JP2000164363A - Organic electroluminescent element - Google Patents

Organic electroluminescent element

Info

Publication number
JP2000164363A
JP2000164363A JP10334658A JP33465898A JP2000164363A JP 2000164363 A JP2000164363 A JP 2000164363A JP 10334658 A JP10334658 A JP 10334658A JP 33465898 A JP33465898 A JP 33465898A JP 2000164363 A JP2000164363 A JP 2000164363A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
group
organic
electron injection
aromatic ring
injection region
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
Application number
JP10334658A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hisayuki Kawamura
久幸 川村
Chishio Hosokawa
地潮 細川
Hiroaki Nakamura
浩昭 中村
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Idemitsu Kosan Co Ltd
Original Assignee
Idemitsu Kosan Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Idemitsu Kosan Co Ltd filed Critical Idemitsu Kosan Co Ltd
Priority to JP10334658A priority Critical patent/JP2000164363A/en
Publication of JP2000164363A publication Critical patent/JP2000164363A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K85/00Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
    • H10K85/60Organic compounds having low molecular weight
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K85/00Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
    • H10K85/60Organic compounds having low molecular weight
    • H10K85/615Polycyclic condensed aromatic hydrocarbons, e.g. anthracene
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K85/00Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
    • H10K85/60Organic compounds having low molecular weight
    • H10K85/615Polycyclic condensed aromatic hydrocarbons, e.g. anthracene
    • H10K85/622Polycyclic condensed aromatic hydrocarbons, e.g. anthracene containing four rings, e.g. pyrene
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K85/00Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
    • H10K85/60Organic compounds having low molecular weight
    • H10K85/631Amine compounds having at least two aryl rest on at least one amine-nitrogen atom, e.g. triphenylamine
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K85/00Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
    • H10K85/60Organic compounds having low molecular weight
    • H10K85/631Amine compounds having at least two aryl rest on at least one amine-nitrogen atom, e.g. triphenylamine
    • H10K85/633Amine compounds having at least two aryl rest on at least one amine-nitrogen atom, e.g. triphenylamine comprising polycyclic condensed aromatic hydrocarbons as substituents on the nitrogen atom
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K85/00Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
    • H10K85/60Organic compounds having low molecular weight
    • H10K85/649Aromatic compounds comprising a hetero atom
    • H10K85/654Aromatic compounds comprising a hetero atom comprising only nitrogen as heteroatom
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K50/00Organic light-emitting devices
    • H10K50/10OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED]
    • H10K50/11OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED] characterised by the electroluminescent [EL] layers
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K50/00Organic light-emitting devices
    • H10K50/10OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED]
    • H10K50/14Carrier transporting layers
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K85/00Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
    • H10K85/60Organic compounds having low molecular weight
    • H10K85/649Aromatic compounds comprising a hetero atom
    • H10K85/655Aromatic compounds comprising a hetero atom comprising only sulfur as heteroatom
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K85/00Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
    • H10K85/60Organic compounds having low molecular weight
    • H10K85/649Aromatic compounds comprising a hetero atom
    • H10K85/656Aromatic compounds comprising a hetero atom comprising two or more different heteroatoms per ring
    • H10K85/6565Oxadiazole compounds

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Electroluminescent Light Sources (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an element having high emitted light luminance and a long lifetime by including the aromatic cyclic compound composed of the aromatic ring, which does not include N atom, and the reducing dopant in an electron injection area, setting the electron affinity of the electron injection area at a specified value, and including a specified styryl group in an organic luminescent area. SOLUTION: Electron affinity of an electron injection area is set at 1.8-3.6 eV, and the aromatic ring compound having at least one styryl group expressed with formulas I-III is included. In the formula I, Ar1 means an aromatic group having 6-40 carbon, Ar2-Ar4 respectively mean H or an aromatic group having 6-40 carbon, and one of the Ar1-Ar4 means an aromatic group, and the number of condensation (n) means an integer 1-6. In the formula II, Ar5 means an aromatic group having 6-40 carbon, Ar6, Ar7 respectively mean H or an aromatic group having 6-40 carbon, and at least one of Ar5-Ar7 is substituted with a styryl group, and the number of condensation (m) means an integer 1-6. In the formula III, Ar8, Ar14 mean an aromatic group having 6-40 carbon, Ar9-Ar13 respectively mean H or an aromatic group having 6-40 carbon, and at least one of the Ar8-Ar14 is substituted with a styryl group, and the number of condensation (p)-(s) respectively means 0 or 1.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、有機エレクトロ
ルミネッセンス素子(以下、「有機EL素子」とも称す
る。)に関する。さらに詳しくは、民生用および工業用
の表示機器(ディスプレイ)あるいはプリンターヘッド
の光源等に用いて好適な有機EL素子に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an organic electroluminescence device (hereinafter, also referred to as "organic EL device"). More specifically, the present invention relates to an organic EL device suitable for use in consumer and industrial display devices (displays) or light sources of printer heads.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来の有機EL素子の一例が、文献1:
「特開平4−297076号公報」に開示されている。
この文献1に開示された有機EL素子60は、図10に
示すように、陰極層58と透明電極である陽極層50と
の間に、三層の有機膜52,54および56を挟んだ有
機膜積層を構成している。そして、三層の有機膜のう
ち、陰極層58と接する第1の有機膜52には、ドナー
性不純物がドープされており、一方、陽極層50と接す
る第2の有機膜54にはアクセプタ不純物がドープされ
ている。このアクセプタ不純物としては、CN置換化合
物およびキノン化合物(例えばクロラニル)が使用され
ている。そして、第1の有機膜52と第2の有機膜とに
挟まれた第3の有機膜を発光層56としている。この発
光層56には、第1および第2の有機膜52および54
によってキャリアが閉じ込められる。そのため、この有
機EL素子60は、低い駆動電圧において、高い発光輝
度(発光効率)を得ることができる。
2. Description of the Related Art An example of a conventional organic EL device is disclosed in Document 1:
It is disclosed in "JP-A-4-297076".
As shown in FIG. 10, the organic EL element 60 disclosed in Document 1 has three organic films 52, 54 and 56 interposed between a cathode layer 58 and an anode layer 50 as a transparent electrode. It constitutes a film stack. Of the three organic films, the first organic film 52 in contact with the cathode layer 58 is doped with a donor impurity, while the second organic film 54 in contact with the anode layer 50 has an acceptor impurity. Is doped. As the acceptor impurities, a CN-substituted compound and a quinone compound (for example, chloranil) are used. The third organic film sandwiched between the first organic film 52 and the second organic film serves as the light emitting layer 56. The light emitting layer 56 includes first and second organic films 52 and 54.
Confine the carrier. Therefore, the organic EL element 60 can obtain high light emission luminance (light emission efficiency) at a low drive voltage.

【0003】また、従来の有機EL素子の他の一例が、
文献2:「Digest of Thechnical
Papers(ダイジェスト・オブ・テクニカル・ペ
イパーズ) SID' 97,p.775,1997」に
開示されている。この文献2に開示された有機EL素子
は、電子輸送層を、8−ヒドロキシキノリンAl錯体
(Alq錯体)にLiを添加した材料で構成している。
Another example of the conventional organic EL device is as follows.
Reference 2: "Digest of Technical"
Papers (Digest of Technical Papers) SID '97, p. 775, 1997 ". In the organic EL device disclosed in Document 2, the electron transport layer is made of a material obtained by adding Li to an 8-hydroxyquinoline Al complex (Alq complex).

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、文献1
に開示された有機EL素子において、アクセプタ不純物
として用いられるCN置換化合物やキノン化合物は、電
子輸送性に優れているものの、アクセプター性が強く、
その電子親和力は3.7eV以上と高い値である。した
がって、これらのアクセプタ不純物は、発光域を構成す
る化合物と反応して、電荷移動錯体または励起錯体(エ
キシプレックス)を形成しやすい傾向がある。そのた
め、有機EL素子の発光輝度が低下したり、寿命が短い
という問題があった。
[0005] However, Document 1
In the organic EL device disclosed in the above, the CN-substituted compound or quinone compound used as an acceptor impurity has excellent electron-transporting properties, but has strong acceptor properties,
The electron affinity is a high value of 3.7 eV or more. Therefore, these acceptor impurities tend to react with a compound constituting the light emitting region to easily form a charge transfer complex or an exciplex. For this reason, there have been problems that the emission luminance of the organic EL element is reduced and the life is short.

【0005】また、文献1に開示された有機EL素子に
おいて、ドナー性不純物がドープされた第1の有機層の
電子親和力と、発光域の電子親和力との差は、0.5e
V以上と大きな値としてある。このため、発光域と第1
の有機層との接合がブロッキング接合となり、第1の有
機層から発光域への電子注入が不良となりやすく、結果
として、有機EL素子の発光効率がさらに低下するとい
う問題があった。
In the organic EL device disclosed in Document 1, the difference between the electron affinity of the first organic layer doped with the donor impurity and the electron affinity of the light emitting region is 0.5 e.
The value is as large as V or more. For this reason, the light emitting area and the first
Is a blocking junction, and electron injection from the first organic layer to the light-emitting region is likely to be defective. As a result, the luminous efficiency of the organic EL element is further reduced.

