JP2004006165A - 有機エレクトロルミネッセンス素子 - Google Patents
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Abstract
【課題】駆動電流の大きさの変化に伴う発光色度の変化を抑制し得る有機エレクトロルミネッセンス素子を提供する。
【解決手段】透明ガラス製の基板１１上には、陽極１２、正孔注入層１３、正孔輸送層１４、赤色発光層１５、青色発光層１６、緑色発光層１７、電子注入層１８及び陰極１９がこの順に積層されている。赤色発光層１５は、正孔輸送性を有するホスト１５１に赤色発光性のドーパント１５２をドープした構成となっている。青色発光層１６は、電子輸送性を有するホスト１６１に、青色発光性のドーパント１６２と、ドーパント１５２と同じ材質の赤色発光性のドーパント１６３をドープした構成となっている。緑色発光層１７は、電子輸送性を有するホスト１７１に緑色発光性のドーパント１７２をドープした構成となっている。
【選択図】 図１
【解決手段】透明ガラス製の基板１１上には、陽極１２、正孔注入層１３、正孔輸送層１４、赤色発光層１５、青色発光層１６、緑色発光層１７、電子注入層１８及び陰極１９がこの順に積層されている。赤色発光層１５は、正孔輸送性を有するホスト１５１に赤色発光性のドーパント１５２をドープした構成となっている。青色発光層１６は、電子輸送性を有するホスト１６１に、青色発光性のドーパント１６２と、ドーパント１５２と同じ材質の赤色発光性のドーパント１６３をドープした構成となっている。緑色発光層１７は、電子輸送性を有するホスト１７１に緑色発光性のドーパント１７２をドープした構成となっている。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、有機エレクトロルミネッセンス素子に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
特開２０００−２４３５６５号公報には、補色関係にある２色を混色して白色発光を得る有機エレクトロルミネッセンス素子が開示されている。赤、青、緑の３色を混色して白色発光を得る有機エレクトロルミネッセンス素子もある。このような有機エレクトロルミネッセンス素子としては、発光するドーパントをホストにドープした複数の有機発光層を陽極と陰極との間に挟んだ構成の有機エレクトロルミネッセンス素子がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
複数の有機発光層を備えた有機エレクトロルミネッセンス素子では、明るさ調整等のために駆動電流の大きさが変わると、発光色が変化するという問題がある。駆動電流の大きさの変化に伴う発光色の変化は、以下のような理由によるものと考えられる。
【０００４】
例えば、赤色発光用の有機発光層（以下、赤色発光層という）、青色発光用の有機発光層（以下、青色発光層という）、緑色発光用の有機発光層（以下、緑色発光層という）をこの順に陽極側から積層した有機エレクトロルミネッセンス素子について考えてみる。そして、この有機エレクトロルミネッセンス素子では、赤色発光層のホストにおける正孔の移動度が大きく、青色発光層及び緑色発光層のホストにおける正孔の移動度が小さいものとする。
【０００５】
そうすると、駆動電流が小さいときには、正孔は、赤色発光層における正孔移動度と青色発光層における正孔移動度との差、又は赤色発光層における最高電子占有分子軌道のエネルギー準位（ＨＯＭＯ準位）と青色発光層におけるＨＯＭＯ準位との差によって、赤色発光層と青色発光層との界面に留まる。そのため、電子と正孔との再結合領域は専ら赤色発光層に位置し、有機エレクトロルミネッセンス素子全体の発光色度は、赤色発光層の発光色寄りとなる。即ち、駆動電流が小さいときには、赤みを帯びた白色発光が生じる。
【０００６】
しかし、駆動電流が大きくなってゆくと、正孔が陰極側へ伝播する割合が多くなってゆき、電子と正孔との再結合領域が青色発光層側へ移動する。そのため、有機エレクトロルミネッセンス素子全体の発光色度は、青色発光層の発光色寄りとなる。即ち、駆動電流が大きいときには、青みを帯びた白色発光が生じる。
【０００７】
本発明は、駆動電流の大きさの変化に伴う発光色度の変化を抑制し得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。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、複数の有機発光層を陽極と陰極との間に挟み、前記陽極側から前記有機発光層へ注入される正孔と、前記陰極側から前記有機発光層へ注入される電子とを結合させて発光させる有機エレクトロルミネッセンス素子を対象とし、請求項１の発明では、１つの特定の有機発光層に前記陰極側又は陽極側で隣接する有機発光層に対して、前記特定の有機発光層における基本発光物質の発光色と同系の色の発光を行う補助発光物質をドープし、前記特定の有機発光層における正孔の移動度が電子の移動度よりも大きい場合には、前記特定の有機発光層に対して隣接関係にある前記有機発光層を前記陰極側に隣接させ、前記特定の有機発光層における電子の移動度が正孔の移動度よりも大きい場合には、前記特定の有機発光層に対して隣接関係にある前記有機発光層を前記陽極側に隣接させた。
【０００９】
請求項２の発明では、請求項１において、前記補助発光物質は、前記基本発光物質と同じ物質とした。
請求項１及び請求項２の発明において、特定の有機発光層における正孔の移動度が電子の移動度よりも大きい場合、駆動電流が大きくなってゆくと、正孔と電子との再結合領域が陰極側へ移動する。補助発光物質をドープされた有機発光層は、特定の有機発光層に対して陰極側で隣接している。従って、駆動電流が大きくなってゆくと、特定の有機発光層に隣接する有機発光層における補助発光物質の発光が増える。その結果、駆動電流の大きさの変化に伴う発光色度の変化が抑制される。
【００１０】
特定の有機発光層における電子の移動度が正孔の移動度よりも大きい場合、駆動電流が大きくなってゆくと、正孔と電子との再結合領域が陽極側へ移動する。補助発光物質をドープされた有機発光層は、特定の有機発光層に対して陽極側で隣接している。従って、駆動電流が大きくなってゆくと、特定の有機発光層に隣接する有機発光層における補助発光物質の発光が増える。その結果、駆動電流の大きさの変化に伴う発光色度の変化が抑制される。
【００１１】
