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公開番号2024120857
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-09-05
出願番号2024012856
出願日2024-01-31
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H10K 50/12 20230101AFI20240829BHJP()
要約【課題】低電圧駆動と同時に耐久特性に優れる有機発光素子を提供する
【解決手段】陽極2と、陰極9と、第一有機化合物層4と、ホスト材料と発光ドーパント材料とを有する発光層5と、第二有機化合物層6と、を有する有機発光素子において、発光層5における、ホスト材料と発光ドーパント材料のHOMO準位、LUMO準位の各関係を規定し、第一有機化合物層4のホール移動度が第二有機化合物層6の電子移動度以上となるように、各層の材料を選択する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
陽極と、陰極と、前記陽極と前記陰極との間に配置されたホスト材料と発光ドーパント材料とを有する発光層と、前記発光層の前記陽極側に接する第一有機化合物層と、前記発光層の前記陰極側に接する第二有機化合物層と、を有する有機発光素子において、
以下の式［１］、［２－１］、［２－２］を満たすことを特徴とする有機発光素子。
μ１Ｈ≧μ２Ｅ［１］
ＨＯＭＯｈ＜ＨＯＭＯｄ［２－１］
ＬＵＭＯｈ＞ＬＵＭＯｄ［２－２］
μ１Ｈ：前記第一有機化合物層のホール移動度
μ２Ｅ：前記第二有機化合物層の電子移動度
ＨＯＭＯｈ：前記ホスト材料のＨＯＭＯ準位
ＬＵＭＯｈ：前記ホスト材料のＬＵＭＯ準位
ＨＯＭＯｄ：前記発光ドーパント材料のＨＯＭＯ準位
ＬＵＭＯｄ：前記発光ドーパント材料のＬＵＭＯ準位
続きを表示（約 810 文字）【請求項２】
前記ホスト材料と前記発光ドーパント材料とが、以下の式［３－１］、［３－２］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。
ＨＯＭＯｄ－ＨＯＭＯｈ≧０．１５ｅＶ［３－１］
ＬＵＭＯｈ－ＬＵＭＯｄ≧０．１５ｅＶ［３－２］
【請求項３】
前記ホスト材料、前記発光ドーパント材料がそれぞれ炭化水素であ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４】
前記ホスト材料がペリレン骨格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５】
発光色が赤色であ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６】
前記第二有機発光層を構成する材料が炭化水素であ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】
前記第二有機化合物層の電子移動度μ２Ｅが１×１０
-3
ｃｍ
2
／Ｖｓ以下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８】
前記第二有機発光層を構成する材料がフルオランテン骨格、或いはピレン骨格を有することを特徴とする請求項７に記載の有機発光素子。
【請求項９】
複数の画素を有し、前記複数の画素の少なくとも一つが、請求項１乃至８のいずれか一項に記載の有機発光素子と、前記有機発光素子に接続されたトランジスタと、を有することを特徴とする表示装置。
【請求項１０】
複数のレンズを有する光学部と、前記光学部を通過した光を受光する撮像素子と、前記撮像素子が撮像した画像を表示する表示部と、を有し、
前記表示部は請求項１乃至８のいずれか一項に記載の有機発光素子を有することを特徴とする光電変換装置。
（【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 2,500 文字）【背景技術】
【０００２】
有機発光素子（以下、「有機エレクトロルミネッセンス素子」或いは「有機ＥＬ素子」と称することがある）は、一対の電極とこれら電極間に配置される有機化合物層とを有する電子素子である。これら一対の電極から電子及びホールを注入することにより、有機化合物層中の発光性有機化合物の励起子を生成し、該励起子が基底状態に戻る際に、有機発光素子は光を放出する。
有機発光素子の最近の進歩は著しく、低駆動電圧、多様な発光波長、高速応答性、発光デバイスの薄型化・軽量化が可能であることが挙げられる。
