WO2012141107A1 - 有機発光装置及びこれを用いた光源装置 - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to an organic light emitting device and a light source device using the same.
- Patent Document 1 discloses the following technique.
- this technique aims at providing the organic electroluminescent element which emits light with high efficiency with little change of a color with respect to the change of the voltage applied to an electrode.
- the organic EL element in Patent Document 1 is configured by laminating a substrate, an anode, a hole injection layer, a red light emitting layer, a green light emitting layer, a blue light emitting layer, and a cathode in this order.
- the light emitting unit is configured by stacking a red light emitting layer that emits red light, a green light emitting layer, and a blue light emitting layer in this order, and a light emitting layer having a longer peak wavelength of emitted light is disposed on the anode side.
- the first emitter is added to the first light emitting layer
- the second emitter is added to the second light emitting layer.
- the color changes from a color close to the emission color of the first emitter to a color close to the emission color of the second emitter.
- An object of the present invention is to provide an organic light-emitting device capable of reducing a change in chromaticity accompanying an increase in current density and a light source device using the same.
- the features of the present invention for solving the above-described problems are as follows.
- (1) It has a substrate and a first light emitting layer, a second light emitting layer, a third light emitting layer and a fourth light emitting layer formed on the substrate.
- One emitter is added, a second emitter is added to the second light emitting layer, a third first emitter and a third emitter are added to the third light emitting layer, and the fourth light emitting layer is added to the fourth light emitting layer.
- the fourth emitter is added, the first light emitting layer is in contact with the second light emitting layer, the third light emitting layer is in contact with the fourth light emitting layer, and the emission center wavelength of the first emitter is the second light emitting layer.
- the emission center wavelength of the emitter is greater than the emission center wavelength of the third emitter, the emission center wavelength of the third emitter is greater than the emission center wavelength of the third emitter, and the emission center wavelength of the third emitter is the emission center wavelength of the fourth emitter.
- the emission center wavelength of the first emitter and the emission center wavelength of the third emitter are the same wavelength region.
- Exist, emission center wavelength of the second emitter, the emission center wavelength of the third and second emission center wavelength and fourth emitters are organic light-emitting device to be in the same wavelength region.
- the emission center wavelength of the first emitter and the emission center wavelength of the third emitter are in the red region, the emission center wavelength of the second emitter, The organic light emitting device in which the emission center wavelength and the emission center wavelength of the fourth emitter are in the green region.
- the first emitter and the third first emitter are made of the same material, and the second emitter, the third second emitter, and the fourth emitter are made of the same material.
- the concentration (wt%) of the third emitter in the third light emitting layer is smaller than the concentration (wt%) of the third emitter in the third light emitting layer. .
- the concentration (wt%) of the third emitter in the third light emitting layer is the concentration (wt%) of the first emitter in the first light emitting layer and the second light emitting layer.
- the organic light-emitting device having a concentration greater than the concentration (wt%) of the second emitter in FIG. (7) The organic light emitting device according to (1), wherein only the fourth emitter is added as an emitter to the fourth light emitting layer.
- it has a first electrode formed on the substrate and a second electrode formed on the first electrode.
- the layer, the third light emitting layer, and the fourth light emitting layer are sandwiched between the first electrode and the second electrode, and from the first electrode toward the second electrode, the first light emitting layer, the second light emitting layer
- a fifth light-emitting layer is formed between the fourth light-emitting layer and the second electrode, and the light-emitting region of the emitter included in the fifth light-emitting layer is the same as that of the first emitter.
- the first light-emitting layer and the second light-emitting element each include a first electrode formed on the substrate and a second electrode formed on the first electrode.
- the layer, the third light emitting layer, and the fourth light emitting layer are sandwiched between the first electrode and the second electrode, and the second light emitting layer, the first light emission are directed from the first electrode toward the second electrode.
- An organic light emitting device in which a layer, a fourth light emitting layer, and a third light emitting layer are arranged in this order.
- a first light emitting unit and a second light emitting unit are provided, and the first light emitting unit includes a first lower electrode, a first light emitting layer, a second light emitting layer, and a first light emitting unit.
- the second light emitting unit has a second lower electrode, a third light emitting layer, a fourth light emitting layer, and a second upper electrode, the first upper electrode and the first light emitting unit.
- a first light-emitting layer and a second light-emitting layer are formed between the lower electrodes, and a third light-emitting layer and a fourth light-emitting layer are formed between the second upper electrode and the second lower electrode,
- the hole mobility of the first light emitting layer is smaller than the electron mobility of the second light emitting layer, and the hole mobility of the third light emitting layer is the electron of the fourth light emitting layer.
- the electron mobility of the first light emitting layer is smaller than the hole mobility of the second light emitting layer, and the electron mobility of the third light emitting layer is the hole of the fourth light emitting layer.
- a first electrode, a second electrode, a first light emitting layer, a second light emitting layer, and a third light emitting layer formed between the first electrode and the second electrode A first emitter is added to the first light emitting layer, a second emitter is added to the second light emitting layer, and a first emitter and a second emitter are added to the third light emitting layer.
- the first emission layer and the second emission layer are in contact, the second emission layer and the third emission layer are in contact, and the emission center wavelength of the first emitter is the emission center wavelength of the second emitter. Larger organic light emitting device.
- the hole mobility of the first light emitting layer is smaller than the electron mobility of the second light emitting layer, and the electron mobility of the second light emitting layer is the hole of the third light emitting layer. Less than the mobility, the electron mobility of the first light emitting layer is smaller than the hole mobility of the second light emitting layer, and the hole mobility of the second light emitting layer is smaller than the electron mobility of the third light emitting layer.
- Organic light emitting device (18) A light source device using the organic light-emitting device according to any one of (1) to (17).
- the OLED sectional view in one embodiment of the present invention is an energy level conceptual diagram in one embodiment of the present invention, and (b) is an energy level conceptual diagram in one embodiment of the present invention.
- the OLED sectional view in one embodiment of the present invention is an energy level conceptual diagram in one embodiment of the present invention.
- FIG. 1 is a cross-sectional view of an OLED in an embodiment of an organic light emitting device.
- the OLED 112 includes a substrate 101, a first electrode 102, a hole transport layer 103, a first light emitting layer 104, a second light emitting layer 105, an electron transport layer 108, a charge generation layer 113, a hole transport layer 103, a third Light emitting layer 107, fourth light emitting layer 141, electron transport layer 108, charge generation layer 113, hole transport layer 103, fifth light emitting layer 118, electron transport layer 108, and second electrode 109. These are arranged from the bottom in this order.
- the first light-emitting layer 104, the second light-emitting layer 105, the third light-emitting layer 107, and the fourth light-emitting layer 141 are sandwiched between the first electrode 102 and the second electrode 109.
- the fifth light emitting layer 118 is not necessarily arranged.
- the organic light-emitting device in FIG. 1 is a top emission type that extracts light emission from the second electrode 109 side. Become.
- the organic light emitting device in FIG. 1 is a bottom emission type in which light emission is extracted from the first electrode 102 side.
- the first substrate 101 and the first electrode 102, the first electrode 102 and the hole transport layer 103, the electron transport layer 108 and the second electrode 109 may be in contact with each other or another layer may be interposed. Absent.
- An example of the substrate 101 is a glass substrate.
- examples of the substrate 101 include a metal substrate, a plastic substrate on which an inorganic material such as SiO 2 , SiNx, Al 2 O 3 is formed.
- the metal substrate material include alloys such as stainless steel and alloy.
- the plastic substrate material include polyethylene terephthalate, polyethylene naphthalate, polymethyl methacrylate, polysulfone, polycarbonate, and polyimide.
- the anode material any material having transparency and a high work function can be used. Specifically, conductive oxides such as ITO and IZO and metals having a large work function such as thin Ag can be used.
- the electrode pattern can be formed on a substrate such as glass by using photolithography.
- the cathode material is a reflective electrode for reflecting light from the light emitting layer.
- a laminate of LiF and Al, an Mg: Ag alloy, or the like is preferably used.
- Cs compound, Ba compound, Ca compound etc. can be used instead of LiF.
- the pattern formation of the electrode can be generally performed using a vapor deposition apparatus or the like using a mask.
- the hole transport layer 103 is a layer having a function of transporting holes 136.
- As the hole transport material NPB of the following [Chemical Formula 8] and TAPC of the following [Chemical Formula 9] are desirable, but are not limited to these materials.
- the material which can be used together among the above may be contained in the hole transport layer 103 by 1 type (s) or 2 or more types.
- the hole transport layer 103 may be used as an electron blocking layer, that is, a layer having a function of blocking electrons from the light emitting layer, or the hole transport layer 103 used as the electron blocking layer and the original hole transport layer. What is used as 103 may be used in combination.
- the hole transport layer 103 may be used in combination with a hole injection layer.
- the hole injection layer is used for the purpose of improving luminous efficiency and lifetime. Moreover, although it is not essential, it is used for the purpose of relaxing the unevenness of the anode.
- a single hole injection layer or a plurality of hole injection layers may be provided.
- the hole injection layer is preferably a conductive polymer such as PEDOT (poly (3,4-ethylenedioxythiophene)): PSS (polystyrene sulfonate).
- PEDOT poly (3,4-ethylenedioxythiophene)
- PSS polystyrene sulfonate
- polypyrrole-based or triphenylamine-based polymer materials can be used.
- phthalocyanine compounds and starburst amine compounds that are often used in combination with a low molecular weight (weight average molecular weight 10,000 or less) material system are also applicable.
- the electron transport layer 108 is a layer having a function of transporting electrons 135.
- As the electron transport material 3TPYMB of the following [Chemical Formula 10] and Alq3 of the following [Chemical Formula 11] are preferable in that the HOMO level is deep, but the material is not limited to these materials.
- the material which can be used together among the above may be contained in the electron carrying layer 108 1 type, or 2 or more types.
- the electron transport layer 108 may be used as a hole blocking layer, that is, a layer having a function of blocking holes from the light emitting layer, or the electron transport layer 108 used as the hole blocking layer and the original electron transport layer. What is used as 108 may be used in combination. Further, the electron transport layer 108 may be used in combination with an electron injection layer.
- the electron injection layer improves the efficiency of electron injection from the cathode to the electron transport layer 108.
- lithium fluoride, magnesium fluoride, calcium fluoride, strontium fluoride, barium fluoride, magnesium oxide, and aluminum oxide are desirable.
- the material is not limited to these materials, and two or more of these materials may be used in combination.
- the charge generation layer 113 is a layer that maintains the inside of the charge generation layer 113 at an equipotential.
- a transparent conductive film such as ITO, an inorganic oxide such as V 2 O 5 , MoO 3 , and WO 3 and a metal film with a film thickness of 10 nm or less are desirable, but these materials are limited. is not.
- each light emitting unit has a structure connected via the charge generation layer 113, but the present invention is also applicable to a normal white OLED that does not use the charge generation layer 113.
- a two-layer stacked light-emitting layer of a first light-emitting layer 104 and a second light-emitting layer 105 and a two-layer stacked light-emitting layer of a third light-emitting layer 107 and a fourth light-emitting layer 141 are connected via a bipolar transport material. There are ways to connect.
- the light-emitting layer (the first light-emitting layer 104, the second light-emitting layer 105, the third light-emitting layer 107, the fourth light-emitting layer 141, and the fifth light-emitting layer 118) is an electron 135 injected from an electrode or the like. And the hole 136 recombines and emits light.
- the portion that emits light may be within the layer of the light emitting layer or may be the interface between the light emitting layer and a layer adjacent to the light emitting layer.
- the first light emitting layer 104 is composed of a host material of the light emitting layer and a first emitter.
- the second light emitting layer 105 is composed of a host material of the light emitting layer and a second emitter.
- the third light emitting layer 107 is composed of a host material of the light emitting layer, a third first emitter and a third second emitter.
- the fourth light emitting layer 141 is composed of a host material of the light emitting layer and a fourth emitter.
- the fifth light emitting layer 118 is composed of the host material of the light emitting layer and the fifth emitter.
- the center wavelength in the light emission of the first emitter is larger than the center wavelength in the light emission of the second emitter.
- the emission center wavelength of the third emitter is preferably larger than the emission center wavelength of the third emitter.
- the emission center wavelength of the third emitter is preferably larger than the emission center wavelength of the fourth emitter.
- the emission center wavelength is a wavelength at which the intensity of the emission spectrum of the emitter is maximized.
- the emission center wavelength of the emitter can be measured from the wavelength at which the intensity becomes maximum by acquiring the PL spectrum of the single light emitting layer film including only the emitter.
- the emission center wavelength of the first emitter and the emission center wavelength of the third emitter be in the same wavelength region. It is desirable that the emission center wavelength of the second emitter, the emission center wavelength of the third and second emitters, and the emission center wavelength of the fourth emitter exist in the same wavelength region.
- the third emitter is preferably made of the same material as the first emitter.
- the third second emitter and the fourth emitter are preferably the same material as the second emitter.
- the third first emitter is the same material as the first emitter, and the third second emitter and the fourth emitter are the same material as the second emitter.
- first emitter red region
- second emitter green region
- first emitter green region
- second emitter blue region
- first emitter red region
- second region Emitter blue region
- First emitter yellow region
- second emitter blue region
- First emitter light blue region
- second emitter blue region
- chromaticity (1) is desirable because it is a combination of emitters that can reduce changes and has high practicality.
