JP2008053664A - Organic light emitting element - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an organic light emitting element capable of improving lifetime characteristics and excluding an adverse influence, such as an increase in voltage and a decrease in luminous efficiency, by controlling the structure of a region for doping an electroluminescent dopant, a dope region, and the distribution of the dope region. <P>SOLUTION: The organic light emitting element has: a hole transport layer 3; a luminous layer 4 containing an electroluminescent dopant in a charge transport material; and an electron transport layer 5 in this order between two opposing electrodes 1, 2. The luminous layer 4 has: a first luminous section 41 containing a constituent for composing the hole transport layer 3, a constituent for composing the electron transport layer 5, and the electroluminescent dopant; a second luminous section 42 that contains a constituent for composing the hole transport layer 3, and the electroluminescent dopant, and does not contain any constituents for composing the electron transport layer 5 in this order between the electron transport layer 5 and the hole transport layer 3. The first luminous section 41 has a gradient composition, where there are many constituents of the hole transport layer 3 at the side of the hole transport layer 3 and there are many constituents of the electron transport layer 5 at the side of the electron transport layer 5. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、照明光源、バックライト、フラットパネルディスプレイ等に用いられる有機発光素子に関するものである。   The present invention relates to an organic light emitting device used for an illumination light source, a backlight, a flat panel display and the like.

照明光源、バックライト、フラットパネルディスプレイなどとして用いられる発光体は、高効率照明器具の実現、照明器具形状の自由化、液晶表示機を備える電子機器の小型化、長時間駆動化、フラットパネルディスプレイの薄型化等のために、高効率であり、かつ薄く軽量であるものが近年強く要求されている。   Light emitters used as illumination light sources, backlights, flat panel displays, etc. realize high-efficiency lighting fixtures, liberalization of lighting fixture shapes, downsizing of electronic devices equipped with liquid crystal displays, longer drive times, flat panel displays In recent years, there has been a strong demand for high efficiency, thinness and light weight in order to reduce the thickness.

有機発光素子(有機エレクトロルミネッセンス素子)は、以前より、上記の要求を満たす可能性を有する発光体として注目を集めており、盛んに研究開発が行なわれている。特に近年、電流−光変換効率100%を原理的に有するリン光発光材料の登場に伴ない、有機発光素子の効率は飛躍的に増大し、有機発光素子の実用化可能領域は大きく広がってきた。既に、緑、赤などの単色発光素子に関しては、実デバイスとして電流−光変換効率100%に相当すると考えられる高効率発光素子が実際に実現されている。また青色発光素子に関しては、青色発光のエネルギーが大きいためにそれに適した発光材料、周辺材料の開発が進まず、他の発光色を有する有機発光素子に対して開発が遅れていたが、最近になって青色発光素子に適した発光材料や周辺材料が開発され、青色発光素子の効率も他色と同等以上に向上している。また、白色発光素子においても、60lm/W、外部量子効率30%といった高性能のものが報告されている。   Organic light-emitting elements (organic electroluminescence elements) have been attracting attention as light emitters that have a possibility of satisfying the above-mentioned requirements and have been actively researched and developed. Particularly in recent years, with the advent of phosphorescent light emitting materials having a current-light conversion efficiency of 100% in principle, the efficiency of organic light emitting elements has increased dramatically, and the practical area of organic light emitting elements has greatly expanded. . Already, with respect to monochromatic light-emitting elements such as green and red, a high-efficiency light-emitting element considered to correspond to a current-light conversion efficiency of 100% has actually been realized as an actual device. As for blue light-emitting elements, development of light-emitting materials and peripheral materials suitable for blue light-emitting elements has been slow, and development of organic light-emitting elements having other light-emitting colors has been delayed. Thus, light emitting materials and peripheral materials suitable for blue light emitting elements have been developed, and the efficiency of blue light emitting elements has been improved to the same or higher level than other colors. Also, a white light emitting element having a high performance such as 60 lm / W and an external quantum efficiency of 30% has been reported.

上記のように、有機発光素子において、効率はいわゆる理論値に近づきつつあるため、最近はむしろ、素子の長寿命化の観点での研究が盛んになっている。例えば新規材料を用いることによる長寿命化は、材料の熱安定性の向上、電気的安定性の向上などによって実現されていると考えられるが、初期輝度1000cd/mの場合に半減寿命10万時間、といった値も報告されるようになっている。 As described above, in the organic light emitting device, the efficiency is approaching a so-called theoretical value. Therefore, recently, research from the viewpoint of extending the lifetime of the device is actively performed. For example, it is considered that the life extension by using a new material is realized by improving the thermal stability and electrical stability of the material. However, when the initial luminance is 1000 cd / m 2 , the half-life is 100,000. Values such as time are also reported.

また、デバイス構造の観点から長寿命化を達成するものとして、例えば特許文献1には、キャリア輸送層にキャリア輸送用のドーパントをドープしたものが提案されており、また特許文献2には、隣接する層を混合させ、その混合比率が徐々に変化する構造を持った素子が提案されている。
特開2000−164362号公報 特開2004−241188号公報
Further, as a device that achieves a long lifetime from the viewpoint of the device structure, for example, Patent Document 1 proposes a carrier transport layer doped with a carrier transport dopant, and Patent Document 2 is adjacent to the device. An element having a structure in which layers to be mixed are mixed and the mixing ratio gradually changes has been proposed.
JP 2000-164362 A JP 2004-241188 A

しかし、例えば有機発光素子を照明に応用する場合、現状の蛍光灯の輝度、すなわち数千〜一万cd/mで使用することが必要となり、その際の寿命は上記の寿命より短くなり、例えば数千時間程度にまで低下する。また、有機発光素子をディスプレイに応用する場合には、焼き付きの発生、すなわち5%程度の輝度劣化が寿命であると考えられるが、この場合にも寿命は数千時間程度に留まることになる。 However, for example, when an organic light emitting device is applied to illumination, it is necessary to use the current fluorescent lamp brightness, that is, several thousand to 10,000 cd / m 2 , and the lifetime at that time is shorter than the above lifetime, For example, it drops to about several thousand hours. In addition, when an organic light emitting element is applied to a display, the occurrence of image sticking, that is, luminance degradation of about 5% is considered to be a lifetime, but in this case, the lifetime is limited to about several thousand hours.

従って、材料の改良は勿論のこと、さらにデバイス構造の観点からも、有機発光素子の長寿命化をさらに検討する必要があるのが現状である。   Therefore, it is necessary to further study the extension of the lifetime of the organic light-emitting element from the viewpoint of the device structure as well as the improvement of the material.

本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、発光ドーパントをドープする領域の構造、ドープ領域およびドープ濃度分布を制御することにより、寿命特性を改善することができ、さらに電圧上昇や発光効率低下等の悪影響を排除することができる有機発光素子を提供することを目的とするものである。   The present invention has been made in view of the above points, and by controlling the structure of the region doped with the light emitting dopant, the doped region and the doping concentration distribution, the life characteristics can be improved, and further, the voltage rise and light emission can be improved. An object of the present invention is to provide an organic light emitting device capable of eliminating adverse effects such as a reduction in efficiency.

本発明の請求項1に係る有機発光素子は、対向する2つの電極1,2間に、ホール輸送層3と、電荷輸送材料中に発光ドーパントを含んでなる発光層4と、電子輸送層5とをこの順に備える有機発光素子に於いて、発光層4は、ホール輸送層3を構成する成分と電子輸送層5を構成する成分と発光ドーパントとを含む第1発光部41と、ホール輸送層3を構成する成分と発光ドーパントとを含み電子輸送層5を構成する成分を含まない第2発光部42を、電子輸送層5とホール輸送層3の間にこの順に備えて形成され、第1発光部41は、ホール輸送層3側ではホール輸送層3を構成する成分が多く電子輸送層5側では電子輸送層5を構成する成分が多い傾斜した組成を有することを特徴とするものである。   The organic light-emitting device according to claim 1 of the present invention includes a hole transport layer 3, a light-emitting layer 4 containing a light-emitting dopant in a charge transport material, and an electron transport layer 5 between two opposing electrodes 1 and 2. In this order, the light emitting layer 4 includes a first light emitting part 41 including a component constituting the hole transport layer 3, a component constituting the electron transport layer 5, and a light emitting dopant, and a hole transport layer. The second light-emitting portion 42 that includes the component 3 and the light-emitting dopant and does not include the component that forms the electron transport layer 5 is provided between the electron transport layer 5 and the hole transport layer 3 in this order. The light emitting portion 41 is characterized in that it has an inclined composition with many components constituting the hole transport layer 3 on the hole transport layer 3 side and many components constituting the electron transport layer 5 on the electron transport layer 5 side. .

この発明によれば、第2発光部42と第1発光部41の間のキャリア注入障壁を低減することによって、界面のキャリア蓄積による劣化を抑制することができ、かつ、第2発光部42中のホール輸送層3を構成する成分の電気化学的劣化を発光ドーパントによって低減することによって、また第1発光部41のキャリア輸送性をホール輸送層3を構成する成分と電子輸送層4を構成する成分の濃度傾斜で制御することによって、寿命特性を向上することが可能となるものである。さらに、第1発光部41のこのホール輸送層3を構成する成分と電子輸送層4を構成する成分の濃度傾斜構造により、これらの材料の混合による電圧上昇や発光効率の低下などの悪影響を抑制することが可能になるものである。   According to this invention, by reducing the carrier injection barrier between the second light emitting unit 42 and the first light emitting unit 41, it is possible to suppress deterioration due to carrier accumulation at the interface, and in the second light emitting unit 42. By reducing the electrochemical deterioration of the components constituting the hole transport layer 3 by the light emitting dopant, the carrier transportability of the first light emitting portion 41 is constituted by the component constituting the hole transport layer 3 and the electron transport layer 4. By controlling with the concentration gradient of the component, it is possible to improve the life characteristics. In addition, the concentration gradient structure of the component constituting the hole transport layer 3 and the component constituting the electron transport layer 4 of the first light-emitting portion 41 suppresses adverse effects such as voltage increase and decrease in light emission efficiency due to mixing of these materials. It is possible to do that.

また請求項2の発明は、請求項1において、第2発光部42にドープされている発光ドーパントの濃度が、第1発光部41にドープされている発光ドーパントの濃度よりも低いことを特徴とするものである。   The invention of claim 2 is characterized in that, in claim 1, the concentration of the light emitting dopant doped in the second light emitting portion 42 is lower than the concentration of the light emitting dopant doped in the first light emitting portion 41. To do.

この発明によれば、第2発光部42への発光ドーパントのドープ量を長寿命化により効果のある濃度にすることができ、その部分の抵抗値を低下させて駆動電圧の低減を実現することができるものであり、低電圧駆動かつ長寿命の有機発光素子を得ることが可能となるものである。   According to the present invention, the doping amount of the light-emitting dopant into the second light-emitting portion 42 can be increased to an effective concentration by extending the life, and the driving voltage can be reduced by reducing the resistance value of that portion. Therefore, it is possible to obtain an organic light-emitting element that can be driven at a low voltage and has a long lifetime.

本発明の請求項3に係る有機発光素子は、対向する2つの電極1,2間に、ホール輸送層3と、電荷輸送材料中に発光ドーパントを含んでなる発光層4と、電子輸送層5とをこの順に備える有機発光素子に於いて、発光層4は、ホール輸送層3を構成する成分と電子輸送層5を構成する成分と発光ドーパントとを含む第1発光部41と、電子輸送層5を構成する成分と発光ドーパントとを含みホール輸送層3を構成する成分を含まない第3発光部43を、ホール輸送層3と電子輸送層5の間にこの順に備えて形成され、第1発光部41は、ホール輸送層3側ではホール輸送層3を構成する成分が多く電子輸送層5側では電子輸送層5を構成する成分が多い傾斜した組成を有することを特徴とするものである。   The organic light-emitting device according to claim 3 of the present invention includes a hole transport layer 3, a light-emitting layer 4 containing a light-emitting dopant in a charge transport material, and an electron transport layer 5 between two opposing electrodes 1 and 2. In this order, the light emitting layer 4 includes a first light emitting portion 41 including a component constituting the hole transport layer 3, a component constituting the electron transport layer 5, and a light emitting dopant, and an electron transport layer. A third light-emitting portion 43 that includes a component that constitutes 5 and a light-emitting dopant and does not contain a component that constitutes the hole transport layer 3 is provided between the hole transport layer 3 and the electron transport layer 5 in this order. The light emitting portion 41 is characterized in that it has an inclined composition with many components constituting the hole transport layer 3 on the hole transport layer 3 side and many components constituting the electron transport layer 5 on the electron transport layer 5 side. .

この発明によれば、第3発光部43と第1発光部41の間のキャリア注入障壁を低減することによって、界面のキャリア蓄積による劣化を抑制することができ、かつ、第3発光部43中の電子輸送層5を構成する成分の電気化学的劣化を発光ドーパントによって低減することによって、また第1発光部41のキャリア輸送性をホール輸送層3を構成する成分と電子輸送層4を構成する成分の濃度傾斜で制御することによって、寿命特性を向上することが可能になるものである。さらに、第1発光部41のこのホール輸送層3を構成する成分と電子輸送層4を構成する成分の濃度傾斜構造により、これらの材料の混合による電圧上昇や発光効率の低下などの悪影響を抑制することが可能になるものである。   According to the present invention, by reducing the carrier injection barrier between the third light emitting unit 43 and the first light emitting unit 41, it is possible to suppress deterioration due to carrier accumulation at the interface, and in the third light emitting unit 43. By reducing the electrochemical deterioration of the components constituting the electron transport layer 5 by the light emitting dopant, the carrier transportability of the first light emitting portion 41 is constituted by the components constituting the hole transport layer 3 and the electron transport layer 4. By controlling with the concentration gradient of the component, it is possible to improve the life characteristics. In addition, the concentration gradient structure of the component constituting the hole transport layer 3 and the component constituting the electron transport layer 4 of the first light-emitting portion 41 suppresses adverse effects such as voltage increase and decrease in light emission efficiency due to mixing of these materials. It is possible to do that.

また請求項4の発明は、請求項3において、ホール輸送層3を構成する成分と発光ドーパントとを含み電子輸送層5を構成する成分を含まない第2発光部42を、第1発光部41とホール輸送層3の間に備えることを特徴とするものである。   According to a fourth aspect of the present invention, in the third aspect, the second light-emitting portion 42 that includes the component constituting the hole transport layer 3 and the light-emitting dopant and does not include the component that constitutes the electron-transport layer 5 is used. And the hole transport layer 3.

この発明によれば、ホール輸送層3の電子による劣化を抑制することができ、長寿命の有機発光素子を得ることが可能になるものである。   According to the present invention, deterioration of the hole transport layer 3 due to electrons can be suppressed, and a long-life organic light-emitting element can be obtained.

また請求項5の発明は、請求項3又は4において、第3発光部43にドープされている発光ドーパントの濃度が、第1発光部41にドープされている発光ドーパントの濃度よりも低いことを特徴とするものである。   According to a fifth aspect of the present invention, in the third or fourth aspect, the concentration of the light emitting dopant doped in the third light emitting portion 43 is lower than the concentration of the light emitting dopant doped in the first light emitting portion 41. It is a feature.

この発明によれば、第3発光部43への発光ドーパントのドープ量を長寿命化により効果のある濃度にすることができ、その部分の抵抗値を低下させて駆動電圧の低減を実現することができるものであり、低電圧駆動かつ長寿命の有機発光素子を得ることが可能となるものである。   According to the present invention, the doping amount of the light-emitting dopant into the third light-emitting portion 43 can be increased to an effective concentration by extending the lifetime, and the resistance value of the portion is reduced to reduce the driving voltage. Therefore, it is possible to obtain an organic light-emitting element that can be driven at a low voltage and has a long lifetime.

また請求項6の発明は、請求項1乃至5のいずれかにおいて、第1発光部の中央部分にドープされている発光ドーパント材料の濃度が、その周囲にドープされている発光ドーパントの濃度よりも高いことを特徴とするものである。   According to a sixth aspect of the present invention, in any one of the first to fifth aspects, the concentration of the light emitting dopant material doped in the central portion of the first light emitting portion is higher than the concentration of the light emitting dopant doped in the periphery thereof. It is characterized by being high.

この発明によれば、第1発光部41の中央部分の主として発光に寄与する部分の発光効率を高く保つことができるとともに、発光への寄与割合が小さい第1発光部41の周辺部へのドープ量を長寿命化に効果のある濃度にすることができ、その部分の抵抗値を低下させて駆動電圧の低減を実現することができるものであり、低電圧駆動かつ長寿命の有機発光素子を得ることが可能になるものである。   According to the present invention, the light emission efficiency of the portion that mainly contributes to light emission in the central portion of the first light emitting portion 41 can be kept high, and doping to the peripheral portion of the first light emitting portion 41 that has a small contribution ratio to light emission. The amount of the organic light-emitting element can be reduced to a concentration effective in extending the life, and the drive voltage can be reduced by reducing the resistance value of the portion. It is possible to obtain.

本発明の請求項7に係る有機発光素子は、対向する2つの電極1,2間に、ホール輸送層3と、電荷輸送材料中に発光ドーパントを含んでなる発光層4と、電子輸送層5とをこの順に備える有機発光素子に於いて、発光層4は、ホール輸送層3を構成する成分や電子輸送層5を構成する成分とは異なる第3の電荷輸送材料と発光ドーパントとを含む第4発光部44と、この第3の電荷輸送材料とホール輸送層3を構成する成分と発光ドーパントとを含む第5発光部45と、ホール輸送層3を構成する成分と発光ドーパントとを含み電子輸送層5を構成する成分を含まない第6発光部46を、電子輸送層5とホール輸送層3の間にこの順に備えて形成され、第5発光部45は、ホール輸送層3側ではホール輸送層3を構成する成分が多く電子輸送層5側では上記第3の電荷輸送材料が多い傾斜した組成を有することを特徴とするものである。   An organic light-emitting device according to claim 7 of the present invention includes a hole transport layer 3, a light-emitting layer 4 containing a light-emitting dopant in a charge transport material, and an electron transport layer 5 between two opposing electrodes 1 and 2. In this order, the light emitting layer 4 includes a third charge transport material and a light emitting dopant different from the components constituting the hole transport layer 3 and the components constituting the electron transport layer 5. 4 light emitting portion 44, fifth light emitting portion 45 containing the third charge transporting material, the component constituting hole transporting layer 3, and the light emitting dopant, the component constituting hole transporting layer 3 and the light emitting dopant, and an electron A sixth light-emitting portion 46 that does not include a component constituting the transport layer 5 is formed between the electron transport layer 5 and the hole transport layer 3 in this order, and the fifth light-emitting portion 45 has a hole on the hole transport layer 3 side. Many components that make up the transport layer 3 In the layer 5 side is characterized in that it has a composition which is inclined to the third charge transport material in many cases.

この発明によれば、隣接する各発光部44,45,46間のキャリア注入障壁を低減することによって、界面のキャリア蓄積による劣化を抑制することができ、かつ、第5発光部45と第6発光部46中のホール輸送層3を構成する成分および第3の電荷輸送材料の電気化学的劣化を発光ドーパントによって低減することによって、また第5発光部45のキャリア輸送性をホール輸送層3を構成する成分と第3の電荷輸送材料の濃度傾斜で制御することによって、寿命特性を向上することが可能となるものである。さらに、第5発光部45のこのホール輸送層3を構成する成分と第3の電荷輸送材料の濃度傾斜構造により、これらの材料の混合による電圧上昇や発光効率の低下などの悪影響を抑制することが可能になるものである。   According to this invention, by reducing the carrier injection barrier between the adjacent light emitting portions 44, 45, 46, deterioration due to carrier accumulation at the interface can be suppressed, and the fifth light emitting portion 45 and the sixth light emitting portion 45 can be prevented. By reducing the electrochemical deterioration of the components constituting the hole transport layer 3 in the light emitting part 46 and the third charge transporting material by the light emitting dopant, the carrier transporting property of the fifth light emitting part 45 is made to be improved. The life characteristics can be improved by controlling the constituent components and the concentration gradient of the third charge transporting material. Further, the concentration gradient structure of the components constituting the hole transport layer 3 of the fifth light-emitting portion 45 and the third charge transport material suppresses adverse effects such as a voltage increase and a decrease in light emission efficiency due to the mixing of these materials. Is possible.

