JP6662049B2 - 有機エレクトロルミネッセンス素子 - Google Patents
有機エレクトロルミネッセンス素子 Download PDFInfo
- Publication number
- JP6662049B2 JP6662049B2 JP2016003466A JP2016003466A JP6662049B2 JP 6662049 B2 JP6662049 B2 JP 6662049B2 JP 2016003466 A JP2016003466 A JP 2016003466A JP 2016003466 A JP2016003466 A JP 2016003466A JP 6662049 B2 JP6662049 B2 JP 6662049B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light emitting
- absolute value
- energy level
- light
- homo
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 238000005401 electroluminescence Methods 0.000 title claims description 48
- 239000002019 doping agent Substances 0.000 claims description 115
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 94
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 81
- 238000004770 highest occupied molecular orbital Methods 0.000 claims description 64
- 238000004768 lowest unoccupied molecular orbital Methods 0.000 claims description 50
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 27
- 230000001747 exhibiting effect Effects 0.000 claims description 7
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 6
- 230000009477 glass transition Effects 0.000 claims description 3
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 167
- 230000005525 hole transport Effects 0.000 description 32
- 238000000034 method Methods 0.000 description 32
- 239000010408 film Substances 0.000 description 26
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 20
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 20
- 239000000872 buffer Substances 0.000 description 16
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 16
- 230000005281 excited state Effects 0.000 description 13
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 11
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 11
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 11
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 10
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 10
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 9
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 9
- ATTVYRDSOVWELU-UHFFFAOYSA-N 1-diphenylphosphoryl-2-(2-diphenylphosphorylphenoxy)benzene Chemical compound C=1C=CC=CC=1P(C=1C(=CC=CC=1)OC=1C(=CC=CC=1)P(=O)(C=1C=CC=CC=1)C=1C=CC=CC=1)(=O)C1=CC=CC=C1 ATTVYRDSOVWELU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- PRWATGACIORDEL-UHFFFAOYSA-N 2,4,5,6-tetra(carbazol-9-yl)benzene-1,3-dicarbonitrile Chemical compound C12=CC=CC=C2C2=CC=CC=C2N1C1=C(C#N)C(N2C3=CC=CC=C3C3=CC=CC=C32)=C(N2C3=CC=CC=C3C3=CC=CC=C32)C(N2C3=CC=CC=C3C3=CC=CC=C32)=C1C#N PRWATGACIORDEL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 238000002161 passivation Methods 0.000 description 7
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000004840 adhesive resin Substances 0.000 description 6
- 229920006223 adhesive resin Polymers 0.000 description 6
- 238000005229 chemical vapour deposition Methods 0.000 description 6
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 6
- PQXKHYXIUOZZFA-UHFFFAOYSA-M lithium fluoride Chemical compound [Li+].[F-] PQXKHYXIUOZZFA-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 6
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 6
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 6
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 5
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 5
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 5
- 238000005566 electron beam evaporation Methods 0.000 description 5
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 5
- 238000007733 ion plating Methods 0.000 description 5
- -1 polyethylene terephthalate Polymers 0.000 description 5
- 239000003566 sealing material Substances 0.000 description 5
- 239000004925 Acrylic resin Substances 0.000 description 4
- 229920000178 Acrylic resin Polymers 0.000 description 4
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N Zinc monoxide Chemical compound [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 150000004982 aromatic amines Chemical class 0.000 description 4
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 4
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 4
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 description 4
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 4
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 4
- 238000001771 vacuum deposition Methods 0.000 description 4
- 229910052581 Si3N4 Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 3
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 3
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 3
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 description 3
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 3
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 description 3
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 3
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 3
