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公開番号2025104005
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-07-09
出願番号2023221824
出願日2023-12-27
発明の名称有機エレクトロルミネッセンス素子及び電子機器
出願人出光興産株式会社
代理人弁理士法人樹之下知的財産事務所
主分類H10K 50/19 20230101AFI20250702BHJP()
要約【課題】外部量子効率を向上させることができるタンデム型の有機EL素子を提供すること。
【解決手段】有機エレクトロルミネッセンス素子100は、2以上の発光ユニットを有し、第1の発光ユニット110は、第1の発光帯域510を含み、第2の発光ユニット120は、第2の発光帯域520を含み、第1の発光帯域510と第2の発光帯域520との間には、高屈折率帯域HN1及び低屈折率帯域LN1が配置され、高屈折率帯域HN1に含まれる1以上の高屈折率層の合計膜厚は、20nm以上であり、高屈折率帯域HN1は、第1の高屈折率層を含み、低屈折率帯域LN1は、第1の低屈折率層を含み、第1の低屈折率層は、屈折率がNM₁である第1の有機材料を含有し、第1の高屈折率層は、屈折率がNM₂である第2の有機材料を含有し、数式(数N1)の関係を満たす。
NM₂>NM₁ …(数N1)
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
有機エレクトロルミネッセンス素子であって、
前記有機エレクトロルミネッセンス素子は、陽極と、陰極と、前記陽極と前記陰極との間に配置された２以上の発光ユニットと、を有し、
前記２以上の発光ユニットは、第１の発光ユニット及び第２の発光ユニットを少なくとも含み、
前記陽極側から前記陰極側に向かって、前記第１の発光ユニット及び前記第２の発光ユニットがこの順番で配置され、
前記第１の発光ユニットは、第１の発光帯域を含み、
前記第２の発光ユニットは、第２の発光帯域を含み、
前記第１の発光帯域と前記第２の発光帯域との間には、１以上の高屈折率層を含む高屈折率帯域及び１以上の低屈折率層を含む低屈折率帯域が配置され、
前記高屈折率帯域及び前記低屈折率帯域が、直接接しており、
前記高屈折率帯域に含まれる１以上の高屈折率層の合計膜厚は、２０ｎｍ以上であり、
前記高屈折率帯域は、前記低屈折率帯域と直接接する前記高屈折率層としての第１の高屈折率層を含み、
前記低屈折率帯域は、前記第１の高屈折率層と直接接する前記低屈折率層としての第１の低屈折率層を含み、
前記第１の低屈折率層は、屈折率がＮＭ
１
である第１の有機材料を含有し、
前記第１の高屈折率層は、屈折率がＮＭ
２
である第２の有機材料を含有し、
前記１以上の高屈折率層のうち少なくともいずれかは、第３の有機材料と、金属及び金属化合物からなる群から選択される少なくとも１種と、を含有し、
前記第３の有機材料及び前記第２の有機材料は、互いに同一であるか、又は異なり、
前記第１の有機材料の屈折率ＮＭ
１
と前記第２の有機材料の屈折率ＮＭ
２
とが下記数式（数Ｎ１）の関係を満たす、
有機エレクトロルミネッセンス素子。
ＮＭ
２
＞ＮＭ
１
…（数Ｎ１）
続きを表示（約 1,100 文字）【請求項２】
前記第１の有機材料の屈折率ＮＭ
１
と前記第２の有機材料の屈折率ＮＭ
２
とが下記数式（数Ｎ２）の関係を満たす、
有機エレクトロルミネッセンス素子。
ＮＭ
２
－ＮＭ
１
＞０．０４ …（数Ｎ２）
請求項１に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項３】
前記第１の有機材料の屈折率ＮＭ
１
と前記第２の有機材料の屈折率ＮＭ
２
とが下記数式（数Ｎ３）の関係を満たす、
有機エレクトロルミネッセンス素子。
ＮＭ
２
－ＮＭ
１
＞０．０７ …（数Ｎ３）
請求項１または請求項２に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項４】
前記２以上の発光ユニットの前記発光ユニット同士の間に電荷発生帯域がそれぞれ配置され、
前記電荷発生帯域は、それぞれ独立に、１以上の電荷発生層を少なくとも含む、
請求項１に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項５】
前記電荷発生帯域のうち少なくともいずれかが２以上の電荷発生層を含む、
請求項４に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項６】
前記第１の発光ユニットと前記第２の発光ユニットとの間には、第１の電荷発生帯域が配置され、
前記第１の電荷発生帯域は、第１の電荷発生層を少なくとも含む、
請求項４または請求項５に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項７】
前記第１の電荷発生層が、前記第１の高屈折率層である、
請求項６に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項８】
前記第１の発光帯域と前記第１の電荷発生層との間に第１の電子輸送帯域が配置され、
前記第１の電子輸送帯域は、１又は２以上の層を含む、
請求項６または請求項７に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項９】
前記第１の電子輸送帯域が含む前記１又は２以上の層は、いずれも前記高屈折率層である、