- (3) is more desirable because the change in chromaticity can be reduced more than (1).
- (2) is most desirable because it can reduce the chromaticity change most.
- the host material of the light emitting layer is a material used for fixing the emitter.
- mCP of the following [Chemical Formula 1] and CBP of the following [Chemical Formula 12] are desirable, but the material is not limited to this material.
- the material which can be used together among the above 1 type (s) or 2 or more types may be contained in the light emitting layer.
- the light emitting region of the emitter included in the fifth light emitting layer 118 is preferably different from the light emitting region of the first emitter and the light emitting region of the second emitter.
- the light emission region of the emitter included in the fifth light emitting layer 118 is a blue region, thereby making the OLED 112 From which white light is emitted.
- the emitter is a material doped into the host material of the light emitting layer.
- a red phosphorescent material Ir (2-phq) 2acac of the following [Chemical Formula 2], Ir (piq) 3, Ir (piq) 2 (acac) of the following [Chemical Formula 3] and the like are desirable in terms of high quantum yield.
- the green phosphorescent material is preferably Ir (ppy) 2acac in the following [Chemical Formula 4] or Ir (ppy) 3 in the following [Chemical Formula 5] in terms of high quantum yield, but is limited to these materials. is not.
- FIr6 of the following [Chemical Formula 6] and FIrpic of the following [Chemical Formula 7] are desirable in terms of high quantum yield, but the material is not limited to these materials. Moreover, the material which can be used together among the above 1 type or 2 types may be contained in the light emitting layer.
- the red phosphorescent material refers to a material having a red light component having an emission maximum wavelength in a region of 620 nm or more and 750 nm or less (red region).
- the green phosphorescent material refers to a material having a green light component having an emission maximum wavelength in a region from 495 nm to 570 nm (green region).
- the blue phosphorescent material refers to a material having a blue light component having an emission maximum wavelength in a region of 495 nm or less (blue region).
- the yellow phosphorescent material refers to a material having a yellow light component having an emission maximum wavelength in a region of 570 nm to 590 nm (yellow region).
- the light emitting layer is formed by a known method such as a spin coating method, a casting method, an LB method, a spray method, an ink jet method, or a paint method using the host material and emitter of the light emitting layer described above.
- a two-layer light-emitting layer of a first light-emitting layer 104 and a second light-emitting layer 105 a two-layer light-emitting layer of a third light-emitting layer 107 and a fourth light-emitting layer 141, and a fifth light-emitting layer
- the total light from 118 becomes light from the OLED 114. Therefore, in order to obtain white light from the OLED 114 that does not depend on the current density of chromaticity, the following conditions can be considered.
- the current efficiency of the light-emitting portion obtained by combining two two-layer laminated light-emitting layers is independent of the current density.
- the current efficiency of the fifth light emitting layer 118 does not depend on the current density.
- the tendency of the current efficiency of the light-emitting portion combining the two two-layered light-emitting layers to decrease and the tendency of the current efficiency of the fifth light-emitting layer 118 to decrease is that the total light at a certain current density is always constant chromaticity. To keep the white light.
- the following conditions can be considered to satisfy the above (2).
- (2-1) The material used for the light emitting layer should not be decomposed or deteriorated even in a high current density region.
- Carriers are confined in the light emitting layer.
- (2-3) Excitons are confined in the light emitting layer.
- (2-4) The recombination region is distributed on the average in the light emitting layer.
- the present embodiment mainly assumes use in illumination, and the change in chromaticity is preferably (x, y ⁇ ⁇ 0.01). In the case where the fifth light emitting layer 118 does not exist in FIG. 1, the above (2) and (3) are not necessarily considered.
- FIG. 2 (a) and 2 (b) show conceptual diagrams of energy levels in the present example.
- the current density dependence of chromaticity is offset by using the two-layer laminated light emitting layer shown in FIG. 2A and the two-layer laminated light emitting layer shown in FIG. To do.
- FIG. 2 corresponds to the following (1).
- the hole mobility of the first light-emitting layer 104 is smaller than the electron mobility of the second light-emitting layer 105, and the hole mobility of the third light-emitting layer 107 is the electron mobility of the fourth light-emitting layer 141. Greater than degree.
- the electron mobility of the first light emitting layer 104 is smaller than the hole mobility of the second light emitting layer 105, and the electron mobility of the third light emitting layer 107 is the hole mobility of the fourth light emitting layer 141. Be bigger.
- the electron / hole mobility is an amount indicating the ease of movement of electrons / holes in a solid substance, and the unit is generally represented by cm 2 / Vs.
- the electron / hole mobility is measured by the TOF method or the IS method.
- TOF method a sheet-like electric charge is generated on one electrode side by a light pulse, swept to the opposite side by an electric field, travel time is measured from a transient current waveform, and mobility is obtained using an average electric field.
- the IS method applies a small sine wave voltage signal to the element and calculates the travel time, ie, mobility, by obtaining the impedance spectrum as a function of the frequency of the applied voltage signal from the amplitude and phase of the response current signal. It is a method to do.
- FIG. 2A includes a hole transport layer 103, a first light emitting layer 104, a second light emitting layer 105, and an electron transport layer 108. 2A, the LUMO 123 of the hole transport layer 103, the LUMO 124 of the host material of the first light emitting layer 104, the LUMO 125 of the host material of the second light emitting layer 105, the LUMO 126 of the electron transport layer 108, and the hole transport layer.
- holes 136 are injected from the hole transport layer 103 to the first light emitting layer 104, and electrons 135 are injected from the electron transport layer 108 to the second light emitting layer 105.
- the color changes from a color close to the emission color of the first emitter to a color close to the emission color of the second emitter.
- the HOMO 133 of the first emitter in the first luminescent layer with respect to the holes 136 is located at a deeper level than the LUMO 132 of the second emitter in the second luminescent layer 105 with respect to the electrons 135. 136 has a strong trapping property.
- the mobility of holes 136 in the first light-emitting layer 104 is smaller than the mobility of electrons 135 in the second light-emitting layer 105.
- both carriers recombine more strongly on the first light emitting layer 104 side than the interface between the first light emitting layer 104 and the second light emitting layer 105, and emit light.
- FIG. 2B includes a hole transport layer 103, a third light emitting layer 107, a fourth light emitting layer 141, and an electron transport layer 108.
- the second emitter LUMO 137 in the third light-emitting layer 107, the second emitter HOMO 138 in the third light-emitting layer 107, the first emitter LUMO 139 in the third light-emitting layer 107, the second A first emitter HOMO 140 in the third light-emitting layer 107, a second emitter LUMO 142 in the fourth light-emitting layer 141, and a second emitter HOMO 143 in the fourth light-emitting layer 141 are shown.
- the mobility of holes 136 in the third light emitting layer 107 is The mobility of the electrons 135 in the four light emitting layers 141 is larger. It is desirable that the fourth light emitting layer 141 contains no assist dopant, that is, only the second emitter is added as the emitter to the fourth light emitting layer 141.
- the mobility of the third light-emitting layer 107 and the fourth light-emitting layer 141 is different, and the rate of increase in mobility is the same as that of the third light-emitting layer 107 and the fourth light-emitting layer 141. This is because the light emitting layer 141 is different.
- the mobility of electrons 135 in the fourth light-emitting layer 141 increases, and the emission color changes from a color relatively close to the second emitter to a color relatively close to the first emitter. Become.
- the chromaticity associated with the change in current density can be obtained by using a combination of the two-layered light emitting layer as shown in FIG. 2A and the two-layered light emitting layer as shown in FIG. 2B. The change is canceled out and the chromaticity change can be reduced.
- the required characteristics of the emitter included in the light emitting layer are LUMO level and HOMO as the emitter included in the light emitting layer having a longer peak wavelength of emitted light.
- the level is low.
- the combination of materials that satisfy the above required characteristics is very limited in practice. Therefore, the above configuration has a problem in that a combination of light emitting layers using an emitter with high light emission efficiency cannot always be used.
- universality can be given to combinations of emitters that can be used in each light emitting layer.
- FIG. 3 is a cross-sectional view of an OLED according to an embodiment of the present invention.
- the two-layered light-emitting layer of the second light-emitting layer 105 and the first light-emitting layer 104, and the two-layered light-emitting layer of the fourth light-emitting layer 141 and the third light-emitting layer 107 can be reduced also by the combination.
- the color close to the light emission color of the first emitter is close to the light emission color of the second emitter. It will change to color. Since the LUMO 131 of the first emitter in the first light-emitting layer 104 for the electrons 135 exists at a deeper level than the HOMO 134 of the second emitter in the second light-emitting layer 105 for the holes 136, the electrons 135 has a strong trapping property. Therefore, the mobility of electrons 135 in the second light-emitting layer 105 is smaller than the mobility of holes 136 in the first light-emitting layer 104. As a result, both carriers recombine more strongly on the first light emitting layer 104 side than the interface between the second light emitting layer 105 and the first light emitting layer 104, and emit light.
- the chromaticity change occurs.
- the color close to the light emission color of the first emitter from the color close to the light emission color of the second emitter. It will change to color. Therefore, by using these two-layer laminated light emitting layers in combination, the change in chromaticity associated with the change in current density is offset, and the change in chromaticity can be reduced.
- the energy difference between the HOMO of the first emitter and the HOMO of the second emitter is preferably in the range of 0.0 to 0.3 eV.
- HOMO means Highest Occupied Molecular Orbital, which is the highest occupied orbit. That is, it indicates the orbit with the highest energy among the orbits in which electrons exist.
- the HOMO level is measured by photomolecular spectroscopy.
- the first light-emitting layer 104 and the second light-emitting layer 105, the third light-emitting layer 107, and the fourth light-emitting layer 141 are configured in series on the same plane. It is desirable. Moreover, the 1st light emitting layer 104 and the 2nd light emitting layer 105, the 3rd light emitting layer 107, and the 4th light emitting layer 141 may be comprised by the parallel structure.
- FIG. 4 is a cross-sectional view of an OLED according to an embodiment of the present invention.
- the total light from the first light emitting layer 104, the second light emitting layer 105, and the third light emitting layer 107 becomes light from the organic light emitting element 116.
- the mobility of each light emitting layer is such that the hole mobility of the first light emitting layer 104 is smaller than the electron mobility of the second light emitting layer 105, and the electron mobility of the second light emitting layer 105 is the first.
- the hole mobility of the second light emitting layer 105 is smaller than the hole mobility of the third light emitting layer 107, and the electron mobility of the first light emitting layer 104 is smaller than the hole mobility of the second light emitting layer 105. It is desirable that the degree is smaller than the electron mobility of the third light emitting layer 107.
- the current density dependency of one emission color (chromaticity) is determined from the combination of the first light emitting layer 104 and the second light emitting layer 105, and the second light emitting layer 105 From the combination of the third light emitting layer 107, the current density dependency of the other light emission color (chromaticity) is determined. In the case where the current density dependence between the two is contradictory, the current density dependence of the emission color (chromaticity) can be offset.
- the OLED 112 shown in FIG. 1 was produced as follows.
- a glass substrate 101 patterned with ITO (110 nm) as the first electrode 102 was immersed in acetone and subjected to ultrasonic cleaning for 10 minutes. Next, pure water cleaning and rotary drying were performed using an ultrasonic spin cleaning machine using pure water. Thereafter, the substrate was heated at 200 ° C. for 10 minutes in an air atmosphere using a hot plate. After heating, it was cooled for 10 minutes, and UV / O 3 treatment was performed for 30 minutes at an irradiation intensity of 8 mW / cm 2 .
- TAPC was formed as the hole transport layer 103 on the ITO of the substrate 101 subjected to these treatments by a vacuum deposition apparatus.
- the thickness of the hole transport layer 103 was 59 nm.
- a layer doped with Ir (piq) 2 (acac) (10 wt%) as the first emitter was formed on the hole transport layer 103 as the first light-emitting layer 104 to mCP.
- the central wavelength in light emission from Ir (piq) 2 (acac) is 620 nm.
- the film thickness of the first light emitting layer 104 was 20 nm.
- a layer obtained by doping mCP with Ir (ppy) 3 (10 wt%) as the second emitter was formed as the second light emitting layer 105 on the first light emitting layer 104.
- the central wavelength in light emission from Ir (ppy) 3 is 510 nm.
- the HOMO of the first emitter is 5.1 eV, while the HOMO of the second emitter is 5.6 eV.
- the film thickness of the second light emitting layer 105 was 20 nm.
- Alq 3 was formed as the electron transport layer 108 on the second light-emitting layer 105.
- the film thickness of the electron transport layer 108 was 40 nm.
- a co-deposited film of Alq3 and Li and V 2 O 5 were formed as the charge generation layer 113 on the electron transport layer 108. In both cases, the film thickness was 5 nm.
- TAPC was formed as the hole transport layer 103 on the charge generation layer 113.
- the thickness of the hole transport layer 103 was 23 nm.
- Ir (piq) 2 (acac) (3 wt%) as the first emitter and Ir (ppy) 3 (as the second emitter) are formed on the hole transport layer 103 as the third light-emitting layer 107 in mCP.
- a layer doped with 20 wt%) was formed.
- the thickness of the third light emitting layer 107 was 20 nm.