【0006】一方、文献2に開示された有機EL素子に
おいても、Alq錯体は窒素原子を含んでおり、このA
lq錯体とLi化合物とからなる電子輸送層は電子輸送
性に優れているものの、電荷移動錯体またはエキシプレ
ックスを形成しやすく、また駆動電圧が高いという傾向
がある。したがって、文献1に開示された有機EL素子
と同様に、有機EL素子の発光輝度が低下しやすく、寿
命が短いという問題があった。
On the other hand, also in the organic EL device disclosed in Document 2, the Alq complex contains a nitrogen atom,
Although the electron transport layer composed of the lq complex and the Li compound has excellent electron transport properties, it tends to easily form a charge transfer complex or exciplex and has a high driving voltage. Therefore, similarly to the organic EL element disclosed in Document 1, there is a problem that the emission luminance of the organic EL element is easily reduced and the life is short.

【0007】そこで、本発明の発明者らは上記問題を鋭
意検討したところ、電子注入域において窒素原子を含ま
ない芳香族環からなる芳香族環化合物を使用するか、あ
るいは、窒素原子を含んだ芳香族環からなる芳香族環化
合物を使用した場合であっても、特定の還元性ドーパン
トを組合わせて使用することにより、有機EL素子の駆
動電圧を低減し、発光輝度を向上させるとともに、長寿
命化が図れることを見出した。すなわち、本発明は、駆
動電圧が低く、発光輝度が高い上に、寿命の長い有機E
L素子を提供することを目的とする。
Therefore, the inventors of the present invention diligently studied the above problem, and found that in the electron injection region, an aromatic ring compound containing an aromatic ring containing no nitrogen atom was used, or an aromatic ring compound containing a nitrogen atom was used. Even when an aromatic ring compound composed of an aromatic ring is used, by using a specific reducing dopant in combination, the driving voltage of the organic EL element can be reduced, and the emission luminance can be improved. It has been found that the life can be extended. That is, according to the present invention, the driving voltage is low, the emission luminance is high, and the organic E has a long life.
An object is to provide an L element.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本発明の有機EL素子の
態様(第1の発明)によれば、少なくとも陽極層、発光
域、電子注入域および陰極層を順次に積層した構造を有
し、電子注入域に、窒素原子を含まない芳香族環化合物
と、還元性ドーパントとを含有するとともに、当該電子
注入域の電子親和力を1.8〜3.6eVの範囲内の値
とし、かつ、有機発光域に、下記一般式(1)〜(3)
で表されるいずれか一つのスチリル基を有する芳香族環
化合物を含有することを特徴とする。
According to an aspect of the organic EL device of the present invention (first invention), the organic EL device has a structure in which at least an anode layer, a light emitting region, an electron injection region, and a cathode layer are sequentially laminated, The electron injecting region contains an aromatic ring compound containing no nitrogen atom and a reducing dopant, the electron injecting region has an electron affinity within a range of 1.8 to 3.6 eV, and an organic compound. The following general formulas (1) to (3)
Characterized by containing an aromatic ring compound having any one styryl group represented by

【0009】[0009]

【化9】 Embedded image

【0010】[一般式(1)中、Ar1は、炭素数が6
〜40の芳香族基であり、Ar2、Ar3、およびAr4
は、それぞれ水素原子または炭素数が6〜40の芳香族
基であり、Ar1、Ar2、Ar3、およびAr4の少なく
とも一つは芳香族基であり、縮合数nは、1〜6の整数
である。]
[In the general formula (1), Ar 1 has 6 carbon atoms.
To 40 aromatic groups, Ar 2 , Ar 3 , and Ar 4
Is a hydrogen atom or an aromatic group having 6 to 40 carbon atoms, at least one of Ar 1 , Ar 2 , Ar 3 and Ar 4 is an aromatic group, and the condensation number n is 1 to 6 Is an integer. ]

【0011】[0011]

【化10】 Embedded image

【0012】[一般式(2)中、Ar5は、炭素数が6
〜40の芳香族基であり、Ar6およびAr7は、それぞ
れ水素原子または炭素数が6〜40の芳香族基であり、
Ar5、Ar6およびAr7の少なくとも一つはスチリル
基で置換されており、縮合数mは、1〜6の整数であ
る。]
[In the general formula (2), Ar 5 has 6 carbon atoms.
An 40 aromatic group, Ar 6 and Ar 7, hydrogen atom or carbon atoms each an aromatic group having 6 to 40,
At least one of Ar 5 , Ar 6 and Ar 7 is substituted with a styryl group, and the condensed number m is an integer of 1 to 6. ]

【0013】[0013]

【化11】 Embedded image

【0014】[一般式(3)中、Ar8およびAr
14は、炭素数が6〜40の芳香族基であり、Ar9〜A
13は、それぞれ水素原子または炭素数が6〜40の芳
香族基であり、Ar8〜Ar14の少なくとも一つはスチ
リル基で置換されており、縮合数p、q、r、sは、そ
れぞれ0または1である。]
[In the general formula (3), Ar 8 and Ar
14 is an aromatic group having 6 to 40 carbon atoms, and Ar 9 to A
r 13 is a hydrogen atom or an aromatic group having 6 to 40 carbon atoms, at least one of Ar 8 to Ar 14 is substituted with a styryl group, and the condensed numbers p, q, r, and s are It is 0 or 1, respectively. ]

【0015】このように電子注入域に、窒素原子を含ま
ない芳香族環からなる芳香族環化合物を使用することに
より、優れた電子注入性が得られるとともに、隣接する
発光域の構成材料と反応することを抑制することができ
る。すなわち、窒素原子を含まない芳香族環からなる芳
香族環化合物は、炭素および水素からなる芳香族環、ま
たは炭素、水素および酸素からなる芳香族環から構成さ
れており、窒素含有芳香族環や電気吸引基(例えば−C
N基、−NO2基、アミド基、イミド基)といった窒素
含有基を含んでいない。したがって、電子注入域と発光
域との界面に、発光効率の低い電荷移動錯体またはエキ
シプレックスが発生することを効率的に抑制することが
できる。ただし、芳香族環や電気吸引基以外の部分に窒
素原子を含むことは問題なく、例えば、窒素原子を介し
て芳香族環を結合することはむしろ好ましい。
By using an aromatic ring compound comprising an aromatic ring containing no nitrogen atom in the electron injection region, excellent electron injection properties can be obtained, and at the same time, the reaction with the constituent materials of the adjacent light emitting region can be achieved. Can be suppressed. That is, the aromatic ring compound composed of an aromatic ring containing no nitrogen atom is composed of an aromatic ring composed of carbon and hydrogen, or an aromatic ring composed of carbon, hydrogen and oxygen. Electric suction group (for example, -C
It does not contain nitrogen-containing groups such as N group, -NO 2 group, amide group and imide group. Therefore, generation of a charge transfer complex or exciplex having low luminous efficiency at the interface between the electron injection region and the light emitting region can be efficiently suppressed. However, there is no problem that a nitrogen atom is contained in a portion other than the aromatic ring and the electro-attractive group. For example, it is rather preferable to bond the aromatic ring via the nitrogen atom.

【0016】また、電子注入域に窒素原子を含まない芳
香族環からなる芳香族環化合物と共に、還元性のドーパ
ントを含有することにより、窒素原子を含まない芳香族
化合物の芳香族環を効率的に還元して、アニオン状態と
することができる。したがって、発光効率の低い電荷移
動錯体またはエキシプレックスの発生をより有効に防止
して、有機EL素子における発光輝度の向上や長寿命化
を図ることができる。
Further, by containing a reducing dopant together with an aromatic ring compound containing an aromatic ring not containing a nitrogen atom in the electron injection region, the aromatic ring of the aromatic compound containing no nitrogen atom can be efficiently converted. To an anionic state. Therefore, it is possible to more effectively prevent the generation of a charge transfer complex or exciplex having low luminous efficiency, and to improve the luminous luminance and extend the life of the organic EL element.

【0017】さらに、電子注入域の電子親和力をこのよ
うな値に制限することにより、優れた電子注入性が得ら
れるとともに、電子注入域と発光域との界面において、
電荷移動錯体またはエキシプレックスが発生することを
抑制し、さらには、電子注入域と発光域とのブロッキン
グ接合の発生も抑制することができる。したがって、有
機EL素子における発光輝度の向上や長寿命化をさらに
図ることができる。
Furthermore, by limiting the electron affinity of the electron injection region to such a value, excellent electron injection properties can be obtained, and at the interface between the electron injection region and the light emitting region,
Generation of a charge transfer complex or exciplex can be suppressed, and further, generation of a blocking junction between an electron injection region and a light emission region can be suppressed. Therefore, it is possible to further improve the emission luminance and extend the life of the organic EL element.

【0018】また、第1の発明の有機EL素子を構成す
るにあたり、スチリル基を有する芳香族環化合物におけ
るスチリル基が、下記一般式(4)で表されるスチリル
基であることが好ましい。
Further, in constituting the organic EL device of the first invention, the styryl group in the styryl group-containing aromatic ring compound is preferably a styryl group represented by the following general formula (4).

