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公開番号
2025128358
公報種別
公開特許公報(A)
公開日
2025-09-02
出願番号
2025101556,2020055176
出願日
2025-06-17,2020-03-25
発明の名称
有機発光素子及び電子装置
出願人
三星ディスプレイ株式會社
,
Samsung Display Co.,Ltd.
代理人
個人
主分類
H10K
50/12 20230101AFI20250826BHJP()
要約
【課題】有機発光素子及び電子装置を提供する。
【解決手段】第1電極と、第1電極に対向された第2電極と、第1電極110と第2電極190との間に配置された発光層を含む有機層150と、を含み、該発光層がホスト及びリン光ドーパントを含み、ホストが下記の数式1及び数式2を満足し、ホスト及びリン光ドーパントが下記数式3を満足する有機発光素子10:
[数式1]
S1(H)-T1(H)≦0.3eV
[数式2]
T1(H)≧2.7eV
[数式3]
T1(D)≦T1(H)
数式1~3で、T1(H)は、前記ホストの三重項エネルギーであり、S1(H)は、前記ホストの一重項エネルギーであり、T1(D)は、前記リン光ドーパントの三重項エネルギーである。
【選択図】図1
特許請求の範囲
【請求項1】
第1電極と、
前記第1電極に対向された第2電極と、
前記第1電極と前記第2電極との間に配置された、発光層を含む有機層と、を含み、
前記発光層がホスト及びリン光ドーパントを含み、
前記ホストが下記の数式1及び数式2を満足し、
前記ホスト及び前記リン光ドーパントが下記数式3を満足する有機発光素子:
[数式1]
S1(H)-T1(H)≦0.3eV
[数式2]
T1(H)≧2.7eV
[数式3]
T1(D)≦T1(H)
前記数式1~3で、
T1(H)は、前記ホストの三重項エネルギーであり、
S1(H)は、前記ホストの一重項エネルギーであり、
T1(D)は、前記リン光ドーパントの三重項エネルギーである。
続きを表示(約 9,900 文字)
【請求項2】
前記ホストは、下記化学式1で表されたヘテロ環式化合物を含むことを特徴とする請求項1に記載の有機発光素子:
(Ar
1
)
n1
-(L
1
)
m1
-(Ar
2
)
n2
・・・1
前記化学式1で、
L
1
は、単結合、C
5
-C
60
炭素環基またはC
1
-C
60
ヘテロ環基であり、
n1及びn2は、互いに独立して、0~3のうちから選択された整数であり、n1+n2≧1を満足し、
m1は、0~5の整数であり、
Ar
1
及びAr
2
は、互いに独立して、下記化学式1Aまたは1Bで表される基であり、[化学式1A]
JPEG
2025128358000160.jpg
25
88
[化学式1B]
JPEG
2025128358000161.jpg
24
42
前記化学式1A及び1Bで、
Y
1
及びY
2
は、互いに独立して、単結合、*-O-*’、*-S-*’、*-C(R
1
)(R
2
)-*’、*-N(R
1
)-*’、*-Si(R
1
)(R
2
)-*’、*-C(=O)-*’、*-S(=O)
2
-*’、*-B(R
1
)-*’、*-P(R
1
)-*’及び*-P(=O)(R
1
)(R
2
)-*’のうちから選択され、
k1及びk2は、互いに独立して、0または1であり、k1+k2≧1を満足し、
CY
1
及びCY
2
は、互いに独立して、C
5
-C
60
炭素環またはC
1
-C
60
ヘテロ環から選択される環構造であり、
X
1
~X
3
は、互いに独立して、CまたはNであり、
X
1
~X
3
【請求項3】
Ar
1
及びAr
2
は、互いに独立して、下記化学式1(1)~1(4)のうち少なくとも一つで表される基であることを特徴とする請求項2に記載の有機発光素子:
[化学式1(1)]
JPEG
2025128358000162.jpg
26
93
[化学式1(2)]
JPEG
2025128358000163.jpg
49
93
[化学式1(3)]
JPEG
2025128358000164.jpg
32
128
[化学式1(4)]
JPEG
2025128358000165.jpg
53
93
前記化学式1(1)~1(4)で、
Y
11
~Y
14
は、互いに独立して、単結合、-O-、-S-、-C(R
15
)(R
16
)-、-N(R
15
)-、Si(R
15
)(R
16
)-、-C(=O)-、-S(=O)
2
-、-B(R
15
)-、-P(R
15
)-及び-P(=O)(R
15
)(R
16