請求項３の発明では、請求項２において、前記特定の有機発光層における正孔の移動度は、電子の移動度よりも大きく、前記特定の有機発光層に対して前記陰極側で隣接する有機発光層に前記補助発光物質をドープした。
【００１２】
請求項４の発明では、請求項３において、前記特定の有機発光層における正孔の移動度は、電子の移動度よりも大きく、前記特定の有機発光層に対して前記陰極側で隣接する有機発光層に前記補助発光物質をドープした。
【００１３】
請求項３及び請求項４の発明において、駆動電流が大きくなってゆくと、特定の有機発光層に隣接する有機発光層における補助発光物質の発光が増える。
請求項５の発明では、請求項３及び請求項４のいずれか１項において、前記複数の有機発光層は、赤色発光層と青色発光層と緑色発光層とし、有機エレクトロルミネッセンス素子は白色発光素子とした。
【００１４】
駆動電流の大きさの変化に伴う白色発光の色度の変化が抑制される。
請求項６の発明では、請求項５において、前記赤色発光層と青色発光層と緑色発光層とをこの順に前記陽極側から積層し、前記赤色発光層における前記基本発光物質を前記補助発光物質として前記青色発光層へドープした。
【００１５】
赤色発光層が特定の有機発光層となり、赤色発光層における正孔の移動度が電子の移動度よりも大きい。駆動電流が大きくなってゆくと、正孔と電子との再結合領域が陰極側へ移動する。赤色発光層における基本発光物質（赤色発光物質）をドープされた青色発光層は、赤色発光層に対して陰極側で隣接している。従って、駆動電流が大きくなってゆくと、赤色発光層に隣接する青色発光層における補助発光物質（赤色発光物質）の発光が増える。その結果、駆動電流の大きさの変化に伴う白色発光の色度の変化が抑制される。
【００１６】
請求項７の発明では、請求項１乃至請求項４のいずれか１項において、前記複数の有機発光層は、互いに補色の関係にある色を別々に発光する一対の有機発光層とした。
【００１７】
駆動電流の大きさの変化に伴う白色発光の色度の変化が抑制される。
請求項８の発明では、請求項１乃至請求項７のいずれか１項において、前記複数の有機発光層の全ては、発光するドーパントを前記基本発光物質として発光しないホストにドープして構成した有機発光層とし、１つの特定の有機発光層に前記陰極側又は陽極側で隣接する有機発光層に対して前記特定の有機発光層におけるドーパントを前記補助発光物質としてドープし、前記特定の有機発光層における正孔の移動度が電子の移動度よりも大きい場合には、前記特定の有機発光層に対して隣接関係にある前記有機発光層を前記陰極側に隣接させ、前記特定の有機発光層における電子の移動度が正孔の移動度よりも大きい場合には、前記特定の有機発光層に対して隣接関係にある前記有機発光層を前記陽極側に隣接させた。
【００１８】
特定の有機発光層における正孔の移動度が電子の移動度よりも大きい場合、駆動電流が大きくなってゆくと、正孔と電子との再結合領域が陰極側へ移動する。特定の有機発光層における基本発光物質としてのドーパントを補助発光物質としてドープされた有機発光層は、特定の有機発光層に対して陰極側で隣接している。従って、駆動電流が大きくなってゆくと、特定の有機発光層に隣接する有機発光層における前記ドーパントの発光が増える。その結果、駆動電流の大きさの変化に伴う発光色度の変化が抑制される。
【００１９】
特定の有機発光層における電子の移動度が正孔の移動度よりも大きい場合、駆動電流が大きくなってゆくと、正孔と電子との再結合領域が陽極側へ移動する。特定の有機発光層における基本発光物質としてのドーパントを補助発光物質としてドープされた有機発光層は、特定の有機発光層に対して陽極側で隣接している。従って、駆動電流が大きくなってゆくと、特定の有機発光層に隣接する有機発光層における前記ドーパントの発光が増える。その結果、駆動電流の大きさの変化に伴う発光色度の変化が抑制される。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を具体化した第１の実施の形態を図１〜図３に基づいて説明する。
【００２１】
図１は、白色発光素子としての有機エレクトロルミネッセンス素子１０を示す。透明ガラス製の基板１１上には、陽極１２、正孔注入層１３、正孔輸送層１４、赤色発光層１５、青色発光層１６、緑色発光層１７、電子注入層１８及び陰極１９がこの順に積層されている。
【００２２】
陽極１２は、透明かつ導電性のＩＴＯ（インジウム錫酸化物）製であり、陰極１９は、アルミニウム製である。正孔注入層１３は、ＣｕＰｃ（銅フタロシアニン）製であり、電子注入層１８は、ＬｉＦ（フッ化リチウム）製である。正孔輸送層１４は、ＴＰＴＥ（トリフェニルアミンの４量体）製である。正孔注入層１３及び正孔輸送層１４は、陽極１２より正孔を注入して発光層１５，１６，１７へ伝達する機能を有する。電子注入層１８は、陰極１９より電子を発光層１５，１６，１７へ伝達する機能を有する。
【００２３】
正孔注入層１３、正孔輸送層１４、赤色発光層１５、青色発光層１６、緑色発光層１７及び電子注入層１８の厚みは、この順に、１０ｎｍ、１０ｎｍ、５ｎｍ、３０ｎｍ、２０ｎｍ、０．５ｎｍとなっている。
【００２４】
赤色発光層１５は、正孔輸送性を有するＴＰＴＥ製のホスト１５１にドーパント１５２をドープした構成となっている。ドーパント１５２は、下記（１）の化学式で示す赤色の発光物質である。
【００２５】
【化１】
以下、化学式（１）で示す物質は、ＤＣＪＴと表す。赤色発光層１５における基本発光物質としてのドーパント１５２の重量％は、０．５重量％である。
【００２６】
青色発光層１６は、電子輸送性を有するＤＰＶＢｉ〔４，４’−ビス（２，２’−ジフェニルビニル）ビフェニル〕製のホスト１６１に２種類のドーパント１６２，１６３をドープした構成となっている。ドーパント１６２は、ＢＣｚＶＢｉ〔４，４’−ビス（９−エチル−３−カルバゾビニレン）−１，１’−ビフェニル〕製の青色の発光物質である。ドーパント１６３は、ＤＣＪＴ製の赤色の発光物質である。青色発光層１６における基本発光物質としてのドーパント１６２の重量％は、５．０重量％であり、青色発光層１６における補助発光物質としてのドーパント１６３の重量％は、０．５重量％である。ドーパント１６３の量は、同じ材質製のドーパント１５２の量よりも少なくしてある。
【００２７】