- the concentration (wt%) of the third emitter in the third light emitting layer 107 is made smaller than the concentration (wt%) of the third emitter in the third light emitting layer 107, thereby The efficiency of energy transfer from the host to the assist dopant and energy transfer from the assist dopant to the first emitter and the second emitter in the light emitting layer 107 is improved.
- the concentration (wt%) of the third emitter in the third light emitting layer 107 is set to the concentration (wt%) of the first emitter in the first light emitting layer 104 and the second emitter layer 105 in the second light emitting layer 105. Luminous efficiency can be improved by making it larger than the concentration (wt%) of the emitter.
- the fourth light-emitting layer 141 was formed on the third light-emitting layer 107.
- the film thickness of the fourth light emitting layer 141 was 20 nm.
- the hole mobility of the first light-emitting layer 104 is smaller than the electron mobility of the second light-emitting layer 105
- the hole mobility of the third light-emitting layer 107 is the electron mobility of the fourth light-emitting layer 141. Greater than.
- Alq3 was formed as the electron transport layer 108 on the fourth light emitting layer 141.
- the film thickness of the electron transport layer 108 was 40 nm.
- a co-deposited film of Alq3 and Li and V 2 O 5 were formed as the charge generation layer 113 on the electron transport layer 108. In both cases, the film thickness was 5 nm.
- TAPC was formed as the hole transport layer 103 on the charge generation layer 113.
- the thickness of the hole transport layer 103 was 95 nm.
- a layer obtained by doping UGH2 with FIr6 (20 wt%) was formed as the fifth light-emitting layer 118 on the hole transport layer 103.
- the central wavelength in light emission from FIr6 is 460 nm.
- the film thickness of the fifth light emitting layer 118 was 20 nm.
- 3TPYMB was formed as the electron transport layer 108 on the fifth light-emitting layer 118.
- the film thickness of the electron transport layer 108 was 30 nm.
- LiF / Al was vapor-deposited as the second electrode 109 on the electron transport layer 108.
- the film thickness of the second electrode 109 was 0.5 / 150 nm.
- sealing was performed using a sealing can with a sealing agent to produce an OLED 112 of an organic light emitting device.
- Comparative Example 1 As Comparative Example 1, an organic light emitting device in which the light emitting layer includes only a single emitter was produced.
- the cleaning process for the ITO-attached substrate is the same as that in the first embodiment.
- Example 1 In the organic layer and electrode deposition step, the part different from Example 1 is the order in which the light emitting layers are stacked.
- Example 1 the first light-emitting layer 104 / second light-emitting layer 105 / third light-emitting layer 107 / fourth light-emitting layer 141 were stacked in this order, but in Comparative Example 1, the first light-emitting layer 104 / The second light emitting layer 105 / the first light emitting layer 104 / the second light emitting layer 105 were stacked in this order. Finally, it sealed using the sealing can with the sealing agent, and produced the comparative example 1 of the organic light emitting element.
- Example 1 the change in chromaticity is reduced in Example 1 compared to Comparative Example 1.
- the change in chromaticity in Example 1 satisfies the target value (x, y ⁇ 0.01).
- the two-layer stacked light-emitting layer of the first light-emitting layer 104 and the second light-emitting layer 105 has a strong emission color of the second light-emitting layer 105, that is, green, as the current density increases. Tend to be.
- the emission color of the third light emitting layer 107 that is, red tends to become stronger with respect to the increase in current density. Therefore, it is considered that the combination of these two-layer laminated light emitting layers offsets the current density dependency of chromaticity and greatly suppresses the change in chromaticity.
- the relationship between the HOMO described above, that is, the HOMO of the first emitter and the HOMO of the second emitter are substantially the same level in the first embodiment. It is more certain that the two-layered light emitting layer has a tendency for green to become stronger with increasing current density. This is because the HOMO of the first emitter and the HOMO of the second emitter are approximately at the same level, as the current density increases, the holes accumulated in the HOMO level of the first emitter This is because the condition increases the possibility of propagation to the HOMO level.
- Example 2 the OLED 114 shown in FIG. 3 was produced as follows.
- the cleaning process for the ITO-attached substrate is the same as that in the first embodiment.
- Example 2 In the organic layer and electrode deposition step, the part different from Example 1 is the order in which the light emitting layers are stacked. In Example 2, the second light emitting layer 105 / first light emitting layer 104 / fourth light emitting layer 1411 / third light emitting layer 107 were stacked in this order. Finally, sealing was performed using a sealing can with a sealing agent, and an OLED 114 of an organic light emitting device was manufactured.
- Example 3 the OLED 116 shown in FIG. 4 was produced as follows.
- the cleaning process for the ITO-attached substrate is the same as that in the first embodiment.
- TAPC was formed as the hole transport layer 103 with a vacuum deposition apparatus.
- the thickness of the hole transport layer 103 was 59 nm.
- the first light-emitting layer 104 was formed as the first light-emitting layer 104 on the hole transport layer 103.
- the central wavelength in light emission from Rubrene is 560 nm.
- the film thickness of the first light emitting layer 104 was 20 nm.
- a layer obtained by doping UGH2 with FIr6 (10 wt%) as the second emitter was formed as the second light emitting layer 105 on the first light emitting layer 104.
- the film thickness of the second light emitting layer 105 was 20 nm.
- a layer obtained by doping UGH2 with Rubrene (3 wt%) and the second emitter FIr6 (20 wt%) as UGH2 was formed on the second light emitting layer 105 as the third light emitting layer 107.
- the thickness of the third light emitting layer 107 was 20 nm.
- 3TPYMB was formed as the electron transport layer 108 on the third light-emitting layer 107.
- the film thickness of the electron transport layer 108 was 30 nm.
- LiF / Al was vapor-deposited as the second electrode 109 on the electron transport layer 108.
- the film thickness of the second electrode 109 was 0.5 / 150 nm.
- sealing was performed using a sealing can with a sealing agent to produce an OLED 116 of an organic light emitting device.
- the evaluation method is the same as in Example 1.
- the chromaticity is 0.1 mA / cm 2 (0.367, 0.389) and 1 mA / cm 2 (0.360, 0.393), and the chromaticity change is ( ⁇ 0.3. 007, ⁇ 0.004).
- a common layer such as a charge transport layer can be formed at a time, the number of stacked layers can be reduced.
- Example 4 the OLED 117 shown in FIG. 5 was produced as follows.
- the cleaning process for the ITO-attached substrate is the same as that in the first embodiment.
- Example 4 the part different from Example 3 is the order in which the light emitting layers are stacked.
- Example 4 the third light-emitting layer 107 / second light-emitting layer 105 / first light-emitting layer 104 were stacked in this order.
- sealing was performed using a sealing can with a sealing agent, and an OLED 117 of an organic light emitting device was manufactured.
- an OLED 218 shown in FIG. 6 was produced as follows.
- the cleaning process for the ITO-attached substrate is the same as that in the first embodiment.
- the first lower electrode 115-1, the second lower electrode 115-2, and the third lower electrode 115-3 were formed on the substrate 101 subjected to the cleaning treatment.
- the first lower electrode 115-1, the second lower electrode 115-2, and the third lower electrode 115-3 were made of ITO.
- TAPC was formed as the hole transport layer 103 by a vacuum deposition apparatus.
- the film thickness of the hole transport layer 103 was 40 nm.
- a layer doped with Ir (piq) 2 (acac) (10 wt%) as the first emitter was formed on the hole transport layer 103 as the first light-emitting layer 104 to mCP.
- the film thickness of the first light emitting layer 104 was 20 nm.
- a layer obtained by doping mCP with Ir (ppy) 3 (10 wt%) as the second emitter was formed as the second light emitting layer 105 on the first light emitting layer 104.
- the film thickness of the second light emitting layer 105 was 20 nm.
- Alq3 was formed as the electron transport layer 108 on the second light emitting layer 105.
- the film thickness of the electron transport layer 108 was 55 nm.
- LiF / Al was deposited on the electron transport layer 108 as the first upper electrode 215-1.
- the film thickness of the first upper electrode 215-1 was 0.5 / 150 nm.
- the first lower electrode 115-1, the first light emitting layer 104, the second light emitting layer 105, and the first upper electrode 215-1 form a first light emitting unit.
- the second light emitting layer 105 may be formed on the hole transport layer 103, and the first light emitting layer 104 may be formed on the second light emitting layer 105.
- TAPC was formed as the hole transport layer 103 on the second lower electrode 115-2 by a vacuum deposition apparatus.
- the film thickness of the hole transport layer 103 was 40 nm.
- Ir (piq) 2 (acac) (3 wt%) as the first emitter and Ir (ppy) 3 (as the second emitter) are formed on the hole transport layer 103 as the third light-emitting layer 107 in mCP.
- a layer doped with 20 wt%) was formed.
- the thickness of the third light emitting layer 107 was 20 nm.
- a layer obtained by doping mCP with Ir (ppy) 3 (10 wt%) as the second emitter was formed on the third light emitting layer 107 as the fourth light emitting layer 141.
- the film thickness of the fourth light emitting layer 141 was 20 nm.
- Alq3 was formed as the electron transport layer 108 on the fourth light-emitting layer 141.
- the film thickness of the electron transport layer 108 was 55 nm.
- the second upper electrode 215-2 On the electron transport layer 108, LiF / Al was deposited as the second upper electrode 215-2.
- the second upper electrode 215-2 was 0.5 / 150 nm.
- the second lower electrode 115-2, the third light emitting layer 107, the fourth light emitting layer 141, and the second upper electrode 215-2 form a second light emitting unit.
- the fourth light emitting layer 141 may be formed on the hole transport layer 103, and the third light emitting layer 107 may be formed on the fourth light emitting layer 141.
- TAPC was formed as the hole transport layer 103 on the third lower electrode 115-3 by a vacuum deposition apparatus.
- the film thickness of the hole transport layer 103 was 40 nm.
- a layer obtained by doping UGH2 with FIr6 (20 wt%) was formed as the fifth light-emitting layer 118 on the hole transport layer 103.
- the film thickness of the fifth light emitting layer 118 was 20 nm.
- Alq 3 was formed as the electron transport layer 108 on the fifth light emitting layer 118.
- the film thickness of the electron transport layer 108 was 55 nm.
- the third upper electrode 215-3 On the electron transport layer 108, LiF / Al was deposited as the third upper electrode 215-3.
- the film thickness of the third upper electrode 215-3 was 0.5 / 150 nm.
- the third lower electrode 115-3, the fifth light emitting layer 11, and the third upper electrode 215-3 constitute a third light emitting unit. In the present embodiment, the third light emitting unit may not be provided.
- sealing was performed using a sealing can with a sealing agent to produce an OLED 218 of an organic light emitting device.
- the first upper electrode 215-1 and the second lower electrode 115-2 are electrically connected.
- the second upper electrode 215-2 and the third lower electrode 115-3 are electrically connected. Thereby, the first light emitting unit, the second light emitting unit, and the third light emitting unit are connected in series.
- the merit of the serial structure includes cost reduction by reducing the number of process steps.
- the OLED 119 shown in FIG. 7 is manufactured by the first light emitting layer 104 and the third light emitting layer 107, the second light emitting layer 105, and the fourth light emitting layer 141 in the method for manufacturing the OLED 116.
- the OLED 119 shown in FIG. 7 is manufactured by the first light emitting layer 104 and the third light emitting layer 107, the second light emitting layer 105, and the fourth light emitting layer 141 in the method for manufacturing the OLED 116.
- the OLED 119 shown in FIG. 7 is manufactured by the first light emitting layer 104 and the third light emitting layer 107, the second light emitting layer 105, and the fourth light emitting layer 141 in the method for manufacturing the OLED 116.
- the OLED 119 shown in FIG. 7 is manufactured by the first light emitting layer 104 and the third light emitting layer 107, the second light emitting layer 105, and the fourth light emitting layer 141 in the method for manufacturing the OLED 116.
- a third lower electrode 115-3 and a fourth lower electrode 115-4 were formed on the substrate 101 subjected to the cleaning treatment.
- the third light emitting unit is formed in the same manner as in the fifth embodiment. In the present embodiment, the third light emitting unit may not be provided.
- TAPC was formed as the hole transport layer 103 on the fourth lower electrode 115-4 by a vacuum vapor deposition apparatus.
- the film thickness of the hole transport layer 103 was 40 nm.
- the first light-emitting layer 104 and the third light-emitting layer 107 were formed on the hole transport layer 103.
- the first light emitting layer 104 and the third light emitting layer 107 are formed in the same layer.
- the first light-emitting layer 104 is a layer in which mCP is doped with Ir (piq) 2 (acac) (10 wt%) as the first emitter, and the thickness of the first light-emitting layer 104 is 20 nm.
- the third light emitting layer 107 is a layer in which mCP is doped with Ir (piq) 2 (acac) (3 wt%) as the first emitter and Ir (ppy) 3 (20 wt%) as the second emitter.
- the film thickness of the third light emitting layer 107 was 20 nm.
- the second light-emitting layer 105 and the fourth light-emitting layer 141 were formed on the first light-emitting layer 104 and the third light-emitting layer 107.
- the second light emitting layer 105 and the fourth light emitting layer 141 are formed in the same layer.
- the second light emitting layer 105 is a layer obtained by doping mCP with Ir (ppy) 3 (10 wt%) as the second emitter, and the thickness of the second light emitting layer 105 was 20 nm.
