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公開番号2024054903
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-04-18
出願番号2022161354
出願日2022-10-06
発明の名称有機発光素子
出願人キヤノン株式会社
代理人個人,個人
主分類H05B 33/12 20060101AFI20240411BHJP(他に分類されない電気技術)
要約【課題】積層発光層を有する有機発光素子において、積層発光層のキャリアバランスとエネルギー移動を調整し、駆動耐久を改善する。
【解決手段】第一発光層と第二発光層を有し、第一発光層が第一有機化合物と第一発光材料と第二発光材料とを含み、第二発光層が第二有機化合物と第三発光材料とを含み、発光材料がいずれも蛍光発光材料であり、第一発光材料、第二発光材料、第三発光材料の一重項エネルギーをそれぞれ、S1D1、S1D2、S1D3とした時、下記(a)乃至(c)の関係を満たす有機発光素子とする。
S1D2>S1D1 (a)
S1D3≧S1D2 (b)
S1D2-S1D1>S1D3-S1D2 (c)
【選択図】なし
特許請求の範囲【請求項１】
第一電極と、第一発光層と、前記第一発光層と接する第二発光層と、第二電極とを備える有機発光素子において、
前記第一発光層は、第一有機化合物と第一発光材料と第二発光材料とを含み、
前記第二発光層は、第二有機化合物と第三発光材料とを含み、且つ、前記第一発光材料を含まず、
前記第一発光材料、前記第二発光材料、前記第三発光材料はいずれも蛍光発光材料であり、
前記第一発光材料、前記第二発光材料、前記第三発光材料の一重項エネルギーをそれぞれ、Ｓ１Ｄ１、Ｓ１Ｄ２、Ｓ１Ｄ３とした時、下記（ａ）乃至（ｃ）の関係を満たすことを特徴とする有機発光素子。
Ｓ１Ｄ２＞Ｓ１Ｄ１（ａ）
Ｓ１Ｄ３≧Ｓ１Ｄ２（ｂ）
Ｓ１Ｄ２－Ｓ１Ｄ１＞Ｓ１Ｄ３－Ｓ１Ｄ２（ｃ）
続きを表示（約 1,000 文字）【請求項２】
前記第一発光材料の最低空軌道のエネルギー準位をＬＵＭＯＤ１、前記第一有機化合物の最低空軌道のエネルギー準位をＬＵＭＯＨ１とした時、下記（ｄ）の関係を満たすことを特徴とする請求項１に記載の有機発光素子。
ＬＵＭＯＤ１＜ＬＵＭＯＨ１（ｄ）
【請求項３】
前記第三発光材料の最低空軌道のエネルギー準位をＬＵＭＯＤ３、前記第二有機化合物の最低空軌道のエネルギー準位をＬＵＭＯＨ２とした時、下記（ｅ）の関係を満たすことを特徴とする請求項１に記載の有機発光素子。
ＬＵＭＯＤ３＜ＬＵＭＯＨ２（ｅ）
【請求項４】
前記第一発光層中の前記第二発光材料の含有量をＣ１Ｄ２、前記第二発光層中の前記第三発光材料の含有量をＣ１Ｄ３とした時、下記（ｆ）の関係を満たすことを特徴とする請求項１に記載の有機発光素子。
Ｃ１Ｄ２≧Ｃ１Ｄ３（ｆ）
【請求項５】
前記第一発光層中の前記第一発光材料と前記第二発光材料のそれぞれの含有量を、Ｃ１Ｄ１、Ｃ１Ｄ２とした時、下記関係を満たすことを特徴とする請求項１に記載の有機発光素子。
Ｃ１Ｄ２≧Ｃ１Ｄ１（ｇ）
【請求項６】
前記第二発光材料と前記第三発光材料は、少なくとも一つ同じ部分構造を有することを特徴とする請求項１に記載の有機発光素子。
【請求項７】
前記第二発光材料と前記第三発光材料は、フルオランテン骨格を有することを特徴とする請求項６に記載の有機発光素子。
【請求項８】
前記第二発光材料と前記第三発光材料は、同一の化合物であることを特徴とする請求項６に記載の有機発光素子。
【請求項９】
前記第二発光材料の最低空軌道のエネルギー準位をＬＵＭＯＤ２、最高被占軌道のエネルギー準位をＨＯＭＯＤ２、前記第三発光材料の最低空軌道のエネルギー準位をＬＵＭＯＤ３、最高被占軌道のエネルギー準位をＨＯＭＯＤ３、とした時、下記（ｈ）及び（ｉ）の関係を満たすことを特徴とする請求項１に記載の有機発光素子。
｜ＬＵＭＯＤ３－ＬＵＭＯＤ２｜≦０．２ｅＶ（ｈ）
｜ＨＯＭＯＤ３－ＨＯＭＯＤ２｜≦０．２ｅＶ（ｉ）
【請求項１０】
前記第二発光層が、アシスト材料を有することを特徴とする請求項１に記載の有機発光素子。
（【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、有機発光素子、及び該有機発光素子を有する各種機器、装置に関する。
続きを表示（約 2,700 文字）【背景技術】
【０００２】
有機発光素子（「有機エレクトロルミネッセンス素子」、或いは「有機ＥＬ素子」と称する場合が有る）は、一対の電極間とこれら電極間に配置される発光層を含む有機化合物層とを有する素子である。有機発光素子は、一対の電極を介して有機化合物層に通電することにより光を放出する素子である。
近年、有機発光素子を用いたフルカラーディスプレイの研究開発が精力的に進められている。有機発光素子は、発光層に含まれる化合物の種類により蛍光発光素子と燐光発光素子に大別されることが知られ、それぞれに適したエネルギーダイアグラムの設計が求められる。
一方、フルカラーディスプレイを作製する場合、発光層を画素（素子）ごとに塗り分ける方式と、発光層は白色発光で、カラーフィルタを画素ごとに塗り分ける有機発光素子を用いた方式が知られている。そして、白色発光の発光層を用いる場合は、有機発光素子が二種類以上の発光材料を用いることが知られている。