緑色発光層１７は、電子輸送性を有するＡｌｑ３〔トリス（８−キノリノラト）アルミニウム〕製のホスト１７１にドーパント１７２をドープした構成となっている。ドーパント１７２は、Ｃ５４５Ｔ〔１０−（２−ベンゾチアゾリル）−２，３，６，７−テトラヒドロ−１，２，７，７−テトラメチル−１Ｈ，５Ｈ，１１Ｈ−［１］ベンゾピラノ［６，７，８−ｉｊ］キノリジン−１１−オン〕製の緑色の発光物質である。緑色発光層１７における基本発光物質としてのドーパント１７２（Ｃ５４５Ｔは、イーストマン−コダック社の商品名）の重量％は、１．０重量％である。
【００２８】
赤色発光層１５、青色発光層１６及び緑色発光層１７は、いずれも陽極１２と陰極１９との間に挟まれた有機発光層である。青色発光層１６における正孔の移動度及び緑色発光層１７における正孔の移動度は、特定の有機発光層である赤色発光層１５における正孔の移動度よりも小さい。赤色発光層１５を構成するホスト１５１は、正孔の移動度が電子の移動度よりも大きい正孔輸送性の材質からなる。青色発光層１６を構成するホスト１６１は、電子輸送性の材質からなり、緑色発光層１７を構成するホスト１７１は、電子注入輸送性の材質からなる。青色発光層１６は、特定の有機発光層としての赤色発光層１５に対して陰極１９側で隣接している。
【００２９】
陽極１２と陰極１９との間に直流電界を印加すると、正孔が陽極１２から正孔注入層１３及び正孔輸送層１４を通って赤色発光層１５へ注入されると共に、電子が陰極１９から電子注入層１８を通って緑色発光層１７、青色発光層１６及び赤色発光層１５へ注入される。注入された正孔と電子とは再結合する。駆動電流が小さいときには正孔と電子との再結合領域の中心は赤色発光層１５内となり、駆動電流が大きくなると、再結合領域の中心が青色発光層１６へ移動する。
【００３０】
第１の実施の形態では以下の効果が得られる。
（１−１）駆動電流が大きくなってゆくと、正孔と電子との再結合領域が陰極１９側へ移動する。特定の有機発光層としての赤色発光層１５におけるドーパント１５２と同じ発光物質の１６３を微量ドープされた青色発光層１６は、赤色発光層１５に対して陰極１９側で隣接している。従って、駆動電流が大きくなってゆくと、赤色発光層１５に対して陰極１９側で隣接する青色発光層１６における補助発光物質としてのドーパント１６３の赤色発光が増える。
【００３１】
図２のグラフにおける曲線Ｅｘ，Ｄｘは、駆動電流（単位は、ｍＡ／ｃｍ２）と色度Ｘとの関係を示し、曲線Ｅｙ，Ｄｙは、駆動電流と色度Ｙとの関係を示す。曲線Ｅｘ，Ｅｙは、青色発光層１６にドーパント１６３をドープした本実施の形態の有機エレクトロルミネッセンス素子１０に直流電界を印加した実験結果を示す。曲線Ｄｘ，Ｄｙは、青色発光層１６にドーパント１６３をドープしていないが、その他の点では有機エレクトロルミネッセンス素子１０と同じ構成の図示しない有機エレクトロルミネッセンス素子１０Ａに直流電界を印加した実験結果を示す。白丸、黒丸、白四角及び黒四角は、実測データである。
【００３２】
図３は、色度図を表す。図３における曲線Ｄｏは、曲線Ｄｘ，Ｄｙに対応し、曲線Ｅｏは、曲線Ｅｘ，Ｅｙに対応する。即ち、曲線Ｄｏは、有機エレクトロルミネッセンス素子１０Ａに対する直流電界の印加によって得られ、曲線Ｅｏは、有機エレクトロルミネッセンス素子１０に対する直流電界の印加によって得られる。曲線Ｄｏ，Ｅｏ上の色度は、駆動電流が大きくなるにつれて曲線Ｄｏ上を右から左へ移動するように変化する。
【００３３】
図２及び図３から明らかなように、有機エレクトロルミネッセンス素子１０Ａでは、駆動電流の大きさの変化に伴う発光色度の変化が大きい。しかし、本実施の形態の有機エレクトロルミネッセンス素子１０では、駆動電流の大きさの変化に伴う発光色度の変化が抑制されている。又、図２及び図３は、有機エレクトロルミネッセンス素子１０における白色度が有機エレクトロルミネッセンス素子１０Ａの白色度に比べて高いことを示している。このような作用効果は、ドーパント１５２と同じ物質のドーパント１６３を青色発光層１６に微量ドープしたことによって得られたものである。
【００３４】
（１−２）白色発光する有機エレクトロルミネッセンス素子では、赤色発光層１５、青色発光層１６、緑色発光層１７のうちのいずれかが余分に発光すると、その発光色が目立ち易く、白色性が損なわれ易い。従って、白色発光する有機エレクトロルミネッセンス素子は、本発明の適用対象として特に好適である。
【００３５】
次に、図４の第２の実施の形態を説明する。第１の実施の形態と同じ構成部には同じ符号が付してある。
第２の実施の形態における有機エレクトロルミネッセンス素子１０Ｂでは、緑色発光層１７と電子注入層１８との間に電子輸送層２０が介在されている。電子輸送層２０は、電子輸送性を有するＡｌｑ３製である。緑色発光層１７の厚みは１５ｎｍであり、電子輸送層２０の厚みは５ｎｍである。その他の構成は、第１の実施の形態の場合と同じである。
【００３６】
第２の実施の形態において、第１の実施の形態の場合と同様の効果が得られる。
本発明は、図５に第３の実施の形態として示す白色発光素子としての有機エレクトロルミネッセンス素子１０Ｃにも適用可能である。
【００３７】
有機エレクトロルミネッセンス素子１０Ｃは、透明ガラス製の基板１１上に、陽極１２、正孔注入層１３、正孔輸送層１４、有機発光層２１、有機発光層２２、電子注入層１８及び陰極１９をこの順に積層して構成されている。有機発光層２１と有機発光層２２とは、互いに補色の関係にある色を別々に発光する。有機発光層２１は、例えばＤＰＶＤＰＡＮ（９，１０−ジ〔４−（２，２’−ジフェニルビニル−１−イル）フェニル）アントラセン）製のホスト２１１に、例えばＤＰＡＶＢｉ（４，４’−ビス〔２−（４−（Ｎ，Ｎ−ジフェニルアミノ）フェニル）ビニル〕ビフェニル）製のドーパント２１２をドープした構成となっている。有機発光層２２は、ＤＰＶＴＰ〔４，４’−ビス（２，２−ジフェニルビニル）−ターフェニレン〕製のホスト２２１に、ルブレン製のドーパント２２２をドープした構成となっている。ＤＰＶＤＰＡＮは、青色発光物質であり、ルブレンは、橙色発光物質である。基本発光物質であるドーパント２１２の発光色と、基本発光物質であるドーパント２２２の発光色とは、補色の関係にある。そして、微量のドーパント２２３が有機発光層２２にドープされている。
【００３８】
有機発光層２２は、特定の有機発光層としての有機発光層２１に対して陰極１９側で隣接している。補助発光物質としてのドーパント２２３は、ドーパント２１２と同じ材質であり、有機発光層２２におけるドーパント２２３の重量％は、ドーパント２２２の重量％よりもかなり小さくしてある。又、ドーパント２２３の量は、ドーパント２１２の量よりも少なくしてある。
【００３９】