- the fourth light-emitting layer 141 is a layer obtained by doping mCP with Ir (ppy) 3 (10 wt%) as the second emitter, and the film thickness of the fourth light-emitting layer 141 was 20 nm.
- the second light-emitting layer 105 and the fourth light-emitting layer 141 are formed over the hole-transport layer 103, and the first light-emitting layer 104 and the third light-emitting layer are formed over the second light-emitting layer 105 and the fourth light-emitting layer 141.
- the layer 107 may be formed.
- Alq3 was formed as the electron transport layer 108 on the second light-emitting layer 105 and the fourth light-emitting layer 141.
- the film thickness of the electron transport layer 108 was 55 nm.
- the fourth upper electrode 215-4 On the electron transport layer 108, LiF / Al was deposited as the fourth upper electrode 215-4.
- the film thickness of the fourth upper electrode 215-4 was 0.5 / 150 nm.
- the fourth lower electrode 115-4, the first light emitting layer 104, the second light emitting layer 105, the third light emitting layer 107, the fourth light emitting layer 141, and the fourth upper electrode 215-4 provide the fourth light emission. Become a unit.
- the fourth upper electrode 215-4 and the third lower electrode 115-3 are electrically connected. Thereby, the third light emitting unit and the fourth light emitting unit are connected in series.
- the merit of the parallel structure includes cost reduction by reducing the number of process steps.
- the evaluation method is the same as in Example 1.
- the chromaticity is 0.1 mA / cm 2 (0.345, 0.395), 1 mA / cm 2 (0.340, 0.399), and the chromaticity change is ( ⁇ 0. 005, ⁇ 0.004).
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Abstract
電流密度の増大に伴う色度変化を低減できる有機発光装置及びこれを用いた光源装置を提供する。 第一の発光層には第一のエミッタが添加され、第二の発光層には第二のエミッタが添加され、第三の発光層には第三一のエミッタおよび第三二のエミッタが添加され、第四の発光層には第四のエミッタが添加され、第一のエミッタの発光中心波長は、第二のエミッタの発光中心波長より大きく、第三一のエミッタの発光中心波長は、第三二のエミッタの発光中心波長より大きく、第三一のエミッタの発光中心波長は、第四のエミッタの発光中心波長より大きく、第一のエミッタの発光中心波長および第三一のエミッタの発光中心波長は、同じ波長領域に存在し、第二のエミッタの発光中心波長,第三二のエミッタの発光中心波長および第四のエミッタの発光中心波長は、同じ波長領域に存在する有機発光装置。
Description
本発明は、有機発光装置及びこれを用いた光源装置に関する。
従来例として、特許文献1には次のような技術が開示されている。なお、この技術は、電極に印加する電圧の変化に対して、色味の変化の少なく、かつ高効率で発光する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ものである。
特許文献1における有機EL素子は、基板と、陽極と、正孔注入層と、赤色発光層と、緑色発光層と、青色発光層と、陰極とがこの順で積層されて構成される。発光部は、赤色を発光する赤色発光層と、緑色発光層と、青色発光層とがこの順で積層されて構成され、発光する光のピーク波長が長い発光層ほど陽極側に配置される。
第一の発光層および第二の発光層の2層積層発光層の組合せにおいて、第一の発光層に第一のエミッタが添加され、第二の発光層に第二のエミッタが添加されている場合、電流密度の増大に伴い、第一のエミッタの発光色に近い色から第二のエミッタの発光色に近い色に変化する。
本発明は、電流密度の増大に伴う色度変化を低減できる有機発光装置及びこれを用いた光源装置を提供することを目的とする。
上記課題を解決するための本発明の特徴は以下の通りである。
(1)基板と、基板の上に形成された第一の発光層,第二の発光層,第三の発光層および第四の発光層と、を有し、第一の発光層には第一のエミッタが添加され、第二の発光層には第二のエミッタが添加され、第三の発光層には第三一のエミッタおよび第三二のエミッタが添加され、第四の発光層には第四のエミッタが添加され、第一の発光層は第二の発光層に接し、第三の発光層は第四の発光層に接し、第一のエミッタの発光中心波長は、第二のエミッタの発光中心波長より大きく、第三一のエミッタの発光中心波長は、第三二のエミッタの発光中心波長より大きく、第三一のエミッタの発光中心波長は、第四のエミッタの発光中心波長より大きく、第一のエミッタの発光中心波長および第三一のエミッタの発光中心波長は、同じ波長領域に存在し、第二のエミッタの発光中心波長,第三二のエミッタの発光中心波長および第四のエミッタの発光中心波長は、同じ波長領域に存在する有機発光装置。
(2)上記(1)において、第二のエミッタの発光中心波長,第三二のエミッタの発光中心波長および第四のエミッタの発光中心波長は、青色領域に存在する有機発光装置。
(3)上記(1)において、第一のエミッタの発光中心波長および第三一のエミッタの発光中心波長は、赤色領域に存在し、第二のエミッタの発光中心波長,第三二のエミッタの発光中心波長および第四のエミッタの発光中心波長は、緑色領域に存在する有機発光装置。
(4)上記(1)において、第一のエミッタおよび第三一のエミッタは、同じ材料で構成され、第二のエミッタ,第三二のエミッタおよび第四のエミッタは同じ材料で構成される有機発光装置。
(5)上記(1)において、第三の発光層における第三一のエミッタの濃度(wt%)は、第三の発光層における第三二のエミッタの濃度(wt%)より小さい有機発光装置。
(6)上記(1)において、第三の発光層における第三二のエミッタの濃度(wt%)は、第一の発光層における第一のエミッタの濃度(wt%)および第二の発光層における第二のエミッタの濃度(wt%)より大きい有機発光装置。
(7)上記(1)において、第四の発光層には、エミッタとして第四のエミッタのみが添加される有機発光装置。
(8)上記(1)において、基板上に形成された第一の電極と、第一の電極上に形成された第二の電極と、を有し、第一の発光層,第二の発光層,第三の発光層および第四の発光層は第一の電極および第二の電極で挟持され、第一の電極から第二の電極に向かって、第一の発光層,第二の発光層,第三の発光層および第四の発光層の順に配置される有機発光装置。
(9)上記(8)において、第四の発光層および第二の電極の間に第五の発光層が形成され、第五の発光層に含まれるエミッタの発光領域は、第一のエミッタの発光領域および第二のエミッタの発光領域と異なる有機発光装置。
(10)上記(1)において、基板上に形成された第一の電極と、第一の電極上に形成された第二の電極と、を有し、第一の発光層,第二の発光層,第三の発光層および第四の発光層は第一の電極および第二の電極で挟持され、第一の電極から第二の電極に向かって、第二の発光層,第一の発光層,第四の発光層および第三の発光層の順に配置される有機発光装置。
(11)上記(1)において、第一の発光ユニットおよび第二の発光ユニットを有し、第一の発光ユニットは、第一の下部電極,第一の発光層,第二の発光層および第一の上部電極を有し、第二の発光ユニットは、第二の下部電極,第三の発光層,第四の発光層および第二の上部電極を有し、第一の上部電極および第一の下部電極の間に第一の発光層および第二の発光層が形成され、第二の上部電極および第二の下部電極の間に第三の発光層および第四の発光層が形成され、第一の上部電極および第二の下部電極が電気的に接続されることで、第一の発光ユニットおよび第二の発光ユニットは直列に接続される有機発光装置。
(12)上記(1)において、第一の発光層および第三の発光層は同層に形成され、第二の発光層および第四の発光層は同層に形成される有機発光装置。
(13)上記(1)において、第一の発光層の正孔移動度が第二の発光層の電子移動度より小さく、第三の発光層の正孔移動度が第四の発光層の電子移動度より大きい有機発光装置。
(14)上記(1)において、第一の発光層の電子移動度が第二の発光層の正孔移動度より小さく、第三の発光層の電子移動度が第四の発光層の正孔移動度より大きい有機発光装置。
(15)上記(1)において、第一のエミッタのHOMOと第二のエミッタのHOMOのエネルギー差が0.0から0.3eVの範囲となる有機発光装置。
(16)第一の電極と、第二の電極と、第一の電極及び第二の電極の間に形成された第一の発光層,第二の発光層,第三の発光層と、を有し、第一の発光層には第一のエミッタが添加され、第二の発光層には第二のエミッタが添加され、第三の発光層には第一のエミッタおよび第二のエミッタが添加され、第一の発光層と第二の発光層とが接し、第二の発光層と第三の発光層とが接し、第一のエミッタの発光中心波長が第二のエミッタの発光中心波長より大きい有機発光装置。
(17)上記(16)において、第一の発光層の正孔移動度が第二の発光層の電子移動度より小さく、第二の発光層の電子移動度が第三の発光層の正孔移動度より小さく、第一の発光層の電子移動度が第二の発光層の正孔移動度より小さく、第二の発光層の正孔移動度が第三の発光層の電子移動度より小さい有機発光装置。
(18)上記(1)から(17)のいずれかに記載の有機発光装置を用いた光源装置。
(1)基板と、基板の上に形成された第一の発光層,第二の発光層,第三の発光層および第四の発光層と、を有し、第一の発光層には第一のエミッタが添加され、第二の発光層には第二のエミッタが添加され、第三の発光層には第三一のエミッタおよび第三二のエミッタが添加され、第四の発光層には第四のエミッタが添加され、第一の発光層は第二の発光層に接し、第三の発光層は第四の発光層に接し、第一のエミッタの発光中心波長は、第二のエミッタの発光中心波長より大きく、第三一のエミッタの発光中心波長は、第三二のエミッタの発光中心波長より大きく、第三一のエミッタの発光中心波長は、第四のエミッタの発光中心波長より大きく、第一のエミッタの発光中心波長および第三一のエミッタの発光中心波長は、同じ波長領域に存在し、第二のエミッタの発光中心波長,第三二のエミッタの発光中心波長および第四のエミッタの発光中心波長は、同じ波長領域に存在する有機発光装置。
(2)上記(1)において、第二のエミッタの発光中心波長,第三二のエミッタの発光中心波長および第四のエミッタの発光中心波長は、青色領域に存在する有機発光装置。
(3)上記(1)において、第一のエミッタの発光中心波長および第三一のエミッタの発光中心波長は、赤色領域に存在し、第二のエミッタの発光中心波長,第三二のエミッタの発光中心波長および第四のエミッタの発光中心波長は、緑色領域に存在する有機発光装置。
(4)上記(1)において、第一のエミッタおよび第三一のエミッタは、同じ材料で構成され、第二のエミッタ,第三二のエミッタおよび第四のエミッタは同じ材料で構成される有機発光装置。
(5)上記(1)において、第三の発光層における第三一のエミッタの濃度(wt%)は、第三の発光層における第三二のエミッタの濃度(wt%)より小さい有機発光装置。
(6)上記(1)において、第三の発光層における第三二のエミッタの濃度(wt%)は、第一の発光層における第一のエミッタの濃度(wt%)および第二の発光層における第二のエミッタの濃度(wt%)より大きい有機発光装置。
(7)上記(1)において、第四の発光層には、エミッタとして第四のエミッタのみが添加される有機発光装置。
(8)上記(1)において、基板上に形成された第一の電極と、第一の電極上に形成された第二の電極と、を有し、第一の発光層,第二の発光層,第三の発光層および第四の発光層は第一の電極および第二の電極で挟持され、第一の電極から第二の電極に向かって、第一の発光層,第二の発光層,第三の発光層および第四の発光層の順に配置される有機発光装置。
(9)上記(8)において、第四の発光層および第二の電極の間に第五の発光層が形成され、第五の発光層に含まれるエミッタの発光領域は、第一のエミッタの発光領域および第二のエミッタの発光領域と異なる有機発光装置。
