特許ウォッチ

公開番号2025154424
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-10-10
出願番号2024057418
出願日2024-03-29
発明の名称有機電界発光素子、並びに、これを備える表示装置及び照明装置
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 50/12 20230101AFI20251002BHJP()
要約【課題】発光効率が高く、駆動寿命が長い有機電界発光素子を提供すること。
【解決手段】陽極、陰極、発光層、及び正孔注入層を有する有機電界発光素子であって、発光層は、陽極及び陰極の間に設けられ、正孔注入層は、陽極及び発光層の間に設けられ、発光層は、特定の式で表される化合物を含有し、正孔注入層は、テトラアリールホウ酸イオンを含有する有機電界発光素子、又は、陽極、陰極、発光層、及び正孔注入層を有する有機電界発光素子であって、発光層は、陽極及び陰極の間に設けられ、正孔注入層は、陽極及び発光層の間に設けられ、発光層は、特定の式で表される化合物を含有し、正孔注入層は、特定の式で表されるテトラアリールホウ酸イオンと、特定の式で表されるアリールアミン構造を繰り返し単位として有し、かつ、架橋基を有する重合体との架橋反応物を含む有機電界発光素子。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
陽極、陰極、発光層、及び正孔注入層を有する有機電界発光素子であって、
前記発光層は、前記陽極及び前記陰極の間に設けられ、
前記正孔注入層は、前記陽極及び前記発光層の間に設けられ、
前記発光層は、下記式（２４０）又は下記式（２４１）で表される化合物を含有し、
前記正孔注入層は、テトラアリールホウ酸イオンを含有する、有機電界発光素子。
TIFF
2025154424000154.tif
53
166
（式（２４０）中、
Ａｒ
６１１
、Ａｒ
６１２
は、各々独立に、置換基を有していてもよい炭素数６～５０の１価の芳香族炭化水素基を表す。
Ｒ
６１１
、Ｒ
６１２
は、各々独立に、水素原子、重水素原子、ハロゲン原子、又は置換基を有していてもよい炭素数６～５０の１価の芳香族炭化水素基を表し、Ｒ
６１１
及びＲ
６１２
の少なくとも１つは炭素数６～５０の１価の芳香族炭化水素基を表す。
Ｇ
６１１
は、単結合、又は、置換基を有していてもよい炭素数６～５０の２価の芳香族炭化水素基を表す。
ｎ
６１１
、ｎ
６１２
は、各々独立に、１～４の整数である。）
TIFF
2025154424000155.tif
74
166
（式（２４１）中、
Ａｒ
６１３
～Ａｒ
６１５
は、各々独立に、置換基を有していてもよい炭素数６～５０の１価の芳香族炭化水素基を表す。
Ｒ
６１３
、Ｒ
６１４
は、各々独立に、水素原子、重水素原子、ハロゲン原子、又は置換基を有していてもよい炭素数６～５０の１価の芳香族炭化水素基を表し、Ｒ
６１３
及びＲ
６１４
の少なくとも１つは炭素数６～５０の１価の芳香族炭化水素基を表す。
Ｇ
６１２
、Ｇ
６１３
は、各々独立に、単結合、又は、置換基を有していてもよい炭素数６～５０の２価の芳香族炭化水素基を表す。
ｎ
６１３
、ｎ
６１４
は、各々独立に、１～４の整数である。）
続きを表示（約 3,900 文字）【請求項２】
前記式（２４０）及び式（２４１）におけるＡｒ
６１１
～Ａｒ
６１５
が、各々独立に、置換基を有してもよい複数のベンゼン環が鎖状又は分岐して結合した１価の基である、請求項１に記載の有機電界発光素子。
【請求項３】
前記式（２４０）及び式（２４１）におけるＲ
６１１
～Ｒ
６１４
が、各々独立に、置換基を有していてもよい炭素数６～３０の１価の芳香族炭化水素基である、請求項１に記載の有機電界発光素子。
【請求項４】
前記式（２４０）又は前記式（２４１）で表される化合物が、下記式（２４０－１）又は下記式（２４１－１）で表される化合物である、請求項１に記載の有機電界発光素子。
TIFF
2025154424000156.tif
64
166
（式（２４０－１）中、
Ａｒ
６１１
、Ａｒ
６１２
は、各々独立に、置換基を有していてもよい炭素数６～５０の１価の芳香族炭化水素基を表す。
Ｒ
６１１
、Ｒ
６１２
は、各々独立に、水素原子、重水素原子、ハロゲン原子、又は置換基を有していてもよい炭素数６～５０の１価の芳香族炭化水素基を表す。ただし、Ｒ
