ユニットを有する場合、同色の蛍光材料を有する発光ユニットを2層、該蛍光材料とは異なる発光色を呈する燐光材料を有する発光ユニットを1層とすることで、蛍光発光と燐光発光の発光強度を調整することができる。すなわち、発光ユニットの数によって発光色の強度を調整が可能である。 In the case of a light-emitting element in which three or more light-emitting units are stacked, the emission colors exhibited by the guest materials used in the respective light-emitting units may be the same or different from each other. In the case of having a plurality of light emitting units that emit light of the same color, the light emission colors exhibited by the plurality of light emitting units can achieve high light emission luminance with a smaller current value than other colors. Such a configuration can be suitably used for adjusting the emission color. In particular, it is suitable when using guest materials that have different luminous efficiencies and exhibit different luminescent colors. For example, in the case of having three layers of light-emitting units, two layers of light-emitting units having the same color fluorescent material and one layer of a light-emitting unit having a phosphorescent material exhibiting an emission color different from the fluorescent material The emission intensity of phosphorescence can be adjusted. That is, the intensity of the emitted color can be adjusted by the number of light emitting units.

このような蛍光発光ユニットを2層、燐光発光ユニットを1層有する発光素子の場合、青色蛍光材料を含む発光ユニットを2層と黄色燐光材料を含む発光ユニットを1層含有する発光素または、青色蛍光材料を含む発光ユニットを2層と赤燐光材料及び緑燐光材料を含む発光層ユニットを1層有する発光素子、青色蛍光材料を含む発光ユニットを2層と赤燐光材料、黄色燐光材料、緑燐光材料を含む発光層ユニットを1層有する発光素子、であると効率良く白色発光が得られるため好ましい。 In the case of a light-emitting element having two fluorescent light-emitting units and one phosphorescent light-emitting unit, a light-emitting element containing two light-emitting units containing a blue fluorescent material and one light-emitting unit containing a yellow phosphorescent material or blue A light emitting element having two light emitting units containing a fluorescent material and one light emitting layer unit containing a red phosphorescent material and a green phosphorescent material, two light emitting units containing a blue fluorescent material and a red phosphorescent material, a yellow phosphorescent material, and a green phosphorescent material A light-emitting element having one light-emitting layer unit containing a material is preferable because white light emission can be efficiently obtained.

また、発光層120または発光層170の少なくとも一つを層状にさらに分割し、当該分割した層ごとに異なる発光材料を含有させるようにしても良い。すなわち、発光層120、または発光層170の少なくとも一つが2層以上の複数層でもって構成することもできる。例えば、第1の発光層と第2の発光層を正孔輸送層側から順に積層して発光層とする場合、第1の発光層のホスト材料として正孔輸送性を有する材料を用い、第2の発光層のホスト材料として電子輸送性を有する材料を用いる構成などがある。この場合、第1の発光層と第2の発光層とが有する発光材料は、同じ材料あっても異なる材料であってもよく、同じ色の発光を呈する機能を有する材料であっても、異なる色の発光を呈する機能を有する材料であってもよい。互いに異なる色の発光を呈する機能を有する複数の発光材料を有する構成により、三原色や、4色以上の発光色からなる演色性の高い白色発光を得ることもできる。   Further, at least one of the light emitting layer 120 or the light emitting layer 170 may be further divided into layers, and a different light emitting material may be included in each of the divided layers. That is, at least one of the light-emitting layer 120 or the light-emitting layer 170 may be formed of two or more layers. For example, when a light emitting layer is formed by sequentially stacking a first light emitting layer and a second light emitting layer from the hole transport layer side, a material having a hole transport property is used as a host material of the first light emitting layer. There is a configuration in which a material having an electron transporting property is used as the host material of the light emitting layer 2. In this case, the light emitting materials included in the first light emitting layer and the second light emitting layer may be the same material or different materials, and may be different materials that have the function of emitting light of the same color. A material having a function of emitting light of a color may be used. With a structure including a plurality of light emitting materials having a function of emitting light of different colors, white light emission having high color rendering properties composed of three primary colors or four or more light emission colors can be obtained.

また、発光ユニット110の発光層が燐光性化合物を有すると好適である。なお、複数のユニットのうち、少なくとも一つのユニットに、本発明の一態様に係る有機化合物を適用することによって、耐熱性、発光効率が良好な発光素子を提供することができる。
なお、本実施の形態は、他の実施の形態と適宜組み合わせることが可能である。
In addition, the light emitting layer of the light emitting unit 110 preferably includes a phosphorescent compound. Note that a light-emitting element with favorable heat resistance and light emission efficiency can be provided by applying the organic compound according to one embodiment of the present invention to at least one of the plurality of units.
Note that this embodiment can be combined with any of the other embodiments as appropriate.

(実施の形態5)
図4(A)は、発光装置を示す上面図、図4(B)は図4(A)をA−BおよびC−Dで切断した断面図である。この発光装置は、発光素子の発光を制御するものとして、点線で示された駆動回路部(ソース側駆動回路)601、画素部602、駆動回路部(ゲート側駆動回路)603を含んでいる。また、604は封止基板、625は乾燥材、605はシール材であり、シール材605で囲まれた内側は、空間607になっている。
(Embodiment 5)
4A is a top view illustrating the light-emitting device, and FIG. 4B is a cross-sectional view taken along lines AB and CD of FIG. 4A. This light-emitting device includes a drive circuit portion (source side drive circuit) 601, a pixel portion 602, and a drive circuit portion (gate side drive circuit) 603 indicated by dotted lines, for controlling light emission of the light emitting element. Reference numeral 604 denotes a sealing substrate, reference numeral 625 denotes a desiccant, reference numeral 605 denotes a sealing material, and the inside surrounded by the sealing material 605 is a space 607.

なお、引き回し配線608はソース側駆動回路601及びゲート側駆動回路603に入力される信号を伝送するための配線であり、外部入力端子となるFPC(フレキシブルプリントサーキット)609からビデオ信号、クロック信号、スタート信号、リセット信号等を受け取る。なお、ここではFPCしか図示されていないが、このFPCにはプリント配線基板(PWB:Printed Writing Board)が取り付けられていても良い。本明細書における発光装置には、発光装置本体だけでなく、それにFPCもしくはPWBが取り付けられた状態を含むものとする。 Note that the routing wiring 608 is a wiring for transmitting a signal input to the source side driving circuit 601 and the gate side driving circuit 603, and a video signal, a clock signal, an FPC (flexible printed circuit) 609 serving as an external input terminal, Receives start signal, reset signal, etc. Although only the FPC is shown here, a printed wiring board (PWB: Printed Writing Board) may be attached to the FPC. The light-emitting device in this specification includes not only a light-emitting device body but also a state in which an FPC or a PWB is attached thereto.

次に、上記発光装置の断面構造について図4(B)を用いて説明する。素子基板610上に駆動回路部及び画素部が形成されているが、ここでは、駆動回路部であるソース側駆動回路601と画素部602中の一つの画素が示されている。 Next, a cross-sectional structure of the light-emitting device is described with reference to FIG. A driver circuit portion and a pixel portion are formed over the element substrate 610. Here, a source side driver circuit 601 that is a driver circuit portion and one pixel in the pixel portion 602 are shown.

なお、ソース側駆動回路601はnチャネル型TFT623とpチャネル型TFT624とを組み合わせたCMOS回路が形成される。また、駆動回路は種々のCMOS回路、PMOS回路、NMOS回路で形成しても良い。また本実施の形では、基板上に駆動回路を形成したドライバー一体型を示すが、必ずしもその必要はなく、駆動回路を基板上ではなく、外部に形成することもできる。 Note that the source side driver circuit 601 is a CMOS circuit in which an n-channel TFT 623 and a p-channel TFT 624 are combined. The driving circuit may be formed of various CMOS circuits, PMOS circuits, and NMOS circuits. In this embodiment mode, a driver integrated type in which a drive circuit is formed over a substrate is shown; however, this is not always necessary, and the drive circuit can be formed outside the substrate.

また、画素部602はスイッチング用TFT611と電流制御用612とそのドレインに電気的に接続された第1の電極613とを含む画素により形成される。なお、第1の電極613の端部を覆うように絶縁物614が形成されている。絶縁物614は、ポジ型の観光性樹脂膜を用いることにより形成することができる。 The pixel portion 602 is formed of a pixel including a switching TFT 611, a current control 612, and a first electrode 613 electrically connected to the drain thereof. Note that an insulator 614 is formed so as to cover an end portion of the first electrode 613. The insulator 614 can be formed using a positive tourism resin film.

また、絶縁物614上に形成される膜の被覆性を良好なものとするため、絶縁物614の上端部または下端部に曲率を有する面が形成されるようにする。例えば、絶縁物614の材料として感光性アクリルを用いた場合、絶縁物614の上端部のみに曲面をもたせることが好ましい。該曲面の曲率半径は0.2μm以上0.3μm以下が好ましい。また、絶縁物614として、ネガ型、ポジ型、いずれの感光材料も使用することができる。 In order to improve the coverage of the film formed over the insulator 614, a surface having a curvature is formed at the upper end portion or the lower end portion of the insulator 614. For example, when photosensitive acrylic is used as a material for the insulator 614, it is preferable that only the upper end portion of the insulator 614 has a curved surface. The curvature radius of the curved surface is preferably 0.2 μm or more and 0.3 μm or less. Further, as the insulator 614, any of photosensitive materials such as a negative type and a positive type can be used.

第1の電極613上には、EL層616、および第2の電極617がそれぞれ形成されている。ここで、陽極として機能する第1の電極613に用いる材料としては、仕事関数の大きい材料を用いることが望ましい。例えば、ITO膜、またはケイ素を含有したインジウム錫酸化物膜、2wt%以上20wt%以下の酸化亜鉛を含む酸化インジウム膜、窒化チタン膜、クロム膜、タングステン膜、Zn膜、Pt膜などの単層膜の他、窒化チタンとアルミニウムを主成分とする膜との積層、窒化チタン膜とアルミニウムを主成分とする膜と窒化チタン膜との3層構造等を用いることができる。なお、積層構造とすると、配線としての抵抗も低く、良好なオーミックコンタクトがとれ、さらに陽極として機能させることができる。 An EL layer 616 and a second electrode 617 are formed over the first electrode 613. Here, as a material used for the first electrode 613 functioning as an anode, a material having a high work function is preferably used. For example, an ITO film or an indium tin oxide film containing silicon, a single layer such as an indium oxide film containing 2 wt% or more and 20 wt% or less of zinc oxide, a titanium nitride film, a chromium film, a tungsten film, a Zn film, or a Pt film In addition to the film, a stack of titanium nitride and a film containing aluminum as a main component, a three-layer structure of a titanium nitride film, a film containing aluminum as a main component, and a titanium nitride film can be used. Note that with a stacked structure, resistance as a wiring is low, good ohmic contact can be obtained, and a function as an anode can be obtained.

また、EL層616は、蒸着マスクを用いた蒸着法、インクジェット法、スピンコート法等の種々の方法によって形成される。EL層616を構成する材料としては、低分子化合物、または高分子化合物(オリゴマー、デンドリマーを含む)であっても良い。 The EL layer 616 is formed by various methods such as an evaporation method using an evaporation mask, an inkjet method, and a spin coating method. The material forming the EL layer 616 may be a low molecular compound or a high molecular compound (including an oligomer and a dendrimer).

さらに、EL層616上に形成され、陰極として機能する第2の電極617に用いる材料としては、仕事関数の小さい材料(Al、Mg、Li、Ca、またはこれらの合金や化合物、MgAg、MgIn、AlLi等)を用いることが好ましい。なお、EL層616で生じた光が第2の電極617を透過させる場合には、第2の電極617として、膜厚を薄くした金属薄膜と、透明導電膜(ITO、2wt%以上20wt%以下の酸化亜鉛を含む酸化インジウム、ケイ素を含有したインジウム錫酸化物、酸化亜鉛(ZnO)等)との積層を用いるのが良い。 Further, as a material used for the second electrode 617 formed over the EL layer 616 and functioning as a cathode, a material having a low work function (Al, Mg, Li, Ca, or an alloy or compound thereof, MgAg, MgIn, AlLi or the like is preferably used. Note that in the case where light generated in the EL layer 616 passes through the second electrode 617, the second electrode 617 includes a thin metal film and a transparent conductive film (ITO, 2 wt% or more and 20 wt% or less). A stack of indium oxide containing zinc oxide, indium tin oxide containing silicon, zinc oxide (ZnO), or the like is preferably used.

なお、第1の電極613、EL層616、第2の電極617により、発光素子618が形成されている。発光素子618は実施の形態1及び実施の形態2の構成を有する発光素子であると好ましい。なお、画素部は複数の発光素子が形成されてなっているが、本実施の形態における発光装置では、実施の形態3及び実施の形態4で説明した構成を有する発光素子と、それ以外の構成を有する発光素子の両方が含まれていても良い。 Note that the light-emitting element 618 is formed by the first electrode 613, the EL layer 616, and the second electrode 617. The light-emitting element 618 is preferably a light-emitting element having the structure of Embodiments 1 and 2. Note that a plurality of light-emitting elements are formed in the pixel portion; however, in the light-emitting device in this embodiment, the light-emitting element having the structure described in Embodiments 3 and 4 and other structures are used. Both of the light emitting elements having the above may be included.

