JP2002352960A - 薄膜電界発光素子 - Google Patents
薄膜電界発光素子Info
- Publication number
- JP2002352960A JP2002352960A JP2001161057A JP2001161057A JP2002352960A JP 2002352960 A JP2002352960 A JP 2002352960A JP 2001161057 A JP2001161057 A JP 2001161057A JP 2001161057 A JP2001161057 A JP 2001161057A JP 2002352960 A JP2002352960 A JP 2002352960A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- electroluminescent device
- molecule
- film electroluminescent
- light emitting
- thin
- 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.)
- Pending
Links
- 239000010409 thin film Substances 0.000 title claims description 21
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 73
- 230000005281 excited state Effects 0.000 claims description 35
- 229910001385 heavy metal Inorganic materials 0.000 claims description 14
- 230000003993 interaction Effects 0.000 claims description 9
- 238000005215 recombination Methods 0.000 claims description 9
- 230000006798 recombination Effects 0.000 claims description 9
- 229910052741 iridium Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 239000011368 organic material Substances 0.000 claims description 6
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 238000007740 vapor deposition Methods 0.000 claims description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 4
- 239000002019 doping agent Substances 0.000 claims description 2
- 230000005284 excitation Effects 0.000 claims description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 abstract description 24
- 239000000203 mixture Substances 0.000 abstract description 3
- 239000010408 film Substances 0.000 description 14
- 238000000295 emission spectrum Methods 0.000 description 13
- VQGHOUODWALEFC-UHFFFAOYSA-N 2-phenylpyridine Chemical compound C1=CC=CC=C1C1=CC=CC=N1 VQGHOUODWALEFC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 7
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 5
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 4
- 238000010791 quenching Methods 0.000 description 4
- 230000000171 quenching effect Effects 0.000 description 4
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 3
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 2
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 2
- 230000005525 hole transport Effects 0.000 description 2
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 2
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 2
- 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 2
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 2
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 1
- -1 and the like Substances 0.000 description 1
- 238000010549 co-Evaporation Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- RHZWSUVWRRXEJF-UHFFFAOYSA-N indium tin Chemical compound [In].[Sn] RHZWSUVWRRXEJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010030 laminating Methods 0.000 description 1
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 1
- 238000009834 vaporization Methods 0.000 description 1
- 230000008016 vaporization Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K50/00—Organic light-emitting devices
- H10K50/10—OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED]
- H10K50/11—OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED] characterised by the electroluminescent [EL] layers
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B33/00—Electroluminescent light sources
- H05B33/12—Light sources with substantially two-dimensional radiating surfaces
