特許ウォッチ

公開番号2024058673
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-04-26
出願番号2021008272
出願日2021-01-21
発明の名称有機エレクトロルミネッセンス素子及び電子機器
出願人出光興産株式会社
代理人弁理士法人樹之下知的財産事務所
主分類H05B 33/12 20060101AFI20240419BHJP(他に分類されない電気技術)
要約【課題】寿命を長くでき、かつ色度ずれを抑制できる有機EL素子を提供すること。
【解決手段】有機EL素子であって、第一の発光層及び第二の発光層を含み、第一の発光層は、第一のホスト材料を含み、第二の発光層は、第二のホスト材料を含み、第一のホスト材料と前記第二のホスト材料とは互いに異なり、第一の発光層は、最大ピーク波長が453nm以下の発光を示す第一の発光性化合物を少なくとも含み、第二の発光層は、最大ピーク波長が500nm以下の発光を示す第二の発光性化合物を少なくとも含み、第一の発光性化合物と第二の発光性化合物とが、互いに同一であるか、又は異なり、第一のホスト材料の三重項エネルギーT₁(H1)と第二のホスト材料の三重項エネルギーT₁(H2)とが、下記数式(数1)の関係を満たす、有機EL素子。
T₁(H1)>T₁(H2) …(数1)
【選択図】なし
特許請求の範囲【請求項１】
有機エレクトロルミネッセンス素子であって、
第一の発光層及び第二の発光層を含み、
前記第一の発光層は、第一のホスト材料を含み、
前記第二の発光層は、第二のホスト材料を含み、
前記第一のホスト材料と前記第二のホスト材料とは互いに異なり、
前記第一の発光層は、最大ピーク波長が４５３ｎｍ以下の発光を示す第一の発光性化合物を少なくとも含み、
前記第二の発光層は、最大ピーク波長が５００ｎｍ以下の発光を示す第二の発光性化合物を少なくとも含み、
前記第一の発光性化合物と前記第二の発光性化合物とが、互いに同一であるか、又は異なり、
前記第一のホスト材料の三重項エネルギーＴ
１
（Ｈ１）と前記第二のホスト材料の三重項エネルギーＴ
１
（Ｈ２）とが、下記数式（数１）の関係を満たす、
有機エレクトロルミネッセンス素子。
Ｔ
１
（Ｈ１）＞Ｔ
１
（Ｈ２） …（数１）
続きを表示（約 5,500 文字）【請求項２】
請求項１に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子において、
前記第一の発光性化合物の三重項エネルギーＴ
１
（Ｄ１）と、前記第一のホスト材料の三重項エネルギーＴ
１
（Ｈ１）と、前記第二のホスト材料の三重項エネルギーＴ
１
（Ｈ２）とが下記数式（数２０）の関係を満たす、
有機エレクトロルミネッセンス素子。
Ｔ
１
（Ｄ１）＞Ｔ
１
（Ｈ１）＞Ｔ
１
（Ｈ２） …（数２０）
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子において、
前記第一の発光性化合物は、最大ピーク波長が４５０ｎｍ以下の発光を示す発光性化合物である、
有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子において、
前記第二の発光性化合物は、最大ピーク波長が４５３ｎｍ以下の発光を示す発光性化合物である、
有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子において、
光取り出し側に、量子ドットを用いた色変換機構を備える、
有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項６】
請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子において、
前記第一の発光性化合物及び前記第二の発光性化合物は、それぞれ独立に、下記一般式（１－１）及び（１－３）で表される化合物、又は下記一般式（１－２）及び（１－３）で表される化合物である、
有機エレクトロルミネッセンス素子。
TIFF
2024058673000292.tif
68
153
（前記一般式（１－１）、前記一般式（１－２）及び前記一般式（１－３）中、
環Ａは、