さらにシール材605で封止基板604を素子基板610と貼り合わせることにより、素子基板610、封止基板604、およびシール材605で囲まれた空間607に発光素子618が備えられた構造になっている。なお、空間607には、充填材が充填されており、不活性気体(窒素やアルゴン等)が充填される場合の他、樹脂若しくは乾燥材又はその両方で充填される場合もある。 Further, the sealing substrate 604 is bonded to the element substrate 610 with the sealant 605, whereby the light-emitting element 618 is provided in the space 607 surrounded by the element substrate 610, the sealing substrate 604, and the sealant 605. Yes. Note that the space 607 is filled with a filler and may be filled with an inert gas (nitrogen, argon, or the like), or may be filled with a resin or a desiccant, or both.

なお、シール材605にはエポキシ系樹脂やガラスフリットを用いるのが好ましい。また、これらの材料はできるだけ水分や酸素を透過しない材料であることが望ましい。また、封止基板604に用いる材料としてガラス基板や石英基板の他、FRP(Fiber Reinforced Plastics)、PVF(ポリビニルフロライド)、ポリエステルまたはアクリル等からなるプラスチック基板を用いることができる。 Note that an epoxy resin or glass frit is preferably used for the sealant 605. Moreover, it is desirable that these materials are materials that do not transmit moisture and oxygen as much as possible. In addition to a glass substrate or a quartz substrate, a plastic substrate made of FRP (Fiber Reinforced Plastics), PVF (polyvinyl fluoride), polyester, acrylic, or the like can be used as a material for the sealing substrate 604.

以上のようにして、実施の形態3及び実施の形態4で説明した発光素子を用いた発光装置を得ることができる。 As described above, a light-emitting device using the light-emitting element described in Embodiments 3 and 4 can be obtained.

<発光装置の構成例1>
図5には発光装置の一例として、白色発光を呈する発光素子を形成し、着色層(カラーフィルタ)を形成した発光装置の例を示す。
<Configuration Example 1 of Light-Emitting Device>
FIG. 5 illustrates an example of a light-emitting device in which a light-emitting element that emits white light is formed and a colored layer (color filter) is formed as an example of the light-emitting device.

図5(A)には基板1001、下地絶縁膜1002、ゲート絶縁膜1003、ゲート電極1006、1007、1008、第1の層間絶縁膜1020、第2の層間絶縁膜1021、周辺部1042、画素部1040、駆動回路部1041、発光素子の第1の電極1024W、1024R、1024G、1024B、隔壁1026、EL層1028、発光素子の第2の電極1029、封止基板1031、シール材1032などが図示されている。 FIG. 5A shows a substrate 1001, a base insulating film 1002, a gate insulating film 1003, gate electrodes 1006, 1007, and 1008, a first interlayer insulating film 1020, a second interlayer insulating film 1021, a peripheral portion 1042, and a pixel portion. 1040, a driving circuit portion 1041, a first electrode 1024W, 1024R, 1024G, and 1024B of a light emitting element, a partition wall 1026, an EL layer 1028, a second electrode 1029 of the light emitting element, a sealing substrate 1031, a sealing material 1032, and the like are illustrated. ing.

また、図5(A)、図5(B)には着色層(赤色の着色層1034R、緑色の着色層1034G、青色の着色層1034B)を透明な基材1033に設けている。また、黒色層(ブラックマトリックス)1035をさらに設けても良い。着色層及び黒色層が設けられた透明な基材1033は、位置合わせし、基板1001に固定する。なお、着色層、及び黒色層は、オーバーコート層1036で覆われている。また、図5(A)においては、光が着色層を透過せずに外部へと出る発光層と、各色の着色層を透過して外部に光が出る発光層とがあり、着色層を透過しない光は白、着色層を透過する光は赤、青、緑となることから、4色の画素で映像を表現することができる。 In FIGS. 5A and 5B, colored layers (a red colored layer 1034R, a green colored layer 1034G, and a blue colored layer 1034B) are provided on a transparent substrate 1033. Further, a black layer (black matrix) 1035 may be further provided. The transparent base material 1033 provided with the coloring layer and the black layer is aligned and fixed to the substrate 1001. Note that the colored layer and the black layer are covered with an overcoat layer 1036. In FIG. 5A, there are a light emitting layer in which light is emitted outside without passing through the colored layer, and a light emitting layer in which light is emitted through the colored layer of each color and is transmitted through the colored layer. Since the light that does not pass is white, and the light that passes through the colored layer is red, blue, and green, an image can be expressed by pixels of four colors.

図5(B)では赤色の着色層1034R、緑色の着色層1034G、青色の着色層1034B)をゲート絶縁膜1003と第1の層間絶縁膜1020との間に形成する例を示した。図5(B)に示すように着色層は基板1001と封止基板1031の間に設けられても良い。 FIG. 5B illustrates an example in which a red colored layer 1034R, a green colored layer 1034G, and a blue colored layer 1034B) are formed between the gate insulating film 1003 and the first interlayer insulating film 1020. As illustrated in FIG. 5B, the coloring layer may be provided between the substrate 1001 and the sealing substrate 1031.

また、以上に説明した発光装置では、TFTが形成されている基板1001側に光を取り出す構造(ボトムエミッション型)の発光装置としたが、封止基板1031側に発光を取り出す構造(トップエミッション型)の発光装置としても良い。 In the light-emitting device described above, a light-emitting device having a structure in which light is extracted to the substrate 1001 side where the TFT is formed (bottom emission type) is used. However, a structure in which light is extracted from the sealing substrate 1031 side (top-emission type). ).

<発光装置の構成例2>
トップエミッション型の発光装置の断面図を図6に示す。この場合、基板1001は光を通さない基板を用いることができる。TFTと発光素子の陽極とを接続する接続電極を作製するまでは、ボトムエミッション型の発光装置と同様に形成する。その後、第3の層間絶縁膜1037を電極1022を覆って形成する。この絶縁膜は平坦化の役割を担っていても良い。第3の層間絶縁膜1037は第2の層間絶縁膜1021と同様の材料の他、他の様々な材料を用いて形成することができる。
<Configuration Example 2 of Light Emitting Device>
A cross-sectional view of a top emission type light emitting device is shown in FIG. In this case, a substrate that does not transmit light can be used as the substrate 1001. Until the connection electrode for connecting the TFT and the anode of the light emitting element is manufactured, it is formed in the same manner as the bottom emission type light emitting device. Thereafter, a third interlayer insulating film 1037 is formed so as to cover the electrode 1022. This insulating film may play a role of planarization. The third interlayer insulating film 1037 can be formed using various other materials in addition to the same material as the second interlayer insulating film 1021.

発光素子の第1の下部電極1025W、1025R、1025G、1025Bはここでは陽極とするが、陰極であっても構わない。また、図7のようなトップエミッション型の発光装置である場合、下部電極1025W、1025R、1025G、1025Bは反射電極とすることが好ましい。なお、第2の電極1029は光を反射する機能と、光を透過する機能を有しすると好ましい。また、第2の電極1029と下部電極1025W、1025R、1025G、1025Bとの間でマイクロキャビティ構造を適用し特定波長の光を増幅する機能を有すると好ましい。EL層1028の構成は、実施の形態2で説明したような構成とし、白色の発光が得られるような素子構造とする。 The first lower electrodes 1025W, 1025R, 1025G, and 1025B of the light emitting elements are anodes here, but may be cathodes. In the case of a top emission type light emitting device as shown in FIG. 7, the lower electrodes 1025W, 1025R, 1025G, and 1025B are preferably reflective electrodes. Note that the second electrode 1029 preferably has a function of reflecting light and a function of transmitting light. In addition, it is preferable that a microcavity structure be applied between the second electrode 1029 and the lower electrodes 1025W, 1025R, 1025G, and 1025B to have a function of amplifying light of a specific wavelength. The EL layer 1028 has a structure as described in Embodiment 2 and has an element structure in which white light emission can be obtained.

図5(A)、図5(B)、図6において、白色の発光が得られるEL層の構成としては、発光層を複数層用いること、複数の発光ユニットを用いることなどにより実現すればよい。なお、白色発光を得る構成はこれらに限られない。 In FIG. 5A, FIG. 5B, and FIG. 6, the structure of the EL layer that can emit white light may be realized by using a plurality of light-emitting layers, a plurality of light-emitting units, or the like. . The configuration for obtaining white light emission is not limited to these.

図6のようなトップエミッション構造では着色層(赤色の着色層1034R、緑色の着色層1034G、青色の着色層1034B)を設けた封止基板1031で封止を行うことができる。封止基板1031には画素と画素との間に位置するように黒色層(ブラックマトリックス)1030を設けても良い。着色層(赤色の着色層1034R、緑色の着色層1034G、青色の着色層1034B)や黒色層(ブラックマトリックス)はオーバーコート層によって覆われていても良い。なお封止基板1031は透光性を有する基板を用いる。 In the top emission structure as shown in FIG. 6, sealing can be performed with a sealing substrate 1031 provided with colored layers (red colored layer 1034R, green colored layer 1034G, and blue colored layer 1034B). A black layer (black matrix) 1030 may be provided on the sealing substrate 1031 so as to be positioned between the pixels. The colored layer (red colored layer 1034R, green colored layer 1034G, blue colored layer 1034B) or black layer (black matrix) may be covered with an overcoat layer. Note that the sealing substrate 1031 is a light-transmitting substrate.

また、ここでは赤、緑、青、白の4色でフルカラー表示を行う例を示したが特に限定されず、赤、緑、青の3色でフルカラー表示を行ってもよい。また、赤、緑、青、黄の4色でフルカラー表示を行ってもよい。 Although an example in which full color display is performed with four colors of red, green, blue, and white is shown here, the present invention is not particularly limited, and full color display may be performed with three colors of red, green, and blue. Further, full color display may be performed with four colors of red, green, blue, and yellow.

以上のようにして、実施の形態3及び実施の形態4で説明した発光素子を用いた発光装置を得ることができる。 As described above, a light-emitting device using the light-emitting element described in Embodiments 3 and 4 can be obtained.

なお、ここでは図示しないが、本発明の一態様に係る有機化合物は、有機薄膜太陽電池に用いることができる。より具体的には、キャリア輸送性があるため、キャリア輸送層、キャリア注入層に用いることができる。また、光励起するため、発電層として用いることができる。 Note that although not illustrated here, the organic compound according to one embodiment of the present invention can be used for an organic thin film solar cell. More specifically, since it has carrier transportability, it can be used for a carrier transport layer and a carrier injection layer. Further, since it is optically excited, it can be used as a power generation layer.

なお、本実施の形態は、他の実施の形態と適宜組み合わせることが可能である。 Note that this embodiment can be combined with any of the other embodiments as appropriate.

(実施の形態6)
本実施の形態では、本発明の一態様の電子機器について説明する。
(Embodiment 6)
In this embodiment, an electronic device of one embodiment of the present invention will be described.

本発明の一態様により、平面を有し、信頼性の高い電子機器を作製できる。また、本発明の一態様により、曲面を有し、信頼性の高い電子機器を作製できる。また、本発明の一態様により、可撓性を有し、信頼性の高い電子機器を作製できる。 According to one embodiment of the present invention, a highly reliable electronic device having a flat surface can be manufactured. According to one embodiment of the present invention, a highly reliable electronic device having a curved surface can be manufactured. Further, according to one embodiment of the present invention, an electronic device having flexibility and high reliability can be manufactured.

電子機器としては、例えば、テレビジョン装置、デスクトップ型もしくはノート型のパーソナルコンピュータ、コンピュータ用などのモニタ、デジタルカメラ、デジタルビデオカメラ、デジタルフォトフレーム、携帯電話機、携帯型ゲーム機、携帯情報端末、音響再生装置、パチンコ機などの大型ゲーム機などが挙げられる。 Electronic devices include, for example, television devices, desktop or notebook personal computers, monitors for computers, digital cameras, digital video cameras, digital photo frames, mobile phones, portable game consoles, personal digital assistants, audio devices Large game machines such as playback devices and pachinko machines are listed.

また、本発明の一態様の発光装置は、外光の強さによらず、高い視認性を実現することができる。そのため、携帯型の電子機器、装着型の電子機器(ウェアラブル機器)、及び電子書籍端末などに好適に用いることができる。 In addition, the light-emitting device of one embodiment of the present invention can achieve high visibility regardless of the intensity of external light. Therefore, it can be suitably used for a portable electronic device, a wearable electronic device (wearable device), an electronic book terminal, and the like.

