JPWO2015125653A1 - 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パネル - Google Patents
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Abstract
Description
実施例1の有機ELパネルは、基板側から順に、陽極、正孔注入層、正孔輸送層、発光ユニット、電子輸送層、電子注入層及び陰極を有する有機EL素子を備えるものである。発光ユニットは、混合発光層と、混合発光層の両側にそれぞれ配置された発光ドーパント層とを含む。本明細書では、正孔輸送層側の発光ドーパント層を「第一の発光ドーパント層」と記載し、電子輸送層側の発光ドーパント層を「第二の発光ドーパント層」と記載し、両方を指す場合は単に「発光ドーパント層」と記載する。以上のように、発光ユニットは、正孔輸送側から順に、第一の発光ドーパント層、混合発光層、第二の発光ドーパント層が積層された構造を有するものである。
・発光ホスト材料と発光ドーパント材料とを共蒸着して形成される混合発光層126Aは1層だけとし、複数の混合発光層を積層する代わりに、実質的に発光ドーパント材料のみからなる発光ドーパント層(第一の発光ドーパント層125及び第二の発光ドーパント層127)を設けている。
・混合発光層126Aは、薄膜であり、かつバイポーラ特性である。
・第一の発光ドーパント層125及び第二の発光ドーパント層127は、島状の極薄膜である。
・正孔輸送層124のLUMO準位が高く、電子輸送層128のHOMO準位が低く、発光ユニット140Aからキャリアを逃がさずにブロックし、発光効率を向上させている。
実施例1は、トップ・エミッション型の有機ELパネルに関するものであったが、ボトム・エミッション型の有機ELパネルに、本発明の構成を適用することも可能である。実施例2は、ボトム・エミッション型の有機ELパネルに関し、一対の電極の構成以外は、実施例1の有機ELパネルと同様の構成を有する。
実施例1では、混合発光層126A中の第一の発光ホスト材料として、正孔輸送性が高いCBPを用いたが、本発明において、混合発光層は、2種類以上の発光ホスト材料を含んでもよい。実施例3は、第一の発光ホスト材料として、正孔輸送性が高いCBPと、電子輸送性が高い2,2’,2” −(1,3,5−Benzinetriyl)−tris(1−phenyl−1−H−benzimidazole(TPBI)とを1:1の重量比で混合させたものを用いたこと以外は、実施例1の有機ELパネルと同様の構成を有する。
実施例1では、混合発光層126Aの両側に、第一の発光ドーパント層125及び第二の発光ドーパント層127を配置したが、本発明において、発光ドーパント層は、混合発光層の片側のみに配置してもよい。実施例4は、第一の発光ドーパント層125、混合発光層126A及び第二の発光ドーパント層127によって構成される発光ユニット140Aの代わりに、第一の発光ドーパント層を含まず、かつ混合発光層の材料が変更された発光ユニットを用いたこと以外は、実施例1の有機ELパネルと同様の構成を有する。
実施例5は、混合発光層126Aと第二の発光ドーパント層127との間に、第一の発光ホスト材料を含有するブロック層を挿入したこと以外は、実施例1の有機ELパネルと同様の構成を有する。
実施例6では、白色表示の原理を説明する。実施例6は、陽極の構成を変更したこと以外は、実施例1の有機ELパネルと同様の構成を有する。
以下に、本発明に係る有機EL素子の好ましい態様の例を挙げる。各例は、本発明の要旨を逸脱しない範囲において適宜組み合わされてもよい。
110、210:基板
120A、120B、120C、120D、120E、120F、220A、220B:有機EL素子
121:反射電極
122、222:陽極
122B:青の画素の陽極
122G:緑の画素の陽極
122R:赤の画素の陽極
123、223:正孔注入層
124:正孔輸送層
125:第一の発光ドーパント層
126A、126B、126C:混合発光層
127:第二の発光ドーパント層
128:電子輸送層
129、229:電子注入層
130A、130B、230:陰極
131:ブロック層
140A、140B、140C、140D:発光ユニット
226B:青色発光層
226G:緑色発光層
226R:赤色発光層
226Y:黄色発光層
231:中間層
Claims (10)
- 陽極と、
正孔輸送層と、
発光ユニットと、
電子輸送層と、
陰極とを順に有する有機エレクトロルミネッセンス素子であって、
前記発光ユニットは、混合発光層を含み、かつ前記正孔輸送層と前記混合発光層との間、及び、前記電子輸送層と前記混合発光層との間の少なくとも一方に発光ドーパント層を含み、
前記混合発光層は、第一の発光ホスト材料及び第一の発光ドーパント材料を含有し、
前記発光ドーパント層は、実質的に第二の発光ドーパント材料のみからなり、前記混合発光層よりも薄いことを特徴とする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層の厚みは、1nm以下であることを特徴とする請求項1記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
- 前記第一の発光ホスト材料の正孔移動度μhと電子移動度μeの関係が、0.01<μe/μh<100を満たすことを特徴とする請求項1又は2に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
- 前記発光ドーパント層は、前記正孔輸送層と前記混合発光層との間に位置する第一の発光ドーパント層を含み、
前記正孔輸送層を構成する材料は、前記混合発光層及び前記第一の発光ドーパント層中に含有される全ての材料と比べて、最低空軌道のエネルギー準位が0.1eV以上高いことを特徴とする請求項1〜3のいずれか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層は、前記電子輸送層と前記混合発光層との間に位置する第二の発光ドーパント層を含み、
前記電子輸送層を構成する材料は、前記混合発光層及び前記第二の発光ドーパント層中に含有される全ての材料と比べて、最高被占軌道のエネルギー準位が0.1eV以上低いことを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。 - 前記発光ユニットは、前記混合発光層と前記発光ドーパント層との間にブロック層を含み、
前記ブロック層は、電子及び正孔の両キャリアを輸送できる材料を含有することを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。 - 前記ブロック層の材料の正孔移動度μhと電子移動度μeの関係が、0.01<μe/μh<100を満たすことを特徴とする請求項6に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
- 前記発光ユニットは、前記正孔輸送層側から、前記発光ドーパント層としての第一の発光ドーパント層、前記ブロック層としての第一のブロック層、及び、前記混合発光層を含み、
前記正孔輸送層を構成する材料は、前記混合発光層、前記第一のブロック層及び前記第一の発光ドーパント層中に含有される全ての材料と比べて、最低空軌道のエネルギー準位が0.1eV以上高いことを特徴とする請求項6又は7に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。 - 前記発光ユニットは、前記電子輸送層側から、前記発光ドーパント層としての第二の発光ドーパント層、前記ブロック層としての第二のブロック層、及び、前記混合発光層を含み、
前記電子輸送層を構成する材料は、前記混合発光層、前記第二のブロック層及び前記第二の発光ドーパント層中に含有される全ての材料と比べて、最高被占軌道のエネルギー準位が0.1eV以上低いことを特徴とする請求項6〜8のいずれかに記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。 - 基板と、前記基板上に配置された請求項1〜9のいずれかに記載の有機エレクトロルミネッセンス素子とを有することを特徴とする有機エレクトロルミネッセンスパネル。
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