- 125000001072 heteroaryl group Chemical group 0.000 description 3
- 238000010030 laminating Methods 0.000 description 3
- IBHBKWKFFTZAHE-UHFFFAOYSA-N n-[4-[4-(n-naphthalen-1-ylanilino)phenyl]phenyl]-n-phenylnaphthalen-1-amine Chemical compound C1=CC=CC=C1N(C=1C2=CC=CC=C2C=CC=1)C1=CC=C(C=2C=CC(=CC=2)N(C=2C=CC=CC=2)C=2C3=CC=CC=C3C=CC=2)C=C1 IBHBKWKFFTZAHE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 3
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 description 3
- 229920000123 polythiophene Polymers 0.000 description 3
- 238000007639 printing Methods 0.000 description 3
- HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N silicon nitride Chemical compound N12[Si]34N5[Si]62N3[Si]51N64 HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000002356 single layer Substances 0.000 description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- OGGKVJMNFFSDEV-UHFFFAOYSA-N 3-methyl-n-[4-[4-(n-(3-methylphenyl)anilino)phenyl]phenyl]-n-phenylaniline Chemical compound CC1=CC=CC(N(C=2C=CC=CC=2)C=2C=CC(=CC=2)C=2C=CC(=CC=2)N(C=2C=CC=CC=2)C=2C=C(C)C=CC=2)=C1 OGGKVJMNFFSDEV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- BSQBWXBFVYTYOL-UHFFFAOYSA-N 4,5-di(carbazol-9-yl)benzene-1,2-dicarbonitrile Chemical compound C1=CC=CC=2C3=CC=CC=C3N(C12)C1=CC(=C(C=C1N1C2=CC=CC=C2C=2C=CC=CC12)C#N)C#N BSQBWXBFVYTYOL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- AWXGSYPUMWKTBR-UHFFFAOYSA-N 4-carbazol-9-yl-n,n-bis(4-carbazol-9-ylphenyl)aniline Chemical compound C12=CC=CC=C2C2=CC=CC=C2N1C1=CC=C(N(C=2C=CC(=CC=2)N2C3=CC=CC=C3C3=CC=CC=C32)C=2C=CC(=CC=2)N2C3=CC=CC=C3C3=CC=CC=C32)C=C1 AWXGSYPUMWKTBR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004952 Polyamide Substances 0.000 description 2
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 2
- SMWDFEZZVXVKRB-UHFFFAOYSA-N Quinoline Chemical compound N1=CC=CC2=CC=CC=C21 SMWDFEZZVXVKRB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N Silane Chemical compound [SiH4] BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 2
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000012298 atmosphere Substances 0.000 description 2
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 2
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 2
- 238000010549 co-Evaporation Methods 0.000 description 2
- 239000003086 colorant Substances 0.000 description 2
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 2
- PMHQVHHXPFUNSP-UHFFFAOYSA-M copper(1+);methylsulfanylmethane;bromide Chemical compound Br[Cu].CSC PMHQVHHXPFUNSP-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- KZTYYGOKRVBIMI-UHFFFAOYSA-N diphenyl sulfone Chemical compound C=1C=CC=CC=1S(=O)(=O)C1=CC=CC=C1 KZTYYGOKRVBIMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000010893 electron trap Methods 0.000 description 2
- 239000005038 ethylene vinyl acetate Substances 0.000 description 2
- 239000010419 fine particle Substances 0.000 description 2
- 238000002189 fluorescence spectrum Methods 0.000 description 2
- 238000007646 gravure printing Methods 0.000 description 2
- 238000007644 letterpress printing Methods 0.000 description 2
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 2
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 2
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 238000007645 offset printing Methods 0.000 description 2
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 2
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 2
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 2
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920003227 poly(N-vinyl carbazole) Polymers 0.000 description 2
- 229920000172 poly(styrenesulfonic acid) Polymers 0.000 description 2
- 229920002647 polyamide Polymers 0.000 description 2
- 229920000767 polyaniline Polymers 0.000 description 2
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 2
- 229940005642 polystyrene sulfonic acid Drugs 0.000 description 2
- 239000004800 polyvinyl chloride Substances 0.000 description 2
- 229920000915 polyvinyl chloride Polymers 0.000 description 2
- 230000001737 promoting effect Effects 0.000 description 2
- 230000006798 recombination Effects 0.000 description 2
- 238000005215 recombination Methods 0.000 description 2
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 2
- 229920002050 silicone resin Polymers 0.000 description 2
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 2
- PUZPDOWCWNUUKD-UHFFFAOYSA-M sodium fluoride Chemical compound [F-].[Na+] PUZPDOWCWNUUKD-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 2
- 229920005992 thermoplastic resin Polymers 0.000 description 2
- 229920001187 thermosetting polymer Polymers 0.000 description 2
- 239000011787 zinc oxide Substances 0.000 description 2