図7(A)、(B)に示す携帯情報端末900は、筐体901、筐体902、表示部903、及びヒンジ部905等を有する。 A portable information terminal 900 illustrated in FIGS. 7A and 7B includes a housing 901, a housing 902, a display portion 903, a hinge portion 905, and the like.

筐体901と筐体902は、ヒンジ部905で連結されている。携帯情報端末900は、折り畳んだ状態(図7(A))から、図7(B)に示すように展開させることができる。これにより、持ち運ぶ際には可搬性に優れ、使用するときには大きな表示領域により、視認性に優れる。 The housing 901 and the housing 902 are connected by a hinge portion 905. The portable information terminal 900 can be developed from the folded state (FIG. 7A) as shown in FIG. 7B. Thereby, when carrying, it is excellent in portability, and when using, it is excellent in visibility by a large display area.

携帯情報端末900には、ヒンジ部905により連結された筐体901と筐体902に亘って、フレキシブルな表示部903が設けられている。 The portable information terminal 900 is provided with a flexible display portion 903 across a housing 901 and a housing 902 connected by a hinge portion 905.

本発明の一態様を用いて作製された発光装置を、表示部903に用いることができる。これにより、高い歩留まりで携帯情報端末を作製することができる。 A light-emitting device manufactured using one embodiment of the present invention can be used for the display portion 903. Thereby, a portable information terminal can be manufactured with a high yield.

表示部903は、文書情報、静止画像、及び動画像等のうち少なくとも一つを表示することができる。表示部に文書情報を表示させる場合、携帯情報端末900を電子書籍端末として用いることができる。 The display unit 903 can display at least one of document information, a still image, a moving image, and the like. When displaying document information on the display unit, the portable information terminal 900 can be used as an electronic book terminal.

携帯情報端末900を展開すると、表示部903が大きく湾曲した形態で保持される。例えば、曲率半径1mm以上50mm以下、好ましくは5mm以上30mm以下に湾曲した部分を含んで、表示部903が保持される。表示部903の一部は、筐体901から筐体902にかけて、連続的に画素が配置され、曲面状の表示を行うことができる。 When the portable information terminal 900 is deployed, the display unit 903 is held in a greatly curved form. For example, the display portion 903 is held including a curved portion with a curvature radius of 1 mm to 50 mm, preferably 5 mm to 30 mm. Part of the display portion 903 can display a curved surface by continuously arranging pixels from the housing 901 to the housing 902.

表示部903は、タッチパネルとして機能し、指やスタイラスなどにより操作することができる。 The display portion 903 functions as a touch panel and can be operated with a finger or a stylus.

表示部903は、一つのフレキシブルディスプレイで構成されていることが好ましい。これにより、筐体901と筐体902の間で途切れることのない連続した表示を行うことができる。なお、筐体901と筐体902のそれぞれに、ディスプレイが設けられる構成としてもよい。 The display unit 903 is preferably composed of one flexible display. Accordingly, it is possible to perform continuous display without interruption between the housing 901 and the housing 902. Note that a display may be provided in each of the housing 901 and the housing 902.

ヒンジ部905は、携帯情報端末900を展開したときに、筐体901と筐体902との角度が所定の角度よりも大きい角度にならないように、ロック機構を有することが好ましい。例えば、ロックがかかる(それ以上に開かない)角度は、90度以上180度未満であることが好ましく、代表的には、90度、120度、135度、150度、または175度などとすることができる。これにより、携帯情報端末900の利便性、安全性、及び信頼性を高めることができる。 The hinge unit 905 preferably has a lock mechanism so that the angle between the housing 901 and the housing 902 does not become larger than a predetermined angle when the portable information terminal 900 is deployed. For example, it is preferable that the angle at which the lock is applied (not opened further) is 90 degrees or more and less than 180 degrees, typically 90 degrees, 120 degrees, 135 degrees, 150 degrees, or 175 degrees. be able to. Thereby, the convenience, safety | security, and reliability of the portable information terminal 900 can be improved.

ヒンジ部905がロック機構を有すると、表示部903に無理な力がかかることなく、表示部903が破損することを防ぐことができる。そのため、信頼性の高い携帯情報端末を実現できる。 When the hinge portion 905 has a lock mechanism, the display portion 903 can be prevented from being damaged without applying excessive force to the display portion 903. Therefore, a highly reliable portable information terminal can be realized.

筐体901及び筐体902は、電源ボタン、操作ボタン、外部接続ポート、スピーカ、マイク等を有していてもよい。 The housing 901 and the housing 902 may include a power button, an operation button, an external connection port, a speaker, a microphone, and the like.

筐体901または筐体902のいずれか一方には、無線通信モジュールが設けられ、インターネットやLAN(Local Area Network)、Wi−Fi(Wireless Fidelity:登録商標)などのコンピュータネットワークを介して、データを送受信することが可能である。 One of the housing 901 and the housing 902 is provided with a wireless communication module, and can transmit data via a computer network such as the Internet, a LAN (Local Area Network), or Wi-Fi (Wireless Fidelity: registered trademark). It is possible to send and receive.

図8(C)に示す携帯情報端末910は、筐体911、表示部912、操作ボタン913、外部接続ポート914、スピーカ915、マイク916、カメラ917等を有する。 A portable information terminal 910 illustrated in FIG. 8C includes a housing 911, a display portion 912, operation buttons 913, an external connection port 914, a speaker 915, a microphone 916, a camera 917, and the like.

本発明の一態様を用いて作製された発光装置を、表示部912に用いることができる。これにより、高い歩留まりで携帯情報端末を作製することができる。 A light-emitting device manufactured using one embodiment of the present invention can be used for the display portion 912. Thereby, a portable information terminal can be manufactured with a high yield.

携帯情報端末910は、表示部912にタッチセンサを備える。電話を掛ける、或いは文字を入力するなどのあらゆる操作は、指やスタイラスなどで表示部912に触れることで行うことができる。 The portable information terminal 910 includes a touch sensor in the display unit 912. All operations such as making a call or inputting characters can be performed by touching the display portion 912 with a finger or a stylus.

また、操作ボタン913の操作により、電源のON、OFF動作や、表示部912に表示される画像の種類の切り替えを行うことができる。例えば、メール作成画面から、メインメニュー画面に切り替えることができる。 Further, by operating the operation button 913, the power can be turned on and off, and the type of the image displayed on the display unit 912 can be switched. For example, the mail creation screen can be switched to the main menu screen.

また、携帯情報端末910の内部に、ジャイロセンサまたは加速度センサ等の検出装置を設けることで、携帯情報端末910の向き(縦か横か)を判断して、表示部912の画面表示の向きを自動的に切り替えることができる。また、画面表示の向きの切り替えは、表示部912に触れること、操作ボタン913の操作、またはマイク916を用いた音声入力等により行うこともできる。 Further, by providing a detection device such as a gyro sensor or an acceleration sensor inside the portable information terminal 910, the orientation (portrait or landscape) of the portable information terminal 910 is determined, and the screen display orientation of the display unit 912 is determined. It can be switched automatically. The screen display orientation can also be switched by touching the display portion 912, operating the operation buttons 913, or inputting voice using the microphone 916.

携帯情報端末910は、例えば、電話機、手帳または情報閲覧装置等から選ばれた一つまたは複数の機能を有する。具体的には、スマートフォンとして用いることができる。携帯情報端末910は、例えば、移動電話、電子メール、文章閲覧及び作成、音楽再生、動画再生、インターネット通信、ゲームなどの種々のアプリケーションを実行することができる。 The portable information terminal 910 has one or more functions selected from, for example, a telephone, a notebook, an information browsing device, or the like. Specifically, it can be used as a smartphone. The portable information terminal 910 can execute various applications such as mobile phone, electronic mail, text browsing and creation, music playback, video playback, Internet communication, and games.

図8(D)に示すカメラ920は、筐体921、表示部922、操作ボタン923、シャッターボタン924等を有する。またカメラ920には、着脱可能なレンズ926が取り付けられている。 A camera 920 illustrated in FIG. 8D includes a housing 921, a display portion 922, operation buttons 923, a shutter button 924, and the like. A removable lens 926 is attached to the camera 920.

本発明の一態様を用いて作製された発光装置を、表示部922に用いることができる。これにより、高い歩留まりでカメラを作製することができる。 A light-emitting device manufactured using one embodiment of the present invention can be used for the display portion 922. Thereby, a camera can be manufactured with a high yield.

ここではカメラ920を、レンズ926を筐体921から取り外して交換することが可能な構成としたが、レンズ926と筐体921とが一体となっていてもよい。 Here, the camera 920 is configured such that the lens 926 can be removed from the housing 921 and replaced, but the lens 926 and the housing 921 may be integrated.

カメラ920は、シャッターボタン924を押すことにより、静止画または動画を撮像することができる。また、表示部922はタッチパネルとしての機能を有し、表示部922をタッチすることにより撮像することも可能である。 The camera 920 can capture a still image or a moving image by pressing the shutter button 924. In addition, the display portion 922 has a function as a touch panel and can capture an image by touching the display portion 922.

なお、カメラ920は、ストロボ装置や、ビューファインダーなどを別途装着することができる。または、これらが筐体921に組み込まれていてもよい。 The camera 920 can be separately attached with a strobe device, a viewfinder, and the like. Alternatively, these may be incorporated in the housing 921.

図7(A)〜(E)は、電子機器を示す図である。これらの電子機器は、筐体9000、表示部9001、スピーカ9003、操作キー9005(電源スイッチまたは操作スイッチを含む)、接続端子9006、センサ9007(力、変位、位置、速度、加速度、角速度、回転数、距離、光、液、磁気、温度、化学物質、音声、時間、硬度、電場、電流、電圧、電力、放射線、流量、湿度、傾度、振動、においまたは赤外線を測定する機能を含むもの)、マイクロフォン9008等を有する。 7A to 7E illustrate electronic devices. These electronic devices include a housing 9000, a display portion 9001, a speaker 9003, operation keys 9005 (including a power switch or an operation switch), a connection terminal 9006, and a sensor 9007 (force, displacement, position, speed, acceleration, angular velocity, rotation) Number, distance, light, liquid, magnetism, temperature, chemical substance, sound, time, hardness, electric field, current, voltage, power, radiation, flow rate, humidity, gradient, vibration, smell, or infrared) And a microphone 9008 and the like.

本発明の一態様を用いて作製された発光装置を、表示部9001に好適に用いることができる。これにより、高い歩留まりで電子機器を作製することができる。 A light-emitting device manufactured using one embodiment of the present invention can be favorably used for the display portion 9001. Thereby, an electronic device can be manufactured with a high yield.

図7(A)〜(E)に示す電子機器は、様々な機能を有することができる。例えば、様々な情報(静止画、動画、テキスト画像など)を表示部に表示する機能、タッチパネル機能、カレンダー、日付または時刻などを表示する機能、様々なソフトウェア(プログラム)によって処理を制御する機能、無線通信機能、無線通信機能を用いて様々なコンピュータネットワークに接続する機能、無線通信機能を用いて様々なデータの送信または受信を行う機能、記録媒体に記録されているプログラムまたはデータを読み出して表示部に表示する機能、等を有することができる。なお、図7(A)〜(E)に示す電子機器が有する機能はこれらに限定されず、その他の機能を有していてもよい。 The electronic devices illustrated in FIGS. 7A to 7E can have various functions. For example, a function for displaying various information (still images, moving images, text images, etc.) on the display unit, a touch panel function, a function for displaying a calendar, date or time, a function for controlling processing by various software (programs), Wireless communication function, function for connecting to various computer networks using the wireless communication function, function for transmitting or receiving various data using the wireless communication function, and reading and displaying the program or data recorded on the recording medium It can have a function of displaying on the section. Note that the functions of the electronic devices illustrated in FIGS. 7A to 7E are not limited to these, and may have other functions.

図8(A)は腕時計型の携帯情報端末9200を、図8(B)は腕時計型の携帯情報端末9201を、それぞれ示す斜視図である。 8A is a perspective view illustrating a wristwatch-type portable information terminal 9200, and FIG. 8B is a perspective view illustrating a wristwatch-type portable information terminal 9201.

図8(A)に示す携帯情報端末9200は、移動電話、電子メール、文章閲覧及び作成、音楽再生、インターネット通信、コンピュータゲームなどの種々のアプリケーションを実行することができる。また、表示部9001はその表示面が湾曲して設けられ、湾曲した表示面に沿って表示を行うことができる。また、携帯情報端末9200は、通信規格された近距離無線通信を実行することが可能である。例えば無線通信可能なヘッドセットと相互通信することによって、ハンズフリーで通話することもできる。また、携帯情報端末9200は、接続端子9006を有し、他の情報端末とコネクターを介して直接データのやりとりを行うことができる。また接続端子9006を介して充電を行うこともできる。なお、充電動作は接続端子9006を介さずに無線給電により行ってもよい。 A portable information terminal 9200 illustrated in FIG. 8A can execute various applications such as a mobile phone, e-mail, text browsing and creation, music playback, Internet communication, and computer games. Further, the display portion 9001 is provided with a curved display surface, and can perform display along the curved display surface. In addition, the portable information terminal 9200 can execute short-range wireless communication with a communication standard. For example, it is possible to talk hands-free by communicating with a headset capable of wireless communication. In addition, the portable information terminal 9200 includes a connection terminal 9006 and can directly exchange data with other information terminals via a connector. Charging can also be performed through the connection terminal 9006. Note that the charging operation may be performed by wireless power feeding without using the connection terminal 9006.