- H05B33/14—Light sources with substantially two-dimensional radiating surfaces characterised by the chemical or physical composition or the arrangement of the electroluminescent material, or by the simultaneous addition of the electroluminescent material in or onto the light source
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K2101/00—Properties of the organic materials covered by group H10K85/00
- H10K2101/10—Triplet emission
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K85/00—Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
- H10K85/30—Coordination compounds
- H10K85/321—Metal complexes comprising a group IIIA element, e.g. Tris (8-hydroxyquinoline) gallium [Gaq3]
- H10K85/324—Metal complexes comprising a group IIIA element, e.g. Tris (8-hydroxyquinoline) gallium [Gaq3] comprising aluminium, e.g. Alq3
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K85/00—Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
- H10K85/30—Coordination compounds
- H10K85/341—Transition metal complexes, e.g. Ru(II)polypyridine complexes
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K85/00—Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
- H10K85/30—Coordination compounds
- H10K85/341—Transition metal complexes, e.g. Ru(II)polypyridine complexes
- H10K85/342—Transition metal complexes, e.g. Ru(II)polypyridine complexes comprising iridium
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K85/00—Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
- H10K85/60—Organic compounds having low molecular weight
- H10K85/615—Polycyclic condensed aromatic hydrocarbons, e.g. anthracene
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K85/00—Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
- H10K85/60—Organic compounds having low molecular weight
- H10K85/631—Amine compounds having at least two aryl rest on at least one amine-nitrogen atom, e.g. triphenylamine
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K85/00—Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
- H10K85/60—Organic compounds having low molecular weight
- H10K85/649—Aromatic compounds comprising a hetero atom
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Electroluminescent Light Sources (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 有機LED発光の高効率化をはかる。
【解決手段】 励起状態生成を行う発光層14の主要材
料としてスピン転換材料14aを用い、それに発光材料
14bを別個に添加した構成をとって励起状態を有効に
利用する。
料としてスピン転換材料14aを用い、それに発光材料
14bを別個に添加した構成をとって励起状態を有効に
利用する。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、電子−ホール再結
合により発生する励起状態を利用して光子を発生させる
薄膜電界発光素子に関する。
合により発生する励起状態を利用して光子を発生させる
薄膜電界発光素子に関する。
【0002】
【従来の技術】有機電界発光素子においては、その励起
状態生成−光子変換機能を果たす構成部分(以下、発光
層という)で1重項励起状態と3重項励起状態が1:3
の割合で生成されるが、そのうち発光に利用できていた
のは励起状態の1/4を占める1重項励起状態だけであ
った(以下では、便宜的に、これらの材料を1重項利用
材料という)。近年、IrやPtなどの重金属を結合さ
せた発光分子において、軌道角運動量量子数と励起状態
のスピン量子数がその重金属の効果により生じる相互作
用により交換することが知られ、1/4を上回る割合の
励起状態が発光に利用できることがわかった(以下で
は、便宜的に、これらの材料をスピン転換材料とい
う)。
状態生成−光子変換機能を果たす構成部分(以下、発光
層という)で1重項励起状態と3重項励起状態が1:3
の割合で生成されるが、そのうち発光に利用できていた
のは励起状態の1/4を占める1重項励起状態だけであ
った(以下では、便宜的に、これらの材料を1重項利用
材料という)。近年、IrやPtなどの重金属を結合さ
せた発光分子において、軌道角運動量量子数と励起状態
のスピン量子数がその重金属の効果により生じる相互作
用により交換することが知られ、1/4を上回る割合の
励起状態が発光に利用できることがわかった(以下で
は、便宜的に、これらの材料をスピン転換材料とい
う)。
【0003】発光層の構造は、発光材料を単組成で用い
たものであったが、濃度消光と呼ばれる発光分子間の相
互作用により効率が低下していた。その改善策として、
Blado et. Al: Appl. Phys. Lett., vol.74, no.3, p.4
42などに示されたように、1重項利用材料の中にスピン
転換発光材料又は1重項励起状態利用発光材料を数%程
度ドーピングする構造が利用されてきた。
たものであったが、濃度消光と呼ばれる発光分子間の相
互作用により効率が低下していた。その改善策として、
Blado et. Al: Appl. Phys. Lett., vol.74, no.3, p.4