有機発光層２１にドープされているドーパント２１２と同じ材質のドーパント２２３は、第１の実施の形態におけるドーパント１６３と同じ役割を果たす。即ち、ドーパント２２３は、駆動電流の大きさの変化に伴う有機エレクトロルミネッセンス素子１０Ｃにおける発光色度の変化を抑制する。
【００４０】
本発明では以下のような実施の形態も可能である。
（１）第１及び第２の実施の形態において、ドーパント１５２，１６３の材質としてＤＣＪＴの代わりに、ＤＣＭ２（［２−ｍｅｔｈｙｌ−６−［２−（２，３，６，７−ｔｅｔｒａｈｙｄｒｏ−１Ｈ，５Ｈ−ｂｅｎｚｏ［ｉｊ］ｑｕｉｎｏｌｉｊｉｎ−９−ｙｌ）ｅｔｈｅｎｙｌ］−４Ｈ−ｐｙｒａｎ−４−ｙｌｉｄｅｎｅ］ｐｒｏｐａｎｅ−ｄｉｎｉｔｒｉｌｅ）を用いること。
【００４１】
（２）第１及び第２の実施の形態において、赤色発光層１５におけるドーパント１５２の重量％を０．１〜２．０重量％の範囲とし、青色発光層１６におけるドーパント１６２の重量％を３．０〜８．０重量％の範囲とし、青色発光層１６におけるドーパント１６３の重量％を０．０１〜１．０重量％の範囲とし、緑色発光層１７におけるドーパント１７２の重量％を０．５〜２．０重量％の範囲とすること。この場合、ドーパント１６３の重量％をドーパント１６２の重量％よりも小さくし、ドーパント１６３の量をドーパント１５２の量よりも少なくすること。
【００４２】
（３）赤色発光層、青色発光層及び緑色発光層をこの順に陽極側から陰極側に積層した有機エレクトロルミネッセンス素子において、青色発光層にドープされている青系のドーパントと同じドーパントを補助発光物質として必要に応じて緑色発光層に微量ドープすること。
【００４３】
（４）赤色発光層、緑色発光層及び青色発光層をこの順に陽極側から陰極側に積層した有機エレクトロルミネッセンス素子において、赤色発光層にドープされている赤系のドーパントと同じドーパントを緑色発光層に微量ドープすること。
【００４４】
（５）青色発光層、赤色発光層及び緑色発光層をこの順に陽極側から陰極側に積層した有機エレクトロルミネッセンス素子において、青色発光層にドープされている青系のドーパントと同じドーパントを赤色発光層に微量ドープすること。
【００４５】
（６）補色の関係にない２種類の有機発光層を隣合わせて構成した有機エレクトロルミネッセンス素子に本発明を適用すること。
（７）第１及び第２の実施の形態において、基本発光物質であるドーパント１５２と同じ物質のドーパント１６３を青色発光層１６にドープする代わりに、ドーパント１５２の発光色と同系の色の発光を行う別の補助発光物質を青色発光層１６にドープすること。
【００４６】
（８）特定の有機発光層における電子の移動度が正孔の移動度よりも大きい場合、特定の有機発光層に対して隣接関係にある有機発光層を陽極側で隣接させ、特定の有機発光層における発光物質を特定の有機発光層に対して隣接関係にある前記有機発光層に補助発光物質としてドープすること。
【００４７】
この場合、駆動電流が大きくなってゆくと、正孔と電子との再結合領域が陽極側へ移動し、特定の有機発光層に隣接する前記有機発光層における前記ドーパントの発光が増える。その結果、駆動電流の大きさの変化に伴う発光色度の変化が抑制される。
【００４８】
前記した実施の形態から把握できる請求項記載以外の発明について以下に記載する。
〔１〕複数の有機発光層を陽極と陰極との間に挟み、前記陽極側から前記有機発光層へ注入される正孔と、前記陰極側から前記有機発光層へ注入される電子とを再結合させて発光させる有機エレクトロルミネッセンス素子において、
１つの特定の有機発光層に前記陰極側又は陽極側で隣接する有機発光層に対して前記特定の有機発光層における基本発光物質を補助発光物質としてドープし、駆動電流の増加に伴って前記正孔と電子との再結合領域が移動する方向の側で前記特定の有機発光層に対して隣接関係にある前記有機発光層を隣接させた有機エレクトロルミネッセンス素子。
【００４９】
〔２〕請求項１乃至請求項７のいずれか１項において、前記複数の有機発光層と前記陽極との間に正孔注入層を介在し、前記複数の有機発光層と前記陰極との間に電子注入層を介在した有機エレクトロルミネッセンス素子。
【００５０】
〔３〕前記〔２〕項において、前記複数の有機発光層と前記正孔注入層との間に正孔輸送層を介在した有機エレクトロルミネッセンス素子。
〔４〕前記〔２〕項及び〔３〕項のいずれか１項において、前記電子注入層と前記陰極との間に電子輸送層を介在した有機エレクトロルミネッセンス素子。
【００５１】
【発明の効果】
本発明では、特定の有機発光層に陰極側又は陽極側で隣接する有機発光層に対して、特定の有機発光層における基本発光物質の発光色と同系の色の発光を行う補助発光物質をドープしたので、駆動電流の大きさの変化に伴う発光色度の変化を抑制し得るという優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施の形態を示す有機エレクトロルミネッセンス素子の構造を示す断面図。
【図２】駆動電流と色度との関係を示すグラフ。
【図３】色度図。
【図４】第２の実施の形態を示す有機エレクトロルミネッセンス素子の構造を示す断面図。
【図５】第３の実施の形態を示す有機エレクトロルミネッセンス素子の構造を示す断面図。
【符号の説明】
１０，１０Ｂ，１０Ｃ…白色発光素子である有機エレクトロルミネッセンス素子。１２…陽極。１５…特定の有機発光層である赤色発光層。１６…特定の有機発光層に隣接する有機発光層である青色発光層。１７…有機発光層である緑色発光層。１５１，１６１，１７１，２１１，２２１…ホスト。１５２，１６２，１７２，２１２，２２２…基本発光物質としてのドーパント。１６３，２２３…補助発光物質としてのドーパント。１９…陰極。２１…特定の有機発光層。２２…特定の有機発光層に隣接する有機発光層。
【発明の属する技術分野】
本発明は、有機エレクトロルミネッセンス素子に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
特開２０００−２４３５６５号公報には、補色関係にある２色を混色して白色発光を得る有機エレクトロルミネッセンス素子が開示されている。赤、青、緑の３色を混色して白色発光を得る有機エレクトロルミネッセンス素子もある。このような有機エレクトロルミネッセンス素子としては、発光するドーパントをホストにドープした複数の有機発光層を陽極と陰極との間に挟んだ構成の有機エレクトロルミネッセンス素子がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