図8(B)に示す携帯情報端末9201は、図8(A)に示す携帯情報端末と異なり、表示部9001の表示面が湾曲していない。また、携帯情報端末9201の表示部の外形が非矩形状(図8(B)においては円形状)である。 A mobile information terminal 9201 illustrated in FIG. 8B is different from the mobile information terminal illustrated in FIG. 8A in that the display surface of the display portion 9001 is not curved. In addition, the external shape of the display portion of the portable information terminal 9201 is a non-rectangular shape (a circular shape in FIG. 8B).

図8(C)〜(E)は、折り畳み可能な携帯情報端末9202を示す斜視図である。なお、図8(C)が携帯情報端末9202を展開した状態の斜視図であり、図8(D)が携帯情報端末9202を展開した状態または折り畳んだ状態の一方から他方に変化する途中の状態の斜視図であり、図8(E)が携帯情報端末9202を折り畳んだ状態の斜視図である。 8C to 8E are perspective views illustrating a foldable portable information terminal 9202. FIG. Note that FIG. 8C is a perspective view of a state in which the portable information terminal 9202 is expanded, and FIG. 8D is a state in which the portable information terminal 9202 is expanded or changed from one of the folded state to the other. FIG. 8E is a perspective view of the portable information terminal 9202 folded.

携帯情報端末9202は、折り畳んだ状態では可搬性に優れ、展開した状態では、継ぎ目のない広い表示領域により表示の一覧性に優れる。携帯情報端末9202が有する表示部9001は、ヒンジ9055によって連結された3つの筐体9000に支持されている。ヒンジ9055を介して2つの筐体9000間を屈曲させることにより、携帯情報端末9202を展開した状態から折りたたんだ状態に可逆的に変形させることができる。例えば、携帯情報端末9202は、曲率半径1mm以上150mm以下で曲げることができる。 The portable information terminal 9202 is excellent in portability in the folded state, and in the expanded state, the portable information terminal 9202 is excellent in display listability due to a seamless wide display area. A display portion 9001 included in the portable information terminal 9202 is supported by three housings 9000 connected by a hinge 9055. By bending between the two housings 9000 via the hinge 9055, the portable information terminal 9202 can be reversibly deformed from the expanded state to the folded state. For example, the portable information terminal 9202 can be bent with a curvature radius of 1 mm to 150 mm.

本実施の形態は、他の実施の形態と適宜組み合わせることができる。 This embodiment can be combined with any of the other embodiments as appropriate.

(実施の形態7)
本実施の形態では、本発明の一態様の発光素子を様々な照明装置に適用する一例について、図9及び図10を用いて説明する。
(Embodiment 7)
In this embodiment, examples of applying the light-emitting element of one embodiment of the present invention to various lighting devices will be described with reference to FIGS.

本発明の一態様の発光素子を、可撓性を有する基板上に作製することで、曲面を有する発光領域を有する電子機器、照明装置を実現することができる。   By manufacturing the light-emitting element of one embodiment of the present invention over a flexible substrate, an electronic device or a lighting device having a light-emitting region having a curved surface can be realized.

また、本発明の一態様の発光素子を適用した発光装置は、自動車の照明にも適用することができ、例えば、フロントガラス、天井等に照明を設置することもできる。   The light-emitting device to which the light-emitting element of one embodiment of the present invention is applied can also be used for lighting of a car. For example, lighting can be provided on a windshield, a ceiling, or the like.

図9(A)は、多機能端末3500の一方の面の斜視図を示し、図9(B)は、多機能端末3500の他方の面の斜視図を示している。多機能端末3500は、筐体3502に表示部3504、カメラ3506、照明3508等が組み込まれている。本発明の一態様の発光装置を照明3508に用いることができる。   9A shows a perspective view of one surface of the multifunction terminal 3500, and FIG. 9B shows a perspective view of the other surface of the multifunction terminal 3500. In the multi-function terminal 3500, a display portion 3504, a camera 3506, an illumination 3508, and the like are incorporated in a housing 3502. The light-emitting device of one embodiment of the present invention can be used for the lighting 3508.

照明3508は、本発明の一態様の発光装置を用いることで、面光源として機能する。したがって、LEDに代表される点光源と異なり、指向性が少ない発光が得られる。例えば、照明3508とカメラ3506とを組み合わせて用いる場合、照明3508を点灯または点滅させて、カメラ3506により撮像することができる。照明3508としては、面光源としての機能を有するため、自然光の下で撮影したような写真を撮影することができる。   The illumination 3508 functions as a surface light source by using the light-emitting device of one embodiment of the present invention. Therefore, unlike a point light source typified by an LED, light emission with less directivity can be obtained. For example, when the lighting 3508 and the camera 3506 are used in combination, the lighting 3508 can be turned on or blinked and an image can be captured by the camera 3506. Since the illumination 3508 has a function as a surface light source, it can capture a photograph taken under natural light.

なお、図9(A)、(B)に示す多機能端末3500は、図7(A)〜図7(C)に示す電子機器と同様に、様々な機能を有することができる。   Note that the multi-function terminal 3500 illustrated in FIGS. 9A and 9B can have various functions like the electronic devices illustrated in FIGS. 7A to 7C.

また、筐体3502の内部に、スピーカ、センサ(力、変位、位置、速度、加速度、角速度、回転数、距離、光、液、磁気、温度、化学物質、音声、時間、硬度、電場、電流、電圧、電力、放射線、流量、湿度、傾度、振動、におい又は赤外線を測定する機能を含むもの)、マイクロフォン等を有することができる。また、多機能端末3500の内部に、ジャイロ、加速度センサ等の傾きを検出するセンサを有する検出装置を設けることで、多機能端末3500の向き(縦か横か)を判断して、表示部3504の画面表示を自動的に切り替えるようにすることができる。   In addition, a speaker, a sensor (force, displacement, position, velocity, acceleration, angular velocity, rotation speed, distance, light, liquid, magnetism, temperature, chemical substance, sound, time, hardness, electric field, current are provided inside the housing 3502. , Voltage, power, radiation, flow rate, humidity, gradient, vibration, odor or infrared measurement function), microphone, and the like. Further, by providing a detection device having a sensor for detecting inclination such as a gyroscope and an acceleration sensor inside the multi-function terminal 3500, the orientation (vertical or horizontal) of the multi-function terminal 3500 is determined, and a display unit 3504 is provided. The screen display can be automatically switched.

表示部3504は、イメージセンサとして機能させることもできる。例えば、表示部3504に掌や指で触れ、掌紋、指紋等を撮像することで、本人認証を行うことができる。また、表示部3504に近赤外光を発光するバックライト又は近赤外光を発光するセンシング用光源を用いれば、指静脈、掌静脈などを撮像することもできる。なお、表示部3054に本発明の一態様の発光装置を適用してもよい。   The display portion 3504 can also function as an image sensor. For example, personal authentication can be performed by touching the display portion 3504 with a palm or a finger and capturing a palm print, a fingerprint, or the like. In addition, when a backlight that emits near-infrared light or a sensing light source that emits near-infrared light is used for the display portion 3504, finger veins, palm veins, and the like can be imaged. Note that the light-emitting device of one embodiment of the present invention may be applied to the display portion 3054.

図9(C)は、防犯用のライト3600の斜視図を示している。ライト3600は、筐体3602の外側に照明3608を有し、筐体3602には、スピーカ3610等が組み込まれている。本発明の一態様の発光素子を照明3608に用いることができる。   FIG. 9C shows a perspective view of a security light 3600. The light 3600 includes an illumination 3608 outside the housing 3602, and the housing 3602 incorporates a speaker 3610 and the like. The light-emitting element of one embodiment of the present invention can be used for the lighting 3608.

ライト3600としては、例えば、照明3608を握持する、掴持する、または保持することで発光することができる。また、筐体3602の内部には、ライト3600からの発光方法を制御できる電子回路を備えていてもよい。該電子回路としては、例えば、1回または間欠的に複数回、発光が可能なような回路としてもよいし、発光の電流値を制御することで発光の光量が調整可能なような回路としてもよい。また、照明3608の発光と同時に、スピーカ3610から大音量の警報音が出力されるような回路を組み込んでもよい。   As the light 3600, for example, light can be emitted by gripping, holding, or holding the illumination 3608. Further, an electronic circuit that can control a light emission method from the light 3600 may be provided inside the housing 3602. As the electronic circuit, for example, a circuit that can emit light once or intermittently a plurality of times may be used, or a circuit that can adjust the light emission amount by controlling the light emission current value. Good. In addition, a circuit that outputs a loud alarm sound from the speaker 3610 at the same time as the light emission of the illumination 3608 may be incorporated.

ライト3600としては、あらゆる方向に発光することが可能なため、例えば、暴漢等に向けて光、または光と音で威嚇することができる。また、ライト3600にデジタルスチルカメラ等のカメラ、撮影機能を有する機能を備えてもよい。   Since the light 3600 can emit light in all directions, for example, it can be threatened with light or light and sound toward a thief or the like. The light 3600 may be provided with a camera such as a digital still camera and a function having a photographing function.

図10は、発光素子を室内の照明装置8501として用いた例である。なお、発光素子は大面積化も可能であるため、大面積の照明装置を形成することもできる。その他、曲面を有する筐体を用いることで、発光領域が曲面を有する照明装置8502を形成することもできる。本実施の形態で示す発光素子は薄膜状であり、筐体のデザインの自由度が高い。したがって、様々な意匠を凝らした照明装置を形成することができる。さらに、室内の壁面に大型の照明装置8503を備えても良い。また、照明装置8501、8502、8503に、タッチセンサを設けて、電源のオンまたはオフを行ってもよい。   FIG. 10 illustrates an example in which the light-emitting element is used as an indoor lighting device 8501. Note that since the light-emitting element can have a large area, a large-area lighting device can be formed. In addition, by using a housing having a curved surface, the lighting device 8502 in which the light-emitting region has a curved surface can be formed. The light-emitting element described in this embodiment is thin and has a high degree of freedom in housing design. Therefore, it is possible to form a lighting device with various designs. Further, a large lighting device 8503 may be provided on the indoor wall surface. Alternatively, the lighting devices 8501, 8502, and 8503 may be provided with touch sensors to turn the power on or off.

また、発光素子をテーブルの表面側に用いることによりテーブルとしての機能を備えた照明装置8504とすることができる。なお、その他の家具の一部に発光素子を用いることにより、家具としての機能を備えた照明装置とすることができる。   In addition, by using the light-emitting element on the surface side of the table, the lighting device 8504 having a function as a table can be obtained. Note that a lighting device having a function as furniture can be obtained by using a light-emitting element as part of other furniture.

以上のようにして、本発明の一態様の発光装置を適用して照明装置及び電子機器を得ることができる。なお、適用できる照明装置及び電子機器は、本実施の形態に示したものに限らず、あらゆる分野の電子機器に適用することが可能である。   As described above, a lighting device and an electronic device can be obtained by using the light-emitting device of one embodiment of the present invention. Note that applicable lighting devices and electronic devices are not limited to those described in this embodiment and can be applied to electronic devices in various fields.

また、本実施の形態に示す構成は、他の実施の形態に示した構成と適宜組み合わせて用いることができる。   The structure described in this embodiment can be combined as appropriate with any of the structures described in the other embodiments.

本実施例では、本発明の一態様に係る有機化合物の一つである、3,5−ビス(3−(9H−2−メチルカルバゾール−9−イル)フェニル)ピリジン(略称:Me−35DCzPPy)(構造式(100))の合成方法と該化合物の物性について説明する。 In this example, 3,5-bis (3- (9H-2-methylcarbazol-9-yl) phenyl) pyridine (abbreviation: Me-35DCzPPy) which is one of the organic compounds according to one embodiment of the present invention is used. A synthesis method of (Structural Formula (100)) and physical properties of the compound will be described.

