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公開番号2024055580
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-04-18
出願番号2022162627
出願日2022-10-07
発明の名称有機電界発光素子用組成物、有機電界発光素子とその製造方法、及び表示装置
出願人三菱ケミカル株式会社
代理人弁理士法人栄光事務所
主分類H10K 50/10 20230101AFI20240411BHJP()
要約【課題】有機電界発光素子、特に赤色発光を得るための有機電界発光素子、において湿式成膜法によって有機電界発光素子の作製が可能であり、従来よりも発光効率が高い有機電界発光素子を作製するための組成物を提供すること。
【解決手段】イリジウム錯体である有機発光性化合物(1)と、前記有機発光性化合物(1)よりも発光極大波長が短波長側にある有機発光性化合物(2)と、溶媒とを含み、前記有機発光性化合物(1)の発光スペクトルの半値幅が70nm以下であり、前記有機発光性化合物(2)の発光スペクトルの半値幅が、前記有機発光性化合物(1)の発光スペクトルの半値幅の40～130%である、有機電界発光素子用組成物。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
イリジウム錯体である有機発光性化合物（１）と、前記有機発光性化合物（１）よりも発光極大波長が短波長側にある有機発光性化合物（２）と、溶媒とを含み、
前記有機発光性化合物（１）の発光スペクトルの半値幅が７０ｎｍ以下であり、
前記有機発光性化合物（２）の発光スペクトルの半値幅が、前記有機発光性化合物（１）の発光スペクトルの半値幅の４０～１３０％である、有機電界発光素子用組成物。
続きを表示（約 5,600 文字）【請求項２】
前記有機発光性化合物（２）がイリジウム錯体である、請求項１に記載の有機電界発光素子用組成物。
【請求項３】
前記有機発光性化合物（１）が下記式（１）で表される、請求項１に記載の有機電界発光素子用組成物。
TIFF
2024055580000041.tif
74
165
［上記式中、環Ｂは炭素、窒素、酸素、硫黄から選ばれる原子により構成される芳香族５員環ないし６員環である。環Ｂは置換基を有していてもよく、前記置換基は、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、炭素数１～２０のアルキル基、炭素数７～４０の（ヘテロ）アラルキル基、炭素数１～２０のアルコキシ基、炭素数３～２０の（ヘテロ）アリールオキシ基、炭素数１～２０のアルキルシリル基、炭素数６～２０のアリールシリル基、炭素数２～２０のアルキルカルボニル基、炭素数７～２０のアリールカルボニル基、炭素数１～２０のアルキルアミノ基、炭素数６～２０のアリールアミノ基、又は炭素数３～３０の（ヘテロ）アリール基である。これらの基はさらに置換基を有していてもよい。環Ｂが複数存在する場合、それらは同一であっても異なっていてもよい。また、環Ｂに結合する隣り合う置換基どうしが結合してさらに環を形成してもよい。
環Ａは、ピリジン環、ピラジン環、ピリミジン環、イミダゾール環、オキサゾール環、チアゾール環、キノリン環、イソキノリン環、キナゾリン環、キノキサリン環、アザトリフェニレン環、カルボリン環、ベンゾチアゾール環、ベンゾオキサゾール環のいずれかである。環Ａは、置換基を有していてもよく、前記置換基は、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、炭素数１～２０のアルキル基、炭素数７～４０の（ヘテロ）アラルキル基、炭素数１～２０のアルコキシ基、炭素数３～２０の（ヘテロ）アリールオキシ基、炭素数１～２０のアルキルシリル基、炭素数６～２０のアリールシリル基、炭素数２～２０のアルキルカルボニル基、炭素数７～２０のアリールカルボニル基、炭素数２～２０のアルキルアミノ基、炭素数６～２０のアリールアミノ基、又は炭素数３～４０の（ヘテロ）アリール基である。これらの基はさらに置換基を有していてもよい。環Ａが複数存在する場合、それらは同一であっても異なっていてもよい。
Ｌ
１
は有機配位子を表し、Ｌ
１
が複数存在する場合、それらは同一であっても異なっていてもよい。
ｍは１～３の整数である。］
【請求項４】
前記有機発光性化合物（２）が下記式（２）で表される、請求項１に記載の有機電界発光素子用組成物。
TIFF