)-のうちから選択され、
Y
15
は、N、BまたはPであり、
CY
11
~CY
14
は、互いに独立して、ベンゼン、ナフタレン、カルバゾール、ジベンゾフラン、ジベンゾチオフェン及びジベンゾシロールのうちから選択される環構造であり、
R
11
~R
16
は、互いに独立して、L
1
またはAr
1
若しくはAr
2
との結合サイト、水素、重水素、-F、-Cl、-Br、-I、ヒドロキシル基、シアノ基、ニトロ基、アミジノ基、ヒドラジノ基、ヒドラゾノ基、置換もしくは無置換のC
1
-C
60
アルキル基、置換もしくは無置換のC
2
-C
60
アルケニル基、置換もしくは無置換のC
2
-C
60
アルキニル基、置換もしくは無置換のC
1
-C
60
アルコキシ基、置換もしくは無置換のC
3
-C
10
シクロアルキル基、置換もしくは無置換のC
1
-C
10
ヘテロシクロアルキル基、置換もしくは無置換のC
3
-C
10
シクロアルケニル基、置換もしくは無置換の
【請求項4】
L
1
は、単結合、または下記化学式3-1~3-35のうちいずれか一つで表される基であることを特徴とする請求項2に記載の有機発光素子:
JPEG
2025128358000166.jpg
83
144
JPEG
2025128358000167.jpg
111
148
JPEG
2025128358000168.jpg
75
154
JPEG
2025128358000169.jpg
35
101
前記化学式3-1~3-35で、
Y
11
は、*-O-*’、*-S-*’または*-N(Z
15
)-*’であり、
Z
11
~Z
15
は、互いに独立して、水素、重水素、-F、-Cl、-Br、-I、ヒドロキシル基、シアノ基、ニトロ基、アミノ基、アミジノ基、ヒドラジノ基、ヒドラゾノ基、C
1
-C
20
アルキル基、C
1
-C
20
アルコキシ基、フェニル基、ビフェニリル基、ターフェニリル基、ナフチル基、フルオレニル基、スピロ-ビフルオレニル基、ベンゾフルオレニル基、ジベンゾフルオレニル基、フェナントレニル基、アントラセニル基、ピレニル基、クリセニル基、ピリジニル基、ピラジニル基、ピリミジニル基、ピリダジニル基、キノリニル基、イソキノリニル基、キノキサリニル基、キナゾリニル基、カルバゾリル基、ジベンゾフラニル基、ジベンゾチオフェニル基、トリアジニル基、ベンゾイミダゾリル基、フェナントロリニル基及び-Si(Q
31
)(Q
32
)(Q
33
)のうちから選択され、
前述のQ
31
~Q
33
は、互いに独立して、C
1
-C
10
アルキル基、C
1
-C
10
アルコキシ基、フェニル基、ビフェニリル基、ターフェニリル基及びナフチル基のうちから選択され、
d2は、0~2のうちから選択された整数であり、
d3は、0~3のうちから選択された整数であり、
d4は、0~4のうちから選択された整数であり、
d5は、0~5のうちから選択された整数であり、
d6は、0~6のうちから選択された整数であり、
d8は、0~8のうちから選択された整数であり、
*及び*’は、隣接原子との結合サイトである。
【請求項5】
Ar
1
及びAr
2
のうち少なくとも一つが、下記化学式4-1~4-34のうちいずれか一つで表される基であることを特徴とする請求項2に記載の有機発光素子:
JPEG
2025128358000170.jpg
78
151
JPEG
2025128358000171.jpg
81
154
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2025128358000172.jpg
77
140
JPEG
2025128358000173.jpg
84
154
前記化学式4-1~4-34で、
X
20
は、N、BまたはPであり、
Y
21
及びY
22
は、互いに独立して、O、S、C(Z
26
)(Z
27
)、N(Z
26
)またはSi(Z
26
)(Z
27
)であり、
Y
23
~Y
26
は、互いに独立して、単結合、O、S、C(Z
28
)(Z
29
)、N(Z
28
)またはSi(Z
28
)(Z
29
)であり、
Z
21
~Z
29
は、互いに独立して、水素、重水素、-F、-Cl、-Br、-I、ヒドロキシル基、シアノ基、ニトロ基、アミノ基、アミジノ基、ヒドラジノ基、ヒドラゾノ基、C
1
-C
20
アルキル基、C
1
-C
20
