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公開番号2024095634
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-07-10
出願番号2023223129
出願日2023-12-28
発明の名称有機金属化合物及び複数種のホスト材料を含む有機発光素子
出願人エルジーディスプレイカンパニーリミテッド
代理人園田・小林弁理士法人
主分類H10K 50/12 20230101AFI20240703BHJP()
要約【課題】駆動電圧、効率及び寿命を改善することができる、有機金属化合物と複数種のホスト材料を有機発光層に適用した有機発光素子を提供すること。
【解決手段】有機発光素子は、特定の有機金属化合物を含むドーパント物質160’と、特定の化合物であるホスト物質160’’、及び別の特定の化合物であるホスト物質160’’’とを含む発光層160を有する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
第１電極；
前記第１電極と向かい合う第２電極；並びに、
前記第１電極と第２電極との間に配置される有機層；を含み、
前記有機層は、発光層を含み、前記発光層は、ドーパント物質及びホスト物質を含み、
前記ドーパント物質は、下記の化１で表される有機金属化合物を含み、
前記ホスト物質は、下記の化２で表される化合物及び下記の化３で表される化合物の混合物を含む、有機発光素子：
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2024095634000031.tif
46
170
上記化１において、
Ｘは、酸素（Ｏ）、硫黄（Ｓ）及びセレン（Ｓｅ）からなる群から選択される１つであり、
Ｘ
１
、Ｘ
２
及びＸ
３
は、それぞれ独立して窒素（Ｎ）又はＣＲ’であり、
Ｒ
１
、Ｒ
２
、Ｒ
３
、Ｒ
４
、Ｒ
７
、Ｒ
８
、及びＲ’は、それぞれ独立して水素、重水素、ハロゲン、ハライド、アルキル基、シクロアルキル基、ヘテロアルキル基、アリールアルキル基、アルコキシ基、アリールオキシ基、アミノ基、シリル基、アルケニル基、シクロアルケニル基、ヘテロアルケニル基、アルキニル基、アリール基、ヘテロアリール基、アシル基、カルボニル基、カルボン酸基、エステル基、ニトリル基、イソニトリル基、スルファニル基、スルフィニル基、スルホニル基、ホスフィノ基、及びこれらの組み合わせからなる群から選択される１つであり、このとき、前記Ｒ
１
、Ｒ
２
、Ｒ
３
、Ｒ
４
、Ｒ
７
、Ｒ
８
、及びＲ’の水素のうち１つ以上は、非置換されるか重水素に置換することができ、
Ｒ
５
及びＲ
６
は、それぞれ独立してハロゲン、ハライド、アルキル基、シクロアルキル基、ヘテロアルキル基、アリールアルキル基、アルコキシ基、アリールオキシ基、アミノ基、シリル基、アルケニル基、シクロアルケニル基、ヘテロアルケニル基、アルキニル基、アリール基、ヘテロアリール基、アシル基、カルボニル基、カルボン酸基、エステル基、ニトリル基、イソニトリル基、スルファニル基、スルフィニル基、スルホニル基、ホスフィノ基、及びこれらの組み合わせからなる群から選択される１つであり、このとき、前記Ｒ
５
及びＲ
６
の水素のうち１つ以上は、非置換されるか重水素に置換することができ、
ｎは、０～２の定数であり、
ｐ、ｑおよびｗは、それぞれ独立して１～４の定数であり、
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2024095634000032.tif
48
170
上記化２において、
Ｒ
ａ
及びＲ
ｂ
は、それぞれＣ３－Ｃ４０の単環アリール基、多環アリール基、単環ヘテロアリール基、及び多環ヘテロアリール基からなる群から選択される１種であり、Ｒ
ａ
及びＲ
ｂ
は、それぞれ独立してアルキル基、アリール基、ヘテロアリール基、シアノ基、アルキルシリル基、及びアリールシリル基、及びトリフェニルシリル基からなる群から選択される１種以上の置換基に置換されるか非置換であり、
Ｒ
ｃ
及びＲ
ｄ
は、それぞれ水素、重水素、ハロゲン、シアノ基、及びアルキル基からなる群から選択される１つであり、ｒ及びｓは、それぞれ独立して０～７の定数であり、ｒが２以上である場合、（Ｒ
ｃ
）
ｒ
のＲ
ｃ
は、互いに同一であるか相異し、ｓが２以上である場合、（Ｒ
ｄ
）
ｓ
のＲ
ｄ
は、互いに同一であるか相異し、
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2024095634000033.tif
66
170
上記化３において、
Ｚは、それぞれ独立して窒素（Ｎ）又はＣＲ
続きを表示（約 1,200 文字）【請求項２】
上記化１のｎは、２である、
請求項１に記載の有機発光素子。
【請求項３】
上記化１のＸは、酸素（Ｏ）である、
請求項１に記載の有機発光素子。
【請求項４】
上記化１で表される有機金属化合物は、下記の化合物ＧＤ－１～化合物ＧＤ－１０からなる群から選択される１つである、
請求項１に記載の有機発光素子：
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2024095634000034.tif
119
170
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2024095634000035.tif
38
170
。
【請求項５】
上記化２のＲ
ａ
及びＲ
ｂ
は、それぞれ独立してフェニル基、ナフチル基、アントラセン基、クリセン基、ピレン基、フェナントレン基、トリフェニレン基、フルオレン基、及び９，９’－スピロフルオレン基からなる群から選択される１種である、
請求項１に記載の有機発光素子。
【請求項６】