2024055580000042.tif
74
165
［上記式中、環Ｄは炭素、窒素、酸素、硫黄から選ばれる原子により構成される芳香族５員環ないし６員環である。環Ｄは置換基を有していてもよく、前記置換基は、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、炭素数１～２０のアルキル基、炭素数７～４０の（ヘテロ）アラルキル基、炭素数１～２０のアルコキシ基、炭素数３～２０の（ヘテロ）アリールオキシ基、炭素数１～２０のアルキルシリル基、炭素数６～２０のアリールシリル基、炭素数２～２０のアルキルカルボニル基、炭素数７～２０のアリールカルボニル基、炭素数１～２０のアルキルアミノ基、炭素数６～２０のアリールアミノ基、又は炭素数３～３０の（ヘテロ）アリール基である。これらの基はさらに置換基を有していてもよい。環Ｄが複数存在する場合、それらは同一であっても異なっていてもよい。また、環Ｄに結合する隣り合う置換基どうしが結合してさらに環を形成してもよい。
環Ｃは、ピリジン環、ピラジン環、ピリミジン環、イミダゾール環、オキサゾール環、チアゾール環、キノリン環、イソキノリン環、キナゾリン環、キノキサリン環、アザトリフェニレン環、カルボリン環、ベンゾチアゾール環、ベンゾオキサゾール環のいずれかである。環Ｃは、置換基を有していてもよく、前記置換基は、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、炭素数１～２０のアルキル基、炭素数７～４０の（ヘテロ）アラルキル基、炭素数１～２０のアルコキシ基、炭素数３～２０の（ヘテロ）アリールオキシ基、炭素数１～２０のアルキルシリル基、炭素数６～２０のアリールシリル基、炭素数２～２０のアルキルカルボニル基、炭素数７～２０のアリールカルボニル基、炭素数２～２０のアルキルアミノ基、炭素数６～２０のアリールアミノ基、又は炭素数３～４０の（ヘテロ）アリール基である。これらの基はさらに置換基を有していてもよい。環Ｃが複数存在する場合、それらは同一であっても異なっていてもよい。
Ｌ
２
は有機配位子を表し、Ｌ
２
が複数存在する場合、それらは同一であっても異なっていてもよい。
ｎは１～３の整数である。］
【請求項５】
前記有機発光性化合物（１）が下記式（１－１）で表される、請求項１に記載の有機電界発光素子用組成物。
TIFF
2024055580000043.tif
80
165
［上記式中、Ｒ
１
は、炭素数１～２０のアルキル基、炭素数７～４０の（ヘテロ）アラルキル基、炭素数１～２０のアルコキシ基、炭素数３～２０の（ヘテロ）アリールオキシ基、炭素数１～２０のアルキルシリル基、炭素数６～２０のアリールシリル基、炭素数２～２０のアルキルカルボニル基、炭素数７～２０のアリールカルボニル基、炭素数１～２０のアルキルアミノ基、炭素数６～２０のアリールアミノ基、又は炭素数３～３０の（ヘテロ）アリール基である。これらの基はさらに置換基を有していてもよい。Ｒ
１
が複数存在する場合、それらは同一であっても異なっていてもよい。Ｒ
１
が複数存在する場合、隣り合うＲ
１
が互いに結合して環を形成してもよい。
ａは０～４の整数である。
環Ａは、ピリジン環、ピラジン環、ピリミジン環、イミダゾール環、オキサゾール環、チアゾール環、キノリン環、イソキノリン環、キナゾリン環、キノキサリン環、アザトリフェニレン環、カルボリン環、ベンゾチアゾール環、ベンゾオキサゾール環のいずれかである。環Ａは、置換基を有していてもよく、前記置換基は、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、炭素数１～２０のアルキル基、炭素数７～４０の（ヘテロ）アラルキル基、炭素数１～２０のアルコキシ基、炭素数３～２０の（ヘテロ）アリールオキシ基、炭素数１～２０のアルキルシリル基、炭素数６～２０のアリールシリル基、炭素数２～２０のアルキルカルボニル基、炭素数７～２０のアリールカルボニル基、炭素数２～２０のアルキルアミノ基、炭素数６～２０のアリールアミノ基、又は炭素数３～４０の（ヘテロ）アリール基である。これらの基はさらに置換基を有していてもよい。環Ａが複数存在する場合、それらは同一であっても異なっていてもよい。
Ｒ
２
～Ｒ
４
は、それぞれ独立して、水素原子、フッ素原子で置換されていてもよい炭素数１～２０のアルキル基、炭素数１～２０のアルキル基で置換されていてもよいフェニル基、又はハロゲン原子である。Ｒ
２
～Ｒ
４
が複数存在する場合、それらはそれぞれ同一であっても異なっていてもよい。