６１１
及びＲ
６１２
の少なくとも１つは炭素数６～５０の１価の芳香族炭化水素基を表す。）
TIFF
2025154424000157.tif
90
166
（式（２４１－１）中、
Ａｒ
６１３
～Ａｒ
６１５
は、各々独立に、置換基を有していてもよい炭素数６～５０の１価の芳香族炭化水素基を表す。
Ｒ
６１３
、Ｒ
６１４
は、各々独立に、水素原子、重水素原子、ハロゲン原子、又は置換基を有していてもよい炭素数６～５０の１価の芳香族炭化水素基を表す。ただし、Ｒ
６１３
及びＲ
６１４
の少なくとも１つは炭素数６～５０の１価の芳香族炭化水素基を表す。）
【請求項５】
前記テトラアリールホウ酸イオンが下記式（８１）で表される、請求項１に記載の有機電界発光素子。
TIFF
2025154424000158.tif
30
166
（式（８１）中、
Ａｒ
１
、Ａｒ
２
、Ａｒ
３
及びＡｒ
４
は、各々独立に、置換基及び／又は架橋基を有していてもよい芳香族炭化水素基、置換基及び／又は架橋基を有していてもよい芳香族複素環基、又は置換基及び／又は架橋基を有していてもよい芳香族炭化水素基並びに置換基及び／又は架橋基を有していてもよい芳香族複素環基から選択される構造が複数連結した１価の基を表し、
Ａｒ
１
、Ａｒ
２
、Ａｒ
３
及びＡｒ
４
の少なくとも１つは、フッ素原子又はフッ素置換されたアルキル基を置換基として有する。）
【請求項６】
前記正孔注入層は、さらに、下記式（５０）で表されるアリールアミン構造を繰り返し単位として有し、かつ、架橋基を有する重合体を含有する、請求項１に記載の有機電界発光素子。
TIFF
2025154424000159.tif
36
164
（式（５０）中、
Ａｒ
５１
は、芳香族炭化水素基、芳香族複素環基、又は芳香族炭化水素基及び芳香族複素環基から選択される複数の基が連結した基を表し、
Ａｒ
５２
は、２価の芳香族炭化水素基、２価の芳香族複素環基、又は前記２価の芳香族炭化水素基及び前記２価の芳香族複素環基からなる群から選択される少なくとも１つの基が直接若しくは連結基を介して複数連結した２価の基を表す。
Ａｒ
５１
とＡｒ
５２
は単結合又は連結基を介して環を形成していてもよい。
Ａｒ
５１
、Ａｒ
５２
は置換基を有してもよい。）
【請求項７】
前記式（５０）で表されるアリールアミン構造を繰り返し単位として有する重合体が、下記架橋基群Ｔにおける式（Ｘ１）～（Ｘ１８）から選ばれる架橋基を有する、請求項６に記載の有機電界発光素子。
＜架橋基群Ｔ＞
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2025154424000160.tif
138
166
（式（Ｘ１）～（Ｘ４）中、ベンゼン環及びナフタレン環は置換基を有していてもよい。また、前記置換基は互いに結合して環を形成してもよい。
式（Ｘ４）、式（Ｘ５）、式（Ｘ６）及び式（Ｘ１０）中のＲ
Ｘ
は、各々独立に、置換基を有していてもよいアルキル基を表す。
式（Ｘ１）～（Ｘ１８）中の＊は、結合位置を表す。）
【請求項８】
前記架橋基が前記式（Ｘ１）～式（Ｘ３）のいずれかである、請求項７に記載の有機電界発光素子。
【請求項９】
前記式（５０）で表される繰り返し単位が下記式（５４）～下記式（５７）又は下記式（６０）で表される繰り返し単位を有する、請求項６に記載の有機電界発光素子。
TIFF
2025154424000161.tif
53
164
（式（５４）中、
Ａｒ
５１
は、芳香族炭化水素基、芳香族複素環基、又は芳香族炭化水素基及び芳香族複素環基から選択される複数の基が連結した基を表し、
Ｘは、－Ｃ（Ｒ
２０７
）（Ｒ
２０８
）－、－Ｎ（Ｒ
２０９
）－、又は－Ｃ（Ｒ
２１１
）（Ｒ
２１２
）－Ｃ（Ｒ
２１３
）（Ｒ
２１４
）－であり、
Ｒ
２０１
、Ｒ
２０２
、Ｒ
２２１
及びＲ
２２２
は、各々独立に、置換基を有していてもよいアルキル基であり、
Ｒ
２０７
～Ｒ
２０９
及びＲ
２１１
～Ｒ
２１４
は、各々独立に、水素原子、置換基を有していてもよいアルキル基、置換基を有していてもよいアラルキル基、又は、置換基を有していてもよい芳香族炭化水素基であり、
ａ及びｂは、各々独立に、０～４の整数であり、
ｃは、０～３の整数であり、
ｄは、０～４の整数であり、
ｉ及びｊは、各々独立に、０～３の整数である。）