上記化２で表される化合物は、下記の化合物ＧＨＨ－１～化合物ＧＨＨ－２０からなる群から選択される１つである、
請求項１に記載の有機発光素子：
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2024095634000036.tif
209
170
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2024095634000037.tif
199
170
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2024095634000038.tif
62
170
。
【請求項７】
上記化３のｌ及びｍは、それぞれ独立して０又は１である、
請求項１に記載の有機発光素子。
【請求項８】
上記化３のＡｒ
１
及びＡｒ
２
は、それぞれ独立して水素又はＣ６－Ｃ５０のアリール基である、
請求項１に記載の有機発光素子。
【請求項９】
上記化３のＡｒ
３
は、フェニル基、ビフェニル基、テルフェニル基、ナフチル基、アントラセニル基、フェナントリル基、ピレニル基、ペリレニル基、クリセニル基、及び置換又は非置換されたフルオレニル基からなる群から選択される１つである、
請求項１に記載の有機発光素子。
【請求項１０】
上記化３で表される化合物は、下記の化合物ＧＥＨ－１～化合物ＧＥＨ－２０からなる群から選択される１つである、
請求項１に記載の有機発光素子：
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2024095634000039.tif
247
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102
170
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51
170
。
（【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、有機金属化合物及び複数種のホスト材料を含む有機発光素子に関する。
続きを表示（約 1,600 文字）【背景技術】
【０００２】
表示装置は、様々な分野に適用されるにつれて関心が高まっている。これら表示素子の１つとして、有機発光素子（ｏｒｇａｎｉｃｌｉｇｈｔｅｍｉｔｔｉｎｇｄｉｏｄｅ，ＯＬＥＤ）を含む有機発光表示装置の技術が急速で発展している。
【０００３】
有機発光素子は、正極と負極との間に形成された発光層に電荷を注入すると、電子と正孔とが双を成して、励起子（エキシトン）を形成した後、励起子のエネルギーを光に放出する素子である。有機発光ダイオードは、既存のディスプレイ技術に比べて、低電圧駆動が可能であり、電力消耗が比較的に少なくて、優れた色感を有するだけでなく、フレキシブルな基板の適用が可能であるため、様々な活用が可能であり、表示装置の大きさを自在に調節することができるという長所を有している。
【０００４】
有機発光素子（ｏｒｇａｎｉｃｌｉｇｈｔｅｍｉｔｔｉｎｇｄｉｏｄｅ，ＯＬＥＤ）は、液晶ディスプレイ（ｌｉｑｕｉｄｃｒｙｓｔａｌｄｉｓｐｌａｙ，ＬＣＤ）に比べて視野角、明暗比などに優れ、バックライトが不要であり、軽量及び超薄型が可能である。有機発光素子は、負極（電子注入電極；ｃａｔｈｏｄｅ）と正極（正孔注入電極；ａｎｏｄｅ）との間に複数の有機物層、例えば、正孔注入層、正孔輸送層、正孔輸送補助層、電子遮断層、発光層、電子伝達層などが配置して形成される。
【０００５】
これら有機発光素子の構造において、両電極の間に電圧をかけると、負極と正極からそれぞれ電子と正孔が注入され、発光層で生成された励起子（ｅｘｃｉｔｏｎ）が基底状態に落ちながら輝くことになる。
【０００６】
有機発光素子に用いられる有機材料は、大きく発光材料と電荷輸送材料に区分することができる。発光材料は、有機発光素子の発光効率を決定する重要な要因であって、発光材料は、量子効率が高く、電子と正孔の移動度に優れる必要があり、発光層に均一かつ安定的に存在していなければならない。発光材料は、発色光によって青色、赤色、緑色などの発光材料に区分され、発色材料として、色純度の増加と、エネルギー転移による発光効率を増加させるために、ホスト（ｈｏｓｔ）、ドーパント（ｄｏｐａｎｔ）として用いる。
【０００７】
蛍光物質の場合、発光層で形成される励起子のうち、約２５％の一重項（ｓｉｎｇｌｅｔ）のみが光を作るのに用いられ、７５％の三重項（ｔｒｉｐｌｅｔ）は、ほとんど熱に消失する反面、燐光物質は、一重項と三重項をいずれも光に転換させる発光メカニズムを有している。
【０００８】
現在まで有機発光素子に用いられる燐光発光材料は、有機金属化合物が用いられている。既存の有機発光素子に対し素子の効率及び寿命の改善のため、高効率の燐光ドーパント材料の導出及び最適な光物里的特性のホストの適用により、有機発光素子の性能を改善しようとする技術的要求が依然として存在している実情である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
よって、本発明の目的は、駆動電圧、効率及び寿命を改善することができる、有機金属化合物と複数種のホスト材料を有機発光層に適用した有機発光素子を提供することである。
【００１０】
本発明の目的は、以上で言及した目的に限らず、言及していない本発明の他の目的及び長所は、下記の説明によって理解することができ、本発明の実施例によってより明らかに理解することができる。また、本発明の目的及び長所は、特許請求の範囲に示した手段及びその組み合わせによって実現できることが分かりやすい。
【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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