(10)上記(1)において、基板上に形成された第一の電極と、第一の電極上に形成された第二の電極と、を有し、第一の発光層,第二の発光層,第三の発光層および第四の発光層は第一の電極および第二の電極で挟持され、第一の電極から第二の電極に向かって、第二の発光層,第一の発光層,第四の発光層および第三の発光層の順に配置される有機発光装置。
(11)上記(1)において、第一の発光ユニットおよび第二の発光ユニットを有し、第一の発光ユニットは、第一の下部電極,第一の発光層,第二の発光層および第一の上部電極を有し、第二の発光ユニットは、第二の下部電極,第三の発光層,第四の発光層および第二の上部電極を有し、第一の上部電極および第一の下部電極の間に第一の発光層および第二の発光層が形成され、第二の上部電極および第二の下部電極の間に第三の発光層および第四の発光層が形成され、第一の上部電極および第二の下部電極が電気的に接続されることで、第一の発光ユニットおよび第二の発光ユニットは直列に接続される有機発光装置。
(12)上記(1)において、第一の発光層および第三の発光層は同層に形成され、第二の発光層および第四の発光層は同層に形成される有機発光装置。
(13)上記(1)において、第一の発光層の正孔移動度が第二の発光層の電子移動度より小さく、第三の発光層の正孔移動度が第四の発光層の電子移動度より大きい有機発光装置。
(14)上記(1)において、第一の発光層の電子移動度が第二の発光層の正孔移動度より小さく、第三の発光層の電子移動度が第四の発光層の正孔移動度より大きい有機発光装置。
(15)上記(1)において、第一のエミッタのHOMOと第二のエミッタのHOMOのエネルギー差が0.0から0.3eVの範囲となる有機発光装置。
(16)第一の電極と、第二の電極と、第一の電極及び第二の電極の間に形成された第一の発光層,第二の発光層,第三の発光層と、を有し、第一の発光層には第一のエミッタが添加され、第二の発光層には第二のエミッタが添加され、第三の発光層には第一のエミッタおよび第二のエミッタが添加され、第一の発光層と第二の発光層とが接し、第二の発光層と第三の発光層とが接し、第一のエミッタの発光中心波長が第二のエミッタの発光中心波長より大きい有機発光装置。
(17)上記(16)において、第一の発光層の正孔移動度が第二の発光層の電子移動度より小さく、第二の発光層の電子移動度が第三の発光層の正孔移動度より小さく、第一の発光層の電子移動度が第二の発光層の正孔移動度より小さく、第二の発光層の正孔移動度が第三の発光層の電子移動度より小さい有機発光装置。
(18)上記(1)から(17)のいずれかに記載の有機発光装置を用いた光源装置。
本発明により、電流密度の増大に伴う色度変化を低減できる。上記した以外の課題,構成及び効果は以下の実施形態の説明により明らかにされる。
以下、図面等を用いて、本発明の実施形態について説明する。以下の説明は本願発明の内容の具体例を示すものであり、本願発明がこれらの説明に限定されるものではなく、本明細書に開示される技術的思想の範囲内において当業者による様々な変更および修正が可能である。実施例を説明するための全図において、同一の機能を有するものは、同一の符号を付け、その繰り返しの説明は省略する。
図1は有機発光素子の一実施形態におけるOLED断面図である。OLED112は、基板101,第一の電極102,正孔輸送層103,第一の発光層104,第二の発光層105,電子輸送層108,電荷発生層113,正孔輸送層103,第三の発光層107,第四の発光層141,電子輸送層108,電荷発生層113,正孔輸送層103,第五の発光層118,電子輸送層108,第二の電極109で構成されており、この順に下から配置されている。第一の発光層104,第二の発光層105,第三の発光層107および第四の発光層141は第一の電極102および第二の電極109で挟持される。第五の発光層118が必ずしも配置されている必要はない。ここで、第一の電極102を陰極となる反射電極、第二の電極109を陽極となる透明電極とすると、図1の有機発光素子は第二の電極109側から発光を取り出すトップエミッション型となる。また、第一の電極102を陽極となる透明電極、第二の電極109を陰極となる反射電極とすると、図1の有機発光素子は第一の電極102側から発光を取り出すボトムエミッション型となる。第一の基板101および第一の電極102、第一の電極102および正孔輸送層103、電子輸送層108および第二の電極109は、それぞれ接していても別の層が介在しても構わない。
<基板>
基板101として、ガラス基板が挙げられる。この他にも、基板101として用いられるものとしては金属基板、SiO2,SiNx,Al2O3等の無機材料を形成したプラスチック基板等が挙げられる。金属基板材料としては、ステンレス,アロイなどの合金が挙げられる。プラスチック基板材料としては、ポリエチレンテレフタレート,ポリエチレンナフタレート,ポリメチルメタクリレート,ポリサルフォン,ポリカーボネート,ポリイミド等が挙げられる。
基板101として、ガラス基板が挙げられる。この他にも、基板101として用いられるものとしては金属基板、SiO2,SiNx,Al2O3等の無機材料を形成したプラスチック基板等が挙げられる。金属基板材料としては、ステンレス,アロイなどの合金が挙げられる。プラスチック基板材料としては、ポリエチレンテレフタレート,ポリエチレンナフタレート,ポリメチルメタクリレート,ポリサルフォン,ポリカーボネート,ポリイミド等が挙げられる。
<陽極>
陽極材料としては、透明性と高い仕事関数を有する材料であれば用いることができる。具体的には、ITO,IZOなどの導電性酸化物や、薄いAgなどの仕事関数の大きい金属が挙げられる。電極のパターン形成は、一般的にはガラス等の基板上にホトリソグラフィーなどを用いて行うことができる。
陽極材料としては、透明性と高い仕事関数を有する材料であれば用いることができる。具体的には、ITO,IZOなどの導電性酸化物や、薄いAgなどの仕事関数の大きい金属が挙げられる。電極のパターン形成は、一般的にはガラス等の基板上にホトリソグラフィーなどを用いて行うことができる。
<陰極>
陰極材料は、発光層からの光を反射するための反射電極である。具体的には、LiFとAlの積層体やMg:Ag合金などが好適に用いられる。また、これらの材料に限定されるものではなく、例えばLiFの代わりとして、Cs化合物,Ba化合物,Ca化合物などを用いることができる。電極のパターン形成は、一般的にはマスクを使用して、蒸着装置などを用いて行うことができる。
陰極材料は、発光層からの光を反射するための反射電極である。具体的には、LiFとAlの積層体やMg:Ag合金などが好適に用いられる。また、これらの材料に限定されるものではなく、例えばLiFの代わりとして、Cs化合物,Ba化合物,Ca化合物などを用いることができる。電極のパターン形成は、一般的にはマスクを使用して、蒸着装置などを用いて行うことができる。
<正孔輸送層>
正孔輸送層103とは、正孔136を輸送する機能を有する層である。正孔輸送材料として、下記〔化8〕のNPBや下記〔化9〕のTAPCが望ましいが、これらの材料に限定されるものではない。また、上記のうち併用できる材料が1種または2種以上正孔輸送層103に含まれていてもよい。
正孔輸送層103とは、正孔136を輸送する機能を有する層である。正孔輸送材料として、下記〔化8〕のNPBや下記〔化9〕のTAPCが望ましいが、これらの材料に限定されるものではない。また、上記のうち併用できる材料が1種または2種以上正孔輸送層103に含まれていてもよい。
正孔輸送層103を電子ブロッキング層、すなわち、発光層からの電子をブロッキングする機能を有する層、として使用してもよいし、電子ブロッキング層として使用した正孔輸送層103と本来正孔輸送層103として用いているものを併用してもよい。また、正孔輸送層103は正孔注入層と併用してもよい。
<正孔注入層>
正孔注入層とは発光効率や寿命を改善する目的で使用される。また、特に必須ではないが、陽極の凹凸を緩和する目的で使用される。正孔注入層を単層もしくは複数層設けてもよい。正孔注入層としては、PEDOT(ポリ(3,4-エチレンジオキシチオフェン)):PSS(ポリスチレンスルホネート)等の導電性高分子が好ましい。その他にも、ポリピロール系やトリフェニルアミン系のポリマー材料を用いることができる。また、低分子(重量平均分子量10000以下)材料系と組合せてよく用いられる、フタロシアニン類化合物やスターバーストアミン系化合物も適用可能である。
正孔注入層とは発光効率や寿命を改善する目的で使用される。また、特に必須ではないが、陽極の凹凸を緩和する目的で使用される。正孔注入層を単層もしくは複数層設けてもよい。正孔注入層としては、PEDOT(ポリ(3,4-エチレンジオキシチオフェン)):PSS(ポリスチレンスルホネート)等の導電性高分子が好ましい。その他にも、ポリピロール系やトリフェニルアミン系のポリマー材料を用いることができる。また、低分子(重量平均分子量10000以下)材料系と組合せてよく用いられる、フタロシアニン類化合物やスターバーストアミン系化合物も適用可能である。
<電子輸送層>
電子輸送層108とは、電子135を輸送する機能を有する層である。電子輸送材料として、HOMO準位が深いという点で下記〔化10〕の3TPYMBや下記〔化11〕のAlq3が望ましいが、これらの材料に限定されるものではない。また、上記のうち併用できる材料が1種または2種以上電子輸送層108に含まれていてもよい。
電子輸送層108とは、電子135を輸送する機能を有する層である。電子輸送材料として、HOMO準位が深いという点で下記〔化10〕の3TPYMBや下記〔化11〕のAlq3が望ましいが、これらの材料に限定されるものではない。また、上記のうち併用できる材料が1種または2種以上電子輸送層108に含まれていてもよい。
電子輸送層108を正孔ブロッキング層、すなわち、発光層からの正孔をブロッキングする機能を有する層、として使用してもよいし、正孔ブロッキング層として使用した電子輸送層108と本来電子輸送層108として用いているものを併用してもよい。また、電子輸送層108は電子注入層と併用してもよい。
<電子注入層>
電子注入層は陰極から電子輸送層108への電子注入効率を向上させる。具体的には、弗化リチウム,弗化マグネシウム,弗化カルシウム,弗化ストロンチウム,弗化バリウム,酸化マグネシウム,酸化アルミニウムが望ましい。また、もちろんこれらの材料に限られるわけではなく、また、これらの材料を2種以上併用しても差し支えない。
電子注入層は陰極から電子輸送層108への電子注入効率を向上させる。具体的には、弗化リチウム,弗化マグネシウム,弗化カルシウム,弗化ストロンチウム,弗化バリウム,酸化マグネシウム,酸化アルミニウムが望ましい。また、もちろんこれらの材料に限られるわけではなく、また、これらの材料を2種以上併用しても差し支えない。
<電荷発生層>
電荷発生層113とは、電荷発生層113内部を等電位に保つ層である。自由キャリアを有するという点でITO等の透明導電膜、V2O5,MoO3,WO3等の無機酸化物、膜厚が10nm以下の金属膜が望ましいが、これらの材料に限定されるものではない。
電荷発生層113とは、電荷発生層113内部を等電位に保つ層である。自由キャリアを有するという点でITO等の透明導電膜、V2O5,MoO3,WO3等の無機酸化物、膜厚が10nm以下の金属膜が望ましいが、これらの材料に限定されるものではない。
図1の構成では、各発光ユニットが電荷発生層113を介して接続された構造を有するが、本発明は電荷発生層113を使用しない、通常の白色OLEDにも適用可能である。例えば、第一の発光層104及び第二の発光層105の2層積層発光層と、第三の発光層107及び第四の発光層141の2層積層発光層を、バイポーラ輸送材料を介して接続する方法などがある。
<発光層>
発光層(第一の発光層104,第二の発光層105,第三の発光層107,第四の発光層141,第五の発光層118)とは、電極などから注入されてくる電子135及び正孔136が再結合して発光する層である。発光する部分は発光層の層内であっても発光層と発光層に隣接する層との界面であってもよい。
発光層(第一の発光層104,第二の発光層105,第三の発光層107,第四の発光層141,第五の発光層118)とは、電極などから注入されてくる電子135及び正孔136が再結合して発光する層である。発光する部分は発光層の層内であっても発光層と発光層に隣接する層との界面であってもよい。
第一の発光層104は発光層のホスト材料および第一のエミッタで構成される。第二の発光層105は発光層のホスト材料および第二のエミッタで構成される。第三の発光層107は発光層のホスト材料、第三一のエミッタ及び第三二のエミッタで構成される。第四の発光層141は発光層のホスト材料および第四のエミッタで構成される。第五の発光層118は発光層のホスト材料および第五のエミッタで構成される。
第一のエミッタの発光における中心波長は、第二のエミッタの発光における中心波長より大きいことが望ましい。第三一のエミッタの発光中心波長は、第三二のエミッタの発光中心波長より大きいことが望ましい。第三一のエミッタの発光中心波長は、第四のエミッタの発光中心波長より大きいことが望ましい。発光中心波長とは、エミッタの発光スペクトルの強度が最大となる波長のことである。エミッタの発光中心波長は、そのエミッタのみを含む発光層単膜のPLスペクトルを取得することにより、その強度が最大となる波長から測定できる。
第一のエミッタの発光中心波長および前記第三一のエミッタの発光中心波長は、同じ波長領域に存在することが望ましい。第二のエミッタの発光中心波長,第三二のエミッタの発光中心波長および第四のエミッタの発光中心波長は、同じ波長領域に存在することが望ましい。
第三一のエミッタは、第一のエミッタと同じ材料であることが望ましい。第三二のエミッタおよび第四のエミッタは、第二のエミッタと同じ材料であることが望ましい。以下の説明では、第三一のエミッタが第一のエミッタと同じ材料、第三二のエミッタおよび第四のエミッタが第二のエミッタと同じ材料であるとする。
第一のエミッタの発光領域および第二のエミッタの発光領域の形態として以下に記載するが、これに限られない。
(1)第一のエミッタ=赤色領域、第二のエミッタ=緑色領域
(2)第一のエミッタ=緑色領域、第二のエミッタ=青色領域
(3)第一のエミッタ=赤色領域、第二のエミッタ=青色領域
(4)第一のエミッタ=黄色領域、第二のエミッタ=青色領域
