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公開番号2025136118
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-09-19
出願番号2024034331
出願日2024-03-06
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H10K 50/19 20230101AFI20250911BHJP()
要約【課題】高効率で耐久性に優れた有機発光素子を提供する。
【解決手段】第1の電極200、第1の発光ユニット300、電荷発生層400、第2の発光ユニット500、第2の電極600をこれらの順で有し、第1の発光ユニット300は、第1の有機層303、第1の発光層304、第2の有機層305をこれらの順で互いに隣接して有し、第1の発光ユニット300が正孔注入性を示す。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
第１の電極、第１の発光ユニット、電荷発生層、第２の発光ユニット、第２の電極をこれらの順で有し、前記第１の発光ユニットは、第１の有機層、第１の発光層、第２の有機層をこれらの順で互いに隣接して有し、
前記第１の有機層は有機化合物Ａを、前記第１の発光層は有機化合物Ｂを、前記第２の有機層は有機化合物Ｃを有し、下記式［１］で表される関係を満たすことを特徴とする有機発光素子。
ΔＬＵＭＯ１≧０［１］
ΔＬＵＭＯ１＝ＬＵＭＯ（Ｃ）－ＬＵＭＯ（Ｂ）
ＬＵＭＯ（Ｂ）：有機化合物ＢのＬＵＭＯ準位
ＬＵＭＯ（Ｃ）：有機化合物ＣのＬＵＭＯ準位
続きを表示（約 1,200 文字）【請求項２】
前記有機発光素子が、式［１－１］で表される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。
ΔＨＯＭＯ１＜ΔＬＵＭＯ１、且つΔＬＵＭＯ１≧０［１－１］
ΔＨＯＭＯ１＝ＨＯＭＯ（Ｂ）－ＨＯＭＯ（Ａ）
ＨＯＭＯ（Ａ）：有機化合物ＡのＨＯＭＯ準位
ＨＯＭＯ（Ｂ）：有機化合物ＢのＨＯＭＯ準位
【請求項３】
前記第２の発光ユニットは、第３の有機層、第２の発光層、第３の発光層、第４の有機層をこれらの順で有し、前記第３の有機層と前記第２の発光層、前記第３の発光層と前記第４の有機層はそれぞれ互いに隣接し、
前記第３の発光層は有機化合物Ｆと有機化合物Ｈを有し、下記式［２］で表される関係を満たすことを特徴とする請求項１又は２に記載の有機発光素子。
ＨＯＭＯ（Ｈ）＜ＨＯＭＯ（Ｆ）［２］
ＨＯＭＯ（Ｆ）：有機化合物ＦのＨＯＭＯ準位
ＨＯＭＯ（Ｈ）：有機化合物ＨのＨＯＭＯ準位
【請求項４】
前記第２の発光ユニットは、第３の有機層、第２の発光層、第３の発光層、第４の有機層をこれらの順で有し、前記第３の有機層と前記第２の発光層、前記第３の発光層と前記第４の有機層はそれぞれ互いに隣接し、
前記第３の発光層は有機化合物Ｆ及び有機化合物Ｈを有し、下記式［３］で表される関係を満たすことを特徴とする請求項１又は２に記載の有機発光素子。
ＬＵＭＯ（Ｆ）＜ＬＵＭＯ（Ｈ）［３］
ＬＵＭＯ（Ｆ）：有機化合物ＦのＬＵＭＯ準位
ＬＵＭＯ（Ｈ）：有機化合物ＨのＬＵＭＯ準位
【請求項５】
前記第３の発光層は、下記式［３－１］で表される関係を満たすことを特徴とする請求項４に記載の有機発光素子。
ＬＵＭＯ（Ｈ）－ＬＵＭＯ（Ｆ）≧０．２ｅＶ［３－１］
【請求項６】
前記第１の発光層、前記第２の発光層、及び前記第３の発光層は蛍光発光材料を含むことを特徴とする請求項３に記載の有機発光素子。
【請求項７】
前記第１の発光層は蛍光発光材料を、前記第２の発光層及び前記第３の発光層は燐光発光材料を含むことを特徴とする請求項３に記載の有機発光素子。
【請求項８】
前記第１の発光層は、自由回転可能な結合が全て炭素からなる化合物を含むことを特徴とする請求項１又は２に記載の有機発光素子。
【請求項９】
前記第１の発光層は、ホールトラップをアシストする材料を含むことを特徴とする請求項１又は２に記載の有機発光素子。
【請求項１０】
前記第１の発光層は、ピレン誘導体、ペリレン誘導体、アントラセン誘導体、フルオランテン誘導体の中から選択される少なくとも一つを含むことを特徴とする請求項１又は２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、有機発光素子と、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 2,600 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」又は「有機発光素子」とも称する）は、陽極と陰極と、これらの電極間に配置されている発光層を含む有機化合物層に通電することにより発光する素子である。
近年、１つの発光層の中に赤色、緑色、青色に発光する発光材料を有して白色発光する単色有機発光素子に加えて、赤色、緑色、青色それぞれに発光する発光層を積層した積層有機発光素子が開発されている。積層有機発光素子は、発光層が一層のみの単層有機発光素子と比べて駆動電圧が高くなる傾向があるため、電荷発生層もしくは中間電極と呼ばれる中間層を設ける構造が知られているが、係る中間層は他の有機層に比べて劣化しやすい場合があり、係る中間層の劣化は高電圧化や低効率化、耐久性の低下に繋がるため、安定な電荷発生層の開発が求められている。