アルコキシ基、フェニル基、ビフェニリル基、ターフェニリル基、ナフチル基、フルオレニル基、スピロ-ビフルオレニル基、ベンゾフルオレニル基、ジベンゾフルオレニル基、フェナントレニル基、アントラセニル基、ピレニル基、クリセニル基、ピリジニル基、ピラジニル基、ピリミジニル基、ピリダジニル基、キノリニル基、イソキノリニル基、キノキサリニル基、キナゾリニル基、カルバゾリル基、ジベンゾフラニル基、ジベンゾチオフェニル基、トリアジニル基、ベンゾイミダゾリル基、フェナントロリニル基及び-Si(Q
31
)(Q
32
)(Q
33
)のうちから選択され、
前述のQ
31
~Q
33
は、互いに独立して、C
1
-C
10
アルキル基、C
1
-C
10
アルコキシ基、フェニル基、ビフェニリル基、ターフェニリル基及びナフチル基のうちから選択され、
g2は、1または2であり、
g3は、1~3の整数のうちから選択され、
g4は、1~4の整数のうちから選択され、
g5は、1~5の整数のうちから選択され、
g7は、1~7の整数のうちから選択され、
g8は、1~8の整数のうちから選択され、
*は、隣接原子との結合サイトである。
【請求項6】
R
1
、R
2
、R
10
、R
20
及びR
30
は、互いに独立して、
水素、重水素、-F、-Cl、-Br、-I、メチル基、エチル基、n-プロピル基、iso-プロピル基、n-ブチル基、sec-ブチル基、iso-ブチル基、tert-ブチル基、エテニル基、プロペニル基、ブテニル基、メトキシ基、エトキシ基、n-プロポキシ基、iso-プロポキシ基、n-ブトキシ基、sec-ブトキシ基、iso-ブト
キシ基及びtert-ブトキシ基;並びに
下記化学式5-1~5-26、及び化学式6-1~6-55のうちから選択されたいずれか一つで表された基;のうちから選択されたことを特徴とする請求項2に記載の有機発光素子:
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2025128358000174.jpg
111
154
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2025128358000175.jpg
86
148
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2025128358000176.jpg
80
137
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2025128358000177.jpg
65
136
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2025128358000178.jpg
103
145
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2025128358000179.jpg
103
154
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2025128358000180.jpg
83
145
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2025128358000181.jpg
26
80
前記化学式5-1~5-26、及び化学式6-1~6-55で、
Y
31
及びY
32
は、互いに独立して、O、S、C(Z
34
)(Z
35
)、N(Z
34
)またはSi(Z
34
)(Z
35
)であり、
Z
31
~Z
35
は、互いに独立して、水素、重水素、-F、-Cl、-Br、-I、ヒドロキシル基、シアノ基、ニトロ基、アミジノ基、ヒドラジノ基、ヒドラゾノ基、C
1
-C
20
アルキル基、C
1
-C
20
アルケニル基、C
1
-C
20
アルキニル基、C
1
-C
20
アルコキシ基、フェニル基、ビフェニリル基、ターフェニリル基、ナフチル基、フルオレニル基、スピロ-ビフルオレニル基、フェナントレニル基、アントラセニル基、トリフェニレニル基、ピリジニル基、ピリミジニル基、カルバゾリル基及びトリアジニル基のうちから選択され、
e2は、1または2であり、
e3は、1~3の整数のうちから選択され、
e4は、1~4の整数のうちから選択され、
e5は、1~5の整数のうちから選択され、
e6は、1~6の整数のうちから選択され、
e7は、1~7の整数のうちから選択され、
e9は、1~9の整数のうちから選択され、
*は、隣接原子との結合サイトである。
【請求項7】
前記ホストは、下記化合物1-1~1-17のうちから選択された1種以上を含むことを特徴とする請求項1に記載の有機発光素子:
<化合物1-1>
JPEG
2025128358000182.jpg
63
56
<化合物1-2>