しかしながら、有機発光素子をディスプレイ等の発光デバイスとして用いるためには、現状の素子の発光効率と連続駆動寿命は実用上十分ではなく、さらなる高効率発光及び連続駆動寿命の向上が求められている。
有機発光素子の連続駆動寿命の向上に関しては、特許文献１に、発光層の移動度と発光層の陽極側及び陰極側の両隣接層の移動度の関係性に着目し、発光層への電子及びホールのバランスを均衡させることを特徴とした素子が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２００６－２７００９１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には発光層への電子及びホールのバランスを均衡させることで発光素子の耐久寿命向上が示唆されているが、駆動電圧が高く実用的ではない。
本発明は、上記課題を解決するためになされるものであり、その目的は、低電圧駆動と同時に耐久特性に優れる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】
本発明は、陽極と、陰極と、前記陽極と前記陰極との間に配置されたホスト材料と発光ドーパント材料とを有する発光層と、前記発光層の前記陽極側に接する第一有機化合物層と、前記発光層の前記陰極側に接する第二有機化合物層と、を有する有機発光素子において、
以下の式［１］、［２－１］、［２－２］を満たすことを特徴とする。
μ１Ｈ≧μ２Ｅ［１］
ＨＯＭＯｈ＜ＨＯＭＯｄ［２－１］
ＬＵＭＯｈ＞ＬＵＭＯｄ［２－２］
μ１Ｈ：前記第一有機化合物層のホール移動度
μ２Ｅ：前記第二有機化合物層の電子移動度
ＨＯＭＯｈ：前記ホスト材料のＨＯＭＯ準位
ＬＵＭＯｈ：前記ホスト材料のＬＵＭＯ準位
ＨＯＭＯｄ：前記発光ドーパント材料のＨＯＭＯ準位
ＬＵＭＯｄ：前記発光ドーパント材料のＬＵＭＯ準位
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、低電圧駆動と同時に駆動耐久特性に優れた有機発光素子が提供される。よって、係る有機発光素子を用いた優れた有機発光表示装置等を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
（ａ）本発明の有機発光素子の一実施形態の断面模式図である。（ｂ）本発明の有機発光素子における発光層と隣接層のエネルギー準位を模式的に表したエネルギーダイヤグラムである。
（ａ）本発明の一実施形態に係る表示装置の画素の断面模式図である。（ｂ）本発明の一実施形態に係る表示装置の断面模式図である。
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。
本発明の一実施形態に係る発光デバイスの一例を示す模式図である。
図９の発光デバイスを画像形成装置の露光光源のヘッド基板に適用した一例を示す模式図であり、斜視図である。
図１０のヘッド基板の発光素子の配列を示す模式図である。
図１１の一部の拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
本発明の有機発光素子は、陽極と、陰極と、これら陽極と陰極との間に配置されたホスト材料と発光ドーパント材料とを有する発光層と、該発光層の上記陽極側に接する第一有機化合物層と、該発光層の上記陰極側に接する第二有機化合物層と、を有する。そして、以下の式［１］、［２－１］、［２－２］を満たすことを特徴とする。
【０００９】
μ１Ｈ≧μ２Ｅ［１］
ＨＯＭＯｈ＜ＨＯＭＯｄ［２－１］
ＬＵＭＯｈ＞ＬＵＭＯｄ［２－２］
μ１Ｈ：前記第一有機化合物層のホール移動度
μ２Ｅ：前記第二有機化合物層の電子移動度
ＨＯＭＯｈ：前記ホスト材料のＨＯＭＯ準位
ＬＵＭＯｈ：前記ホスト材料のＬＵＭＯ準位
ＨＯＭＯｄ：前記発光ドーパント材料のＨＯＭＯ準位
ＬＵＭＯｄ：前記発光ドーパント材料のＬＵＭＯ準位
以下、本発明の特徴と、好ましい形態について説明する。
【００１０】
〔１〕式［１］、［２－１］、［２－２］を満たす。
図１を用いて説明する。図１（ａ）は本発明の有機発光素子における実施形態の１つの例を示す断面模式図である。本発明は図１（ａ）に示すように陽極２と陰極９との間に第一有機化合物層４と発光層５と第二有機化合物層６を少なくとも有する。発光層５はホスト材料と発光ドーパント材料を有する。
（【００１１】以降は省略されています）

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