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公開番号2025131945
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-09-10
出願番号2022096839
出願日2022-06-15
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H05B 33/12 20060101AFI20250903BHJP(他に分類されない電気技術)
要約【課題】発光効率が向上した有機EL素子を提供すること。
【解決手段】有機EL素子1であって、発光帯域5は、第一のホスト材料を含有する第一の発光層51と、第二のホスト材料を含有する第二の発光層52とを含み、第一のホスト材料は、特定の第一の化合物であり、第一のホスト材料及び第二のホスト材料は、互いに異なり、第一の発光層51及び第二の発光層52の内、陽極3側に配置されている層の膜厚T_ANと陰極4側に配置されている層の膜厚T_CAとの膜厚比T_CA/T_ANが、0.3以上、1.5以下であり、下記構成(i)及び(ii)の少なくとも1つを備える、有機EL素子1。
構成(i):陽極3が光反射性を有する光反射性電極であり、陰極4が光透過性を有する光透過性電極である。
構成(ii):有機EL素子1の光取り出し側に、色変換部が配置されている。
【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、
基板と、
陽極と、
陰極と、
前記陽極及び前記陰極との間に配置された発光帯域と、を有し、
前記基板、前記陽極、前記発光帯域、及び前記陰極が、この順で配置され、
前記発光帯域は、第一の発光層及び第二の発光層を含み、
前記第一の発光層は、第一のホスト材料を含有し、
前記第一のホスト材料は、下記一般式（１）で表される第一の化合物であり、
前記第二の発光層は、第二のホスト材料を含有し、
前記第一のホスト材料及び前記第二のホスト材料は、互いに異なり、
前記第一の発光層及び前記第二の発光層の内、前記陽極側に配置されている層の膜厚Ｔ
ＡＮ
と前記陰極側に配置されている層の膜厚Ｔ
ＣＡ
との膜厚比Ｔ
ＣＡ
／Ｔ
ＡＮ
が、０．３以上、１．５以下であり、
下記構成（ｉ）及び（ｉｉ）の少なくとも１つを備える、
有機エレクトロルミネッセンス素子。
構成（ｉ）：前記陽極が光反射性を有する光反射性電極であり、前記陰極が光透過性を有する光透過性電極である。
構成（ｉｉ）：前記有機エレクトロルミネッセンス素子の光取り出し側に、色変換部が配置されている。
TIFF
2025131945000212.tif
103
143
（前記一般式（１）において、
Ｒ
１
～Ｒ
５
、Ｒａは、それぞれ独立に、
水素原子、
置換もしくは無置換の炭素数１～１０のアルキル基、
置換もしくは無置換の環形成炭素数３～１０のシクロアルキル基、
置換もしくは無置換の環形成炭素数６～２０のアリール基、又は
置換もしくは無置換の環形成原子数５～２０の複素環基であり、
４つのＲａは、互いに同一であるか又は異なり、
Ｌ
１
は、
単結合
置換もしくは無置換の環形成炭素数６～２０のアリーレン基、又は
置換もしくは無置換の環形成原子数５～２０の２価の複素環基であり、
Ａｒ
１
は、前記一般式（１１）、（１２）又は（１３）で表される基であり、
前記一般式（１１）、（１２）及び（１３）において、
Ｘ
１
は、酸素原子、硫黄原子又はＣ（Ｒｂ
１
）（Ｒｂ
２
）であり、
Ｒｂ
１
及びＲｂ
２
からなる組が、
互いに結合して、置換もしくは無置換の単環を形成するか、
互いに結合して、置換もしくは無置換の縮合環を形成するか、又は
互いに結合せず、
Ｒ
１０１
続きを表示（約 2,000 文字）【請求項２】
前記構成（ｉ）を有し、前記発光帯域から放射される光が前記陰極側から取り出されるトップエミッション型素子である、
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】
前記構成（ｉｉ）を有し、前記発光帯域から放射される光が前記基板側から取り出されるボトムエミッション型素子である、
