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公開番号2024061869
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-05-08
出願番号2024041885,2022146685
出願日2024-03-18,2018-03-15
発明の名称発光素子
出願人株式会社半導体エネルギー研究所
代理人
主分類H10K 50/12 20230101AFI20240426BHJP()
要約【課題】新規な有機化合物を提供する。すなわち、素子の信頼性を高める上で有効な新規
の有機化合物を提供する。
【解決手段】ピリミジン環を含む縮合環を有する有機化合物であり、下記一般式(G1)
で表される。
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(式中、Aは炭素数6乃至100の基であり、芳香環または複素芳香環を少なくとも含む
。なお、前記芳香環または複素芳香環は置換基を有していても良い。また、Qは酸素また
は硫黄を表す。また、環Xは置換もしくは無置換のナフタレン環、置換もしくは無置換の
フェナントレン環を表す。)
【選択図】なし
特許請求の範囲【請求項１】
陽極と、陰極と、正孔輸送層と、発光層と、を有し、
前記正孔輸送層は、前記陽極と前記発光層との間に設けられ、
前記発光層は、前記正孔輸送層と前記陰極との間に設けられ、
前記正孔輸送層は、フルオレン骨格と芳香族アミン骨格を有する化合物、カルバゾール骨格を有する化合物、チオフェン骨格を有する化合物及びフラン骨格を有する化合物の少なくとも一を有し、
前記発光層は、第１の有機化合物と、第２の有機化合物と、燐光材料と、を有し、
前記第１の有機化合物は、ピリミジン環を含む縮合環と、ピロール環構造、フラン環構造又はチオフェン環構造とが、１，１‘－ビフェニル－３，３’－ジイル基又は１，１‘－ビフェニル－３，４’－ジイル基を介して結合した化合物であり、
前記ピリミジン環を含む縮合環は、フラン環又はチオフェン環を含み、
前記第２の有機化合物は、芳香族アミン化合物、カルバゾール化合物、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及びフェナントレン化合物の少なくとも一である、発光素子。
続きを表示（約 1,800 文字）【請求項２】
陽極と、陰極と、正孔輸送層と、発光層と、を有し、
前記正孔輸送層は、前記陽極と前記発光層との間に設けられ、
前記発光層は、前記正孔輸送層と前記陰極との間に設けられ、
前記正孔輸送層は、フルオレン骨格と芳香族アミン骨格を有する化合物、カルバゾール骨格を有する化合物、チオフェン骨格を有する化合物及びフラン骨格を有する化合物の少なくとも一を有し、
前記発光層は、第１の有機化合物と、第２の有機化合物と、燐光材料と、を有し、
前記第１の有機化合物は、ピリミジン環を含む縮合環と、ピロール環構造、フラン環構造又はチオフェン環構造とが、１，１‘－ビフェニル－３，３’－ジイル基又は１，１‘－ビフェニル－３，４’－ジイル基を介して結合した化合物であり、
前記ピリミジン環を含む縮合環は、フラン環又はチオフェン環と、ナフタレン環又はフェナントレン環と、を含み、
前記第２の有機化合物は、芳香族アミン化合物、カルバゾール化合物、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及びフェナントレン化合物の少なくとも一である、発光素子。
【請求項３】
陽極と、陰極と、正孔輸送層と、発光層と、を有し、
前記正孔輸送層は、前記陽極と前記発光層との間に設けられ、
前記発光層は、前記正孔輸送層と前記陰極との間に設けられ、
前記正孔輸送層は、フルオレン骨格と芳香族アミン骨格を有する化合物、カルバゾール骨格を有する化合物、チオフェン骨格を有する化合物及びフラン骨格を有する化合物の少なくとも一を有し、
前記発光層は、第１の有機化合物と、第２の有機化合物と、熱活性化遅延蛍光材料と、を有し、
前記第１の有機化合物は、ピリミジン環を含む縮合環と、ピロール環構造、フラン環構造又はチオフェン環構造とが、１，１‘－ビフェニル－３，３’－ジイル基又は１，１‘－ビフェニル－３，４’－ジイル基を介して結合した化合物であり、
前記ピリミジン環を含む縮合環は、フラン環又はチオフェン環を含み、
前記第２の有機化合物は、芳香族アミン化合物、カルバゾール化合物、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及びフェナントレン化合物の少なくとも一である、発光素子。
【請求項４】
陽極と、陰極と、正孔輸送層と、発光層と、を有し、
前記正孔輸送層は、前記陽極と前記発光層との間に設けられ、
前記発光層は、前記正孔輸送層と前記陰極との間に設けられ、
前記正孔輸送層は、フルオレン骨格と芳香族アミン骨格を有する化合物、カルバゾール骨格を有する化合物、チオフェン骨格を有する化合物及びフラン骨格を有する化合物の少なくとも一を有し、
前記発光層は、第１の有機化合物と、第２の有機化合物と、熱活性化遅延蛍光材料と、を有し、
前記第１の有機化合物は、ピリミジン環を含む縮合環と、ピロール環構造、フラン環構造又はチオフェン環構造とが、１，１‘－ビフェニル－３，３’－ジイル基又は１，１‘－ビフェニル－３，４’－ジイル基を介して結合した化合物であり、