本発明の請求項8に係る有機発光素子は、対向する2つの電極1,2間に、ホール輸送層3と、電荷輸送材料中に発光ドーパントを含んでなる発光層4と、電子輸送層5とをこの順に備える有機発光素子に於いて、発光層4は、ホール輸送層3を構成する成分や電子輸送層5を構成する成分とは異なる第3の電荷輸送材料と発光ドーパントとを含む第4発光部54と、この第3の電荷輸送材料と電子輸送層5を構成する成分と発光ドーパントとを含む第7発光部57と、電子輸送層5を構成する成分と発光ドーパントとを含みホール輸送層3を構成する成分を含まない第8発光部58を、ホール輸送層3と電子輸送層5の間にこの順に備えて形成され、第7発光部57は、ホール輸送層3側では上記第3の電荷輸送材料が多く電子輸送層5側では電子輸送層5を構成する成分が多い傾斜した組成を有することを特徴とするものである。   An organic light-emitting device according to claim 8 of the present invention includes a hole transport layer 3, a light-emitting layer 4 containing a light-emitting dopant in a charge transport material, and an electron transport layer 5 between two opposing electrodes 1 and 2. In this order, the light emitting layer 4 includes a third charge transport material and a light emitting dopant different from the components constituting the hole transport layer 3 and the components constituting the electron transport layer 5. 4 light-emitting part 54, 7th light emission part 57 containing the component which comprises this 3rd electric charge transport material and electron carrying layer 5, and a light emission dopant, The component which comprises electron transport layer 5, and a light emission dopant, and a hole An eighth light emitting portion 58 that does not contain a component constituting the transport layer 3 is formed between the hole transport layer 3 and the electron transport layer 5 in this order, and the seventh light emitting portion 57 is formed on the hole transport layer 3 side. There are many third charge transport materials and the electron transport layer 5 side It is characterized in that it has a composition that is inclined component often constitutes the electron transport layer 5.

この発明によれば、隣接する各発光部54,57,58の間のキャリア注入障壁を低減することによって、界面のキャリア蓄積による劣化を抑制することができ、かつ、第7発光部57及び第8発光部58中の電子輸送層5を構成する成分や第3の電荷輸送材料の電気化学的劣化を発光ドーパントによって低減することによって、また第7発光部47のキャリア輸送性を第3の電荷輸送材料と電子輸送層5を構成する成分の濃度傾斜で制御することによって、寿命特性を向上することが可能となるものである。さらに、第7発光部47のキャリア輸送性を第3の電荷輸送材料と電子輸送層5を構成する成分の濃度傾斜構造により、これらの材料の混合による電圧上昇や発光効率の低下などの悪影響を抑制することが可能になるものである。   According to the present invention, by reducing the carrier injection barrier between the adjacent light emitting units 54, 57, and 58, it is possible to suppress deterioration due to carrier accumulation at the interface, and the seventh light emitting unit 57 and the By reducing the electrochemical deterioration of the components constituting the electron transport layer 5 and the third charge transport material in the eight light-emitting portions 58 by the light-emitting dopant, the carrier transport property of the seventh light-emitting portion 47 is increased by the third charge. By controlling the concentration of the components constituting the transport material and the electron transport layer 5, the life characteristics can be improved. In addition, the carrier transport property of the seventh light emitting portion 47 is affected by the concentration gradient structure of the components constituting the third charge transport material and the electron transport layer 5, such as an increase in voltage and a decrease in light emission efficiency due to mixing of these materials. It becomes possible to suppress.

また請求項9の発明は、請求項8において、上記第3の電荷輸送材料とホール輸送層3を構成する成分と発光ドーパントを含む第5発光部45と、ホール輸送層3を構成する成分と発光ドーパントを含み電子輸送層5を構成する成分を含まない第6発光部46を、第4発光部44とホール輸送層3の間にこの順に備え、第5発光部45は、ホール輸送層3側ではホール輸送層3を構成する成分が多く電子輸送層5側では上記第3の電荷輸送材料が多い傾斜した組成を有することを特徴とするものである。   Further, the invention of claim 9 is the invention according to claim 8, wherein the third charge transport material, the component constituting the hole transport layer 3, the fifth light emitting portion 45 containing a light emitting dopant, the component constituting the hole transport layer 3; A sixth light-emitting portion 46 that includes a light-emitting dopant and does not include a component that constitutes the electron transport layer 5 is provided between the fourth light-emitting portion 44 and the hole transport layer 3 in this order, and the fifth light-emitting portion 45 includes the hole transport layer 3. On the side, the component constituting the hole transport layer 3 is large, and on the electron transport layer 5 side, the third charge transport material is large and has an inclined composition.

この発明によれば、隣接する各発光部44,45,46,47,48の間のキャリア注入障壁を低減することによって、界面のキャリア蓄積による劣化を抑制することができ、かつ、第5発光部45及び第6発光部46中のホール輸送層3を構成する成分と第3の電荷輸送材料の電気化学的劣化を発光ドーパントによって低減することによって、また、第5発光部45のキャリア輸送性をホール輸送層3を構成する成分と第3の電荷輸送材料の濃度傾斜で制御することによって、寿命特性を向上することが可能になるものである。さらに、第5発光部45のホール輸送層3を構成する成分と第3の電荷輸送材料の濃度傾斜構造により、これらの材料の混合による電圧上昇や発光効率の低下などの悪影響を抑制することが可能になるものである。   According to the present invention, by reducing the carrier injection barrier between the adjacent light emitting portions 44, 45, 46, 47, and 48, deterioration due to carrier accumulation at the interface can be suppressed, and the fifth light emission. By reducing the electrochemical deterioration of the components constituting the hole transport layer 3 in the portion 45 and the sixth light emitting portion 46 and the third charge transporting material with the light emitting dopant, the carrier transportability of the fifth light emitting portion 45 is also achieved. It is possible to improve the life characteristics by controlling the concentration by the concentration gradient of the component constituting the hole transport layer 3 and the third charge transport material. Furthermore, the concentration gradient structure of the components constituting the hole transport layer 3 of the fifth light emitting unit 45 and the third charge transport material can suppress adverse effects such as a voltage increase and a decrease in light emission efficiency due to the mixing of these materials. It will be possible.

また請求項10の発明は、請求項9において、第4発光部44に、ホール輸送層3を構成する成分と電子輸送層5を構成する成分をも含むことを特徴とするものである。   The invention of claim 10 is characterized in that, in claim 9, the fourth light emitting portion 44 includes a component constituting the hole transport layer 3 and a component constituting the electron transport layer 5.

この発明によれば、隣接する各発光部44,45,46,47,48の間のキャリア注入障壁を低減することによって、界面のキャリア蓄積による劣化を抑制することができ、かつ、第4発光部44、第5発光部45、第6発光部46中のホール輸送層を構成する成分や第3の電荷輸送材料の電気化学的劣化を発光ドーパントによって低減することによって、また、第4発光部44、第7発光部47、第8発光部48中の電子輸送層5を構成する成分と第3の電荷輸送材料の電気化学的劣化を発光ドーパントによって低減することによって、また、第4発光部44、第5発光部45、第7発光部47のキャリア輸送性を制御することによって、寿命特性を向上することが可能になるものである。さらに、第5発光部45のホール輸送層3を構成する成分と第3の電荷輸送材料の濃度傾斜構造により、これらの材料の混合による電圧上昇や発光効率の低下などの悪影響を抑制することが可能になるものである。   According to the present invention, by reducing the carrier injection barrier between the adjacent light emitting portions 44, 45, 46, 47, and 48, deterioration due to carrier accumulation at the interface can be suppressed, and the fourth light emission is performed. By reducing the electrochemical deterioration of the components constituting the hole transport layer and the third charge transport material in the portion 44, the fifth light emitting portion 45, and the sixth light emitting portion 46 by the light emitting dopant, the fourth light emitting portion 44, by reducing the electrochemical deterioration of the components constituting the electron transport layer 5 and the third charge transport material in the seventh light-emitting portion 47 and the eighth light-emitting portion 48 by the light-emitting dopant, By controlling the carrier transport properties of the 44, the fifth light emitting unit 45, and the seventh light emitting unit 47, the life characteristics can be improved. Furthermore, the concentration gradient structure of the components constituting the hole transport layer 3 of the fifth light emitting unit 45 and the third charge transport material can suppress adverse effects such as a voltage increase and a decrease in light emission efficiency due to the mixing of these materials. It will be possible.

本発明の請求項11に係る有機発光素子は、対向する2つの電極1,2間に、ホール輸送層3と、電荷輸送材料中に発光ドーパントを含んでなる発光層4と、電子輸送層5とをこの順に備える有機発光素子に於いて、発光層3は、ホール輸送層3を構成する成分と発光ドーパントとを含み電子輸送層5を構成する成分を含まない第6発光部46と、ホール輸送層3を構成する成分や電子輸送層5を構成する成分とは異なる第3の電荷輸送材料とホール輸送層3を構成する成分と発光ドーパントとを含む第5発光部45と、この第3の電荷輸送材料と電子輸送層5を構成する成分と発光ドーパントとを含む第7発光部47と、電子輸送層5を構成する成分と発光ドーパントとを含みホール輸送層3を構成する成分を含まない第8発光部48とを、ホール輸送層3と電子輸送層5の間にこの順に備えて形成され、第5発光部45は、ホール輸送層3側ではホール輸送層3を構成する成分が多く電子輸送層5側では上記第3の電荷輸送材料が多い傾斜した組成を有し、第7発光部47は、ホール輸送層3側では上記第3の電荷輸送材料が多く電子輸送層5側では電子輸送層を構成する成分が多い傾斜した組成を有することを特徴とするものである。   An organic light-emitting device according to an eleventh aspect of the present invention includes a hole transport layer 3, a light-emitting layer 4 containing a light-emitting dopant in a charge transport material, and an electron transport layer 5 between two opposing electrodes 1 and 2. In this order, the light-emitting layer 3 includes a sixth light-emitting portion 46 that includes the component constituting the hole transport layer 3 and the light-emitting dopant and does not include the component that constitutes the electron transport layer 5, A third charge transporting material different from the component constituting the transport layer 3 and the component constituting the electron transport layer 5, the component constituting the hole transport layer 3, and the light emitting dopant 45; A seventh light emitting portion 47 containing the charge transporting material, the component constituting the electron transporting layer 5 and the light emitting dopant, and the component constituting the hole transporting layer 3 including the component constituting the electron transporting layer 5 and the light emitting dopant. Not the eighth light emitting section 48 The fifth light-emitting portion 45 is formed between the hole transport layer 3 and the electron transport layer 5 in this order, and the fifth light-emitting portion 45 has many components constituting the hole transport layer 3 on the hole transport layer 3 side, and the above-mentioned fifth light emitting portion 45 on the electron transport layer 5 side. The seventh light-emitting portion 47 is composed of a large amount of the third charge transport material on the hole transport layer 3 side and a component constituting the electron transport layer on the electron transport layer 5 side. It is characterized by having a large composition.

この発明によれば、隣接する各発光部45,46,47,48の間のキャリア注入障壁を低減することによって、界面のキャリア蓄積による劣化を抑制することができ、かつ、第5発光部45及び第6発光部46中のホール輸送層3を構成する成分と第3の電荷輸送材料の電気化学的劣化を発光ドーパントによって低減することによって、また、第7発光部47及び第8発光部48中の電子輸送層5を構成する成分と第3の電荷輸送材料の電気化学的劣化を発光ドーパントによって低減することによって、また、第5発光部45及び第7発光部47のキャリア輸送性をホール輸送層3の成分や電子輸送層5を構成する成分や第3の電荷輸送材料の濃度傾斜で制御することによって、寿命特性を向上させることが可能になるものである。さらに、第5発光部45及び第7発光部47のホール輸送層3を構成する成分や電子輸送層5を構成する成分や第3の電荷輸送材料の濃度傾斜構造により、これらの材料の混合による電圧上昇や発光効率の低下などの悪影響を抑制することが可能になるものである。   According to the present invention, by reducing the carrier injection barrier between the adjacent light emitting units 45, 46, 47, 48, deterioration due to carrier accumulation at the interface can be suppressed, and the fifth light emitting unit 45. In addition, by reducing the electrochemical deterioration of the components constituting the hole transport layer 3 and the third charge transport material in the sixth light emitting portion 46 by the light emitting dopant, the seventh light emitting portion 47 and the eighth light emitting portion 48 are also provided. By reducing the electrochemical deterioration of the components constituting the electron transporting layer 5 and the third charge transporting material with the light emitting dopant, the carrier transportability of the fifth light emitting part 45 and the seventh light emitting part 47 is changed to the hole. The life characteristics can be improved by controlling the concentration of the component of the transport layer 3, the component constituting the electron transport layer 5, and the third charge transport material. Further, the components constituting the hole transport layer 3 of the fifth light emitting unit 45 and the seventh light emitting unit 47, the components constituting the electron transport layer 5, and the concentration gradient structure of the third charge transporting material can be obtained by mixing these materials. It is possible to suppress adverse effects such as a voltage rise and a decrease in luminous efficiency.

また請求項12の発明は、請求項7、9、10のいずれかにおいて、第5発光部45にドープされている発光ドーパントの濃度が、第4発光部44にドープされている発光ドーパントの濃度よりも低いことを特徴とするものである。   Further, the invention of claim 12 is the invention according to any one of claims 7, 9, and 10, wherein the concentration of the light emitting dopant doped in the fifth light emitting portion 45 is the concentration of the light emitting dopant doped in the fourth light emitting portion 44. It is characterized by being lower than.

この発明によれば、第5発光部45への発光ドーパントのドープ量を長寿命化により効果のある濃度にすることができ、その部分の抵抗値を低下させて駆動電圧の低減を実現することができるものであり、低電圧駆動かつ長寿命の有機発光素子を得ることが可能となるものである。   According to the present invention, the doping amount of the light emitting dopant to the fifth light emitting portion 45 can be increased to an effective concentration by extending the lifetime, and the resistance value of that portion is reduced to reduce the driving voltage. Therefore, it is possible to obtain an organic light-emitting element that can be driven at a low voltage and has a long lifetime.

また請求項13の発明は、請求項8乃至10のいずれかにおいて、第7発光部47にドープされている発光ドーパントの濃度が、第4発光部にドープされている発光ドーパントの濃度よりも低いことを特徴とするものである。   Further, in the invention of claim 13, in any one of claims 8 to 10, the concentration of the light emitting dopant doped in the seventh light emitting portion 47 is lower than the concentration of the light emitting dopant doped in the fourth light emitting portion. It is characterized by this.

この発明によれば、第7発光部47への発光ドーパントのドープ量を長寿命化により効果のある濃度にすることができ、その部分の抵抗値を低下させて駆動電圧の低減を実現することができるものであり、低電圧駆動かつ長寿命の有機発光素子を得ることが可能となるものである。   According to the present invention, the doping amount of the light-emitting dopant into the seventh light-emitting portion 47 can be increased to an effective concentration by extending the lifetime, and the resistance value of the portion is reduced to reduce the driving voltage. Therefore, it is possible to obtain an organic light-emitting element that can be driven at a low voltage and has a long lifetime.

また請求項14の発明は、請求項7乃至10のいずれかにおいて、第4発光部44の中央部分にドープされている発光ドーパントの濃度が、その周囲にドープされている発光ドーパントの濃度よりも高いことを特徴とするものである。   Further, the invention of claim 14 is the method according to any one of claims 7 to 10, wherein the concentration of the light emitting dopant doped in the central portion of the fourth light emitting portion 44 is higher than the concentration of the light emitting dopant doped in the periphery thereof. It is characterized by being high.

この発明によれば、第4発光部44の中央部分の主として発光に寄与する部分の発光効率を高く保つことができるとともに、発光への寄与割合が小さい第4発光部44の周辺部へのドープ量を長寿命化に効果のある濃度にすることができ、その部分の抵抗値を低下させて駆動電圧の低減を実現することができるものであり、低電圧駆動かつ長寿命の有機発光素子を得ることが可能になるものである。   According to the present invention, the luminous efficiency of the central portion of the fourth light emitting portion 44 that mainly contributes to light emission can be kept high, and the doping to the peripheral portion of the fourth light emitting portion 44 with a small contribution ratio to the light emission is possible. The amount of the organic light-emitting element can be reduced to a concentration effective in extending the life, and the drive voltage can be reduced by reducing the resistance value of the portion. It is possible to obtain.

本発明によれば、発光層4を、ホール輸送層3を構成する成分や電子輸送層4を構成する成分等の混合物からなるホスト材料中に発光ドーパントをドープさせた複数層の発光部で形成することにより、長寿命かつ高効率を呈し、さらに電圧上昇や発光効率低下等の悪影響を排除した有機発光素子を得ることができるものである。   According to the present invention, the light-emitting layer 4 is formed of a plurality of light-emitting portions doped with a light-emitting dopant in a host material made of a mixture of components constituting the hole transport layer 3 and components constituting the electron transport layer 4. By doing so, it is possible to obtain an organic light-emitting device that exhibits a long life and high efficiency, and further eliminates adverse effects such as voltage increase and light emission efficiency decrease.

以下、本発明を実施するための最良の形態を説明する。   Hereinafter, the best mode for carrying out the present invention will be described.

本発明に係る有機発光素子は、2つの電極1,2、すなわち陽極(アノード)と陰極(カソード)の間に有機発光層4を備えて形成されるものである。図9はこのような有機発光素子の構造の一例を示すものであり、陽極となる電極1と陰極となる電極2の間に形成される発光層4と、発光層4と電極1との間に形成されるホール輸送層3と、発光層4と電極2との間に形成される電子輸送層5とを備え、これらを基板6の表面に積層したものである。図9の有機発光素子では、電極1は光透過性の電極として透明な基板6の表面に形成してあり、電極2は光反射性の電極として形成してある。また、ホール輸送層3や電子輸送層5の電極1,2側には、ホール注入層や電子注入層などを設けるようにしてもよいが、図9ではこれらの図示は省略してある。   The organic light-emitting device according to the present invention is formed by providing an organic light-emitting layer 4 between two electrodes 1 and 2, that is, an anode (anode) and a cathode (cathode). FIG. 9 shows an example of the structure of such an organic light-emitting device. The light-emitting layer 4 formed between the electrode 1 serving as the anode and the electrode 2 serving as the cathode, and the space between the light-emitting layer 4 and the electrode 1 are illustrated. And the electron transport layer 5 formed between the light emitting layer 4 and the electrode 2, and these are laminated on the surface of the substrate 6. In the organic light emitting device of FIG. 9, the electrode 1 is formed as a light transmissive electrode on the surface of the transparent substrate 6, and the electrode 2 is formed as a light reflective electrode. Further, a hole injection layer, an electron injection layer, or the like may be provided on the side of the electrodes 1 and 2 of the hole transport layer 3 and the electron transport layer 5, but these are not shown in FIG.

図1は請求項1の発明の実施の形態の一例を示すものであり、発光層4を、電子輸送層5の側の第1発光部41と、ホール輸送層3の側の第2発光部42との2層で形成してある。   FIG. 1 shows an example of an embodiment of the invention of claim 1, in which the light emitting layer 4 includes a first light emitting portion 41 on the electron transport layer 5 side and a second light emitting portion on the hole transport layer 3 side. 42 and two layers.