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４】
Ｒ
１
～Ｒ
５
、Ｒａは、それぞれ独立に、
水素原子、
置換もしくは無置換の炭素数１～１０のアルキル基、
置換もしくは無置換の環形成炭素数３～１０のシクロアルキル基、
置換もしくは無置換の環形成炭素数６～１４のアリール基、又は
置換もしくは無置換の環形成原子数５～１４の複素環基である、
請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項５】
前記第一の化合物は、下記一般式（１０１）で表される、
請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
TIFF
2025131945000213.tif
43
143
（前記一般式（１０１）において、Ｒ
１
～Ｒ
５
、Ｌ
１
及びＡｒ
１
は、前記一般式（１）において定義した通りであり、Ｒ
６
、Ｒ
７
、Ｒ
９
及びＲ
１０
は、それぞれ独立に、前記一般式（１）におけるＲａと同義である。）
【請求項６】
Ｒ
１０１
～Ｒ
１０３
の内、１つがＬ
１
に結合する単結合であり、
Ｒ
１１１
～Ｒ
１１３
の内、１つがＬ
１
に結合する単結合であり、
Ｒ
１２１
～Ｒ
１２３
の内、１つがＬ
１
に結合する単結合である、
請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項７】
前記第一の化合物は、下記一般式（１１１）、（１２１）又は（１３１）で表される、
請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
TIFF
2025131945000214.tif
123
143
（前記一般式（１１１）、（１２１）及び（１３１）において、Ｒ
１
～Ｒ
５
及びＬ
１
は、それぞれ、前記一般式（１）において定義した通りであり、Ｒ
６
、Ｒ
７
、Ｒ
９
及びＲ
１０
は、それぞれ独立に、前記一般式（１）におけるＲａと同義であり、Ｘ
１
、Ｒ
１０２
～Ｒ
１１０
、Ｒ
１１２
～Ｒ
１２０
及びＲ
１２２
～Ｒ
１３０
は、それぞれ、前記一般式（１１）～（１３）において定義した通りである。）
【請求項８】
Ｘ
１
が、酸素原子である、
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】
前記第一の化合物は、下記一般式（１４１）で表される、
請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
TIFF
2025131945000215.tif
53
143
（前記一般式（１４１）において、Ｒ
１
～Ｒ
５
及びＬ
１
は、それぞれ、前記一般式（１）において定義した通りであり、Ｒ
６
、Ｒ
７
、Ｒ
９
及びＲ
１０
は、それぞれ独立に、前記一般式（１）におけるＲａと同義であり、Ｘ
１
、Ｒ
１１１
、Ｒ
１１２
及びＲ
１１４
～Ｒ
１２０
は、それぞれ、前記一般式（１２）において定義した通りである。）
【請求項１０】
Ｘ
１
が、Ｃ（Ｒｂ
１
）（Ｒｂ
２
）である、
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 2,600 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。
有機ＥＬ素子の性能向上を図るため、例えば、特許文献１及び特許文献２においては、複数の発光層を積層させること、並びに積層発光層に用いる化合物（例えば、ピレン化合物等）について検討がなされている。また、特許文献３には、有機ＥＬ素子の性能向上を図るため、２つの三重項励起子の衝突融合により一重項励起子が生成する現象（以下、Ｔｒｉｐｌｅｔ－ＴｒｉｐｌｅｔＦｕｓｉｏｎ＝ＴＴＦ現象と称する場合がある。）が記載されている。
有機ＥＬ素子の性能としては、例えば、輝度、発光波長、色度、発光効率、駆動電圧、及び寿命が挙げられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１９－１６１２１８号公報