- JYEUMXHLPRZUAT-UHFFFAOYSA-N 1,2,3-triazine Chemical group C1=CN=NN=C1 JYEUMXHLPRZUAT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FGRBYDKOBBBPOI-UHFFFAOYSA-N 10,10-dioxo-2-[4-(N-phenylanilino)phenyl]thioxanthen-9-one Chemical compound O=C1c2ccccc2S(=O)(=O)c2ccc(cc12)-c1ccc(cc1)N(c1ccccc1)c1ccccc1 FGRBYDKOBBBPOI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FKEASPXDTWVHGF-UHFFFAOYSA-N 10-hydroxy-1h-benzo[h]quinolin-2-one Chemical compound C1=CC(=O)NC2=C3C(O)=CC=CC3=CC=C21 FKEASPXDTWVHGF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WAZCYXLGIFUKPS-UHFFFAOYSA-N 11-phenyl-12-[4-(11-phenylindolo[2,3-a]carbazol-12-yl)-6-(4-phenylphenyl)-1,3,5-triazin-2-yl]indolo[2,3-a]carbazole Chemical compound C1=CC=CC=C1C1=CC=C(C=2N=C(N=C(N=2)N2C3=C4N(C=5C=CC=CC=5)C5=CC=CC=C5C4=CC=C3C3=CC=CC=C32)N2C3=C4N(C=5C=CC=CC=5)C5=CC=CC=C5C4=CC=C3C3=CC=CC=C32)C=C1 WAZCYXLGIFUKPS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- IRPGOXJVTQTAAN-UHFFFAOYSA-N 2,2,3,3,3-pentafluoropropanal Chemical compound FC(F)(F)C(F)(F)C=O IRPGOXJVTQTAAN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZCJJIQHVZCFSGZ-UHFFFAOYSA-N 2,8-bis(diphenylphosphoryl)dibenzothiophene Chemical compound C=1C=CC=CC=1P(C=1C=C2C3=CC(=CC=C3SC2=CC=1)P(=O)(C=1C=CC=CC=1)C=1C=CC=CC=1)(=O)C1=CC=CC=C1 ZCJJIQHVZCFSGZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WBIQQQGBSDOWNP-UHFFFAOYSA-N 2-dodecylbenzenesulfonic acid Chemical compound CCCCCCCCCCCCC1=CC=CC=C1S(O)(=O)=O WBIQQQGBSDOWNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- MJQNQKYYOCSNKD-UHFFFAOYSA-N 2-naphthalen-1-yl-1,3,4-oxadiazole Chemical compound O1C=NN=C1C1=CC=CC2=CC=CC=C12 MJQNQKYYOCSNKD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VXTSWPBXWJKHNB-UHFFFAOYSA-N 3,6-bis(3,6-diphenylcarbazol-9-yl)-9-[4-(4,6-diphenyl-1,3,5-triazin-2-yl)phenyl]carbazole Chemical compound C1=CC=CC=C1C1=CC=C(N(C=2C=C3C4=CC(=CC=C4N(C=4C=CC(=CC=4)C=4N=C(N=C(N=4)C=4C=CC=CC=4)C=4C=CC=CC=4)C3=CC=2)N2C3=CC=C(C=C3C3=CC(=CC=C32)C=2C=CC=CC=2)C=2C=CC=CC=2)C=2C3=CC(=CC=2)C=2C=CC=CC=2)C3=C1 VXTSWPBXWJKHNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZOKIJILZFXPFTO-UHFFFAOYSA-N 4-methyl-n-[4-[1-[4-(4-methyl-n-(4-methylphenyl)anilino)phenyl]cyclohexyl]phenyl]-n-(4-methylphenyl)aniline Chemical compound C1=CC(C)=CC=C1N(C=1C=CC(=CC=1)C1(CCCCC1)C=1C=CC(=CC=1)N(C=1C=CC(C)=CC=1)C=1C=CC(C)=CC=1)C1=CC=C(C)C=C1 ZOKIJILZFXPFTO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KLZUFWVZNOTSEM-UHFFFAOYSA-K Aluminum fluoride Inorganic materials F[Al](F)F KLZUFWVZNOTSEM-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 229910052582 BN Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910015902 Bi 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 1
- PZNSFCLAULLKQX-UHFFFAOYSA-N Boron nitride Chemical compound N#B PZNSFCLAULLKQX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OOQAPGNOZVHVDM-UHFFFAOYSA-N CC(C)(C)[Cu](C(C)(C)C)(C(C)(C)C)C(C)(C)C Chemical compound CC(C)(C)[Cu](C(C)(C)C)(C(C)(C)C)C(C)(C)C OOQAPGNOZVHVDM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052684 Cerium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920000089 Cyclic olefin copolymer Polymers 0.000 description 1
- 102100026816 DNA-dependent metalloprotease SPRTN Human genes 0.000 description 1
- 101710175461 DNA-dependent metalloprotease SPRTN Proteins 0.000 description 1
- 108091006149 Electron carriers Proteins 0.000 description 1
- 229910052691 Erbium Inorganic materials 0.000 description 1
- JIGUQPWFLRLWPJ-UHFFFAOYSA-N Ethyl acrylate Chemical compound CCOC(=O)C=C JIGUQPWFLRLWPJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052693 Europium Inorganic materials 0.000 description 1
- GJEPCLZVXSSTRW-UHFFFAOYSA-N F.F.F.Cl Chemical compound F.F.F.Cl GJEPCLZVXSSTRW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910015189 FeOx Inorganic materials 0.000 description 1
- 101000837344 Homo sapiens T-cell leukemia translocation-altered gene protein Proteins 0.000 description 1
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 1
- 241000254158 Lampyridae Species 0.000 description 1
- 239000002841 Lewis acid Substances 0.000 description 1
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920001609 Poly(3,4-ethylenedioxythiophene) Polymers 0.000 description 1
- 239000004695 Polyether sulfone Substances 0.000 description 1
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 1
- 229920001328 Polyvinylidene chloride Polymers 0.000 description 1
- JUJWROOIHBZHMG-UHFFFAOYSA-N Pyridine Chemical group C1=CC=NC=C1 JUJWROOIHBZHMG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NRCMAYZCPIVABH-UHFFFAOYSA-N Quinacridone Chemical class N1C2=CC=CC=C2C(=O)C2=C1C=C1C(=O)C3=CC=CC=C3NC1=C2 NRCMAYZCPIVABH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910018287 SbF 5 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910006404 SnO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 102100028692 T-cell leukemia translocation-altered gene protein Human genes 0.000 description 1