特許文献１には、蛍光発光する青色発光層が積層された有機発光素子が開示されている。特許文献２には、正孔輸送性ホストと蛍光発光材料からなる発光層と、電子輸送性ホストと蛍光発光材料からなる発光層とが積層された有機発光素子が開示されている。特許文献３には、蛍光発光する青色発光層が積層された有機発光素子が開示されている。特許文献４には、蛍光発光する橙色発光層と、蛍光発光する青色発光層とが積層された有機発光素子が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１５－２０１２７９号公報
特表２００８－５０５４４９号公報
特開２００９－１８２３２２号公報
特開２００５－１０８７２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１乃至４に記載の有機発光素子は、積層発光層のキャリアバランスや、エネルギー移動が調整しづらいため、耐久特性に改善の余地がある有機発光素子であった。
本発明は上記の課題を鑑みてなされたものであり、その目的は、積層発光層のキャリアバランスとエネルギー移動を調整し、駆動耐久を改善した有機発光素子を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の有機発光素子は、第一電極と、第一発光層と、前記第一発光層と接する第二発光層と、第二電極とを備える有機発光素子において、
前記第一発光層は、第一有機化合物と第一発光材料と第二発光材料とを含み、
前記第二発光層は、第二有機化合物と第三発光材料とを含み、且つ、前記第一発光材料を含まず、
前記第一発光材料、前記第二発光材料、前記第三発光材料はいずれも蛍光発光材料であり、
前記第一発光材料、前記第二発光材料、前記第三発光材料の一重項エネルギーをそれぞれ、Ｓ１Ｄ１、Ｓ１Ｄ２、Ｓ１Ｄ３とした時、下記（ａ）乃至（ｃ）の関係を満たすことを特徴とする。
Ｓ１Ｄ２＞Ｓ１Ｄ１（ａ）
Ｓ１Ｄ３≧Ｓ１Ｄ２（ｂ）
Ｓ１Ｄ２－Ｓ１Ｄ１＞Ｓ１Ｄ３－Ｓ１Ｄ２（ｃ）
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、耐久特性が改善された有機発光素子を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
本発明の一実施形態に係る有機発光素子の断面模式図である。
本発明の一実施形態に係る有機発光素子の発光層周辺のエネルギー準位を模式的に表したエネルギーダイアグラムである。
本発明の一実施形態に係る有機発光素子の発光層に含まれる金属錯体の三重項エネルギー準位を模式的に表した図である。
（ａ）本発明の一実施形態に係る表示装置の模式図である。（ｂ）本発明の一実施形態に係る表示装置の模式図である。
本発明の一実施形態に係る表示装置の模式図である。
（ａ）本発明の一実施形態に係る撮像装置の模式図である。（ｂ）本発明の一実施形態に係る電子機器の模式図である。
（ａ）本発明の一実施形態に係る表示装置の模式図である。（ｂ）本発明の一実施形態に係る折り曲げ可能な表示装置の模式図である。
（ａ）本発明の一実施形態に係る照明装置の模式図である。（ｂ）本発明の一実施形態に係る車両用灯具を有する自動車の模式図である。
（ａ）本発明の一実施形態に係るウェアラブルデバイスの一例を示す模式図である。（ｂ）本発明の一実施形態に係るウェアラブルデバイスの一例で、撮像装置を有する形態を示す模式図である。
本発明の一実施形態に係る画像形成装置の一例と、その露光光源の一例を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
本発明の一実施形態に係る有機発光素子は、第一電極と、第一発光層と、第二発光層と、第二電極とを備える。第一電極及び第二電極は、一方が陽極で他方が陰極であり、少なくともいずれかが光透過電極であってよく、いずれか一方が反射電極であってよい。前記第一発光層と前記第二発光層は接しており、いずれか一方が陽極側であり、いずれか一方が陰極側である。
前記第一発光層は、第一有機化合物と第一発光材料と第二発光材料とを含み、前記第二発光層は、第二有機化合物と第三発光材料とを含み、且つ、前記第一発光材料を含まない。第一発光材料、第二発光材料、第三発光材料は蛍光発光材料である。
【０００９】
本発明の一実施形態に係る有機発光素子は、下記（ａ）乃至（ｃ）の関係を満たすことを特徴とする。
Ｓ１Ｄ２＞Ｓ１Ｄ１（ａ）
Ｓ１Ｄ３≧Ｓ１Ｄ２（ｂ）
Ｓ１Ｄ２－Ｓ１Ｄ１＞Ｓ１Ｄ３－Ｓ１Ｄ２（ｃ）
Ｓ１Ｄ１：第一発光材料の一重項エネルギー
Ｓ１Ｄ２：第二発光材料の一重項エネルギー
Ｓ１Ｄ３：第三発光材料の一重項エネルギー
【００１０】
上記式（ａ）乃至（ｃ）が示す意味は以下の通りである。
（ａ）第一発光層は、第一発光材料と第二発光材料とを含むが、第一発光材料は第二発光材料よりも一重項エネルギーが小さく、第一発光材料からの発光が主として観測される発光層であることを示している。
（【００１１】以降は省略されています）

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