複数の有機発光層を備えた有機エレクトロルミネッセンス素子では、明るさ調整等のために駆動電流の大きさが変わると、発光色が変化するという問題がある。駆動電流の大きさの変化に伴う発光色の変化は、以下のような理由によるものと考えられる。
【０００４】
例えば、赤色発光用の有機発光層（以下、赤色発光層という）、青色発光用の有機発光層（以下、青色発光層という）、緑色発光用の有機発光層（以下、緑色発光層という）をこの順に陽極側から積層した有機エレクトロルミネッセンス素子について考えてみる。そして、この有機エレクトロルミネッセンス素子では、赤色発光層のホストにおける正孔の移動度が大きく、青色発光層及び緑色発光層のホストにおける正孔の移動度が小さいものとする。
【０００５】
そうすると、駆動電流が小さいときには、正孔は、赤色発光層における正孔移動度と青色発光層における正孔移動度との差、又は赤色発光層における最高電子占有分子軌道のエネルギー準位（ＨＯＭＯ準位）と青色発光層におけるＨＯＭＯ準位との差によって、赤色発光層と青色発光層との界面に留まる。そのため、電子と正孔との再結合領域は専ら赤色発光層に位置し、有機エレクトロルミネッセンス素子全体の発光色度は、赤色発光層の発光色寄りとなる。即ち、駆動電流が小さいときには、赤みを帯びた白色発光が生じる。
【０００６】
しかし、駆動電流が大きくなってゆくと、正孔が陰極側へ伝播する割合が多くなってゆき、電子と正孔との再結合領域が青色発光層側へ移動する。そのため、有機エレクトロルミネッセンス素子全体の発光色度は、青色発光層の発光色寄りとなる。即ち、駆動電流が大きいときには、青みを帯びた白色発光が生じる。
【０００７】
本発明は、駆動電流の大きさの変化に伴う発光色度の変化を抑制し得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。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、複数の有機発光層を陽極と陰極との間に挟み、前記陽極側から前記有機発光層へ注入される正孔と、前記陰極側から前記有機発光層へ注入される電子とを結合させて発光させる有機エレクトロルミネッセンス素子を対象とし、請求項１の発明では、１つの特定の有機発光層に前記陰極側又は陽極側で隣接する有機発光層に対して、前記特定の有機発光層における基本発光物質の発光色と同系の色の発光を行う補助発光物質をドープし、前記特定の有機発光層における正孔の移動度が電子の移動度よりも大きい場合には、前記特定の有機発光層に対して隣接関係にある前記有機発光層を前記陰極側に隣接させ、前記特定の有機発光層における電子の移動度が正孔の移動度よりも大きい場合には、前記特定の有機発光層に対して隣接関係にある前記有機発光層を前記陽極側に隣接させた。
【０００９】
請求項２の発明では、請求項１において、前記補助発光物質は、前記基本発光物質と同じ物質とした。
請求項１及び請求項２の発明において、特定の有機発光層における正孔の移動度が電子の移動度よりも大きい場合、駆動電流が大きくなってゆくと、正孔と電子との再結合領域が陰極側へ移動する。補助発光物質をドープされた有機発光層は、特定の有機発光層に対して陰極側で隣接している。従って、駆動電流が大きくなってゆくと、特定の有機発光層に隣接する有機発光層における補助発光物質の発光が増える。その結果、駆動電流の大きさの変化に伴う発光色度の変化が抑制される。
【００１０】
特定の有機発光層における電子の移動度が正孔の移動度よりも大きい場合、駆動電流が大きくなってゆくと、正孔と電子との再結合領域が陽極側へ移動する。補助発光物質をドープされた有機発光層は、特定の有機発光層に対して陽極側で隣接している。従って、駆動電流が大きくなってゆくと、特定の有機発光層に隣接する有機発光層における補助発光物質の発光が増える。その結果、駆動電流の大きさの変化に伴う発光色度の変化が抑制される。
【００１１】
請求項３の発明では、請求項２において、前記特定の有機発光層における正孔の移動度は、電子の移動度よりも大きく、前記特定の有機発光層に対して前記陰極側で隣接する有機発光層に前記補助発光物質をドープした。
【００１２】
請求項４の発明では、請求項３において、前記特定の有機発光層における正孔の移動度は、電子の移動度よりも大きく、前記特定の有機発光層に対して前記陰極側で隣接する有機発光層に前記補助発光物質をドープした。
【００１３】
請求項３及び請求項４の発明において、駆動電流が大きくなってゆくと、特定の有機発光層に隣接する有機発光層における補助発光物質の発光が増える。
請求項５の発明では、請求項３及び請求項４のいずれか１項において、前記複数の有機発光層は、赤色発光層と青色発光層と緑色発光層とし、有機エレクトロルミネッセンス素子は白色発光素子とした。
【００１４】
駆動電流の大きさの変化に伴う白色発光の色度の変化が抑制される。
請求項６の発明では、請求項５において、前記赤色発光層と青色発光層と緑色発光層とをこの順に前記陽極側から積層し、前記赤色発光層における前記基本発光物質を前記補助発光物質として前記青色発光層へドープした。
【００１５】
赤色発光層が特定の有機発光層となり、赤色発光層における正孔の移動度が電子の移動度よりも大きい。駆動電流が大きくなってゆくと、正孔と電子との再結合領域が陰極側へ移動する。赤色発光層における基本発光物質（赤色発光物質）をドープされた青色発光層は、赤色発光層に対して陰極側で隣接している。従って、駆動電流が大きくなってゆくと、赤色発光層に隣接する青色発光層における補助発光物質（赤色発光物質）の発光が増える。その結果、駆動電流の大きさの変化に伴う白色発光の色度の変化が抑制される。
【００１６】
請求項７の発明では、請求項１乃至請求項４のいずれか１項において、前記複数の有機発光層は、互いに補色の関係にある色を別々に発光する一対の有機発光層とした。
【００１７】
駆動電流の大きさの変化に伴う白色発光の色度の変化が抑制される。
請求項８の発明では、請求項１乃至請求項７のいずれか１項において、前記複数の有機発光層の全ては、発光するドーパントを前記基本発光物質として発光しないホストにドープして構成した有機発光層とし、１つの特定の有機発光層に前記陰極側又は陽極側で隣接する有機発光層に対して前記特定の有機発光層におけるドーパントを前記補助発光物質としてドープし、前記特定の有機発光層における正孔の移動度が電子の移動度よりも大きい場合には、前記特定の有機発光層に対して隣接関係にある前記有機発光層を前記陰極側に隣接させ、前記特定の有機発光層における電子の移動度が正孔の移動度よりも大きい場合には、前記特定の有機発光層に対して隣接関係にある前記有機発光層を前記陽極側に隣接させた。