前記ピリミジン環を含む縮合環は、フラン環又はチオフェン環と、ナフタレン環又はフェナントレン環と、を含み、
前記第２の有機化合物は、芳香族アミン化合物、カルバゾール化合物、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及びフェナントレン化合物の少なくとも一である、発光素子。
【請求項５】
請求項１乃至請求項４のいずれか一において、
前記第１の有機化合物は、前記ピリミジン環を構成する二つの窒素の間の炭素に結合する置換基が水素である、発光素子。
【請求項６】
請求項１乃至請求項５のいずれか一において、
前記陽極と前記正孔輸送層との間に正孔注入層を有し、
前記正孔注入層は、π電子過剰型複素芳香族化合物及び芳香族アミン化合物の少なくとも一と、第４族乃至第８族に属する金属の酸化物、縮合芳香環に電子吸引基が結合している化合物及び電子吸引基を有する［３］ラジアレン誘導体の少なくとも一と、を有する、発光素子。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明の一態様は、有機化合物、発光素子、発光装置、電子機器、および照明装置に関す
る。但し、本発明の一態様は、上記の技術分野に限定されない。すなわち、本発明の一態
様は、物、方法、製造方法、または駆動方法に関する。または、本発明の一態様は、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。また、具体的には、半導体装置、表示装置、液晶表示装置などを一例として挙げ
ることができる。
続きを表示（約 1,700 文字）【背景技術】
【０００２】
一対の電極間にＥＬ層を挟んでなる発光素子（有機ＥＬ素子ともいう）は、薄型軽量、入
力信号に対する高速な応答性、低消費電力などの特性を有することから、これらを適用し
たディスプレイは、次世代のフラットパネルディスプレイとして注目されている。
【０００３】
発光素子は、一対の電極間に電圧を印加することにより、各電極から注入された電子およ
びホールがＥＬ層において再結合し、ＥＬ層に含まれる発光物質（有機化合物）が励起状
態となり、その励起状態が基底状態に戻る際に発光する。なお、励起状態の種類としては
、一重項励起状態（Ｓ
＊
）と三重項励起状態（Ｔ
＊
）とがあり、一重項励起状態からの発
光が蛍光、三重項励起状態からの発光が燐光と呼ばれている。また、発光素子におけるそ
れらの統計的な生成比率は、Ｓ
＊
：Ｔ
＊
＝１：３であると考えられている。発光物質から
得られる発光スペクトルはその発光物質特有のものであり、異なる種類の有機化合物を発
光物質として用いることによって、様々な発光色の発光素子を得ることができる。
【０００４】
この様な発光素子に関しては、その素子特性を向上させる為に、素子構造の改良や材料開
発等が盛んに行われている（例えば、特許文献１参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特開２０１０－１８２６９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
発光素子の開発において、発光素子に用いる有機化合物は、その信頼性を高める上で非常
に重要である。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。すなわち、
素子の信頼性を高める上で有効な新規の有機化合物を提供する。また、本発明の一態様で
は、発光素子に用いることができる新規な有機化合物を提供する。また、本発明の一態様
では、発光素子のＥＬ層に用いることができる、新規な有機化合物を提供する。また、本
発明の一態様である新規な有機化合物を用いた信頼性の高い新規な発光素子を提供する。
また、新規な発光装置、新規な電子機器、または新規な照明装置を提供する。なお、これ
らの課題の記載は、他の課題の存在を妨げるものではない。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。なお、これら以外の課題は、明細書
、図面、請求項などの記載から、自ずと明らかとなるものであり、明細書、図面、請求項
などの記載から、これら以外の課題を抽出することが可能である。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一態様は、ピリミジン環を含む縮合環を有する有機化合物であり、下記一般式（
Ｇ１）で表される。
【０００８】
JPEG
2024061869000001.jpg
32
167
【０００９】
一般式（Ｇ１）において、Ａは炭素数６乃至１００の基であり、芳香環または複素芳香環
を少なくとも含む。なお、芳香環および複素芳香環は置換基を有していても良い。また、
Ｑは酸素または硫黄を表す。また、環Ｘは、置換もしくは無置換のナフタレン環、または
置換もしくは無置換のフェナントレン環を表す。
【００１０】
なお、上記構成において、Ａは、ベンゼン環、ナフタレン環、フルオレン環、フェナント
レン環、トリフェニレン環、ジベンゾチオフェン環を含む複素芳香環、ジベンゾフラン環
を含む複素芳香環、カルバゾール環を含む複素芳香環、ベンゾイミダゾール環、トリフェ
ニルアミン構造のいずれか一または複数で構成され、環または構造は、置換基を有するの
が好ましい。
（【００１１】以降は省略されています）

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