第1発光部41は、ホール輸送層3を構成する成分であるホール輸送材料と、電子輸送層5を構成する成分である電子輸送材料と、発光ドーパントとを混合して形成されるものである。また第2発光部42は、ホール輸送層3を構成する成分であるホール輸送材料と、発光ドーパントとを混合して形成されるものであり、電子輸送層5を構成する成分は含まないものである。ここで、電子輸送層5を構成する成分を含まないとは、全く含まない場合は勿論、第2発光部42の特性が電子輸送層5を構成する成分で影響を受けない程度の微量であれば許容されるものであり、電子輸送層5を構成する成分を実質的に含まないということを意味するものである。また、発光ドーパントとして用いる材料は1種類でも良いし、2種類以上を混合したり、順次種類を変更しながら用いても構わない。   The first light emitting portion 41 is formed by mixing a hole transport material that is a component constituting the hole transport layer 3, an electron transport material that is a component that constitutes the electron transport layer 5, and a light emitting dopant. . The second light emitting portion 42 is formed by mixing a hole transport material, which is a component constituting the hole transport layer 3, and a light emitting dopant, and does not include a component constituting the electron transport layer 5. is there. Here, not including the component that constitutes the electron transport layer 5 is of course not included at all, but may be a trace amount so that the characteristics of the second light-emitting portion 42 are not affected by the component that constitutes the electron transport layer 5. Is acceptable, meaning that the components constituting the electron transport layer 5 are substantially not included. Further, the material used as the light emitting dopant may be one type, or two or more types may be mixed or used while sequentially changing the type.

第2発光部42の厚みは、1nm〜ホール輸送層3の膜厚の範囲であり、好ましくは3nm〜20nmの範囲である。また第2発光部42において、ホール輸送層3との界面から5nmの範囲には発光ドーパントがドープされていないことが好ましい。第2発光部42に添加する発光ドーパントの量は、特に限定はしないが、一般に第1発光部41の発光ドーパントのドーパント量と同等にするかそれ以下とするのが好ましい。第2発光部42の発光ドーパントの量を第1発光部41の発光ドーパントの量と同等量以下にした場合、一般に第2発光部42からの発光量が減少し、第1発光部41からの発光を分率高く得ることが可能であり、また駆動電圧の低減が可能である。   The thickness of the second light emitting unit 42 is in the range of 1 nm to the thickness of the hole transport layer 3, and preferably in the range of 3 nm to 20 nm. In the second light emitting part 42, it is preferable that the light emitting dopant is not doped in a range of 5 nm from the interface with the hole transport layer 3. The amount of the light-emitting dopant added to the second light-emitting portion 42 is not particularly limited, but generally it is preferably equal to or less than the amount of the light-emitting dopant of the first light-emitting portion 41. When the amount of the light emitting dopant of the second light emitting unit 42 is equal to or less than the amount of the light emitting dopant of the first light emitting unit 41, the amount of light emitted from the second light emitting unit 42 generally decreases, Light emission can be obtained with a high fraction and the driving voltage can be reduced.

第1発光部41の厚みは、1〜50nmの範囲が好ましい。また第1発光部41のホール輸送層3を構成する成分と電子輸送層5を構成する成分の混合比率は、10:90〜90:10(合計100)の質量比の範囲が好ましい。さらに第1発光部41に添加する発光ドーパントの量は、特に限定はしないが、有機発光素子が高い発光効率を呈することを可能とする濃度である、0.5質量%〜20質量%の範囲が好ましい。   The thickness of the 1st light emission part 41 has the preferable range of 1-50 nm. Further, the mixing ratio of the components constituting the hole transport layer 3 and the electron transport layer 5 of the first light emitting portion 41 is preferably in the range of mass ratio of 10:90 to 90:10 (100 in total). Further, the amount of the light-emitting dopant added to the first light-emitting portion 41 is not particularly limited, but is in a range of 0.5% by mass to 20% by mass, which is a concentration that enables the organic light-emitting element to exhibit high luminous efficiency. Is preferred.

ここで第1発光部41は、ホール輸送層3側ではホール輸送層3の構成成分の比率が大きく、電子輸送層5側では電子輸送層5の構成成分の比率が大きくなるような組成に形成されるものである。これは、両成分の混合比が異なる複数の層を積層したものではなく、傾斜的に両成分の混合比が順次異なる濃度分布となるようにしたものである。傾斜の様式は、電子輸送層5の側ほど、ホール輸送層3の構成成分の比率の減少度合いが次第に大きくなるもの、ホール輸送層3を構成する成分と電子輸送層5を構成する成分の比率が厚み方向で単調に変化するもの、ホール輸送層3の構成成分の比率の減少度合いが次第に小さくなるもの、などが挙げられる。また、第1発光部41の第2発光部42との界面付近における電子輸送層5を構成する成分の量を0〜10質量%程度と少なくし、第2発光部42との界面で急激に電子輸送層5を構成する成分の量が変化しないことが好ましい。また、第1発光部41の電子輸送層5との界面付近におけるホール輸送層3を構成する成分の量は0〜10質量%程度と少なくし、電子輸送層5との界面で急激にホール輸送層3を構成する成分の量が変化しないことが好ましい。   Here, the first light emitting portion 41 is formed in such a composition that the ratio of the constituent components of the hole transport layer 3 is large on the hole transport layer 3 side and the ratio of the constituent components of the electron transport layer 5 is large on the electron transport layer 5 side. It is what is done. This is not a stack of a plurality of layers having different mixing ratios of both components, but a concentration distribution in which the mixing ratios of both components are sequentially different in an inclined manner. The inclination is such that the degree of decrease in the ratio of the constituent components of the hole transport layer 3 gradually increases toward the electron transport layer 5, the ratio of the components constituting the hole transport layer 3 and the components constituting the electron transport layer 5. In which the thickness of the hole transport layer 3 is monotonously changed and the degree of decrease in the ratio of the constituent components of the hole transport layer 3 is gradually reduced. In addition, the amount of the component constituting the electron transport layer 5 in the vicinity of the interface between the first light emitting unit 41 and the second light emitting unit 42 is reduced to about 0 to 10% by mass, and the amount is rapidly increased at the interface with the second light emitting unit 42. It is preferable that the amount of the components constituting the electron transport layer 5 does not change. In addition, the amount of the component constituting the hole transport layer 3 in the vicinity of the interface with the electron transport layer 5 of the first light emitting portion 41 is reduced to about 0 to 10% by mass, and hole transport is rapidly performed at the interface with the electron transport layer 5. It is preferable that the amount of the components constituting the layer 3 does not change.

図2は請求項3の発明の実施の形態の一例を示すものであり、発光層4を、ホール輸送層3の側の既述の第1発光部41と、電子輸送層5の側の第3発光部43との2層で形成してある。   FIG. 2 shows an example of an embodiment of the invention of claim 3. The light emitting layer 4 includes the first light emitting portion 41 described above on the hole transport layer 3 side and the first light emitting portion 41 on the electron transport layer 5 side. It is formed of two layers with three light emitting portions 43.

第3発光部43は、電子輸送層5を構成する成分である電子輸送材料と、発光ドーパントとを混合して形成されるものであり、ホール輸送層3を構成する成分は実質的に含まないものである。また、発光ドーパントとして用いる材料は1種類でも良いし、2種類以上を混合したり、順次変更しながら用いても構わない。   The third light emitting portion 43 is formed by mixing an electron transport material that is a component constituting the electron transport layer 5 and a light emitting dopant, and does not substantially contain a component that constitutes the hole transport layer 3. Is. Moreover, the material used as a light-emitting dopant may be one type, or two or more types may be mixed or used while being sequentially changed.

第3発光部43の厚みは、1nm〜電子輸送層5の膜厚の範囲であり、好ましくは3nm〜20nmの範囲である。また第3発光部43において、電子輸送層5との界面から5nmの範囲には発光ドーパントがドープされていないことが好ましい。第3発光部43に添加する発光ドーパントの量は、特に限定はしないが、一般に第1発光部41の発光ドーパントのドーパント量と同等にするかそれ以下とするのが好ましい。第3発光部43の発光ドーパントの量を第1発光部41の発光ドーパントの量と同等量以下にした場合、一般に第3発光部43からの発光量が減少し、第1発光部41からの発光を分率高く得ることが可能であり、また駆動電圧の低減が可能である。   The thickness of the third light emitting unit 43 is in the range of 1 nm to the thickness of the electron transport layer 5, and preferably in the range of 3 nm to 20 nm. In the third light emitting portion 43, it is preferable that the light emitting dopant is not doped in a range of 5 nm from the interface with the electron transport layer 5. The amount of the light-emitting dopant added to the third light-emitting portion 43 is not particularly limited, but generally it is preferably equal to or less than the amount of the light-emitting dopant of the first light-emitting portion 41. When the amount of the light emitting dopant of the third light emitting unit 43 is equal to or less than the amount of the light emitting dopant of the first light emitting unit 41, the amount of light emitted from the third light emitting unit 43 generally decreases, Light emission can be obtained with a high fraction and the driving voltage can be reduced.

第1発光部41の厚み、ホール輸送層3を構成する成分と電子輸送層5を構成する成分の混合比率、発光ドーパントのドープ量は既述の通りである。また第1発光部41は、ホール輸送層3側ではホール輸送層3の構成成分の比率が大きく、電子輸送層5側では電子輸送層5の構成成分の比率が大きくなるような組成に形成されるものである。これは、両成分の混合比が異なる複数の層を積層したものではなく、傾斜的に両成分の混合比が順次異なる濃度分布となるようにしたものである。傾斜の様式は、電子輸送層5の側ほど、ホール輸送層3の構成成分の比率の減少度合いが次第に小さくなるもの、ホール輸送層3を構成する成分と電子輸送層5を構成する成分の比率が厚み方向で単調に変化するもの、ホール輸送層3の構成成分の比率の減少度合いが次第に大きくなるもの、などが挙げられる。また、第1発光部41の第3発光部43との界面付近におけるホール輸送層3を構成する成分の量を0〜10質量%程度と少なくし、第3発光部43との界面で急激にホール輸送層3を構成する成分の量が変化しないことが好ましい。また、第1発光部41のホール輸送層3との界面付近における電子輸送層5を構成する成分の量は0〜10質量%程度と少なくし、ホール輸送層3との界面で急激に電子輸送層5を構成する成分の量が変化しないことが好ましい。   The thickness of the first light emitting portion 41, the mixing ratio of the components constituting the hole transport layer 3 and the components constituting the electron transport layer 5, and the doping amount of the light emitting dopant are as described above. The first light emitting portion 41 is formed in such a composition that the ratio of the constituent components of the hole transport layer 3 is large on the hole transport layer 3 side and the ratio of the constituent components of the electron transport layer 5 is large on the electron transport layer 5 side. Is. This is not a stack of a plurality of layers having different mixing ratios of both components, but a concentration distribution in which the mixing ratios of both components are sequentially different in an inclined manner. The inclination is such that the degree of decrease in the ratio of the constituent components of the hole transport layer 3 gradually decreases toward the electron transport layer 5, and the ratio of the components constituting the hole transport layer 3 and the components constituting the electron transport layer 5. That monotonously changes in the thickness direction, and those in which the degree of decrease in the ratio of the constituent components of the hole transport layer 3 gradually increases. In addition, the amount of the component constituting the hole transport layer 3 in the vicinity of the interface between the first light emitting unit 41 and the third light emitting unit 43 is reduced to about 0 to 10% by mass, and the first light emitting unit 41 rapidly increases at the interface with the third light emitting unit 43. It is preferable that the amount of the components constituting the hole transport layer 3 does not change. In addition, the amount of the component constituting the electron transport layer 5 in the vicinity of the interface with the hole transport layer 3 of the first light emitting portion 41 is reduced to about 0 to 10% by mass, and electron transport is rapidly performed at the interface with the hole transport layer 3. It is preferable that the amount of the components constituting the layer 5 does not change.

図3は請求項4の実施の形態の一例を示すものであり、発光層4を、第1発光部41、第2発光部42、第3発光部43の3層で形成するようにしたものであり、第1発光部41のホール輸送層3側に第2発光部42を、電子輸送層5側に第3発光部43を設けるようにしてある。この構成により、第1発光部41と第2発光部42中のホール輸送層3を構成するホール輸送材料、および、第1発光部41と第3発光部43中の電子輸送層5を構成する電子輸送材料の、電気化学的劣化を抑制することが可能となるものである。   FIG. 3 shows an example of an embodiment of claim 4 in which the light-emitting layer 4 is formed of three layers of a first light-emitting part 41, a second light-emitting part 42, and a third light-emitting part 43. The second light emitting part 42 is provided on the hole transporting layer 3 side of the first light emitting part 41, and the third light emitting part 43 is provided on the electron transporting layer 5 side. With this configuration, the hole transport material constituting the hole transport layer 3 in the first light emitting part 41 and the second light emitting part 42 and the electron transport layer 5 in the first light emitting part 41 and the third light emitting part 43 are constituted. It is possible to suppress the electrochemical deterioration of the electron transport material.

図3の有機発光素子では、第2発光部42に電子輸送層5を構成する成分が含まれず、第3発光部43にホール輸送層3を構成する成分が含まれないものとなっている。このような構成にすることにより、これらの発光部42,43では、発光ドーパントが発光部42,43の電気化学的劣化を抑制する成分として機能するものである。第2発光部42に電子輸送層5を構成する成分を導入し、第3発光部43にホール輸送層3を構成する成分を導入すると、発光効率が低下することがあり、好ましくない。ただし、第2発光部42に電子輸送層5を構成する成分が、あるいは第3発光部43にホール輸送層を構成する成分が、ごく微量含まれているだけの場合は、さほど大きな素子特性への影響はない。   In the organic light emitting device of FIG. 3, the second light emitting portion 42 does not contain the component that constitutes the electron transport layer 5, and the third light emitting portion 43 does not contain the component that constitutes the hole transport layer 3. With such a configuration, in these light emitting portions 42 and 43, the light emitting dopant functions as a component that suppresses the electrochemical deterioration of the light emitting portions 42 and 43. Introducing a component constituting the electron transport layer 5 into the second light-emitting portion 42 and introducing a component constituting the hole transport layer 3 into the third light-emitting portion 43 may reduce the light emission efficiency, which is not preferable. However, when the second light-emitting portion 42 contains only a very small amount of the component that constitutes the electron transport layer 5 or the third light-emitting portion 43 contains the component that constitutes the hole transport layer, the characteristics of the device are significantly increased. There is no influence.

上記の図1及び図3の実施の形態において、第2発光部42にドープされる発光ドーパントの濃度は、第1発光部41にドープされる発光ドーパントの濃度よりも低いことが好ましい。また上記の図2及び図3の実施の形態において、第3発光部43にドープされる発光ドーパントの濃度は、第1発光部41にドープされる発光ドーパントの濃度よりも低いことが好ましい。第1発光部41における発光ドーパントの濃度は、ドーパント材料によって異なるが、既述のように有機発光素子が高い発光効率を呈することを可能とする0.5〜20質量%の範囲が好ましいが、第2発光部42や第3発光部43における発光ドーパントのドープ濃度は、これに対して低い濃度、例えば0.4〜10質量%でかつ第1発光部41における濃度以下とするものであり、このようにすることによって、有機発光素子の駆動電圧を低減することが可能になるものである。   1 and 3, the concentration of the light emitting dopant doped in the second light emitting unit 42 is preferably lower than the concentration of the light emitting dopant doped in the first light emitting unit 41. 2 and 3, the concentration of the light emitting dopant doped in the third light emitting unit 43 is preferably lower than the concentration of the light emitting dopant doped in the first light emitting unit 41. The concentration of the light-emitting dopant in the first light-emitting portion 41 is different depending on the dopant material, but as described above, a range of 0.5 to 20% by mass that enables the organic light-emitting element to exhibit high light emission efficiency is preferable. The doping concentration of the light emitting dopant in the second light emitting unit 42 and the third light emitting unit 43 is a low concentration, for example, 0.4 to 10% by mass and not more than the concentration in the first light emitting unit 41, By doing in this way, it becomes possible to reduce the drive voltage of an organic light emitting element.

上記の各実施の形態において、第1発光部41にドープされている発光ドーパントの濃度は、厚み方向に均一であっても良いが、第1発光部41の中央部分にドープされている発光ドーパントの濃度をその周囲にドープされている発光ドーパントの濃度よりも高くすることも好ましい。ここで第1発光部41の中央部分とは、必ずしも厚みの中心を意味するものではなく、隣接する発光部42,43やホール輸送層3との界面をのぞいた範囲を意味するものである。第1発光部41の中央部分の主として発光に寄与する部分に対しては、この部分の発光効率を高く保つことの可能なドープ濃度を選定し、一方、発光への寄与割合が小さい第1発光部41の周辺部へのドープ量は、発光効率を重視するよりもむしろ長寿命化に効果のある濃度とすることが好ましく、このことにより、長寿命素子を得ることが可能である。適したドープ濃度は発光ドーパント材料によって異なるが、第1発光部41の中央部では一般に0.5質量%〜20質量%の範囲が適宜選定されるものであり、周辺部へのドープ濃度は、これに対して低い濃度、例えば0.4質量%〜10質量%で、かつ中央部の濃度以下とするのが好ましい。またドープ濃度の分布は、段階的に変化するものであっても良いし、連続的な傾斜を有して変化するものであってもよく、中央部から離れるに従って次第に濃度減少が大きくなる傾斜、中央部から一定に濃度減少する傾斜、中央部から離れるに従って次第に濃度減少が小さくなる傾斜が挙げられる。また、本発明の有機発光素子に用いられる発光ドーパントは、1種類でも良いし、2種類以上でもよい。2種類以上発光ドーパントを用いる場合、上記の濃度分布の条件に反しない限り、発光ドーパントの特性に応じて、任意の方法で使用することができ、例えば厚み方向の場所によって種類を分けて用いる方法、混合して用いる方法、順次種類を変更しながら用いる方法など、種々の方法で用いることができる。   In each of the above embodiments, the concentration of the light emitting dopant doped in the first light emitting unit 41 may be uniform in the thickness direction, but the light emitting dopant doped in the central portion of the first light emitting unit 41. It is also preferable that the concentration of is higher than the concentration of the light-emitting dopant doped in the periphery thereof. Here, the central portion of the first light emitting portion 41 does not necessarily mean the center of thickness, but means a range except the interface with the adjacent light emitting portions 42 and 43 and the hole transport layer 3. For the portion of the central portion of the first light emitting portion 41 that mainly contributes to light emission, a doping concentration capable of keeping the light emission efficiency of this portion high is selected, while the first light emission that has a small contribution ratio to light emission. The amount of doping to the peripheral portion of the portion 41 is preferably set to a concentration effective for extending the life rather than focusing on the light emission efficiency, whereby a long-life device can be obtained. A suitable doping concentration varies depending on the light emitting dopant material, but generally a range of 0.5 mass% to 20 mass% is appropriately selected in the central portion of the first light emitting portion 41, and the doping concentration in the peripheral portion is On the other hand, it is preferable that the concentration is low, for example, 0.4% by mass to 10% by mass and not more than the concentration at the center. Further, the concentration distribution of the dope may be changed stepwise or may be changed with a continuous gradient, and the gradient in which the concentration decrease gradually increases as the distance from the center portion increases. A slope in which the concentration decreases from the central portion is constant, and a slope in which the concentration decrease gradually decreases with distance from the central portion. Moreover, the light emission dopant used for the organic light emitting element of this invention may be one type, and may be two or more types. When two or more kinds of light emitting dopants are used, they can be used by any method depending on the characteristics of the light emitting dopants as long as they do not violate the above-mentioned concentration distribution conditions. The method can be used in various ways, such as a method of mixing and using the method while sequentially changing the type.

図4は請求項7の発明の実施の形態の一例を示すものであり、発光層4を、第4発光部44、第5発光部45、第6発光部46の3層で形成するようにしてある。そして第5発光部45の電子輸送層5側に第4発光部44を、ホール輸送層3側に第6発光部46を積層するようにしてある。   FIG. 4 shows an example of an embodiment of the invention of claim 7, wherein the light emitting layer 4 is formed of three layers of a fourth light emitting part 44, a fifth light emitting part 45, and a sixth light emitting part 46. It is. The fourth light emitting unit 44 is stacked on the electron transport layer 5 side of the fifth light emitting unit 45, and the sixth light emitting unit 46 is stacked on the hole transport layer 3 side.

第4発光部44は、ホール輸送層3を構成する成分や電子輸送層5を構成する成分とは異なる第3の電荷輸送材料と発光ドーパントとを混合して形成されるものであり、また第5発光部45は、この第3の電荷輸送材料とホール輸送層3を構成する成分と発光ドーパントとを混合して形成されるものであり、第6発光部46は、ホール輸送層3を構成する成分と発光ドーパントとを混合して形成され、電子輸送層を構成する成分を実質的に含まないものである。   The fourth light emitting portion 44 is formed by mixing a third charge transporting material different from the component constituting the hole transport layer 3 and the component constituting the electron transport layer 5 and a light emitting dopant. The 5 light emitting portion 45 is formed by mixing the third charge transporting material, the component constituting the hole transport layer 3 and the light emitting dopant, and the sixth light emitting portion 46 constitutes the hole transport layer 3. The component to be formed and the light emitting dopant are mixed, and the component constituting the electron transport layer is substantially not included.

また図5は請求項8の発明の実施の形態の一例を示すものであり、発光層4を、既述の第4発光部44、第7発光部47、第8発光部48の3層で形成するようにしてある。そして第7発光部47のホール輸送層3側に第4発光部44を、電子輸送層5側に第8発光部48を積層するようにしてある。   FIG. 5 shows an example of an embodiment of the invention of claim 8, and the light emitting layer 4 is composed of three layers of the above described fourth light emitting part 44, seventh light emitting part 47, and eighth light emitting part 48. It is designed to form. The fourth light emitting unit 44 is stacked on the hole transport layer 3 side of the seventh light emitting unit 47, and the eighth light emitting unit 48 is stacked on the electron transport layer 5 side.

第7発光部47は、上記の第3の電荷輸送材料と電子輸送層5を構成する成分と発光ドーパントとを混合して形成されるものであり、第8発光部48は、電子輸送層5を構成する成分と発光ドーパントとを混合して形成され、ホール輸送層3を構成する成分を実質的に含まないものである。   The seventh light-emitting portion 47 is formed by mixing the third charge transport material, the component constituting the electron transport layer 5 and the light-emitting dopant, and the eighth light-emitting portion 48 includes the electron transport layer 5. Is formed by mixing a component that constitutes a light-emitting dopant and a component that constitutes the hole transport layer 3.

また図6は請求項9の発明の実施の形態の一例を示すものであり、発光層4を、既述の、第4発光部44、第5発光層45、第6発光層46、第7発光部47、第8発光部48の5層で形成するようにしてある。そしてホール輸送層3の側から電子輸送層5の側へ、第6発光部46、第5発光部45、第4発光部44、第7発光部47、第8発光部48の順に積層するようにしてある。   FIG. 6 shows an example of an embodiment of the invention of claim 9. The light emitting layer 4 is made up of the fourth light emitting portion 44, the fifth light emitting layer 45, the sixth light emitting layer 46, and the seventh described above. The light emitting unit 47 and the eighth light emitting unit 48 are formed of five layers. Then, the sixth light emitting unit 46, the fifth light emitting unit 45, the fourth light emitting unit 44, the seventh light emitting unit 47, and the eighth light emitting unit 48 are stacked in this order from the hole transport layer 3 side to the electron transport layer 5 side. It is.

図7は請求項10の発明の実施の形態の一例を示すものであり、図6の層構成の発光層4において、第4発光部44に、上記第3の電荷輸送材料と発光ドーパントの他に、ホール輸送層3を構成する成分と電子輸送層5を構成する成分をも混合するようにしたものである。   FIG. 7 shows an example of an embodiment of the invention of claim 10. In the light emitting layer 4 having the layer structure of FIG. 6, the fourth light emitting portion 44 is provided with the third charge transport material and the light emitting dopant. In addition, the component constituting the hole transport layer 3 and the component constituting the electron transport layer 5 are also mixed.

また図8は請求項11の発明の実施の形態の一例を示すものであり、発光層4を、既述の、第5発光層45、第6発光層46、第7発光部47、第8発光部48の4層で形成するようにしたものである。そしてホール輸送層3の側から電子輸送層5の側へ、第6発光部46、第5発光部45、第7発光部47、第8発光部48の順に積層するようにしてある。   FIG. 8 shows an example of the embodiment of the invention of claim 11. The light emitting layer 4 is made up of the fifth light emitting layer 45, the sixth light emitting layer 46, the seventh light emitting portion 47, the eighth light emitting layer 4 described above. The light emitting unit 48 is formed of four layers. The sixth light emitting unit 46, the fifth light emitting unit 45, the seventh light emitting unit 47, and the eighth light emitting unit 48 are stacked in this order from the hole transport layer 3 side to the electron transport layer 5 side.

上記の図4〜図8の実施の形態において、第6発光部46の厚みは、1nm〜ホール輸送層3の膜厚の範囲であり、好ましくは3nm〜20nmの範囲である。また第6発光部46に添加する発光ドーパントの量は、特に限定はしないが、一般に第4発光部44、第5発光部45、第7発光部47の発光ドーパントのドーパント量と同等にするかそれ以下とするのが好ましい。第6発光部46の発光ドーパントの量を第4発光部44、第5発光部45、第7発光部47の発光ドーパントの量と同等量以下にした場合、一般に第6発光部46からの発光量が減少し、第4発光部44、第5発光部45、第7発光部47からの発光を分率高く得ることが可能であり、また駆動電圧の低減が期待できる。   In the embodiment of FIGS. 4 to 8 described above, the thickness of the sixth light-emitting portion 46 is in the range of 1 nm to the thickness of the hole transport layer 3, and preferably in the range of 3 nm to 20 nm. The amount of the light emitting dopant added to the sixth light emitting portion 46 is not particularly limited, but is generally equivalent to the dopant amount of the light emitting dopants of the fourth light emitting portion 44, the fifth light emitting portion 45, and the seventh light emitting portion 47? It is preferable to be less than that. When the amount of the light emitting dopant of the sixth light emitting unit 46 is made equal to or less than the amount of the light emitting dopant of the fourth light emitting unit 44, the fifth light emitting unit 45, and the seventh light emitting unit 47, generally light emission from the sixth light emitting unit 46 The amount of light emitted from the fourth light emitting unit 44, the fifth light emitting unit 45, and the seventh light emitting unit 47 can be increased, and a reduction in driving voltage can be expected.

また第8発光部48の厚みは、1nm〜電子輸送層5の膜厚の範囲であり、好ましくは3nm〜20nmの範囲である。また第8発光部48に添加する発光ドーパントの量は、特に限定はしないが、一般に第4発光部44、第5発光部45、第7発光部47の発光ドーパントのドーパント量と同等にするかそれ以下とするのが好ましい。第8発光部48の発光ドーパントの量を第4発光部44、第5発光部45、第7発光部47の発光ドーパントの量と同等量以下にした場合、一般に第8発光部48からの発光量が減少し、第4発光部44、第5発光部45、第7発光部47からの発光を分率高く得ることが可能であり、また駆動電圧の低減が期待できる。   The thickness of the eighth light-emitting portion 48 is in the range of 1 nm to the thickness of the electron transport layer 5, and preferably in the range of 3 nm to 20 nm. The amount of the light emitting dopant added to the eighth light emitting portion 48 is not particularly limited, but is generally equivalent to the dopant amount of the light emitting dopant of the fourth light emitting portion 44, the fifth light emitting portion 45, and the seventh light emitting portion 47? It is preferable to be less than that. When the amount of the light emitting dopant of the eighth light emitting unit 48 is equal to or less than the amount of the light emitting dopant of the fourth light emitting unit 44, the fifth light emitting unit 45, and the seventh light emitting unit 47, generally light emission from the eighth light emitting unit 48 The amount of light emitted from the fourth light emitting unit 44, the fifth light emitting unit 45, and the seventh light emitting unit 47 can be increased, and a reduction in driving voltage can be expected.

ここで、第6発光部46には電子輸送層5を構成する成分や第3の電荷輸送材料が含まれず、第8発光部48にはホール輸送層3を構成する成分や第3の電荷輸送材料が含まれないものとなっている。このような構成にすることにより、これらの発光部46,48では、発光ドーパントが発光部46,48の電気化学的劣化を抑制する成分として機能するものである。第6発光部46に電子輸送層5を構成する成分を導入し、第8発光部48にホール輸送層3を構成する成分を導入すると、素子特性の低下や寿命低下がみられることがあり、好ましくない。ただし、第6発光部46に電子輸送層5を構成する成分が、あるいは第8発光部48にホール輸送層を構成する成分が、ごく微量含まれているだけの場合は、さほど大きな素子特性への影響はない。   Here, the component constituting the electron transport layer 5 and the third charge transport material are not included in the sixth light emitting portion 46, and the component constituting the hole transport layer 3 and the third charge transport material are not included in the eighth light emitting portion 48. The material is not included. With such a configuration, in these light emitting portions 46 and 48, the light emitting dopant functions as a component that suppresses electrochemical deterioration of the light emitting portions 46 and 48. When the component constituting the electron transport layer 5 is introduced into the sixth light emitting portion 46 and the component constituting the hole transport layer 3 is introduced into the eighth light emitting portion 48, the device characteristics may be reduced and the lifetime may be reduced. It is not preferable. However, when only a very small amount of the component that constitutes the electron transport layer 5 is included in the sixth light-emitting portion 46 or the component that constitutes the hole transport layer is included in the eighth light-emitting portion 48, the device characteristics are so large. There is no influence.

第4発光部44の厚みは、1〜50nmの範囲が好ましい。また第4発光部44に添加する発光ドーパントの量は、特に限定はしないが、有機発光素子が高い発光効率を呈することを可能とする濃度である、0.5質量%〜20質量%の範囲が好ましい。   The thickness of the fourth light emitting unit 44 is preferably in the range of 1 to 50 nm. The amount of the light-emitting dopant added to the fourth light-emitting portion 44 is not particularly limited, but is in a range of 0.5% by mass to 20% by mass, which is a concentration that enables the organic light-emitting element to exhibit high luminous efficiency. Is preferred.

図7の実施の形態では、第4発光部44に、第3の電荷輸送材料や発光ドーパントの他に、ホール輸送層3を構成する成分と電子輸送層5を構成する成分をも含有させてある。第4発光部44をこのような構成に形成することにより、第4発光部44に含まれる第3の電荷輸送材料の劣化を抑制することができるとともに、第4発光部44のキャリア輸送性をコントロールして、発光効率や寿命を向上させることが可能となる。第4発光部44にこれらの成分を含有させる場合、第4発光部44中における第3の電荷輸送材料の分率は特に限定しないが、第3電荷輸送材料:ホール輸送層を構成する成分:電子輸送層を構成する成分=98〜40:1〜40:1〜40(合計100)の質量比率となるように混合比率を設定するのが好ましい。また第4発光部44中のホール輸送層を構成する成分、電子輸送層を構成する成分の混合濃度分布は、ホール輸送層3を構成する成分の量が第4発光部44のホール輸送層3側で最も高くなり、電子輸送層3を構成する成分の量が第4発光部44の電子輸送層5側で最も高くなり、かつ成分量が傾斜的に変化するよう設定するのが好ましい。   In the embodiment of FIG. 7, the fourth light-emitting portion 44 contains a component constituting the hole transport layer 3 and a component constituting the electron transport layer 5 in addition to the third charge transport material and the light-emitting dopant. is there. By forming the fourth light emitting unit 44 in such a configuration, it is possible to suppress the deterioration of the third charge transport material included in the fourth light emitting unit 44 and to improve the carrier transportability of the fourth light emitting unit 44. It becomes possible to improve luminous efficiency and lifetime by controlling. When these components are contained in the fourth light-emitting portion 44, the fraction of the third charge transport material in the fourth light-emitting portion 44 is not particularly limited, but the third charge transport material: the component constituting the hole transport layer: It is preferable to set the mixing ratio so that the component constituting the electron transport layer = 98 to 40: 1 to 40: 1 to 40 (total 100). The mixed concentration distribution of the component constituting the hole transport layer and the component constituting the electron transport layer in the fourth light emitting portion 44 is such that the amount of the component constituting the hole transport layer 3 is the hole transport layer 3 of the fourth light emitting portion 44. It is preferable that the amount of the component constituting the electron transport layer 3 is highest on the side and the amount of the component constituting the electron transport layer 3 is highest on the electron transport layer 5 side of the fourth light-emitting portion 44 and the component amount is changed in an inclined manner.

第5発光部45の厚みは、1〜20nmの範囲が好ましい。また第5発光部45のホール輸送層3を構成する成分と第3の電荷輸送材料の混合比率は、99:1〜40:60(合計100)の質量比の範囲が好ましい。   The thickness of the fifth light emitting unit 45 is preferably in the range of 1 to 20 nm. The mixing ratio of the components constituting the hole transport layer 3 of the fifth light emitting unit 45 and the third charge transport material is preferably in the range of mass ratio of 99: 1 to 40:60 (100 in total).

また第5発光部45は、ホール輸送層3側ではホール輸送層3を構成する成分の比率が大きく、電子輸送層5側では第3の電荷輸送材料の比率が大きくなるような組成に形成されるものである。これは、両成分の混合比が異なる複数の層を積層したものではなく、傾斜的に両成分の混合比が順次異なる濃度分布となるようにしたものである。傾斜の様式は、ホール輸送層3を構成する成分もしくは第3の電荷輸送材料の比率の減少度合いが次第に小さくなるもの、ホール輸送層3を構成する成分と第3の電荷輸送材料の比率が厚み方向で単調に変化するもの、ホール輸送層3を構成する成分もしくは第3の電荷輸送材料の比率の減少度合いが次第に大きくなるもの、などが挙げられる。また、第5発光部45の第6発光部46との界面付近における第3の電荷輸送材料の量をごく少なくし、第6発光部46との界面で急激に第3の電荷輸送材料の量が変化しないことが好ましい。また第5発光部45と第4発光部44の間でホール輸送層3を構成する成分の量が急激に変化しないようにすることが好ましい。   Further, the fifth light emitting portion 45 is formed in such a composition that the ratio of the components constituting the hole transport layer 3 is large on the hole transport layer 3 side and the ratio of the third charge transport material is large on the electron transport layer 5 side. Is. This is not a stack of a plurality of layers having different mixing ratios of both components, but a concentration distribution in which the mixing ratios of both components are sequentially different in an inclined manner. The inclination mode is such that the degree of decrease in the ratio of the component constituting the hole transport layer 3 or the third charge transport material is gradually reduced, and the ratio of the component constituting the hole transport layer 3 and the third charge transport material is the thickness. Examples thereof include those that change monotonously in the direction, and those that gradually increase the degree of reduction in the ratio of the component constituting the hole transport layer 3 or the third charge transport material. Further, the amount of the third charge transport material in the vicinity of the interface between the fifth light emitting unit 45 and the sixth light emitting unit 46 is extremely reduced, and the amount of the third charge transport material is rapidly increased at the interface with the sixth light emitting unit 46. Is preferably unchanged. Moreover, it is preferable that the amount of the components constituting the hole transport layer 3 is not changed abruptly between the fifth light emitting unit 45 and the fourth light emitting unit 44.

第7発光部47の厚みは、1〜20nmの範囲が好ましい。また第7発光部47の電子輸送層5を構成する成分と第3の電荷輸送材料の混合比率は、99:1〜40:60(合計100)の質量比の範囲が好ましい。   The thickness of the seventh light emitting unit 47 is preferably in the range of 1 to 20 nm. The mixing ratio of the component constituting the electron transport layer 5 of the seventh light emitting portion 47 and the third charge transport material is preferably in the range of mass ratio of 99: 1 to 40:60 (100 in total).

また第7発光部47は、ホール輸送層3側では第3の電荷輸送材料の比率が大きく、電子輸送層5側では電子輸送層5を構成する成分の比率が大きくなるような組成に形成されるものである。これは、両成分の混合比が異なる複数の層を積層したものではなく、傾斜的に両成分の混合比が順次異なる濃度分布となるようにしたものである。傾斜の様式は、電子輸送層5を構成する成分もしくは第3の電荷輸送材料の比率の減少度合いが次第に小さくなるもの、電子輸送層5を構成する成分と第3の電荷輸送材料の比率が厚み方向で単調に変化するもの、電子輸送層5を構成する成分もしくは第3の電荷輸送材料の比率の減少度合いが次第に大きくなるもの、などが挙げられる。また、第7発光部47の第8発光部48との界面付近における第3の電荷輸送材料の量をごく少なくし、第8発光部48との界面で急激に第3の電荷輸送材料の量が変化しないことが好ましい。また第7発光部47と第4発光部44の間で電子輸送層5を構成する成分の量が急激に変化しないようにすることが好ましい。   Further, the seventh light emitting portion 47 is formed in such a composition that the ratio of the third charge transport material is large on the hole transport layer 3 side and the ratio of the components constituting the electron transport layer 5 is large on the electron transport layer 5 side. Is. This is not a stack of a plurality of layers having different mixing ratios of both components, but a concentration distribution in which the mixing ratios of both components are sequentially different in an inclined manner. The inclination mode is such that the degree of decrease in the ratio of the component constituting the electron transport layer 5 or the third charge transport material is gradually reduced, and the ratio of the component constituting the electron transport layer 5 to the third charge transport material is the thickness. Examples thereof include those that change monotonously in the direction, and those that gradually increase the degree of decrease in the ratio of the component constituting the electron transport layer 5 or the third charge transport material. Further, the amount of the third charge transport material in the vicinity of the interface between the seventh light emitting unit 47 and the eighth light emitting unit 48 is extremely reduced, and the amount of the third charge transport material is rapidly increased at the interface with the eighth light emitting unit 48. Is preferably unchanged. Further, it is preferable that the amount of the components constituting the electron transport layer 5 is not changed suddenly between the seventh light emitting unit 47 and the fourth light emitting unit 44.

上記の図4乃至図7の実施の形態において、第5発光部45や第7発光部47にドープされる発光ドーパントの濃度は、第4発光部44にドープされる発光ドーパントの濃度よりも低いことが好ましい。第4発光部44における発光ドーパントの濃度は、ドーパント材料によって異なるが、既述のように有機発光素子が高い発光効率を呈することを可能とする0.5〜20質量%の範囲が好ましいが、第5発光部45や第7発光部47における発光ドーパントのドープ濃度は、これに対して低い濃度、例えば0.4〜10質量%でかつ第4発光部44における濃度以下とするものであり、このようにすることによって、有機発光素子の駆動電圧を低減することが可能になるものである。また第5発光部45や第7発光部47において、発光ドーパントのドーパント濃度の分布は、層内で段階的に変化するものであっても良いし、第4発光部44の側の濃度が高く反対側の濃度が低い傾斜を有するものであってもよく、第4発光部44側から離れるに従って次第に濃度の減少が大きくなる傾斜、第4発光部44側から一定に濃度が減少する傾斜、第4発光部44側から離れるに従って次第に濃度の減少が小さくなる傾斜など、任意である。   4 to 7, the concentration of the light emitting dopant doped in the fifth light emitting unit 45 and the seventh light emitting unit 47 is lower than the concentration of the light emitting dopant doped in the fourth light emitting unit 44. It is preferable. The concentration of the light-emitting dopant in the fourth light-emitting portion 44 varies depending on the dopant material, but as described above, a range of 0.5 to 20% by mass that enables the organic light-emitting element to exhibit high light emission efficiency is preferable. The doping concentration of the light emitting dopant in the fifth light emitting unit 45 and the seventh light emitting unit 47 is a low concentration, for example, 0.4 to 10% by mass and not more than the concentration in the fourth light emitting unit 44. By doing in this way, it becomes possible to reduce the drive voltage of an organic light emitting element. Further, in the fifth light emitting part 45 and the seventh light emitting part 47, the distribution of the dopant concentration of the light emitting dopant may change stepwise in the layer, or the concentration on the fourth light emitting part 44 side is high. The density on the opposite side may have a low slope, the slope where the decrease in density gradually increases with increasing distance from the fourth light emitting unit 44 side, the slope where the density decreases constantly from the fourth light emitting unit 44 side, It is arbitrary, such as an inclination that the decrease in density gradually decreases as the distance from the 4 light emitting unit 44 side increases.

また、第4発光部44にドープされている発光ドーパントの濃度は、厚み方向に均一であっても良いが、第4発光部44の中央部分にドープされている発光ドーパントの濃度をその周囲にドープされている発光ドーパントの濃度よりも高くすることも好ましい。ここで第4発光部44の中央部分とは、必ずしも厚みの中心を意味するものではなく、隣接する発光部45,47、ホール輸送層3、電子輸送層5との界面をのぞいた範囲を意味するものである。第4発光部44の中央部分の主として発光に寄与する部分に対しては、この部分の発光効率を高く保つことの可能なドープ濃度を選定し、一方、発光への寄与割合が小さい第4発光部44の周辺部へのドープ量は、発光効率を重視するよりもむしろ長寿命化に効果のある濃度とすることが好ましく、このことにより、長寿命素子を得ることが可能である。適したドープ濃度は発光ドーパント材料によって異なるが、第4発光部44の中央部では一般に0.5質量%〜20質量%の範囲が適宜選定されるものであり、周辺部へのドープ濃度は、これに対して低い濃度、例えば0.4質量%〜10質量%で、かつ中央部の濃度以下とするのが好ましい。またドープ濃度の分布は、段階的に変化するものであっても良いし、連続的な傾斜を有して変化するものであってもよく、中央部から離れるに従って次第に濃度減少が大きくなる傾斜、中央部から一定に濃度減少する傾斜、中央部から離れるに従って次第に濃度減少が小さくなる傾斜が挙げられる。   Further, the concentration of the light emitting dopant doped in the fourth light emitting portion 44 may be uniform in the thickness direction, but the concentration of the light emitting dopant doped in the central portion of the fourth light emitting portion 44 is around it. It is also preferable to make it higher than the concentration of the doped luminescent dopant. Here, the central portion of the fourth light emitting portion 44 does not necessarily mean the center of the thickness, but means a range excluding the interface between the adjacent light emitting portions 45 and 47, the hole transport layer 3, and the electron transport layer 5. To do. For the portion mainly contributing to light emission in the central portion of the fourth light emitting portion 44, a doping concentration capable of keeping the light emission efficiency of this portion high is selected, while the fourth light emission with a small contribution ratio to light emission. The amount of doping to the peripheral part of the portion 44 is preferably set to a concentration effective for extending the lifetime rather than focusing on the light emission efficiency, whereby a long-life element can be obtained. Although a suitable doping concentration varies depending on the light emitting dopant material, generally, a range of 0.5 mass% to 20 mass% is appropriately selected in the central portion of the fourth light emitting portion 44, and the doping concentration in the peripheral portion is On the other hand, it is preferable that the concentration is low, for example, 0.4% by mass to 10% by mass and not more than the concentration at the center. Further, the concentration distribution of the dope may be changed stepwise or may be changed with a continuous gradient, and the gradient in which the concentration decrease gradually increases as the distance from the center portion increases. A slope in which the concentration decreases from the central portion is constant, and a slope in which the concentration decrease gradually decreases with distance from the central portion.

また第6発光部46や第8発光部48にドープされる発光ドーパントの濃度は、第5発光部45や第7発光層47にドープされる発光ドーパントの濃度よりも低いことが好ましい。第6発光部46や第8発光部48において、発光ドーパントのドーパント濃度の分布は、層内で段階的に変化するものであっても良いし、第4発光部44の側の濃度が高く反対側の濃度が低い傾斜を有するものであってもよく、第4発光部44側から離れるに従って次第に濃度の減少が大きくなる傾斜、第4発光部44側から一定に濃度が減少する傾斜、第4発光部44側から離れるに従って次第に濃度の減少が小さくなる傾斜など、任意である。   Moreover, it is preferable that the density | concentration of the light emission dopant doped by the 6th light emission part 46 or the 8th light emission part 48 is lower than the density | concentration of the light emission dopant doped by the 5th light emission part 45 or the 7th light emission layer 47. In the sixth light-emitting portion 46 and the eighth light-emitting portion 48, the dopant concentration distribution of the light-emitting dopant may change stepwise within the layer, or the concentration on the fourth light-emitting portion 44 side is high and opposite. The concentration on the side may have a low slope, the slope in which the decrease in density gradually increases as the distance from the fourth light-emitting portion 44 side, the slope in which the concentration decreases constantly from the fourth light-emitting portion 44 side, the fourth It is arbitrary, such as a slope where the decrease in density gradually decreases as the distance from the light emitting unit 44 is increased.

上記のように層内で傾斜的に濃度が変化するように複数の材料を混合して、各発光部を形成する場合、この傾斜構造は任意の成膜方法で形成することができるが、複数の材料の混合比率を変えながら蒸着することによって行なうのが好ましい。例えば、有機発光素子を構成する各材料からなる蒸発源を並置し、被蒸着基板6を複数の蒸発源の上を順に移動させることによって、基板6の位置に応じて規定される混合比で各材料を基板6の表面に蒸着させて成膜することによって、濃度が厚み方向で傾斜的に変化する層を形成することができるものである。発光ドーパントを蒸発させる蒸発源は、基板6の移動方向に並置されるようにしても良いし、ホール輸送層3を構成する成分や、電子輸送層5を構成する成分、あるいは前記の第3の電荷輸送材料を蒸発させる各蒸発源を、基板6の移動方向に対して一列にならない位置に配置することも場合によっては必要である。各材料の混合比、及び混合場所は、蒸発源からの蒸発レートを蒸発源の温度あるいは蒸発源の開口度を調整したり、蒸発源間の距離を変えたり、シャッターやファン等により蒸発流の一部を面積的にあるいは時間的にカットしてコントロールすることも可能であるが、蒸発源間や、蒸発源と基板6の間に、蒸発流を制御するための部材を設け、この部材によって混合比が制御されるようにすることが好ましい。あるいは、蒸発源を傾斜させたり、蒸発パターンを傾けたりすることによって制御をすることも好ましい。   As described above, when a plurality of materials are mixed so that the concentration changes in a gradient in the layer and each light emitting portion is formed, this inclined structure can be formed by an arbitrary film formation method. It is preferable to perform the deposition by changing the mixing ratio of these materials. For example, the evaporation sources made of the respective materials constituting the organic light-emitting element are juxtaposed, and the deposition target substrate 6 is sequentially moved on the plurality of evaporation sources, so that each of the mixture ratios is determined according to the position of the substrate 6. By depositing the material on the surface of the substrate 6 to form a film, it is possible to form a layer whose concentration changes in an inclined manner in the thickness direction. The evaporation source for evaporating the luminescent dopant may be juxtaposed in the moving direction of the substrate 6, the component constituting the hole transport layer 3, the component constituting the electron transport layer 5, or the third It may be necessary in some cases to arrange each evaporation source for evaporating the charge transport material at a position that does not line up with the moving direction of the substrate 6. The mixing ratio and mixing location of each material can be adjusted by adjusting the evaporation rate from the evaporation source, adjusting the temperature of the evaporation source or the opening of the evaporation source, changing the distance between the evaporation sources, and changing the distance between the evaporation sources. Although it is possible to control by cutting a part of the area or in time, a member for controlling the evaporation flow is provided between the evaporation sources or between the evaporation source and the substrate 6. It is preferable to control the mixing ratio. Alternatively, it is also preferable to perform control by tilting the evaporation source or tilting the evaporation pattern.

このように蒸発源を配置した成膜装置を用いて成膜することによって、本発明の構造を備える有機発光素子を簡便に作製することが可能である。例えば、ホール輸送層3を構成する成分を蒸発させる蒸発源、前記第3の電荷輸送材料を蒸発させる蒸発源と発光ドーパントを蒸発させる蒸発源(この2つの蒸発源は基板6の流れ方向に対して直交する方向に並べる)、電子輸送層5を構成する成分を蒸発させる蒸発源をこの順に並べ、基板6をホール輸送層3を構成する成分を蒸発させる蒸発源の側から移動させることにより、第6発光部46、第5発光部45、第4発光部44、第7発光部47、第8発光部48が形成された図6のような有機発光素子を得ることができる。   By forming a film using the film forming apparatus in which the evaporation source is arranged in this manner, an organic light emitting element having the structure of the present invention can be easily manufactured. For example, an evaporation source for evaporating components constituting the hole transport layer 3, an evaporation source for evaporating the third charge transport material, and an evaporation source for evaporating the luminescent dopant (the two evaporation sources are in the flow direction of the substrate 6. By arranging the evaporation sources for evaporating the components constituting the electron transport layer 5 in this order, and moving the substrate 6 from the evaporation source side for evaporating the components constituting the hole transport layer 3, An organic light emitting device as shown in FIG. 6 in which the sixth light emitting unit 46, the fifth light emitting unit 45, the fourth light emitting unit 44, the seventh light emitting unit 47, and the eighth light emitting unit 48 are formed can be obtained.

ここで、蒸発源からの蒸発流の広がりは、蒸発源によって異なるが、例えば一般的にはボート等の点蒸発源では(cosθ)(θは蒸発源から鉛直方向を0とし、基板6の移動前後方向に増大する値)、るつぼ等の面蒸発源では(cosθ)などのパターンを持つといわれているが、実際に用いる蒸発源および蒸発材料の組み合わせ毎に蒸発パターンを認識しておくことが必要である。このパターンを考慮することで、基板6の移動方向の各位置における各材料の成膜速度および材料間の混合比、及びどの位置まで各材料が成膜されるかなどの情報を得ることができ、結果として、基板6上に成膜される電荷輸送層および発光層の膜厚、組成分布を知ることが可能である。また、前情報に基づき、基板6の移動の前後方向に遮蔽板を設けるなどして蒸発流の広がりを制限することで、各材料が成膜される基板6の位置を制限することが可能である。例えば前記第3の電荷輸送材料の蒸発流の広がりは、基板6の移動の前後方向に遮蔽板を設けるなどして一部制限すると、前記第3の電荷輸送材料が第6発光部46、第8発光部48に含まれない素子構造を形成することができるものである。このとき、この蒸発源の横に設けられている発光ドーパントを蒸発させる蒸発源に対しては遮蔽板を設けないようにすることによって、発光ドーパントは第6発光部46、第8発光部48にも導入することが可能である。また、上下の位置関係を変えたり、蒸発源の間隔(基板6の移動方向およびそれに直交する方向)を変更したり、一つの材料に対して複数の蒸発源を連続して、もしくは他の材料を蒸発させる蒸発源を置いて配置することによっても、基板6上に成膜される材料の構成を調整することが可能である。 Here, the spread of the evaporation flow from the evaporation source differs depending on the evaporation source. For example, generally, in a point evaporation source such as a boat, (cosθ) 3 (θ is 0 in the vertical direction from the evaporation source, and It is said that a surface evaporation source such as a crucible has a pattern of (cosθ) 4 or the like, but it recognizes the evaporation pattern for each combination of the evaporation source and the evaporation material actually used. It is necessary. By considering this pattern, it is possible to obtain information such as the film formation speed of each material at each position in the moving direction of the substrate 6, the mixing ratio between the materials, and to what position each material is formed. As a result, it is possible to know the film thickness and composition distribution of the charge transport layer and the light emitting layer formed on the substrate 6. Further, the position of the substrate 6 on which each material is deposited can be limited by limiting the spread of the evaporation flow by providing a shielding plate in the front-rear direction of the movement of the substrate 6 based on the previous information. is there. For example, when the spread of the evaporation flow of the third charge transport material is partially limited by providing a shielding plate in the front-rear direction of the movement of the substrate 6, the third charge transport material becomes the sixth light emitting unit 46, An element structure not included in the eight light-emitting portions 48 can be formed. At this time, by not providing a shielding plate for the evaporation source that evaporates the light emitting dopant provided beside the evaporation source, the light emitting dopant is transferred to the sixth light emitting unit 46 and the eighth light emitting unit 48. Can also be introduced. Further, the vertical positional relationship is changed, the interval between the evaporation sources (the moving direction of the substrate 6 and the direction perpendicular thereto) is changed, a plurality of evaporation sources are continuously applied to one material, or other materials. It is also possible to adjust the structure of the material deposited on the substrate 6 by placing an evaporation source for evaporating the substrate.

本発明の有機発光素子は、発光層4が上記の構造からなるものであればよく、他の部分の構造は特に規定するものではない。以下図9に示した、基板6、陽極(電極1)、ホール輸送層3、発光層4、電子輸送層5、陰極(電極2)からなる構造の有機発光素子について、その材料の例を説明する。   The organic light-emitting device of the present invention is not particularly limited as long as the light-emitting layer 4 has the above structure, and the structure of other parts is not particularly specified. Hereinafter, an example of the material of the organic light emitting device having the structure including the substrate 6, the anode (electrode 1), the hole transport layer 3, the light emitting layer 4, the electron transport layer 5, and the cathode (electrode 2) shown in FIG. 9 will be described. To do.

まず上記のホール輸送層3を構成する材料としては、ホールを輸送する能力を有し、陽極からのホール注入効果を有するとともに、有機発光層4に対して優れたホール注入効果を有し、また電子のホール輸送層3への移動を防止し、かつ薄膜形成能力の優れた化合物を挙げることができる。このような化合物としては、例えば、4,4’−ビス[N−(ナフチル)−N−フェニル−アミノ]ビフェニル(α−NPBまたはα−NPD)、N,N’−ビス(3−メチルフェニル)−(1,1’−ビフェニル)−4,4’−ジアミン(TPD)、スピロ−NPD、スピロ−TPD、スピロ−TAD、TNB(α−NPDのフェニル基がナフチル基であるもの)、TPBD(α−NPDのフェニル基、ナフチル基がビフェニル基であるものであり、置換結合位置は問わない)などを代表例とするトリアリールアミン系化合物を挙げることができる。特にリン光発光素子の場合には、発光層4のドーパントのエネルギーギャップ及び/又はT1準位、及び発光層4のホストのエネルギーギャップ及び/又はT1準位より大きな、エネルギーギャップ及び/又はT1準位を有するワイドエネルギーギャップ材料であることが好ましく、このような化合物としては、例えばテトラフェニルシラン骨格を持つトリアリールアミン誘導体、シクロヘキサン環等共役環を持たない部位をトリアリールアミン残基間に備えるトリアリールアミン誘導体、メチル置換ビフェニル骨格、クオーターフェニレン骨格や、ヘキサフェニルベンゼン骨格など広いエネルギーギャップを有する骨格を持つトリアリールアミン誘導体などを挙げることができる。あるいは、カルバゾール基を含むアミン化合物、フルオレン誘導体を含むアミン化合物なども前述の特性に応じて適宜使用される。   First, the material constituting the hole transport layer 3 has the ability to transport holes, has a hole injection effect from the anode, has an excellent hole injection effect for the organic light emitting layer 4, and The compound which prevents the movement to the hole transport layer 3 of an electron, and was excellent in the thin film formation capability can be mentioned. Examples of such compounds include 4,4′-bis [N- (naphthyl) -N-phenyl-amino] biphenyl (α-NPB or α-NPD), N, N′-bis (3-methylphenyl). )-(1,1′-biphenyl) -4,4′-diamine (TPD), spiro-NPD, spiro-TPD, spiro-TAD, TNB (the phenyl group of α-NPD is a naphthyl group), TPBD (The phenyl group and the naphthyl group of α-NPD are biphenyl groups, and the position of the substitution bond is not limited.) And the like. Particularly in the case of a phosphorescent light emitting device, the energy gap and / or T1 level of the dopant of the light emitting layer 4 and the energy gap and / or T1 level larger than the energy gap and / or T1 level of the host of the light emitting layer 4 are larger. A wide energy gap material having a position is preferable, and as such a compound, for example, a triarylamine derivative having a tetraphenylsilane skeleton, a portion having no conjugated ring such as a cyclohexane ring is provided between triarylamine residues. Examples thereof include triarylamine derivatives, methyl-substituted biphenyl skeletons, quarterphenylene skeletons, and triarylamine derivatives having a skeleton having a wide energy gap such as a hexaphenylbenzene skeleton. Alternatively, an amine compound containing a carbazole group, an amine compound containing a fluorene derivative, or the like is also used as appropriate depending on the aforementioned characteristics.

また、上記の電子輸送層5を構成する材料としては、電子を輸送する能力を有し、陰極からの電子注入効果を有するとともに、有機発光層4に対して優れた電子注入効果を有し、さらにホールの電子輸送層5への移動を防止し、かつ薄膜形成能力の優れた化合物を挙げることができる。このような化合物としては、例えば、バソフェナントロリン、バソクプロイン、オキサゾール、オキサジアゾール、トリアゾール、イミダゾール、ピリジン、フラン、フェナントロリンなど、複素環を有する化合物およびそれらの誘導体を挙げることができる。特にリン光発光素子の場合には、発光層4のドーパントのエネルギーギャップ及び/又はT1準位、及び発光層4のホストのエネルギーギャップ及び/又はT1準位より大きな、エネルギーギャップ及び/又はT1準位を有するワイドエネルギーギャップ材料であることが好ましい。このような化合物としては、例えば、1,3,5-Tris[3,5-bis(3-pyridinyl)phenyl]benzene、1,3,5-tri(4-pyrid-3-yl-phenyl) benzeneなどピリジン環を含有する誘導体、トリメシチルボラン骨格を含有するピリジン誘導体などを挙げることができるが、勿論これらに限定されるものではない。   Further, the material constituting the electron transport layer 5 has the ability to transport electrons, has an electron injection effect from the cathode, and has an excellent electron injection effect for the organic light emitting layer 4; Furthermore, the compound which prevented the movement to the electron carrying layer 5 of a hole, and was excellent in the thin film formation capability can be mentioned. Examples of such compounds include compounds having a heterocyclic ring and derivatives thereof such as bathophenanthroline, bathocuproin, oxazole, oxadiazole, triazole, imidazole, pyridine, furan, and phenanthroline. Particularly in the case of a phosphorescent light emitting device, the energy gap and / or T1 level of the dopant of the light emitting layer 4 and the energy gap and / or T1 level larger than the energy gap and / or T1 level of the host of the light emitting layer 4 are larger. A wide energy gap material having a position is preferred. Examples of such compounds include 1,3,5-Tris [3,5-bis (3-pyridinyl) phenyl] benzene, 1,3,5-tri (4-pyrid-3-yl-phenyl) benzene Examples thereof include, but are not limited to, derivatives containing a pyridine ring, pyridine derivatives containing a trimesitylborane skeleton, and the like.

また、ホール輸送層3と陽極の間にはホール注入層を、電子輸送層5と陰極との間には電子注入層を設けてもよい。これらのホール注入層や電子注入層は、上記のホール輸送層3や電子輸送層5を構成する物質やその他の材料で電極からのキャリア注入に優れる材料を単独で用いて構成してもよく、あるいは、有機材料と電荷移動錯体を形成する金属、半導体、有機材料、金属酸化物、金属炭化物、金属ホウ化物、金属窒化物、アクセプタガス等、ルイス酸やルイス塩基としてあるいはブレンステッド酸やブレンステッド塩基として機能する材料を混合または積層して構成してもよい。例えば、ホール注入層は、フタロシアニン化合物、ポルフィリン化合物、スターバーストアミン誘導体、トリアリールアミン誘導体、チオフェン誘導体等の電子供与が可能な低分子化合物、高分子化合物など任意のものを、単独で、あるいは、例えば酸化モリブデン、酸化レニウム、酸化タングステン、酸化バナジウム、臭素、塩化鉄、塩化チタン、F4TCNQ、DDQ、酸無水物などと混合または積層して形成することができる。また電子注入層は例えば、上記の電子輸送層を構成する材料やフタロシアニン類、ポルフィリン類その他の電子受容が可能な低分子化合物、高分子化合物など任意のものを単独で、あるいはアルカリ金属、アルカリ土類金属、希土類金属、あるいは[化1]のような有機ドナー類を混合もしくは積層した状態で用いて形成することができる。また、金属化合物を成膜時もしくは成膜後に分解や還元することによって、金属成分を遊離させることで混合もしくは積層膜を形成するような構造でもかまわない。例えば、BCP(バソクプロイン)にCsを混合する場合、AlqにLiq([化2])を積層した後にAlを蒸着することによってその還元によるLi金属を界面に発生させる場合、BCPにCsCOを積層または混合する場合、などがその例である。 A hole injection layer may be provided between the hole transport layer 3 and the anode, and an electron injection layer may be provided between the electron transport layer 5 and the cathode. These hole injection layer and electron injection layer may be composed of a material that constitutes the hole transport layer 3 and the electron transport layer 5 and other materials and other materials that are excellent in carrier injection from an electrode, Alternatively, metals, semiconductors, organic materials, metal oxides, metal carbides, metal borides, metal nitrides, acceptor gases, etc. that form charge transfer complexes with organic materials, such as Lewis acids or Lewis bases, or Bronsted acids or Bronsted A material that functions as a base may be mixed or laminated. For example, the hole injection layer is a phthalocyanine compound, a porphyrin compound, a starburst amine derivative, a triarylamine derivative, a thiophene derivative or other low molecular compound capable of donating electrons, a high molecular compound, etc. For example, it can be formed by mixing or laminating with molybdenum oxide, rhenium oxide, tungsten oxide, vanadium oxide, bromine, iron chloride, titanium chloride, F4TCNQ, DDQ, acid anhydride, or the like. In addition, the electron injection layer may be, for example, any material such as the above-described electron transport layer, phthalocyanines, porphyrins, other low molecular compounds capable of accepting electrons, high molecular compounds, alone, alkali metal, alkaline earth, or the like. It can be formed by using a mixed metal or a stacked layer of organic donors such as metal species, rare earth metals, or [Chemical Formula 1]. Further, a structure may be employed in which a metal compound is decomposed or reduced during film formation or after film formation to release a metal component to form a mixed or laminated film. For example, when Cs is mixed with BCP (bathocuproine), when Liq ([Chemical Formula 2]) is laminated on Alq and then Al is deposited to generate Li metal due to the reduction at the interface, Cs 2 CO 3 is added to BCP. An example of this is when layers are laminated or mixed.

Figure 2008053664
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本発明の有機発光素子に使用できる発光ドーパントとしては、有機発光素子用発光材料として知られる任意の材料が挙げられる。例えばアントラセン誘導体、ピレン誘導体、テトラセン誘導体、フルオレン誘導体、ペリレン誘導体、クマリン誘導体、オキサジアゾール、スチリルアミン誘導体、キノリン金属錯体、トリス(8−ヒドロキシキノリナート)アルミニウム錯体、トリス(4−メチル−8−キノリナート)アルミニウム錯体、トリス(5−フェニル−8−キノリナート)アルミニウム錯体、キナクリドン、ルブレン、ジスチリルベンゼン誘導体、ジスチリルアリーレン誘導体、及び各種蛍光色素等をはじめとするものが挙げられるが、これらに限定するものではない。またこれらの化合物のうちから選択される発光材料を適宜混合して用いることも好ましい。また、前記化合物に代表される蛍光発光を生じる化合物のみならず、スピン多重項からの発光を示す材料系、たとえば燐光発光を生じる燐光発光材料、およびそれらからなる部位を分子内の一部に有する化合物も好適に用いることができる。   Examples of the light emitting dopant that can be used in the organic light emitting device of the present invention include any material known as a light emitting material for an organic light emitting device. For example, anthracene derivatives, pyrene derivatives, tetracene derivatives, fluorene derivatives, perylene derivatives, coumarin derivatives, oxadiazoles, styrylamine derivatives, quinoline metal complexes, tris (8-hydroxyquinolinato) aluminum complexes, tris (4-methyl-8) -Quinolinato) aluminum complex, tris (5-phenyl-8-quinolinato) aluminum complex, quinacridone, rubrene, distyrylbenzene derivatives, distyrylarylene derivatives, and various fluorescent dyes. It is not limited. Moreover, it is also preferable to mix and use the light emitting material selected from these compounds suitably. Further, not only a compound that emits fluorescence, typified by the above compound, but also a material system that emits light from a spin multiplet, for example, a phosphorescent material that emits phosphorescence, and a part thereof are included in a part of the molecule. A compound can also be used suitably.

また本発明の有機発光材料に使用できる上記の第3の電荷輸送材料としては、発光層4に用いられるホスト材料などを例として挙げることができる。例えば、アントラセン誘導体、アルミニウム有機錯体、有機−金属錯体、スチリルアリーレン誘導体、トリス(8−ヒドロキシキノリナート)、カルバゾール誘導体、トリアリールアミン誘導体、チアントレン誘導体、ピリジン誘導体、フェナントロリン誘導体、ピレン誘導体、テトラセン誘導体、ペンタセン誘導体、フルオレン誘導体など任意のものが使用可能である。   Moreover, as said 3rd charge transport material which can be used for the organic luminescent material of this invention, the host material etc. which are used for the light emitting layer 4 can be mentioned as an example. For example, anthracene derivatives, aluminum organic complexes, organo-metal complexes, styrylarylene derivatives, tris (8-hydroxyquinolinate), carbazole derivatives, triarylamine derivatives, thianthrene derivatives, pyridine derivatives, phenanthroline derivatives, pyrene derivatives, tetracene derivatives , Pentacene derivatives, fluorene derivatives, and the like can be used.

さらに、有機発光素子を構成するその他の部材である、積層された素子を保持する基板6、陽極、陰極等には、従来から使用されているものをそのまま用いることができる。   Further, conventionally used materials can be used as they are for the substrate 6, the anode, the cathode and the like which hold the stacked elements, which are other members constituting the organic light emitting element.

基板6は、発光層4で発光した光が基板6を通して出射される場合には、光透過性を有するものであり、無色透明の他に、多少着色されているものであっても、すりガラス状のものであってもよい。例えば、ソーダライムガラスや無アルカリガラスなどの透明ガラス板や、ポリエステル、ポリオレフィン、ポリアミド、エポキシ、フッ素系樹脂等の樹脂、有機無機ハイブリッド材料などから任意の方法によって作製されたプラスチックフィルムやプラスチック板などを用いることができる。またさらに、基板6内に基板6の母剤と屈折率の異なる粒子、粉体、泡等を含有することによって、光拡散効果を有するものも使用可能である。表面形状を付与することによって光の取り出し効果を高くしたものも好ましい。また、基板6を通さずに光を射出させる場合、基板6は必ずしも光透過性を有するものでなくてもかまわないものであり、素子の発光特性、寿命特性等を損なわない限り、任意の基板6を使用することができる。特に、通電時の素子の発熱による温度上昇を軽減するために、熱伝導性の高い基板6を使うことが好ましい。   When the light emitted from the light emitting layer 4 is emitted through the substrate 6, the substrate 6 is light transmissive, and even if it is slightly colored in addition to being colorless and transparent, It may be. For example, transparent glass plates such as soda lime glass and non-alkali glass, plastic films and plastic plates produced by any method from resins such as polyester, polyolefin, polyamide, epoxy, fluororesin, and organic-inorganic hybrid materials Can be used. Furthermore, it is possible to use a substrate having a light diffusing effect by containing particles, powder, bubbles or the like having a refractive index different from that of the base material of the substrate 6 in the substrate 6. It is also preferable to enhance the light extraction effect by imparting a surface shape. Further, when light is emitted without passing through the substrate 6, the substrate 6 does not necessarily have to be light transmissive, and any substrate can be used as long as the light emission characteristics, life characteristics, etc. of the element are not impaired. 6 can be used. In particular, it is preferable to use the substrate 6 having high thermal conductivity in order to reduce a temperature rise due to heat generation of the element during energization.

上記陽極は、素子中にホールを注入するための電極であり、仕事関数の大きい金属、合金、電気伝導性化合物、あるいはこれらの混合物からなる電極材料を用いることが好ましく、仕事関数が4eV以上のものを用いるのがよい。このような陽極の材料としては、例えば、金などの金属、CuI、ITO(インジウム−スズ酸化物)、SnO、ZnO、IZO(インジウム−亜鉛酸化物)等、PEDOT、ポリアニリン等の導電性高分子及び任意のアクセプタ等でドープした導電性高分子、カーボンナノチューブなどの導電性光透過性材料を挙げることができる。陽極は、例えば、これらの電極材料を、基板の表面に真空蒸着法やスパッタリング法、塗布等の方法により薄膜に形成することによって作製することができる。また、発光層4における発光を陽極を透過させて外部に照射するためには、陽極の光透過率を70%以上にすることが好ましい。さらに、陽極のシート抵抗は数百Ω/□以下とすることが好ましく、特に好ましくは100Ω/□以下とするものである。ここで、陽極の膜厚は、陽極の光透過率、シート抵抗等の特性を上記のように制御するために、材料により異なるが、500nm以下、好ましくは10〜200nmの範囲に設定するのがよい。尚、前記好適条件は、ホール注入層の使用や、補助電極の使用によって適宜変化してもよい。すなわち、補助電極を適切に用いることにより、補助電極と組み合わせてのシート抵抗を実用に問題のない低い値に抑えることができ、結果として陽極として用いられる導電性光透過性材料単体としてはさほど低くない抵抗値を有するものでも使用可能となる。 The anode is an electrode for injecting holes into the device, and an electrode material made of a metal, an alloy, an electrically conductive compound, or a mixture thereof having a high work function is preferably used, and the work function is 4 eV or more. It is better to use something. Examples of the material for the anode include metals such as gold, CuI, ITO (indium-tin oxide), SnO 2 , ZnO, IZO (indium-zinc oxide), PEDOT, polyaniline, and the like. Examples thereof include conductive light-transmitting materials such as conductive polymers doped with molecules and arbitrary acceptors, and carbon nanotubes. The anode can be produced, for example, by forming these electrode materials into a thin film on the surface of the substrate by a method such as vacuum deposition, sputtering, or coating. In addition, in order to transmit light emitted from the light emitting layer 4 to the outside through the anode, the light transmittance of the anode is preferably set to 70% or more. Furthermore, the sheet resistance of the anode is preferably several hundred Ω / □ or less, and particularly preferably 100 Ω / □ or less. Here, the film thickness of the anode varies depending on the material in order to control the characteristics such as light transmittance and sheet resistance of the anode as described above, but it is set to 500 nm or less, preferably 10 to 200 nm. Good. The preferred conditions may be appropriately changed depending on the use of the hole injection layer or the auxiliary electrode. That is, by appropriately using the auxiliary electrode, the sheet resistance in combination with the auxiliary electrode can be suppressed to a low value that does not cause a problem in practice, and as a result, the conductive light transmissive material used alone as the anode is so low as a single substance. Even those having a low resistance value can be used.

また上記陰極は、発光層4中に電子を注入するための電極であり、仕事関数の小さい金属、合金、電気伝導性化合物及びこれらの混合物からなる電極材料を用いることが好ましく、仕事関数が5eV以下のものであることが好ましい。また、Alと他の電極材料を組み合わせて積層構造などとして構成するものであっても良い。このような陰極の電極材料の組み合わせとしては、アルカリ金属とAlとの積層体、アルカリ金属と銀との積層体、アルカリ金属のハロゲン化物とAlとの積層体、アルカリ金属の酸化物とAlとの積層体、アルカリ土類金属や希土類金属とAlとの積層体、これらの金属種と他の金属との合金などが挙げられ、具体的には、例えばナトリウム、ナトリウム−カリウム合金、リチウム、マグネシウム、などとAlとの積層体、マグネシウム−銀混合物、マグネシウム−インジウム混合物、アルミニウム−リチウム合金、LiF/Al混合物/積層体、Al/Al混合物などを例として挙げることができる。また、前記のごとくアルカリ金属の酸化物、アルカリ金属のハロゲン化物、あるいは金属酸化物を陰極の下地として用い、さらに上記の仕事関数が5eV以下である材料(あるいはこれらを含有する合金)を1層以上積層するようにしてもよい。また、ITO、IZOなどに代表される透明電極を用い、陰極側から光を取り出す構成にしても良い。この場合にも、透明電極の下地には、仕事関数が5eV以下の金属を用いることが好ましい。 Further, the cathode is an electrode for injecting electrons into the light emitting layer 4, and it is preferable to use an electrode material made of a metal, an alloy, an electrically conductive compound and a mixture thereof having a small work function, and the work function is 5 eV. The following are preferable. Moreover, you may comprise as a laminated structure etc. combining Al and another electrode material. As a combination of such cathode electrode materials, a laminate of an alkali metal and Al, a laminate of an alkali metal and silver, a laminate of an alkali metal halide and Al, an alkali metal oxide and Al and Laminates of alkaline earth metals or rare earth metals and Al, alloys of these metal species with other metals, and the like. Specific examples include sodium, sodium-potassium alloys, lithium and magnesium. , Etc. and Al, magnesium-silver mixtures, magnesium-indium mixtures, aluminum-lithium alloys, LiF / Al mixtures / laminates, Al / Al 2 O 3 mixtures, and the like. Further, as described above, one layer of a material (or an alloy containing them) having an above-described work function of 5 eV or less is used, using an alkali metal oxide, an alkali metal halide, or a metal oxide as a base of the cathode. You may make it laminate | stack above. Further, a transparent electrode typified by ITO, IZO or the like may be used to extract light from the cathode side. Also in this case, it is preferable to use a metal having a work function of 5 eV or less for the base of the transparent electrode.

陰極は、例えば、これらの電極材料を真空蒸着法やスパッタリング法等の方法により、薄膜に形成することによって作製することができる。発光層における発光を陽極側に照射するためには、陰極の光透過率を10%以下にすることが好ましい。また反対に、陰極を透明電極として形成して、陰極側から発光を取り出す場合、あるいは、透明電極とした後に何らかの手段で光を反射させ、陽極側に光を取り出す場合には、陰極の光透過率を70%以上にすることが好ましい。この場合の陰極の膜厚は、陰極の光透過率等の特性を制御するために、材料により異なるが、通常500nm以下、好ましくは100〜200nmの範囲とするのがよい。これらについても陽極と同様、電子注入層や補助電極の使用によって、好適な条件が適宜変化してもよい。   The cathode can be produced, for example, by forming these electrode materials into a thin film by a method such as vacuum deposition or sputtering. In order to irradiate light emitted from the light emitting layer to the anode side, the light transmittance of the cathode is preferably 10% or less. On the other hand, when the cathode is formed as a transparent electrode and light is extracted from the cathode side, or when the light is reflected by some means after the transparent electrode is formed and the light is extracted to the anode side, the light transmission of the cathode The rate is preferably 70% or more. The film thickness of the cathode in this case varies depending on the material in order to control the characteristics such as light transmittance of the cathode, but is usually 500 nm or less, preferably 100 to 200 nm. In these cases, as in the case of the anode, suitable conditions may be appropriately changed depending on the use of the electron injection layer or the auxiliary electrode.

さらに、陰極上にAl等の金属をスパッタで積層したり、フッ素系化合物、フッ素系高分子、その他の有機分子、高分子等を蒸着、スパッタ、CVD、プラズマ重合、塗布した後の紫外線硬化、熱硬化その他の方法で薄膜として形成し、保護膜としての機能をもたせるようにすることも可能である。   Furthermore, a metal such as Al is sputtered on the cathode, or a fluorine compound, a fluorine polymer, other organic molecules, a polymer, etc. are deposited, sputtered, CVD, plasma polymerization, UV curing after coating, It can be formed as a thin film by thermosetting or other methods so as to have a function as a protective film.

また、本発明の有機発光素子は、複数の発光部が中間層である等電位面を形成する層もしくは電荷発生層を介して積層された、いわゆるマルチフォトン型、マルチユニット型、積層型、タンデム型構造を有するものであってもよい。等電位面形成層もしくは電荷発生層の材料としては、例えばAg、Au、Al等の金属薄膜、酸化バナジウム、酸化モリブデン、酸化レニウム、酸化タングステン等の金属酸化物、ITO、IZO、AZO、GZO、ATO、SnO等の透明導電膜、いわゆるn型半導体とp型半導体の積層体、金属薄膜もしくは透明導電膜とn型半導体及び/又はp型半導体との積層体、n型半導体とp型半導体の混合物、n型半導体及び/又はp型半導体と金属との混合物、などを挙げることができる。n型半導体やp型半導体としては、無機材料であっても、有機材料であってもよく、あるいは有機材料と金属との混合物や、有機材料と金属酸化物や、有機材料と有機系アクセプタ/ドナー材料や、無機系アクセプタ/ドナー材料等の組合わせによって得られるものであってもよく、特に制限されることなく必要に応じて選定して使用することができる。 In addition, the organic light emitting device of the present invention is a so-called multiphoton type, multi unit type, laminated type, tandem, in which a plurality of light emitting portions are laminated via an equipotential surface layer or charge generation layer as an intermediate layer. It may have a mold structure. Examples of the material of the equipotential surface forming layer or the charge generation layer include metal thin films such as Ag, Au, and Al, metal oxides such as vanadium oxide, molybdenum oxide, rhenium oxide, and tungsten oxide, ITO, IZO, AZO, GZO, Transparent conductive film such as ATO, SnO 2 , so-called n-type semiconductor and p-type semiconductor laminate, metal thin film or transparent conductive film and n-type semiconductor and / or p-type semiconductor laminate, n-type semiconductor and p-type semiconductor And a mixture of an n-type semiconductor and / or a p-type semiconductor and a metal. The n-type semiconductor or p-type semiconductor may be an inorganic material or an organic material, or a mixture of an organic material and a metal, an organic material and a metal oxide, an organic material and an organic acceptor / It may be obtained by a combination of a donor material, an inorganic acceptor / donor material, etc., and can be selected and used as needed without any particular limitation.

本発明の有機発光素子の作製には、例えば、複数の材料用の蒸発源を基板6の移動方向と同一方向に並べて設置したインライン型蒸着装置を用いることができる。インライン型蒸着装置の一例を図10に示す。図10において、20は真空蒸着装置のチャンバーであり、蒸着源V1〜5がチャンバー20内に基板6の移動方向に沿って配置してある。各蒸発源V1〜5は適宜傾斜させて配置することができる。これらの蒸発源V1〜5間には仕切り21等を設け、その高さを適宜変更することにより、材料の蒸着領域、複数の材料の混合領域などを所望に設定できるようにしてある。また有機材料用の蒸発源V1〜3と、電極用材料(例えば電子注入層用材料や電極金属材料のLiFやAl)用の蒸発源V4〜5は、蒸発流が混合しないように、蒸発源V1〜3よりも基板6の移動側の後方位置に蒸発源V4〜5を配置してある。さらに、有機材料蒸着領域である蒸発源V1〜3と、電極材料蒸着領域である蒸発源V4〜5の間に、マスク交換機構部22を設けてある。各蒸発源V1〜5はシャッターを備え、シャッターの開閉によって蒸発流を制御することができるようにしてある。そして、基板6を蒸発源V1〜5の順に移動させることによって、材料が混合した層を作製することが可能であり、また基板6を移動させずに停止させ、シャッターを開閉することによって、通常の積層構造の素子を作製したり、特定の材料を蒸着させないようにしたりすることができるものである。尚、図10はあくまでも一例を示すものであり、蒸発源の数を増やしたり、複数の蒸発源を並置したり、一列から外れた位置に蒸発源を設けたり、スパッタプロセスその他のプロセスと組み合わせたりしても、もちろん構わない。また、基板6の移動は、スタート位置からエンド位置まで、一定の速度で動かすようにしても良いし、必要に応じて移動速度を変化させたり、停止させたり、逆方向に動かしたりしても構わない。さらに適宜シャッターを使用して蒸発流を制御することも可能である。また、途中で蒸着パターンを変えることが必要な場合には、マスクの変更などを行なっても構わない。 For the production of the organic light emitting device of the present invention, for example, an in-line type vapor deposition apparatus in which a plurality of evaporation sources for materials are arranged in the same direction as the movement direction of the substrate 6 can be used. An example of the in-line type vapor deposition apparatus is shown in FIG. In FIG. 10, reference numeral 20 denotes a chamber of a vacuum vapor deposition apparatus, and vapor deposition sources V 1 to 5 are arranged in the chamber 20 along the moving direction of the substrate 6. Each of the evaporation sources V1 to V5 can be arranged with an appropriate inclination. A partition 21 or the like is provided between the evaporation sources V1 to V5 , and the height of the partition 21 is appropriately changed so that a material deposition region, a mixed region of a plurality of materials, and the like can be set as desired. Also the evaporation source V 1 to 3 for organic material evaporation source V 4 to 5 for the electrode material (e.g., LiF and Al electron injecting layer material and the electrode metal material), as the evaporation flow do not mix, The evaporation sources V 4 to 5 are arranged at a position behind the evaporation source V 1 to 3 on the moving side of the substrate 6. Further, a mask exchange mechanism unit 22 is provided between the evaporation sources V1 to V3 , which are organic material vapor deposition regions, and the evaporation sources V4 to V5 , which are electrode material vapor deposition regions. Each of the evaporation sources V1 to V5 includes a shutter so that the evaporation flow can be controlled by opening and closing the shutter. Then, by moving the substrate 6 in the order of the evaporation sources V 1 to 5 , it is possible to produce a layer in which the materials are mixed, and by stopping the substrate 6 without moving it and opening and closing the shutter, A device having a normal laminated structure can be produced, or a specific material can be prevented from being deposited. Note that FIG. 10 is merely an example, and the number of evaporation sources is increased, a plurality of evaporation sources are juxtaposed, an evaporation source is provided at a position that is out of line, or combined with a sputtering process or other processes. But of course. The substrate 6 may be moved at a constant speed from the start position to the end position, or may be changed, stopped, or moved in the reverse direction as necessary. I do not care. It is also possible to control the evaporation flow using a shutter as appropriate. Further, when it is necessary to change the vapor deposition pattern in the middle, the mask may be changed.

また、有機発光素子内の各層での材料の厚み方向の分布は、事前に評価した材料の蒸発分布を用いて算出することができる。具体的な手順は以下の通りである。まず基板6をスタート位置からエンド位置の各位置に置き、シャッターを一定時間開けた時の膜厚分布を基板6の搬送領域全体に対して測定し、基板1の位置に対して関数でその膜厚分布を近似する。例えば、蒸発源を鉛直にし、成膜された材料の分布を評価すると、蒸発源と基板6を結ぶ鉛直線からの角度をθとしたとき、ある材料の蒸発源ではcosθの5乗に比例する膜厚分布を有することがその一例である。各材料についても、同様に膜厚分布を求める。そしてこれらの膜厚分布から、基板6の搬送方向の各位置における各材料のレートを算出し、各位置における材料の混合比を見積もり、厚み方向にどのように各材料が分布しているかを見積もることができる。また、蒸発源の傾斜、仕切り等によって膜厚分布が変化する場合には、その都度新たな膜厚分布を取得するものである。   In addition, the distribution in the thickness direction of the material in each layer in the organic light emitting element can be calculated using the evaporation distribution of the material evaluated in advance. The specific procedure is as follows. First, the substrate 6 is placed at each position from the start position to the end position, and the film thickness distribution when the shutter is opened for a predetermined time is measured with respect to the entire transport region of the substrate 6, and the film is expressed as a function with respect to the position of the substrate 1. Approximate the thickness distribution. For example, when the evaporation source is vertical and the distribution of the deposited material is evaluated, when the angle from the vertical line connecting the evaporation source and the substrate 6 is θ, the evaporation source of a certain material is proportional to the fifth power of cos θ. One example is having a film thickness distribution. The film thickness distribution is similarly obtained for each material. Then, from these film thickness distributions, the rate of each material at each position in the conveyance direction of the substrate 6 is calculated, the mixing ratio of the materials at each position is estimated, and how each material is distributed in the thickness direction is estimated. be able to. Further, when the film thickness distribution changes due to the inclination or partition of the evaporation source, a new film thickness distribution is acquired each time.

次に、本発明を実施例によって具体的に説明する。   Next, the present invention will be specifically described with reference to examples.

(比較例1)
図10の真空蒸着装置において、蒸発源Vとして、ホール輸送材料である4,4’−ビス[N−(ナフチル)−N−フェニル−アミノ]ビフェニル(α−NPD)、蒸発源Vとして、発光ドーパントであるルブレン、蒸発源Vとして、電子輸送材料であるAlq3を用い、また蒸発源Vとしてフッ化リチウム(LiF)、蒸発源VとしてAlを用いた。
(Comparative Example 1)
In the vacuum evaporation apparatus of FIG. 10, as the evaporation source V 1 , 4,4′-bis [N- (naphthyl) -N-phenyl-amino] biphenyl (α-NPD), which is a hole transport material, is used as the evaporation source V 2. , rubrene which is a light emitting dopant, as the evaporation source V 3, using Alq3 as an electron transporting material, and a lithium fluoride (LiF) as an evaporation source V 4, Al is used as the evaporation source V 5.

まず、厚み110nmのITOが陽極として図11のパターンのように成膜された0.7mm厚のガラス基板6を用意した。陽極を形成するITOのシート抵抗は、約12Ω/□である。そしてこれを洗剤、イオン交換水、アセトンで各10分間超音波洗浄をした後、IPA(イソプロピルアルコール)で蒸気洗浄して乾燥し、さらにUV/O処理した。次に、株式会社三菱化学科学技術研究センターのバッファ材料「MCC−PC1020」を20nm厚にスピンコートし、真空雰囲気下230℃で30分間焼成し、真空を保ったまま常温まで冷却してバッファ層を形成した。 First, a 0.7 mm thick glass substrate 6 was prepared in which ITO having a thickness of 110 nm was formed as an anode in the pattern of FIG. The sheet resistance of ITO forming the anode is about 12Ω / □. This was subjected to ultrasonic cleaning for 10 minutes each with detergent, ion-exchanged water, and acetone, then steam-washed with IPA (isopropyl alcohol), dried, and further treated with UV / O 3 . Next, the buffer material “MCC-PC1020” of Mitsubishi Chemical Science and Technology Research Center Co., Ltd. is spin-coated to a thickness of 20 nm, baked at 230 ° C. for 30 minutes in a vacuum atmosphere, and cooled to room temperature while maintaining the vacuum to buffer layer Formed.

次にこの基板6を1×10−4Pa以下の減圧雰囲気に設定された図10の真空蒸着装置にセットした。そして、基板6をルブレン蒸発源Vの直上位置にまで移動させ、蒸発源V1〜3のシャッターを開閉して、ホール輸送層3としてα−NPDを膜厚20nmに蒸着し、次いで発光層4として、Alq3にルブレンを7質量%ドープした厚み40nmの層を蒸着し、次いで電子輸送層5として、Alq3を単独で20nmの膜厚で成膜した。 Next, this board | substrate 6 was set to the vacuum evaporation apparatus of FIG. 10 set to the reduced pressure atmosphere of 1 * 10 <-4> Pa or less. Then, the substrate 6 is moved to a position directly above rubrene evaporation source V 2, by opening and closing the shutter of the evaporation source V 1 to 3, the alpha-NPD was deposited to a thickness of 20nm as the hole transport layer 3, and then the light-emitting layer 4, a 40 nm-thick layer in which 7% by mass of rubrene was doped on Alq3 was vapor-deposited, and then, as the electron transport layer 5, Alq3 was independently formed to a thickness of 20 nm.

次にマスク交換機構部22でマスクを交換した後、さらに基板6を蒸発源V,Vの上を通過させることによって、LiFを膜厚0.5nm、Alを膜厚80nmで成膜してAl陰極を図11のパターンで形成することによって、有機発光素子を得た。 Next, after exchanging the mask by the mask exchanging mechanism section 22, the substrate 6 is further passed over the evaporation sources V 4 and V 5 to form a LiF film with a thickness of 0.5 nm and an Al film with a thickness of 80 nm. Then, an organic light emitting device was obtained by forming an Al cathode with the pattern of FIG.

尚、有機発光素子の形状は図11に示す通りである(図11において有機膜はバッファ層、ホール輸送層、発光層、電子輸送層からなる)。また、有機発光素子の有機膜(バッファ層を除く、以下も同じ)における膜厚と材料の混合比との関係を図12に示す。   The shape of the organic light emitting device is as shown in FIG. 11 (in FIG. 11, the organic film is composed of a buffer layer, a hole transport layer, a light emitting layer, and an electron transport layer). FIG. 12 shows the relationship between the film thickness of the organic film of the organic light-emitting element (excluding the buffer layer, the same applies hereinafter) and the mixing ratio of the materials.

(比較例2)
ホール輸送層3兼発光層4兼電子輸送層5として、α−NPDとAlq3とルブレンとを1:3:0.07の質量比率で厚み80nmに成膜した。このとき、基板6はルブレン蒸発源Vの直上に配置し、蒸発源V1〜3のシャッターを開閉することによって、この混合比・膜厚に成膜した。
(Comparative Example 2)
As the hole transport layer 3, the light emitting layer 4, and the electron transport layer 5, α-NPD, Alq3, and rubrene were formed at a mass ratio of 1: 3: 0.07 to a thickness of 80 nm. In this case, the substrate 6 is placed directly above the rubrene evaporation source V 2, by opening and closing the shutter of the evaporation source V 1 to 3, it was formed in this mixing ratio, the film thickness.

この他は比較例1と同様にして、有機発光素子を得た。有機発光素子の有機膜における膜厚と材料の混合比との関係を図13に示す。   Other than that was carried out similarly to the comparative example 1, and obtained the organic light emitting element. FIG. 13 shows the relationship between the thickness of the organic film of the organic light-emitting element and the mixing ratio of the materials.

(実施例1)
基板6を蒸発源V1〜3の上を移動させながら、α−NPDとAlq3とルブレンとを1:3:0.14の質量比率で厚み80nmに成膜した。このとき、蒸発源V1〜3の間に部分的に設けた仕切り21の調整によって、有機膜における膜厚と材料の混合比との関係が図14になるようにした。この他は比較例1と同様にして、有機発光素子を得た(図1参照)。尚、図14のように膜厚約62nmの位置において、膜内に占めるα−NPDおよびルブレンの量はともに0である。
(Example 1)
While moving the substrate 6 over the evaporation sources V1 to V3, α-NPD, Alq3, and rubrene were formed in a thickness ratio of 1: 3: 0.14 to a thickness of 80 nm. At this time, the relationship between the film thickness in the organic film and the mixing ratio of the materials was made as shown in FIG. 14 by adjusting the partition 21 partially provided between the evaporation sources V1 to V3 . Other than that was carried out similarly to the comparative example 1, and obtained the organic light emitting element (refer FIG. 1). As shown in FIG. 14, the amounts of α-NPD and rubrene in the film are both zero at the position where the film thickness is about 62 nm.

(実施例2)
基板6を蒸発源V1〜3の上を移動させながら、α−NPDとAlq3とルブレンとを1:3:0.14の質量比率で厚み80nmに成膜した。このとき、蒸発源V1〜3の間に部分的に設けた仕切り21の調整によって、有機膜における膜厚と材料の混合比との関係が図15になるようにした。この他は比較例1と同様にして、有機発光素子を得た(図2参照)。
(Example 2)
While moving the substrate 6 over the evaporation sources V1 to V3, α-NPD, Alq3, and rubrene were formed in a thickness ratio of 1: 3: 0.14 to a thickness of 80 nm. At this time, the relationship between the film thickness in the organic film and the mixing ratio of the materials was made as shown in FIG. 15 by adjusting the partition 21 partially provided between the evaporation sources V1 to V3 . Other than that was carried out similarly to the comparative example 1, and obtained the organic light emitting element (refer FIG. 2).

(実施例3)
基板6を蒸発源V1〜3の上を移動させながら、α−NPDとAlq3とルブレンとを1:3:0.14の質量比率で厚み80nmに成膜した。このとき、蒸発源V1〜3の間に部分的に設けた仕切り21の調整によって、有機膜における膜厚と材料の混合比との関係が図16になるようにした。この他は比較例1と同様にして、有機発光素子を得た(図3参照)。
(Example 3)
While moving the substrate 6 over the evaporation sources V1 to V3, α-NPD, Alq3, and rubrene were formed in a thickness ratio of 1: 3: 0.14 to a thickness of 80 nm. At this time, the relationship between the film thickness in the organic film and the mixing ratio of the materials was made as shown in FIG. 16 by adjusting the partition 21 partially provided between the evaporation sources V1 to V3 . Other than that was carried out similarly to the comparative example 1, and obtained the organic light emitting element (refer FIG. 3).

(比較例3)
図10の真空蒸着装置において、蒸発源Vとマスク交換機構部22の間に、電子輸送材料であるフェナントロリン誘導体のDPB([化3])の蒸着源V(図示は省略)を設けた。またAlq3は第3の電荷輸送材料となる。すなわち、基板6の移動方向に沿って、ホール輸送材料であるα−NPD、発光ドーパントであるルブレン、第3の電荷輸送材料であるAlq3、電子輸送材料であるDPB、マスク交換機構部22を介して、LiF、Alの順に蒸発源の材料が配列されている。
(Comparative Example 3)
In the vacuum vapor deposition apparatus of FIG. 10, a vapor deposition source V 6 (not shown) of DPB ([Chemical Formula 3]), which is an electron transport material, is provided between the evaporation source V 3 and the mask exchange mechanism 22. . Alq3 is a third charge transport material. That is, along the moving direction of the substrate 6, α-NPD that is a hole transport material, rubrene that is a light emitting dopant, Alq 3 that is a third charge transport material, DPB that is an electron transport material, and a mask exchange mechanism unit 22. Thus, the evaporation source materials are arranged in the order of LiF and Al.

Figure 2008053664
Figure 2008053664

そして、DPBで電子輸送層5を20nm厚に形成するようにしたこと以外は、比較例1と同様にして、有機発光素子を得た。有機発光素子の有機膜における膜厚と材料の混合比との関係は図17の通りである。   And the organic light emitting element was obtained like the comparative example 1 except having formed the electron carrying layer 5 into 20 nm thickness by DPB. The relationship between the film thickness in the organic film of the organic light emitting device and the mixing ratio of the materials is as shown in FIG.

(比較例4)
ホール輸送層3兼発光層4として、α−NPDとAlq3とルブレンとを1:2:0.14の質量比率で厚み60nmに成膜した。このとき、基板6はルブレン蒸発源Vの直上に配置し、蒸発源V1〜3のシャッターを開閉することによって、この混合比・膜厚に成膜した。この後、DPBを20nmの膜厚で成膜して電子輸送層5を形成した。
(Comparative Example 4)
As the hole transport layer 3 and light-emitting layer 4, α-NPD, Alq3, and rubrene were formed in a mass ratio of 1: 2: 0.14 to a thickness of 60 nm. In this case, the substrate 6 is placed directly above the rubrene evaporation source V 2, by opening and closing the shutter of the evaporation source V 1 to 3, it was formed in this mixing ratio, the film thickness. Then, DPB was formed into a film with a thickness of 20 nm to form the electron transport layer 5.

この他は比較例1と同様にして、有機発光素子を得た。有機発光素子の有機膜における膜厚と材料の混合比との関係を図18に示す。   Other than that was carried out similarly to the comparative example 1, and obtained the organic light emitting element. FIG. 18 shows the relationship between the film thickness and the mixing ratio of materials in the organic film of the organic light emitting device.

(比較例5)
ホール輸送層3として、α−NPDを厚み20nmに成膜し、発光層4兼電子輸送層5として、Alq3とルブレンとDPBとを2:0.14:1の質量比率で厚み60nmに成膜した。このとき、基板6はAlq3の蒸発源Vの直上に配置し、シャッターを開閉することでこの膜厚や混合比の層を作製した。
(Comparative Example 5)
As the hole transport layer 3, α-NPD is deposited to a thickness of 20 nm, and as the light emitting layer 4 and electron transport layer 5, Alq3, rubrene, and DPB are deposited to a thickness of 60 nm at a mass ratio of 2: 0.14: 1. did. In this case, the substrate 6 is disposed immediately above the evaporation source V 3 of Alq3, was produced a layer of this thickness and mixing ratio by opening and closing the shutter.

この他は比較例1と同様にして、有機発光素子を得た。有機発光素子の有機膜における膜厚と材料の混合比との関係を図19に示す。   Other than that was carried out similarly to the comparative example 1, and obtained the organic light emitting element. FIG. 19 shows the relationship between the film thickness and the mixing ratio of materials in the organic film of the organic light emitting device.

(実施例4)
基板6を蒸発源V1〜3、6の上を移動させながら、α−NPD、Alq3、ルブレン、DPEを1:1.7:0.1:1の質量比率で厚み80nmに成膜した。このとき、蒸発源V1〜3、6の間に部分的に設けた仕切り21の調整によって、有機膜における膜厚と材料の混合比との関係が図20になるようにした。この他は比較例1と同様にして、有機発光素子を得た(図4参照)。
Example 4
While moving the substrate 6 over the evaporation sources V 1 to 3 and 6, α-NPD, Alq3, rubrene, and DPE were formed to a thickness of 80 nm at a mass ratio of 1: 1.7: 0.1: 1. At this time, the relationship between the film thickness of the organic film and the mixing ratio of the materials was made as shown in FIG. 20 by adjusting the partition 21 partially provided between the evaporation sources V 1 to 3 and 6. Other than that was carried out similarly to the comparative example 1, and obtained the organic light emitting element (refer FIG. 4).

(実施例5)
基板6を蒸発源V1〜3、6の上を移動させながら、α−NPD、Alq3、ルブレン、DPEを1:2.5:0.1:1.3の質量比率で厚み80nmに成膜した。このとき、蒸発源V1〜3、6の間に部分的に設けた仕切り21の調整によって、有機膜における膜厚と材料の混合比との関係が図21になるようにした。この他は比較例1と同様にして、有機発光素子を得た(図5参照)。
(Example 5)
While moving the substrate 6 over the evaporation sources V 1 to 3 and 6, α-NPD, Alq3, rubrene, and DPE are formed at a mass ratio of 1: 2.5: 0.1: 1.3 to a thickness of 80 nm. did. At this time, by adjusting the partition 21 partially provided between the evaporation sources V 1 to 3 and 6, the relationship between the film thickness in the organic film and the mixing ratio of the materials was set to FIG. 21. Other than that was carried out similarly to the comparative example 1, and obtained the organic light emitting element (refer FIG. 5).

(実施例6)
基板6を蒸発源V1〜3、6の上を移動させながら、α−NPD、Alq3、ルブレン、DPEを1:2:0.1:1の質量比率で厚み80nmに成膜した。このとき、蒸発源V1〜3、6の間に部分的に設けた仕切り21の調整によって、またAlq3の蒸発源Vの直上近傍ではα−NPDおよびDPBが基板6に付着しないようにして、有機膜における膜厚と材料の混合比との関係が図22になるようにした。この他は比較例1と同様にして、有機発光素子を得た(図6)参照。
(Example 6)
While moving the substrate 6 over the evaporation sources V1 to V3 , α-NPD, Alq3, rubrene, and DPE were formed to a thickness of 80 nm at a mass ratio of 1: 2: 0.1: 1. At this time, by adjusting the partition 21 which partially provided between the evaporation source V 1 to 3, 6, also in the vicinity just above the evaporation source V 3 of Alq3 as alpha-NPD and DPB does not adhere to the substrate 6 The relationship between the film thickness in the organic film and the mixing ratio of the materials was set as shown in FIG. Other than that was carried out similarly to the comparative example 1, and obtained the organic light emitting element (refer FIG. 6).

(実施例7)
基板6を蒸発源V1〜3、6の上を移動させながら、α−NPD、Alq3、ルブレン、DPEを1:2:0.1:1の質量比率で厚み80nmに成膜した。このとき、蒸発源V1〜3、6の間に部分的に設けた仕切り21の調整によって、またAlq3の蒸発源Vの直上近傍でα−NPDおよびDPBが基板6に付着するようにして、有機膜における膜厚と材料の混合比との関係が図23になるようにした。この他は比較例1と同様にして、有機発光素子を得た(図7参照)。
(Example 7)
While moving the substrate 6 over the evaporation sources V1 to V3 , α-NPD, Alq3, rubrene, and DPE were formed to a thickness of 80 nm at a mass ratio of 1: 2: 0.1: 1. At this time, by adjusting the partition 21 which partially provided between the evaporation source V 1 to 3, 6, also have alpha-NPD and DPB immediately above the vicinity of the evaporation source V 3 of Alq3 so as to adhere to the substrate 6 The relationship between the film thickness in the organic film and the mixing ratio of the materials was as shown in FIG. Other than that was carried out similarly to the comparative example 1, and obtained the organic light emitting element (refer FIG. 7).

(実施例8)
基板6を蒸発源V1〜3、6の上を移動させながら、α−NPD、Alq3、ルブレン、DPEを1:2:0.1:1の質量比率で厚み80nmに成膜した。このとき、蒸発源V1〜3、6の間に部分的に設けた仕切り21の調整によって、またAlq3の蒸発源Vの直上より、基板6の移動方向と反対側ではα−NPDが付着すると共にDPBが付着せず、基板6の移動方向側ではα−NPDが付着しないと共にDPBが付着するようにして、有機膜における膜厚と材料の混合比との関係が図24になるようにした。この他は比較例1と同様にして、有機発光素子を得た(図8参照)。
(Example 8)
While moving the substrate 6 over the evaporation sources V1 to V3 , α-NPD, Alq3, rubrene, and DPE were formed to a thickness of 80 nm at a mass ratio of 1: 2: 0.1: 1. At this time, by adjusting the partition 21 which partially provided between the evaporation source V 1 to 3, 6, also from right above the evaporation source V 3 of Alq3, adhesion alpha-NPD in the movement direction opposite the substrate 6 At the same time, DPB does not adhere, and α-NPD does not adhere and DPB adheres on the moving direction side of the substrate 6 so that the relationship between the film thickness of the organic film and the mixing ratio of the materials is as shown in FIG. did. Other than that was carried out similarly to the comparative example 1, and obtained the organic light emitting element (refer FIG. 8).

上記のように実施例1〜8及び比較例1〜5で得た有機発光素子に、30mA/cmの定電流を通電し、輝度が80%にまで低下するのに要した時間と、評価初期の駆動電圧とを測定した。結果を表1に示す。 As described above, the organic light-emitting devices obtained in Examples 1 to 8 and Comparative Examples 1 to 5 were energized with a constant current of 30 mA / cm 2 , and the time required for the luminance to be reduced to 80% and evaluation The initial drive voltage was measured. The results are shown in Table 1.

Figure 2008053664
Figure 2008053664

表1にみられるように、各実施例の有機発光素子は、輝度が80%にまで低下するのに要する時間が長く、また駆動電圧を比較的低く抑えることができるものであった。   As can be seen from Table 1, the organic light-emitting devices of each Example had a long time required for the luminance to be reduced to 80%, and the drive voltage could be kept relatively low.

本発明の有機発光素子の実施の形態の一例を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows an example of embodiment of the organic light emitting element of this invention. 本発明の有機発光素子の他の実施の形態の一例を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows an example of other embodiment of the organic light emitting element of this invention. 本発明の有機発光素子の他の実施の形態の一例を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows an example of other embodiment of the organic light emitting element of this invention. 本発明の有機発光素子の他の実施の形態の一例を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows an example of other embodiment of the organic light emitting element of this invention. 本発明の有機発光素子の他の実施の形態の一例を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows an example of other embodiment of the organic light emitting element of this invention. 本発明の有機発光素子の他の実施の形態の一例を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows an example of other embodiment of the organic light emitting element of this invention. 本発明の有機発光素子の他の実施の形態の一例を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows an example of other embodiment of the organic light emitting element of this invention. 本発明の有機発光素子の他の実施の形態の一例を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows an example of other embodiment of the organic light emitting element of this invention. 有機発光素子の層構成を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows the layer structure of an organic light emitting element. 真空蒸着装置を示すものであり、(a)は概略正面図、(b)は概略平面図である。A vacuum evaporation system is shown, (a) is a schematic front view, (b) is a schematic plan view. 実施例及び比較例の有機発光素子の素子形状を示す平面図である。It is a top view which shows the element shape of the organic light emitting element of an Example and a comparative example. 比較例1の有機発光素子の有機膜における膜厚と材料の混合比との関係を示すグラフである。5 is a graph showing the relationship between the film thickness and the mixing ratio of materials in an organic film of an organic light emitting device of Comparative Example 1. 比較例2の有機発光素子の有機膜における膜厚と材料の混合比との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the film thickness in the organic film of the organic light emitting element of the comparative example 2, and the mixture ratio of material. 実施例1の有機発光素子の有機膜における膜厚と材料の混合比との関係を示すグラフである。4 is a graph showing the relationship between the film thickness of the organic film of the organic light-emitting device of Example 1 and the mixing ratio of materials. 実施例2の有機発光素子の有機膜における膜厚と材料の混合比との関係を示すグラフである。4 is a graph showing the relationship between the film thickness and the mixing ratio of materials in an organic film of the organic light emitting device of Example 2. 実施例3の有機発光素子の有機膜における膜厚と材料の混合比との関係を示すグラフである。6 is a graph showing the relationship between the film thickness and the mixing ratio of materials in an organic film of the organic light emitting device of Example 3. 比較例3の有機発光素子の有機膜における膜厚と材料の混合比との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the film thickness in the organic film of the organic light emitting element of the comparative example 3, and the mixture ratio of material. 比較例4の有機発光素子の有機膜における膜厚と材料の混合比との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the film thickness in the organic film of the organic light emitting element of the comparative example 4, and the mixing ratio of material. 比較例5の有機発光素子の有機膜における膜厚と材料の混合比との関係を示すグラフである。10 is a graph showing the relationship between the film thickness of an organic film of an organic light emitting element of Comparative Example 5 and the mixing ratio of materials. 実施例4の有機発光素子の有機膜における膜厚と材料の混合比との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the film thickness in the organic film of the organic light emitting element of Example 4, and the mixture ratio of material. 実施例5の有機発光素子の有機膜における膜厚と材料の混合比との関係を示すグラフである。6 is a graph showing the relationship between the film thickness and the mixing ratio of materials in an organic film of the organic light emitting device of Example 5. 実施例6の有機発光素子の有機膜における膜厚と材料の混合比との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the film thickness in the organic film of the organic light emitting element of Example 6, and the mixture ratio of material. 実施例7の有機発光素子の有機膜における膜厚と材料の混合比との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the film thickness in the organic film of the organic light emitting element of Example 7, and the mixture ratio of material. 実施例8の有機発光素子の有機膜における膜厚と材料の混合比との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the film thickness in the organic film of the organic light emitting element of Example 8, and the mixture ratio of material.

符号の説明Explanation of symbols

1 電極
2 電極
3 ホール輸送層
4 発光層
5 電子輸送層
6 基板
41 第1発光部
42 第2発光部
43 第3発光部
44 第4発光部
45 第5発光部
46 第6発光部
47 第7発光部
48 第8発光部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Electrode 2 Electrode 3 Hole transport layer 4 Light emitting layer 5 Electron transport layer 6 Substrate 41 1st light emission part 42 2nd light emission part 43 3rd light emission part 44 4th light emission part 45 5th light emission part 46 6th light emission part 47 7th Light emitting part 48 Eighth light emitting part

Claims (14)

対向する2つの電極間に、ホール輸送層と、電荷輸送材料中に発光ドーパントを含んでなる発光層と、電子輸送層とをこの順に備える有機発光素子に於いて、発光層は、ホール輸送層を構成する成分と電子輸送層を構成する成分と発光ドーパントとを含む第1発光部と、ホール輸送層を構成する成分と発光ドーパントとを含み電子輸送層を構成する成分を含まない第2発光部を、電子輸送層とホール輸送層の間にこの順に備えて形成され、第1発光部は、ホール輸送層側ではホール輸送層を構成する成分が多く電子輸送層側では電子輸送層を構成する成分が多い傾斜した組成を有することを特徴とする有機発光素子。   In an organic light-emitting device including a hole transport layer, a light-emitting layer containing a light-emitting dopant in a charge transport material, and an electron transport layer in this order between two opposing electrodes, the light-emitting layer is a hole transport layer. A second light emission including a component constituting the electron transport layer, a component constituting the electron transport layer, and a light emitting dopant; and a component comprising the hole transport layer and the light emitting dopant but not a component constituting the electron transport layer. Are formed between the electron transport layer and the hole transport layer in this order, and the first light-emitting portion has many components constituting the hole transport layer on the hole transport layer side and constitutes the electron transport layer on the electron transport layer side. An organic light-emitting element having an inclined composition with a large amount of components to be produced. 第2発光部にドープされている発光ドーパントの濃度が、第1発光部にドープされている発光ドーパントの濃度よりも低いことを特徴とする請求項1に記載の有機発光素子。   2. The organic light emitting device according to claim 1, wherein the concentration of the light emitting dopant doped in the second light emitting portion is lower than the concentration of the light emitting dopant doped in the first light emitting portion. 対向する2つの電極間に、ホール輸送層と、電荷輸送材料中に発光ドーパントを含んでなる発光層と、電子輸送層とをこの順に備える有機発光素子に於いて、発光層は、ホール輸送層を構成する成分と電子輸送層を構成する成分と発光ドーパントとを含む第1発光部と、電子輸送層を構成する成分と発光ドーパントとを含みホール輸送層を構成する成分を含まない第3発光部を、ホール輸送層と電子輸送層の間にこの順に備えて形成され、第1発光部は、ホール輸送層側ではホール輸送層を構成する成分が多く電子輸送層側では電子輸送層を構成する成分が多い傾斜した組成を有することを特徴とする有機発光素子。   In an organic light-emitting device including a hole transport layer, a light-emitting layer containing a light-emitting dopant in a charge transport material, and an electron transport layer in this order between two opposing electrodes, the light-emitting layer is a hole transport layer. A first light emitting part including a component constituting the electron transporting layer, a component constituting the electron transporting layer, and a light emitting dopant, and a third light emission including the component constituting the electron transporting layer and the light emitting dopant and not constituting the hole transporting layer. Are formed between the hole transport layer and the electron transport layer in this order, and the first light-emitting portion has many components constituting the hole transport layer on the hole transport layer side and constitutes the electron transport layer on the electron transport layer side. An organic light-emitting element having an inclined composition with a large amount of components to be produced. ホール輸送層を構成する成分と発光ドーパントとを含み電子輸送層を構成する成分を含まない第2発光部を、第1発光部とホール輸送層の間に備えることを特徴とする請求項3に記載の有機発光素子。   The second light-emitting part that includes the component constituting the hole transport layer and the light-emitting dopant and does not contain the component that constitutes the electron transport layer is provided between the first light-emitting part and the hole transport layer. The organic light emitting element as described. 第3発光部にドープされている発光ドーパントの濃度が、第1発光部にドープされている発光ドーパントの濃度よりも低いことを特徴とする請求項3又は4に記載の有機発光素子。   The organic light emitting device according to claim 3 or 4, wherein the concentration of the light emitting dopant doped in the third light emitting portion is lower than the concentration of the light emitting dopant doped in the first light emitting portion. 第1発光部の中央部分にドープされている発光ドーパント材料の濃度が、その周囲にドープされている発光ドーパントの濃度よりも高いことを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載の有機発光素子。   The concentration of the light-emitting dopant material doped in the central portion of the first light-emitting portion is higher than the concentration of the light-emitting dopant doped in the periphery thereof. Organic light emitting device. 対向する2つの電極間に、ホール輸送層と、電荷輸送材料中に発光ドーパントを含んでなる発光層と、電子輸送層とをこの順に備える有機発光素子に於いて、発光層は、ホール輸送層を構成する成分や電子輸送層を構成する成分とは異なる第3の電荷輸送材料と発光ドーパントとを含む第4発光部と、この第3の電荷輸送材料とホール輸送層を構成する成分と発光ドーパントとを含む第5発光部と、ホール輸送層を構成する成分と発光ドーパントとを含み電子輸送層を構成する成分を含まない第6発光部を、電子輸送層とホール輸送層の間にこの順に備えて形成され、第5発光部は、ホール輸送層側ではホール輸送層を構成する成分が多く電子輸送層側では上記第3の電荷輸送材料が多い傾斜した組成を有することを特徴とする有機発光素子。   In an organic light-emitting device including a hole transport layer, a light-emitting layer containing a light-emitting dopant in a charge transport material, and an electron transport layer in this order between two opposing electrodes, the light-emitting layer is a hole transport layer. A fourth light-emitting portion containing a third charge transporting material and a light-emitting dopant, which are different from the components constituting the electron transporting layer and the component constituting the electron transporting layer, and the third charge transporting material and the component constituting the hole transporting layer and the light emission A fifth light-emitting portion including a dopant, and a sixth light-emitting portion including a component constituting the hole transport layer and a light-emitting dopant and not including a component constituting the electron transport layer are disposed between the electron transport layer and the hole transport layer. The fifth light-emitting portion has an inclined composition in which the component constituting the hole transport layer is large on the hole transport layer side and the third charge transport material is large on the electron transport layer side. Organic light emitting device 対向する2つの電極間に、ホール輸送層と、電荷輸送材料中に発光ドーパントを含んでなる発光層と、電子輸送層とをこの順に備える有機発光素子に於いて、発光層は、ホール輸送層を構成する成分や電子輸送層を構成する成分とは異なる第3の電荷輸送材料と発光ドーパントとを含む第4発光部と、この第3の電荷輸送材料と電子輸送層を構成する成分と発光ドーパントとを含む第7発光部と、電子輸送層を構成する成分と発光ドーパントとを含みホール輸送層を構成する成分を含まない第8発光部を、ホール輸送層と電子輸送層の間にこの順に備えて形成され、第7発光部は、ホール輸送層側では上記第3の電荷輸送材料が多く電子輸送層側では電子輸送層を構成する成分が多い傾斜した組成を有することを特徴とする有機発光素子。   In an organic light-emitting device including a hole transport layer, a light-emitting layer containing a light-emitting dopant in a charge transport material, and an electron transport layer in this order between two opposing electrodes, the light-emitting layer is a hole transport layer. A fourth light-emitting portion containing a third charge transporting material and a light-emitting dopant that are different from the components constituting the electron transporting layer and the component constituting the electron transporting layer, and the components constituting the third charge transporting material and the electron transporting layer and light emission A seventh light-emitting portion including a dopant, and an eighth light-emitting portion including a component constituting the electron transport layer and a light-emitting dopant and not including a component constituting the hole transport layer, between the hole transport layer and the electron transport layer. The seventh light emitting part is characterized by having an inclined composition in which the third charge transport material is large on the hole transport layer side and the component constituting the electron transport layer is large on the electron transport layer side. Organic light emitting device. 上記第3の電荷輸送材料とホール輸送層を構成する成分と発光ドーパントを含む第5発光部と、ホール輸送層を構成する成分と発光ドーパントを含み電子輸送層を構成する成分を含まない第6発光部を、第4発光部とホール輸送層の間にこの順に備え、第5発光部は、ホール輸送層側ではホール輸送層を構成する成分が多く電子輸送層側では上記第3の電荷輸送材料が多い傾斜した組成を有することを特徴とする請求項8に記載の有機発光素子。   A fifth light emitting part containing the third charge transporting material, the component constituting the hole transporting layer and the light emitting dopant, the component constituting the hole transporting layer and the component comprising the light emitting dopant and not constituting the electron transporting layer. The light emitting portion is provided between the fourth light emitting portion and the hole transport layer in this order, and the fifth light emitting portion has a large amount of components constituting the hole transport layer on the hole transport layer side and the third charge transport on the electron transport layer side. The organic light emitting device according to claim 8, wherein the organic light emitting device has an inclined composition with a large amount of material. 第4発光部に、ホール輸送層を構成する成分と電子輸送層を構成する成分をも含むことを特徴とする請求項9に記載の有機発光素子。   The organic light-emitting device according to claim 9, wherein the fourth light-emitting portion includes a component constituting the hole transport layer and a component constituting the electron transport layer. 対向する2つの電極間に、ホール輸送層と、電荷輸送材料中に発光ドーパントを含んでなる発光層と、電子輸送層とをこの順に備える有機発光素子に於いて、発光層は、ホール輸送層を構成する成分と発光ドーパントとを含み電子輸送層を構成する成分を含まない第6発光部と、ホール輸送層を構成する成分や電子輸送層を構成する成分とは異なる第3の電荷輸送材料とホール輸送層を構成する成分と発光ドーパントとを含む第5発光部と、この第3の電荷輸送材料と電子輸送層を構成する成分と発光ドーパントとを含む第7発光部と、電子輸送層を構成する成分と発光ドーパントとを含みホール輸送層を構成する成分を含まない第8発光部とを、ホール輸送層と電子輸送層の間にこの順に備えて形成され、第5発光部は、ホール輸送層側ではホール輸送層を構成する成分が多く電子輸送層側では上記第3の電荷輸送材料が多い傾斜した組成を有し、第7発光部は、ホール輸送層側では上記第3の電荷輸送材料が多く電子輸送層側では電子輸送層を構成する成分が多い傾斜した組成を有することを特徴とする有機発光素子。   In an organic light-emitting device including a hole transport layer, a light-emitting layer containing a light-emitting dopant in a charge transport material, and an electron transport layer in this order between two opposing electrodes, the light-emitting layer is a hole transport layer. A sixth light-emitting portion that contains a component that constitutes a light-emitting dopant and does not contain a component that constitutes an electron transport layer, and a third charge transport material that is different from the component that constitutes a hole transport layer and the component that constitutes an electron transport layer And a fifth light-emitting portion including a component constituting the hole transport layer and a light-emitting dopant, a seventh light-emitting portion including the third charge transport material, a component constituting the electron transport layer, and the light-emitting dopant, and an electron transport layer And an eighth light-emitting portion that includes a light-emitting dopant and does not include a component that constitutes the hole transport layer, are provided between the hole transport layer and the electron transport layer in this order. On the hole transport layer side There are many components constituting the hole transport layer, and the electron transport layer side has a large amount of the third charge transport material, and the seventh light-emitting portion has a large amount of the third charge transport material on the hole transport layer side. An organic light-emitting element having an inclined composition with a large amount of components constituting the electron transport layer on the electron transport layer side. 第5発光部にドープされている発光ドーパントの濃度が、第4発光部にドープされている発光ドーパントの濃度よりも低いことを特徴とする請求項7、9、10のいずれか1項に記載の有機発光素子。 The concentration of the light emitting dopant doped in the fifth light emitting portion is lower than the concentration of the light emitting dopant doped in the fourth light emitting portion. Organic light emitting device. 第7発光部にドープされている発光ドーパントの濃度が、第4発光部にドープされている発光ドーパントの濃度よりも低いことを特徴とする請求項8乃至10のいずれか1項に記載の有機発光素子。 11. The organic material according to claim 8, wherein a concentration of the light emitting dopant doped in the seventh light emitting portion is lower than a concentration of the light emitting dopant doped in the fourth light emitting portion. Light emitting element. 第4発光部の中央部分にドープされている発光ドーパントの濃度が、その周囲にドープされている発光ドーパントの濃度よりも高いことを特徴とする請求項7乃至10のいずれか1項に記載の有機発光素子。 The concentration of the light-emitting dopant doped in the central portion of the fourth light-emitting portion is higher than the concentration of the light-emitting dopant doped in the periphery thereof. Organic light emitting device.
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