<合成例1>
<ステップ1:2−メチル−9−(ブロモベンゼン−3−イル)カルバゾールの合成>
100mL三口フラスコに2−メチルカルバゾール5.8g(32mmol)と1、3−ジブロモベンゼン19mL(0.16mol)と炭酸カリウム5.g(38mmol)と18−クラウン−6−エーテル0.84g(3.2mmol)を加えフラスコ内を窒素置換した。この混合物を減圧下で攪拌することにより脱気して、ヨウ化銅0.61g(3.2mmol)を入れ、窒素気流下180度で30時間加熱した。所定時間経過後、この混合物を室温まで冷却した。この混合物にトルエンを加え、セライト、アルミナ、フロリジールの順に充填した濾過補助剤を通した。得られたろ液を濃縮してシリカゲルカラムクロマトフラフィー(展開溶媒:ヘキサン)で精製し、目的物である、2−メチル−9−(ブロモベンゼン−3−イル)カルバゾールの無色の液体を7.8g、収率73%で得た。ステップ1の合成スキームを下記式(S−1)に示す。
<Synthesis Example 1>
<Step 1: Synthesis of 2-methyl-9- (bromobenzene-3-yl) carbazole>
In a 100 mL three-necked flask, 5.8 g (32 mmol) of 2-methylcarbazole, 19 mL (0.16 mol) of 3-dibromobenzene, and potassium carbonate 5. g (38 mmol) and 18-crown-6-ether 0.84 g (3.2 mmol) were added, and the atmosphere in the flask was replaced with nitrogen. The mixture was degassed by stirring under reduced pressure, and 0.61 g (3.2 mmol) of copper iodide was added, followed by heating at 180 ° C. for 30 hours under a nitrogen stream. After a predetermined time, the mixture was cooled to room temperature. Toluene was added to the mixture, and the mixture was passed through a filter aid filled in the order of Celite, alumina, and Florisil. The obtained filtrate was concentrated and purified by silica gel column chromatography (developing solvent: hexane), and 7.8 g of a colorless liquid of 2-methyl-9- (bromobenzene-3-yl) carbazole which was the target product. And the yield was 73%. The synthesis scheme of Step 1 is shown in the following formula (S-1).

Figure 2018104359
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<ステップ2:3−(2−メチル−9H−カルバゾール−9−イル)フェニルボロン酸の合成>
300mL三口フラスコに2−メチル−9−(3−ブロモフェニル)カルバゾール5.2g(15mmol)を加え、フラスコ内を窒素置換した。これに無水テトラヒドロフラン150mLを加え、窒素気流下−80℃に冷却した。冷却後、この溶液に1.6Mのn―ブチルリチウム12mL(19mmol)を滴下した。この溶液を同温度で30分撹拌した。所定時間経過後、ホウ酸トリメチル2.6mL(23mmol)を加え、室温まで昇温し18時間撹拌した。所定時間経過後、この混合物に1M―塩酸100mLを加え、酢酸エチルによる抽出を行い、溶媒を留去して白色固体を得た。得られた個体のヘキサン懸濁液に超音波を照射し、固体を吸引ろ過により回収したところ目的物である、3−(2−メチルー9Hーカルバゾール−9−イル)フェニルボロン酸の白色固体を4.3g、収率92%で得た。ステップ2の合成スキームを下記式(S−2)に示す。
<Step 2: Synthesis of 3- (2-methyl-9H-carbazol-9-yl) phenylboronic acid>
To a 300 mL three-necked flask, 5.2 g (15 mmol) of 2-methyl-9- (3-bromophenyl) carbazole was added, and the atmosphere in the flask was replaced with nitrogen. To this was added 150 mL of anhydrous tetrahydrofuran, and the mixture was cooled to −80 ° C. under a nitrogen stream. After cooling, 12 mL (19 mmol) of 1.6 M n-butyllithium was added dropwise to the solution. This solution was stirred at the same temperature for 30 minutes. After a predetermined time, 2.6 mL (23 mmol) of trimethyl borate was added, the temperature was raised to room temperature, and the mixture was stirred for 18 hours. After a predetermined time, 100 mL of 1M hydrochloric acid was added to this mixture, extraction with ethyl acetate was performed, and the solvent was distilled off to obtain a white solid. The obtained solid hexane suspension was irradiated with ultrasonic waves, and the solid was collected by suction filtration. As a result, 4- (2-methyl-9H-carbazol-9-yl) phenylboronic acid, a white solid, was obtained. .3 g, yield 92%. The synthesis scheme of Step 2 is shown by the following formula (S-2).

Figure 2018104359
Figure 2018104359

<ステップ3:3,5−ビス(3−(9H−2−メチルカルバゾール−9−イル)フェニル)ピリジン(略称:Me−35DCzPPy)の合成> <Step 3: Synthesis of 3,5-bis (3- (9H-2-methylcarbazol-9-yl) phenyl) pyridine (abbreviation: Me-35DCzPPy)>

200mL三口フラスコに3,5−ジブロモピリジン1.5g(6.4mmol)、3−(2−メチル−9H−カルバゾール−9−イル)フェニルボロン酸4.3g(14mmol)、トリ(オルトートリル)ホスフィン0.39g(1.3mmol)、炭酸カリウム3.5g(26mmol)、トルエン60mL、エタノール12mL、水6.0mLを加えた。この混合物を、減圧下で攪拌することで脱気し、フラスコ内を窒素置換した。この混合物に、酢酸パラジウム(II)58mg(0.26mmol)を加え、窒素気流下、80℃で44時間攪拌した。所定時間経過後、トルエンによる抽出を行い、シリカゲルカラムクロマトグラフィー(展開溶媒:トルエン)で精製し、黄色粉末を得た。この黄色粉末を酢酸エチルを用いて再結晶したところ、目的物の白色粉末を収量2.0g、収率54%で得た。ステップ1の合成スキームを下式(A−1)に示す。 In a 200 mL three-necked flask, 1.5 g (6.4 mmol) of 3,5-dibromopyridine, 4.3 g (14 mmol) of 3- (2-methyl-9H-carbazol-9-yl) phenylboronic acid, tri (orthotolyl) phosphine 0 .39 g (1.3 mmol), potassium carbonate 3.5 g (26 mmol), toluene 60 mL, ethanol 12 mL, and water 6.0 mL were added. The mixture was degassed by stirring under reduced pressure, and the atmosphere in the flask was replaced with nitrogen. To this mixture, 58 mg (0.26 mmol) of palladium (II) acetate was added, and the mixture was stirred at 80 ° C. for 44 hours under a nitrogen stream. After elapse of a predetermined time, extraction with toluene was performed and purification was performed by silica gel column chromatography (developing solvent: toluene) to obtain a yellow powder. When this yellow powder was recrystallized using ethyl acetate, 2.0 g of a target white powder was obtained in a yield of 54%. The synthesis scheme of Step 1 is shown in the following formula (A-1).

Figure 2018104359
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得られた白色粉末2.0gをトレインサブリメーション法により昇華精製した。昇華精製は、圧力2.2Pa、アルゴン流量10ml/min、310℃で加熱して行った。昇華精製後に目的物の白色固体1.2g、回収率60%で得た。 Sublimation purification of 2.0 g of the obtained white powder was performed by a train sublimation method. The sublimation purification was performed by heating at a pressure of 2.2 Pa, an argon flow rate of 10 ml / min, and 310 ° C. After sublimation purification, 1.2 g of the target white solid was obtained with a recovery rate of 60%.

得られた固体の核磁気共鳴分光法(1H NMR)による分析データを以下に示す。
H NMR(クロロホルム−d,300MHz):δ=8.94(d、J=2.0Hz、2H)、8.14(t、J=1.9Hz、1H)、8.08−8.12(m、2H)、8.02(d、J=7.8Hz、2H)、7.83−7.86(m、2H)、7.72−7.77(m、4H)、7.60−7.67(m、2H)、7.33−7.44(m、4H)、7.27−7.31(m、2H)、7.20−7.24(m、2H)、7.10−7.14(m、2H)
The analysis data of the obtained solid by nuclear magnetic resonance spectroscopy (1H NMR) are shown below.
1 H NMR (chloroform-d, 300 MHz): δ = 8.94 (d, J = 2.0 Hz, 2H), 8.14 (t, J = 1.9 Hz, 1H), 8.08-8.12. (M, 2H), 8.02 (d, J = 7.8 Hz, 2H), 7.83-7.86 (m, 2H), 7.72-7.77 (m, 4H), 7.60 -7.67 (m, 2H), 7.33-7.44 (m, 4H), 7.27-7.31 (m, 2H), 7.20-7.24 (m, 2H), 7 .10-7.14 (m, 2H)

また、得られた固体の1H NMRチャートを図11(A)及び図11(B)に示す。なお、図11(B)は図11(A)における7.0ppmから9.0ppmの範囲の拡大図である。測定結果から目的物である、Me−35DCzPPyが得られたことが分かった。 Further, FIG. 11A and FIG. 11B show 1H NMR charts of the obtained solid. Note that FIG. 11B is an enlarged view of the range of 7.0 ppm to 9.0 ppm in FIG. From the measurement results, it was found that the target product, Me-35DCzPPy, was obtained.

<Me−35DCzPPyの特性>
次に、本実施例で得られたMe−35DCzPPyを液体クロマトグラフ質量分析(Liquid Chromatography Mass Spectrometry,略称:LC/MS分析)によって分析した。
<Characteristics of Me-35DCzPPy>
Next, Me-35DCzPPy obtained in this Example was analyzed by liquid chromatography mass spectrometry (Liquid Chromatography Mass Spectrometry, abbreviation: LC / MS analysis).

LC/MS分析は、LC(液体クロマトグラフィー)分離をウォーターズ社製Acquity UPLCにより、MS分析(質量分析)をウォーターズ社製Xevo G2 Tof MSにより行った。LC分離で用いたカラムはAcquity UPLC BEH C8 (2.1×100mm 1.7μm)、カラム温度は40℃とした。移動相は移動相Aをアセトニトリル、移動相Bを0.1%ギ酸水溶液とした。また、サンプルは任意の濃度のMe−35DCzPPyをトルエンに溶解し、アセトニトリルで希釈して調整し、注入量は5.0μLとした。 In LC / MS analysis, LC (liquid chromatography) separation was performed by Acquity UPLC manufactured by Waters, and MS analysis (mass spectrometry) was performed by Xevo G2 Tof MS manufactured by Waters. The column used for the LC separation was Acquity UPLC BEH C8 (2.1 × 100 mm 1.7 μm), and the column temperature was 40 ° C. As the mobile phase, mobile phase A was acetonitrile and mobile phase B was 0.1% formic acid aqueous solution. The sample was prepared by dissolving Me-35DCzPPy of an arbitrary concentration in toluene and diluting with acetonitrile, and the injection amount was 5.0 μL.

LC分離には移動相の組成を変化させるグラジエント法を用い、測定開始後0分から1分までが、移動相A:移動相B=65:35、その後組成を変化させ、10分における移動相Aと移動相Bとの比が移動相A:移動相B=95:5となるようにした。組成はリニアに変化させた。 For the LC separation, a gradient method for changing the composition of the mobile phase was used. From the start of measurement to 0 to 1 minute, the mobile phase A: mobile phase B = 65: 35, and then the composition was changed to change the mobile phase A at 10 minutes. And the mobile phase B were such that the ratio of mobile phase A: mobile phase B = 95: 5. The composition was changed linearly.

MS分析では、エレクトロスプレーイオン化法(ElectroSpray Ionization(略称:ESI))によるイオン化を行った。この時のキャピラリー電圧は3.0kV、サンプルコーン電圧は30Vとし、検出はポジティブモードで行った。さらに、以上の条件でイオン化された成分を衝突室(コリジョンセル)内でアルゴンガスに衝突させてプロダクトイオンに解離させた。アルゴンを衝突させる際のエネルギー(コリジョンエネルギー)は70eVとした。なお、測定する質量範囲はm/z=100〜1200とした。図12に、解離させたプロダクトイオンを飛行時間(TOF)型MSで検出した結果を示す。 In MS analysis, ionization by electrospray ionization (ElectroSpray Ionization (abbreviation: ESI)) was performed. At this time, the capillary voltage was 3.0 kV, the sample cone voltage was 30 V, and the detection was performed in the positive mode. Further, the components ionized under the above conditions were collided with argon gas in the collision chamber (collision cell) and dissociated into product ions. The energy (collision energy) for collision with argon was 70 eV. The mass range to be measured was m / z = 100 to 1200. FIG. 12 shows the result of detecting dissociated product ions by time-of-flight (TOF) type MS.

図12の結果から、Me−35DCzPPyは、主としてm/z=574付近、409付近、180付近にプロダクトイオンが検出されることがわかった。なお、図12に示す結果は、Me−35DCzPPyに由来する特徴的な結果を示すものであることから、混合物中に含まれるMe−35DCzPPyを同定する上での重要なデータであるといえる。 From the results of FIG. 12, it was found that product ions were detected mainly in the vicinity of m / z = 574, 409, and 180 in Me-35DCzPPy. In addition, since the result shown in FIG. 12 shows the characteristic result derived from Me-35DCzPPy, it can be said that it is important data in identifying Me-35DCzPPy contained in a mixture.