【0019】[0019]

【化12】 Embedded image

【0020】[一般式(4)中、Ar15Ar16、および
Ar17は、それぞれ水素原子または炭素数が6〜40の
芳香族基である。]
[In the general formula (4), Ar 15 Ar 16 and Ar 17 are each a hydrogen atom or an aromatic group having 6 to 40 carbon atoms. ]

【0021】また、第1の発明の有機EL素子を構成す
るにあたり、電子注入域のガラス転移点を100℃以上
の値とすることが好ましい。このように電子注入域のガ
ラス転移点を100℃以上とすることにより、有機EL
素子の耐熱温度を例えば85℃以上とすることができ
る。したがって、発光時に電流注入層から発光域への電
流注入によるジュール熱により、電子注入域が短時間で
破壊される傾向が少なくなり、有機EL素子の長寿命化
をより図ることができる。
Further, in constituting the organic EL device of the first invention, it is preferable to set the glass transition point of the electron injection region to a value of 100 ° C. or more. By setting the glass transition point of the electron injection region to 100 ° C. or higher, the organic EL
The heat-resistant temperature of the element can be, for example, 85 ° C. or higher. Therefore, the tendency of the electron injection region to be destroyed in a short time due to Joule heat due to current injection from the current injection layer to the light emission region during light emission is reduced, and the life of the organic EL element can be further extended.

【0022】また、第1の発明の有機EL素子を構成す
るにあたり、芳香族環化合物における芳香族環が、アン
トラセン、フルオレン、ペリレン、ピレン、フェナント
レン、クリセン、テトラセン、ルブレン、ターフェニレ
ン、クォーターフェニレン、セクシフェニレンおよびト
リフェニレンからなる群から選択される少なくとも一つ
の芳香族環であることが好ましい。
In constructing the organic EL device of the first invention, the aromatic ring in the aromatic ring compound has an anthracene, fluorene, perylene, pyrene, phenanthrene, chrysene, tetracene, rubrene, terphenylene, quarterphenylene, It is preferably at least one aromatic ring selected from the group consisting of sexiphenylene and triphenylene.

【0023】また、第1の発明の有機EL素子を構成す
るにあたり、芳香族環化合物における芳香族環が、スチ
リル置換された芳香族環、ジスチリル基置換された芳香
族環およびトリススチリル基置換された芳香族環からな
る群から選択される少なくとも一つの芳香族環であるこ
とが好ましい。
In constituting the organic EL device of the first invention, the aromatic ring in the aromatic ring compound is substituted with a styryl-substituted aromatic ring, a distyryl-substituted aromatic ring and a tristyryl-substituted aromatic ring. It is preferably at least one aromatic ring selected from the group consisting of aromatic rings.

【0024】また、第1の発明の有機EL素子を構成す
るにあたり、還元性ドーパントが、アルカリ金属、アル
カリ土類金属、希土類金属、アルカリ金属の酸化物、ア
ルカリ金属のハロゲン化物、アルカリ土類金属の酸化
物、アルカリ土類金属のハロゲン化物、希土類金属の酸
化物または希土類金属のハロゲン化物からなる群から選
択される少なくとも一つの物質であることが好ましい。
In constituting the organic EL device of the first invention, the reducing dopant is an alkali metal, an alkaline earth metal, a rare earth metal, an oxide of an alkali metal, a halide of an alkali metal, or an alkaline earth metal. , An oxide of an alkaline earth metal, an oxide of a rare earth metal, or a halide of a rare earth metal.

【0025】また、第1の発明の有機EL素子を構成す
るにあたり、還元性ドーパントの仕事関数を3.0eV
以下の値とすることが好ましい。このように仕事関数の
値が特定の値以下の還元性ドーパントを使用することに
より、還元能力を十分に発揮させて、駆動電圧の低減、
発光輝度の向上や長寿命化を図ることができる。
In constituting the organic EL device of the first invention, the work function of the reducing dopant is 3.0 eV.
The following values are preferred. By using a reducing dopant whose work function value is equal to or less than a specific value in this manner, the reducing ability is sufficiently exhibited, the driving voltage is reduced,
It is possible to improve the emission luminance and extend the life.

【0026】また、第1の発明の有機EL素子を構成す
るにあたり、還元性ドーパントが、Li、Na、K、R
bおよびCsからなる群から選択される少なくとも一つ
のアルカリ金属であることが好ましい。これらの還元性
ドーパントは、特に還元能力が高く、比較的少量の添加
により、有機EL素子における発光輝度の向上、例えば
500cd/m2以上(7V印加条件)の高い値が得ら
れ、また、長寿命化、例えば1000時間以上の半減寿
命を得ることができる。
In constituting the organic EL device of the first invention, the reducing dopant is Li, Na, K, R
It is preferably at least one alkali metal selected from the group consisting of b and Cs. These reducing dopants have a particularly high reducing ability, and when added in a relatively small amount, the emission luminance of the organic EL device can be improved, for example, a high value of 500 cd / m 2 or more (7 V applied condition) can be obtained. Life extension, for example, a half life of 1000 hours or more can be obtained.

【0027】また、第1の発明の有機EL素子を構成す
るにあたり、電子注入領域のエネルギーギャップを2.
7eV以上の値とすることが好ましい。このように、電
子注入領域のエネルギーギャップを大きくしておけば、
電子注入領域にホールが移動することを有効に防止する
ことができる。したがって、電子注入域自体が発光する
ことを回避することができる。
In configuring the organic EL device of the first invention, the energy gap of the electron injection region is set to 2.
The value is preferably 7 eV or more. Thus, by increasing the energy gap of the electron injection region,
It is possible to effectively prevent holes from moving to the electron injection region. Therefore, it is possible to prevent the electron injection region itself from emitting light.

【0028】また、第1の発明の有機EL素子を構成す
るにあたり、芳香族環化合物と還元性ドーパントとの添
加比率を1:20〜20:1(モル比)の範囲内の値と
することが好ましい。芳香族環化合物と還元性ドーパン
トとの添加比率がこれらの範囲外となると、有機EL素
子の発光輝度が低下したり、寿命が短くなる傾向があ
る。
Further, in constituting the organic EL device of the first invention, the addition ratio between the aromatic ring compound and the reducing dopant is set to a value within the range of 1:20 to 20: 1 (molar ratio). Is preferred. When the addition ratio of the aromatic ring compound and the reducing dopant is out of these ranges, the emission luminance of the organic EL device tends to decrease and the life tends to be shortened.

【0029】また、第1の発明の有機EL素子を構成す
るにあたり、発光域と電子注入域とに、窒素原子を含ま
ない同一種類の芳香族環化合物を含有することが好まし
い。両域に、このように同一種類の芳香族環化合物を含
有することにより、優れた密着性が得られ、電子注入領
域から発光域にスムーズに電子が移動できるとともに、
機械的強度を向上させることができる。
In constituting the organic EL device of the first invention, it is preferable that the light emitting region and the electron injection region contain the same kind of aromatic ring compound containing no nitrogen atom. By containing the same kind of aromatic ring compound in both regions, excellent adhesion is obtained, and electrons can be smoothly moved from the electron injection region to the light emission region.
Mechanical strength can be improved.

【0030】また、第1の発明の有機EL素子を構成す
るにあたり、あるいは後述する第2の発明の有機EL素
子を構成するにあたり、陰極層と電子注入域との間およ
び陽極層と発光域との間、あるいはいずれか一方に界面
層を設けることが好ましい。このように界面層を設ける
ことにより、発光輝度や半減寿命の値を著しく向上させ
ることができる。
Further, in forming the organic EL device of the first invention, or in forming the organic EL device of the second invention described later, the space between the cathode layer and the electron injection region and the space between the anode layer and the light emitting region are formed. It is preferable to provide an interface layer during or any one of them. By providing the interface layer in this manner, the values of the emission luminance and the half-life can be significantly improved.

【0031】また、本発明の別の有機EL素子の態様
(第2の発明)によれば、少なくとも陽極層、発光域、
電子注入域および陰極層を順次に積層した構造を有して
おり、電子注入域に、電子輸送性化合物と、仕事関数が
2.9eV以下の還元性ドーパントとを含有するととも
に、当該電子注入域の電子親和力を1.8〜3.6eV
の範囲内の値とし、かつ、有機発光域に、下記一般式
(1)〜(3)で表されるいずれか一つのスチリル基を
有する芳香族環化合物を含有することを特徴とする。
According to another aspect of the organic EL device of the present invention (second invention), at least the anode layer, the light emitting region,
It has a structure in which an electron injection region and a cathode layer are sequentially laminated. The electron injection region contains an electron transporting compound and a reducing dopant having a work function of 2.9 eV or less. Electron affinity of 1.8 to 3.6 eV
And the organic light-emitting region contains an aromatic ring compound having any one styryl group represented by the following general formulas (1) to (3).