42などに示されたように、1重項利用材料の中にスピン
転換発光材料又は1重項励起状態利用発光材料を数%程
度ドーピングする構造が利用されてきた。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】1重項利用材料の中に
スピン転換発光材料又は1重項励起状態利用発光材料を
ドーピングすると濃度消光は避けられるが、EL発光の
発光量子効率は25%が理論限界である。
スピン転換発光材料又は1重項励起状態利用発光材料を
ドーピングすると濃度消光は避けられるが、EL発光の
発光量子効率は25%が理論限界である。
【0005】本発明の目的は、発光型ディスプレイを初
めとする種々の発光デバイスにおいて共通の課題であ
る、発光量子効率(注入電荷数に対し発生する光子数の
割合)又はエネルギー効率(印加エネルギーに対する発
光エネルギー)を向上することにある。
めとする種々の発光デバイスにおいて共通の課題であ
る、発光量子効率(注入電荷数に対し発生する光子数の
割合)又はエネルギー効率(印加エネルギーに対する発
光エネルギー)を向上することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明では、励起状態生
成を行う発光層の主要材料としてスピン転換材料を用
い、それに発光材料を別個に添加することにより、励起
状態を有効に利用して上記目的を達成する。
成を行う発光層の主要材料としてスピン転換材料を用
い、それに発光材料を別個に添加することにより、励起
状態を有効に利用して上記目的を達成する。
【0007】すなわち、本発明による薄膜電界発光素子
は、電子−ホール再結合により発生する励起状態を利用
して光子を発生させる発光層を備える薄膜電界発光素子
において、発光層は、軌道角運動量量子数と励起状態の
スピン量子数とが相互作用により交換可能な材料と、前
記材料中に混合された発光性分子とを含むことを特徴と
する。この薄膜電界発光素子は、軌道角運動量量子数と
励起状態のスピン量子数とが相互作用により交換可能な
材料を用いて再結合励起状態を生成し、その励起エネル
ギーを発光性分子に伝達して発光させるものである。
は、電子−ホール再結合により発生する励起状態を利用
して光子を発生させる発光層を備える薄膜電界発光素子
において、発光層は、軌道角運動量量子数と励起状態の
スピン量子数とが相互作用により交換可能な材料と、前
記材料中に混合された発光性分子とを含むことを特徴と
する。この薄膜電界発光素子は、軌道角運動量量子数と
励起状態のスピン量子数とが相互作用により交換可能な
材料を用いて再結合励起状態を生成し、その励起エネル
ギーを発光性分子に伝達して発光させるものである。
【0008】また、本発明による薄膜電界発光素子は、
電子−ホール再結合により発生する励起状態を利用して
光子を発生させる発光層を備える薄膜電界発光素子にお
いて、発光層は、有機蒸着薄膜に、軌道角運動量量子数
と励起状態のスピン量子数とが相互作用により交換可能
な材料と、発光性分子とを別個のドーパントとして含有
する同時蒸着法により作成された膜であることを特徴と
する。
電子−ホール再結合により発生する励起状態を利用して
光子を発生させる発光層を備える薄膜電界発光素子にお
いて、発光層は、有機蒸着薄膜に、軌道角運動量量子数
と励起状態のスピン量子数とが相互作用により交換可能
な材料と、発光性分子とを別個のドーパントとして含有
する同時蒸着法により作成された膜であることを特徴と
する。
【0009】軌道角運動量量子数と励起状態のスピン量
子数とが相互作用により交換可能な材料は、重金属原子
(原子番号76以上の金属原子)が有機材料と結合ある
いは配位した分子とすることができ、重金属原子はIr
又はPtとすることができる。
子数とが相互作用により交換可能な材料は、重金属原子
(原子番号76以上の金属原子)が有機材料と結合ある
いは配位した分子とすることができ、重金属原子はIr
又はPtとすることができる。
【0010】発光性分子は、重金属原子(原子番号76
以上の金属原子)が有機材料と結合あるいは配位した分
子とすることができ、重金属原子はIr又はPtとする
ことができる。本発明によると、3重項励起状態を1重
項励起状態と同様に発光に利用することができるように
なり、発光量子効率を向上することができる。
以上の金属原子)が有機材料と結合あるいは配位した分
子とすることができ、重金属原子はIr又はPtとする
ことができる。本発明によると、3重項励起状態を1重
項励起状態と同様に発光に利用することができるように
なり、発光量子効率を向上することができる。
【0011】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を説明する。図1は、スピン転換材料を発光層
主成分として用いた本発明による有機発光素子の一例の
断面模式図である。この発光素子は、透明基板11上に
透明電極12、ホール輸送層13、発光層14、電子輸
送層15、金属電極16を形成したpin型発光ダイオ
ードの一種である。発光層14において、電極12,1
6から注入されたホールと電子が結合して励起状態を形
成する。発光層14は、主成分材料14aとしてスピン
転換材料を用い、それに発光分子14bを濃度消光の生
じない濃度(0.1〜20体積%程度)で混入させて構
成する。主成分のスピン転換材料14aによって発光層
中の励起状態のスピンは1重項状態と3重項状態の間で
可換となり、その1重項励起状態が発光分子14bに移
動し発光を生じる。その結果、励起状態のうちの1/4
を超える部分が発光に利用されることになる。この効果
は、主成分材料に混入した発光材料が1重項利用材料で
あっても、スピン転換材料であっても同様に奏せられ
る。発光層の主成分をなすスピン転換材料は、そのエネ
ルギーバンドギャップが発光分子の発光エネルギーより
大きいものが適当であり、単分子として評価したときに
発光性がないものでも有るものでもよい。また、一般
に、発光分子は、3重項励起状態転換分子よりもエネル
ギーバンドギャップ幅としてより広い値を持つ方が、高
効率を達成することができる。
施の形態を説明する。図1は、スピン転換材料を発光層
主成分として用いた本発明による有機発光素子の一例の
断面模式図である。この発光素子は、透明基板11上に
透明電極12、ホール輸送層13、発光層14、電子輸
送層15、金属電極16を形成したpin型発光ダイオ
ードの一種である。発光層14において、電極12,1
6から注入されたホールと電子が結合して励起状態を形
成する。発光層14は、主成分材料14aとしてスピン
転換材料を用い、それに発光分子14bを濃度消光の生
じない濃度(0.1〜20体積%程度)で混入させて構
成する。主成分のスピン転換材料14aによって発光層
中の励起状態のスピンは1重項状態と3重項状態の間で
可換となり、その1重項励起状態が発光分子14bに移
動し発光を生じる。その結果、励起状態のうちの1/4
を超える部分が発光に利用されることになる。この効果
は、主成分材料に混入した発光材料が1重項利用材料で
あっても、スピン転換材料であっても同様に奏せられ
る。発光層の主成分をなすスピン転換材料は、そのエネ
ルギーバンドギャップが発光分子の発光エネルギーより
大きいものが適当であり、単分子として評価したときに
発光性がないものでも有るものでもよい。また、一般
に、発光分子は、3重項励起状態転換分子よりもエネル
ギーバンドギャップ幅としてより広い値を持つ方が、高
効率を達成することができる。
【0012】図1に断面模式図を示す有機発光素子を作
製した。ガラス基板11上に、ITO(Indium Tin Oxi
de)透明電極12を200nm、ホール注入層13とし
てα−NPBを35nm、発光層14としてIr(pp
y)3(24a)にPtOEP(24b)を6体積%混
入した膜を20nm、電子輸送層15としてALQを2