なお、m/z=574付近のプロダクトイオンは、C42H28N3・+(・+はラジカルカチオンを表す。)で表される、Me−35DCzPPyにおけるメチル基が脱離した状態のラジカルカチオンと推定され、m/z=409付近のプロダクトイオンは、C30H21N2・+で表される、Me−35DCzPPyにおける2−メチルカルバゾールが脱離した状態のラジカルカチオンと推定され、m/z=180付近のプロダクトイオンは、C13H10N・+で表される、Me−35DCzPPyにおける2−メチルカルバゾールのラジカルカチオンと推定され、Me−35DCzPPyが2−メチルカルバゾール骨格を含んでいることを示唆するものである。なお、プロトンの付加、脱離体として、プロダクトイオンの±1が検出される可能性もある。 The product ion in the vicinity of m / z = 574 is assumed to be a radical cation in a state in which the methyl group in Me-35DCzPPy is represented by C42H28N3. + (• represents a radical cation), and m The product ion near / z = 409 is presumed to be a radical cation with 2-methylcarbazole desorbed in Me-35DCzPPy represented by C30H21N2 + , and the product ion near m / z = 180 is C13H10N -It is presumed to be a radical cation of 2-methylcarbazole in Me-35DCzPPy represented by + , and suggests that Me-35DCzPPy contains a 2-methylcarbazole skeleton. In addition, ± 1 of the product ion may be detected as a proton addition / desorption body.

次に、トルエン溶液中のMe−35DCzPPyの吸収スペクトル及び発光スペクトルを図13に示す。   Next, the absorption spectrum and emission spectrum of Me-35DCzPPy in a toluene solution are shown in FIG.

Me−35DCzPPyのトルエン溶液の吸収スペクトルと発光スペクトルを図13に示す。また、薄膜の吸収スペクトルと発光スペクトルを図14に示す。固体薄膜は石英基板上に真空蒸着法にて作成した。トルエン溶液の吸収スペクトルの測定には、紫外可視分光光度計((株)日本分光製 V550型)を用いた。トルエンのみを石英セルに入れて測定したトルエンの吸収スペクトルを、Me−35DCzPPyのトルエン溶液の吸収スペクトルから差し引くことで、図13に示すMe−35DCzPPy溶液の吸収スペクトルを得た。また、薄膜の吸収スペクトルの測定には、分光光度計((株)日立ハイテクノロジーズ製 分光光度計U4100)を用いた。また、発光スペクトルの測定には、蛍光光度計((株)浜松ホトニクス製 FS920)を用いた。 An absorption spectrum and an emission spectrum of a toluene solution of Me-35DCzPPy are shown in FIG. Further, FIG. 14 shows an absorption spectrum and an emission spectrum of the thin film. The solid thin film was prepared on a quartz substrate by a vacuum deposition method. For the measurement of the absorption spectrum of the toluene solution, an ultraviolet-visible spectrophotometer (model V550 manufactured by JASCO Corporation) was used. The absorption spectrum of the Me-35DCzPPy solution shown in FIG. 13 was obtained by subtracting the absorption spectrum of toluene measured by putting only toluene in a quartz cell from the absorption spectrum of the toluene solution of Me-35DCzPPy. Further, a spectrophotometer (Spectrophotometer U4100 manufactured by Hitachi High-Technologies Corporation) was used for measuring the absorption spectrum of the thin film. In addition, a fluorometer (FS920 manufactured by Hamamatsu Photonics Co., Ltd.) was used for measuring the emission spectrum.

図13より、Me−35DCzPPyのトルエン溶液は323nm、338nm付近に吸収ピークが見られ、同様に図13より、発光波長のピークは373nm(励起波長333nm)であった。また、図14より、Me−35DCzPPyの薄膜は210nm、243nm、295nm、326nm、338nm付近に吸収ピークが見られ、同様に図14より、発光波長のピークは350nm、382nm付近(励起波長300nm)に見られた。よって本発明の一態様であるMe−35DCzPPyは発光するため、発光材料としても用いることができることがわかった。 From FIG. 13, the absorption peak of the toluene solution of Me-35DCzPPy was observed at around 323 nm and 338 nm, and similarly, from FIG. 13, the peak of the emission wavelength was 373 nm (excitation wavelength: 333 nm). Further, from FIG. 14, the Me-35DCzPPy thin film has absorption peaks around 210 nm, 243 nm, 295 nm, 326 nm, and 338 nm. Similarly, from FIG. It was seen. Therefore, it was found that Me-35DCzPPy which is one embodiment of the present invention emits light and can also be used as a light-emitting material.

またMe−35DCzPPyの薄膜の燐光スペクトルを測定し、T1準位を求めた。測定には、顕微PL装置 LabRAM HR−PL ((株)堀場製作所)を用い、測定温度は10K、励起光としてHe−Cdレーザー(325nm)を用い、検出器にはCCD検出器を用いた。この燐光の短波長側の第一ピークは451nm(2.75eV)であり、高いT1準位を有し、青色の燐光発光中心材料のホストとして好適であることが分かった。 Moreover, the phosphorescence spectrum of the thin film of Me-35DCzPPy was measured and the T1 level was determined. For the measurement, a micro-PL device LabRAM HR-PL (Horiba, Ltd.) was used, the measurement temperature was 10K, a He-Cd laser (325 nm) was used as excitation light, and a CCD detector was used as the detector. The first peak on the short wavelength side of this phosphorescence is 451 nm (2.75 eV), and has a high T1 level, and was found to be suitable as a host for a blue phosphorescent emission center material.

また、Me−35DCzPPyの薄膜は、大気下においても凝集しにくく、形態の変化が小さい良好な膜質であることがわかった。 Further, it was found that the thin film of Me-35DCzPPy has a good film quality that hardly aggregates even in the air and has little change in form.

Me−35DCzPPyのHOMO準位およびLUMO準位をサイクリックボルタンメトリ(CV)測定を元に算出した。算出方法を以下に示す。 The HOMO level and LUMO level of Me-35DCzPPy were calculated based on cyclic voltammetry (CV) measurement. The calculation method is shown below.

測定装置としては電気化学アナライザー(ビー・エー・エス(株)製、型番:ALSモデル600Aまたは600C)を用いた。CV測定における溶液は、溶媒として脱水ジメチルホルムアミド(DMF)((株)アルドリッチ製、99.8%、カタログ番号;22705−6)を用い、支持電解質である過塩素酸テトラ−n−ブチルアンモニウム(n−BuNClO)((株)東京化成製、カタログ番号;T0836)を100mmol/Lの濃度となるように溶解させ、さらに測定対象を2mmol/Lの濃度となるように溶解させて調製した。また、作用電極としては白金電極(ビー・エー・エス(株)製、PTE白金電極)を、補助電極としては白金電極(ビー・エー・エス(株)製、VC−3用Ptカウンター電極(5cm))を、参照電極としてはAg/Ag電極(ビー・エー・エス(株)製、RE7非水溶媒系参照電極)をそれぞれ用いた。なお、測定は室温(20以上25℃以下)で行った。また、CV測定時のスキャン速度は、0.1V/secに統一し、参照電極に対する酸化電位Ea[V]および還元電位Ec[V]を測定した。Eaは酸化−還元波の中間電位とし、Ecは還元−酸化波の中間電位とした。ここで、本実施例で用いる参照電極の真空準位に対するポテンシャルエネルギーは、−4.94[eV]であることが分かっているため、HOMO準位[eV]=−4.94−Ea、LUMO準位[eV]=−4.94−Ecという式から、HOMO準位およびLUMO準位をそれぞれ求めることができる。 As a measuring device, an electrochemical analyzer (manufactured by BAS Co., Ltd., model number: ALS model 600A or 600C) was used. As a solution in CV measurement, dehydrated dimethylformamide (DMF) (manufactured by Aldrich, 99.8%, catalog number: 22705-6) was used as a solvent, and tetra-n-butylammonium perchlorate (supporting electrolyte) ( n-Bu 4 NClO 4 ) (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd., catalog number: T0836) is dissolved to a concentration of 100 mmol / L, and the measurement target is further dissolved to a concentration of 2 mmol / L. did. In addition, as a working electrode, a platinum electrode (manufactured by BAS Co., Ltd., PTE platinum electrode), and as an auxiliary electrode, a platinum electrode (manufactured by BAS Inc., Pt counter electrode for VC-3 ( 5 cm)), and Ag / Ag + electrode (manufactured by BAS Co., Ltd., RE7 non-aqueous solvent system reference electrode) was used as a reference electrode. The measurement was performed at room temperature (20 to 25 ° C.). Further, the scanning speed during CV measurement was unified to 0.1 V / sec, and the oxidation potential Ea [V] and the reduction potential Ec [V] with respect to the reference electrode were measured. Ea was an intermediate potential of the oxidation-reduction wave, and Ec was an intermediate potential of the reduction-oxidation wave. Here, since it is known that the potential energy with respect to the vacuum level of the reference electrode used in this example is −4.94 [eV], the HOMO level [eV] = − 4.94−Ea, LUMO. From the equation of level [eV] = − 4.94−Ec, the HOMO level and the LUMO level can be obtained respectively.

この結果、Me−35DCzPPyの酸化電位Ea[V]の測定において、HOMO準位は−5.84eVであることがわかった。一方LUMO準位は−2.39eVであることがわかった。 As a result, it was found that the HOMO level was −5.84 eV in the measurement of the oxidation potential Ea [V] of Me-35DCzPPy. On the other hand, the LUMO level was found to be -2.39 eV.

また、Me−35DCzPPyの示差走査熱量測定(DSC測定)を、パーキンエルマー社製、Pyris1DSCを用いて測定した。示差走査熱量測定は、昇温速度50℃/minにて、昇温して測定した。 Further, differential scanning calorimetry (DSC measurement) of Me-35DCzPPy was measured using Pyris 1 DSC manufactured by PerkinElmer. Differential scanning calorimetry was performed by increasing the temperature at a temperature increase rate of 50 ° C./min.

2サイクル目のDSC測定結果から、Me−35DCzPPyのガラス転移点は129℃であり、高い耐熱性を有する物質であることが示された。 From the DSC measurement results of the second cycle, Me-35DCzPPy has a glass transition point of 129 ° C., which indicates that the material has high heat resistance.

本実施例では、本発明の一態様に係る有機化合物を含む発光素子の作製例と、当該発光素子の特性について説明する。また、比較発光素子も合わせて作製した。本実施例で作製した素子構造の断面図は図1(A)と同様である。また、素子構造の詳細を表1に示す。また、使用した化合物の構造と略称を以下に示す。なお、他の有機化合物については先の実施例を参照すれば良い。 In this example, a manufacturing example of a light-emitting element including an organic compound according to one embodiment of the present invention and characteristics of the light-emitting element will be described. A comparative light-emitting element was also manufactured. A cross-sectional view of the element structure manufactured in this example is the same as FIG. Details of the element structure are shown in Table 1. The structures and abbreviations of the compounds used are shown below. For other organic compounds, the previous examples may be referred to.

本実施例では比較発光素子1には発光層のホスト材料及び電子輸送層として35DCzPPyを使用し、発光素子2のホスト材料及び電子輸送層材料の蒸着源としてMe−35DCzPPyを使用した。 In this example, 35DCzPPy was used as the host material and the electron transport layer of the light emitting layer in the comparative light emitting element 1, and Me-35DCzPPy was used as the evaporation source of the host material and the electron transport layer material of the light emitting element 2.

本実施例でホスト材料及び電子輸送層材料として用いた35DCzPPyとMe−35DCzPPyのCV測定により算出したHOMO及びLUMOの値を表4に示す。この物性値はHOMO準位に小さな差が見られる程度である。 Table 4 shows values of HOMO and LUMO calculated by CV measurement of 35DCzPPy and Me-35DCzPPy used as the host material and the electron transport layer material in this example. This physical property value is such that a small difference is observed in the HOMO level.

Figure 2018104359
Figure 2018104359

Figure 2018104359
Figure 2018104359

<発光素子の作製>
≪比較発光素子1の作製≫
ガラス基板上に電極101として、ITSO膜を厚さが70nmになるように形成した。なお、電極101の電極面積は、4mm(2mm×2mm)とした。
<Production of light-emitting element>
<< Production of Comparative Light-Emitting Element 1 >>
An ITSO film having a thickness of 70 nm was formed as an electrode 101 on a glass substrate. The electrode area of the electrode 101 was 4 mm 2 (2 mm × 2 mm).

次に、電極101上に正孔注入層111として、1,3,5−トリ−(4−ジベンゾチオフェニル)−ベンゼン(略称:DBT3P−II)と、MoOと、を重量比(DBT3P−II:MoO)が1:0.5になるように、且つ厚さが20nmになるように共蒸着した。 Next, as a hole injection layer 111 over the electrode 101, 1,3,5-tri- (4-dibenzothiophenyl) -benzene (abbreviation: DBT3P-II) and MoO 3 are mixed in a weight ratio (DBT3P— II: MoO 3 ) was co-deposited so that the ratio was 1: 0.5 and the thickness was 20 nm.

次に、正孔注入層111上に正孔輸送層112として、9−フェニル−9H−3−(9−フェニル−9H−カルバゾール−3−イル)カルバゾール(略称:PCCP)を厚さが20nmになるように蒸着した。   Next, 9-phenyl-9H-3- (9-phenyl-9H-carbazol-3-yl) carbazole (abbreviation: PCCP) is formed to a thickness of 20 nm as the hole transport layer 112 over the hole injection layer 111. It vapor-deposited so that it might become.