【0032】[0032]

【化13】 Embedded image

【0033】[一般式(1)中、Ar1は、炭素数が6
〜40の芳香族基であり、Ar2、Ar3、およびAr4
は、それぞれ水素原子または炭素数が6〜40の芳香族
基であり、Ar1、Ar2、Ar3、およびAr4の少なく
とも一つは芳香族基であり、縮合数nは、1〜6の整数
である。]
[In the general formula (1), Ar 1 has 6 carbon atoms.
To 40 aromatic groups, Ar 2 , Ar 3 , and Ar 4
Is a hydrogen atom or an aromatic group having 6 to 40 carbon atoms, at least one of Ar 1 , Ar 2 , Ar 3 and Ar 4 is an aromatic group, and the condensation number n is 1 to 6 Is an integer. ]

【0034】[0034]

【化14】 Embedded image

【0035】[一般式(2)中、Ar5は、炭素数が6
〜40の芳香族基であり、Ar6およびAr7は、それぞ
れ水素原子または炭素数が6〜40の芳香族基であり、
Ar5、Ar6およびAr7の少なくとも一つはスチリル
基で置換されており、縮合数mは、1〜6の整数であ
る。]
[In the general formula (2), Ar 5 has 6 carbon atoms.
An 40 aromatic group, Ar 6 and Ar 7, hydrogen atom or carbon atoms each an aromatic group having 6 to 40,
At least one of Ar 5 , Ar 6 and Ar 7 is substituted with a styryl group, and the condensed number m is an integer of 1 to 6. ]

【0036】[0036]

【化15】 Embedded image

【0037】[一般式(3)中、Ar8およびAr
14は、炭素数が6〜40の芳香族基であり、Ar9〜A
13は、それぞれ水素原子または炭素数が6〜40の芳
香族基であり、Ar8〜Ar14の少なくとも一つはスチ
リル基で置換されており、縮合数p、q、r、sは、そ
れぞれ0または1である。]
[In the general formula (3), Ar 8 and Ar
14 is an aromatic group having 6 to 40 carbon atoms, and Ar 9 to A
r 13 is a hydrogen atom or an aromatic group having 6 to 40 carbon atoms, at least one of Ar 8 to Ar 14 is substituted with a styryl group, and the condensed numbers p, q, r, and s are It is 0 or 1, respectively. ]

【0038】このように電子注入域に、仕事関数として
特定値を有する還元性ドーパントを含有することによ
り、電子輸送性化合物が酸化した場合にも、効率的に還
元してアニオン状態とすることができる。したがって、
電荷移動錯体またはエキシプレックスの発生を有効に防
止して、有機EL素子における駆動電圧の低減、発光輝
度の向上や長寿命化を図ることができる。すなわち、第
2の発明においては、還元性ドーパントの還元能力が高
いために、第1の発明と異なり、電子輸送性化合物に窒
素含有芳香族環や電気吸引基といった窒素含有基を含ん
でいたとしても、発光域の構成材料と反応することを抑
制することができるという利点がある。
As described above, by including a reducing dopant having a specific value as a work function in the electron injection region, even when the electron transporting compound is oxidized, it can be efficiently reduced to an anion state. it can. Therefore,
By effectively preventing the generation of the charge transfer complex or the exciplex, it is possible to reduce the driving voltage, improve the emission luminance, and extend the life of the organic EL element. That is, in the second invention, unlike the first invention, the electron-transporting compound contains a nitrogen-containing group such as a nitrogen-containing aromatic ring or an electron-withdrawing group because the reducing ability of the reducing dopant is high. Also, there is an advantage that the reaction with the constituent material in the light emitting region can be suppressed.

【0039】また、このように電子注入域の電子親和力
を制限することにより、電子注入域と発光域との界面に
おいて、電荷移動錯体またはエキシプレックスが発生す
ることを抑制できると共に、電子注入域と発光域とのブ
ロッキング接合の発生も抑制することができる。したが
って、有機EL素子における発光輝度の向上や長寿命化
をさらに図ることができる。
By limiting the electron affinity of the electron injection region in this way, it is possible to suppress the generation of a charge transfer complex or exciplex at the interface between the electron injection region and the light emitting region, and to reduce the electron injection region. The occurrence of blocking junction with the light emitting region can also be suppressed. Therefore, it is possible to further improve the emission luminance and extend the life of the organic EL element.

【0040】また、第2の発明の有機EL素子を構成す
るにあたり、芳香族環化合物におけるスチリル基が、下
記一般式(4)で表されるスチリル基であることが好ま
しい。
In constituting the organic EL device of the second invention, the styryl group in the aromatic ring compound is preferably a styryl group represented by the following general formula (4).

【0041】[0041]

【化16】 Embedded image

【0042】[一般式(4)中、Ar15Ar16、および
Ar17は、それぞれ水素原子または炭素数が6〜40の
芳香族基である。]
[In the general formula (4), Ar 15 Ar 16 and Ar 17 are each a hydrogen atom or an aromatic group having 6 to 40 carbon atoms. ]

【0043】また、第2の発明の有機EL素子を構成す
るにあたり、還元性ドーパントが、Na、K、Rb、C
s、Ca、SrおよびBaからなる群から選択される少
なくとも一つのアルカリ金属またはアルカリ土類金属で
あることが好ましい。これらの還元性ドーパントは、L
iよりも還元能力が高く、比較的少量の添加により、有
機EL素子における発光輝度の向上、例えば、電圧7V
印加条件で500cd/m2以上の高い値が得られ、ま
た、長寿命化、例えば1000時間以上の半減寿命を得
ることができる。
In constituting the organic EL device of the second invention, Na, K, Rb, C
It is preferably at least one alkali metal or alkaline earth metal selected from the group consisting of s, Ca, Sr and Ba. These reducing dopants are L
i has a higher reducing ability than i, and the addition of a relatively small amount improves the emission luminance of the organic EL element, for example, a voltage of 7 V
Under application conditions, a high value of 500 cd / m 2 or more can be obtained, and a long life, for example, a half life of 1000 hours or more can be obtained.

【0044】また、第2の発明の有機EL素子を構成す
るにあたり、電子輸送性化合物が、含窒素複素環化合物
を含むことが好ましい。含窒素複素環化合物は、電子輸
送性に優れており、電子注入性がさらに向上するためで
ある。
In constituting the organic EL device of the second invention, the electron transporting compound preferably contains a nitrogen-containing heterocyclic compound. This is because the nitrogen-containing heterocyclic compound is excellent in electron transportability and further improves electron injectability.

【0045】また、第2の発明の有機EL素子を構成す
るにあたり、含窒素複素環化合物が、含窒素錯体、キノ
キサリン誘導体、キノリン誘導体、オキサジアゾール誘
導体、チアジアゾール誘導体およびトリアゾール誘導体
からなる群から選択される少なくとも一つの化合物であ
ることが好ましい。
In constituting the organic EL device of the second invention, the nitrogen-containing heterocyclic compound is selected from the group consisting of a nitrogen-containing complex, a quinoxaline derivative, a quinoline derivative, an oxadiazole derivative, a thiadiazole derivative and a triazole derivative. Preferably, at least one compound is used.

【0046】また、第2の発明の有機EL素子を構成す
るにあたり、電子輸送性化合物と還元性ドーパントとの
添加比率を1:20〜20:1(モル比)の範囲内の値
とすることが好ましい。電子輸送性化合物と還元性ドー
パントとの添加比率がこれらの範囲外となると、有機E
L素子の発光輝度が低下したり、寿命が短くなる傾向が
ある。
Further, in constituting the organic EL device of the second invention, the addition ratio of the electron transporting compound and the reducing dopant is set to a value within the range of 1:20 to 20: 1 (molar ratio). Is preferred. When the addition ratio of the electron transporting compound and the reducing dopant is out of these ranges, the organic E
The light emission luminance of the L element tends to decrease and the life tends to be shortened.

【0047】また、第2の発明の有機EL素子を構成す
るにあたり、電子注入域のガラス転移点を100℃以上
の値とすることが好ましい。このように電子注入域のガ
ラス転移点を制限することにより、有機EL素子の耐熱
温度を上げて、有機EL素子の長寿命化を図ることがで
きる。
Further, in constituting the organic EL device of the second invention, it is preferable to set the glass transition point of the electron injection region to a value of 100 ° C. or higher. By limiting the glass transition point in the electron injection region in this way, the heat-resistant temperature of the organic EL element can be increased, and the life of the organic EL element can be extended.

【0048】また、第2の発明の有機EL素子を構成す
るにあたり、発光域と電子注入域とに、同一種類の電子
輸送性化合物を使用することが好ましい。両域に、この
ように同一種類の電子輸送性化合物を含有することによ
り、優れた密着性が得られ、電子注入領域から発光域に
スムーズに電子が移動できるとともに、機械的強度を向
上させることができる。
Further, in constituting the organic EL device of the second invention, it is preferable to use the same kind of electron transporting compound in the light emitting region and the electron injection region. By containing the same type of electron transporting compound in both regions, excellent adhesion can be obtained, electrons can smoothly move from the electron injection region to the light emitting region, and the mechanical strength is improved. Can be.

【0049】[0049]

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、この発明
の実施の形態について説明する。なお、参照する図面
は、この発明が理解できる程度に各構成成分の大きさ、
形状および配置関係を概略的に示してあるに過ぎない。
したがって、この発明は図示例にのみ限定されるもので
はない。また、図面では、断面を表すハッチングを省略
する場合がある。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. It should be noted that the drawings to be referred to show the size of each component so that the present invention can be understood,
It merely shows the shape and arrangement.
Therefore, the present invention is not limited only to the illustrated example. In the drawings, hatching representing a cross section may be omitted.

【0050】<第1の実施形態>まず、図1を参照し
て、本発明の有機EL素子における第1の実施形態につ
いて説明する。図1は、有機EL素子100の断面図で
あり、陽極層10、発光域12、電子注入域14および
陰極層16を、基板上(図示せず。)に順次に積層した
構造を有していることを表している。以下、第1の実施
形態における特徴的な部分である電子注入域14および
発光域12について中心に説明する。したがって、その
他の構成部分、例えば、陽極層10や陰極層16等の構
成や製法については簡単に説明するものとし、言及して
いない部分については、有機EL素子の分野において一
般的に公知な構成や製法を採ることができる。
First Embodiment First, a first embodiment of the organic EL device of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a cross-sectional view of an organic EL device 100 having a structure in which an anode layer 10, a light emitting region 12, an electron injection region 14, and a cathode layer 16 are sequentially laminated on a substrate (not shown). It represents that it is. Hereinafter, the electron injection region 14 and the light emission region 12 which are characteristic portions of the first embodiment will be mainly described. Therefore, other components, for example, the configurations and manufacturing methods of the anode layer 10 and the cathode layer 16 and the like will be briefly described, and the portions not mentioned will be configurations generally known in the field of organic EL devices. And a manufacturing method can be adopted.