(5)第一のエミッタ=水色領域、第二のエミッタ=青色領域
上記の発光領域のパターンとして、色度変化を低減でき、実用性の高いエミッタの組合せであるという理由により(1)が望ましい。(1)より色度変化を低減できるという理由により(3)がさらに望ましい。実用的なエミッタの組合せの中で最も色度変化を低減できるという理由により(2)が最も望ましい。
(1)第一のエミッタ=赤色領域、第二のエミッタ=緑色領域
(2)第一のエミッタ=緑色領域、第二のエミッタ=青色領域
(3)第一のエミッタ=赤色領域、第二のエミッタ=青色領域
(4)第一のエミッタ=黄色領域、第二のエミッタ=青色領域
(5)第一のエミッタ=水色領域、第二のエミッタ=青色領域
上記の発光領域のパターンとして、色度変化を低減でき、実用性の高いエミッタの組合せであるという理由により(1)が望ましい。(1)より色度変化を低減できるという理由により(3)がさらに望ましい。実用的なエミッタの組合せの中で最も色度変化を低減できるという理由により(2)が最も望ましい。
発光層のホスト材料とは、エミッタを固定化するために用いられる材料である。発光層のホスト材料として、下記〔化1〕のmCPや下記〔化12〕のCBPが望ましいが、この材料に限定されるものではない。また、上記のうち併用できる材料が1種または2種以上が発光層に含まれていてもよい。
第五の発光層118に含まれるエミッタの発光領域は、第一のエミッタの発光領域および第二のエミッタの発光領域と異なることが望ましい。例えば、第一のエミッタの発光領域を赤色領域、第二のエミッタの発光領域を緑色領域、とした場合、第五の発光層118に含まれるエミッタの発光領域を青色領域とすることにより、OLED112から白色光が出射される。
エミッタとは、発光層のホスト材料にドープされる材料である。赤色燐光材料として、量子収率が高いという点で下記〔化2〕のIr(2-phq)2acac,下記〔化3〕のIr(piq)3,Ir(piq)2(acac)などが望ましいが、これらの材料に限定されるものではない。緑色燐光材料として、量子収率が高いという点で下記〔化4〕のIr(ppy)2acac)、下記〔化5〕のIr(ppy)3などが望ましいが、これらの材料に限定されるものではない。青色燐光材料として、量子収率が高いという点で下記〔化6〕のFIr6、下記〔化7〕のFIrpicなどが望ましいが、これらの材料に限定されるものではない。また、上記のうち併用できる材料が1種または2種が発光層に含まれていてもよい。
赤色燐光材料とは、620nm以上750nm以下(赤色領域)の領域に発光極大波長を持つ赤色光成分を有する材料をいう。緑色燐光材料とは、495nm以上570nm以下(緑色領域)の領域に発光極大波長を持つ緑色光成分を有する材料をいう。青色燐光材料とは、495nm以下(青色領域)の領域に発光極大波長を持つ青色光成分を有する材料をいう。黄色燐光材料とは、570nm以上590nm以下(黄色領域)の領域に発光極大波長を持つ黄色光成分を有する材料をいう。
上記に記載された発光層のホスト材料およびエミッタを、例えば、スピンコート法,キャスト法,LB法,スプレー法,インクジェット法,ペイント法等の公知の方法により発光層は成膜される。
図1において、第一の発光層104と第二の発光層105の2層積層発光層、第三の発光層107と第四の発光層141の2層積層発光層、及び第五の発光層118からのトータルの光が、OLED114からの光となる。そのため、OLED114から色度の電流密度依存性のない白色光を得るためには、下記の条件が考えられる。
(1)二つの2層積層発光層を合わせた発光部の電流効率が電流密度に依存しないこと。
(2)第五の発光層118の電流効率が電流密度に依存しないこと。
(3)二つの2層積層発光層を合わせた発光部の電流効率の低下傾向と、第五の発光層118の電流効率の低下傾向とが、ある電流密度におけるトータルの光が常に一定色度の白色光を保つようなものであること。
(2)第五の発光層118の電流効率が電流密度に依存しないこと。
(3)二つの2層積層発光層を合わせた発光部の電流効率の低下傾向と、第五の発光層118の電流効率の低下傾向とが、ある電流密度におけるトータルの光が常に一定色度の白色光を保つようなものであること。
上記(2)を満たすには、下記の条件が考えられる。
(2-1)高電流密度領域においても発光層に使用した材料が分解・劣化しないこと。
(2-2)キャリアが発光層内に閉じ込められること。
(2-3)発光層内に励起子が閉じ込められること。
(2-4)再結合領域が発光層内に平均的に分布すること。
(2-1)高電流密度領域においても発光層に使用した材料が分解・劣化しないこと。
(2-2)キャリアが発光層内に閉じ込められること。
(2-3)発光層内に励起子が閉じ込められること。
(2-4)再結合領域が発光層内に平均的に分布すること。
現実的には、上記の条件を完全に満たすケースは存在しないため、電流密度の増大に対し、色度変化が生じる。したがって、有機発光装置の使用用途に応じて、その色度変化を許容範囲内に抑える必要がある。本実施例は主に照明での使用を想定しており、色度変化は(x,y≦Δ0.01)であることが望ましい。図1において第五の発光層118が存在しない場合は、必ずしも上記の(2)および(3)を考慮する必要はない。
図2(a)および図2(b)に、本実施例におけるエネルギー準位概念図を示す。なお、本実施例は、図2(a)に示す2層積層発光層と図2(b)に示す2層積層発光層とを合わせて使用することにより、色度の電流密度依存性を相殺するものである。
ここで、各発光層の移動度の関係において以下の条件のうちいずれかを満たすことが望ましい。図2は、下記(1)の内容に対応している。
(1)第一の発光層104の正孔移動度が第二の発光層105の電子移動度より小さく、第三の発光層107の正孔移動度が前記第四の発光層141の電子移動度より大きいこと。
(2)第一の発光層104の電子移動度が第二の発光層105の正孔移動度より小さく、第三の発光層107の電子移動度が第四の発光層141の正孔移動度より大きいこと。
(2)第一の発光層104の電子移動度が第二の発光層105の正孔移動度より小さく、第三の発光層107の電子移動度が第四の発光層141の正孔移動度より大きいこと。
ここで、電子/正孔移動度とは、固体の物質中での電子/正孔の移動のしやすさを示す量であり、単位は一般的にはcm2/Vsで表わされる。電子/正孔移動度は、TOF法やIS法で計測される。TOF法とは、一方の電極側でシート状の電荷を光パルスで発生させ、電界によって反対側に掃引させて、過渡電流波形から走行時間を測定し、平均電界を利用して移動度を求める方法である。IS法とは、微小正弦波電圧信号を素子に印加し、その応答電流信号の振幅と位相から、印加電圧信号の周波数の関数としてインピーダンススペクトルを取得することにより、走行時間、すなわち移動度を算出する方法である。
図2(a)は正孔輸送層103,第一の発光層104,第二の発光層105,電子輸送層108で構成される。図2(a)において、正孔輸送層103のLUMO123,第一の発光層104のホスト材料のLUMO124,第二の発光層105のホスト材料のLUMO125,電子輸送層108のLUMO126,正孔輸送層103のHOMO127,第一の発光層104におけるホスト材料のHOMO128,第二の発光層105におけるホスト材料のHOMO129,電子輸送層108のHOMO130,第一の発光層104における第一のエミッタのLUMO131,第二の発光層105における第二のエミッタのLUMO132,第一の発光層104における第一のエミッタのHOMO133,第二の発光層105における第二のエミッタのHOMO134が図示されている。
有機発光素子への電圧の印加により、正孔136は正孔輸送層103から第一の発光層104へ注入され、電子135は電子輸送層108から第二の発光層105へ注入される。電流密度の増大に伴い、第一のエミッタの発光色に近い色から第二のエミッタの発光色に近い色に変化することになる。電子135に対する第二の発光層105における第二のエミッタのLUMO132より、正孔136に対する第一の発光層における第一のエミッタのHOMO133の方が準位的に深い位置に存在するため、正孔136に対し強いトラップ性を有することになる。そのため、第一の発光層104における正孔136の移動度は、第二の発光層105における電子135の移動度より小さくなる。この結果、両キャリアは第一の発光層104と第二の発光層105の間の界面より第一の発光層104側においてより強く再結合が起こり、発光する。
ところが、電流密度の増大に伴い、第一の発光層104における正孔136の移動度が上昇するため、再結合中心は第二の発光層105側に移動する。そのため、上記色度変化が生じる。
図2(b)は正孔輸送層103,第三の発光層107,第四の発光層141,電子輸送層108で構成される。図2(b)において、第三の発光層107における第二のエミッタのLUMO137,第三の発光層107における第二のエミッタのHOMO138,第三の発光層107における第一のエミッタのLUMO139,第三の発光層107における第一のエミッタのHOMO140,第四の発光層141における第二のエミッタのLUMO142,第四の発光層141における第二のエミッタのHOMO143が図示されている。
ここで、第三の発光層107には、第一のエミッタのみならず、アシストドーパントとして第二のエミッタが添加されているため、第三の発光層107における正孔136の移動度は、第四の発光層141における電子135の移動度より大きくなる。第四の発光層141にはアシストドーパントが含まれない、つまり、第四の発光層141にはエミッタとして第二のエミッタのみが添加されていることが望ましい。第四の発光層141にアシストドーパントをドープしても、第三の発光層107と第四の発光層141の移動度が異なり、移動度の上昇割合が第三の発光層107と第四の発光層141で異なるからである。
電流密度の増大に伴い、第四の発光層141における電子135の移動度が上昇し、発光色は第二のエミッタに比較的近い色から第一のエミッタに比較的近い色に変化することになる。
以上のように、図2(a)に示すような2層積層発光層と図2(b)に示すような2層積層発光層を組合せて使用することにより、電流密度の変化に伴う色度変化が相殺され、色度変化を低減できる。
発光する光のピーク波長が長い発光層ほど陽極側に配置する構成において、発光層に含まれるエミッタの要求特性は、発光する光のピーク波長が長い発光層に含まれるエミッタほどLUMO準位及びHOMO準位が低いことである。しかし、上記要求特性を満たす材料の組合せは、現実的にはかなり限定される。そのため、上記構成では、必ずしも発光効率の高いエミッタを使用した発光層の組合せが使用できるわけではないことが問題であった。それに対して、本実施例では、各発光層において使用可能なエミッタの組合せに普遍性をもたせることができる。
図3は、本発明の一実施形態におけるOLED断面図である。図3に示した構成のように、第二の発光層105と第一の発光層104の2層積層発光層と、第四の発光層141と第三の発光層107の2層積層発光層の組合せによっても電流密度の変化に伴う色度変化を低減できる。
第二の発光層105と第一の発光層104の2層積層発光層の組合せでは、電流密度の増大に伴い、第一のエミッタの発光色に近い色から第二のエミッタの発光色に近い色に変化することになる。正孔136に対する第二の発光層105における第二のエミッタのHOMO134より、電子135に対する第一の発光層104における第一のエミッタのLUMO131の方が準位的に深い位置に存在するため、電子135に対し強いトラップ性を有することになる。そのため、第二の発光層105における電子135の移動度は、第一の発光層104における正孔136の移動度より小さくなる。この結果、両キャリアは第二の発光層105と第一の発光層104の間の界面より第一の発光層104側においてより強く再結合が起こり、発光する。
ところが、電流密度の増大に伴い、第一の発光層104における電子135の移動度が上昇するため、再結合中心は第二の発光層105側に移動する。そのため、上記色度変化が生じる。第四の発光層141と第三の発光層107の2層積層発光層の組合せでは、電流密度の増大に伴い、第二のエミッタの発光色に近い色から第一のエミッタの発光色に近い色に変化することになる。したがって、これらの2層積層発光層を組合せて使用することにより、電流密度の変化に伴う色度変化が相殺され、色度変化を低減できる。
第一のエミッタのHOMOと第二のエミッタのHOMOのエネルギー差は0.0から0.3eVの範囲が望ましい。これにより、第一のエミッタのHOMO準位から第二のエミッタのHOMO準位への正孔注入特性が良くなる。ここで、HOMOとは、Highest Occupied Molecular Orbitalのことであり、最高被占軌道のことである。すなわち、電子が存在している軌道のうち、最もエネルギーが高い軌道のことを示す。HOMO準位は光分子分光法によって測定される。
プロセス工程の削減による低コスト化の観点から、第一の発光層104及び第二の発光層105と第三の発光層107及び第四の発光層141とが同一平面上に直列構造で構成されることが望ましい。また、第一の発光層104及び第二の発光層105と第三の発光層107及び第四の発光層141とが並列構造で構成されてもよい。
図4は本発明の一実施形態におけるOLED断面図である。図4の三層積層発光層構造においては、第一の発光層104と第二の発光層105と第三の発光層107からのトータルの光が、有機発光素子116からの光となる。ここで、各発光層の移動度の関係は、第一の発光層104の正孔移動度が第二の発光層105の電子移動度より小さく、第二の発光層105の電子移動度が第三の発光層107の正孔移動度より小さいこと、および、第一の発光層104の電子移動度が第二の発光層の正孔移動度より小さく、第二の発光層105の正孔移動度が第三の発光層107の電子移動度より小さいこと、が望ましい。図4の三層積層構造においても、第一の発光層104と第二の発光層105の組合せから一方の発光色(色度)の電流密度依存性が決定され、第二の発光層105と第三の発光層107の組合せからもう一方の発光色(色度)の電流密度依存性が決定される。両者の電流密度依存性が相反する場合には、発光色(色度)の電流密度依存性を相殺できる。