TIFF
2025154424000162.tif
51
164
（式（５５）中、
Ａｒ
５１
は前記式（５４）におけるＡｒ
５１
と同様であり、
Ｒ
３０３
及びＲ
３０６
は、各々独立に、置換基を有していてもよいアルキル基であり、
Ｒ
３０４
及びＲ
３０５
は、各々独立に、置換基を有していてもよいアルキル基、置換基を有していてもよいアルコキシ基又は置換基を有していてもよいアラルキル基であり、
ｌは、０又は１であり、
ｍは、１又は２であり、
ｎは、０又は１であり、
ｐは、０又は１であり、
ｑは、０又は１である。）
TIFF
2025154424000163.tif
50
164
（式（５６）中、
Ａｒ
５１
は前記式（５４）におけるＡｒ
５１
と同様であり、
Ａｒ
４１
は、置換基を有していてもよい２価の芳香族炭化水素基、置換基を有していてもよい２価の芳香族複素環基、又は前記２価の芳香族炭化水素基及び前記２価の芳香族複素環基からなる群から選択される少なくとも１つの基が直接若しくは連結基を介して複数連結した２価の基であり、
Ｒ
４４１
及びＲ
【請求項１０】
前記式（５４）～前記式（５７）又は前記式（６０）中のＡｒ
５１
、Ｒ
２０１
、Ｒ
２０２
、Ｒ
２２１
、Ｒ
２２２
、Ｒ
２０７
～Ｒ
２０９
、Ｒ
２１１
～Ｒ
２１４
は、Ｒ
３０３
～Ｒ
３０６
、Ｒ
４４１
、Ｒ
４４２
、Ｒ
５１７
～Ｒ
５１９
はいずれも置換基を有しない、請求項９に記載の有機電界発光素子。
（【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、有機ＥＬ表示装置、有機ＥＬ照明及び有機電界発光素子の製造方法に関する。
続きを表示（約 1,100 文字）【背景技術】
【０００２】
近年、薄膜型の電界発光素子としては、無機材料を用いたものに代わり、有機薄膜を用いた有機電界発光素子の開発が行われるようになっている。有機電界発光素子（ＯＬＥＤ）は、通常、陽極と陰極の間に、正孔注入層、正孔輸送層、有機発光層、電子輸送層などを有し、この各層に適した材料が開発されつつあり、発光色も赤、緑、青と、それぞれに開発が進んでいる。
【０００３】
また、有機電界発光素子の有機層の形成方法としては、真空蒸着法と湿式成膜法（塗布法）が挙げられる。真空蒸着法は積層化が容易であるため、陽極及び／又は陰極からの電荷注入の改善、励起子の発光層封じ込めが容易であるという利点を有する。一方で、湿式成膜法は真空プロセスが要らず、大面積化が容易で、様々な機能をもった複数の材料を混合した塗布液を用いることにより、容易に、様々な機能をもった複数の材料を含有する層を形成できる等の利点がある。そのため、近年では塗布法での製膜による有機電界発光素子の研究開発が精力的に行われている。
【０００４】
特許文献１には、以下のようなビスカルバゾール骨格を含む化合物を含む発光層を真空蒸着法で形成した有機電界発光素子が開示され、駆動電圧及び効率を改善する試みがなされている。
【０００５】
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2025154424000002.tif
56
166
【０００６】
特許文献２には、以下のようなビスカルバゾール骨格を含む化合物を含む発光層を湿式成膜法で形成した有機電界発光素子が開示され、有機溶媒への溶解性に優れた有機電界発光素子用の発光層形成用組成物を提供する試みがなされている。
【０００７】
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【０００８】
非特許文献１には、ポリスチレンスルホン酸を含有する正孔注入層とビスカルバゾール骨格を含む化合物を含む発光層を積層させた有機電界発光素子が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
日本国特表２０１９－５２５４６３号公報
日本国特開２０２０－１０５１５２号公報
【非特許文献】
【００１０】
Ｊ．Ｍａｔｅｒ．Ｃｈｅｍ．Ｃ，２０１６，４，９５０９－９５１５
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
（【００１１】以降は省略されています）

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