置換もしくは無置換の環形成炭素数６～５０の芳香族炭化水素環、又は
置換もしくは無置換の環形成原子数５～５０の複素環
であり、
前記一般式（１－１）の２つの＊は、それぞれ独立に、前記一般式（１－３）の環Ａとしての芳香族炭化水素環の環形成炭素原子もしくは複素環の環形成原子と結合し、
前記一般式（１－２）の３つの＊は、それぞれ独立に、前記一般式（１－３）の環Ａとしての芳香族炭化水素環の環形成炭素原子もしくは複素環の環形成原子と結合し、
Ｒ
１
～Ｒ
１６
のうち隣接する２つ以上からなる組の１組以上が、
互いに結合して、置換もしくは無置換の単環を形成するか、
互いに結合して、置換もしくは無置換の縮合環を形成するか、又は
互いに結合せず、
前記置換もしくは無置換の単環を形成せず、かつ前記置換もしくは無置換の縮合環を形成しないＲ
１
～Ｒ
１６
は、それぞれ独立に、
水素原子、
置換もしくは無置換の炭素数１～５０のアルキル基、
置換もしくは無置換の炭素数１～５０のハロアルキル基、
置換もしくは無置換の炭素数２～５０のアルケニル基、
置換もしくは無置換の炭素数２～５０のアルキニル基、
置換もしくは無置換の環形成炭素数３～５０のシクロアルキル基、
置換もしくは無置換の炭素数１～５０のアルコキシ基、
置換もしくは無置換の炭素数１～５０のアルキルチオ基、
置換もしくは無置換の環形成炭素数６～５０のアリールオキシ基、
置換もしくは無置換の環形成炭素数６～５０のアリールチオ基、
置換もしくは無置換の炭素数７～５０のアラルキル基、
－Ｓｉ（Ｒ
３１
）（Ｒ
３２
）（Ｒ
３３
）で表される基、
－Ｃ（＝Ｏ）Ｒ
３４
で表される基、
－ＣＯＯＲ
３５
で表される基、
－Ｎ（Ｒ
３６
）（Ｒ
３７
）で表される基、
ハロゲン原子、
シアノ基、
ニトロ基、
置換もしくは無置換の環形成炭素数６～５０のアリール基、又は
置換もしくは無置換の環形成原子数５～５０の複素環基である。）
（前記一般式（１－１）、前記一般式（１－２）及び前記一般式（１－３）中、
Ｒ
３１
～Ｒ
３７
【請求項７】
請求項６に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子において、
前記一般式（１－１）及び前記一般式（１－３）中、Ｒ
５
～Ｒ
７
及びＲ
１４
～Ｒ
１６
の少なくとも１つは－Ｎ（Ｒ
３６
）（Ｒ
３７
）で表される基であり、かつ
Ｒ
１
～Ｒ
７
及びＲ
１０
～Ｒ
１６
のうち隣接する２つ以上からなる組の１組以上が、
互いに結合して、置換もしくは無置換の単環を形成するか、
互いに結合して、置換もしくは無置換の縮合環を形成するか、又は
Ｒ
１
～Ｒ
７
及びＲ
１０
～Ｒ
１６
の少なくとも１つは、それぞれ独立に、
置換もしくは無置換の炭素数１～５０のアルキル基、
置換もしくは無置換の炭素数１～５０のハロアルキル基、
置換もしくは無置換の炭素数２～５０のアルケニル基、
置換もしくは無置換の炭素数２～５０のアルキニル基、
置換もしくは無置換の環形成炭素数３～５０のシクロアルキル基、
置換もしくは無置換の炭素数１～５０のアルコキシ基、
置換もしくは無置換の炭素数１～５０のアルキルチオ基、
置換もしくは無置換の環形成炭素数６～５０のアリールオキシ基、
置換もしくは無置換の環形成炭素数６～５０のアリールチオ基、
置換もしくは無置換の炭素数７～５０のアラルキル基、
－Ｓｉ（Ｒ
３１
）（Ｒ
３２
）（Ｒ
３３
）で表される基、
－Ｃ（＝Ｏ）Ｒ
３４
で表される基、
－ＣＯＯＲ
３５
で表される基、
ハロゲン原子、
シアノ基、
ニトロ基、
置換もしくは無置換の環形成炭素数６～５０のアリール基、又は
置換もしくは無置換の環形成原子数５～５０の複素環基であり、
Ｒ
３１
～Ｒ
３７
は、それぞれ独立に、前記一般式（１－１）、前記一般式（１－２）及び前記一般式（１－３）におけるＲ
３１
～Ｒ
３７
と同義である、
有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項８】
請求項６に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子において、
前記一般式（１－２）及び前記一般式（１－３）中、Ｒ
２
～Ｒ
１６
の少なくとも１つは－Ｎ（Ｒ
３６
）（Ｒ
３７