【0051】(1)電子注入域 (芳香族環化合物)第1の実施形態における電子注入域
は、窒素原子を含まない芳香族環からなる芳香族環化合
物(単に、芳香族環化合物と称する場合がある。)、す
なわち、炭素(C)および水素(H)からなる芳香族環
を含む化合物、または、炭素(C)、水素(H)および
酸素(O)からなる芳香族環を含む化合物を含有してい
る。ただし、芳香族環以外には、窒素原子を含むことは
差し支えなく、窒素原子を含まない芳香族環同士を、例
えば窒素原子により結合することはむしろ好ましい。ま
た、炭素および水素からなる芳香族環の化合物と、炭
素、水素および酸素からなる芳香族環の化合物とは、そ
れぞれ単独で使用しても良いし、あるいは組み合わせて
使用しても良い。
(1) Electron Injection Zone (Aromatic Ring Compound) The electron injection zone in the first embodiment is an aromatic ring compound composed of an aromatic ring containing no nitrogen atom (when simply referred to as an aromatic ring compound). That is, a compound containing an aromatic ring composed of carbon (C) and hydrogen (H) or a compound containing an aromatic ring composed of carbon (C), hydrogen (H) and oxygen (O). Contains. However, other than the aromatic ring, a nitrogen atom may be contained, and it is rather preferable that aromatic rings not containing a nitrogen atom are bonded to each other by, for example, a nitrogen atom. Further, the compound of the aromatic ring composed of carbon and hydrogen and the compound of the aromatic ring composed of carbon, hydrogen and oxygen may be used alone or in combination.

【0052】ここで、好ましい窒素原子を含まない芳香
族環化合物における芳香族環としては、例えば、アント
ラセン、フルオレン、ペリレン、ピレン、フェナントレ
ン、クリセン、テトラセン、ルブレン、ターフェニレ
ン、クォーターフェニレン、セクシフェニレン、トリフ
ェニレン、ピセン、コロネル、ジフェニルアントラセ
ン、ベンツ[a]アントラセンおよびビナフタレンからな
る群から選択される少なくとも一つの芳香族環が挙げら
れる。また、窒素原子を含まない芳香族環化合物におい
て、これらの芳香族環のうち、三つ以上の環が縮合した
芳香族環、例えばアントラセン等を含有することがより
好ましい。このように三つ以上の環が縮合した芳香族環
を有することにより、電子移動性が高まって、有機EL
素子の発光輝度を向上させたり、高速応答性を高めるこ
とができる。
The preferred aromatic ring in the aromatic ring compound not containing a nitrogen atom includes, for example, anthracene, fluorene, perylene, pyrene, phenanthrene, chrysene, tetracene, rubrene, terphenylene, quarterphenylene, sexifphenylene, Examples include at least one aromatic ring selected from the group consisting of triphenylene, picene, coronel, diphenylanthracene, benz [a] anthracene, and binaphthalene. Further, it is more preferable that the aromatic ring compound containing no nitrogen atom contains an aromatic ring obtained by condensing three or more of these aromatic rings, for example, anthracene. By having an aromatic ring in which three or more rings are condensed, electron mobility is increased, and
The light emission luminance of the element can be improved, and high-speed response can be improved.

【0053】また、窒素原子を含まない芳香族環化合物
は、スチリル基置換された芳香族環、ジスチリル基置換
された芳香族環またはトリススチリル基置換された芳香
族環を有するとさらに良い。このようにスチリル基置換
(ジスチリル基置換およびトリスチリル基置換を含む。
以下、同様である。)された芳香族環を有することによ
り、有機EL素子の発光輝度や寿命をより向上させるこ
とができる。
Further, the aromatic ring compound containing no nitrogen atom more preferably has a styryl group-substituted aromatic ring, a distyryl group-substituted aromatic ring or a tristyryl group-substituted aromatic ring. Thus, styryl group substitution (including distyryl group substitution and tristyryl group substitution).
Hereinafter, the same applies. ), The light emission luminance and the life of the organic EL element can be further improved.

【0054】ここで、スチリル基置換された基を含む芳
香族環化合物としては、例えば、発光域に使用される一
般式(1)〜(3)で表される芳香族環化合物と同様の
芳香族環化合物が挙げられる。また、芳香族環化合物に
おけるスチリル基が、発光域に使用される芳香族環化合
物と同様に、一般式(4)で表されるスチリル基である
ことが好ましい。
Here, examples of the aromatic ring compound containing a styryl group-substituted group include the same aromatic ring compounds as those represented by formulas (1) to (3) used in the emission region. Group ring compounds. Further, the styryl group in the aromatic ring compound is preferably a styryl group represented by the general formula (4), similarly to the aromatic ring compound used in the emission region.

【0055】また、ジスチリル置換された基を含有する
芳香族環化合物は、例えば、下記の一般式(5)に示す
構造式で表される化合物を使用することが好ましい。 Ar18−L−Ar19 …(5) 上記の(5)式において、Lは、炭素数6〜30のアリ
ーレン基である。このアリーレン基としては、例えば、
フェニレン、ビフェニレン、ナフチレン、アントラセン
ディールが好ましく、さらには、アリーレン基の構造と
して、単結晶であることが望ましい。また、Ar18およ
びAr19としては、例えば、ジフェニルアントラセン、
ジフェニルピレンが望ましい。
As the aromatic ring compound containing a distyryl-substituted group, for example, a compound represented by the following general formula (5) is preferably used. Ar 18 -L-Ar 19 (5) In the above formula (5), L is an arylene group having 6 to 30 carbon atoms. As the arylene group, for example,
Phenylene, biphenylene, naphthylene, and anthracendil are preferred, and the structure of the arylene group is preferably a single crystal. As Ar 18 and Ar 19 , for example, diphenylanthracene,
Diphenylpyrene is preferred.

【0056】また、一般式(1)〜(3)または(5)
で表される芳香族環化合物を、置換基でさらに置換する
ことが好ましい。このような置換基としては、例えば、
炭素数が1〜30のアルキル基、炭素数が1〜30のア
ルキルオキシ基、炭素数が6〜30のアリールアルキル
基、ジアリールアミノ基、N−アルキルカルバゾリル基
またはN−フェニルカルバゾリル基が望ましい。これら
の置換基で置換することにより、発光効率の低い錯体の
発生を効率的に抑制することができる。
The formulas (1) to (3) or (5)
Is preferably further substituted with a substituent. Such substituents include, for example,
An alkyl group having 1 to 30 carbon atoms, an alkyloxy group having 1 to 30 carbon atoms, an arylalkyl group having 6 to 30 carbon atoms, a diarylamino group, an N-alkylcarbazolyl group, or N-phenylcarbazolyl Groups are preferred. By substitution with these substituents, generation of a complex having low luminous efficiency can be efficiently suppressed.

【0057】(還元性ドーパント)第1の実施形態にお
ける電子注入域は、還元性ドーパントを含有しているこ
とを特徴とする。ここで、還元性ドーパントとは、芳香
族環化合物が酸化された場合に、それを還元できる物質
と定義される。したがって、還元性ドーパントは、一定
の還元性を有するものであれば特に制限されるものでは
ないが、具体的に、アルカリ金属、アルカリ土類金属、
希土類金属、アルカリ金属の酸化物、アルカリ金属のハ
ロゲン化物、アルカリ土類金属の酸化物、アルカリ土類
金属のハロゲン化物、希土類金属の酸化物または希土類
金属のハロゲン化物からなる群から選択される少なくと
も一つの物質であることが好ましい。
(Reducing Dopant) The electron injection region in the first embodiment is characterized in that it contains a reducing dopant. Here, the reducing dopant is defined as a substance that can reduce an aromatic ring compound when it is oxidized. Therefore, the reducing dopant is not particularly limited as long as it has a certain reducing property, specifically, an alkali metal, an alkaline earth metal,
Rare earth metal, alkali metal oxide, alkali metal halide, alkaline earth metal oxide, alkaline earth metal halide, rare earth metal oxide or rare earth metal halide It is preferably one substance.