- BOTDANWDWHJENH-UHFFFAOYSA-N Tetraethyl orthosilicate Chemical compound CCO[Si](OCC)(OCC)OCC BOTDANWDWHJENH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910010413 TiO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007983 Tris buffer Substances 0.000 description 1
- 229910052769 Ytterbium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000611 Zinc aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000002835 absorbance Methods 0.000 description 1
- 239000006096 absorbing agent Substances 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 238000000862 absorption spectrum Methods 0.000 description 1
- 238000004220 aggregation Methods 0.000 description 1
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 description 1
- 229910052783 alkali metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001340 alkali metals Chemical class 0.000 description 1
- 229910052784 alkaline earth metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001342 alkaline earth metals Chemical class 0.000 description 1
- HXFVOUUOTHJFPX-UHFFFAOYSA-N alumane;zinc Chemical compound [AlH3].[Zn] HXFVOUUOTHJFPX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- IUFDZNVMARBLOJ-UHFFFAOYSA-K aluminum;quinoline-2-carboxylate Chemical compound [Al+3].C1=CC=CC2=NC(C(=O)[O-])=CC=C21.C1=CC=CC2=NC(C(=O)[O-])=CC=C21.C1=CC=CC2=NC(C(=O)[O-])=CC=C21 IUFDZNVMARBLOJ-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 150000001454 anthracenes Chemical class 0.000 description 1
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 description 1
- 125000004429 atom Chemical group 0.000 description 1
- 229910052788 barium Inorganic materials 0.000 description 1
- DSAJWYNOEDNPEQ-UHFFFAOYSA-N barium atom Chemical compound [Ba] DSAJWYNOEDNPEQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002585 base Substances 0.000 description 1
- 150000001572 beryllium Chemical class 0.000 description 1
- XZCJVWCMJYNSQO-UHFFFAOYSA-N butyl pbd Chemical compound C1=CC(C(C)(C)C)=CC=C1C1=NN=C(C=2C=CC(=CC=2)C=2C=CC=CC=2)O1 XZCJVWCMJYNSQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001716 carbazoles Chemical class 0.000 description 1
- 125000000609 carbazolyl group Chemical group C1(=CC=CC=2C3=CC=CC=C3NC12)* 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002041 carbon nanotube Substances 0.000 description 1
- 229910021393 carbon nanotube Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000002915 carbonyl group Chemical group [*:2]C([*:1])=O 0.000 description 1
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 description 1
- 229920001940 conductive polymer Polymers 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 238000001723 curing Methods 0.000 description 1
- 238000007766 curtain coating Methods 0.000 description 1
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 229910003460 diamond Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010432 diamond Substances 0.000 description 1
- 238000007607 die coating method Methods 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 229940060296 dodecylbenzenesulfonic acid Drugs 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 1
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 1
- 238000000695 excitation spectrum Methods 0.000 description 1
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 description 1
- 239000005357 flat glass Substances 0.000 description 1
- 125000003983 fluorenyl group Chemical class C1(=CC=CC=2C3=CC=CC=C3CC12)* 0.000 description 1
- 239000011888 foil Substances 0.000 description 1
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 1
- 230000005283 ground state Effects 0.000 description 1
- 238000013007 heat curing Methods 0.000 description 1
- RBTKNAXYKSUFRK-UHFFFAOYSA-N heliogen blue Chemical compound [Cu].[N-]1C2=C(C=CC=C3)C3=C1N=C([N-]1)C3=CC=CC=C3C1=NC([N-]1)=C(C=CC=C3)C3=C1N=C([N-]1)C3=CC=CC=C3C1=N2 RBTKNAXYKSUFRK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FFUAGWLWBBFQJT-UHFFFAOYSA-N hexamethyldisilazane Chemical compound C[Si](C)(C)N[Si](C)(C)C FFUAGWLWBBFQJT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000005524 hole trap Effects 0.000 description 1
- 238000004050 hot filament vapor deposition Methods 0.000 description 1
- 239000012943 hotmelt Substances 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005286 illumination Methods 0.000 description 1
- NJWNEWQMQCGRDO-UHFFFAOYSA-N indium zinc Chemical compound [Zn].[In] NJWNEWQMQCGRDO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- AMGQUBHHOARCQH-UHFFFAOYSA-N indium;oxotin Chemical compound [In].[Sn]=O AMGQUBHHOARCQH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 1
- 229910010272 inorganic material Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011147 inorganic material Substances 0.000 description 1
- 229920000554 ionomer Polymers 0.000 description 1
- 238000003475 lamination Methods 0.000 description 1
- 229910052746 lanthanum Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000007517 lewis acids Chemical class 0.000 description 1