JPEG
2025128358000183.jpg
57
69
<化合物1-3>
JPEG
2025128358000184.jpg
45
64
<化合物1-4>
JPEG
2025128358000185.jpg
47
72
<化合物1-5>
JPEG
2025128358000186.jpg
42
64
<化合物1-6>
JPEG
2025128358000187.jpg
37
62
<化合物1-7>
JPEG
2025128358000188.jpg
38
59
<化合物1-8>
JPEG
2025128358000189.jpg
37
71
<化合物1-9>
JPEG
2025128358000190.jpg
40
80
<化合物1-10>
JPEG
2025128358000191.jpg
44
29
<化合物1-11>
JPEG
2025128358000192.jpg
46
33
<化合物1-12>
JPEG
2025128358000193.jpg
36
98
<化合物1-13>
JPEG
2025128358000194.jpg
32
60
<化合物1-14>
JPEG
2025128358000195.jpg
27
68
<化合物1-15>
JPEG
2025128358000196.jpg
46
55
<化合物1-16>
JPEG
2025128358000197.jpg
27
48
<化合物1-17>
JPEG
2025128358000198.jpg
31
58
前記化合物1-1~1-17で、Phは、フェニル基を意味する。
【請求項8】
前記ホストは、1種の前記ヘテロ環式化合物からなることを特徴とする請求項2に記載の有機発光素子。
【請求項9】
前記リン光ドーパントは、下記化学式4及び5のうちいずれか一つで表される有機金属化合物を含むことを特徴とする請求項1に記載の有機発光素子:
[化学式4]
JPEG
2025128358000199.jpg
72
118
[化学式5]
JPEG
2025128358000200.jpg
66
80
前記化学式4及び5で、
M
4
及びM
5
は、互いに独立して、白金(Pt)、パラジウム(Pd)、銅(Cu)、
銀(Ag)、金(Au)、ロジウム(Rh)、イリジウム(Ir)、ルテニウム(Ru)、オスミウム(Os)、チタン(Ti)、ジルコニウム(Zr)、ハフニウム(Hf)、ユウロピウム(Eu)、テルビウム(Tb)及びツリウム(Tm)のうちから選択され、n51は、1~3の整数のうちから選択され、
Ln
52
は、有機リガンドであり、n52は、0~2の整数のうちから選択され、
Y
41
~Y
44
、Y
51
及びY
52
は、互いに独立して、NまたはCであり、
A
41
~A
44
、A
51
及びA
52
は、互いに独立して、C
5
-C
60
炭素環基及びC
1
-C
60
ヘテロ環基のうちから選択され、
T
41
~T
44
、T
51
及びT
52
は、互いに独立して、単結合、*-O-*’及び*-S-*’のうちから選択され、
L
41
~L
44
、及びL
51
は、互いに独立して、単結合、*-O-*’、*-S-*’、*-C(R
45
)(R
46
)-*’、*-C(R
45
)=*’、*=C(R
45
)-*’、*-C(R
45
)=C(R
45
)-*’、*-C(=O)-*’、*-C(=S)-*’、*-C≡C-*’、*-B(R
45
)-*’、*-N(R
45
)-*’、*-P(R
45
)-*’、*-Si(R
45
)(R
46
)-*’、*-P(R
45
)(R
46
)-*’及び*-Ge(R
45
)(R
46
)-*’のうちから選択され、
【請求項10】
A
41
~A
44
、A
51
及びA
52
は、互いに独立して、下記化学式2-1~2-43のうちいずれか一つで表される基で選択されたことを特徴とする請求項9に記載の有機発光素子:
JPEG
2025128358000201.jpg
71
141
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2025128358000202.jpg
81
140
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2025128358000203.jpg
77
149
JPEG
2025128358000204.jpg
82
144
JPEG
2025128358000205.jpg
70
140
前記化学式2-1~2-43で、
X
21
~X
23
は、互いに独立して、C(R
24
)及びC-*のうちから選択されるが、X