以下に具体的な実施例を示して、本願発明の内容をさらに詳細に説明する。
実施例として、図1に示すOLED112を以下のようにして作製した。
ガラス基板101上に第一の電極102であるITO(110nm)がパターニングされたものを、アセトンに浸して10分間超音波洗浄を行った。次に、純水を用いた超音波スピン洗浄機を用いて、純水洗浄及び回転乾燥を行った。その後、ホットプレートを用いて、大気雰囲気で基板を200℃10分間加熱した。加熱後、10分間冷却し、UV/O3処理を照射強度8mW/cm2にて30分間行った。
これらの処理を施した基板101のITO上に、真空蒸着装置にて、正孔輸送層103としてTAPCを形成した。正孔輸送層103の膜厚は59nmであった。
次に、正孔輸送層103上に第一の発光層104としてmCPに第一のエミッタであるIr(piq)2(acac)(10wt%)をドープした層を形成した。Ir(piq)2(acac)からの発光における中心波長は620nmである。第一の発光層104の膜厚は20nmであった。
次に、前記第一の発光層104上に第二の発光層105としてmCPに第二のエミッタであるIr(ppy)3(10wt%)をドープした層を形成した。Ir(ppy)3からの発光における中心波長は510nmである。また、第一のエミッタのHOMOが5.1eVであるのに対し、第二のエミッタのHOMOは5.6eVである。第二の発光層105の膜厚は20nmであった。
次に、第二の発光層105上に電子輸送層108としてAlq3を形成した。電子輸送層108の膜厚は40nmであった。
次に、電子輸送層108上に電荷発生層113としてAlq3とLiの共蒸着膜、及びV2O5を形成した。両者とも膜厚は5nmであった。
次に、電荷発生層113上に正孔輸送層103としてTAPCを形成した。正孔輸送層103の膜厚は23nmであった。
次に、正孔輸送層103上に第三の発光層107としてmCPに第一のエミッタであるIr(piq)2(acac)(3wt%)及び第二のエミッタであるIr(ppy)3(20wt%)をドープした層を形成した。第三の発光層107の膜厚は20nmであった。上記のように第三の発光層107における第三一のエミッタの濃度(wt%)を第三の発光層107における第三二のエミッタの濃度(wt%)より小さくすることで、第三の発光層107におけるホストからアシストドーパントへのエネルギー移動、アシストドーパントから第一のエミッタおよび第二のエミッタへのエネルギー移動の効率が良くなる。また、第三の発光層107における第三二のエミッタの濃度(wt%)を、第一の発光層104における第一のエミッタの濃度(wt%)および第二の発光層105における第二のエミッタの濃度(wt%)より大きくすることで、発光効率を向上できる。
次に、第三の発光層107上に第四の発光層141としてmCPに第二のエミッタであるIr(ppy)3(10wt%)をドープした層を形成した。第四の発光層141の膜厚は20nmであった。ここで、第一の発光層104の正孔移動度は第二の発光層105の電子移動度より小さく、第三の発光層107の正孔移動度は第四の発光層141の電子移動度より大きい。
次に、前記第四の発光層141上に電子輸送層108としてAlq3を形成した。電子輸送層108の膜厚は40nmであった。
次に、電子輸送層108上に電荷発生層113としてAlq3とLiの共蒸着膜、及びV2O5を形成した。両者とも膜厚は5nmであった。
次に、電荷発生層113上に正孔輸送層103としてTAPCを形成した。正孔輸送層103の膜厚は95nmであった。
次に、正孔輸送層103上に第五の発光層118としてUGH2にFIr6(20wt%)をドープした層を形成した。FIr6からの発光における中心波長は460nmである。第五の発光層118の膜厚は20nmであった。
次に、第五の発光層118上に電子輸送層108として3TPYMBを形成した。電子輸送層108の膜厚は30nmであった。
次に、電子輸送層108上に第二の電極109としてLiF/Alを蒸着した。第二の電極109の膜厚は0.5/150nmであった。
最後に、封止剤の付いた封止缶を用いて封止を行い、有機発光素子のOLED112を作製した。
(比較例1)
比較例1として、発光層が単一のエミッタのみを含む場合の有機発光素子を作製した。なお、ITO付き基板の洗浄プロセスは、実施例1と同様である。
比較例1として、発光層が単一のエミッタのみを含む場合の有機発光素子を作製した。なお、ITO付き基板の洗浄プロセスは、実施例1と同様である。
有機層及び電極の蒸着工程で、実施例1と異なる部分は、発光層の積層順である。実施例1では、第一の発光層104/第二の発光層105/第三の発光層107/第四の発光層141の順に積層したが、比較例1では、第一の発光層104/第二の発光層105/第一の発光層104/第二の発光層105の順に積層した。最後に、封止剤の付いた封止缶を用いて封止を行い、有機発光素子の比較例1を作製した。
<有機発光装置の評価>
OLED112及び比較例1の色度の電流密度依存性評価を行った。デジタルソースメータ(HP社製4140B)を用いて、有機発光装置OLED112に電圧を印加し、電流を同装置で、輝度,色度を輝度計(コニカミノルタ社製,LS-110)で測定した。その結果、OLED112の色度は、0.1mA/cm2の時(0.358,0.407)、1mA/cm2の時(0.350,0.411)であり、色度変化は(Δ0.008,Δ0.004)であった。比較例1の色度は、0.1mA/cm2の時(0.360,0.405)、1mA/cm2の時(0.340,0.420)であり、色度変化は(Δ0.02,Δ0.015)であった。
OLED112及び比較例1の色度の電流密度依存性評価を行った。デジタルソースメータ(HP社製4140B)を用いて、有機発光装置OLED112に電圧を印加し、電流を同装置で、輝度,色度を輝度計(コニカミノルタ社製,LS-110)で測定した。その結果、OLED112の色度は、0.1mA/cm2の時(0.358,0.407)、1mA/cm2の時(0.350,0.411)であり、色度変化は(Δ0.008,Δ0.004)であった。比較例1の色度は、0.1mA/cm2の時(0.360,0.405)、1mA/cm2の時(0.340,0.420)であり、色度変化は(Δ0.02,Δ0.015)であった。
このことから、実施例1は比較例1に比べ、色度変化が低減されていることがわかる。また、実施例1の色度変化は目標値(x,y≦0.01)を満足するものである。
前述した移動度の関係から、第一の発光層104と第二の発光層105の2層積層発光層は、電流密度の増大に対し、第二の発光層105の発光色、すなわち緑色が強くなる傾向を有する。一方、第三の発光層107と第四の発光層141の2層積層発光層は、電流密度の増大に対し、第三の発光層107の発光色、すなわち赤色が強くなる傾向を有する。したがって、これらの2層積層発光層を組み合わせたことにより、色度の電流密度依存性が相殺され、色度変化が大幅に抑制されたと考えられる。
また、前述したHOMOの関係、つまり第一のエミッタのHOMOと第二のエミッタのHOMOがほぼ同レベルであることは、実施例1において、第一の発光層104と第二の発光層105の2層積層発光層が、電流密度の増大に対し、緑色が強くなる傾向を有することをより確実なものとする。なぜなら、第一のエミッタのHOMOと第二のエミッタのHOMOがほぼ同レベルであることは、電流密度の増大に伴い、第一のエミッタのHOMO準位に蓄積した正孔が、第二のエミッタのHOMO準位に伝搬する可能性を高める条件だからである。
実施例2として、図3に示すOLED114を以下のようにして作製した。なお、ITO付き基板の洗浄プロセスは、実施例1と同様である。
有機層及び電極の蒸着工程で、実施例1と異なる部分は、発光層の積層順である。実施例2では、第二の発光層105/第一の発光層104/第四の発光層141/第三の発光層107の順に積層した。最後に、封止剤の付いた封止缶を用いて封止を行い、有機発光素子のOLED114を作製した。
<有機発光装置の評価>
評価方法は実施例1と同様である。その結果、色度は、0.1mA/cm2の時(0.353,0.408)、1mA/cm2の時(0.347,0.411)であり、色度変化は(Δ0.006,Δ0.003)であった。
評価方法は実施例1と同様である。その結果、色度は、0.1mA/cm2の時(0.353,0.408)、1mA/cm2の時(0.347,0.411)であり、色度変化は(Δ0.006,Δ0.003)であった。
実施例3として、図4に示すOLED116を以下のようにして作製した。なお、ITO付き基板の洗浄プロセスは、実施例1と同様である。
基板101のITO上に、真空蒸着装置にて、正孔輸送層103としてTAPCを形成した。正孔輸送層103の膜厚は59nmであった。
次に、正孔輸送層103上に第一の発光層104としてmCPに第一のエミッタであるRubrene(10wt%)をドープした層を形成した。Rubreneからの発光における中心波長は560nmである。第一の発光層104の膜厚は20nmであった。
次に、前記第一の発光層104上に第二の発光層105としてUGH2に第二のエミッタであるFIr6(10wt%)をドープした層を形成した。第二の発光層105の膜厚は20nmであった。
次に、前記第二の発光層105上に第三の発光層107としてUGH2に第一のエミッタであるRubrene(3wt%)及び第二のエミッタFIr6(20wt%)をドープした層を形成した。第三の発光層107の膜厚は20nmであった。
次に、第三の発光層107上に電子輸送層108として3TPYMBを形成した。電子輸送層108の膜厚は30nmであった。
次に、電子輸送層108上に第二の電極109としてLiF/Alを蒸着した。第二の電極109の膜厚は0.5/150nmであった。
最後に、封止剤の付いた封止缶を用いて封止を行い、有機発光素子のOLED116を作製した。
<有機発光装置の評価>
評価方法は実施例1と同様である。その結果、色度は、0.1mA/cm2の時(0.367,0.389)、1mA/cm2の時(0.360,0.393)であり、色度変化は(Δ0.007,Δ0.004)であった。本実施例では電荷輸送層などの共通の層を一度で成膜可能なので、積層数を少なくできる。
評価方法は実施例1と同様である。その結果、色度は、0.1mA/cm2の時(0.367,0.389)、1mA/cm2の時(0.360,0.393)であり、色度変化は(Δ0.007,Δ0.004)であった。本実施例では電荷輸送層などの共通の層を一度で成膜可能なので、積層数を少なくできる。
実施例4として、図5に示すOLED117を以下のようにして作製した。なお、ITO付き基板の洗浄プロセスは、実施例1と同様である。
有機層及び電極の蒸着工程で、実施例3と異なる部分は、発光層の積層順である。実施例4では、第三の発光層107/第二の発光層105/第一の発光層104の順に積層した。最後に、封止剤の付いた封止缶を用いて封止を行い、有機発光素子のOLED117を作製した。
<有機発光装置の評価>
評価方法は実施例1と同様である。その結果、色度は、0.1mA/cm2の時(0.366,0.389)、1mA/cm2の時(0.359,0.392)であり、色度変化は(Δ0.007,Δ0.003)であった。
評価方法は実施例1と同様である。その結果、色度は、0.1mA/cm2の時(0.366,0.389)、1mA/cm2の時(0.359,0.392)であり、色度変化は(Δ0.007,Δ0.003)であった。
<有機発光装置の作製>
実施例として、図6に示すOLED218を以下のようにして作製した。なお、ITO付き基板の洗浄プロセスは、実施例1と同様である。
実施例として、図6に示すOLED218を以下のようにして作製した。なお、ITO付き基板の洗浄プロセスは、実施例1と同様である。
洗浄処理を施した基板101上に第一の下部電極115-1,第二の下部電極115-2,第三の下部電極115-3を形成した。第一の下部電極115-1,第二の下部電極115-2,第三の下部電極115-3はITOで形成した。
第一の下部電極115-1上に、真空蒸着装置にて、正孔輸送層103としてTAPCを形成した。正孔輸送層103の膜厚は40nmであった。
次に、正孔輸送層103上に第一の発光層104としてmCPに第一のエミッタであるIr(piq)2(acac)(10wt%)をドープした層を形成した。第一の発光層104の膜厚は20nmであった。
第一の発光層104上に第二の発光層105としてmCPに第二のエミッタであるIr(ppy)3(10wt%)をドープした層を形成した。第二の発光層105の膜厚は20nmであった。
第二の発光層105上に電子輸送層108としてAlq3を形成した。電子輸送層108の膜厚は55nmであった。
電子輸送層108上に第一の上部電極215-1としてLiF/Alを蒸着した。第一の上部電極215-1の膜厚は0.5/150nmであった。第一の下部電極115-1,第一の発光層104,第二の発光層105および第一の上部電極215-1で第一の発光ユニットとなる。図6において、正孔輸送層103上に第二の発光層105が形成され、第二の発光層105上に第一の発光層104が形成されていてもよい。
第二の下部電極115-2上に、真空蒸着装置にて、正孔輸送層103としてTAPCを形成した。正孔輸送層103の膜厚は40nmであった。
次に、正孔輸送層103上に第三の発光層107としてmCPに第一のエミッタであるIr(piq)2(acac)(3wt%)及び第二のエミッタであるIr(ppy)3(20wt%)をドープした層を形成した。第三の発光層107の膜厚は20nmであった。
第三の発光層107上に第四の発光層141としてmCPに第二のエミッタであるIr(ppy)3(10wt%)をドープした層を形成した。第四の発光層141の膜厚は20nmであった。
第四の発光層141上に電子輸送層108としてAlq3を形成した。電子輸送層108の膜厚は55nmであった。
電子輸送層108上に第二の上部電極215-2としてLiF/Alを蒸着した。第二の上部電極215-2は0.5/150nmであった。第二の下部電極115-2,第三の発光層107,第四の発光層141および第二の上部電極215-2で第二の発光ユニットとなる。図6において、正孔輸送層103上に第四の発光層141が形成され、第四の発光層141上に第三の発光層107が形成されていてもよい。