2nm、順次積層した。その上に、LiF層を0.5n
m、Al層を150nm積層して上部電極16とした。
成膜に当たっては、ITOはスパッタリング法、他の膜
はボート加熱による蒸着法が代表的な成膜方法である。
図2に、それぞれの有機分子の構造を示す。この素子の
ITO電極22−Al層27間に+4V以上の直流電圧
を印加することにより、PtOEPの発光が高効率で達
成される。
製した。ガラス基板11上に、ITO(Indium Tin Oxi
de)透明電極12を200nm、ホール注入層13とし
てα−NPBを35nm、発光層14としてIr(pp
y)3(24a)にPtOEP(24b)を6体積%混
入した膜を20nm、電子輸送層15としてALQを2
2nm、順次積層した。その上に、LiF層を0.5n
m、Al層を150nm積層して上部電極16とした。
成膜に当たっては、ITOはスパッタリング法、他の膜
はボート加熱による蒸着法が代表的な成膜方法である。
図2に、それぞれの有機分子の構造を示す。この素子の
ITO電極22−Al層27間に+4V以上の直流電圧
を印加することにより、PtOEPの発光が高効率で達
成される。
【0013】図3に、このようにして作製した有機発光
素子の発光スペクトルを示す。Ir(ppy)3も発光
性分子ではあるが、520nm付近にピークがあるIr
(ppy)3の発光スペクトルは殆ど見られず、PtO
EPに起因して650nmにピークを有する発光スペク
トルが強く観測された。
素子の発光スペクトルを示す。Ir(ppy)3も発光
性分子ではあるが、520nm付近にピークがあるIr
(ppy)3の発光スペクトルは殆ど見られず、PtO
EPに起因して650nmにピークを有する発光スペク
トルが強く観測された。
【0014】素子の発光波長は発光層の材料を選択する
ことにより変化させることができる。図4は、スピン転
換材料であるCBPを主成分材料とし、それに発光分子
としてIr(ppy)3を混入した発光層を有する本発
明による有機発光素子の他の例を示す断面模式図であ
る。無アルカリガラス上に、ITO透明電極を140n
m、ホール注入層としてα−NPBを40nm、発光層
としてCBPにIr(ppy)3を6体積%混入した膜
を20nm、バッファ層としてBCP層を6nm、電子
輸送層としてALQを240nm、上部電極としてLi
F層を0.6nm、Al層を150nm、順次積層し
た。成膜に当たっては、ITOはスパッタリング法、他
の膜はボート加熱による蒸着法が代表的な成膜方法であ
る。
ことにより変化させることができる。図4は、スピン転
換材料であるCBPを主成分材料とし、それに発光分子
としてIr(ppy)3を混入した発光層を有する本発
明による有機発光素子の他の例を示す断面模式図であ
る。無アルカリガラス上に、ITO透明電極を140n
m、ホール注入層としてα−NPBを40nm、発光層
としてCBPにIr(ppy)3を6体積%混入した膜
を20nm、バッファ層としてBCP層を6nm、電子
輸送層としてALQを240nm、上部電極としてLi
F層を0.6nm、Al層を150nm、順次積層し
た。成膜に当たっては、ITOはスパッタリング法、他
の膜はボート加熱による蒸着法が代表的な成膜方法であ
る。
【0015】図5(a)に、図4に示した素子の発光ス
ペクトルを示す。図示するように、Ir(ppy)3に
起因する520nm付近のピークを有している。発光層
を、スピン転換材料であるCBPを主成分材料とし、そ
れに発光分子としてPtOEPを6体積%混入して構成
した以外、図4に示したのと同じ層構造を有する有機発
光素子を製造した。この発光スペクトルを図5(b)に
示す。この素子の発光スペクトルは、PtOEPに起因
する650nm付近のピークを有している。
ペクトルを示す。図示するように、Ir(ppy)3に
起因する520nm付近のピークを有している。発光層
を、スピン転換材料であるCBPを主成分材料とし、そ
れに発光分子としてPtOEPを6体積%混入して構成
した以外、図4に示したのと同じ層構造を有する有機発
光素子を製造した。この発光スペクトルを図5(b)に
示す。この素子の発光スペクトルは、PtOEPに起因
する650nm付近のピークを有している。
【0016】発光層を、スピン転換材料であるIr(p
py)3を主成分材料とし、それに発光分子としてPt
OEPを6体積%混入して構成した以外、図4に示した
のと同じ層構造を有する有機発光素子を製造した。この
素子の発光スペクトルを図5(c)に示す。この発光ス
ペクトルは、PtOEPに起因する650nm付近のピ
ークを有し、Ir(ppy)3に起因する520nmの
ピークは観測されなかった。
py)3を主成分材料とし、それに発光分子としてPt
OEPを6体積%混入して構成した以外、図4に示した
のと同じ層構造を有する有機発光素子を製造した。この
素子の発光スペクトルを図5(c)に示す。この発光ス
ペクトルは、PtOEPに起因する650nm付近のピ
ークを有し、Ir(ppy)3に起因する520nmの
ピークは観測されなかった。
【0017】図6は、本発明による有機発光素子の他の
例を示す断面模式図である。図6において、図1と同じ
構成部分には図1と同じ番号を付し、重複する説明を省
略する。発光層24中で再結合励起状態が十分自由に動
き回れる場合は、発光層母体材料すべてがスピン転換材
料である必要はなく、1重項利用材料中にスピン転換材
料及び発光材料を混入させた構造で効率向上を果たすこ
とができる。図6に示した有機発光素子の発光層24
(厚さ20nm)は、主成分材料としての1重項利用材
料(CBP)24a中にスピン転換材料(Ir(pp
y)3)14aを20体積%、発光材料(PtOEP)
14bを7体積%混入させた膜である。再結合励起状態
が発光層膜中で十分自由に動き回れる構造は、真空中で
有機分子を同時蒸着し十分な混合・分散状態を作成する
ことにより達成できる。
例を示す断面模式図である。図6において、図1と同じ
構成部分には図1と同じ番号を付し、重複する説明を省
略する。発光層24中で再結合励起状態が十分自由に動
き回れる場合は、発光層母体材料すべてがスピン転換材
料である必要はなく、1重項利用材料中にスピン転換材
料及び発光材料を混入させた構造で効率向上を果たすこ
とができる。図6に示した有機発光素子の発光層24
(厚さ20nm)は、主成分材料としての1重項利用材
料(CBP)24a中にスピン転換材料(Ir(pp
y)3)14aを20体積%、発光材料(PtOEP)
14bを7体積%混入させた膜である。再結合励起状態
が発光層膜中で十分自由に動き回れる構造は、真空中で
有機分子を同時蒸着し十分な混合・分散状態を作成する
ことにより達成できる。
【0018】図7は、発光層24を成膜するために用い
る多元蒸着装置の一例を示す概略図である。真空排気系
32に接続されて10-6Torr以上の真空度に真空排
気されるチャンバ31内には、蒸着すべき材料を入れた
蒸着ボート34,35,36が配置され、その上に基板
33が蒸着面を蒸着ボートに対向させて配置される。各
蒸着ボート34,35,36内の材料は、加熱電極3
7,38,39を介して蒸着ボートに通電し、ボートを
加熱することにより気化され、基板33に蒸着される。
基板に形成される同時蒸着膜の組成は、ボートに流す電
流を制御することにより調整することができる。
る多元蒸着装置の一例を示す概略図である。真空排気系
32に接続されて10-6Torr以上の真空度に真空排
気されるチャンバ31内には、蒸着すべき材料を入れた
蒸着ボート34,35,36が配置され、その上に基板
33が蒸着面を蒸着ボートに対向させて配置される。各
蒸着ボート34,35,36内の材料は、加熱電極3
7,38,39を介して蒸着ボートに通電し、ボートを
加熱することにより気化され、基板33に蒸着される。
基板に形成される同時蒸着膜の組成は、ボートに流す電
流を制御することにより調整することができる。
【0019】図6に示した有機発光素子は、発光層とし