国際公開第２０２１／０４９６６３号
国際公開第２０１０／１３４３５０号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ホスト材料としてのピレン化合物を積層発光層に用いると、発光層から放射される光の発光波長が長波長化したり、発光半値幅が増大したりして色度ずれが生じることがある。色度ずれが生じると、各発光層から放射される光の干渉が弱まり、発光効率が低下する。そのため、積層発光層を有する有機ＥＬ素子の発光効率を向上させることが求められていた。
【０００５】
本発明の目的は、発光効率が向上した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】
【０００６】
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、基板と、陽極と、陰極と、前記陽極及び前記陰極との間に配置された発光帯域と、を有し、前記基板、前記陽極、前記発光帯域、及び前記陰極が、この順で配置され、前記発光帯域は、第一の発光層及び第二の発光層を含み、前記第一の発光層は、第一のホスト材料を含有し、前記第一のホスト材料は、下記一般式（１）で表される第一の化合物であり、前記第二の発光層は、第二のホスト材料を含有し、前記第一のホスト材料及び前記第二のホスト材料は、互いに異なり、前記第一の発光層及び前記第二の発光層の内、前記陽極側に配置されている層の膜厚Ｔ
ＡＮ
と前記陰極側に配置されている層の膜厚Ｔ
ＣＡ
との膜厚比Ｔ
ＣＡ
／Ｔ
ＡＮ
が、０．３以上、１．５以下であり、下記構成（ｉ）及び（ｉｉ）の少なくとも１つを備える、有機エレクトロルミネッセンス素子が提供される。
【０００７】
構成（ｉ）：前記陽極が光反射性を有する光反射性電極であり、前記陰極が光透過性を有する光透過性電極である。
【０００８】
構成（ｉｉ）：前記有機エレクトロルミネッセンス素子の光取り出し側に、色変換部が配置されている。
【０００９】
TIFF
2025131945000002.tif
104
143
【００１０】
（前記一般式（１）において、
Ｒ
１
～Ｒ
５
、Ｒａは、それぞれ独立に、
水素原子、
置換もしくは無置換の炭素数１～１０のアルキル基、
置換もしくは無置換の環形成炭素数３～１０のシクロアルキル基、
置換もしくは無置換の環形成炭素数６～２０のアリール基、又は
置換もしくは無置換の環形成原子数５～２０の複素環基であり、
４つのＲａは、互いに同一であるか又は異なり、
Ｌ
１
は、
単結合
置換もしくは無置換の環形成炭素数６～２０のアリーレン基、又は
置換もしくは無置換の環形成原子数５～２０の２価の複素環基であり、
Ａｒ
１
は、前記一般式（１１）、（１２）又は（１３）で表される基であり、
前記一般式（１１）、（１２）及び（１３）において、
Ｘ
１
は、酸素原子、硫黄原子又はＣ（Ｒｂ
１
）（Ｒｂ
２
）であり、
Ｒｂ
１
及びＲｂ
２
からなる組が、
互いに結合して、置換もしくは無置換の単環を形成するか、
互いに結合して、置換もしくは無置換の縮合環を形成するか、又は
互いに結合せず、
Ｒ
１０１
～Ｒ
１１０
、Ｒ
１１１
～Ｒ
１２０
、Ｒ
１２１
～Ｒ
１３０、
並びに前記置換もしくは無置換の単環を形成せず、かつ前記置換もしくは無置換の縮合環を形成しないＲｂ
１
及びＲｂ
２
は、それぞれ独立に、
水素原子、
置換もしくは無置換の炭素数１～１０のアルキル基、
置換もしくは無置換の環形成炭素数３～１０のシクロアルキル基、
置換もしくは無置換の環形成炭素数６～２０のアリール基、又は
置換もしくは無置換の環形成原子数５～２０の複素環基であり、
但し、Ｒ
１０１
～Ｒ
１１０
の内、１つがＬ
１
に結合する単結合であり、Ｒ
１１１
～Ｒ
１２０
の内、１つがＬ
１
に結合する単結合であり、Ｒ
１２１
～Ｒ
１３０
（【００１１】以降は省略されています）

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