第三の下部電極115-3上に、真空蒸着装置にて、正孔輸送層103としてTAPCを形成した。正孔輸送層103の膜厚は40nmであった。
次に、正孔輸送層103上に第五の発光層118としてUGH2にFIr6(20wt%)をドープした層を形成した。第五の発光層118の膜厚は20nmであった。
第五の発光層118上に電子輸送層108としてAlq3を形成した。電子輸送層108の膜厚は55nmであった。
電子輸送層108上に第三の上部電極215-3としてLiF/Alを蒸着した。第三の上部電極215-3の膜厚は0.5/150nmであった。第三の下部電極115-3、第五の発光層11および第三の上部電極215-3で第三の発光ユニットとなる。本実施例において、第三の発光ユニットはなくてもよい。
最後に、封止剤の付いた封止缶を用いて封止を行い、有機発光素子のOLED218を作製した。第一の上部電極215-1および第二の下部電極115-2は電気的に接続されている。第二の上部電極215-2および第三の下部電極115-3は電気的に接続されている。これにより、第一の発光ユニット,第二の発光ユニットおよび第三の発光ユニットは直列に接続されることになる。
このように、直列構造とすることのメリットは、工程プロセス数の削減による低コスト化などが挙げられる。
<有機発光装置の評価>
評価方法は実施例1と同様である。その結果、色度は、0.1mA/cm2の時(0.347,0.396)、1mA/cm2の時(0.340,0.400)であり、色度変化は(Δ0.007,Δ0.004)であった。
評価方法は実施例1と同様である。その結果、色度は、0.1mA/cm2の時(0.347,0.396)、1mA/cm2の時(0.340,0.400)であり、色度変化は(Δ0.007,Δ0.004)であった。
<有機発光装置の作製>
実施例として、図7に示すOLED119作製は、OLED116の作製方法において、第一の発光層104及び第三の発光層107、第二の発光層105及び第四の発光層141が並列構造となるように製作した。
実施例として、図7に示すOLED119作製は、OLED116の作製方法において、第一の発光層104及び第三の発光層107、第二の発光層105及び第四の発光層141が並列構造となるように製作した。
洗浄処理を施した基板101上に第三の下部電極115-3および第四の下部電極115-4を形成した。第三の発光ユニットの形成方法は実施例5と同様である。本実施例において、第三の発光ユニットはなくてもよい。
第四の下部電極115-4上に、真空蒸着装置にて、正孔輸送層103としてTAPCを形成した。正孔輸送層103の膜厚は40nmであった。
次に、正孔輸送層103上に第一の発光層104および第三の発光層107を形成した。第一の発光層104および第三の発光層107は同層に形成されることになる。第一の発光層104は、mCPに第一のエミッタであるIr(piq)2(acac)(10wt%)をドープした層であり、第一の発光層104の膜厚は20nmであった。第三の発光層107は、mCPに第一のエミッタであるIr(piq)2(acac)(3wt%)及び第二のエミッタであるIr(ppy)3(20wt%)をドープした層であり、第三の発光層107の膜厚は20nmであった。
第一の発光層104および第三の発光層107上に第二の発光層105および第四の発光層141を形成した。第二の発光層105および第四の発光層141は同層に形成されることになる。第二の発光層105は、mCPに第二のエミッタであるIr(ppy)3(10wt%)をドープした層であり、第二の発光層105の膜厚は20nmであった。第四の発光層141は、mCPに第二のエミッタであるIr(ppy)3(10wt%)をドープした層であり、第四の発光層141の膜厚は20nmであった。正孔輸送層103上に第二の発光層105および第四の発光層141を形成し、第二の発光層105および第四の発光層141上に第一の発光層104および第三の発光層107を形成してもよい。
第二の発光層105および第四の発光層141上に電子輸送層108としてAlq3を形成した。電子輸送層108の膜厚は55nmであった。
電子輸送層108上に第四の上部電極215-4としてLiF/Alを蒸着した。第四の上部電極215-4の膜厚は0.5/150nmであった。第四の下部電極115-4,第一の発光層104,第二の発光層105,第三の発光層107,第四の発光層141および第四の上部電極215-4で第四の発光ユニットとなる。
第四の上部電極215-4および第三の下部電極115-3は電気的に接続されている。これにより、第三の発光ユニットおよび第四の発光ユニットは直列に接続されることになる。
このように、並列構造とすることのメリットは、工程プロセス数の削減による低コスト化などが挙げられる。
<有機発光装置の評価>
評価方法は実施例1と同様である。その結果、色度は、0.1mA/cm2の時(0.345,0.395)、1mA/cm2の時(0.340,0.399)であり、色度変化は(Δ0.005,Δ0.004)であった。
<有機発光装置の評価>
評価方法は実施例1と同様である。その結果、色度は、0.1mA/cm2の時(0.345,0.395)、1mA/cm2の時(0.340,0.399)であり、色度変化は(Δ0.005,Δ0.004)であった。
101 基板
102 第一の電極
103 正孔輸送層
104 第一の発光層
105 第二の発光層
107 第三の発光層
108 電子輸送層
109 第二の電極
112,114,116,117 OLED
113 電荷発生層
115-1,115-2,115-3,115-4 下部電極
118 第五の発光層
123 正孔輸送層のLUMO
124 第一の発光層のホスト材料のLUMO
125 第二の発光層のホスト材料のLUMO
126 電子輸送層のLUMO
127 正孔輸送層のHOMO
128 第一の発光層におけるホスト材料のHOMO
129 第二の発光層におけるホスト材料のHOMO
130 電子輸送層のHOMO
131 第一の発光層における第一のエミッタのLUMO
132 第二の発光層における第二のエミッタのLUMO
133 第一の発光層における第一のエミッタのHOMO
134 第二の発光層における第二のエミッタのHOMO
135 電子
136 正孔
137 第三の発光層における第二のエミッタのLUMO
138 第三の発光層における第二のエミッタのHOMO
139 第三の発光層における第一のエミッタのLUMO
140 第三の発光層における第一のエミッタのHOMO
141 第四の発光層
142 第四の発光層における第二のエミッタのLUMO
143 第四の発光層における第二のエミッタのHOMO
102 第一の電極
103 正孔輸送層
104 第一の発光層
105 第二の発光層
107 第三の発光層
108 電子輸送層
109 第二の電極
112,114,116,117 OLED
113 電荷発生層
115-1,115-2,115-3,115-4 下部電極
118 第五の発光層
123 正孔輸送層のLUMO
124 第一の発光層のホスト材料のLUMO
125 第二の発光層のホスト材料のLUMO
126 電子輸送層のLUMO
127 正孔輸送層のHOMO
128 第一の発光層におけるホスト材料のHOMO
129 第二の発光層におけるホスト材料のHOMO
130 電子輸送層のHOMO
131 第一の発光層における第一のエミッタのLUMO
132 第二の発光層における第二のエミッタのLUMO
133 第一の発光層における第一のエミッタのHOMO
134 第二の発光層における第二のエミッタのHOMO
135 電子
136 正孔
137 第三の発光層における第二のエミッタのLUMO
138 第三の発光層における第二のエミッタのHOMO
139 第三の発光層における第一のエミッタのLUMO
140 第三の発光層における第一のエミッタのHOMO
141 第四の発光層
142 第四の発光層における第二のエミッタのLUMO
143 第四の発光層における第二のエミッタのHOMO
Claims (18)
- 基板と、
前記基板の上に形成された第一の発光層,第二の発光層,第三の発光層および第四の発光層と、を有し、
前記第一の発光層には第一のエミッタが添加され、
前記第二の発光層には第二のエミッタが添加され、
前記第三の発光層には第三一のエミッタおよび第三二のエミッタが添加され、
前記第四の発光層には第四のエミッタが添加され、
前記第一の発光層は前記第二の発光層に接し、
前記第三の発光層は前記第四の発光層に接し、
前記第一のエミッタの発光中心波長は、前記第二のエミッタの発光中心波長より大きく、
前記第三一のエミッタの発光中心波長は、前記第三二のエミッタの発光中心波長より大きく、
前記第三一のエミッタの発光中心波長は、前記第四のエミッタの発光中心波長より大きく、
前記第一のエミッタの発光中心波長および前記第三一のエミッタの発光中心波長は、同じ波長領域に存在し、
前記第二のエミッタの発光中心波長、前記第三二のエミッタの発光中心波長および前記第四のエミッタの発光中心波長は、同じ波長領域に存在する有機発光装置。 - 請求項1において、
前記第二のエミッタの発光中心波長、前記第三二のエミッタの発光中心波長および前記第四のエミッタの発光中心波長は、青色領域に存在する有機発光装置。 - 請求項1において、
前記第一のエミッタの発光中心波長および前記第三一のエミッタの発光中心波長は、赤色領域に存在し、
前記第二のエミッタの発光中心波長、前記第三二のエミッタの発光中心波長および前記第四のエミッタの発光中心波長は、緑色領域に存在する有機発光装置。 - 請求項1において、
前記第一のエミッタおよび前記第三一のエミッタは、同じ材料で構成され、
前記第二のエミッタ、前記第三二のエミッタおよび前記第四のエミッタは同じ材料で構成される有機発光装置。 - 請求項1において、
前記第三の発光層における前記第三一のエミッタの濃度(wt%)は、前記第三の発光層における前記第三二のエミッタの濃度(wt%)より小さい有機発光装置。 - 請求項1において、
前記第三の発光層における前記第三二のエミッタの濃度(wt%)は、前記第一の発光層における前記第一のエミッタの濃度(wt%)および前記第二の発光層における前記第二のエミッタの濃度(wt%)より大きい有機発光装置。 - 請求項1において、
前記第四の発光層には、エミッタとして前記第四のエミッタのみが添加される有機発光装置。 - 請求項1において、
前記基板上に形成された第一の電極と、
前記第一の電極上に形成された第二の電極と、を有し、
前記第一の発光層、前記第二の発光層、前記第三の発光層および前記第四の発光層は前記第一の電極および前記第二の電極で挟持され、
前記第一の電極から前記第二の電極に向かって、前記第一の発光層、前記第二の発光層、前記第三の発光層および前記第四の発光層の順に配置される有機発光装置。 - 請求項8において、
前記第四の発光層および前記第二の電極の間に第五の発光層が形成され、
前記第五の発光層に含まれるエミッタの発光領域は、前記第一のエミッタの発光領域および前記第二のエミッタの発光領域と異なる有機発光装置。 - 請求項1において、
前記基板上に形成された第一の電極と、
前記第一の電極上に形成された第二の電極と、を有し
前記第一の発光層、前記第二の発光層、前記第三の発光層および前記第四の発光層は前記第一の電極および前記第二の電極で挟持され、
前記第一の電極から前記第二の電極に向かって、前記第二の発光層、前記第一の発光層、前記第四の発光層および前記第三の発光層の順に配置される有機発光装置。 - 請求項1において、
第一の発光ユニットおよび第二の発光ユニットを有し、
前記第一の発光ユニットは、第一の下部電極、前記第一の発光層、前記第二の発光層および第一の上部電極を有し、
前記第二の発光ユニットは、第二の下部電極、前記第三の発光層、前記第四の発光層および第二の上部電極を有し、
前記第一の上部電極および前記第一の下部電極の間に前記第一の発光層および前記第二の発光層が形成され、
前記第二の上部電極および前記第二の下部電極の間に前記第三の発光層および前記第四の発光層が形成され、
前記第一の上部電極および前記第二の下部電極が電気的に接続されることで、前記第一の発光ユニットおよび前記第二の発光ユニットは直列に接続される有機発光装置。 - 請求項1において、
前記第一の発光層および前記第三の発光層は同層に形成され、
前記第二の発光層および前記第四の発光層は同層に形成される有機発光装置。 - 請求項1において、
前記第一の発光層の正孔移動度が前記第二の発光層の電子移動度より小さく、
前記第三の発光層の正孔移動度が前記第四の発光層の電子移動度より大きい有機発光装置。 - 請求項1において、
前記第一の発光層の電子移動度が前記第二の発光層の正孔移動度より小さく、
前記第三の発光層の電子移動度が前記第四の発光層の正孔移動度より大きい有機発光装置。 - 請求項1において、
前記第一のエミッタのHOMOと前記第二のエミッタのHOMOのエネルギー差が0.0から0.3eVの範囲となる有機発光装置。 - 第一の電極と、
第二の電極と、
前記第一の電極及び前記第二の電極の間に形成された第一の発光層,第二の発光層,第三の発光層と、を有し、
前記第一の発光層には第一のエミッタが添加され、
前記第二の発光層には第二のエミッタが添加され、
前記第三の発光層には前記第一のエミッタおよび前記第二のエミッタが添加され、
前記第一の発光層と前記第二の発光層とが接し、
前記第二の発光層と前記第三の発光層とが接し、
前記第一のエミッタの発光中心波長が前記第二のエミッタの発光中心波長より大きい有機発光装置。 - 請求項16において、
前記第一の発光層の正孔移動度が前記第二の発光層の電子移動度より小さく、
前記第二の発光層の電子移動度が前記第三の発光層の正孔移動度より小さく、
前記第一の発光層の電子移動度が前記第二の発光層の正孔移動度より小さく、
前記第二の発光層の正孔移動度が前記第三の発光層の電子移動度より小さい有機発光装置。 - 請求項1から請求項17のいずれかに記載の有機発光装置を用いた光源装置。
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