て3成分を同時蒸着した膜を用いたが、4成分以上を同
時蒸着した膜を用いることもできる。その場合、主成
分、スピン転換材料、発光材料に加えて追加する材料と
しては、以下のような材料がある。
て3成分を同時蒸着した膜を用いたが、4成分以上を同
時蒸着した膜を用いることもできる。その場合、主成
分、スピン転換材料、発光材料に加えて追加する材料と
しては、以下のような材料がある。
【0020】(1)別分子のスピン転換材料 再結合励起子は種々のエネルギー値を持つことが予測さ
れる。種々のエネルギー値の3重項励起状態の転換を果
たすことを目的に、2種類以上のスピン転換材料を入れ
る場合である。 (2)別分子の発光材料 発光スペクトルの色合い調整や、スペクトルの広波長域
化を達成するために、2種類以上の発光材料を入れる場
合である。 (3)その他の材料 膜の混合性、上下の膜との密着性などを向上させるため
の材料や、主成分材料の電気伝導性を改善するための材
料(Li結合分子など)を入れる場合である。
れる。種々のエネルギー値の3重項励起状態の転換を果
たすことを目的に、2種類以上のスピン転換材料を入れ
る場合である。 (2)別分子の発光材料 発光スペクトルの色合い調整や、スペクトルの広波長域
化を達成するために、2種類以上の発光材料を入れる場
合である。 (3)その他の材料 膜の混合性、上下の膜との密着性などを向上させるため
の材料や、主成分材料の電気伝導性を改善するための材
料(Li結合分子など)を入れる場合である。
【0021】
【発明の効果】本発明によると、濃度消光による悪影響
を受けることなく、3重項材料の高効率化の効果を利用
することができる。
を受けることなく、3重項材料の高効率化の効果を利用
することができる。
【図1】スピン転換材料を発光層主成分として用いた本
発明による有機発光素子の一例の断面模式図。
発明による有機発光素子の一例の断面模式図。
【図2】有機分子の構造を示す図。
【図3】Ir(ppy)3にPtOEPを混合した発光
層を有する有機発光素子の発光スペクトルを示す図。
層を有する有機発光素子の発光スペクトルを示す図。
【図4】本発明による有機発光素子の他の例の断面模式
図。
図。
【図5】(a)はCBPにIr(ppy)3を混入した
発光層を有する有機発光素子の発光スペクトル、(b)
はCBPにPtOEPを混入した発光層を有する有機発
光素子の発光スペクトル、(c)はIr(ppy)3に
PtOEPを混入した発光層を有する有機発光素子の発
光スペクトル。
発光層を有する有機発光素子の発光スペクトル、(b)
はCBPにPtOEPを混入した発光層を有する有機発
光素子の発光スペクトル、(c)はIr(ppy)3に
PtOEPを混入した発光層を有する有機発光素子の発
光スペクトル。
【図6】1重項利用材料中にスピン転換材料、発光材料
を混入した発光層を有する有機発光素子の断面模式図。
を混入した発光層を有する有機発光素子の断面模式図。
【図7】多元蒸着装置の一例を示す概略図。
11:透明基板、12:透明電極、13:ホール輸送
層、14:発光層、15:電子輸送層、16:金属電
極、14a:スピン変換材料、14b:発光分子、2
4:発光層、24a:1重項利用材料、31:チャン
バ、32:真空排気系、33:基板、34〜36:蒸着
ボート、37〜39:加熱電極
層、14:発光層、15:電子輸送層、16:金属電
極、14a:スピン変換材料、14b:発光分子、2
4:発光層、24a:1重項利用材料、31:チャン
バ、32:真空排気系、33:基板、34〜36:蒸着
ボート、37〜39:加熱電極
Claims (10)
- 【請求項1】 電子−ホール再結合により発生する励起
状態を利用して光子を発生させる発光層を備える薄膜電
界発光素子において、 前記発光層は、軌道角運動量量子数と励起状態のスピン
量子数とが相互作用により交換可能な材料と、前記材料
中に混合された発光性分子とを含むことを特徴とする薄
膜電界発光素子。 - 【請求項2】 請求項1記載の薄膜電界発光素子におい
て、前記軌道角運動量量子数と励起状態のスピン量子数
とが相互作用により交換可能な材料は、重金属原子が有
機材料と結合あるいは配位した分子であることを特徴と
する薄膜電界発光素子。 - 【請求項3】 請求項2記載の薄膜電界発光素子におい
て、前記重金属原子はIr又はPtであることを特徴と
する薄膜電界発光素子。 - 【請求項4】 請求項1記載の薄膜電界発光素子におい
て、前記発光性分子は、重金属原子が有機材料と結合あ
るいは配位した分子であることを特徴とする薄膜電界発
光素子。 - 【請求項5】 請求項4記載の薄膜電界発光素子におい
て、前記重金属原子はIr又はPtであることを特徴と
する薄膜電界発光素子。 - 【請求項6】 電子−ホール再結合により発生する励起
状態を利用して光子を発生させる発光層を備える薄膜電
界発光素子において、 前記発光層は、有機蒸着薄膜に、軌道角運動量量子数と
励起状態のスピン量子数とが相互作用により交換可能な
材料と、発光性分子とを別個のドーパントとして含有
し、同時蒸着法により作成された膜であることを特徴と
する薄膜電界発光素子。 - 【請求項7】 請求項6記載の薄膜電界発光素子におい
て、前記軌道角運動量量子数と励起状態のスピン量子数
とが相互作用により交換可能な材料は、重金属原子が有
機材料と結合あるいは配位した分子であることを特徴と
する薄膜電界発光素子。 - 【請求項8】 請求項7記載の薄膜電界発光素子におい
て、前記重金属原子はIr又はPtであることを特徴と
する薄膜電界発光素子。 - 【請求項9】 請求項6記載の薄膜電界発光素子におい
て、前記発光性分子は、重金属原子が有機材料と結合あ
るいは配位した分子であることを特徴とする薄膜電界発
光素子。 - 【請求項10】 請求項9記載の薄膜電界発光素子にお
いて、前記重金属原子はIr又はPtであることを特徴
とする薄膜電界発光素子。
Priority Applications (6)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001161057A JP2002352960A (ja) | 2001-05-29 | 2001-05-29 | 薄膜電界発光素子 |
TW090121344A TW520617B (en) | 2001-05-29 | 2001-08-29 | Electroluminescent film device |
EP01120626A EP1263061A3 (en) | 2001-05-29 | 2001-08-29 | Electroluminescent film device |
US09/940,638 US20020179899A1 (en) | 2001-05-29 | 2001-08-29 | Electroluminescent film device |
KR10-2001-0052284A KR100448184B1 (ko) | 2001-05-29 | 2001-08-29 | 박막 전계 발광 소자 |
CN01125159A CN1388734A (zh) | 2001-05-29 | 2001-08-30 | 薄膜场致发光元件 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001161057A JP2002352960A (ja) | 2001-05-29 | 2001-05-29 | 薄膜電界発光素子 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2002352960A true JP2002352960A (ja) | 2002-12-06 |
Family
ID=19004392