- ORUIBWPALBXDOA-UHFFFAOYSA-L magnesium fluoride Chemical compound [F-].[F-].[Mg+2] ORUIBWPALBXDOA-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229910001635 magnesium fluoride Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 1
- 239000002905 metal composite material Substances 0.000 description 1
- 229910001512 metal fluoride Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- DCZNSJVFOQPSRV-UHFFFAOYSA-N n,n-diphenyl-4-[4-(n-phenylanilino)phenyl]aniline Chemical class C1=CC=CC=C1N(C=1C=CC(=CC=1)C=1C=CC(=CC=1)N(C=1C=CC=CC=1)C=1C=CC=CC=1)C1=CC=CC=C1 DCZNSJVFOQPSRV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000004767 nitrides Chemical class 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000004433 nitrogen atom Chemical group N* 0.000 description 1
- 239000011368 organic material Substances 0.000 description 1
- 150000004866 oxadiazoles Chemical class 0.000 description 1
- JMANVNJQNLATNU-UHFFFAOYSA-N oxalonitrile Chemical compound N#CC#N JMANVNJQNLATNU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000004880 oxines Chemical class 0.000 description 1
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005192 partition Methods 0.000 description 1
- PNJWIWWMYCMZRO-UHFFFAOYSA-N pent‐4‐en‐2‐one Natural products CC(=O)CC=C PNJWIWWMYCMZRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 238000000016 photochemical curing Methods 0.000 description 1
- 238000001420 photoelectron spectroscopy Methods 0.000 description 1
- 238000000085 photoelectron yield spectroscopy Methods 0.000 description 1
- 238000005268 plasma chemical vapour deposition Methods 0.000 description 1
- 239000002985 plastic film Substances 0.000 description 1
- 229920006255 plastic film Polymers 0.000 description 1
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920001200 poly(ethylene-vinyl acetate) Polymers 0.000 description 1
- 229920003229 poly(methyl methacrylate) Polymers 0.000 description 1
- 229920000412 polyarylene Polymers 0.000 description 1
- 239000004417 polycarbonate Substances 0.000 description 1
- 229920000515 polycarbonate Polymers 0.000 description 1
- 229920001225 polyester resin Polymers 0.000 description 1
- 239000004645 polyester resin Substances 0.000 description 1
- 229920006393 polyether sulfone Polymers 0.000 description 1
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 1
- 239000005020 polyethylene terephthalate Substances 0.000 description 1
- 229920000139 polyethylene terephthalate Polymers 0.000 description 1
- 229920006254 polymer film Polymers 0.000 description 1
- 239000002952 polymeric resin Substances 0.000 description 1
- 239000004926 polymethyl methacrylate Substances 0.000 description 1
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 description 1
- 239000005033 polyvinylidene chloride Substances 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 125000000714 pyrimidinyl group Chemical group 0.000 description 1
- 230000005610 quantum mechanics Effects 0.000 description 1
- 238000006862 quantum yield reaction Methods 0.000 description 1
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 1
- 238000010791 quenching Methods 0.000 description 1
- 230000000171 quenching effect Effects 0.000 description 1
- 239000012495 reaction gas Substances 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 229910052706 scandium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000007650 screen-printing Methods 0.000 description 1
- 229910000077 silane Inorganic materials 0.000 description 1
- HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N silicon carbide Chemical compound [Si+]#[C-] HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910010271 silicon carbide Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 1
- 235000013024 sodium fluoride Nutrition 0.000 description 1
- 239000011775 sodium fluoride Substances 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- 238000004528 spin coating Methods 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
- 229910052712 strontium Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000001424 substituent group Chemical group 0.000 description 1
- 150000003460 sulfonic acids Chemical class 0.000 description 1
- 125000000472 sulfonyl group Chemical group *S(*)(=O)=O 0.000 description 1
- 229920003051 synthetic elastomer Polymers 0.000 description 1
- 229920003002 synthetic resin Polymers 0.000 description 1
- 239000005061 synthetic rubber Substances 0.000 description 1
- 150000003518 tetracenes Chemical class 0.000 description 1
- 238000002230 thermal chemical vapour deposition Methods 0.000 description 1
- 229920001169 thermoplastic Polymers 0.000 description 1
- 239000004416 thermosoftening plastic Substances 0.000 description 1
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 1