【0058】好ましいアルカリ金属としては、例えば、
Li(リチウム、仕事関数:2.93eV)、Na(ナ
トリウム、仕事関数:2.36eV)、K(カリウム、
仕事関数:2.3eV)、Rb(ルビジウム、仕事関
数:2.16eV)およびCs(セシウム、仕事関数:
1.95eV)が挙げられる。なお、括弧内の仕事関数
の値は、化学便覧(基礎編II,P493,日本化学会
編)に記載されたものであり、以下同様である。また、
好ましいアルカリ土類金属としては、例えば、Ca(カ
ルシウム、仕事関数:2.9eV)、Mg(マグネシウ
ム、仕事関数:3.66eV)、Ba(バリウム、仕事
関数:2.52eV)、およびSr(ストロンチウム、
仕事関数:2.0〜2.5eV)があげられる。なお、
ストロンチウムの仕事関数の値は、フィジィックス オ
ブ セミコンダクターデバイス(N.Y.ワイロー19
69年,P366)に記載されたものである。また、好
ましい希土類金属としては、例えば、Yb(イッテルビ
ウム、仕事関数:2.6eV)、Eu(ユーロビウム、
仕事関数:2.5eV)、Gd(ガドニウム、仕事関
数:3.1eV)およびEn(エルビウム、仕事関数:
2.5eV)があげられる。
Preferred alkali metals include, for example,
Li (lithium, work function: 2.93 eV), Na (sodium, work function: 2.36 eV), K (potassium,
Work function: 2.3 eV), Rb (rubidium, work function: 2.16 eV) and Cs (cesium, work function:
1.95 eV). The values of the work functions in parentheses are described in the Chemical Handbook (Basic Edition II, P493, edited by The Chemical Society of Japan), and the same applies hereinafter. Also,
Preferred alkaline earth metals include, for example, Ca (calcium, work function: 2.9 eV), Mg (magnesium, work function: 3.66 eV), Ba (barium, work function: 2.52 eV), and Sr (strontium) ,
Work function: 2.0 to 2.5 eV). In addition,
The value of the work function of strontium is based on the Physics of Semiconductor device (NY Wilo 19
69, p. 366). Preferred rare earth metals include, for example, Yb (ytterbium, work function: 2.6 eV), Eu (eurobium,
Work function: 2.5 eV), Gd (gadnium, work function: 3.1 eV) and En (erbium, work function:
2.5 eV).

【0059】また、好ましいアルカリ金属酸化物として
は、例えば、Li2O、LiOおよびNaOがあげられ
る。また、好ましいアルカリ土類金属酸化物としては、
例えば、CaO、BaO、SrO、BeOおよびMgO
があげられる。
Preferred alkali metal oxides include, for example, Li 2 O, LiO and NaO. Preferred alkaline earth metal oxides include:
For example, CaO, BaO, SrO, BeO and MgO
Is raised.

【0060】また、好ましいアルカリ金属のハロゲン化
物としては、例えば、LiF、NaFおよびKFといっ
たフッ化物のほかに、LiCl、KClおよびNaCl
が挙げられる。また、好ましいアルカリ土類金属のハロ
ゲン化物としては、例えば、CaF2、BaF2、SrF
2、MgF2およびBeF2といったフッ化物や、フッ化
物以外のハロゲン化物が挙げられる。
Preferred alkali metal halides include, for example, fluorides such as LiF, NaF and KF, as well as LiCl, KCl and NaCl.
Is mentioned. Preferred alkaline earth metal halides include, for example, CaF 2 , BaF 2 , SrF
2, fluorides such as MgF 2 and BeF 2, and halides other than fluorides.

【0061】また、好ましい還元性ドーパントとして、
アルカリ金属が配位した芳香族化合物も挙げられる。こ
のアルカリ金属が配位した芳香族化合物は、例えば、下
記一般式(6)で表される。 A+Ar20-…(6) ただし、一般式(6)中のAは、アルカリ金属を表す。
また、Ar20は、炭素数10〜40の芳香族化合物であ
る。この(6)式で表される芳香族化合物としては、例
えば、アントラセン、ナフタレン、ジフェニルアントラ
セン、ターフェニル、クォーターフェニル、キンクフェ
ニル、セクシフェニルおよびこれらの誘導体があげられ
る。
As a preferable reducing dopant,
An aromatic compound coordinated with an alkali metal is also included. The aromatic compound coordinated with the alkali metal is represented by, for example, the following general formula (6). A + Ar 20- (6) where A in the general formula (6) represents an alkali metal.
Ar 20 is an aromatic compound having 10 to 40 carbon atoms. Examples of the aromatic compound represented by the formula (6) include anthracene, naphthalene, diphenylanthracene, terphenyl, quarterphenyl, kinkphenyl, sexiphenyl and derivatives thereof.

【0062】次に、電子注入域における還元性ドーパン
トの添加量について説明する。還元性ドーパントの添加
量を、電子注入域を構成する材料全体を100重量%と
したときに、0.01〜50重量%の範囲内の値とする
ことが好ましい。還元性ドーパントの添加量が、0.0
1重量%未満となると、有機EL素子の発光輝度が低下
したり、寿命が短くなる傾向がある。一方、還元性ドー
パントの添加量が50重量%を超えると、逆に、発光輝
度が低下したり、寿命が短くなる傾向がある。したがっ
て、発光輝度や寿命のバランスがより良好となる観点か
ら、還元性ドーパントの添加量を0.2〜20重量%の
範囲内の値とすることがより好ましい。
Next, the amount of the reducing dopant added in the electron injection region will be described. The amount of the reducing dopant to be added is preferably set to a value within the range of 0.01 to 50% by weight when the entire material constituting the electron injection region is 100% by weight. When the amount of the reducing dopant added is 0.0
When the content is less than 1% by weight, the emission luminance of the organic EL element tends to decrease and the life tends to be shortened. On the other hand, when the addition amount of the reducing dopant exceeds 50% by weight, on the contrary, the emission luminance tends to decrease and the life tends to be shortened. Therefore, it is more preferable to set the amount of the reducing dopant to a value in the range of 0.2 to 20% by weight from the viewpoint that the balance between the emission luminance and the life becomes better.

【0063】また、還元性ドーパントの添加量に関し
て、芳香族環化合物と還元性ドーパントとの添加比率を
1:20〜20:1(モル比)の範囲内の値とすること
が好ましい。電子輸送性化合物と還元性ドーパントとの
添加比率がこれらの範囲外となると、有機EL素子の発
光輝度が低下したり、寿命が短くなる傾向がある。した
がって、芳香族環化合物と還元性ドーパントとの添加比
率を1:10〜10:1(モル比)の範囲内の値とする
ことがより好ましく、1:5〜5:1の範囲内の値とす
ることがさらに好ましい。
Further, with respect to the addition amount of the reducing dopant, it is preferable that the addition ratio between the aromatic ring compound and the reducing dopant is a value within a range of 1:20 to 20: 1 (molar ratio). When the addition ratio of the electron transporting compound and the reducing dopant is out of these ranges, the emission luminance of the organic EL device tends to decrease and the life tends to be shortened. Therefore, the addition ratio of the aromatic ring compound to the reducing dopant is more preferably set to a value within the range of 1:10 to 10: 1 (molar ratio), and a value within the range of 1: 5 to 5: 1. More preferably,

【0064】(電子親和力)また、第1実施形態におけ
る電子注入域の電子親和力を1.8〜3.6eVの範囲
内の値とすることが好ましい。電子親和力の値が1.8
eV未満となると、電子注入性が低下し、駆動電圧の上
昇,発光効率の低下をまねく傾向があり、一方で、電子
親和力の値が3.6eVを超えると、発光効率の低い錯
体が発生しやすくなったり、ブロッキング接合の発生を
効率的に抑制することができる。したがって、電子注入
域の電子親和力を、1.9〜3.0eVの範囲内の値と
することがより好ましく、2.0〜2.5eVの範囲内
の値とすることがさらに好ましい。
(Electron Affinity) The electron affinity of the electron injection region in the first embodiment is preferably set to a value within the range of 1.8 to 3.6 eV. The value of electron affinity is 1.8
If it is less than eV, the electron injecting property tends to decrease, leading to an increase in driving voltage and a decrease in luminous efficiency. On the other hand, when the value of electron affinity exceeds 3.6 eV, a complex having low luminous efficiency is generated. Thus, the occurrence of blocking junction can be suppressed efficiently. Therefore, the electron affinity in the electron injection region is more preferably set to a value within the range of 1.9 to 3.0 eV, and even more preferably set to a value within the range of 2.0 to 2.5 eV.

【0065】また、電子注入域と発光域との電子親和力
の差を1.2eV以下の値とすることが好ましく、0.
5eV以下の値とすることがより好ましい。この電子親
和力の差が小さいほど、電子注入域から発光域への電子
注入が容易となり、高速応答可能な有機EL素子とする
ことができる。
The difference in electron affinity between the electron injection region and the light emission region is preferably set to a value of 1.2 eV or less.
More preferably, the value is 5 eV or less. The smaller the difference in electron affinity, the easier the electron injection from the electron injection region to the light emission region, and a high-speed response organic EL device can be obtained.

【0066】(ガラス転移点)また、第1実施形態にお
ける電子注入域のガラス転移点(ガラス転移温度)を、
100℃以上の値とするのが好ましく、より好ましく
は、105〜200℃の範囲内の値とすることである。
このように電子注入域のガラス転移点を制限することに
より、有機EL素子100の耐熱温度を容易に85℃以
上とすることができる。したがって、発光時に、電流注
入層から発光域へ電流が注入されてジュール熱が発生し
たとしても、電子注入域が短時間で破壊される傾向が少
なくなり、有機EL素子の長寿命化を図ることができ
る。なお、電子注入域のガラス転移点は、電子注入域を
構成する成分について、示差熱走査型熱量計(DSC)
を用い、窒素気流中、昇温速度10℃/分の条件で加熱
した場合に得られる比熱変化曲線から、比熱の変化点と
して求めることができる。この点、他の実施形態や実施
例においても同様である。
(Glass Transition Point) The glass transition point (glass transition temperature) of the electron injection region in the first embodiment is
The value is preferably 100 ° C. or more, more preferably a value in the range of 105 to 200 ° C.
By limiting the glass transition point in the electron injection region in this way, the heat-resistant temperature of the organic EL element 100 can be easily set to 85 ° C. or higher. Therefore, even when a current is injected from the current injection layer into the light emitting region during light emission and Joule heat is generated, the tendency of the electron injection region to be destroyed in a short time is reduced, and the life of the organic EL element is extended. Can be. The glass transition point of the electron injection region is determined by the differential thermal scanning calorimeter (DSC) for the components constituting the electron injection region.
Can be determined as a specific heat change point from a specific heat change curve obtained when heating is performed in a nitrogen gas stream at a rate of temperature increase of 10 ° C./min. This point is the same in other embodiments and examples.