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2001161057A Pending JP2002352960A (ja) | 2001-05-29 | 2001-05-29 | 薄膜電界発光素子 |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20020179899A1 (ja) |
EP (1) | EP1263061A3 (ja) |
JP (1) | JP2002352960A (ja) |
KR (1) | KR100448184B1 (ja) |
CN (1) | CN1388734A (ja) |
TW (1) | TW520617B (ja) |
Cited By (18)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1424381A2 (en) | 2002-11-26 | 2004-06-02 | Konica Minolta Holdings, Inc. | Organic electroluminescent element, and display and illuminator |
JP2006049906A (ja) * | 2004-08-02 | 2006-02-16 | Xerox Corp | 有機発光素子 |
WO2007097149A1 (ja) | 2006-02-20 | 2007-08-30 | Konica Minolta Holdings, Inc. | 有機エレクトロルミネッセンス素子、白色発光素子、表示装置、及び照明装置 |
WO2007108459A1 (ja) | 2006-03-23 | 2007-09-27 | Konica Minolta Holdings, Inc. | 有機エレクトロルミネッセンス素子、表示装置及び照明装置 |
WO2007108362A1 (ja) | 2006-03-17 | 2007-09-27 | Konica Minolta Holdings, Inc. | 有機エレクトロルミネッセンス素子、表示装置および照明装置 |
WO2010087222A1 (ja) | 2009-01-28 | 2010-08-05 | コニカミノルタホールディングス株式会社 | 有機エレクトロルミネッセンス素子、表示装置及び照明装置 |
WO2010090077A1 (ja) | 2009-02-06 | 2010-08-12 | コニカミノルタホールディングス株式会社 | 有機エレクトロルミネッセンス素子、該素子を備えた照明装置及び表示装置 |
JP2010177301A (ja) * | 2009-01-27 | 2010-08-12 | Panasonic Electric Works Co Ltd | 有機el発光装置 |
WO2011004639A1 (ja) | 2009-07-07 | 2011-01-13 | コニカミノルタホールディングス株式会社 | 有機エレクトロルミネッセンス素子、新規な化合物、照明装置及び表示装置 |
WO2012111548A1 (ja) | 2011-02-16 | 2012-08-23 | コニカミノルタホールディングス株式会社 | 有機エレクトロルミネッセンス素子、照明装置及び表示装置 |
EP2562229A1 (en) | 2011-08-25 | 2013-02-27 | Konica Minolta Holdings, Inc. | Organic electroluminescence element, lighting device and display device |
WO2013073301A1 (ja) | 2011-11-14 | 2013-05-23 | 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、及び、面状発光体 |
EP2671935A1 (en) | 2012-05-21 | 2013-12-11 | Konica Minolta, Inc. | Organic electroluminescence device, lighting equipment and display device |
EP2677559A1 (en) | 2012-06-21 | 2013-12-25 | Konica Minolta, Inc. | Organic electroluminescent element, display device and lighting device |
WO2014091958A1 (ja) | 2012-12-10 | 2014-06-19 | 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材料、有機エレクトロルミネッセンス素子、照明装置及び表示装置 |
WO2014092014A1 (ja) | 2012-12-10 | 2014-06-19 | 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、照明装置及び表示装置 |
US9099659B2 (en) | 2005-07-01 | 2015-08-04 | Konica Minolta, Inc. | Organic electroluminescent element material, organic electroluminescent element, display device, and lighting device |
JP2021048408A (ja) * | 2012-03-14 | 2021-03-25 | 株式会社半導体エネルギー研究所 | 発光素子 |
Families Citing this family (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8008856B2 (en) * | 2006-04-19 | 2011-08-30 | Massachusetts Institute Of Technology | Light emitting devices with agent to increase the fraction of excitons formed as a singlet |
KR101282400B1 (ko) | 2006-08-24 | 2013-07-04 | 한국과학기술원 | 유기 발광 표시 장치 |
US20080309217A1 (en) * | 2007-05-18 | 2008-12-18 | Mulder Carlijn L | Organic light emitting devices |
US20100139749A1 (en) * | 2009-01-22 | 2010-06-10 | Covalent Solar, Inc. | Solar concentrators and materials for use therein |
KR101657222B1 (ko) * | 2010-05-14 | 2016-09-19 | 삼성디스플레이 주식회사 | 유기 발광 소자 |
US9267877B2 (en) | 2014-03-12 | 2016-02-23 | Nxgen Partners Ip, Llc | System and method for making concentration measurements within a sample material using orbital angular momentum |
US10451902B2 (en) | 2014-08-08 | 2019-10-22 | Nxgen Partners Ip, Llc | Suppression of electron-hole recombination using orbital angular momentum semiconductor devices |