請求項８に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項１０】
前記第１の電子輸送帯域は、第１の電子輸送層を含み、
前記第１の電荷発生層と前記第１の電子輸送層とが直接接している、
請求項８または請求項９に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
（【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、有機エレクトロルミネッセンス素子及び電子機器に関する。
続きを表示（約 2,000 文字）【背景技術】
【０００２】
有機エレクトロルミネッセンス素子（以下、「有機ＥＬ素子」という場合がある。）は、携帯電話及びテレビ等のフルカラーディスプレイへ応用されている。有機ＥＬ素子に電圧を印加すると、陽極から正孔が発光層に注入され、また陰極から電子が発光層に注入される。そして、発光層において、注入された正孔と電子とが再結合し、励起子が形成される。このとき、電子スピンの統計則により、一重項励起子が２５％の割合で生成し、及び三重項励起子が７５％の割合で生成する。
【０００３】
例えば、特許文献１においては、有機ＥＬ素子の性能向上を図るための検討がなされている。特許文献１には、低屈折率材料からなる層を正孔輸送帯域における有機層（例えば、正孔輸送層）として用いることで、エバネエッセントモードによる発光ロスを軽減することができると記載されている。また、特許文献１には、正孔輸送帯域における有機層（例えば、正孔輸送層）として、高屈折率材料からなる有機層を陽極側に配置し、低屈折率材料からなる有機層を発光層側に配置することにより、薄膜モードにおける発光ロスの低減ができると記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
国際公開第２０２２／１５４０２９号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
有機ＥＬ素子の態様の１つとして、複数の発光ユニットが積層されたタンデム型の有機ＥＬ素子が知られている。例えば、特許文献１にもタンデム型の有機ＥＬ素子が記載されている。タンデム型の有機ＥＬ素子のさらなる性能の向上（例えば、外部量子効率の向上）が求められている。
【０００６】
本発明の目的は、外部量子効率を向上させることができるタンデム型の有機エレクトロルミネッセンス素子を提供すること、並びに当該有機エレクトロルミネッセンス素子を搭載した電子機器を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一態様によれば、有機エレクトロルミネッセンス素子であって、前記有機エレクトロルミネッセンス素子は、陽極と、陰極と、前記陽極と前記陰極との間に配置された２以上の発光ユニットと、を有し、前記２以上の発光ユニットは、第１の発光ユニット及び第２の発光ユニットを少なくとも含み、前記陽極側から前記陰極側に向かって、前記第１の発光ユニット及び前記第２の発光ユニットがこの順番で配置され、前記第１の発光ユニットは、第１の発光帯域を含み、前記第２の発光ユニットは、第２の発光帯域を含み、前記第１の発光帯域と前記第２の発光帯域との間には、１以上の高屈折率層を含む高屈折率帯域及び１以上の低屈折率層を含む低屈折率帯域が配置され、前記高屈折率帯域及び前記低屈折率帯域が、直接接しており、前記高屈折率帯域に含まれる１以上の高屈折率層の合計膜厚は、２０ｎｍ以上であり、前記高屈折率帯域は、前記低屈折率帯域と直接接する前記高屈折率層としての第１の高屈折率層を含み、前記低屈折率帯域は、前記第１の高屈折率層と直接接する前記低屈折率層としての第１の低屈折率層を含み、前記第１の低屈折率層は、屈折率がＮＭ
１
である第１の有機材料を含有し、前記第１の高屈折率層は、屈折率がＮＭ
２
である第２の有機材料を含有し、前記１以上の高屈折率層のうち少なくともいずれかは、第３の有機材料と、金属及び金属化合物からなる群から選択される少なくとも１種と、を含有し、前記第３の有機材料及び前記第２の有機材料は、互いに同一であるか、又は異なり、前記第１の有機材料の屈折率ＮＭ
１
と前記第２の有機材料の屈折率ＮＭ
２
とが下記数式（数Ｎ１）の関係を満たす、有機エレクトロルミネッセンス素子が提供される。
ＮＭ
２
＞ＮＭ
１
…（数Ｎ１）
【０００８】
本発明の一態様によれば、本発明の一態様に係る有機エレクトロルミネッセンス表示装置を搭載した、電子機器が提供される。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の一態様によれば、外部量子効率を向上させることができる有機エレクトロルミネッセンス素子を提供することができる。本発明の一態様によれば、当該有機エレクトロルミネッセンス素子を搭載した電子機器を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
本発明の第１実施形態に係る有機エレクトロルミネッセンス素子の一例の概略構成を示す図である。
本発明の第１実施形態に係る有機エレクトロルミネッセンス素子の別の一例の概略構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
（【００１１】以降は省略されています）

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