【００１８】
特定の有機発光層における正孔の移動度が電子の移動度よりも大きい場合、駆動電流が大きくなってゆくと、正孔と電子との再結合領域が陰極側へ移動する。特定の有機発光層における基本発光物質としてのドーパントを補助発光物質としてドープされた有機発光層は、特定の有機発光層に対して陰極側で隣接している。従って、駆動電流が大きくなってゆくと、特定の有機発光層に隣接する有機発光層における前記ドーパントの発光が増える。その結果、駆動電流の大きさの変化に伴う発光色度の変化が抑制される。
【００１９】
特定の有機発光層における電子の移動度が正孔の移動度よりも大きい場合、駆動電流が大きくなってゆくと、正孔と電子との再結合領域が陽極側へ移動する。特定の有機発光層における基本発光物質としてのドーパントを補助発光物質としてドープされた有機発光層は、特定の有機発光層に対して陽極側で隣接している。従って、駆動電流が大きくなってゆくと、特定の有機発光層に隣接する有機発光層における前記ドーパントの発光が増える。その結果、駆動電流の大きさの変化に伴う発光色度の変化が抑制される。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を具体化した第１の実施の形態を図１〜図３に基づいて説明する。
【００２１】
図１は、白色発光素子としての有機エレクトロルミネッセンス素子１０を示す。透明ガラス製の基板１１上には、陽極１２、正孔注入層１３、正孔輸送層１４、赤色発光層１５、青色発光層１６、緑色発光層１７、電子注入層１８及び陰極１９がこの順に積層されている。
【００２２】
陽極１２は、透明かつ導電性のＩＴＯ（インジウム錫酸化物）製であり、陰極１９は、アルミニウム製である。正孔注入層１３は、ＣｕＰｃ（銅フタロシアニン）製であり、電子注入層１８は、ＬｉＦ（フッ化リチウム）製である。正孔輸送層１４は、ＴＰＴＥ（トリフェニルアミンの４量体）製である。正孔注入層１３及び正孔輸送層１４は、陽極１２より正孔を注入して発光層１５，１６，１７へ伝達する機能を有する。電子注入層１８は、陰極１９より電子を発光層１５，１６，１７へ伝達する機能を有する。
【００２３】
正孔注入層１３、正孔輸送層１４、赤色発光層１５、青色発光層１６、緑色発光層１７及び電子注入層１８の厚みは、この順に、１０ｎｍ、１０ｎｍ、５ｎｍ、３０ｎｍ、２０ｎｍ、０．５ｎｍとなっている。
【００２４】
赤色発光層１５は、正孔輸送性を有するＴＰＴＥ製のホスト１５１にドーパント１５２をドープした構成となっている。ドーパント１５２は、下記（１）の化学式で示す赤色の発光物質である。
【００２５】
【化１】
【００２６】
青色発光層１６は、電子輸送性を有するＤＰＶＢｉ〔４，４’−ビス（２，２’−ジフェニルビニル）ビフェニル〕製のホスト１６１に２種類のドーパント１６２，１６３をドープした構成となっている。ドーパント１６２は、ＢＣｚＶＢｉ〔４，４’−ビス（９−エチル−３−カルバゾビニレン）−１，１’−ビフェニル〕製の青色の発光物質である。ドーパント１６３は、ＤＣＪＴ製の赤色の発光物質である。青色発光層１６における基本発光物質としてのドーパント１６２の重量％は、５．０重量％であり、青色発光層１６における補助発光物質としてのドーパント１６３の重量％は、０．５重量％である。ドーパント１６３の量は、同じ材質製のドーパント１５２の量よりも少なくしてある。
【００２７】
緑色発光層１７は、電子輸送性を有するＡｌｑ３〔トリス（８−キノリノラト）アルミニウム〕製のホスト１７１にドーパント１７２をドープした構成となっている。ドーパント１７２は、Ｃ５４５Ｔ〔１０−（２−ベンゾチアゾリル）−２，３，６，７−テトラヒドロ−１，２，７，７−テトラメチル−１Ｈ，５Ｈ，１１Ｈ−［１］ベンゾピラノ［６，７，８−ｉｊ］キノリジン−１１−オン〕製の緑色の発光物質である。緑色発光層１７における基本発光物質としてのドーパント１７２（Ｃ５４５Ｔは、イーストマン−コダック社の商品名）の重量％は、１．０重量％である。
【００２８】
赤色発光層１５、青色発光層１６及び緑色発光層１７は、いずれも陽極１２と陰極１９との間に挟まれた有機発光層である。青色発光層１６における正孔の移動度及び緑色発光層１７における正孔の移動度は、特定の有機発光層である赤色発光層１５における正孔の移動度よりも小さい。赤色発光層１５を構成するホスト１５１は、正孔の移動度が電子の移動度よりも大きい正孔輸送性の材質からなる。青色発光層１６を構成するホスト１６１は、電子輸送性の材質からなり、緑色発光層１７を構成するホスト１７１は、電子注入輸送性の材質からなる。青色発光層１６は、特定の有機発光層としての赤色発光層１５に対して陰極１９側で隣接している。
【００２９】
陽極１２と陰極１９との間に直流電界を印加すると、正孔が陽極１２から正孔注入層１３及び正孔輸送層１４を通って赤色発光層１５へ注入されると共に、電子が陰極１９から電子注入層１８を通って緑色発光層１７、青色発光層１６及び赤色発光層１５へ注入される。注入された正孔と電子とは再結合する。駆動電流が小さいときには正孔と電子との再結合領域の中心は赤色発光層１５内となり、駆動電流が大きくなると、再結合領域の中心が青色発光層１６へ移動する。
【００３０】
第１の実施の形態では以下の効果が得られる。
（１−１）駆動電流が大きくなってゆくと、正孔と電子との再結合領域が陰極１９側へ移動する。特定の有機発光層としての赤色発光層１５におけるドーパント１５２と同じ発光物質の１６３を微量ドープされた青色発光層１６は、赤色発光層１５に対して陰極１９側で隣接している。従って、駆動電流が大きくなってゆくと、赤色発光層１５に対して陰極１９側で隣接する青色発光層１６における補助発光物質としてのドーパント１６３の赤色発光が増える。
【００３１】
図２のグラフにおける曲線Ｅｘ，Ｄｘは、駆動電流（単位は、ｍＡ／ｃｍ２）と色度Ｘとの関係を示し、曲線Ｅｙ，Ｄｙは、駆動電流と色度Ｙとの関係を示す。曲線Ｅｘ，Ｅｙは、青色発光層１６にドーパント１６３をドープした本実施の形態の有機エレクトロルミネッセンス素子１０に直流電界を印加した実験結果を示す。曲線Ｄｘ，Ｄｙは、青色発光層１６にドーパント１６３をドープしていないが、その他の点では有機エレクトロルミネッセンス素子１０と同じ構成の図示しない有機エレクトロルミネッセンス素子１０Ａに直流電界を印加した実験結果を示す。白丸、黒丸、白四角及び黒四角は、実測データである。
【００３２】