ｍ１は１～２の整数である。］
【請求項６】
前記有機発光性化合物（１）が下記式（１－２）で表される、請求項１に記載の有機電界発光素子用組成物。
TIFF
2024055580000044.tif
110
165
［上記式中、Ｒ
５
、Ｒ
６
は、それぞれ独立して、炭素数１～２０のアルキル基、炭素数７～４０の（ヘテロ）アラルキル基、炭素数１～２０のアルコキシ基、炭素数３～２０の（ヘテロ）アリールオキシ基、炭素数１～２０のアルキルシリル基、炭素数６～２０のアリールシリル基、炭素数２～２０のアルキルカルボニル基、炭素数７～２０のアリールカルボニル基、炭素数１～２０のアルキルアミノ基、炭素数６～２０のアリールアミノ基、又は炭素数３～３０の（ヘテロ）アリール基である。これらの基はさらに置換基を有していてもよい。Ｒ
５
、Ｒ
６
が複数存在する場合、それらはそれぞれ同一であっても異なっていてもよい。Ｒ
５
が複数存在する場合、隣り合うＲ
５
が互いに結合して環を形成してもよい。
ｂは０～４の整数であり、ｃは０～３の整数である。
Ｒ
７
、Ｒ
８
は、それぞれ独立して、水素原子、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、炭素数１～２０のアルキル基、炭素数７～４０の（ヘテロ）アラルキル基、炭素数１～２０のアルコキシ基、炭素数３～２０の（ヘテロ）アリールオキシ基、炭素数１～２０のアルキルシリル基、炭素数６～２０のアリールシリル基、炭素数２～２０のアルキルカルボニル基、炭素数７～２０のアリールカルボニル基、炭素数１～２０のアルキルアミノ基、炭素数６～２０のアリールアミノ基、又は炭素数３～２０の（ヘテロ）アリール基である。これらの基はさらに置換基を有していてもよい。Ｒ
７
、Ｒ
８
が複数存在する場合、それらはそれぞれ同一であっても異なっていてもよい。
Ｌ
１
は有機配位子を表し、Ｌ
１
が複数存在する場合、それらは同一であっても異なっていてもよい。
ｍは１～３の整数である。］
【請求項７】
前記有機発光性化合物（２）が下記式（２－１）で表される、請求項１に記載の有機電界発光素子用組成物。
TIFF
2024055580000045.tif
93
165
［上記式中、Ｒ
９
、Ｒ
１０
は、それぞれ独立して、炭素数１～２０のアルキル基、炭素数７～４０の（ヘテロ）アラルキル基、炭素数１～２０のアルコキシ基、炭素数３～２０の（ヘテロ）アリールオキシ基、炭素数１～２０のアルキルシリル基、炭素数６～２０のアリールシリル基、炭素数２～２０のアルキルカルボニル基、炭素数７～２０のアリールカルボニル基、炭素数１～２０のアルキルアミノ基、炭素数６～２０のアリールアミノ基、又は炭素数３～３０の（ヘテロ）アリール基である。これらの基はさらに置換基を有していてもよい。Ｒ
９
、Ｒ
１０
が複数存在する場合、それらはそれぞれ同一であっても異なっていてもよい。Ｒ
９
が複数存在する場合、隣り合うＲ
９
が互いに結合して環を形成してもよい。
ｄ、ｅは、それぞれ独立して、０～４の整数である。
Ｌ
２
は有機配位子を表し、Ｌ
２
が複数存在する場合、それらは同一であっても異なっていてもよい。
ｎは１～３の整数である。］
【請求項８】
前記有機発光性化合物（２）が下記式（２－２）で表される、請求項１に記載の有機電界発光素子用組成物。
TIFF
2024055580000046.tif
104
165
［上記式中、Ｒ
１１
～Ｒ
１４
は、それぞれ独立して、炭素数１～２０のアルキル基、炭素数７～４０の（ヘテロ）アラルキル基、炭素数１～２０のアルコキシ基、炭素数３～２０の（ヘテロ）アリールオキシ基、炭素数１～２０のアルキルシリル基、炭素数６～２０のアリールシリル基、炭素数２～２０のアルキルカルボニル基、炭素数７～２０のアリールカルボニル基、炭素数１～２０のアルキルアミノ基、炭素数６～２０のアリールアミノ基、又は炭素数３～３０の（ヘテロ）アリール基である。これらの基はさらに置換基を有していてもよい。Ｒ
１１
～Ｒ
１４
が複数存在する場合、それらはそれぞれ同一であっても異なっていてもよい。Ｒ
１１
が複数存在する場合、隣り合うＲ
１１
が互いに結合して環を形成してもよい。
ｆ、ｇは、それぞれ独立して、０～４の整数である。
Ｌ
２
は有機配位子を表し、Ｌ
２
が複数存在する場合、それらは同一であっても異なっていてもよい。
ｎは１～３の整数である。］
【請求項９】
前記有機発光性化合物（１）の発光スペクトルの半値幅が前記有機発光性化合物（２）の発光スペクトルの半値幅の５０～１２０％であり、前記有機発光性化合物（２）の発光スペクトルの半値幅が６０ｎｍ以下である、請求項１に記載の有機電界発光素子用組成物。