次に、正孔輸送層112上に発光層140(1)として、PCCPと、35DCzPPyと、トリス{2−[5−(2−メチルフェニル)−4−(2,6−ジイソプロピルフェニル)−4H−1,2,4−トリアゾール−3−イル−κN]フェニル−κC}イリジウム(III)(略称:Ir(mpptz−diPrp)を重量比が1:0.3:0.06になるように、且つ厚さが30nmになるように共蒸着し、続いて発光層140(2)として、重量比(35DCzPPy:Ir(mpptz−diPrp))が1:0.06になるように、且つ厚さが10nmになるように共蒸着した。なお、発光層140(1)及び発光層140(2)において、Ir(mpptz−diPrp)が燐光発光を呈するゲスト材料である。 Next, PCCP, 35DCzPPy, and tris {2- [5- (2-methylphenyl) -4- (2,6-diisopropylphenyl) -4H are formed on the hole-transporting layer 112 as the light-emitting layer 140 (1). -1,2,4-triazol-3-yl-κN 2 ] phenyl-κC} iridium (III) (abbreviation: Ir (mppptz-diPrp) 3 ) so that the weight ratio is 1: 0.3: 0.06 And the light-emitting layer 140 (2) is co-evaporated so that the weight ratio (35DCzPPy: Ir (mppptz-diPrp) 3 ) is 1: 0.06, and Co-evaporation was performed so as to have a thickness of 10 nm Note that Ir (mppptz-diPrp) 3 is a phosphorescent light emitting guest material in the light emitting layer 140 (1) and the light emitting layer 140 (2).

次に、発光層140(2)上に、第1の電子輸送層118−(1)として、35DCzPPyを厚さが10nmになるように共蒸着した。続けて、第1の電子輸送層118−(1)上に第2の電子輸送層118−(2)として、バソフェナントロリン(略称:BPhen)を膜厚15nmとなるように、蒸着した。   Next, 35DCzPPy was co-evaporated as a first electron-transport layer 118- (1) onto the light-emitting layer 140 (2) so as to have a thickness of 10 nm. Subsequently, bathophenanthroline (abbreviation: BPhen) was deposited as a second electron transport layer 118- (2) on the first electron transport layer 118- (1) so as to have a film thickness of 15 nm.

次に、第2の電子輸送層118−(2)上に、電子注入層119として、フッ化リチウム(LiF)を厚さが1nmになるように蒸着した。 Next, lithium fluoride (LiF) was deposited as an electron injection layer 119 on the second electron transport layer 118- (2) so as to have a thickness of 1 nm.

次に、電子注入層119上に、電極102として、アルミニウム(Al)を厚さが200nmになるように形成した。   Next, aluminum (Al) was formed as the electrode 102 over the electron injection layer 119 so as to have a thickness of 200 nm.

次に、窒素雰囲気のグローブボックス内において、有機EL用封止材を用いて封止するためのガラス基板を、有機材料を形成したガラス基板に固定することで、発光素子1〜6を封止した。具体的には、有機材料を形成したガラス基板上の有機材料の周囲に封止材を塗布し、該基板と封止するためのガラス基板とを貼り合わせ、波長が365nmの紫外光を6J/cm照射し、80℃にて1時間熱処理した。以上の工程により発光素子1〜発光素子6を得た。 Next, the light-emitting elements 1 to 6 are sealed by fixing a glass substrate for sealing with an organic EL sealing material in a nitrogen atmosphere glove box to a glass substrate on which an organic material is formed. did. Specifically, a sealing material is applied around the organic material on the glass substrate on which the organic material is formed, the substrate and the glass substrate for sealing are bonded, and ultraviolet light with a wavelength of 365 nm is applied to 6 J / Irradiated with cm 2 and heat-treated at 80 ° C. for 1 hour. Through the above steps, Light-Emitting Element 1 to Light-Emitting Element 6 were obtained.

≪発光素子2の作製≫
発光素子2は先に示す比較発光素子1と、発光層140及び電子輸送層118の形成工程のみ異なり、それ以外の工程は比較発光素子1と同様とした。
<< Production of Light-Emitting Element 2 >>
The light-emitting element 2 is different from the comparative light-emitting element 1 described above only in the process of forming the light-emitting layer 140 and the electron transport layer 118, and the other processes are the same as those of the comparative light-emitting element 1.

発光素子2の発光層140(1)として、PCCPと、Me−35DCzPPyと、Ir(mpptz−diPrp)を重量比が1:0.3:0.06になるように、且つ厚さが30nmになるように共蒸着し、続いて発光層140(2)として、重量比(Me−35DCzPPy:Ir(mpptz−diPrp))が1:0.06になるように、且つ厚さが10nmになるように共蒸着した。なお、発光層140(1)及び発光層140(2)において、Ir(mpptz−diPrp)が燐光発光を呈するゲスト材料である。 As the light-emitting layer 140 (1) of the light-emitting element 2, PCCP, Me-35DCzPPy, and Ir (mpppz-diPrp) 3 have a weight ratio of 1: 0.3: 0.06 and a thickness of 30 nm. Next, as a light emitting layer 140 (2), the weight ratio (Me-35DCzPPy: Ir (mpppz-diPrp) 3 ) is 1: 0.06 and the thickness is 10 nm. Co-deposited so that Note that in the light-emitting layer 140 (1) and the light-emitting layer 140 (2), Ir (mppptz-diPrp) 3 is a guest material that exhibits phosphorescence.

次に、発光層140(2)上に、第1の電子輸送層118−(1)として、Me−35DCzPPyを厚さが10nmになるように共蒸着した。続けて、第1の電子輸送層118−(1)上に第2の電子輸送層118−(2)として、バソフェナントロリン(略称:BPhen)を膜厚15nmとなるように、蒸着した。   Next, Me-35DCzPPy was co-evaporated on the light-emitting layer 140 (2) so as to have a thickness of 10 nm as the first electron-transport layer 118- (1). Subsequently, bathophenanthroline (abbreviation: BPhen) was deposited as a second electron transport layer 118- (2) on the first electron transport layer 118- (1) so as to have a film thickness of 15 nm.

<発光素子の特性>
次に、上記作製した比較発光素子1及び発光素子2の特性を測定した。輝度およびCIE色度の測定には色彩輝度計(トプコン社製、BM−5A)を用い、電界発光スペクトルの測定にはマルチチャンネル分光器(浜松ホトニクス社製、PMA−11)を用いた。
<Characteristics of light emitting element>
Next, the characteristics of the comparative light-emitting element 1 and the light-emitting element 2 manufactured as described above were measured. A color luminance meter (Top-5, BM-5A) was used for measurement of luminance and CIE chromaticity, and a multi-channel spectrometer (PMA-11, manufactured by Hamamatsu Photonics) was used for measurement of electroluminescence spectrum.

比較発光素子1及び発光素子2の電流効率−輝度特性を図15に示す。また、電流密度−電圧特性を図16に示す。また、外部量子効率−輝度特性を図17に示す。なお、各発光素子の測定は室温(23℃に保たれた雰囲気)で行った。   FIG. 15 shows current efficiency-luminance characteristics of the comparative light-emitting element 1 and the light-emitting element 2. Further, FIG. 16 shows current density-voltage characteristics. Further, the external quantum efficiency-luminance characteristics are shown in FIG. Note that each light-emitting element was measured at room temperature (atmosphere kept at 23 ° C.).

また、1000cd/m付近における、比較発光素子1及び発光素子2の素子特性を表3に示す。 Table 3 shows element characteristics of the comparative light-emitting element 1 and the light-emitting element 2 in the vicinity of 1000 cd / m 2 .

Figure 2018104359
Figure 2018104359

また、発光素子1〜発光素子6の2.5mA/cmの電流密度で電流を流した際の電界発光スペクトルを図18示す。 In addition, FIG. 18 shows an electroluminescence spectrum of the light-emitting element 1 to the light-emitting element 6 when current is supplied at a current density of 2.5 mA / cm 2 .

図15、図17及び表3で示すように、比較発光素子1及び発光素子2の電流効率、外部量子効率はほぼ同等であり、大きな差は見られなかった。また、外部量子時効率の最大値はそれぞれ27%以上であり、良好な効率を示した。   As shown in FIG. 15, FIG. 17 and Table 3, the current efficiency and the external quantum efficiency of the comparative light-emitting element 1 and the light-emitting element 2 were almost equal, and no significant difference was observed. Moreover, the maximum values of the external quantum time efficiencies were 27% or more, respectively, indicating good efficiency.

また、図16及び表3より、比較発光素子1及び発光素子2の駆動電圧はほぼ同等であり、大きな差は見られなかった。また、それぞれ1000cd/m付近で4.6V以下と青色燐光素子としては駆動電圧が低く、良好な電力効率を示した。 In addition, from FIG. 16 and Table 3, the driving voltages of the comparative light-emitting element 1 and the light-emitting element 2 are almost the same, and a large difference was not seen. In addition, each of the blue phosphorescent elements having a voltage of 4.6 V or less near 1000 cd / m 2 has a low driving voltage and good power efficiency.

PCCPのHOMO準位は−5.63eVであり、Me−35DCzPPyのHOMO準位(−5.84eV)よりも十分高い。また発光層140(1)にはMe−35DCzPPyまたは35DCzPPyとPCCPが共蒸着されている。そのため、正孔は主にPCCPが輸送していると考えられる。電子はピリジン環を有するMe−35DCzPPyや35DCzPPyが主に輸送していると考えられる。 The HCMO level of PCCP is −5.63 eV, which is sufficiently higher than the HOMO level of Me-35DCzPPy (−5.84 eV). In addition, Me-35DCzPPy or 35DCzPPy and PCCP are co-evaporated on the light emitting layer 140 (1). Therefore, it is considered that holes are mainly transported by PCCP. It is considered that electrons are mainly transported by Me-35DCzPPy and 35DCzPPy having a pyridine ring.

また、図18に示すように、比較発光素子1及び発光素子2は、電界発光スペクトルのピーク波長がそれぞれ477nmであり、半値全幅がそれぞれ70nm、69nmである青色の発光を示した。得られた電界発光スペクトルから、ゲスト材料であるIr(mpptz−diPrp)からの発光であることが分かる。また、図20に示すように、比較発光素子1及び発光素子2から得られる電界発光スペクトルはほぼ同等であり、大きな差は見られなかった。 Further, as shown in FIG. 18, Comparative Light-Emitting Element 1 and Light-Emitting Element 2 exhibited blue light emission having an electroluminescence spectrum peak wavelength of 477 nm and a full width at half maximum of 70 nm and 69 nm, respectively. From the obtained electroluminescence spectrum, it can be seen that light is emitted from Ir (mppptz-diPrp) 3 which is a guest material. Further, as shown in FIG. 20, the electroluminescence spectra obtained from the comparative light-emitting element 1 and the light-emitting element 2 were almost the same, and no great difference was observed.

なおMe−35DCzPPyのT1準位が2.75eVであるのに対し、35DCzPPyのT1準位も同じく2.75eVであった。このことからも、本発明の一態様に係る有機化合物のカルバゾリル基の2位や7位に飽和脂肪族炭化水素基が置換していても、T1準位に大きく影響を及ぼさないことが分かった。 The T1 level of Me-35DCzPPy was 2.75 eV, whereas the T1 level of 35DCzPPy was also 2.75 eV. This also indicates that even when a saturated aliphatic hydrocarbon group is substituted at the 2-position or 7-position of the carbazolyl group of the organic compound according to one embodiment of the present invention, the T1 level is not significantly affected. .

上記に示すように、35DCzPPyを用いた比較発光素子1と本発明の一態様である有機化合物Me−35DCzPPyを用いた発光素子2の素子特性はほぼ同等の結果となった。 As described above, the element characteristics of the comparative light-emitting element 1 using 35DCzPPy and the light-emitting element 2 using the organic compound Me-35DCzPPy which is one embodiment of the present invention were almost equal.

ここで、35DCzPPy及びMe−35DCzPPyのTgを表4に示す。なお、測定法は先の実施例と同様である。 Here, Tg of 35DCzPPy and Me-35DCzPPy is shown in Table 4. The measurement method is the same as in the previous example.

Figure 2018104359
Figure 2018104359

表4より、Me−35DCzPPyの方が35DCzPPyよりもTgが高く、耐熱性が向上していることが分かる。上記より、Me−35DCzPPyと35DCzPPyを比較すると、発光素子に両者を用いた場合、素子特性は同等にもかかわらず、Me−35DCzPPyの方が耐熱性が向上していることが分かった。 From Table 4, it can be seen that Me-35DCzPPy has a higher Tg than 35DCzPPy and has improved heat resistance. From the above, when Me-35DCzPPy and 35DCzPPy were compared, it was found that when both were used for the light-emitting element, Me-35DCzPPy had improved heat resistance, although the element characteristics were equivalent.