）で表される基であり、かつ
Ｒ
２
～Ｒ
１６
のうち隣接する２つ以上からなる組の１組以上が、
互いに結合して、置換もしくは無置換の単環を形成するか、
互いに結合して、置換もしくは無置換の縮合環を形成するか、又は
Ｒ
２
～Ｒ
１６
の少なくとも１つは、それぞれ独立に、
置換もしくは無置換の炭素数１～５０のアルキル基、
置換もしくは無置換の炭素数１～５０のハロアルキル基、
置換もしくは無置換の炭素数２～５０のアルケニル基、
置換もしくは無置換の炭素数２～５０のアルキニル基、
置換もしくは無置換の環形成炭素数３～５０のシクロアルキル基、
置換もしくは無置換の炭素数１～５０のアルコキシ基、
置換もしくは無置換の炭素数１～５０のアルキルチオ基、
置換もしくは無置換の環形成炭素数６～５０のアリールオキシ基、
置換もしくは無置換の環形成炭素数６～５０のアリールチオ基、
置換もしくは無置換の炭素数７～５０のアラルキル基、
－Ｓｉ（Ｒ
３１
）（Ｒ
３２
）（Ｒ
３３
）で表される基、
－Ｃ（＝Ｏ）Ｒ
３４
で表される基、
－ＣＯＯＲ
３５
で表される基、
ハロゲン原子、
シアノ基、
ニトロ基、
置換もしくは無置換の環形成炭素数６～５０のアリール基、又は
置換もしくは無置換の環形成原子数５～５０の複素環基であり、
Ｒ
３１
～Ｒ
３７
は、それぞれ独立に、前記一般式（１－１）、前記一般式（１－２）及び前記一般式（１－３）におけるＲ
３１
～Ｒ
３７
と同義である、
有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項９】
請求項６から請求項８のいずれか一項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子において、
前記一般式（１－１）及び（１－３）で表される化合物、又は前記一般式（１－２）及び（１－３）で表される化合物が、下記一般式（３）、一般式（４）又は一般式（５）で表される化合物である、
有機エレクトロルミネッセンス素子。
TIFF
2024058673000293.tif
134
142
（前記一般式（３）、前記一般式（４）及び前記一般式（５）中、
環Ａ’は、置換もしくは無置換の環形成炭素数６～５０の芳香族炭化水素環、又は置換もしくは無置換の環形成原子数５～５０の複素環である。
Ｒ
１
～Ｒ
７
及びＲ
１０
～Ｒ
１７
は、それぞれ独立に、前記一般式（１－１）、前記一般式（１－２）、及び前記一般式（１－３）におけるＲ
１
～Ｒ
１６
と同義である。２つのＲ
１７
は、互いに同一であるか、又は異なる。）
【請求項１０】
請求項６から請求項９のいずれか一項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子において、
前記一般式（１－１）及び（１－３）で表される化合物、又は前記一般式（１－２）及び（１－３）で表される化合物が、下記一般式（６－１）～（６－６）で表される化合物からなる群から選択される、
有機エレクトロルミネッセンス素子。
TIFF
2024058673000294.tif
68
150
TIFF
2024058673000295.tif
74
151
TIFF
2024058673000296.tif
107
154
（前記一般式（６－１）～（６－６）中、
Ｒ
１
～Ｒ
７
及びＲ
１０
～Ｒ
１７
は、それぞれ独立に、前記一般式（１－１）、前記一般式（１－２）、及び前記一般式（１－３）におけるＲ
１
～Ｒ
１６
と同義であり、２つのＲ
１７
は、互いに同一であるか、又は異なり、
Ｘは、Ｏ、ＮＲ
２５
、又はＣ（Ｒ
２６
）（Ｒ
２７
）であり、
Ｒ
２１
～Ｒ
２７
のうち隣接する２つ以上からなる組の１組以上が、
互いに結合して、置換もしくは無置換の単環を形成するか、
互いに結合して、置換もしくは無置換の縮合環を形成するか、又は
互いに結合せず、
前記置換もしくは無置換の単環を形成せず、かつ前記置換もしくは無置換の縮合環を形成しないＲ
２１
～Ｒ
２７
は、それぞれ独立に、前記一般式（１－１）、前記一般式（１－２）、及び前記一般式（１－３）における前記置換もしくは無置換の単環を形成せず、かつ前記置換もしくは無置換の縮合環を形成しないＲ
１
～Ｒ
１６
と同義である。）