- TVIVIEFSHFOWTE-UHFFFAOYSA-K tri(quinolin-8-yloxy)alumane Chemical compound [Al+3].C1=CN=C2C([O-])=CC=CC2=C1.C1=CN=C2C([O-])=CC=CC2=C1.C1=CN=C2C([O-])=CC=CC2=C1 TVIVIEFSHFOWTE-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 125000005259 triarylamine group Chemical group 0.000 description 1
- 125000002023 trifluoromethyl group Chemical group FC(F)(F)* 0.000 description 1
- 238000007740 vapor deposition Methods 0.000 description 1
- 125000000391 vinyl group Chemical group [H]C([*])=C([H])[H] 0.000 description 1
- 229920002554 vinyl polymer Polymers 0.000 description 1
- 229910052727 yttrium Inorganic materials 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Electroluminescent Light Sources (AREA)
Description
そこで、本発明は、上記のような点に着目してなされたものであり、意図しないエキサイプレックスによる特性低下を低減することが可能な有機エレクトロルミネッセンス素子を提供することを目的とする。
DH < HH …(1)
DL > HL …(2)
(式(1)と式(2)は、エネルギー準位の絶対値をそれぞれ表す)
図1は、本実施形態に係る有機エレクトロルミネッセンス素子の積層構成の一例を模式的に示すものである。本実施形態に係る有機エレクトロルミネッセンス素子は、図1に示すように、支持基板1上に、少なくとも、陽極2、発光層3、陰極4を備えている。より詳しくは、本実施形態に係る有機エレクトロルミネッセンス素子は、図1に示すように、支持基板1の一方の面上に形成された陽極2と、陽極2上に積層された正孔輸送層5と、正孔輸送層5上に積層された発光層3と、そして、発光層3の上に積層された電子輸送層6と、電子輸送層6上に積層されて陽極2と対向配置された陰極4と、陰極4を覆うように封入された樹脂バッファー層7と、樹脂バッファー層7を覆うように配置された封止基板8と、を備えている。上記各層の詳細について、以下、説明する。
支持基板1は、陽極2、発光層3、陰極4等を支持する基板であって、例えば、金属、ガラス、又はプラスチックなどのフィルムまたはシートによって構成されている。
プラスチック製のフィルムの例としては、ポリエチレンテレフタレートやポリプロピレン、シクロオレフィンポリマー、ポリアミド、ポリエーテルサルフォン、ポリメチルメタクリレート、ポリカーボネート等を挙げることができる。
なお、支持基板1の両面のうち、陽極2が形成されない側の面に、例えば、セラミック蒸着フィルムやポリ塩化三フッ化エチレン、ポリ塩化ビニリデン、ポリ塩化ビニル、エチレン−酢酸ビニル共重合体鹸化物などの他のガスバリア性フィルムを積層してもよい。
陽極2は、基板(支持基板1)上に陽極2の材料からなる層を成膜し、作製したものである。陽極2の材料としては、例えば、ITO(Indium Tin Oxide:インジウムスズ複合酸化物)やインジウム亜鉛複合酸化物、亜鉛アルミニウム複合酸化物などの金属複合酸化物や、金、白金などの金属材料や、これら金属酸化物や金属材料の微粒子をエポキシ樹脂やアクリル樹脂などに分散した微粒子分散膜を、単層もしくは積層したものをいずれも使用することができる。
陽極2には、例えばITOなど仕事関数の高い材料を選択することが好ましい。必要に応じて、陽極2の配線抵抗を低くするために、例えば、一様な網目状、櫛形あるいはグリッド型等の金属および/または合金の細線構造部を配置した導電性面を作製し、その上に陽極2を形成してもよい。
陽極2の形成方法としては、材料に応じて、例えば、抵抗加熱蒸着法、電子ビーム蒸着法、反応性蒸着法、イオンプレーティング法、スパッタリング法などの乾式成膜法や、グラビア印刷法、スクリーン印刷法などの湿式成膜法などを用いることができる。
正孔輸送層5は、図1に示すように、例えば、発光層3と陽極2との間に配置されている。
正孔輸送層5は、1層で形成されていてもよいし、複数層で形成されていてもよい。正孔輸送層5中の少なくとも1層は、陽極2から注入された正孔を陰極4の方向へ進め、正孔を通しながらも電子が陽極2の方向へ進行することを防止する機能を有していることが望ましい。また、正孔輸送層5中の陽極界面に接する1層は、電界印加時に陽極2から正孔輸送層5への正孔注入を促進する機能を有してもよい。また、正孔輸送層5中の発光層界面に接する1層は、正孔輸送層5から発光層3内への正孔輸送を促進する機能を有してもよい。また、正孔輸送層5は、1層で正孔注入及び正孔輸送の両方の機能を有していてもよい。
本実施形態に係る有機エレクトロルミネッセンス素子の発光層3は、少なくとも一種類以上の発光ドーパントと、少なくとも一種類以上のホスト化合物とを含有している。そして、その発光ドーパントのうち、少なくとも一種類は双極子モーメントが1デバイ以上の蛍光発光を示す材料である。また、ホスト化合物のHOMOのエネルギー準位の絶対値の最小値は、発光ドーパントのHOMOのエネルギー準位の絶対値の最大値より大きく、0.2eVより大きいことがより好ましい。また、ホスト化合物のLUMOのエネルギー準位の絶対値の最大値は、発光ドーパントのLUMOのエネルギー準位の絶対値の最小値より小さく、0.2eVより小さいことがより好ましい。以降、上記エネルギー準位の各絶対値の大小関係については、図2を参照しつつ説明する。図2は、本発明の実施形態に係る有機エレクトロルミネッセンス素子における、発光ドーパントのHOMOのエネルギー準位の絶対値DHと、発光ドーパントのLUMOのエネルギー準位の絶対値DLと、ホスト化合物のHOMOのエネルギー準位の絶対値HHと、ホスト化合物のLUMOのエネルギー準位の絶対値HLとの大小関係を示す概念図である。ここで、図中の「GL」は、上記絶対値HLと上記絶対値DLとのエネルギー差を示している。また、同図中の「GH」は、上記絶対値HHと上記絶対値DHとのエネルギー差を示している。つまり、上記「ホスト化合物のHOMOのエネルギー準位の絶対値の最小値は、発光ドーパントのHOMOのエネルギー準位の絶対値の最大値より大きく、0.2eVより大きいことがより好ましい。」とは、即ち図2に示したGHの絶対値が0.2eVより大きいことを意味している。なお、上記「エネルギー準位の絶対値」とは、真空準位を0としたときの各エネルギー準位の絶対値を意味するものである。また、以降、「エネルギー準位の絶対値」とは、真空準位を0としたときの各エネルギー準位の絶対値を意味するものとする。
1デバイ以上の双極子モーメントを有するTADFを示す物質の例としては、例えば、2−(ビフェニル−4−イル)−4,6−ビス(12−フェニルインドロ[2,3−a]カルバゾール−11−イル)−1,3,5−トリアジン(略称:PIC−TRZ、双極子モーメント1〜2)、1,2,3,5−テトラキス(カルバゾロ−9−リル)−4,6−ジシアノベンゼン(略称:4CzIPN、双極子モーメント4〜5)、4,5−ジ(9H−カルバゾール−9−イル)フタロニトリル(略称:2CzPN、双極子モーメント6〜7)を挙げることができる。
そのような化合物は、HOMOとLUMOとが分離しそれらの重なりが小さくなり、最低一重項励起状態(S1)のエネルギーレベルと、最低三重項励起状態(T1)のエネルギーレベルとのエネルギー差ΔESTが小さくなる。その結果、T1からS1への熱励起による逆項間交差が室温付近の温度でも効率良く進むようになり、発光に寄与していなかった三重項エネルギーを遅延蛍光として発光に使えるようになる。このため、上記化合物であれば、高発光効率化するので、特に好ましい。
双極子モーメントのデバイ数の上限値は特に限定されるものではないが、実用上、12デバイ程度が上限である。なお、双極子モーメントは、例えば、「MOPAC」、「Gaussian」、「Firefly」、「Spartan」などの量子力学を利用した計算化学プログラムによって求めた値を用いることができる。
また、発光ドーパントの濃度が10重量%以上の高濃度にした場合、有機エレクトロルミネッセンス素子の耐熱性を低下させないために、ガラス転移温度100℃以上の発光ドーパントを用いることが望ましい。
上記エネルギー差の絶対値の大小関係を、図3を用いて説明する。図3は、本実施形態に係る発光層3が一種類のホスト化合物及び二種類の発光ドーパントを含んだ場合のエネルギー準位の絶対値の大小関係を示す概念図である。図3中で、「ΔDH」とは、発光層3に含有される第1発光ドーパントと第2発光ドーパントとの間におけるHOMOのエネルギー差を意味している。つまり、上記「発光ドーパント間のHOMOのエネルギー差の絶対値(最大絶対値)を0.5eV以下にする」とは、図3中に示したΔDHの絶対値を0.5eV以下にすることを意味する。
ホスト化合物の三重項励起状態(T1)のエネルギーレベルは、発光ドーパントの三重項励起状態(T1)のエネルギーレベルより高い必要があるので、ホスト化合物が室温において発光寿命0.1μ秒以上を有するTADF材料であると、一重項励起状態(S1)と三重項励起状態(T1)とのエネルギーレベルが離れた、従来の燐光発光層に使われる発光寿命が100n秒未満の通常の蛍光性ホスト材料を使った場合に比べて一重項励起状態(S1)のエネルギーレベルを低くできる。そのため、エネルギー差を小さくでき、ホスト材料への電子と正孔の注入障壁が下がり、駆動電圧を1〜2V程度低くすることができる。このため、上記態様の有機エレクトロルミネッセンス素子であれば、電力効率や寿命の改善に効果がある。
電子輸送層6に用いられる材料、即ち電子輸送層材料としては、例えば、2−(4−ビフェニルイル)−5−(4−t−ブチルフェニル)−1,3,4−オキサジアゾール、2,5−ビス(1−ナフチル)−1,3,4−オキサジアゾール、オキサジアゾール誘導体やビス(10−ヒドロキシベンゾ[h]キノリノラート)ベリリウム錯体、トリアゾール化合物等の有機材料や、酸化亜鉛等のn型半導体からなる無機材料を用いることができる。また、これらの電子輸送層材料に、ナトリウムやバリウム、リチウムといった仕事関数が低いアルカリ金属、アルカリ土類金属を少量ドープすることにより、陰極界面に電子注入層を形成してもよい。
電子輸送層6の形成方法としては、用いる材料に応じて、例えば、抵抗加熱蒸着法、電子ビーム蒸着法、反応性蒸着法、イオンプレーティング法、スパッタリング法などの真空蒸着法を用いることができる。
陰極4は、発光層3への電子注入効率の高い、仕事関数の低い物質が相応しく用いられる。具体的には、Mg、Al、Yb等の金属単体を用いたり、発光媒体と接する界面にLiや酸化Li、LiF等の化合物を1nm程度挟んで、安定性・導電性の高いAg、Al、Cu等を積層して用いてもよい。または、電子注入効率と安定性を両立させるため、仕事関数が低いLi、Mg、Ca、Sr、La、Ce、Er、Eu、Sc、Y、Yb等の金属一種以上と、安定なAg、Al、Cu等の金属元素との合金系を用いてもよい。