【0067】(エネルギーギャップ)また、第1実施形
態における電子注入域のエネルギーギャップ(バンドギ
ャップエネルギー)を2.7eV以上の値とすることが
好ましく、3.0eV以上の値とすることがより好まし
い。このように、エネルギーギャップの値を所定値以
上、例えば2.7eV以上と大きくしておけば、正孔が
発光域を超えて電子注入域に移動することが少なくな
る。したがって、正孔と電子との再結合の効率が向上
し、有機EL素子の発光輝度が高まるとともに、電子注
入域自体が発光することを回避することができる。
(Energy Gap) The energy gap (band gap energy) of the electron injection region in the first embodiment is preferably set to a value of 2.7 eV or more, and more preferably to a value of 3.0 eV or more. . As described above, if the value of the energy gap is set to a predetermined value or more, for example, 2.7 eV or more, holes are less likely to move beyond the light emitting region to the electron injection region. Therefore, the efficiency of recombination of holes and electrons is improved, the light emission luminance of the organic EL element is increased, and light emission in the electron injection region itself can be avoided.

【0068】(電子注入域の構造)また、第1実施形態
における電子注入域の構造についても、特に制限される
ものではなく、一層構造に限らず、例えば、二層構造ま
たは三層構造であっても良い。また、電子注入域の厚さ
について特に制限されるものではないが、例えば0.1
nm〜1μmの範囲内の値とするのが好ましく、1〜5
0nmの範囲内の値とするのがより好ましい。
(Structure of Electron Injection Area) The structure of the electron injection area in the first embodiment is not particularly limited and is not limited to a single-layer structure. For example, it has a two-layer structure or a three-layer structure. May be. Further, the thickness of the electron injection region is not particularly limited.
Preferably, the value is in the range of nm to 1 μm,
More preferably, the value is in the range of 0 nm.

【0069】(電子注入域の形成方法)次に、電子注入
域を形成する方法について説明する。電子注入域の形成
方法については、均一な厚さを有する薄膜層として形成
出来れば特に制限されるものではないが、例えば、蒸着
法、スピンコート法、キャスト法、LB法等の公知の方
法を適用することができる。なお、窒素原子を含まない
芳香族環化合物と、還元性ドーパントとは同時蒸着する
ことが好ましいが、この蒸着法については、第6の実施
形態において詳述する。
(Method of Forming Electron Injection Area) Next, a method of forming the electron injection area will be described. The method for forming the electron injection region is not particularly limited as long as it can be formed as a thin film layer having a uniform thickness. For example, a known method such as an evaporation method, a spin coating method, a casting method, and an LB method may be used. Can be applied. Note that it is preferable that the aromatic ring compound containing no nitrogen atom and the reducing dopant be co-evaporated, and this evaporation method will be described in detail in the sixth embodiment.

【0070】また、電子注入域と、発光域の形成方法を
一致させることが好ましい。例えば、発光域を蒸着法で
形成する場合には、電子注入域も蒸着法で形成するのが
好ましい。このように同一方法で製膜すると、電子注入
域と発光域とを連続的に製膜できるので、設備の簡略化
や精算時間の短縮を図る上で有利である。また、電子注
入域と発光域とが酸化される機会が少なくなるので、有
機EL素子における発光輝度を向上させることも可能と
なる。
Further, it is preferable that the method of forming the electron injection region and the method of forming the light emitting region are the same. For example, when the light emitting region is formed by a vapor deposition method, it is preferable that the electron injection region is also formed by a vapor deposition method. When the film is formed by the same method as described above, the electron injection region and the light emitting region can be continuously formed, which is advantageous in simplifying the equipment and shortening the settlement time. Further, since the chances of oxidizing the electron injection region and the light emitting region are reduced, the light emission luminance of the organic EL element can be improved.

【0071】(2)発光域 (構成材料)発光域の構成材料として使用する有機発光
材料は、以下の3つの機能を併せ持つことが好ましい。 (a)電荷の注入機能:電界印加時に陽極あるいは正孔
注入層から正孔を注入することができる一方、陰極層あ
るいは電子注入域から電子を注入することができる機能 (b)輸送機能:注入された正孔および電子を電界の力
で移動させる機能 (c)発光機能:電子と正孔の再結合の場を提供し、こ
れらを発光につなげる機能 ただし、上記(a)〜(c)の各機能全てを併せもつこ
とは、必ずしも必要ではなく、例えば正孔の注入輸送性
が電子の注入輸送性より大きく優れているものの中にも
有機発光材料として好適なものがある。本発明の目的の
一つは、発光域への電子の移動を促進し電圧の低下させ
るものである。
(2) Light-Emitting Region (Constituent Material) The organic light-emitting material used as a constituent material of the light-emitting region preferably has the following three functions. (A) Charge injection function: a function of injecting holes from an anode or a hole injection layer when an electric field is applied, and a function of injecting electrons from a cathode layer or an electron injection region. (B) Transport function: injection (C) Light-emitting function: a function of providing a field for recombination of electrons and holes and linking them to light emission, provided that the above (a) to (c) It is not always necessary to have all of the functions together. For example, some of the materials having a hole injection / transport property larger than the electron injection / transport property are suitable as organic light emitting materials. One of the objects of the present invention is to promote the transfer of electrons to the light emitting region and reduce the voltage.

【0072】したがって、本発明においては、発光域に
下記一般式(1)〜(3)で表されるスチリル基を有す
る芳香族環化合物を使用することを特徴とする。なお、
スチリル基としては、上述した一般式(4)で表される
スチリル基が好ましい。
Accordingly, the present invention is characterized in that an aromatic ring compound having a styryl group represented by the following general formulas (1) to (3) is used in the light emitting region. In addition,
As the styryl group, a styryl group represented by the above general formula (4) is preferable.

【0073】[0073]

【化17】 Embedded image

【0074】[一般式(1)中、Ar1は、炭素数が6
〜40の芳香族基であり、Ar2、Ar3、およびAr4
は、それぞれ水素原子または炭素数が6〜40の芳香族
基であり、Ar1、Ar2、Ar3、およびAr4の少なく
とも一つは芳香族基であり、縮合数nは、1〜6の整数
である。]
[In the general formula (1), Ar 1 has 6 carbon atoms.
To 40 aromatic groups, Ar 2 , Ar 3 , and Ar 4
Is a hydrogen atom or an aromatic group having 6 to 40 carbon atoms, at least one of Ar 1 , Ar 2 , Ar 3 and Ar 4 is an aromatic group, and the condensation number n is 1 to 6 Is an integer. ]

【0075】[0075]

【化18】 Embedded image

【0076】[一般式(2)中、Ar5は、炭素数が6
〜40の芳香族基であり、Ar6およびAr7は、それぞ
れ水素原子または炭素数が6〜40の芳香族基であり、
Ar5、Ar6およびAr7の少なくとも一つはスチリル
基で置換されており、縮合数mは、1〜6の整数であ
る。]
[In the general formula (2), Ar 5 has 6 carbon atoms.
An 40 aromatic group, Ar 6 and Ar 7, hydrogen atom or carbon atoms each an aromatic group having 6 to 40,
At least one of Ar 5 , Ar 6 and Ar 7 is substituted with a styryl group, and the condensed number m is an integer of 1 to 6. ]

【0077】[0077]

【化19】 Embedded image

【0078】[一般式(3)中、Ar8およびAr
14は、炭素数が6〜40の芳香族基であり、Ar9〜A
13は、それぞれ水素原子または炭素数が6〜40の芳
香族基であり、Ar8〜Ar14の少なくとも一つはスチ
リル基で置換されており、縮合数p、q、r、sは、そ
れぞれ0または1である。]
[In the general formula (3), Ar 8 and Ar
14 is an aromatic group having 6 to 40 carbon atoms, and Ar 9 to A
r 13 is a hydrogen atom or an aromatic group having 6 to 40 carbon atoms, at least one of Ar 8 to Ar 14 is substituted with a styryl group, and the condensed numbers p, q, r, and s are It is 0 or 1, respectively. ]