21
~X
23
のうち少なくとも2以上は、C-*であり、
X
24
は、N-*であり、X
25
及びX
26
は、互いに独立して、C(R
24
)及びC-*のうちから選択されるが、X
25
及びX
26
のうち少なくとも1以上は、C-*であり、
X
27
及びX
28
は、互いに独立して、N,N(R
25
)及びN-*のうちから選択され、X
29
は、C(R
24
)及びC-*のうちから選択されるが、i)X
27
及びX
28
のうち1以上は、N-*であり、X
29
は、C-*であるか、あるいはii)X
27
及びX
28
は、N-*であり、X
29
は、C(R
24
)であり、
R
21
~R
25
は、互いに独立して、本明細書において、R
10
についての説明を参照し、
b21は、1、2及び3のうちから選択され、
b22は、1,2,3,4及び5のうちから選択され、
b23は、1、2,3及び4のうちから選択され、
b24は、1及び2のうちから選択され、
*は、隣接原子との結合サイトである。
(【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、有機発光素子、及びそれを含む電子装置に関する。
続きを表示(約 1,400 文字)
【背景技術】
【0002】
有機発光素子)は、自発光型素子であり、従来の素子に比べ、視野角が広く、コントラストにすぐれるだけではなく、応答時間が短く、輝度、駆動電圧及び応答速度の特性にすぐれ、多色化が可能である。
【0003】
前記有機発光素子は、基板上部に第1電極が配置されており、前記第1電極上部に、正孔輸送領域、発光層、電子輸送領域及び第2電極が順次に形成されている構造を有することができる。第1電極から注入された正孔は、正孔輸送領域を経由して発光層に移動し、第2電極から注入された電子は、電子輸送領域を経由して発光層に移動する。前述の正孔及び電子のようなキャリアは、発光層領域で再結合し、励起子(exciton)を生成する。該エックシトンが、励起状態から基底状態に変わりながら光が生成される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
米国特許出願公開第2005/0260452号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
本発明が解決しようとする課題は、駆動電圧が低く、外部量子効率にすぐれる有機発光素子、及びそれを含む電子装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0006】
一実施形態によれば、第1電極と、第1電極に対向された第2電極と、第1電極と第2電極との間に配置された、発光層を含む有機層と、を含み、発光層がホスト及びリン光ドーパントを含み、ホストが下記の数式1及び数式2を満足し、ホスト及びリン光ドーパントが下記数式3を満足する有機発光素子が提供される。
[数式1]
S1(H)-T1(H)≦0.3eV
[数式2]
T1(H)≧2.7eV
[数式3]
T1(D)≦T1(H)
数式1~3で、
T1(H)は、ホストの三重項エネルギーであり、
S1(H)は、ホストの一重項エネルギーであり、
T1(D)は、リン光ドーパントの三重項エネルギーである。
【0007】
他の実施形態によれば、有機発光素子及び薄膜トランジスタを含み、有機発光素子の第1電極、並びに薄膜トランジスタのソース電極及びドレイン電極のうち一つが電気的に接続されている電子装置が提供される。
【発明の効果】
【0008】
本発明の有機発光素子は、低駆動電圧及び高い外部量子効率を有する。
【図面の簡単な説明】
【0009】
一実施形態による有機発光素子の構造を概略的に示した図面である。
一実施形態による有機発光素子の構造を概略的に示した図面である。
一実施形態による有機発光素子の構造を概略的に示した図面である。
一実施形態による有機発光素子の構造を概略的に示した図面である。
【発明を実施するための形態】
【0010】
本発明は、多様な変換を加えることができ、さまざまな実施形態を有することができるが、特定実施形態を図面に例示し、詳細な説明によって詳細に説明する。本発明の効果、特徴、及びそれらを達成する方法は、図面と共に詳細に後述されている実施形態を参照すれば、明確になるであろう。しかし、本発明は、以下で開示される実施形態に限定されるものではなく、多様な形態に具現されるのである。
(【0011】以降は省略されています)
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