図３は、色度図を表す。図３における曲線Ｄｏは、曲線Ｄｘ，Ｄｙに対応し、曲線Ｅｏは、曲線Ｅｘ，Ｅｙに対応する。即ち、曲線Ｄｏは、有機エレクトロルミネッセンス素子１０Ａに対する直流電界の印加によって得られ、曲線Ｅｏは、有機エレクトロルミネッセンス素子１０に対する直流電界の印加によって得られる。曲線Ｄｏ，Ｅｏ上の色度は、駆動電流が大きくなるにつれて曲線Ｄｏ上を右から左へ移動するように変化する。
【００３３】
図２及び図３から明らかなように、有機エレクトロルミネッセンス素子１０Ａでは、駆動電流の大きさの変化に伴う発光色度の変化が大きい。しかし、本実施の形態の有機エレクトロルミネッセンス素子１０では、駆動電流の大きさの変化に伴う発光色度の変化が抑制されている。又、図２及び図３は、有機エレクトロルミネッセンス素子１０における白色度が有機エレクトロルミネッセンス素子１０Ａの白色度に比べて高いことを示している。このような作用効果は、ドーパント１５２と同じ物質のドーパント１６３を青色発光層１６に微量ドープしたことによって得られたものである。
【００３４】
（１−２）白色発光する有機エレクトロルミネッセンス素子では、赤色発光層１５、青色発光層１６、緑色発光層１７のうちのいずれかが余分に発光すると、その発光色が目立ち易く、白色性が損なわれ易い。従って、白色発光する有機エレクトロルミネッセンス素子は、本発明の適用対象として特に好適である。
【００３５】
次に、図４の第２の実施の形態を説明する。第１の実施の形態と同じ構成部には同じ符号が付してある。
第２の実施の形態における有機エレクトロルミネッセンス素子１０Ｂでは、緑色発光層１７と電子注入層１８との間に電子輸送層２０が介在されている。電子輸送層２０は、電子輸送性を有するＡｌｑ３製である。緑色発光層１７の厚みは１５ｎｍであり、電子輸送層２０の厚みは５ｎｍである。その他の構成は、第１の実施の形態の場合と同じである。
【００３６】
第２の実施の形態において、第１の実施の形態の場合と同様の効果が得られる。
本発明は、図５に第３の実施の形態として示す白色発光素子としての有機エレクトロルミネッセンス素子１０Ｃにも適用可能である。
【００３７】
有機エレクトロルミネッセンス素子１０Ｃは、透明ガラス製の基板１１上に、陽極１２、正孔注入層１３、正孔輸送層１４、有機発光層２１、有機発光層２２、電子注入層１８及び陰極１９をこの順に積層して構成されている。有機発光層２１と有機発光層２２とは、互いに補色の関係にある色を別々に発光する。有機発光層２１は、例えばＤＰＶＤＰＡＮ（９，１０−ジ〔４−（２，２’−ジフェニルビニル−１−イル）フェニル）アントラセン）製のホスト２１１に、例えばＤＰＡＶＢｉ（４，４’−ビス〔２−（４−（Ｎ，Ｎ−ジフェニルアミノ）フェニル）ビニル〕ビフェニル）製のドーパント２１２をドープした構成となっている。有機発光層２２は、ＤＰＶＴＰ〔４，４’−ビス（２，２−ジフェニルビニル）−ターフェニレン〕製のホスト２２１に、ルブレン製のドーパント２２２をドープした構成となっている。ＤＰＶＤＰＡＮは、青色発光物質であり、ルブレンは、橙色発光物質である。基本発光物質であるドーパント２１２の発光色と、基本発光物質であるドーパント２２２の発光色とは、補色の関係にある。そして、微量のドーパント２２３が有機発光層２２にドープされている。
【００３８】
有機発光層２２は、特定の有機発光層としての有機発光層２１に対して陰極１９側で隣接している。補助発光物質としてのドーパント２２３は、ドーパント２１２と同じ材質であり、有機発光層２２におけるドーパント２２３の重量％は、ドーパント２２２の重量％よりもかなり小さくしてある。又、ドーパント２２３の量は、ドーパント２１２の量よりも少なくしてある。
【００３９】
有機発光層２１にドープされているドーパント２１２と同じ材質のドーパント２２３は、第１の実施の形態におけるドーパント１６３と同じ役割を果たす。即ち、ドーパント２２３は、駆動電流の大きさの変化に伴う有機エレクトロルミネッセンス素子１０Ｃにおける発光色度の変化を抑制する。
【００４０】
本発明では以下のような実施の形態も可能である。
（１）第１及び第２の実施の形態において、ドーパント１５２，１６３の材質としてＤＣＪＴの代わりに、ＤＣＭ２（［２−ｍｅｔｈｙｌ−６−［２−（２，３，６，７−ｔｅｔｒａｈｙｄｒｏ−１Ｈ，５Ｈ−ｂｅｎｚｏ［ｉｊ］ｑｕｉｎｏｌｉｊｉｎ−９−ｙｌ）ｅｔｈｅｎｙｌ］−４Ｈ−ｐｙｒａｎ−４−ｙｌｉｄｅｎｅ］ｐｒｏｐａｎｅ−ｄｉｎｉｔｒｉｌｅ）を用いること。
【００４１】
（２）第１及び第２の実施の形態において、赤色発光層１５におけるドーパント１５２の重量％を０．１〜２．０重量％の範囲とし、青色発光層１６におけるドーパント１６２の重量％を３．０〜８．０重量％の範囲とし、青色発光層１６におけるドーパント１６３の重量％を０．０１〜１．０重量％の範囲とし、緑色発光層１７におけるドーパント１７２の重量％を０．５〜２．０重量％の範囲とすること。この場合、ドーパント１６３の重量％をドーパント１６２の重量％よりも小さくし、ドーパント１６３の量をドーパント１５２の量よりも少なくすること。
【００４２】
（３）赤色発光層、青色発光層及び緑色発光層をこの順に陽極側から陰極側に積層した有機エレクトロルミネッセンス素子において、青色発光層にドープされている青系のドーパントと同じドーパントを補助発光物質として必要に応じて緑色発光層に微量ドープすること。
【００４３】
（４）赤色発光層、緑色発光層及び青色発光層をこの順に陽極側から陰極側に積層した有機エレクトロルミネッセンス素子において、赤色発光層にドープされている赤系のドーパントと同じドーパントを緑色発光層に微量ドープすること。
【００４４】
（５）青色発光層、赤色発光層及び緑色発光層をこの順に陽極側から陰極側に積層した有機エレクトロルミネッセンス素子において、青色発光層にドープされている青系のドーパントと同じドーパントを赤色発光層に微量ドープすること。
【００４５】
（６）補色の関係にない２種類の有機発光層を隣合わせて構成した有機エレクトロルミネッセンス素子に本発明を適用すること。
（７）第１及び第２の実施の形態において、基本発光物質であるドーパント１５２と同じ物質のドーパント１６３を青色発光層１６にドープする代わりに、ドーパント１５２の発光色と同系の色の発光を行う別の補助発光物質を青色発光層１６にドープすること。
【００４６】
（８）特定の有機発光層における電子の移動度が正孔の移動度よりも大きい場合、特定の有機発光層に対して隣接関係にある有機発光層を陽極側で隣接させ、特定の有機発光層における発光物質を特定の有機発光層に対して隣接関係にある前記有機発光層に補助発光物質としてドープすること。