US10726353B2 (en) | 2015-08-03 | 2020-07-28 | Nxgen Partners Ip, Llc | Quantum mechanical framework for interaction of OAM with matter and applications in solid states, biosciences and quantum computing |
KR20230108770A (ko) * | 2022-01-10 | 2023-07-19 | 삼성디스플레이 주식회사 | 발광 소자 및 이를 포함한 전자 장치 |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6358631B1 (en) * | 1994-12-13 | 2002-03-19 | The Trustees Of Princeton University | Mixed vapor deposited films for electroluminescent devices |
JP3490856B2 (ja) * | 1996-11-20 | 2004-01-26 | 三洋電機株式会社 | 有機エレクトロルミネッセンス素子 |
US6303238B1 (en) * | 1997-12-01 | 2001-10-16 | The Trustees Of Princeton University | OLEDs doped with phosphorescent compounds |
KR20000007778A (ko) * | 1998-07-07 | 2000-02-07 | 정선종 | 강유전체 전자방출원을 가진 전계 발광소자 구조 |
CN100407448C (zh) * | 1999-05-13 | 2008-07-30 | 普林斯顿大学理事会 | 基于电致磷光的极高效有机发光器件 |
US6310360B1 (en) * | 1999-07-21 | 2001-10-30 | The Trustees Of Princeton University | Intersystem crossing agents for efficient utilization of excitons in organic light emitting devices |
JP4037033B2 (ja) * | 2000-03-31 | 2008-01-23 | パイオニア株式会社 | 有機エレクトロルミネッセンス素子 |
-
2001
- 2001-05-29 JP JP2001161057A patent/JP2002352960A/ja active Pending
- 2001-08-29 TW TW090121344A patent/TW520617B/zh not_active IP Right Cessation
- 2001-08-29 US US09/940,638 patent/US20020179899A1/en not_active Abandoned
- 2001-08-29 EP EP01120626A patent/EP1263061A3/en not_active Withdrawn
- 2001-08-29 KR KR10-2001-0052284A patent/KR100448184B1/ko not_active IP Right Cessation
- 2001-08-30 CN CN01125159A patent/CN1388734A/zh active Pending
Cited By (26)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP2248870A2 (en) | 2002-11-26 | 2010-11-10 | Konica Minolta Holdings, Inc. | Organic electroluminscent element and display and illuminator |
EP2762546A1 (en) | 2002-11-26 | 2014-08-06 | Konica Minolta Holdings, Inc. | Organic electroluminescent element, and display and illuminator |
EP1424381A2 (en) | 2002-11-26 | 2004-06-02 | Konica Minolta Holdings, Inc. | Organic electroluminescent element, and display and illuminator |
EP2759585A1 (en) | 2002-11-26 | 2014-07-30 | Konica Minolta Business Technologies, Inc. | Organic electroluminescent element, and display and illuminator |
EP2765174A1 (en) | 2002-11-26 | 2014-08-13 | Konica Minolta Holdings, Inc. | Organic electroluminescent element, and display and illuminator |
JP2006049906A (ja) * | 2004-08-02 | 2006-02-16 | Xerox Corp | 有機発光素子 |
US9099659B2 (en) | 2005-07-01 | 2015-08-04 | Konica Minolta, Inc. | Organic electroluminescent element material, organic electroluminescent element, display device, and lighting device |
US9379337B2 (en) | 2005-07-01 | 2016-06-28 | Konica Minolta, Inc. | Organic electroluminescent element material, organic electroluminescent element, display device, and lighting device |
WO2007097149A1 (ja) | 2006-02-20 | 2007-08-30 | Konica Minolta Holdings, Inc. | 有機エレクトロルミネッセンス素子、白色発光素子、表示装置、及び照明装置 |
WO2007097153A1 (ja) | 2006-02-20 | 2007-08-30 | Konica Minolta Holdings, Inc. | 有機エレクトロルミネッセンス素子材料、有機エレクトロルミネッセンス素子、表示装置及び照明装置 |
WO2007108362A1 (ja) | 2006-03-17 | 2007-09-27 | Konica Minolta Holdings, Inc. | 有機エレクトロルミネッセンス素子、表示装置および照明装置 |
WO2007108459A1 (ja) | 2006-03-23 | 2007-09-27 | Konica Minolta Holdings, Inc. | 有機エレクトロルミネッセンス素子、表示装置及び照明装置 |
EP3081619A1 (en) | 2006-03-23 | 2016-10-19 | Konica Minolta Holdings, Inc. | Organic electroluminescent element, display device and illuminating device |
JP2010177301A (ja) * | 2009-01-27 | 2010-08-12 | Panasonic Electric Works Co Ltd | 有機el発光装置 |