本実施形態に係る有機エレクトロルミネッセンス素子は、封止材を備える。これは、本実施形態に係る発光層(有機発光層)3を形成する材料は大気中の水分や酸素によって容易に劣化してしまうため、外部と遮断する必要があるからである。本実施形態に係る封止材は、例えば、封止基板8と、陰極4またはパッシベーション層との間に形成された樹脂バッファー層7とを備えたものである。
樹脂バッファー層7の材料の例としては、エポキシ系樹脂、アクリル系樹脂、シリコーン樹脂、アイオノマー樹脂などからなる光硬化型、熱硬化型、2液硬化型等の接着性樹脂や粘着性樹脂、エチレンエチルアクリレート(EEA)ポリマー等のアクリル系樹脂、エチレンビニルアセテート(EVA)等のビニル系樹脂、ポリアミド、合成ゴム等の熱可塑性樹脂、ポリエチレンやポリプロピレンの酸変性物などの熱可塑性接着性樹脂等を挙げることができる。また、樹脂バッファー層7中には熱伝導性や強度を高めるために、例えば、ダイヤモンドや窒化アルミニウム等の微粉末やカーボンナノチューブ等が混合されていてもよい。
(1)本実施形態に係る有機エレクトロルミネッセンス素子は、支持基板1上に、少なくとも、陽極2と、有機物を少なくとも含む発光層3と、陰極4とをこの順に備えた有機エレクトロルミネッセンス素子であって、発光層3は、少なくとも一種類の発光ドーパントと、少なくとも一種類のホスト化合物とを含有し、発光ドーパントのうち、少なくとも一種類は、双極子モーメントが1デバイ以上の蛍光発光を示す材料であり、発光ドーパントのうち、HOMOのエネルギー準位の絶対値が最も大きい発光ドーパントのHOMOのエネルギー準位の絶対値DHと、LUMOのエネルギー準位の絶対値が最も小さい発光ドーパントのLUMOのエネルギー準位の絶対値DLと、ホスト化合物のうち、HOMOのエネルギー準位の絶対値が最も小さいホスト化合物のHOMOのエネルギー準位の絶対値HHと、LUMOのエネルギー準位の絶対値が最も大きいホスト化合物のLUMOのエネルギー準位の絶対値HLとが、下記式(3)及び式(4)を満たす。
DH < HH …(3)
DL > HL …(4)
(式(3)と式(4)は、エネルギー準位の絶対値をそれぞれ表す)
(3)また、本実施形態に係る発光層3に、発光ドーパントとして、双極子モーメントが1デバイ以上の蛍光発光を示す材料を二種類以上含有させ、且つそれらのHOMOのエネルギー準位の差ΔDHの最大絶対値を0.5eV以下、より好ましくは0.3eV以下としてもよい。
このように構成された有機エレクトロルミネッセンス素子であれば、発光層3に複数含有される、双極子モーメントが1デバイ以上の発光ドーパント間でのエキサイプレックスを低減することができる。また、そのような有機エレクトロルミネッセンス素子であれば、ホールの発光ドーパント上でのトラッピングによる素子の高電圧化、及び会合体やエキサイプレックス形成による色ずれといった特性低下を低減することができる。
このように補色の発光の組み合わせで構成された有機エレクトロルミネッセンス素子であれば、発光層3が発光する光の色を白色とすることができる。
(6)また、本実施形態に係る発光層3に、赤色を発光する赤色発光ドーパントと、緑色を発光する緑色発光ドーパントと、青色を発光する青色発光ドーパントとをそれぞれ含有させてもよい。
このように構成された有機エレクトロルミネッセンス素子であれば、発光層3が発光する光の色を白色とすることができる。
このように構成された有機エレクトロルミネッセンス素子であれば、正孔を発光ドーパントに有効にトラップし発光効率をより高めることができる。
このように構成された有機エレクトロルミネッセンス素子であれば、ホスト化合物から発光ドーパントへの必要最低限のエネルギー移動量を確保することができる。
また、フッ化リチウムやフッ化ナトリウムなどの薄膜を陰極4と有機発光媒体層との間に設け電子注入層としてもよい。
以下、実施例及び比較例を示して本発明を詳細に説明する。ただし、本発明は以下の記載によっては限定されない。
<第1実施例>
[素子作成]
図1に示すように、支持基板1(白板ガラス;縦100mm×横100mm×厚さ0.7mm)上にスパッタリング法により厚さ0.15μmのITOからなる陽極2を形成した。
まず、4,4’−ビス[N−(1−ナフチル)−N−フェニルアミノ]ビフェニル(略称:α−NPD)、次に、4,4’,4”−トリス(カルバゾール−9−イル)−トリフェニルアミン(略称:TCTA)をそれぞれ真空蒸着法により、成膜速度0.1nm/secとして、それぞれの厚さが30nmとなるように形成した。
なお、HOMOエネルギー準位の絶対値は、ITOガラス上に蒸着した膜を大気下光電子分光装置AC−1(商品名、理研計器株式会社製)で測定したイオン化エネルギーの値を用いた。また、LUMOのエネルギー準位の絶対値は、石英ガラス上に蒸着した膜を吸光度測定装置(商品名:UV−2000、株式会社島津製作所製)で吸収スペクトルの測定、または蛍光分光光度計(商品名:RF5300PC、株式会社島津製作所製)にて蛍光励起スペクトルの測定を行い、長波長側の吸収端波長からエネルギー差を求め、AC−1で求めたイオン化エネルギーから差し引いた値を用いた。
第1実施例と同一の方法で、正孔輸送層5を形成し、正孔輸送層5上に形成する発光層3には、双極子モーメントが1デバイ以上の蛍光発光ドーパント材料として、2CzPN(HOMOのエネルギー準位の絶対値DHは5.8eV)と、1,2,3,5−テトラキス(9H−カルバゾール−9−イル)−4,6−ジシアノベンゼン(略称:4CzIPN、MOPACによる計算値で双極子モーメント4〜5デバイ、HOMOのエネルギー準位の絶対値DHは5.8eV、LUMOのエネルギー準位の絶対値DLは3.4eV)を用い、さらに双極子モーメントが1デバイ未満の蛍光発光ドーパントとして双極子モーメントがMOPACによる計算値で0.1以下のジベンゾテトラフェニルペリフランテン(略称:DBP、HOMOのエネルギー準位の絶対値DHは5.5eV、LUMOのエネルギー準位の絶対値DLは3.5eV)を用いた。また、ホスト化合物には、第1実施例と同様に、ビス(2−(ジフェニルホスフィノ)フェニル)エーテルオキシド(DPEPO)を用い、ホストと3種のドーパントの比率は9:1、かつ蒸着膜中のモル分率が2CzPN>4CzIPN>DBPとなるように蒸着速度を調整し、厚さ30nmの発光層3を形成した。その後、電子輸送層6等を第1実施例と同一の方法で形成して、第2実施例に係る有機エレクトロルミネッセンス素子を得た。
第1実施例と同一の方法で、正孔輸送層5を形成し、正孔輸送層5上に形成する発光層3には、双極子モーメントが1デバイ以上の蛍光発光ドーパント材料として、2CzPNと、1,2,3,5−テトラキス(9H−カルバゾール−9−イル)−4,6−ジシアノベンゼン(4CzIPN、MOPACによる計算値で双極子モーメント4〜5デバイ、HOMOのエネルギー準位の絶対値DHは5.8eV、LUMOのエネルギー準位の絶対値DLは3.4eV)を用い、ホスト化合物には第1実施例と同様にDPEPOを用い、ホストとドーパントの比率は9:1、かつ蒸着膜中のモル分率が2CzPN>4CzIPNとなるように蒸着速度を調整し、厚さ30nmの発光層3を形成した。その後、電子輸送層6等は第1実施例と同一の方法で形成して、第3実施例に係る有機エレクトロルミネッセンス素子を得た。
このように得られた有機エレクトロルミネッセンス素子を駆動し、表示確認を行ったところ、DPEPOホスト中にそれぞれの発光ドーパントを混合して得た発光層3の蛍光スペクトルを成分として重ね合わせたスペクトルに類似した白色系発光が得られ、発光状態は良好であった。
第1実施例と同一の方法で、正孔輸送層5を形成し、正孔輸送層5上に形成する発光層3には、発光ドーパントとして、双極子モーメントが1デバイ以上である化合物として2CzPNを用い、ホスト化合物として、発光ドーパントのHOMOのエネルギー準位の絶対値DHに比べ、ホスト化合物のHOMOのエネルギー準位の絶対値HHが小さく、発光ドーパントのLUMOのエネルギー準位の絶対値DLに比べ、ホスト化合物のLUMOのエネルギー準位の絶対値HLも小さい化合物として、N,N’−ジフェニル−N,N’−ジ(m−トリル)ベンジジン(略称:TPD)(HOMOのエネルギー準位の絶対値HHは5.5eV、LUMOのエネルギー準位の絶対値HLは2.3eV)を用いた。また、ホスト化合物と発光ドーパントの比率が9:1となるように、ホスト化合物及び発光ドーパントの蒸着速度比(成膜速度比)を調整し、厚さ30nmの発光層3を形成した。その後、電子輸送層6等は第1実施例と同一の方法で形成して、第1比較例に係る有機エレクトロルミネッセンス素子を得た。
2…陽極
3…発光層
4…陰極
5…正孔輸送層
6…電子輸送層
7…樹脂バッファー層
8…封止基板
Claims (10)
- 支持基板上に、少なくとも、陽極と、有機物を少なくとも含む発光層と、陰極とをこの順に備えた有機エレクトロルミネッセンス素子であって、
前記発光層は、少なくとも一種類の発光ドーパントと、複数のホスト化合物とを含有し、
前記発光ドーパントのうち、少なくとも一種類は、双極子モーメントが1デバイ以上の蛍光発光を示す材料であり、
前記発光ドーパントのうち、HOMOのエネルギー準位の絶対値が最も大きい発光ドーパントのHOMOのエネルギー準位の絶対値DHと、LUMOのエネルギー準位の絶対値が最も小さい発光ドーパントのLUMOのエネルギー準位の絶対値DLと、前記ホスト化合物のうち、HOMOのエネルギー準位の絶対値が最も小さいホスト化合物のHOMOのエネルギー準位の絶対値HHと、LUMOのエネルギー準位の絶対値が最も大きいホスト化合物のLUMOのエネルギー準位の絶対値HLとが、下記式(1)及び式(2)を満たし、
前記複数のホスト化合物において、HOMO間のエネルギーレベルの差ΔHHの絶対値と、LUMO間のエネルギーレベルの差ΔHLの絶対値とがそれぞれ0.1eV以下であることを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子。
DH < HH …(1)
DL > HL …(2)
(式(1)と式(2)は、エネルギー準位の絶対値をそれぞれ表す) - 前記発光層は、前記発光ドーパントとして、双極子モーメントが1デバイ未満の蛍光発光を示す材料をさらに含有することを特徴とする請求項1に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
- 前記発光層は、前記発光ドーパントとして、双極子モーメントが1デバイ以上の蛍光発光を示す材料を二種類以上含有し、且つそれらのHOMOのエネルギー準位の差の最大絶対値が0.5eV以下であることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