【００４７】
この場合、駆動電流が大きくなってゆくと、正孔と電子との再結合領域が陽極側へ移動し、特定の有機発光層に隣接する前記有機発光層における前記ドーパントの発光が増える。その結果、駆動電流の大きさの変化に伴う発光色度の変化が抑制される。
【００４８】
前記した実施の形態から把握できる請求項記載以外の発明について以下に記載する。
〔１〕複数の有機発光層を陽極と陰極との間に挟み、前記陽極側から前記有機発光層へ注入される正孔と、前記陰極側から前記有機発光層へ注入される電子とを再結合させて発光させる有機エレクトロルミネッセンス素子において、
１つの特定の有機発光層に前記陰極側又は陽極側で隣接する有機発光層に対して前記特定の有機発光層における基本発光物質を補助発光物質としてドープし、駆動電流の増加に伴って前記正孔と電子との再結合領域が移動する方向の側で前記特定の有機発光層に対して隣接関係にある前記有機発光層を隣接させた有機エレクトロルミネッセンス素子。
【００４９】
〔２〕請求項１乃至請求項７のいずれか１項において、前記複数の有機発光層と前記陽極との間に正孔注入層を介在し、前記複数の有機発光層と前記陰極との間に電子注入層を介在した有機エレクトロルミネッセンス素子。
【００５０】
〔３〕前記〔２〕項において、前記複数の有機発光層と前記正孔注入層との間に正孔輸送層を介在した有機エレクトロルミネッセンス素子。
〔４〕前記〔２〕項及び〔３〕項のいずれか１項において、前記電子注入層と前記陰極との間に電子輸送層を介在した有機エレクトロルミネッセンス素子。
【００５１】
【発明の効果】
本発明では、特定の有機発光層に陰極側又は陽極側で隣接する有機発光層に対して、特定の有機発光層における基本発光物質の発光色と同系の色の発光を行う補助発光物質をドープしたので、駆動電流の大きさの変化に伴う発光色度の変化を抑制し得るという優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施の形態を示す有機エレクトロルミネッセンス素子の構造を示す断面図。
【図２】駆動電流と色度との関係を示すグラフ。
【図３】色度図。
【図４】第２の実施の形態を示す有機エレクトロルミネッセンス素子の構造を示す断面図。
【図５】第３の実施の形態を示す有機エレクトロルミネッセンス素子の構造を示す断面図。
【符号の説明】
１０，１０Ｂ，１０Ｃ…白色発光素子である有機エレクトロルミネッセンス素子。１２…陽極。１５…特定の有機発光層である赤色発光層。１６…特定の有機発光層に隣接する有機発光層である青色発光層。１７…有機発光層である緑色発光層。１５１，１６１，１７１，２１１，２２１…ホスト。１５２，１６２，１７２，２１２，２２２…基本発光物質としてのドーパント。１６３，２２３…補助発光物質としてのドーパント。１９…陰極。２１…特定の有機発光層。２２…特定の有機発光層に隣接する有機発光層。
Claims (8)
- 複数の有機発光層を陽極と陰極との間に挟み、前記陽極側から前記有機発光層へ注入される正孔と、前記陰極側から前記有機発光層へ注入される電子とを結合させて発光させる有機エレクトロルミネッセンス素子において、
１つの特定の有機発光層に前記陰極側又は陽極側で隣接する有機発光層に対して、前記特定の有機発光層における基本発光物質の発光色と同系の色の発光を行う補助発光物質をドープし、前記特定の有機発光層における正孔の移動度が電子の移動度よりも大きい場合には、前記特定の有機発光層に対して隣接関係にある前記有機発光層を前記陰極側に隣接させ、前記特定の有機発光層における電子の移動度が正孔の移動度よりも大きい場合には、前記特定の有機発光層に対して隣接関係にある前記有機発光層を前記陽極側に隣接させた有機エレクトロルミネッセンス素子。 - 前記補助発光物質は、前記基本発光物質と同じ物質である請求項１に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
- 前記特定の有機発光層における正孔の移動度は、電子の移動度よりも大きく、前記補助発光物質は、前記特定の有機発光層に対して前記陰極側で隣接する有機発光層にドープされる請求項１及び請求項２のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
- 前記特定の有機発光層に対して前記陰極側で隣接する有機発光層における正孔の移動度は、前記特定の有機発光層における正孔の移動度よりも小さい請求項３に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
- 前記複数の有機発光層は、赤色発光層と青色発光層と緑色発光層とであり、有機エレクトロルミネッセンス素子は白色発光素子である請求項３及び請求項４のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
- 前記赤色発光層と青色発光層と緑色発光層とをこの順に前記陽極側から積層し、前記赤色発光層における前記基本発光物質を前記補助発光物質として前記青色発光層へドープした請求項５に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
- 前記複数の有機発光層は、互いに補色の関係にある色を別々に発光する一対の有機発光層であり、有機エレクトロルミネッセンス素子は白色発光素子である請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
- 前記複数の有機発光層の全ては、発光するドーパントを前記基本発光物質として発光しないホストにドープして構成した有機発光層であり、１つの特定の有機発光層に前記陰極側又は陽極側で隣接する有機発光層に対して前記特定の有機発光層におけるドーパントを前記補助発光物質としてドープし、前記特定の有機発光層における正孔の移動度が電子の移動度よりも大きい場合には、前記特定の有機発光層に対して隣接関係にある前記有機発光層を前記陰極側に隣接させ、前記特定の有機発光層における電子の移動度が正孔の移動度よりも大きい場合には、前記特定の有機発光層に対して隣接関係にある前記有機発光層を前記陽極側に隣接させた請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
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