（【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、有機エレクトロルミネッセンス素子及び電子機器に関する。
続きを表示（約 1,700 文字）【背景技術】
【０００２】
有機エレクトロルミネッセンス素子（以下、「有機ＥＬ素子」という場合がある。）は、携帯電話及びテレビ等のフルカラーディスプレイへ応用されている。有機ＥＬ素子に電圧を印加すると、陽極から正孔が発光層に注入され、また陰極から電子が発光層に注入される。そして、発光層において、注入された正孔と電子とが再結合し、励起子が形成される。このとき、電子スピンの統計則により、一重項励起子が２５％の割合で生成し、及び三重項励起子が７５％の割合で生成する。
有機ＥＬ素子の性能向上を図るため、例えば、特許文献１～２においては、有機ＥＬ素子に用いる化合物について様々な検討がなされている。また、特許文献３には、有機ＥＬ素子の性能向上を図るため、２つの三重項励起子の衝突融合により一重項励起子が生成する現象（以下、Ｔｒｉｐｌｅｔ－ＴｒｉｐｌｅｔＦｕｓｉｏｎ＝ＴＴＦ現象と称する場合がある。）が記載されている。
有機ＥＬ素子の性能としては、例えば、輝度、発光波長、色度、発光効率、駆動電圧、及び寿命が挙げられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
米国特許出願公開２０１９／２８０２０９号明細書
特開２００７－２９４２６１号公報
国際公開第２０１０／１３４３５０号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の目的は、寿命を長くでき、かつ色度ずれを抑制できる有機エレクトロルミネッセンス素子、及び当該有機エレクトロルミネッセンス素子を搭載した電子機器を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の一態様によれば、有機エレクトロルミネッセンス素子であって、
第一の発光層及び第二の発光層を含み、
前記第一の発光層は、第一のホスト材料を含み、
前記第二の発光層は、第二のホスト材料を含み、
前記第一のホスト材料と前記第二のホスト材料とは互いに異なり、
前記第一の発光層は、最大ピーク波長が４５３ｎｍ以下の発光を示す第一の発光性化合物を少なくとも含み、
前記第二の発光層は、最大ピーク波長が５００ｎｍ以下の発光を示す第二の発光性化合物を少なくとも含み、
前記第一の発光性化合物と前記第二の発光性化合物とが、互いに同一であるか、又は異なり、
前記第一のホスト材料の三重項エネルギーＴ
１
（Ｈ１）と前記第二のホスト材料の三重項エネルギーＴ
１
（Ｈ２）とが、下記数式（数１）の関係を満たす、有機エレクトロルミネッセンス素子が提供される。
Ｔ１（Ｈ１）＞Ｔ１（Ｈ２） …（数１）
【０００６】
本発明の一態様によれば、前述の本発明の一態様に係る有機エレクトロルミネッセンス素子を搭載した電子機器が提供される。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の一態様によれば、寿命を長くでき、かつ色度ずれを抑制できる有機エレクトロルミネッセンス素子、及び当該有機エレクトロルミネッセンス素子を搭載した電子機器を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
本発明の一実施形態に係る有機エレクトロルミネッセンス素子の一例の概略構成を示す図である。
本発明の一実施形態に係る有機エレクトロルミネッセンス素子の一例の概略構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
［定義］
本明細書において、水素原子とは、中性子数が異なる同位体、即ち、軽水素（protium）、重水素（deuterium）、及び三重水素（tritium）を包含する。
【００１０】
本明細書において、化学構造式中、「Ｒ」等の記号や重水素原子を表す「Ｄ」が明示されていない結合可能位置には、水素原子、即ち、軽水素原子、重水素原子、又は三重水素原子が結合しているものとする。
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許