【請求項１０】
電荷輸送性化合物をさらに含む、請求項１に記載の有機電界発光素子用組成物。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は有機電界発光素子（以下、「有機ＥＬ素子」と称す場合がある。）の発光層を形成するために有用な有機電界発光素子用組成物に関する。本発明はまた、該有機電界発光素子用組成物を用いて形成された発光層を有する有機電界発光素子及びその製造方法と、該有機電界発光素子を有する表示装置に関する。
続きを表示（約 1,600 文字）【背景技術】
【０００２】
有機ＥＬ照明や有機ＥＬディスプレイなど、有機電界発光素子を利用する各種電子デバイスが実用化されている。有機電界発光素子は、印加電圧が低いため消費電力が小さく、三原色発光も可能であるため、大型のディスプレイモニターだけではなく、携帯電話やスマートフォンに代表される中小型ディスプレイへの応用が始まっている。
【０００３】
有機電界発光素子は発光層や電荷注入層、電荷輸送層など複数の層を積層することにより製造される。現在、有機電界発光素子の多くは、有機材料を真空下で蒸着することにより製造されているが、真空蒸着法では、蒸着プロセスが煩雑となり、生産性に劣る。真空蒸着法で製造された有機電界発光素子では、照明やディスプレイのパネルの大型化が極めて難しい。
【０００４】
近年、大型のディスプレイや照明に用いることのできる有機電界発光素子を効率よく製造するプロセスとして、湿式成膜法（塗布法）が研究されている。湿式成膜法は、真空蒸着法に比べて安定した層を容易に形成できる利点があるため、ディスプレイや照明装置の量産化や大型デバイスへの適用が期待されている。
【０００５】
湿式成膜法の、真空蒸着法に対する利点として、１つの層により多くの材料種を使用することができる点が挙げられる。真空蒸着法では材料種が増加すると蒸着速度を一定にコントロールすることが困難になるのに対して、湿式成膜法では材料種が増加しても各材料が有機溶媒に溶解しさえすれば、一定の成分比のインクが作製可能である。
【０００６】
近年、この利点を利用してインクに２種類以上のイリジウム錯体を用い、有機電界発光素子の発光効率を高めたり駆動電圧を下げたりすることにより、有機電界発光素子の性能を改善しようとする試みがなされている（例えば、特許文献１）。他方、最大発光が比較的短波であるイリジウム錯体をアシストドーパントとして用い、トリアジン環が特定の位置に置換したフェニルピリジンを配位子に含むイリジウム錯体を赤色発光を得るための発光ドーパントとして用いることで、有機電界発光素子の性能を改善しようとする試みがなされている（例えば、特許文献２）。
しかしながら、特許文献１及び２に開示されている２種のイリジウム錯体の組み合わせについては、詳細な検討がなされていない。
【０００７】
近年ではさらなる応用の広がりに向けて、有機電界発光素子の高輝度化及び高色域化の要求は高く、現在も活発な研究が進められている。例えば、特許文献３では、発光極大波長の差が小さくなるような２種類のイリジウム錯体を用いることで、有機電界発光素子の性能を改善しようとする試みがなされている。しかしながら、特許文献３に開示されている発光材料は半値幅が広く、このままでは広い色域を有する有機電界発光素子を達成することはできない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
国際公開第２０１５／１９２９３９号
国際公開第２０２０／２３５５６２号
特開２００３－０６８４６５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
前述の先行技術では、ディスプレイ用途に対して、有機電界発光素子の性能の点で十分とは言えず、特に、赤色発光を得るための素子における、さらなる駆動電圧の低減、発光効率の向上、駆動寿命の改善が求められていた。
【００１０】
本発明は、有機電界発光素子、特に赤色発光を得るための有機電界発光素子、において湿式成膜法によって有機電界発光素子の作製が可能であり、従来よりも発光効率が高い有機電界発光素子を作製するための組成物を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
（【００１１】以降は省略されています）

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