- 前記発光層は、前記発光ドーパントとして、双極子モーメントが1デバイ以上の蛍光発光を示す材料のみを二種類以上含有し、且つそれらのHOMOのエネルギー準位の差の最大絶対値が0.5eV以下であることを特徴とする請求項1に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
- 前記発光層は、緑色を発光する緑色発光ドーパントと、青色を発光する青色発光ドーパントとを少なくとも含有することを特徴とする請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
- 前記発光層は、赤色を発光する赤色発光ドーパントをさらに含有することを特徴とする請求項5に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
- 前記発光層は、前記ホスト化合物を複数含有し、前記ホスト化合物のHOMOのエネルギー準位の絶対値HHと、前記発光ドーパントのHOMOのエネルギー準位の絶対値DHとのエネルギー差の絶対値は、0.2eV以上であることを特徴とする請求項1から請求項6のいずれか1項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
- 前記発光ドーパントの濃度は、前記発光層の重量に対し、0.05重量%以上49重量%以下の範囲内であることを特徴とする請求項1から請求項7のいずれか1項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
- 正孔輸送性が電子輸送性よりも高い前記ホスト化合物の場合には、前記発光ドーパントは、前記ホスト化合物のHOMOのエネルギー準位の絶対値HHより0.2eV以上小さいHOMOのエネルギー準位の絶対値DHを有し、かつ前記ホスト化合物のLUMOのエネルギー準位の絶対値HLより0.2eV未満の範囲で大きいLUMOのエネルギー準位の絶対値DLを有し、
正孔輸送性が電子輸送性よりも低い前記ホスト化合物の場合には、前記発光ドーパントは、前記ホスト化合物のHOMOのエネルギー準位のHH絶対値より0.2eV未満の範囲で小さいHOMOのエネルギー準位の絶対値DHを有し、かつ前記ホスト化合物のLUMOのエネルギー準位の絶対値HLより0.2eV以上大きいLUMOのエネルギー準位の絶対値DLを有することを特徴とする請求項1から請求項6のいずれか1項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。 - 前記発光ドーパントの濃度は、前記発光層の重量に対し、10重量%以上であり、
前記発光ドーパントのガラス転移温度は、100℃以上であることを特徴とする請求項1から請求項9のいずれか1項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2016003466A JP6662049B2 (ja) | 2016-01-12 | 2016-01-12 | 有機エレクトロルミネッセンス素子 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2016003466A JP6662049B2 (ja) | 2016-01-12 | 2016-01-12 | 有機エレクトロルミネッセンス素子 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2017126598A JP2017126598A (ja) | 2017-07-20 |
JP6662049B2 true JP6662049B2 (ja) | 2020-03-11 |
Family
ID=59364389
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2016003466A Expired - Fee Related JP6662049B2 (ja) | 2016-01-12 | 2016-01-12 | 有機エレクトロルミネッセンス素子 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6662049B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP7182774B2 (ja) * | 2017-09-29 | 2022-12-05 | 株式会社Kyulux | 発光素子 |
CN108511628B (zh) * | 2018-05-16 | 2021-03-02 | 云谷(固安)科技有限公司 | 有机电致发光装置 |
US11482681B2 (en) | 2018-07-27 | 2022-10-25 | Idemitsu Kosan Co., Ltd. | Compound, material for organic electroluminescence element, organic electroluminescence element, and electronic device |
US20220123249A1 (en) * | 2018-11-30 | 2022-04-21 | Kyulux, Inc. | Organic light emitting element |
CN114843410A (zh) * | 2021-01-30 | 2022-08-02 | 北京夏禾科技有限公司 | 一种叠层有机电致发光器件 |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8471461B2 (en) * | 2007-03-29 | 2013-06-25 | Dai Nippon Printing Co., Ltd. | Organic electroluminescent device and method for producing the same |
EP2980877B1 (en) * | 2013-03-29 | 2017-11-29 | Kyulux, Inc. | Organic electroluminescent element |
EP2980876B1 (en) * | 2013-03-29 | 2019-05-08 | Konica Minolta, Inc. | Organic electroluminescent element, lighting device and display device |
JP6627508B2 (ja) * | 2013-08-14 | 2020-01-08 | コニカミノルタ株式会社 | 有機エレクトロルミネッセンス素子、照明装置、表示装置及び蛍光発光性化合物 |
JP2015127313A (ja) * | 2013-12-27 | 2015-07-09 | 三星電子株式会社Samsung Electronics Co.,Ltd. | カルバゾール化合物、および有機発光素子 |
JP6417689B2 (ja) * | 2014-03-25 | 2018-11-07 | 凸版印刷株式会社 | 有機el発光装置 |
-
2016
- 2016-01-12 JP JP2016003466A patent/JP6662049B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2017126598A (ja) | 2017-07-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US11943945B2 (en) | Organic light-emitting diode containing co-hosts forming exciplex, and lighting device and display apparatus including same | |
EP1866985B1 (en) | Organic light-emitting device | |
EP2299786B1 (en) | Stacked organic light-emitting diode | |
JP5752806B2 (ja) | 有機発光素子およびその製造方法 | |
JP5333211B2 (ja) | 有機エレクトロルミネッセンス素子及びその製造方法 | |
JP6662049B2 (ja) | 有機エレクトロルミネッセンス素子 | |
US20120299045A1 (en) | Organic electroluminescent device with integrated layer for colour conversion | |
US20080003455A1 (en) | Organic El Device | |
WO2009142030A1 (ja) | 有機エレクトロルミネセンス素子、表示装置及び照明装置 | |
KR101581033B1 (ko) | 유기 발광 소자, 및 이를 포함하는 디스플레이 장치 및 조명 | |
JP2016225498A (ja) | 有機エレクトロルミネッセンス素子 | |
JP2007096023A (ja) | 有機発光素子 | |
JP2008300270A (ja) | 発光素子 | |
JP6417821B2 (ja) | 有機エレクトロルミネッセンス素子及び照明装置 | |
JP4802671B2 (ja) | 低分子有機薄膜を備える有機el素子 | |
JP5791129B2 (ja) | 有機エレクトロルミネッセンス素子及び有機エレクトロルミネッセンス照明装置 | |
JP6648418B2 (ja) | 有機エレクトロルミネッセンス素子 | |
JP6417689B2 (ja) | 有機el発光装置 | |
JP4949149B2 (ja) | 発光素子 | |
JP6182838B2 (ja) | 有機エレクトロルミネッセンス素子 | |
CN116240014A (zh) | 具有多逆系间窜越通道的激基复合物发光体系及有机电致发光器件 | |
JP6531360B2 (ja) | 有機el発光素子及び有機el発光素子の製造方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20181219 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20190909 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20190924 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20191125 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20200114 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20200127 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6662049 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |