JP2008258641A - Organic electroluminescent element - Google Patents
Organic electroluminescent element Download PDFInfo
- Publication number
- JP2008258641A JP2008258641A JP2008122897A JP2008122897A JP2008258641A JP 2008258641 A JP2008258641 A JP 2008258641A JP 2008122897 A JP2008122897 A JP 2008122897A JP 2008122897 A JP2008122897 A JP 2008122897A JP 2008258641 A JP2008258641 A JP 2008258641A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- dopant
- light emitting
- emitting layer
- layer material
- organic
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 0 Cc(cc1)ccc1N(c1ccc(C)cc1)c1c(ccc(c2c3cc4)ccc3N(c3ccc(C)cc3)c3ccc(*)cc3)c2c4cc1 Chemical compound Cc(cc1)ccc1N(c1ccc(C)cc1)c1c(ccc(c2c3cc4)ccc3N(c3ccc(C)cc3)c3ccc(*)cc3)c2c4cc1 0.000 description 3
Images
Landscapes
- Electroluminescent Light Sources (AREA)
Abstract
Description
本発明は、有機エレクトロルミネッセンス素子に関する。 The present invention relates to an organic electroluminescence element.
有機物質を使用した有機エレクトロルミネッセンス素子（以下、有機ＥＬ素子という）は、固体発光型の安価な大面積フルカラー表示素子としての用途が有望視され、多くの開発が行われている。
有機ＥＬ素子は、発光層及び一対の対向電極から構成されている。図３は一般的な有機ＥＬ素子の断面図である。
有機ＥＬ素子１０は、陽極１２と陰極１３からなる一対の電極の間に発光層１４を狭持している。発光層１４は通常複数の層を積層したものである。この素子１０は、両電極１２，１３間に電界が印加されると、陰極１３側から電子が注入され、陽極１２側から正孔が注入される。そして、電子と正孔が発光層１４において再結合し、励起状態を生成し、励起状態が基底状態に戻る際にエネルギーを光として放出する。
図４は、図３の有機ＥＬ素子のエネルギーダイアグラムを示す。図３において、発光層１４のエネルギーレベルである価電子レベルＥＶ０（ＨＯＭＯ）と伝導レベルＥＣ０（ＬＵＭＯ）が示されている。陽極１２側から正孔が入り、陰極１３側から電子が入り、これら正孔と電子が発光層１４内で結合して発光する。
An organic electroluminescence element using an organic substance (hereinafter referred to as an organic EL element) is expected to be used as an inexpensive large-area full-color display element of a solid light emitting type and has been developed in many ways.
The organic EL element is composed of a light emitting layer and a pair of counter electrodes. FIG. 3 is a cross-sectional view of a general organic EL element.
The
FIG. 4 shows an energy diagram of the organic EL element of FIG. In FIG. 3, the valence electron level EV0 (HOMO) and the conduction level EC0 (LUMO), which are the energy levels of the light emitting layer 14, are shown. Holes enter from the anode 12 side, electrons enter from the cathode 13 side, and these holes and electrons combine in the light emitting layer 14 to emit light.
最近では、有機ＥＬ素子ディスプレイの実用化が開始され、より高輝度化、高効率化及び長寿命化が求められている。
上記の要求を満たすために、発光層に蛍光分子（ドーパント）を微量添加する技術が知られている。蛍光分子としては、クマリン、シアニン、ペリレン、ピラン誘導体が開示されている（例えば、特許文献１参照。）。
図５は、ドーパントが添加された有機ＥＬ素子のエネルギーダイアグラムを示す。この図において、ＥＣ０はホストの伝導レベル、ＥＶ０はホストの価電子レベル、ＥＣ１はドーパントの伝導レベル、ＥＶ１はドーパントの価電子レベルを示す。また、Ｅｇ０はホストのエネルギーギャップ（ＥＣ０とＥＶ０の差）、Ｅｇ１はドーパントのエネルギーギャップ（ＥＣ１とＥＶ１の差）を示す。
ドーパントは、励起したホストのエネルギーを効率よく受け取り発光効率を高める。ただし、ドーパントが発光するためには、ドーパントのエネルギーギャップＥｇ１が、ホストのエネルギーギャップＥｇ０より小さい必要がある。
Recently, practical use of organic EL element displays has been started, and higher brightness, higher efficiency, and longer life have been demanded.
In order to satisfy the above requirements, a technique of adding a small amount of fluorescent molecules (dopant) to the light emitting layer is known. As the fluorescent molecules, coumarin, cyanine, perylene, and pyran derivatives are disclosed (for example, see Patent Document 1).
FIG. 5 shows an energy diagram of an organic EL device to which a dopant is added. In this figure, EC0 is the host conduction level, EV0 is the host valence level, EC1 is the dopant conduction level, and EV1 is the dopant valence level. Eg0 represents the host energy gap (difference between EC0 and EV0), and Eg1 represents the dopant energy gap (difference between EC1 and EV1).
The dopant efficiently receives the energy of the excited host and increases the light emission efficiency. However, in order for the dopant to emit light, the energy gap Eg1 of the dopant needs to be smaller than the energy gap Eg0 of the host.
有機ＥＬ素子ディスプレイの高効率化については、６〜７ｃｄ／Ａ程度が達成されているが、さらなる高効率化と長寿命化のために、様々なドーパントを添加することが検討されている。
例えば、アリールアミン含有ジスチリルアリーレンを発光層に添加する技術が開示されている（例えば、特許文献２参照。）。この技術により長寿命の青色発光素子が実現でき、さらに８ｃｄ／Ａを超える効率が得られている。
また、ジアミン系材料である正孔輸送材料と電子輸送機能を有する材料を混合し、この混合層にルブレン等の蛍光性物質を添加した技術が開示されている（例えば、特許文献３参照。）。この技術により初期輝度数百ｎｉｔで半減寿命、数千時間程度が可能となっている。
Although about 6-7 cd / A is achieved about improvement in the efficiency of an organic EL element display, adding various dopants for further efficiency improvement and lifetime extension is examined.
For example, a technique of adding arylamine-containing distyrylarylene to a light emitting layer is disclosed (for example, see Patent Document 2). With this technology, a long-life blue light emitting element can be realized, and an efficiency exceeding 8 cd / A is obtained.
Further, a technique is disclosed in which a hole transport material that is a diamine-based material and a material having an electron transport function are mixed, and a fluorescent substance such as rubrene is added to this mixed layer (see, for example, Patent Document 3). . With this technique, an initial luminance of several hundred nits can achieve a half life of several thousand hours.
このように、発光層にドーパントを添加する技術は、有機ＥＬ素子の発光効率を改善したり、発光寿命を改善するために極めて重要であり、さまざまな改良が行われている。
しかしながら、十分な効率と寿命を有する有機ＥＬ素子が開発されたとは言い難い。
例えば、発光層にキャリア輸送用あるいは励起エネルギー移動用のドーパントを用いることが開示されており、特に、有機金属錯体であるＡｌｑをホスト材料、ＤＣＭ１、ＤＣＭ２、ナイルレッド等の蛍光色素を発光性のドーパント、ＤＰＡやＯＸＤ８等をキャリア輸送用ドーパント、ルブレン等を励起エネルギー移動用ドーパントとして用いた発光層が開示されている（例えば、特許文献４参照。）。
しかしながら、この技術においては、単一の発光性ドーパントで、正孔及び電子の両方の電荷を補足できるようにするため、発光波長が長波長であるという不具合があった。即ち、電極からの電荷の注入効率を良好な状態にするために、それぞれの材料を選定すると、正孔輸送材料の価電子レベルと電子輸送材料の伝導レベルのエネルギーギャップは、約２．５ｅＶ以下となり、黄緑色より長波長の発光となってしまう問題があった。
Thus, the technique of adding a dopant to the light emitting layer is extremely important for improving the light emission efficiency of the organic EL element and improving the light emission lifetime, and various improvements have been made.
However, it cannot be said that an organic EL element having sufficient efficiency and lifetime has been developed.
For example, it is disclosed that a dopant for carrier transport or excitation energy transfer is used in the light-emitting layer. In particular, Alq which is an organometallic complex is used as a host material, and fluorescent dyes such as DCM1, DCM2, and Nile Red are used as light-emitting layers. A light emitting layer using a dopant, DPA, OXD8 or the like as a carrier transporting dopant, and rubrene or the like as an excitation energy transfer dopant is disclosed (for example, see Patent Document 4).
However, this technique has a problem that the emission wavelength is a long wavelength in order to be able to capture charges of both holes and electrons with a single luminescent dopant. That is, when each material is selected in order to achieve a good charge injection efficiency from the electrode, the energy gap between the valence level of the hole transport material and the conduction level of the electron transport material is about 2.5 eV or less. Thus, there is a problem that the light emission has a longer wavelength than yellowish green.
また、有機ＥＬ素子の寿命を延ばすために電子トラップ性の発光性ドーパントを添加しているが、その効果を大きくするために添加濃度を大きくすると電子トラップ性の寄与が大きくなり、有機ＥＬ素子が高電圧化するという問題点があった。
さらに、添加濃度が大きくなるとドーパント同士が会合することにより濃度消光が起こり、有機ＥＬ素子が低効率化するという問題点があった。
また、発光性ドーパント以外に発光層に添加されているキャリア輸送用ドーパントはホスト材料からのエネルギー移動が起こらないため、有機ＥＬ素子の駆動電圧の低減にしか効果がなかった。
Moreover, in order to extend the lifetime of the organic EL element, an electron-trapping light-emitting dopant is added. However, in order to increase the effect, if the additive concentration is increased, the contribution of the electron-trapping characteristic is increased. There was a problem of higher voltage.
Furthermore, when the additive concentration is increased, the dopants are associated with each other so that concentration quenching occurs and the organic EL element is reduced in efficiency.
Moreover, since the carrier transport dopant added to the light emitting layer in addition to the light emitting dopant does not cause energy transfer from the host material, it was effective only in reducing the driving voltage of the organic EL element.
また、他の例として、ホスト材料に電子正孔結合エネルギーを受容できる第一ドーパント、正孔を捕捉できる第二ドーパントを含む有機エレクトロルミネッセンス層が開示されている（例えば、特許文献５参照。）。
しかし、その実施例は前述の例と同様、１種類のドーパントを用いた例よりは発光効率や発光寿命に改善が認められるものの、２種類のドーパントがともに発光し得る構成の場合は、いずれのドーパントも電子を捕捉する性質を持っているため、キャリア輸送ドーパントを用いることにより改善はするものの、本質的に駆動電圧は高かった。
As another example, an organic electroluminescence layer containing a first dopant capable of accepting electron-hole binding energy and a second dopant capable of capturing holes in the host material is disclosed (for example, see Patent Document 5). .
However, as in the previous example, although the example shows an improvement in luminous efficiency and lifetime compared to the example using one kind of dopant, any of the two kinds of dopants can emit light. Since the dopant also has the property of trapping electrons, the drive voltage is essentially high, although it can be improved by using the carrier transport dopant.
さらに、別の例として、発光層におけるホスト材料に対して、ジアミン誘導体からなる第一ドーパントと、ルブレンからなる第二ドーパントとを含有させた有機ＥＬ素子が開示されている（例えば、特許文献６参照。）。
しかし、この素子構成においても第一ドーパントであるジアミン誘導体はホスト材料よりも蛍光ピーク波長が短い、即ち、エネルギーギャップが大きいものが用いられており、キャリア移動性の改善による駆動電圧の低電圧化は認められるが、発光寿命の改善には効果が少なかった。
Furthermore, as another example, an organic EL element is disclosed in which a first dopant composed of a diamine derivative and a second dopant composed of rubrene are contained in the host material in the light emitting layer (for example, Patent Document 6). reference.).
However, even in this device configuration, the diamine derivative, which is the first dopant, has a fluorescence peak wavelength shorter than that of the host material, that is, a material having a large energy gap, and the driving voltage is lowered by improving carrier mobility. However, it was less effective in improving the light emission lifetime.
図６は、特許文献６が開示する、二種類のドーパントが添加された有機ＥＬ素子のエネルギーダイアグラムを示す。
この図において、図５と同じ記号については説明を省略する。ＥＣ２は第二のドーパントの伝導レベル、ＥＶ２は第二のドーパントの価電子レベルを示す。また、Ｅｇ２は第二のドーパントのエネルギーギャップ（ＥＣ２とＥＶ２の差）を示す。
この有機ＥＬ素子では、一方のドーパントである第二のドーパントのエネルギーギャップＥｇ２が、ホストのエネルギーギャップＥｇ０より大きいため、このドーパントは発光しない。
また、一般に、ドーパントが発光するためには、エネルギーギャップＥｇ１のように、ドーパントのエネルギーギャップが、ホストのエネルギーギャップより小さく、さらに、ドーパントの伝導レベルがホストの伝導レベルより高くなければいけないと考えられていた。即ち、第二のドーパントのようにＥＣ２がＥＣ０より低いと発光しないと考えられていた。
In this figure, the description of the same symbols as those in FIG. 5 is omitted. EC2 represents the conduction level of the second dopant, and EV2 represents the valence level of the second dopant. Eg2 represents the energy gap of the second dopant (difference between EC2 and EV2).
In this organic EL element, since the energy gap Eg2 of the second dopant, which is one dopant, is larger than the energy gap Eg0 of the host, this dopant does not emit light.
In general, in order for the dopant to emit light, the energy gap of the dopant must be smaller than the energy gap of the host as in the energy gap Eg1, and the dopant conduction level must be higher than the conduction level of the host. It was done. That is, it was considered that no light was emitted when EC2 was lower than EC0 as in the case of the second dopant.
本発明は上記課題に鑑み、高輝度、高効率又は長寿命である有機エレクトロルミネッセンス素子を提供することを目的とする。 An object of this invention is to provide the organic electroluminescent element which is high-intensity, high efficiency, or long lifetime in view of the said subject.
本発明者らは、ドーパントについて様々な研究を重ね、ドーパントの伝導レベルがホストの伝導レベルより低くても発光し得ることを見出し、さらに、この事実に基づき、ホストとドーパントのエネルギーギャップが特定の関係を満たしている場合に、有機ＥＬ素子の寿命が改善されることを見出し、本発明を完成させた。 The present inventors have conducted various studies on dopants and found that light can be emitted even when the conduction level of the dopant is lower than that of the host. Further, based on this fact, the energy gap between the host and the dopant can be When the relationship is satisfied, it has been found that the lifetime of the organic EL element is improved, and the present invention has been completed.
本発明によれば、一対の電極間に発光層が設けられた有機エレクトロルミネッセンス素子であって、この発光層が、発光層材料と、以下の関係を満たす第一のドーパント及び第二のドーパントを含むことを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子が提供される。
（Ａ） ＥＶ０＞ＥＶ１かつＥＶ０＞ＥＶ２
（Ｂ） ＥＣ０≧ＥＣ２
（Ｃ） Ｅｇ０＞Ｅｇ１，Ｅｇ２
[式中、ＥＶ０、ＥＶ１、ＥＶ２はそれぞれ発光層材料、第一のドーパント、第二のドーパントの価電子レベル、ＥＣ０、ＥＣ２はそれぞれ発光層材料、第二のドーパントの伝導レベル、Ｅｇ０、Ｅｇ１、Ｅｇ２はそれぞれ発光層材料、第一のドーパント、第二のドーパントのエネルギーギャップである。]
According to the present invention, an organic electroluminescence device in which a light emitting layer is provided between a pair of electrodes, and the light emitting layer includes a light emitting layer material, a first dopant and a second dopant satisfying the following relationship: The organic electroluminescent element characterized by including is provided.
(A) EV0> EV1 and EV0> EV2
(B) EC0 ≧ EC2
(C) Eg0> Eg1, Eg2
[Where EV0, EV1, EV2 are the luminescent layer material, the first dopant, the valence electron level of the second dopant, EC0, EC2 are the luminescent layer material, the conduction level of the second dopant, Eg0, Eg1, Eg2 is the energy gap of the light emitting layer material, the first dopant, and the second dopant, respectively. ]
本発明によれば、一対の電極間に発光層が設けられた有機エレクトロルミネッセンス素子であって、この発光層が、発光層材料と、以下の関係を満たす第一のドーパント、第二のドーパントを含むことを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子が提供される。
（Ａ’） ＥＶ０＞ＥＶ１かつＥＶ０＞ＥＶ２
（Ｂ’） ＥＣ０≧ＥＣ１，ＥＣ２
[式中、ＥＶ０、ＥＶ１、ＥＶ２はそれぞれ発光層材料、第一のドーパント、第二のドーパントの価電子レベル、ＥＣ０、ＥＣ１、ＥＣ２はそれぞれ発光層材料、第一のドーパント、第二のドーパントの伝導レベルである。]
According to the present invention, an organic electroluminescence device in which a light emitting layer is provided between a pair of electrodes, the light emitting layer includes a light emitting layer material and a first dopant and a second dopant satisfying the following relationship: The organic electroluminescent element characterized by including is provided.
(A ') EV0> EV1 and EV0> EV2
(B ′) EC0 ≧ EC1, EC2
[Where EV0, EV1, EV2 are the luminescent layer material, the first dopant, the valence level of the second dopant, and EC0, EC1, EC2 are the luminescent layer material, the first dopant, and the second dopant, respectively. It is a conduction level. ]
本発明によれば、高輝度、高効率又は長寿命である有機エレクトロルミネッセンス素子を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the organic electroluminescent element which is high-intensity, high efficiency, or long life can be provided.
本発明の第一の態様の有機ＥＬ素子は、一対の電極間に発光層が設けられ、発光層が、発光層材料と、以下の関係を満たす第一のドーパント及び第二のドーパントを含む。
（Ａ） ＥＶ０＞ＥＶ１かつＥＶ０＞ＥＶ２
（Ｂ） ＥＣ０≧ＥＣ２
（Ｃ） Ｅｇ０＞Ｅｇ１，Ｅｇ２
[式中、ＥＶ０、ＥＶ１、ＥＶ２はそれぞれ発光層材料、第一のドーパント、第二のドーパントの価電子レベル、ＥＣ０、ＥＣ２はそれぞれ発光層材料、第二のドーパントの伝導レベル、Ｅｇ０、Ｅｇ１、Ｅｇ２はそれぞれ発光層材料、第一のドーパント、第二のドーパントのエネルギーギャップである。]
図１は、この有機ＥＬ素子のエネルギーダイアグラムである。
エネルギーダイアグラムには、真空準位（図示せず）を基準として、発光層材料の価電子レベルＥＶ０と伝導レベルＥＣ０、第一のドーパントの価電子レベルＥＶ１と伝導レベルＥＣ１、第二のドーパントの価電子レベルＥＶ２と伝導レベルＥＣ２が示されている。また、発光層材料のエネルギーギャップＥｇ０、第一のドーパントのエネルギーギャップＥｇ１、第二のドーパントのエネルギーギャップＥｇ２が示されている。エネルギーギャップは、各材料の価電子レベルと伝導レベルのエネルギー差である。
図中矢印は、エネルギーレベルの高い方向を示している。
尚、価電子レベルは、大気下、光電子分光装置（理研計器（株）社製：ＡＣ−１）を用いて測定した値である。エネルギーギャップは、ベンゼン中の吸収スペクトルの吸収端から測定した値である。伝導レベルは、価電子レベルとエネルギーギャップの測定値から算出した値である。
In the organic EL device according to the first aspect of the present invention, a light emitting layer is provided between a pair of electrodes, and the light emitting layer includes a light emitting layer material and a first dopant and a second dopant that satisfy the following relationship.
(A) EV0> EV1 and EV0> EV2
(B) EC0 ≧ EC2
(C) Eg0> Eg1, Eg2
[Where EV0, EV1, EV2 are the luminescent layer material, the first dopant, the valence electron level of the second dopant, EC0, EC2 are the luminescent layer material, the conduction level of the second dopant, Eg0, Eg1, Eg2 is the energy gap of the light emitting layer material, the first dopant, and the second dopant, respectively. ]
FIG. 1 is an energy diagram of this organic EL element.
In the energy diagram, with reference to the vacuum level (not shown), the valence level EV0 and the conduction level EC0 of the light emitting layer material, the valence level EV1 and the conduction level EC1 of the first dopant, and the valence of the second dopant. An electronic level EV2 and a conduction level EC2 are shown. Further, the energy gap Eg0 of the light emitting layer material, the energy gap Eg1 of the first dopant, and the energy gap Eg2 of the second dopant are shown. The energy gap is the energy difference between the valence level and the conduction level of each material.
The arrow in the figure indicates the direction of higher energy level.
The valence level is a value measured in the atmosphere using a photoelectron spectrometer (manufactured by Riken Keiki Co., Ltd .: AC-1). The energy gap is a value measured from the absorption edge of the absorption spectrum in benzene. The conduction level is a value calculated from measured values of the valence electron level and the energy gap.
図１に示すように、この発光層においては、発光層材料の価電子レベルＥＶ０が第一のドーパントの価電子レベルＥＶ１及び第二のドーパントの価電子レベルＥＶ２より高い。即ち、ＥＶ０＞ＥＶ１かつＥＶ０＞ＥＶ２の関係を満たす。このような構成を取ることにより、第一及び第二ドーパントはホスト材料に注入された正孔を捕捉し、発光しやすくなる。好ましくは、ＥＶ０とＥＶ１のエネルギーレベルの差５は、０．４ｅＶ以下である。 As shown in FIG. 1, in this light emitting layer, the valence level EV0 of the light emitting layer material is higher than the valence electron level EV1 of the first dopant and the valence electron level EV2 of the second dopant. That is, the relationship EV0> EV1 and EV0> EV2 is satisfied. By adopting such a configuration, the first and second dopants capture holes injected into the host material and easily emit light. Preferably, the energy level difference 5 between EV0 and EV1 is 0.4 eV or less.
発光層材料の伝導レベルＥＣ０は、第二のドーパントの伝導レベルＥＣ２以上である。即ち、ＥＣ０≧ＥＣ２の関係を満たす。これは第二ドーパントが発光層材料に注入された電子を捕捉しないようにするためである。このようにすると、正孔を捕捉する機能は強化され、この結果として低電圧かつ長寿命な発光が可能となる。
ＥＣ０とＥＣ２のエネルギーレベルの差６は、０．４ｅＶ以下であることが好ましい。
The conduction level EC0 of the light emitting layer material is equal to or higher than the conduction level EC2 of the second dopant. That is, the relationship EC0 ≧ EC2 is satisfied. This is to prevent the second dopant from capturing electrons injected into the light emitting layer material. In this way, the function of capturing holes is enhanced, and as a result, light emission with a low voltage and a long lifetime is possible.
The difference 6 between the energy levels of EC0 and EC2 is preferably 0.4 eV or less.
発光層材料のエネルギーギャップＥｇ０が、第一のドーパントのエネルギーギャップＥｇ１及び第二のドーパントのエネルギーギャップＥｇ２よりも大きい。即ち、Ｅｇ０＞Ｅｇ１，Ｅｇ２の関係を満たす。
発光層材料は、励起と失活を繰り返すことにより劣化していくが、本発明では第一、第二ドーパントともに発光層材料の励起状態からエネルギー移動を受けることができるために、どちらか片方のドーパントのみしか発光層材料の励起状態からエネルギー移動を受けられない場合よりも、発光層材料の劣化を抑制することができる。従って、素子の発光効率の向上又は長寿命化が達成できる。
The energy gap Eg0 of the light emitting layer material is larger than the energy gap Eg1 of the first dopant and the energy gap Eg2 of the second dopant. That is, the relationship of Eg0> Eg1, Eg2 is satisfied.
The light emitting layer material deteriorates by repeated excitation and deactivation. However, in the present invention, both the first and second dopants can receive energy transfer from the excited state of the light emitting layer material. The deterioration of the light emitting layer material can be suppressed as compared with the case where only the dopant can receive the energy transfer from the excited state of the light emitting layer material. Therefore, improvement in the luminous efficiency of the device or extension of the lifetime can be achieved.
本発明の第二の態様の有機ＥＬ素子は、一対の電極間に発光層が設けられ、発光層が、発光層材料と、以下の関係を満たす第一のドーパント及び第二のドーパントを含む。
（Ａ’） ＥＶ０＞ＥＶ１かつＥＶ０＞ＥＶ２
（Ｂ’） ＥＣ０≧ＥＣ１，ＥＣ２
[式中、ＥＶ０、ＥＶ１、ＥＶ２はそれぞれ発光層材料、第一のドーパント、第二のドーパントの価電子レベル、ＥＣ０、ＥＣ１、ＥＣ２はそれぞれ発光層材料、第一のドーパント、第二のドーパントの伝導レベルである。]
In the organic EL device according to the second aspect of the present invention, a light emitting layer is provided between a pair of electrodes, and the light emitting layer includes a light emitting layer material and a first dopant and a second dopant that satisfy the following relationship.
(A ') EV0> EV1 and EV0> EV2
(B ′) EC0 ≧ EC1, EC2
[Where EV0, EV1, EV2 are the luminescent layer material, the first dopant, the valence level of the second dopant, and EC0, EC1, EC2 are the luminescent layer material, the first dopant, and the second dopant, respectively. It is a conduction level. ]
図２は、この有機ＥＬ素子のエネルギーダイアグラムである。
尚、図２に示す記号は、図１に示す記号と同じ意味を有する。
図２に示すように、この発光層においては、発光層材料の伝導レベルＥＣ０が第一のドーパントの伝導レベルＥＣ１及び第二のドーパントの伝導レベルＥＣ２以上である。即ち、ＥＣ０≧ＥＣ１，ＥＣ２の関係を満たす。これは各ドーパントが電子を捕捉しないようにするためである。このような構成の素子にすることにより、低電圧で駆動することができる。
FIG. 2 is an energy diagram of this organic EL element.
The symbols shown in FIG. 2 have the same meaning as the symbols shown in FIG.
As shown in FIG. 2, in this light emitting layer, the light emitting layer material has a conduction level EC0 that is equal to or higher than the first dopant conduction level EC1 and the second dopant conduction level EC2. That is, the relationship EC0 ≧ EC1, EC2 is satisfied. This is to prevent each dopant from capturing electrons. By using an element having such a structure, it can be driven at a low voltage.
また、上述の発光層と同様に、発光層材料の価電子レベルＥＶ０が第一のドーパントの価電子レベルＥＶ１及び第二のドーパントの価電子レベルＥＶ２より高い。即ち、ＥＶ０＞ＥＶ１かつＥＶ０＞ＥＶ２の関係を満たす。このような構成を取ることにより、第一及び第二ドーパントは発光層材料に注入された正孔を捕捉し、発光しやすくなる。 Similarly to the above light emitting layer, the valence level EV0 of the light emitting layer material is higher than the valence electron level EV1 of the first dopant and the valence electron level EV2 of the second dopant. That is, the relationship EV0> EV1 and EV0> EV2 is satisfied. By adopting such a configuration, the first and second dopants capture holes injected into the light emitting layer material and easily emit light.
ドーパントは、発光層材料に注入された正孔を十分捕捉できる濃度まで添加する必要があるが、上記のような関係を有する２種のドーパントを添加した場合、それぞれのドーパント濃度は、１種のドーパントのみを添加した構成に比べて相対的に小さい濃度の添加で済むため、ドーパント同士の会合による濃度消光が抑制できる。このため有機ＥＬ素子を長寿命化することが可能である。
これは、青色発光素子の場合、特に顕著であり、エネルギーギャップが大きい素子構成の場合、特に好適な構成である。
It is necessary to add the dopant to a concentration that can sufficiently capture holes injected into the light emitting layer material. However, when two kinds of dopants having the above relationship are added, each dopant concentration is one kind of dopant. Since the addition of a relatively small concentration is sufficient as compared with the configuration in which only the dopant is added, concentration quenching due to association of the dopants can be suppressed. For this reason, it is possible to extend the lifetime of the organic EL element.
This is particularly conspicuous in the case of a blue light emitting element, and is a particularly preferable structure in the case of an element structure having a large energy gap.
この発光層においてもＥＶ０とＥＶ１のエネルギーレベルの差５は、０．４ｅＶより小さく、また、ＥＣ０とＥＣ２のエネルギーレベルの差６は、０．４ｅＶより小さいことが好ましい。 Also in this light emitting layer, the energy level difference 5 between EV0 and EV1 is preferably smaller than 0.4 eV, and the energy level difference 6 between EC0 and EC2 is preferably smaller than 0.4 eV.
発光層材料のエネルギーギャップＥｇ０は、第一のドーパントのエネルギーギャップＥｇ１又は第二のドーパントのエネルギーギャップＥｇ２より大きいことが好ましい。
さらに、発光層の材料のエネルギーギャップＥｇ０が第一のドーパントのエネルギーギャップＥｇ１及び第二のドーパントのエネルギーギャップＥｇ２の両方より大きいことが好ましい。これにより、第一のドーパントと第二のドーパントが共に発光する。
The energy gap Eg0 of the light emitting layer material is preferably larger than the energy gap Eg1 of the first dopant or the energy gap Eg2 of the second dopant.
Furthermore, the energy gap Eg0 of the material of the light emitting layer is preferably larger than both the energy gap Eg1 of the first dopant and the energy gap Eg2 of the second dopant. Thereby, both the first dopant and the second dopant emit light.
本発明の有機ＥＬ素子において、発光層材料、第一のドーパント及び第二のドーパントは、上記の関係を満たすように選択されていれば、従来、有機ＥＬ素子に使用されている発光層材料（ホスト材料）及びドーパントを使用することができる。 In the organic EL device of the present invention, if the light emitting layer material, the first dopant and the second dopant are selected so as to satisfy the above relationship, the light emitting layer material conventionally used in the organic EL device ( Host materials) and dopants can be used.
発光層材料としては、例えば、フェニルアントラセン、ナフチルアントラセン、ジフェニルアントラセン誘導体、芳香族アミン誘導体、金属錯体、ポリフェニル誘導体、カルバゾール誘導体、スチリルアリーレン誘導体等が挙げられる。フェニルアントラセン、ナフチルアントラセン、ジフェニルアントラセン誘導体、芳香族アミン誘導体及び金属錯体から選択されていることが好ましく、フェニルアントラセン、ナフチルアントラセン又はジフェニルアントラセン誘導体がアルケニル基を含有していることが特に好ましい。
また、発光層材料のガラス転移温度は、１００℃以上であることが、有機ＥＬ素子の熱安定性を維持するため好ましい。特に、１２０℃以上が好ましい。
発光層材料の具体的な化合物の例を以下に示す。
Examples of the light emitting layer material include phenylanthracene, naphthylanthracene, diphenylanthracene derivatives, aromatic amine derivatives, metal complexes, polyphenyl derivatives, carbazole derivatives, styrylarylene derivatives, and the like. It is preferably selected from phenylanthracene, naphthylanthracene, diphenylanthracene derivatives, aromatic amine derivatives and metal complexes, and it is particularly preferred that the phenylanthracene, naphthylanthracene or diphenylanthracene derivative contains an alkenyl group.
In addition, the glass transition temperature of the light emitting layer material is preferably 100 ° C. or higher in order to maintain the thermal stability of the organic EL element. In particular, 120 ° C. or higher is preferable.
Examples of specific compounds of the light emitting layer material are shown below.
発光層材料が、正孔伝達性の化合物及び／又は電子伝達性の化合物を含むことが好ましい。
正孔伝達性の化合物とは、電界を印加したときに正孔を輸送する性質を有している化合物であり、例えば、ポリフェニル誘導体、芳香族アミン、スチリルアリーレン誘導体等が挙げられる。
電子伝達性の化合物とは、電界を印加したときに電子を輸送する性質を有している化合物であり、例えば、８−ヒドロキシキノリノールアルミニウム錯体等の金属錯体が挙げられる。
The light emitting layer material preferably contains a hole transporting compound and / or an electron transporting compound.
The hole-transporting compound is a compound having a property of transporting holes when an electric field is applied, and examples thereof include a polyphenyl derivative, an aromatic amine, and a styrylarylene derivative.
The electron-transporting compound is a compound having a property of transporting electrons when an electric field is applied, and examples thereof include metal complexes such as 8-hydroxyquinolinol aluminum complex.
発光層材料は、電子伝達性の第一発光層材料と正孔伝達性の第二発光層材料よりなることが好ましい。このようにすると、正孔輸送の役割と電子輸送の役割をそれぞれ異なる２つの化合物に行わせることができ、正孔及び電子を安定的に再結合域まで輸送することができる。 The light emitting layer material is preferably composed of an electron transporting first light emitting layer material and a hole transporting second light emitting layer material. If it does in this way, the role of hole transport and the role of electron transport can be made to perform two different compounds, respectively, and a hole and an electron can be stably transported to a recombination zone.
第一のドーパント及び第二のドーパントとしては、例えば、アリールアミン誘導体、スチリルアミン誘導体、縮合芳香族環化合物、アリ−ルアミン置換縮合芳香族環化合物等が挙げられる。好ましくは、アリールアミン誘導体、スチリルアミン誘導体、縮合芳香族環化合物及びアリ−ルアミン置換縮合芳香族環化合物より選択される。
ドーパントの具体的な化合物の例を以下に示す。
Examples of the first dopant and the second dopant include arylamine derivatives, styrylamine derivatives, condensed aromatic ring compounds, arylamine-substituted condensed aromatic ring compounds, and the like. Preferably, it is selected from arylamine derivatives, styrylamine derivatives, fused aromatic ring compounds and arylamine-substituted fused aromatic ring compounds.
Examples of specific compounds of the dopant are shown below.
第一のドーパントが正孔注入補助性を保有し、第二のドーパントが電子注入補助性を保有することが好ましい。
正孔注入補助性とは、ホスト材料に対する正孔の注入性を向上させる性質を有していることであり、例えば、スチリルアミン誘導体、芳香族アミン誘導体等が挙げられる。
電子注入補助性とは、ホスト材料に対する電子の注入性を向上させる性質を有していることであり、例えば、ルブレンやペリレンのような縮合多環芳香族化合物等が挙げられる。
It is preferable that the first dopant has hole injection assistance and the second dopant has electron injection assistance.
The hole injection assisting property has a property of improving the hole injection property with respect to the host material, and examples thereof include a styrylamine derivative and an aromatic amine derivative.
The electron injection assisting property has a property of improving the electron injection property to the host material, and examples thereof include condensed polycyclic aromatic compounds such as rubrene and perylene.
発光層材料、第一のドーパント及び第二のドーパントの分子量について、少なくとも１つが１００〜１５００、特に、５００〜１０００であることが好ましく、これらの分子量がすべて１００〜１５００であることが特に好ましい。１００より小さい場合、安定な薄膜が形成できないおそれがあり、また、１５００より大きい場合、蒸着温度が高すぎて熱分解を起こすおそれがある。 Regarding the molecular weight of the light emitting layer material, the first dopant, and the second dopant, at least one is preferably 100 to 1500, and particularly preferably 500 to 1000, and all these molecular weights are particularly preferably 100 to 1500. If it is less than 100, a stable thin film may not be formed, and if it is more than 1500, the deposition temperature may be too high to cause thermal decomposition.
発光層の形成方法としては、上記の発光層材料、第一のドーパント及び第二のドーパントを混合した有機発光材料を、例えば、真空蒸着法、スパッタリング、スピンコート法、キャスト法等の方法により薄膜化することにより形成できる。均質な膜が得られやすく、かつピンホールが発生しにくい等の点から真空蒸着法により形成することが好ましい。
薄膜化するときに、発光層材料、第一のドーパント及び第二のドーパントは均一に混合されていることが好ましい。
発光層全体に対する、第一のドーパント及び第二のドーパントの添加量は、それぞれ２０重量％以下であることが好ましく、１〜１０重量％であることが特に好ましい。２０重量％を超える場合、ドーパントの濃度が高すぎ発光効率が下がるおそれがある。
As a method for forming a light emitting layer, an organic light emitting material in which the above light emitting layer material, the first dopant and the second dopant are mixed is formed into a thin film by a method such as vacuum deposition, sputtering, spin coating, or casting. Can be formed. It is preferable to form by a vacuum vapor deposition method from the point that a homogeneous film is easily obtained and pinholes are hardly generated.
When thinning, it is preferable that the light emitting layer material, the first dopant, and the second dopant are uniformly mixed.
The addition amount of the first dopant and the second dopant with respect to the entire light emitting layer is preferably 20% by weight or less, and particularly preferably 1 to 10% by weight. If it exceeds 20% by weight, the dopant concentration is too high, and the luminous efficiency may be lowered.
発光層には、発光層材料、第一のドーパント及び第二のドーパント以外の化合物を添加してもよい。例えば、第三のドーパントを添加してもよい。
発光層は電子と正孔の少なくとも一方、好ましくは両方の輸送を行うことが好ましい。具体的には、前述のとおり、発光層材料に、電子伝達性の第一発光層材料と正孔伝達性の第二発光層材料の混合材料を使用することが好ましい。
A compound other than the light emitting layer material, the first dopant, and the second dopant may be added to the light emitting layer. For example, a third dopant may be added.
The light emitting layer preferably transports at least one of electrons and holes, preferably both. Specifically, as described above, it is preferable to use a mixed material of an electron transporting first light emitting layer material and a hole transporting second light emitting layer material as the light emitting layer material.
上述したように、本発明の有機ＥＬ素子は、一対の電極間に発光層が設けられているが、具体的な構成として、例えば、以下の構成が挙げられる。
（i） 陽極／発光層／陰極
（ii） 陽極／正孔注入層／発光層／陰極
（iii） 陽極／発光層／電子注入層／陰極
（iv） 陽極／正孔注入層／発光層／電子注入層／陰極
（v） 陽極／有機半導体層／発光層／陰極
（vi） 陽極／有機半導体層／電子障壁層／発光層／陰極
（vii） 陽極／有機半導体層／発光層／付着改善層／陰極
（viii） 陽極／正孔注入層／正孔輸送層／発光層／電子注入層／陰極
（ix） 陽極／絶縁層／発光層／絶縁層／陰極
（x） 陽極／無機半導体層／絶縁層／発光層／絶縁層／陰極
（xi） 陽極／有機半導体層／絶縁層／発光層／絶縁層／陰極
（xii） 陽極／絶縁層／正孔注入層／正孔輸送層／発光層／絶縁層／陰極
（xiii） 陽極／絶縁層／正孔注入層／正孔輸送層／発光層／電子注入層／陰極
これらの構成中で、通常（viii）の構成が好ましく用いられる。
As described above, in the organic EL device of the present invention, the light emitting layer is provided between a pair of electrodes. Specific examples of the configuration include the following configurations.
(I) Anode / light emitting layer / cathode (ii) Anode / hole injection layer / light emitting layer / cathode (iii) Anode / light emitting layer / electron injection layer / cathode (iv) Anode / hole injection layer / light emitting layer / electron Injection layer / cathode (v) Anode / organic semiconductor layer / light emitting layer / cathode (vi) Anode / organic semiconductor layer / electron barrier layer / light emitting layer / cathode (vii) Anode / organic semiconductor layer / light emitting layer / adhesion improving layer / Cathode (viii) Anode / hole injection layer / hole transport layer / light emitting layer / electron injection layer / cathode (ix) Anode / insulating layer / light emitting layer / insulating layer / cathode (x) Anode / inorganic semiconductor layer / insulating layer / Light emitting layer / insulating layer / cathode (xi) anode / organic semiconductor layer / insulating layer / light emitting layer / insulating layer / cathode (xii) anode / insulating layer / hole injection layer / hole transporting layer / light emitting layer / insulating layer / Cathode (xiii) Anode / insulating layer / hole injection layer / hole transport layer / light emitting layer / electron injection layer / cathode In these configurations, the structure of normal (viii) It is preferably used.
本発明の有機ＥＬ素子を作製するには、上述した発光層の他は、通常、有機ＥＬ素子に用いられる材料を用いることが可能である。
以下、材料の具体例について説明する。
In order to produce the organic EL device of the present invention, in addition to the above-described light emitting layer, materials usually used for organic EL devices can be used.
Hereinafter, specific examples of materials will be described.
本発明の有機ＥＬ素子は透光性の基板上に作製する。この透光性基板は有機ＥＬ素子を支持する基板であり、４００〜７００ｎｍの可視領域における光の透過率が５０％以上で、平滑な基板が好ましい。
具体的には、ガラス板、ポリマー板等が挙げられる。ガラス板としては、特にソーダ石灰ガラス、バリウム・ストロンチウム含有ガラス、鉛ガラス、アルミノケイ酸ガラス、ホウケイ酸ガラス、バリウムホウケイ酸ガラス、石英等が挙げられる。また、ポリマー板としては、ポリカーボネート、アクリル、ポリエチレンテレフタレート、ポリエーテルサルファイド、ポリサルフォン等を挙げることができる。
The organic EL element of the present invention is produced on a translucent substrate. This light-transmitting substrate is a substrate that supports the organic EL element, and is preferably a smooth substrate having a light transmittance of 50% or more in the visible region of 400 to 700 nm.
Specifically, a glass plate, a polymer plate, etc. are mentioned. Examples of the glass plate include soda lime glass, barium / strontium-containing glass, lead glass, aluminosilicate glass, borosilicate glass, barium borosilicate glass, and quartz. Examples of the polymer plate include polycarbonate, acrylic, polyethylene terephthalate, polyether sulfide, and polysulfone.
陽極としては、仕事関数の大きい（４ｅＶ以上）金属、合金、電気伝導性化合物又はこれらの混合物を電極物質とするものが好ましく用いられる。このような電極物質の具体例としては、Ａｕ等の金属、ＣｕＩ、ＩＴＯ、ＩＺＯ、ＳｎＯ２、ＺｎＯ等の導電性材料が挙げられる。
陽極は、これらの電極物質を蒸着法やスパッタリング法等の方法で薄膜を形成させることにより作製することができる。
このように、発光層からの発光を陽極から取り出す場合、陽極の発光に対する透過率が、１０％より大きいことが好ましい。
また、陽極のシート抵抗は、数百Ω／□以下が好ましい。陽極の膜厚は材料にもよるが、通常１０ｎｍ〜１μｍ、好ましくは１０〜２００ｎｍの範囲で選択される。
As the anode, an electrode material made of a metal, an alloy, an electrically conductive compound or a mixture thereof having a high work function (4 eV or more) is preferably used. Specific examples of such an electrode substance include metals such as Au, and conductive materials such as CuI, ITO, IZO, SnO 2 and ZnO.
The anode can be produced by forming a thin film from these electrode materials by a method such as vapor deposition or sputtering.
Thus, when taking out the light emission from a light emitting layer from an anode, it is preferable that the transmittance | permeability with respect to light emission of an anode is larger than 10%.
The sheet resistance of the anode is preferably several hundred Ω / □ or less. Although the film thickness of the anode depends on the material, it is usually selected in the range of 10 nm to 1 μm, preferably 10 to 200 nm.
正孔注入、輸送層は発光層への正孔注入を助け、正孔を発光領域まで輸送する層であって、正孔移動度が大きく、イオン化エネルギーが通常５．５ｅＶ以下と小さい。このような正孔注入、輸送層としては、より低い電界強度で正孔を発光層に輸送する材料が好ましく、さらに、正孔の移動度が、例えば、１０４〜１０６Ｖ／ｃｍの電界印加時に、少なくとも１０−４ｃｍ２／Ｖ・秒以上であることが好ましい。
正孔注入、輸送層を形成する材料としては、上記の性質を有するものであればよく、従来、光導伝材料において正孔の電荷輸送材料として慣用されているものや、ＥＬ素子の正孔注入、輸送層に使用される公知のものの中から任意のものを選択して用いることができる。
The hole injection / transport layer is a layer that assists hole injection into the light emitting layer and transports holes to the light emitting region, and has a high hole mobility and a low ionization energy of usually 5.5 eV or less. Such a hole injecting, as the transport layer is preferably made of a material which can transport holes to the emitting layer at a lower electric field intensity, further, the hole mobility is, for example, an electric field of 10 4 ~10 6 V / cm At the time of application, it is preferably at least 10 −4 cm 2 / V · second or more.
As a material for forming the hole injection and transport layer, any material having the above-described properties may be used. Conventionally, a material commonly used as a charge transport material for holes in an optical transmission material, or a hole injection of an EL element. Any of known materials used for the transport layer can be selected and used.
具体例として、例えば、トリアゾール誘導体（米国特許３，１１２，１９７号明細書等参照）、オキサジアゾール誘導体（米国特許３，１８９，４４７号明細書等参照）、イミダゾール誘導体（特公昭３７−１６０９６号公報等参照）、ポリアリールアルカン誘導体（米国特許３，６１５，４０２号明細書、同第３，８２０，９８９号明細書、同第３，５４２，５４４号明細書、特公昭４５−５５５号公報、同５１−１０９８３号公報、特開昭５１−９３２２４号公報、同５５−１７１０５号公報、同５６−４１４８号公報、同５５−１０８６６７号公報、同５５−１５６９５３号公報、同５６−３６６５６号公報等参照）、ピラゾリン誘導体及びピラゾロン誘導体（米国特許第３，１８０，７２９号明細書、同第４，２７８，７４６号明細書、特開昭５５−８８０６４号公報、同５５−８８０６５号公報、同４９−１０５５３７号公報、同５５−５１０８６号公報、同５６−８００５１号公報、同５６−８８１４１号公報、同５７−４５５４５号公報、同５４−１１２６３７号公報、同５５−７４５４６号公報等参照）、フェニレンジアミン誘導体（米国特許第３，６１５，４０４号明細書、特公昭５１−１０１０５号公報、同４６−３７１２号公報、同４７−２５３３６号公報、特開昭５４−５３４３５号公報、同５４−１１０５３６号公報、同５４−１１９９２５号公報等参照）、アリールアミン誘導体（米国特許第３，５６７，４５０号明細書、同第３，１８０，７０３号明細書、同第３，２４０，５９７号明細書、同第３，６５８，５２０号明細書、同第４，２３２，１０３号明細書、同第４，１７５，９６１号明細書、同第４，０１２，３７６号明細書、特公昭４９−３５７０２号公報、同３９−２７５７７号公報、特開昭５５−１４４２５０号公報、同５６−１１９１３２号公報、同５６−２２４３７号公報、***特許第１，１１０，５１８号明細書等参照）、アミノ置換カルコン誘導体（米国特許第３，５２６，５０１号明細書等参照）、オキサゾール誘導体（米国特許第３，２５７，２０３号明細書等に開示のもの）、スチリルアントラセン誘導体（特開昭５６−４６２３４号公報等参照）、フルオレノン誘導体（特開昭５４−１１０８３７号公報等参照）、ヒドラゾン誘導体（米国特許第３，７１７，４６２号明細書、特開昭５４−５９１４３号公報、同５５−５２０６３号公報、同５５−５２０６４号公報、同５５−４６７６０号公報、同５５−８５４９５号公報、同５７−１１３５０号公報、同５７−１４８７４９号公報、特開平２−３１１５９１号公報等参照）、スチルベン誘導体（特開昭６１−２１０３６３号公報、同第６１−２２８４５１号公報、同６１−１４６４２号公報、同６１−７２２５５号公報、同６２−４７６４６号公報、同６２−３６６７４号公報、同６２−１０６５２号公報、同６２−３０２５５号公報、同６０−９３４５５号公報、同６０−９４４６２号公報、同６０−１７４７４９号公報、同６０−１７５０５２号公報等参照）、シラザン誘導体（米国特許第４，９５０，９５０号明細書）、ポリシラン系（特開平２−２０４９９６号公報）、アニリン系共重合体（特開平２−２８２２６３号公報）、特開平１−２１１３９９号公報に開示されている導電性高分子オリゴマー（特にチオフェンオリゴマー）等を挙げることができる。 Specific examples include, for example, triazole derivatives (see U.S. Pat. No. 3,112,197), oxadiazole derivatives (see U.S. Pat. No. 3,189,447), imidazole derivatives (Japanese Patent Publication No. 37-16096). Polyarylalkane derivatives (US Pat. Nos. 3,615,402, 3,820,989, 3,542,544, and JP-B-45-555). JP, 51-10983, JP-A-51-93224, 55-17105, 56-4148, 55-108667, 55-156953, 56-36656 No. 3,180,729, US Pat. No. 4,278,746, pyrazoline derivatives and pyrazolone derivatives (see US Pat. Nos. 3,180,729 and 4,278,746). JP, 55-88064, 55-88065, 49-105537, 55-51086, 56-80051, 56-88141, 57-45545. Gazette, 54-112737, 55-74546, etc.), phenylenediamine derivatives (US Pat. No. 3,615,404, JP-B 51-10105, 46-3712, 47-25336, JP-A 54-53435, 54-110536, 54-1119925, etc.), arylamine derivatives (US Pat. No. 3,567,450), 3,180,703, 3,240,597, 3,658,520, 4,232,1 No. 3, No. 4,175,961, No. 4,012,376, JP-B No. 49-35702, No. 39-27577, JP-A No. 55-144250 56-119132, 56-22437, West German Patent 1,110,518, etc.), amino-substituted chalcone derivatives (see US Pat. No. 3,526,501, etc.), Oxazole derivatives (disclosed in US Pat. No. 3,257,203, etc.), styryl anthracene derivatives (see JP 56-46234 A, etc.), fluorenone derivatives (see JP 54-110837 A, etc.) ), Hydrazone derivatives (US Pat. No. 3,717,462, JP-A-54-59143, 55-52063, 55-52064). No. 55-46760, No. 55-85495, No. 57-11350, No. 57-148799, JP-A-2-311591, etc.), Stilbene derivatives (JP-A 61-61). No. 210363, No. 61-228451, No. 61-14642, No. 61-72255, No. 62-47646, No. 62-36674, No. 62-10652, No. 62- 30255, 60-94455, 60-94462, 60-174749, 60-175052, etc.), silazane derivatives (US Pat. No. 4,950,950) , Polysilanes (JP-A-2-204996), aniline copolymers (JP-A-2-282263), JP-A-1 Conductive polymer oligomers disclosed in 211399 JP can (particularly thiophene oligomer).
正孔注入、輸送層の材料としては、上記のものを使用することができるが、ポルフィリン化合物（特開昭６３−２９５６９６５号公報等に開示のもの）、芳香族第三級アミン化合物及びスチリルアミン化合物（米国特許第４，１２７，４１２号明細書、特開昭５３−２７０３３号公報、同５４−５８４４５号公報、同５４−１４９６３４号公報、同５４−６４２９９号公報、同５５−７９４５０号公報、同５５−１４４２５０号公報、同５６−１１９１３２号公報、同６１−２９５５５８号公報、同６１−９８３５３号公報、同６３−２９５６９５号公報等参照）、特に芳香族第三級アミン化合物を用いることが好ましい。 As the material for the hole injection and transport layer, the above-mentioned materials can be used. Porphyrin compounds (disclosed in JP-A-63-295965), aromatic tertiary amine compounds and styrylamines Compound (U.S. Pat. No. 4,127,412, JP-A-53-27033, 54-58445, 54-149634, 54-64299, 55-79450) 55-144250, 56-119132, 61-295558, 61-98353, 63-295695, etc.), especially using aromatic tertiary amine compounds Is preferred.
また、米国特許第５，０６１，５６９号に記載されている２個の縮合芳香族環を分子内に有する、例えば４，４’−ビス（Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−フェニルアミノ）ビフェニル（以下ＮＰＤと略記する）、また特開平４−３０８６８８号公報に記載されているトリフェニルアミンユニットが３つスターバースト型に連結された４，４’，４”−トリス（Ｎ−（３−メチルフェニル）−Ｎ−フェニルアミノ）トリフェニルアミン（以下ＭＴＤＡＴＡと略記する）等を挙げることができる。
また、芳香族ジメチリディン系化合物、ｐ型Ｓｉ、ｐ型ＳｉＣ等の無機化合物も正孔注入、輸送層の材料として使用することができる。
Further, for example, 4,4′-bis (N- (1-naphthyl) -N-phenylamino) having two condensed aromatic rings described in US Pat. No. 5,061,569 in the molecule. Biphenyl (hereinafter abbreviated as NPD) and 4,4 ′, 4 ″ -tris (N- (3) in which three triphenylamine units described in JP-A-4-308688 are linked in a starburst type. -Methylphenyl) -N-phenylamino) triphenylamine (hereinafter abbreviated as MTDATA) and the like.
Inorganic compounds such as aromatic dimethylidin compounds, p-type Si, and p-type SiC can also be used as the material for the hole injection and transport layer.
正孔注入、輸送層は上述した化合物を、例えば、真空蒸着法、スピンコート法、キャスト法、ＬＢ法等の公知の方法により薄膜化することにより形成することができる。正孔注入・輸送層としての膜厚は特に制限はないが、通常は５ｎｍ〜５μｍである。この正孔注入、輸送層は、上述した材料の一種又は二種以上からなる一層で構成されてもよいし、又は、正孔注入・輸送層とは別種の化合物からなる正孔注入・輸送層を積層したものであってもよい。
本発明においては、陽極と発光層の間に正孔注入層を含み、正孔注入層を構成する化合物が、フェニレンジアミン構造を含有することが好ましい。
The hole injection and transport layer can be formed by thinning the above-described compound by a known method such as a vacuum deposition method, a spin coating method, a casting method, or an LB method. The thickness of the hole injection / transport layer is not particularly limited, but is usually 5 nm to 5 μm. The hole injection / transport layer may be composed of one or more layers of the above-mentioned materials, or a hole injection / transport layer made of a compound different from the hole injection / transport layer. May be laminated.
In the present invention, it is preferable that the compound that includes a hole injection layer between the anode and the light emitting layer and that constitutes the hole injection layer contains a phenylenediamine structure.
有機半導体層は、発光層への正孔注入又は電子注入を助ける層であって、１０−１０Ｓ／ｃｍ以上の導電率を有するものが好ましい。このような有機半導体層の材料としては、含チオフェンオリゴマーや特開平８−１９３１９１号公報に開示してある含アリールアミンオリゴマー等の導電性オリゴマー、含アリールアミンデンドリマー等の導電性デンドリマー等を用いることができる。 The organic semiconductor layer is a layer that assists hole injection or electron injection into the light emitting layer, and preferably has a conductivity of 10 −10 S / cm or more. As a material for such an organic semiconductor layer, a conductive oligomer such as a thiophene-containing oligomer, an arylamine oligomer disclosed in JP-A-8-193191, a conductive dendrimer such as an arylamine dendrimer, or the like is used. Can do.
電子注入層は発光層への電子の注入を助ける層であって、電子移動度が大きい。また、付着改善層は、電子注入層の中で特に陰極との付着が良い材料からなる層である。電子注入層に用いられる材料としては、８−ヒドロキシキノリン又はその誘導体の金属錯体が好適である。
上記８−ヒドロキシキノリン又はその誘導体の金属錯体の具体例としては、オキシン（一般に８−キノリノール又は８−ヒドロキシキノリン）のキレートを含む金属キレートオキシノイド化合物が挙げられる。
例えば、Ａｌｑを電子注入層として用いることができる。
一方オキサジアゾール誘導体としては、以下の一般式［１］〜［３］で表される電子伝達化合物が挙げられる。
The electron injection layer is a layer that assists the injection of electrons into the light emitting layer and has a high electron mobility. In addition, the adhesion improving layer is a layer made of a material that has a particularly good adhesion to the cathode in the electron injection layer. As a material used for the electron injection layer, a metal complex of 8-hydroxyquinoline or a derivative thereof is preferable.
Specific examples of the metal complex of 8-hydroxyquinoline or a derivative thereof include metal chelate oxinoid compounds containing a chelate of oxine (generally 8-quinolinol or 8-hydroxyquinoline).
For example, Alq can be used as the electron injection layer.
On the other hand, examples of the oxadiazole derivative include electron transfer compounds represented by the following general formulas [1] to [3].
ここで、アリール基としてはフェニル基、ビフェニル基、アントラニル基、ペリレニル基、ピレニル基が挙げられる。また、アリーレン基としてはフェニレン基、ナフチレン基、ビフェニレン基、アントラニレン基、ペリレニレン基、ピレニレン基等が挙げられる。また置換基としては炭素数１〜１０のアルキル基、炭素数１〜１０のアルコキシ基又はシアノ基等が挙げられる。この電子伝達化合物は薄膜形成性のものが好ましい。
上記電子伝達性化合物の具体例としては、下記のものを挙げることができる。
Here, examples of the aryl group include a phenyl group, a biphenyl group, an anthranyl group, a perylenyl group, and a pyrenyl group. Examples of the arylene group include a phenylene group, a naphthylene group, a biphenylene group, an anthranylene group, a peryleneylene group, and a pyrenylene group. Examples of the substituent include an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 10 carbon atoms, and a cyano group. This electron transfer compound is preferably a thin film-forming compound.
Specific examples of the electron transfer compound include the following.
また、アルカリ金属やアルカリ土類金属等の酸化物、ハロゲン化物からなる電子注入層を設けても良い。具体的には弗化リチウム、酸化リチウム、弗化セシウム、酸化セシウム、酸化マグネシウム、弗化マグネシウム、酸化カルシウム、弗化カルシウム等が挙げられる。
さらには、有機化合物層にアルカリ金属やアルカリ土類金属を少量添加し、電子注入域とすることも可能である。これらの添加量としては０．１〜１０ｍｏｌ％が好適である。
Further, an electron injection layer made of an oxide or halide such as an alkali metal or an alkaline earth metal may be provided. Specific examples include lithium fluoride, lithium oxide, cesium fluoride, cesium oxide, magnesium oxide, magnesium fluoride, calcium oxide, and calcium fluoride.
Furthermore, a small amount of alkali metal or alkaline earth metal can be added to the organic compound layer to form an electron injection region. The addition amount of these is preferably 0.1 to 10 mol%.
陰極としては、仕事関数の小さい（４ｅＶ以下）金属、合金、電気伝導性化合物及びこれらの混合物を電極物質とするものが用いられる。このような電極物質の具体例としては、ナトリウム、ナトリウム−カリウム合金、マグネシウム、リチウム、マグネシウム・銀合金、アルミニウム／酸化アルミニウム、アルミニウム・リチウム合金、インジウム、希土類金属等が挙げられる。
この陰極は、これらの電極物質を蒸着やスパッタリング等の方法により薄膜を形成させることにより作製することができる。
ここで発光層からの発光を陰極から取り出す場合、陰極の発光に対する透過率は１０％より大きくすることが好ましい。
また陰極としてのシート抵抗は数百Ω／□以下が好ましく、膜厚は通常１０ｎｍ〜１μｍ、好ましくは５０〜２００ｎｍである。
As the cathode, a material having a work function (4 eV or less) metal, alloy, electrically conductive compound and a mixture thereof as an electrode material is used. Specific examples of such an electrode material include sodium, sodium-potassium alloy, magnesium, lithium, magnesium / silver alloy, aluminum / aluminum oxide, aluminum / lithium alloy, indium, rare earth metal, and the like.
This cathode can be produced by forming a thin film of these electrode materials by a method such as vapor deposition or sputtering.
Here, when light emitted from the light emitting layer is taken out from the cathode, it is preferable that the transmittance with respect to the light emitted from the cathode is larger than 10%.
The sheet resistance as the cathode is preferably several hundred Ω / □ or less, and the film thickness is usually 10 nm to 1 μm, preferably 50 to 200 nm.
有機ＥＬは超薄膜に電界を印可するために、リークやショートによる画素欠陥が生じやすい。これを防止するために、一対の電極間に絶縁性の薄膜層を挿入することが好ましい。
絶縁層に用いられる材料としては、例えば、酸化アルミニウム、弗化リチウム、酸化リチウム、弗化セシウム、酸化セシウム、酸化マグネシウム、弗化マグネシウム、酸化カルシウム、弗化カルシウム、窒化アルミニウム、酸化チタン、酸化珪素、酸化ゲルマニウム、窒化珪素、窒化ホウ素、酸化モリブデン、酸化ルテニウム、酸化バナジウム等が挙げられる。
これらの混合物や積層物を用いてもよい。
Since the organic EL applies an electric field to the ultrathin film, pixel defects are likely to occur due to leakage or short circuit. In order to prevent this, it is preferable to insert an insulating thin film layer between the pair of electrodes.
Examples of the material used for the insulating layer include aluminum oxide, lithium fluoride, lithium oxide, cesium fluoride, cesium oxide, magnesium oxide, magnesium fluoride, calcium oxide, calcium fluoride, aluminum nitride, titanium oxide, and silicon oxide. Germanium oxide, silicon nitride, boron nitride, molybdenum oxide, ruthenium oxide, vanadium oxide, and the like.
A mixture or laminate of these may be used.
以上、例示した材料及び方法により、陽極、発光層、必要に応じて正孔注入層、及び必要に応じて電子注入層を形成し、さらに陰極を形成することにより有機ＥＬ素子を作製することができる。また陰極から陽極へ、前記と逆の順序で有機ＥＬ素子を作製することもできる。
以下、透光性基板上に陽極／正孔注入層／発光層／電子注入層／陰極が順次設けられた構成の有機ＥＬ素子の作製例を記載する。
As described above, an organic EL device can be produced by forming an anode, a light emitting layer, a hole injection layer as necessary, and an electron injection layer as necessary, and further forming a cathode by the exemplified materials and methods. it can. Moreover, an organic EL element can also be produced from the cathode to the anode in the reverse order.
Hereinafter, an example of manufacturing an organic EL element having a structure in which an anode / a hole injection layer / a light emitting layer / an electron injection layer / a cathode are sequentially provided on a light transmitting substrate will be described.
まず、適当な透光性基板上に陽極材料からなる薄膜を１μｍ以下、好ましくは１０〜２００ｎｍの範囲の膜厚になるように蒸着やスパッタリング等の方法により形成して陽極を作製する。
次に、この陽極上に正孔注入層を設ける。正孔注入層の形成は、前述したように真空蒸着法、スピンコート法、キャスト法、ＬＢ法等の方法により行うことができるが、均質な膜が得られやすく、かつピンホールが発生しにくい等の点から真空蒸着法により形成することが好ましい。真空蒸着法により正孔注入層を形成する場合、その蒸着条件は使用する化合物（正孔注入層の材料）、目的とする正孔注入層の結晶構造や再結合構造等により異なるが、一般に蒸着源温度５０〜４５０℃、真空度１０−７〜１０−３ｔｏｒｒ、蒸着速度０．０１〜５０ｎｍ／秒、基板温度−５０〜３００℃、膜厚５ｎｍ〜５μｍの範囲で適宜選択することが好ましい。
First, a thin film made of an anode material is formed on a suitable translucent substrate by a method such as vapor deposition or sputtering so as to have a film thickness of 1 μm or less, preferably 10 to 200 nm.
Next, a hole injection layer is provided on the anode. As described above, the hole injection layer can be formed by a method such as a vacuum deposition method, a spin coating method, a casting method, or an LB method. However, it is easy to obtain a homogeneous film and pinholes are not easily generated. It is preferable to form by a vacuum evaporation method from such points. When forming a hole injection layer by vacuum deposition, the deposition conditions vary depending on the compound used (the material of the hole injection layer), the crystal structure of the target hole injection layer, the recombination structure, etc. It is preferable to select appropriately within the range of a source temperature of 50 to 450 ° C., a degree of vacuum of 10 −7 to 10 −3 torr, a deposition rate of 0.01 to 50 nm / second, a substrate temperature of −50 to 300 ° C., and a film thickness of 5 nm to 5 μm. .
次に、正孔注入層上に発光層を設ける発光層の形成も、所望の有機発光材料を用いて真空蒸着法、スパッタリング、スピンコート法、キャスト法等の方法により有機発光材料を薄膜化することにより形成できるが、均質な膜が得られやすく、かつピンホールが発生しにくい等の点から真空蒸着法により形成することが好ましい。真空蒸着法により発光層を形成する場合、その蒸着条件は使用する化合物により異なるが、一般的に正孔注入層と同じような条件範囲の中から選択することができる。 Next, the formation of the light emitting layer in which the light emitting layer is provided on the hole injection layer is also performed by thinning the organic light emitting material using a desired organic light emitting material by a method such as vacuum deposition, sputtering, spin coating, or casting. However, it is preferably formed by a vacuum deposition method from the viewpoint that a homogeneous film is easily obtained and pinholes are hardly generated. When the light emitting layer is formed by the vacuum vapor deposition method, the vapor deposition condition varies depending on the compound used, but it can be generally selected from the same condition range as that of the hole injection layer.
次に、この発光層上に電子注入層を設ける。正孔注入層、発光層と同様、均質な膜を得る必要から真空蒸着法により形成することが好ましい。蒸着条件は正孔注入層、発光層と同様の条件範囲から選択することができる。
最後に陰極を積層して有機ＥＬ素子を得ることができる。
陰極は金属から構成されるもので、蒸着法、スパッタリングを用いることができる。しかし、下地の有機物層を製膜時の損傷から守るためには真空蒸着法が好ましい。
Next, an electron injection layer is provided on the light emitting layer. As with the hole injection layer and the light emitting layer, it is preferable to form by a vacuum evaporation method because it is necessary to obtain a homogeneous film. Deposition conditions can be selected from the same condition range as the hole injection layer and the light emitting layer.
Finally, an organic EL element can be obtained by laminating a cathode.
The cathode is made of metal, and vapor deposition or sputtering can be used. However, vacuum deposition is preferred to protect the underlying organic layer from damage during film formation.
これまで記載してきた有機ＥＬ素子の作製は、一回の真空引きで一貫して陽極から陰極まで作製することが好ましい。
尚、有機ＥＬ素子に直流電圧を印加する場合、陽極を＋、陰極を−の極性にして、５〜４０Ｖの電圧を印加すると発光が観測できる。また、逆の極性で電圧を印加しても電流は流れず、発光は全く生じない。さらに、交流電圧を印加した場合には陽極が＋、陰極が−の極性になった時のみ均一な発光が観測される。印加する交流の波形は任意でよい。
The organic EL device described so far is preferably manufactured from the anode to the cathode consistently by a single vacuum.
When a direct current voltage is applied to the organic EL element, light emission can be observed by applying a voltage of 5 to 40 V with the anode set to + and the cathode set to a negative polarity. Further, even when a voltage is applied with the opposite polarity, no current flows and no light emission occurs. Further, when an alternating voltage is applied, uniform light emission is observed only when the anode has a positive polarity and the cathode has a negative polarity. The waveform of the alternating current to be applied may be arbitrary.
以下、本発明の実施例を説明するが、本発明はこれらの実施例によって限定されるものではない。
尚、各実施例で使用した化合物の性質及び作製した素子は下記の方法で評価した。
（１）価電子レベル：大気下光電子分光装置（理研計器（株）社製：ＡＣ−１）を用いて測定した。具体的には、材料に光を照射し、その際に電荷分離によって生じる電子量を測定することにより測定した。
（２）エネルギーギャップ：ベンゼン中の吸収スペクトルの吸収端から測定した。具体的には、市販の可視・紫外分光光度計を用いて、吸収スペクトルを測定し、そのスペクトルが立ち上がり始める波長から算出した。
（３）伝導レベル：価電子レベルとエネルギーギャップの測定値から算出した。
（４）輝度：分光放射輝度計（ＣＳ−１０００、ミノルタ製）により測定した。
（５）効率：マルチメータを用いて測定した電流密度値と輝度（１００ｎｉｔ）より算出した。
（６）半減寿命：初期輝度１０００ｎｉｔ、定電流条件下にて封止した素子に対し、室温で測定を行った。
また、以下に示す実施例及び比較例で使用した化合物の化学式を示す。
さらに、これらの化合物の価電子レベル、伝導レベル及びエネルギーギャップを表１に示す。
Examples of the present invention will be described below, but the present invention is not limited to these examples.
In addition, the property of the compound used in each Example and the produced element were evaluated by the following method.
(1) Valence electron level: Measured using an atmospheric photoelectron spectrometer (manufactured by Riken Keiki Co., Ltd .: AC-1). Specifically, the measurement was performed by irradiating the material with light and measuring the amount of electrons generated by charge separation at that time.
(2) Energy gap: measured from the absorption edge of the absorption spectrum in benzene. Specifically, the absorption spectrum was measured using a commercially available visible / ultraviolet spectrophotometer, and calculated from the wavelength at which the spectrum started to rise.
(3) Conduction level: calculated from measured values of valence electron level and energy gap.
(4) Luminance: Measured with a spectral radiance meter (CS-1000, manufactured by Minolta).
(5) Efficiency: Calculated from the current density value measured using a multimeter and the luminance (100 nit).
(6) Half-life: Measurement was performed at room temperature on an element sealed under an initial luminance of 1000 nit and a constant current condition.
Moreover, the chemical formula of the compound used by the Example shown below and a comparative example is shown.
Furthermore, Table 1 shows the valence level, conduction level and energy gap of these compounds.
実施例１
２５ｍｍ×７５ｍｍ×１．１ｍｍ厚のＩＴＯ透明電極付きガラス基板（ジオマティック社製）を、イソプロピルアルコール中で超音波洗浄を５分間行なった後、ＵＶオゾン洗浄を３０分間行なった。
洗浄後の透明電極ライン付きガラス基板を、真空蒸着装置の基板ホルダーに装着した。まず、透明電極ラインが形成されている側の面上に前記透明電極を覆うようにして膜厚６０ｎｍのＮ，Ｎ’−ビス（Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−４−アミノフェニル）−Ｎ，Ｎ−ジフェニル−４，４’−ジアミノ−１，１’−ビフェニル膜（以下「ＴＰＤ２３２膜」と略記する。）を成膜した。このＴＰＤ２３２膜は、正孔注入層として機能する。
ＴＰＤ２３２膜の成膜に続いて、このＴＰＤ２３２膜上に膜厚２０ｎｍのＮ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラ（４−ビフェニル）−ジアミノビフェニレン層（以下、「ＴＢＤＢ層」）を成膜した。この膜は正孔輸送層として機能する。
さらに、発光層材料としてＨ１を、第一のドーパントとしてＤ１を、第二のドーパントとしてＤ２を、Ｄ１：Ｄ２：Ｈ１（重量比）が１：１：４０となるように蒸着し、膜厚４０ｎｍに成膜した。この膜は、発光層として機能する。
この膜上に膜厚1０ｎｍのＡｌｑ膜を成膜した。これは、電子注入層として機能する。
この後、還元性ドーパントであるＬｉ（Ｌｉ源：サエスゲッター社製）とＡｌｑを二元蒸着させ、電子注入層（陰極）としてＡｌｑ：Ｌｉ膜（膜厚１０ｎｍ）を形成した。このＡｌｑ：Ｌｉ膜上に金属Ａｌを蒸着させ金属陰極を形成し有機ＥＬ発光素子を作製した。
Example 1
A glass substrate with an ITO transparent electrode having a thickness of 25 mm × 75 mm × 1.1 mm (manufactured by Geomatic Co., Ltd.) was subjected to ultrasonic cleaning in isopropyl alcohol for 5 minutes and then UV ozone cleaning for 30 minutes.
The glass substrate with a transparent electrode line after washing was mounted on a substrate holder of a vacuum deposition apparatus. First, N, N′-bis (N, N′-diphenyl-4-aminophenyl) -N, N having a film thickness of 60 nm so as to cover the transparent electrode on the surface on which the transparent electrode line is formed. A diphenyl-4,4′-diamino-1,1′-biphenyl film (hereinafter abbreviated as “TPD232 film”) was formed. This TPD232 film functions as a hole injection layer.
Following the formation of the TPD232 film, an N, N, N ′, N′-tetra (4-biphenyl) -diaminobiphenylene layer (hereinafter referred to as “TBDB layer”) having a thickness of 20 nm was formed on the TPD232 film. . This film functions as a hole transport layer.
Further, H1 as the light emitting layer material, D1 as the first dopant, D2 as the second dopant, and D1: D2: H1 (weight ratio) are 1: 1: 40, and the film thickness is 40 nm. A film was formed. This film functions as a light emitting layer.
An Alq film having a thickness of 10 nm was formed on this film. This functions as an electron injection layer.
Thereafter, Li (Li source: manufactured by Saesgetter Co.), which is a reducing dopant, and Alq were vapor-deposited, and an Alq: Li film (film thickness: 10 nm) was formed as an electron injection layer (cathode). Metal Al was vapor-deposited on this Alq: Li film to form a metal cathode, and an organic EL light emitting device was produced.
実施例２
Ｈ１の代わりにＨ２を用い、Ｄ１の代わりにＤ３を用いた以外は実施例１と同様に有機ＥＬ素子を作製した。
Example 2
An organic EL device was produced in the same manner as in Example 1 except that H2 was used instead of H1, and D3 was used instead of D1.
実施例３
Ｄ２の代わりにＤ１を用いた以外は実施例２と同様に有機ＥＬ素子を作製した。
Example 3
An organic EL device was produced in the same manner as in Example 2 except that D1 was used instead of D2.
実施例４
Ｄ１の代わりにＤ２、Ｄ２の代わりにＤ４を用いた以外は実施例１と同様に有機ＥＬ素子を作製した。
Example 4
An organic EL device was produced in the same manner as in Example 1 except that D2 was used instead of D1, and D4 was used instead of D2.
実施例５
Ｈ１の代わりにＨ３を用いた以外は実施例１と同様に有機ＥＬ素子を作製した。
Example 5
An organic EL device was produced in the same manner as in Example 1 except that H3 was used instead of H1.
比較例１
Ｄ２を用いなかった以外は実施例１と同様に有機ＥＬ素子を作製した。
Comparative Example 1
An organic EL device was produced in the same manner as in Example 1 except that D2 was not used.
比較例２
Ｄ１を用いなかった以外は実施例１と同様に有機ＥＬ素子を作製した。
Comparative Example 2
An organic EL device was produced in the same manner as in Example 1 except that D1 was not used.
比較例３
Ｄ２の代わりにＮＰＢを用いた以外は実施例１と同様に有機ＥＬ素子を作製した。
Comparative Example 3
An organic EL device was produced in the same manner as in Example 1 except that NPB was used instead of D2.
比較例４
Ｄ１を用いなかった以外は実施例２と同様に有機ＥＬ素子を作製した。
Comparative Example 4
An organic EL device was produced in the same manner as in Example 2 except that D1 was not used.
比較例５
Ｄ３を用いなかった以外は実施例２と同様に有機ＥＬ素子を作製した。
Comparative Example 5
An organic EL device was produced in the same manner as in Example 2 except that D3 was not used.
比較例６
Ｄ３を用いなかった以外は実施例３と同様に有機ＥＬ素子を作製した。
Comparative Example 6
An organic EL device was produced in the same manner as in Example 3 except that D3 was not used.
比較例７
Ｄ２を用いなかった以外は実施例４と同様に有機ＥＬ素子を作製した。
Comparative Example 7
An organic EL device was produced in the same manner as in Example 4 except that D2 was not used.
比較例８
Ｄ２を用いなかった以外は実施例５と同様に有機ＥＬ素子を作製した。
Comparative Example 8
An organic EL device was produced in the same manner as in Example 5 except that D2 was not used.
比較例９
Ｄ１を用いなかった以外は実施例５と同様に有機ＥＬ素子を作製した。
Comparative Example 9
An organic EL device was produced in the same manner as in Example 5 except that D1 was not used.
比較例１０
Ｄ１の代わりにＤ５、Ｄ２の代わりにＤ６を用いた以外は実施例１と同様に有機ＥＬ素子を作製した。
Comparative Example 10
An organic EL device was produced in the same manner as in Example 1 except that D5 was used instead of D1, and D6 was used instead of D2.
比較例１１
Ｄ１の代わりにＤ５、Ｄ２の代わりにＮＰＢを用いた以外は実施例１と同様に有機ＥＬ素子を作製した。
実施例１〜５及び比較例１〜１１で作製した有機ＥＬ素子において、使用した発光層材料、第一のドーパント並びに第二のドーパントの種類及びそれぞれの価電子レベル、伝導レベル並びにエネルギーギャップを表２に示す。
Comparative Example 11
An organic EL device was produced in the same manner as in Example 1 except that D5 was used instead of D1 and NPB was used instead of D2.
In the organic EL devices prepared in Examples 1 to 5 and Comparative Examples 1 to 11, the light emitting layer material, the first dopant, the type of the second dopant, the valence level, the conduction level, and the energy gap are shown. It is shown in 2.
評価例
実施例１〜５及び比較例１〜１１で作製した有機ＥＬ素子について、輝度が１００ｎｉｔ付近の発光効率及び初期輝度１０００ｎｉｔでの半減寿命を測定した。表３に結果を示す。
Evaluation Example For the organic EL devices produced in Examples 1 to 5 and Comparative Examples 1 to 11, the light emission efficiency at a luminance of around 100 nit and the half life at an initial luminance of 1000 nit were measured. Table 3 shows the results.
表３で、実施例１と比較例１〜３、及び実施例２と比較例４〜５、実施例３と比較例４，６、実施例４と比較例１，７、実施例５と比較例８〜９の結果より、本発明の素子は発光効率が高く、しかも著しく長寿命であることが明らかになった。 Table 3 compares Example 1 and Comparative Examples 1 to 3, and Example 2 and Comparative Examples 4 to 5, Example 3 and Comparative Examples 4 and 6, Example 4 and Comparative Examples 1 and 7, and Example 5. From the results of Examples 8 to 9, it was found that the device of the present invention has high luminous efficiency and extremely long life.
本発明の有機ＥＬ素子は、輝度、発光効率又は寿命が向上する。従って、壁掛テレビの平面発光体やディスプレイのバックライト等の光源、携帯電話やＰＤＡの表示部、カーナビゲーションや車のインパネ、照明等に好適に使用できる。 The organic EL device of the present invention has improved brightness, light emission efficiency, or lifetime. Therefore, it can be suitably used for a light source such as a flat light emitter of a wall-mounted television, a backlight of a display, a display unit of a mobile phone or a PDA, a car navigation system, an instrument panel of a car, or illumination.
ＥＶ０ 発光層材料の価電子レベル
ＥＣ０ 発光層材料の伝導レベル
ＥＶ１ 第一のドーパントの価電子レベル
ＥＣ１ 第一のドーパントの伝導レベル
ＥＶ２ 第二のドーパントの価電子レベル
ＥＣ２ 第二のドーパントの伝導レベル
Ｅｇ０ 発光層材料のエネルギーギャップ
Ｅｇ１ 第一のドーパントのエネルギーギャップ
Ｅｇ２ 第二のドーパントのエネルギーギャップ
５ ＥＶ０とＥＶ１のエネルギーレベルの差
６ ＥＣ０とＥＣ２のエネルギーレベルの差
１０ 有機ＥＬ素子
１２ 陽極
１３ 陰極
１４ 発光層
EV0 Emissive layer material valence level EC0 Emissive layer material conduction level EV1 First dopant valence level EC1 First dopant conduction level EV2 Second dopant valence level EC2 Second dopant conduction level Eg0 Energy gap of the light emitting layer material Eg1 Energy gap of the first dopant Eg2 Energy gap of the second dopant 5 Energy level difference between EV0 and EV1 6 Energy level difference between EC0 and
Claims (14)
前記発光層が、発光層材料と、以下の関係を満たす第一のドーパント及び第二のドーパントを含み、
前記発光層材料、前記第一のドーパント及び前記第二ドーパントが均一に混合されていることを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子。
（Ａ） ＥＶ０＞ＥＶ１かつＥＶ０＞ＥＶ２
（Ｂ） ＥＣ０≧ＥＣ２
（Ｃ） Ｅｇ０＞Ｅｇ１，Ｅｇ２
[式中、ＥＶ０、ＥＶ１、ＥＶ２はそれぞれ発光層材料、第一のドーパント、第二のドーパントの価電子レベル、ＥＣ０、ＥＣ２はそれぞれ発光層材料、第二のドーパントの伝導レベル、Ｅｇ０、Ｅｇ１、Ｅｇ２はそれぞれ発光層材料、第一のドーパント、第二のドーパントのエネルギーギャップである。]
但し、前記発光層材料、第一のドーパント及び第二のドーパントの組合せが以下である場合を除く。
The light emitting layer includes a light emitting layer material, a first dopant and a second dopant satisfying the following relationship:
The organic electroluminescence device, wherein the light emitting layer material, the first dopant, and the second dopant are uniformly mixed.
(A) EV0> EV1 and EV0> EV2
(B) EC0 ≧ EC2
(C) Eg0> Eg1, Eg2
[Where EV0, EV1, EV2 are the luminescent layer material, the first dopant, the valence electron level of the second dopant, EC0, EC2 are the luminescent layer material, the conduction level of the second dopant, Eg0, Eg1, Eg2 is the energy gap of the light emitting layer material, the first dopant, and the second dopant, respectively. ]
However, the case where the combination of the said light emitting layer material, a 1st dopant, and a 2nd dopant is the following is remove | excluded.
前記発光層が、発光層材料と、以下の関係を満たす第一のドーパント、第二のドーパントを含み、
前記発光層材料、前記第一のドーパント及び前記第二ドーパントが均一に混合されていることを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子。
（Ａ’） ＥＶ０＞ＥＶ１かつＥＶ０＞ＥＶ２
（Ｂ’） ＥＣ０≧ＥＣ１，ＥＣ２
[式中、ＥＶ０、ＥＶ１、ＥＶ２はそれぞれ発光層材料、第一のドーパント、第二のドーパントの価電子レベル、ＥＣ０、ＥＣ１、ＥＣ２はそれぞれ発光層材料、第一のドーパント、第二のドーパントの伝導レベルである。]
但し、前記発光層材料、第一のドーパント及び第二のドーパントの組合せが以下である場合を除く。
The light emitting layer includes a light emitting layer material, a first dopant that satisfies the following relationship, a second dopant,
The organic electroluminescence device, wherein the light emitting layer material, the first dopant, and the second dopant are uniformly mixed.
(A ') EV0> EV1 and EV0> EV2
(B ′) EC0 ≧ EC1, EC2
[Where EV0, EV1, EV2 are the luminescent layer material, the first dopant, the valence level of the second dopant, and EC0, EC1, EC2 are the luminescent layer material, the first dopant, and the second dopant, respectively. It is a conduction level. ]
However, the case where the combination of the said light emitting layer material, a 1st dopant, and a 2nd dopant is the following is remove | excluded.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2008122897A JP2008258641A (en) | 2008-05-09 | 2008-05-09 | Organic electroluminescent element |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2008122897A JP2008258641A (en) | 2008-05-09 | 2008-05-09 | Organic electroluminescent element |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002333865A Division JP4152173B2 (en) | 2002-11-18 | 2002-11-18 | Organic electroluminescence device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2008258641A true JP2008258641A (en) | 2008-10-23 |
Family
ID=39981827
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2008122897A Pending JP2008258641A (en) | 2008-05-09 | 2008-05-09 | Organic electroluminescent element |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2008258641A (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010192587A (en) * | 2009-02-17 | 2010-09-02 | Denso Corp | Organic el element |
| CN102659504A (en) * | 2010-10-15 | 2012-09-12 | Jnc株式会社 | Emission layer material, organic electroluminescence element, display device and lighting device |
| US8461572B2 (en) | 2008-05-15 | 2013-06-11 | Denso Corporation | Organic luminescent device and manufacturing method thereof |
| KR20160040429A (en) * | 2014-10-03 | 2016-04-14 | 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 | Light-emitting device, module, and electronic device |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4152173B2 (en) * | 2002-11-18 | 2008-09-17 | 出光興産株式会社 | Organic electroluminescence device |
-
2008
- 2008-05-09 JP JP2008122897A patent/JP2008258641A/en active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4152173B2 (en) * | 2002-11-18 | 2008-09-17 | 出光興産株式会社 | Organic electroluminescence device |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8461572B2 (en) | 2008-05-15 | 2013-06-11 | Denso Corporation | Organic luminescent device and manufacturing method thereof |
| JP2010192587A (en) * | 2009-02-17 | 2010-09-02 | Denso Corp | Organic el element |
| CN102659504A (en) * | 2010-10-15 | 2012-09-12 | Jnc株式会社 | Emission layer material, organic electroluminescence element, display device and lighting device |
| CN102659504B (en) * | 2010-10-15 | 2016-05-04 | Jnc株式会社 | Organic electric-field light-emitting element, display unit and lighting device |
| KR20160040429A (en) * | 2014-10-03 | 2016-04-14 | 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 | Light-emitting device, module, and electronic device |
| JP2016110075A (en) * | 2014-10-03 | 2016-06-20 | 株式会社半導体エネルギー研究所 | Light-emitting device, module, and electronic device |
| US10998750B2 (en) | 2014-10-03 | 2021-05-04 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Light-emitting device, module, and electronic device |
| KR102493954B1 (en) * | 2014-10-03 | 2023-02-01 | 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 | Light-emitting device, module, and electronic device |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP4152173B2 (en) | Organic electroluminescence device | |
| KR101364423B1 (en) | Organic electroluminescent element | |
| JP5294872B2 (en) | Organic electroluminescence device | |
| JP5255296B2 (en) | Materials and compounds for organic electroluminescence devices | |
| US20080093986A1 (en) | Ink For Forming Organic El Coating Film And Method For Production Thereof | |
| US20080100206A1 (en) | Organic Electroluminescent Device | |
| WO2012018120A1 (en) | Monoamine derivative and organic electroluminescent element using same | |
| WO2007132678A1 (en) | Organic electroluminescent device | |
| WO2008015949A1 (en) | Organic electroluminescence device | |
| WO2006062078A1 (en) | Organic electroluminescent device | |
| WO2006070716A1 (en) | Organic electroluminescent device and method for manufacturing same | |
| JP2010147115A (en) | Organic electroluminescent device material and organic electroluminescent device using the same | |
| JP4002277B2 (en) | Organic electroluminescence device | |
| JP2008085363A (en) | White organic electroluminescent device | |
| EP1956665A1 (en) | Organic electroluminescent device | |
| JP4802645B2 (en) | Materials for organic electroluminescence devices | |
| JP2008258641A (en) | Organic electroluminescent element | |
| JP3983405B2 (en) | Organic electroluminescence device and method for manufacturing the same | |
| JP2007059750A (en) | Organic electroluminescence device material | |
| JP2010140976A (en) | Material for organic electroluminescent device, and organic electroluminescent device using the same | |
| JP2007281501A (en) | Organic electroluminescent element and its manufacturing method |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A132 Effective date: 20110705 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20120110 |