特許文献１には、電荷発生層を有し、下層においてはＬＵＭＯ、電荷発生層においてはＨＯＭＯ及びＬＵＭＯが規定されており、電荷発生層とその隣接層間でのエネルギーレベルを規定した構成が記載されている。また、特許文献２には、電荷発生層を有し、発光層及び電子ブロック層のＬＵＭＯ準位差を規定した構成が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０２２－１１７９６３号公報
特開２０２３－０２９７４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載された積層有機発光素子は電荷発生層を有し、下層（陽極－電荷発生層間の層）においては第一材料や第二材料によるＬＵＭＯ等、電荷発生層とその隣接層でのエネルギー規定がなされている反面、発光層及びその隣接層での規定はなされておらず、そもそも注入性の観点が見られない。つまり、電荷発生層から発光層までの電荷注入においては電子注入性が重要であるが、特許文献１においてはこの点が考慮されておらず、電荷発生層由来のキャリアバランスが悪化することが考えられ、その結果、有機発光素子の耐久が悪化することが懸念される。
また、特許文献２に記載された積層有機発光素子においても、上記と同様の理由から電荷発生層由来のキャリアバランス悪化が懸念される。
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、高効率で耐久性に優れ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１の電極、第１の発光ユニット、電荷発生層、第２の発光ユニット、第２の電極をこれらの順で有し、前記第１の発光ユニットは、第１の有機層、第１の発光層、第２の有機層をこれらの順で互いに隣接して有し、
前記第１の有機層は有機化合物Ａを、前記第１の発光層は有機化合物Ｂを、前記第２の有機層は有機化合物Ｃを有し、下記式［１］で表される関係を満たすことを特徴とする。
ΔＬＵＭＯ１≧０［１］
ΔＬＵＭＯ１＝ＬＵＭＯ（Ｃ）－ＬＵＭＯ（Ｂ）
ＬＵＭＯ（Ｂ）：有機化合物ＢのＬＵＭＯ準位
ＬＵＭＯ（Ｃ）：有機化合物ＣのＬＵＭＯ準位
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、高効率で耐久性に優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。
（ａ）本発明の一実施形態に係る表示装置の画素の一例を表す概略断面図である。（ｂ）本発明の一実施形態に係る有機発光素子を用いた表示装置の一例の概略断面図である。
本発明の一実施形態に係る表示装置の一例を表す模式図である。
（ａ）本発明の一実施形態に係る撮像装置の一例を表す模式図である。（ｂ）本発明の一実施形態に係る電子機器の一例を表す模式図である。
（ａ）本発明の一実施形態に係る表示装置の一例を表す模式図である。（ｂ）折り曲げ可能な表示装置の一例を表す模式図である。
（ａ）本発明の一実施形態に係る照明装置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車両用灯具を有する自動車の一例を示す模式図である。
（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。
（ａ）本発明の一実施形態に係る画像形成装置の一例を表す模式図である。（ｂ）本発明の一実施形態に係る画像形成装置の露光光源の一例を表す模式図である。（ｃ）本発明の一実施形態に係る画像形成装置の露光光源の一例を表す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
＜有機発光素子＞
本発明の有機発光素子は、第１の電極と第２の電極との間に、電荷発生層を介して第１の電極側に第１の発光ユニットを、第２の電極側に第２の発光ユニットを有する積層有機発光素子である。そして、第１の発光ユニットは第１の有機層、第１の発光層、第２の有機層をこの順で有し、これらは互いに隣接し、第１の有機層は有機化合物Ａを、第１の発光層や有機化合物Ｂを、第２の有機層は有機化合物Ｃをそれぞれ有し、下記式［１］を満たす。
ΔＬＵＭＯ１≧０［１］
ΔＬＵＭＯ１＝ＬＵＭＯ（Ｃ）－ＬＵＭＯ（Ｂ）
ＬＵＭＯ（Ｂ）：有機化合物ＢのＬＵＭＯ準位
ＬＵＭＯ（Ｃ）：有機化合物ＣのＬＵＭＯ準位
尚、本発明において、ＨＯＭＯは最高被占軌道であり、そのエネルギー準位をＨＯＭＯ準位或いはＨＯＭＯと記す。また、ＬＵＭＯは最低空軌道であり、そのエネルギー準位をＬＵＭＯ準位或いはＬＵＭＯと記す。単位はいずれも「ｅＶ」である。
【０００９】
本実施形態に係る有機発光素子において、第１の電極は陽極であってよく、第２の電極は陰極であってよい。
【００１０】
以下、図１を用いて本発明をより詳細に説明する。
（【００１１】以降は省略されています）

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