WO2010087222A1 (ja) | 2009-01-28 | 2010-08-05 | コニカミノルタホールディングス株式会社 | 有機エレクトロルミネッセンス素子、表示装置及び照明装置 |
EP3046156A1 (en) | 2009-02-06 | 2016-07-20 | Konica Minolta Holdings, Inc. | Organic electroluminescent element, and illumination device and display device each comprising the element |
WO2010090077A1 (ja) | 2009-02-06 | 2010-08-12 | コニカミノルタホールディングス株式会社 | 有機エレクトロルミネッセンス素子、該素子を備えた照明装置及び表示装置 |
WO2011004639A1 (ja) | 2009-07-07 | 2011-01-13 | コニカミノルタホールディングス株式会社 | 有機エレクトロルミネッセンス素子、新規な化合物、照明装置及び表示装置 |
WO2012111548A1 (ja) | 2011-02-16 | 2012-08-23 | コニカミノルタホールディングス株式会社 | 有機エレクトロルミネッセンス素子、照明装置及び表示装置 |
EP2562229A1 (en) | 2011-08-25 | 2013-02-27 | Konica Minolta Holdings, Inc. | Organic electroluminescence element, lighting device and display device |
WO2013073301A1 (ja) | 2011-11-14 | 2013-05-23 | 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、及び、面状発光体 |
JP2021048408A (ja) * | 2012-03-14 | 2021-03-25 | 株式会社半導体エネルギー研究所 | 発光素子 |
EP2671935A1 (en) | 2012-05-21 | 2013-12-11 | Konica Minolta, Inc. | Organic electroluminescence device, lighting equipment and display device |
EP2677559A1 (en) | 2012-06-21 | 2013-12-25 | Konica Minolta, Inc. | Organic electroluminescent element, display device and lighting device |
WO2014091958A1 (ja) | 2012-12-10 | 2014-06-19 | 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材料、有機エレクトロルミネッセンス素子、照明装置及び表示装置 |
WO2014092014A1 (ja) | 2012-12-10 | 2014-06-19 | 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、照明装置及び表示装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP1263061A3 (en) | 2006-10-18 |
TW520617B (en) | 2003-02-11 |
KR100448184B1 (ko) | 2004-09-13 |
CN1388734A (zh) | 2003-01-01 |
EP1263061A2 (en) | 2002-12-04 |
KR20020090833A (ko) | 2002-12-05 |
US20020179899A1 (en) | 2002-12-05 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2002352960A (ja) | 薄膜電界発光素子 | |
US5811833A (en) | Electron transporting and light emitting layers based on organic free radicals | |
US7045952B2 (en) | OLEDs with mixed host emissive layer | |
JP4068279B2 (ja) | 有機エレクトロルミネッセンス素子 | |
JP5180369B2 (ja) | 有機エレクトロルミネッセント素子 | |
US8021763B2 (en) | Phosphorescent OLED with interlayer | |
JP4011325B2 (ja) | 有機エレクトロルミネッセンス素子 | |
US7151339B2 (en) | OLED efficiency by utilization of different doping concentrations within the device emissive layer | |
US7179543B2 (en) | Doping of organic opto-electronic devices to extend reliability | |
US20070103066A1 (en) | Stacked OLEDs with a reflective conductive layer | |
JP2005530320A (ja) | P−i−n構造の超低電圧高効率燐光oled | |
WO2007029426A1 (ja) | 青色発光有機エレクトロルミネッセンス素子 | |
US11217762B2 (en) | Surface-plasmon-pumped light emitting devices | |
US20090121619A1 (en) | OLED Having A Charge Transport Enhancement Layer | |
WO2012166101A1 (en) | Oled having multi-component emissivie layer | |
JP3904793B2 (ja) | 有機エレクトロルミネッセンス素子 | |
KR20090007325A (ko) | 프탈이미드 화합물을 사용하는 유기 전자 소자 | |
JP2006269232A (ja) | 有機電界発光素子 | |
WO2008027138A2 (en) | Organic light emitting device | |
JP2004296224A (ja) | 発光素子 | |
JPH04137485A (ja) | 電界発光素子 | |
Soichi et al. | High-efficiency phosphorescent OLEDs using chemically doped layers | |
JP2022067645A (ja) | プラズモンoledのためのエネルギー準位及びデバイス構造 | |
Wang et al. | Efficient white organic light-emitting devices using a thin 4, 4′-bis (2, 2′-diphenylvinyl)-1, 1′-diphenyl layer | |
JP5922654B2 (ja) | 有機エレクトロルミネッセント素子 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20050802 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20051003 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20051025 |