以上より、発光素子に用いる、カルバゾール骨格を有する有機化合物にアルキル基またはシクロアルキル基を導入する場合、カルバゾール骨格の2位または7位に置換基を導入した化合物は、置換基を導入する前の有機化合物と同等の素子特性を有したまま、耐熱性を向上させることができる。 As described above, when an alkyl group or a cycloalkyl group is introduced into an organic compound having a carbazole skeleton used for a light-emitting element, a compound in which a substituent is introduced at the 2-position or 7-position of the carbazole skeleton Heat resistance can be improved while maintaining device characteristics equivalent to those of organic compounds.

100 EL層
101 電極
102 電極
106 発光ユニット
108 発光ユニット
110 発光ユニット
111 正孔注入層
112 正孔輸送層
113 電子輸送層
114 電子注入層
115 電荷発生層
116 正孔注入層
117 正孔輸送層
118 電子輸送層
118− 電子輸送層
119 電子注入層
120 発光層
140 発光層
141 ホスト材料
141_1 有機化合物
141_2 有機化合物
142 ゲスト材料
150 発光素子
152 発光素子
170 発光層
180 窒素気流下
250 発光素子
545T クマリン
600A ALSモデル
601 ソース側駆動回路
602 画素部
603 ゲート側駆動回路
604 封止基板
605 シール材
607 空間
608 配線
610 素子基板
611 スイッチング用TFT
612 電流制御用
613 電極
614 絶縁物
616 EL層
617 電極
618 発光素子
623 nチャネル型TFT
624 pチャネル型TFT
900 携帯情報端末
901 筐体
902 筐体
903 表示部
905 ヒンジ部
910 携帯情報端末
911 筐体
912 表示部
913 操作ボタン
914 外部接続ポート
915 スピーカ
916 マイク
917 カメラ
920 カメラ
921 筐体
922 表示部
923 操作ボタン
924 シャッターボタン
926 レンズ
1001 基板
1002 下地絶縁膜
1003 ゲート絶縁膜
1006 ゲート電極
1007 ゲート電極
1008 ゲート電極
1020 層間絶縁膜
1021 層間絶縁膜
1022 電極
1024B 電極
1024G 電極
1024R 電極
1025B 下部電極
1025G 下部電極
1025R 下部電極
1026 隔壁
1028 EL層
1029 電極
1031 封止基板
1032 シール材
1033 基材
1034B 着色層
1034G 着色層
1034R 着色層
1036 オーバーコート層
1037 層間絶縁膜
1040 画素部
1041 駆動回路部
1042 周辺部
3054 表示部
3500 多機能端末
3502 筐体
3504 表示部
3506 カメラ
3508 照明
3600 ライト
3602 筐体
3608 照明
3610 スピーカ
8501 照明装置
8502 照明装置
8503 照明装置
8504 照明装置
9000 筐体
9001 表示部
9003 スピーカ
9005 操作キー
9006 接続端子
9007 センサ
9008 マイクロフォン
9055 ヒンジ
9200 携帯情報端末
9201 携帯情報端末
9202 携帯情報端末
100 EL layer 101 Electrode 102 Electrode 106 Light emitting unit 108 Light emitting unit 110 Light emitting unit 111 Hole injection layer 112 Hole transport layer 113 Electron transport layer 114 Electron injection layer 115 Charge generation layer 116 Hole injection layer 117 Hole transport layer 118 Electron Transport layer 118- Electron transport layer 119 Electron injection layer 120 Light-emitting layer 140 Light-emitting layer 141 Host material 141_1 Organic compound 141_2 Organic compound 142 Guest material 150 Light-emitting element 152 Light-emitting element 170 Light-emitting layer 180 Under nitrogen stream 250 Light-emitting element 545T Coumarin 600A ALS model 601 Source side driving circuit 602 Pixel portion 603 Gate side driving circuit 604 Sealing substrate 605 Sealing material 607 Space 608 Wiring 610 Element substrate 611 Switching TFT
612 Current control 613 Electrode 614 Insulator 616 EL layer 617 Electrode 618 Light emitting element 623 n-channel TFT
624 p-channel TFT
900 Mobile information terminal 901 Case 902 Case 903 Display unit 905 Hinge unit 910 Mobile information terminal 911 Case 912 Display unit 913 Operation button 914 External connection port 915 Speaker 916 Microphone 917 Camera 920 Camera 921 Case 922 Display unit 923 Operation button 924 Shutter button 926 Lens 1001 Substrate 1002 Base insulating film 1003 Gate insulating film 1006 Gate electrode 1007 Gate electrode 1008 Gate electrode 1020 Interlayer insulating film 1021 Interlayer insulating film 1022 Electrode 1024B Electrode 1024G Electrode 1024R Electrode 1025B Lower electrode 1025G Lower electrode 1025R Lower electrode 1026 Partition wall 1028 EL layer 1029 Electrode 1031 Sealing substrate 1032 Sealing material 1033 Base material 1034B Colored layer 1034G Colored layer 1034R Colored Layer 1036 Overcoat layer 1037 Interlayer insulating film 1040 Pixel portion 1041 Drive circuit portion 1042 Peripheral portion 3054 Display portion 3500 Multifunctional terminal 3502 Housing 3504 Display portion 3506 Camera 3508 Lighting 3600 Light 3602 Housing 3608 Lighting 3610 Speaker 8501 Lighting device 8502 Lighting Device 8503 Lighting device 8504 Lighting device 9000 Housing 9001 Display unit 9003 Speaker 9005 Operation key 9006 Connection terminal 9007 Sensor 9008 Microphone 9055 Hinge 9200 Portable information terminal 9201 Portable information terminal 9202 Portable information terminal

Claims (15)

下記一般式(G0)で表される有機化合物。
Figure 2018104359

(一般式(G0)において、Aは、含窒素複素芳香環を表し、B乃至Bのいずれか一は、炭素数1乃至6のアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数3乃至7のシクロアルキル基を表し、その他及びR乃至R12は、それぞれ独立に、水素、炭素数1乃至6のアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数3乃至7のシクロアルキル基、または置換もしくは無置換の炭素数6乃至13のアリール基、のいずれかを表し、Ar及びArはそれぞれ独立に置換もしくは無置換の炭素数6乃至25のアリーレン基を表し、n、kは0乃至3の整数を表し、mは1乃至3の整数を表す。)
An organic compound represented by the following general formula (G0).
Figure 2018104359

(In General Formula (G0), A represents a nitrogen-containing heteroaromatic ring, and any one of B 1 to B 4 is an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, a substituted or unsubstituted C 3 to 7 carbon atoms. Represents a cycloalkyl group, and the others and R 1 to R 12 are each independently hydrogen, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, a substituted or unsubstituted cycloalkyl group having 3 to 7 carbon atoms, or a substituted or unsubstituted group. Any one of the aryl groups having 6 to 13 carbon atoms, Ar 1 and Ar 2 each independently represents a substituted or unsubstituted arylene group having 6 to 25 carbon atoms, and n and k are integers of 0 to 3 M represents an integer of 1 to 3.)
下記一般式(G1)で表される化合物。
Figure 2018104359

(一般式(G1)において、Aは、含窒素複素芳香環を表し、B乃至Bのいずれか一は、炭素数1乃至6のアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数3乃至7のシクロアルキル基を表し、その他は、それぞれ独立に、水素、炭素数1乃至6のアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数3乃至7のシクロアルキル基、または置換もしくは無置換の炭素数6乃至13のアリール基、のいずれかを表し、Ar及びArはそれぞれ独立に置換もしくは無置換の炭素数6乃至25のアリーレン基を表し、n、kは0乃至3の整数を表し、mは1乃至3の整数を表す。)
The compound represented by the following general formula (G1).
Figure 2018104359

(In General Formula (G1), A represents a nitrogen-containing heteroaromatic ring, and any one of B 1 to B 4 is an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, a substituted or unsubstituted C 3 to 7 carbon atoms. Each of the others independently represents hydrogen, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, a substituted or unsubstituted cycloalkyl group having 3 to 7 carbon atoms, or a substituted or unsubstituted carbon group having 6 to 13 carbon atoms. Ar 1 and Ar 2 each independently represents a substituted or unsubstituted arylene group having 6 to 25 carbon atoms, n and k each represents an integer of 0 to 3, and m represents 1 Represents an integer of 3 to 3.)
下記一般式(G2)で表される化合物。
Figure 2018104359

(一般式(G2)において、Aは、含窒素複素芳香環を表し、B乃至Bのいずれか一は、炭素数1乃至6のアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数3乃至7のシクロアルキル基を表し、その他は、それぞれ独立に、水素、炭素数1乃至6のアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数3乃至7のシクロアルキル基、または置換もしくは無置換の炭素数6乃至13のアリール基、のいずれかを表し、n、kは0乃至3の整数を表し、mは1乃至3の整数を表す。)
The compound represented by the following general formula (G2).
Figure 2018104359

(In General Formula (G2), A represents a nitrogen-containing heteroaromatic ring, and any one of B 1 to B 4 is an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, a substituted or unsubstituted C 3 to 7 carbon atoms. Each of the others independently represents hydrogen, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, a substituted or unsubstituted cycloalkyl group having 3 to 7 carbon atoms, or a substituted or unsubstituted carbon group having 6 to 13 carbon atoms. And n and k each represents an integer of 0 to 3, and m represents an integer of 1 to 3.)
下記一般式(G3)で表される化合物。
Figure 2018104359


(一般式(G3)において、Aは、含窒素複素芳香環を表し、B乃至Bのいずれか一は、炭素数1乃至6のアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数3乃至7のシクロアルキル基を表し、その他は、それぞれ独立に、水素、炭素数1乃至6のアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数3乃至7のシクロアルキル基、または置換もしくは無置換の炭素数6乃至13のアリール基、のいずれかを表す。)
The compound represented by the following general formula (G3).
Figure 2018104359


(In General Formula (G3), A represents a nitrogen-containing heteroaromatic ring, and any one of B 1 to B 4 is an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, a substituted or unsubstituted C 3 to 7 carbon atoms. Each of the others independently represents hydrogen, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, a substituted or unsubstituted cycloalkyl group having 3 to 7 carbon atoms, or a substituted or unsubstituted carbon group having 6 to 13 carbon atoms. Or an aryl group of
請求項1乃至請求項4のいずれか一項において、
前記含窒素複素芳香環の炭素数が1乃至5である、有機化合物。
In any one of Claims 1 thru | or 4,
An organic compound in which the nitrogen-containing heteroaromatic ring has 1 to 5 carbon atoms.
請求項1乃至請求項4のいずれか一項において、
前記含み窒素複素芳香環がピリジン、ジアジン、トリアジンのいずれか一である、有機化合物。
In any one of Claims 1 thru | or 4,
An organic compound in which the nitrogen-containing heteroaromatic ring is any one of pyridine, diazine, and triazine.
前記請求項1乃至請求項6のいずれか一項において。
前記B乃至Bのいずれか一はメチル基である、有機化合物。
In any one of said Claims 1 thru | or 6.
An organic compound in which any one of B 1 to B 4 is a methyl group.
下記構造式(100)で表される化合物。
Figure 2018104359
A compound represented by the following structural formula (100).
Figure 2018104359
請求項1乃至請求項8のいずれか一項に記載の化合物を有する発光素子。   The light emitting element which has a compound as described in any one of Claims 1 thru | or 8. 一対の電極間にEL層を有し、
前記EL層は発光層及び電子輸送層を有し、
前記発光層もしくは前記電子輸送層の少なくとも一方に、請求項1乃至請求項9のいずれか一項に記載の化合物を有する、発光素子。
An EL layer between the pair of electrodes;
The EL layer has a light emitting layer and an electron transport layer,
The light emitting element which has a compound as described in any one of Claims 1 thru | or 9 in at least one of the said light emitting layer or the said electron carrying layer.
請求項9または請求項10において、
発光層に1乃至請求項10のいずれか一項に記載の化合物よりもHOMO準位の高い材料が重量比で10%以上含まれる発光素子。
In claim 9 or claim 10,
The light emitting element in which the material whose HOMO level is higher than the compound as described in any one of Claim 1 thru | or 10 is contained 10% or more by weight ratio in a light emitting layer.
請求項9乃至請求項11のいずれか一に記載の発光素子を有する発光部と、
基板と、を有する発光装置。
A light emitting unit having the light emitting element according to any one of claims 9 to 11,
And a light emitting device.
請求項12に記載の発光装置と、
筐体およびタッチセンサの少なくとも一と、
を有する電子機器。
A light emitting device according to claim 12,
At least one of a housing and a touch sensor;
Electronic equipment having
請求項12に記載の発光装置と、
筐体、接続端子、または、保護カバーと、
を備えることを特徴とする照明装置。
A light emitting device according to claim 12,
Case, connection terminal, or protective cover,
A lighting device comprising:
下記構造式(500)または(501)で表される化合物。
Figure 2018104359
A compound represented by the following structural formula (500) or (501).
Figure 2018104359
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