【0079】ここで、炭素数が6〜40の芳香族基のう
ち、好ましい核原子数5〜40のアリール基としては、
フェニル、ナフチル、アントラニル、フェナンスリル、
ピレニル、コロニル、ビフェニル、ターフェニル、ピロ
ーリル、フラニル、チオフェニル、ベンゾチオフェニ
ル、オキサジアゾリル、ジフェニルアントラニル、イン
ドリル、カルバゾリル、ピリジル、ベンゾキノリル等が
挙げられる。また、好ましい核原子数5〜40のアリー
レン基としては、フェニレン、ナフチレン、アントラニ
レン、フェナンスリレン、ピレニレン、コロニレン、ビ
フェニレン、ターフェニレン、ピローリレン、フラニレ
ン、チオフェニレン、ベンゾチオフェニレン、オキサジ
アゾリレン、ジフェニルアントラニレン、インドリレ
ン、カルバゾリレン、ピリジレン、ベンゾキノリレン等
が挙げられる。なお、炭素数が6〜40の芳香族基は、
さらに置換基により置換されているのも良く、好ましい
置換基として、炭素数1〜6のアルキル基(エチル基、
メチル基、i−プロピル基、n−プロピル基、s−ブチ
ル基、t−ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、シクロ
ペンチル基、シクロヘキシル基等)、炭素数1〜6のア
ルコキシ基(エトキシ基、メトキシ基、i−プロポキシ
基、n−プロポキシ基、s−ブトキシ基、t−ブトキシ
基、ペントキシ基、ヘキシルオキシ基、シクロペントキ
シ基、シクロヘキシルオキシ基等)、核原子数5〜40
のアリール基、核原子数5〜40のアリール基で置換さ
れたアミノ基、核原子数5〜40のアリール基を有する
エステル基、炭素数1〜6のアルキル基を有するエステ
ル基、シアノ基、ニトロ基、ハロゲン原子が挙げられ
る。したがって、一般式(1)で表されるスチリル基を
有する芳香族環化合物としては、具体的に、以下のよう
な芳香族環化合物が挙げられる。
Here, among the aromatic groups having 6 to 40 carbon atoms, preferred aryl groups having 5 to 40 nuclear atoms include:
Phenyl, naphthyl, anthranil, phenanthryl,
Pyrenyl, coronyl, biphenyl, terphenyl, pyrrolyl, furanyl, thiophenyl, benzothiophenyl, oxadiazolyl, diphenylanthranyl, indolyl, carbazolyl, pyridyl, benzoquinolyl and the like. Preferred arylene groups having 5 to 40 nuclear atoms include phenylene, naphthylene, anthranylene, phenanthrylene, pyrenylene, colonylene, biphenylene, terphenylene, pyrrolylene, furanylene, thiophenylene, benzothiophenylene, oxadiazolylene, and diphenylanthranylene. , Indolylene, carbazolylene, pyridylene, benzoquinolylene and the like. The aromatic group having 6 to 40 carbon atoms is
It may be further substituted with a substituent, and as a preferable substituent, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms (ethyl group,
A methyl group, an i-propyl group, an n-propyl group, an s-butyl group, a t-butyl group, a pentyl group, a hexyl group, a cyclopentyl group, a cyclohexyl group, etc.), an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms (ethoxy group, methoxy group) Group, i-propoxy group, n-propoxy group, s-butoxy group, t-butoxy group, pentoxy group, hexyloxy group, cyclopentoxy group, cyclohexyloxy group, etc.), 5 to 40 nuclear atoms
An aryl group, an amino group substituted with an aryl group having 5 to 40 nuclear atoms, an ester group having an aryl group having 5 to 40 nuclear atoms, an ester group having an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, a cyano group, Examples include a nitro group and a halogen atom. Therefore, specific examples of the aromatic ring compound having a styryl group represented by the general formula (1) include the following aromatic ring compounds.

【0080】[0080]

【化20】 Embedded image

【0081】[0081]

【化21】 Embedded image

【0082】[0082]

【化22】 Embedded image

【0083】[0083]

【化23】 Embedded image

【0084】[0084]

【化24】 Embedded image

【0085】[0085]

【化25】 Embedded image

【0086】また、一般式(2)で表されるスチリル基
を有する芳香族環化合物としては、具体的に、以下のよ
うな芳香族環化合物が挙げられる。
Further, specific examples of the aromatic ring compound having a styryl group represented by the general formula (2) include the following aromatic ring compounds.

【0087】[0087]

【化26】 Embedded image

【0088】[0088]

【化27】 Embedded image

【0089】[0089]

【化28】 Embedded image

【0090】[0090]

【化29】 Embedded image

【0091】[0091]

【化30】 Embedded image

【0092】[0092]

【化31】 Embedded image

【0093】[0093]

【化32】 Embedded image

【0094】[0094]

【化33】 Embedded image

【0095】また、一般式(3)で表されるスチリル基
を有する芳香族環化合物としては、具体的に、以下のよ
うな芳香族環化合物が挙げられる。
Further, specific examples of the aromatic ring compound having a styryl group represented by the general formula (3) include the following aromatic ring compounds.

【0096】[0096]

【化34】 Embedded image

【0097】[0097]

【化35】 Embedded image

【0098】[0098]

【化36】 Embedded image

【0099】[0099]

【化37】 Embedded image

【0100】[0100]

【化38】 Embedded image

【0101】[0101]

【化39】 Embedded image

【0102】また、発光域に、ベンゾチアゾール系、ベ
ンゾイミダゾール系、ベンゾオキサゾール系等の蛍光増
白剤や、スチリルベンゼン系化合物、8−キノリノール
誘導体を配位子とする金属錯体を併用することも好まし
い。また、ジスチリルアリーレン骨格の有機発光材料、
例えば4,4'一ビス(2,2−ジフェニルビニル)ビ
フェニル)等をホストとし、当該ホストに青色から赤色
までの強い蛍光色素、例えばクマリン系あるいはホスト
と同様の蛍光色素をドープしたものを併用することも好
適である。
Further, a fluorescent brightener such as a benzothiazole type, a benzimidazole type, a benzoxazole type, or a metal complex having a styrylbenzene compound or an 8-quinolinol derivative as a ligand may be used in the light emitting region. preferable. Also, an organic light-emitting material having a distyrylarylene skeleton,
For example, 4,4'-bis (2,2-diphenylvinyl) biphenyl) or the like is used as a host, and the host is used in combination with a strong fluorescent dye ranging from blue to red, for example, a coumarin-based dye or a fluorescent dye similar to the host. It is also preferred to do so.

【0103】また、優れた密着性が得られ、電子注入領
域から発光域にスムーズに電子が移動できるとともに、
機械的強度を向上させることができる観点から、発光域
の構成材料と電子注入域の構成材料とを部分的に一致さ
せ、窒素原子を含まない同一種類の芳香族環化合物を両
域に使用することが好ましい。すなわち、発光域と電子
注入域とに、上述した一般式(1)〜(3)で表される
芳香族環化合物をそれぞれ使用することが好ましい。な
お、発光域と電子注入域とで、同一種類の芳香族環化合
物が、それぞれにおいて50重量%以上であることが好
ましく、60重量%以上であることがより好ましい。
Also, excellent adhesion can be obtained, electrons can smoothly move from the electron injection region to the light emission region, and
From the viewpoint that the mechanical strength can be improved, the constituent material of the light emitting region and the constituent material of the electron injection region are partially matched, and the same type of aromatic ring compound containing no nitrogen atom is used in both regions. Is preferred. That is, it is preferable to use the aromatic ring compounds represented by the general formulas (1) to (3) in the light emitting region and the electron injection region, respectively. In the light emitting region and the electron injection region, the same kind of aromatic ring compound is preferably 50% by weight or more, and more preferably 60% by weight or more.

【0104】(形成方法)次に、発光域を形成する方法
について説明する。例えば、蒸着法、スピンコート法、
キャスト法、LB法等の公知の方法を適用することがで
きる。また、上述したように、電子注入域と発光域と
は、同一方法で形成することが好ましく、例えば、電子
注入域を蒸着法で製膜する場合には、発光域も蒸着法で
製膜することが好ましい。
(Forming Method) Next, a method of forming a light emitting area will be described. For example, evaporation method, spin coating method,
Known methods such as a casting method and an LB method can be applied. In addition, as described above, the electron injection region and the light emitting region are preferably formed by the same method. For example, when the electron injection region is formed by a vapor deposition method, the light emitting region is also formed by the vapor deposition method. Is preferred.

【0105】また、発光域は、気相状態の材料化合物か
ら沈着されて形成された薄膜や、溶液状態または液相状
態の材料化合物から固体化されて形成された膜である、
分子堆積膜とすることが好ましい。通常、この分子堆積
膜は、LB法により形成された薄膜(分子累積膜)と
は、凝集構造や高次構造の相違や、それに起因する機能
的な相違により区分することができる。さらには、樹脂
等の結着剤と有機発光材料とを溶剤に溶かして溶液とし
た後、これをスピンコート法等により薄膜化することに
よっても、発光域を形成することができる。
The light emitting region is a thin film formed by deposition from a material compound in a gaseous phase or a film formed by solidification from a material compound in a solution or liquid phase.
It is preferable to use a molecular deposition film. Usually, this molecular deposition film can be distinguished from a thin film (molecule accumulation film) formed by the LB method by a difference in an aggregated structure or a higher-order structure and a functional difference caused by the difference. Furthermore, a light emitting region can also be formed by dissolving a binder such as a resin and an organic light emitting material in a solvent to form a solution, and then thinning the solution by spin coating or the like.

【0106】(発光域の膜厚)このようにして形成され
た発光域の膜厚については特に制限はなく、状況に応じ
て適宜選択することができるが、5nm〜5μmの範囲
内の値であることが好ましい。発光域の膜厚が5nm未
満となると、発光輝度が低下する傾向があり、一方、発
光域の膜厚が5μmを超えると、印加電圧の値が高くな
る傾向がある。したがって、発光域の膜厚を10nm〜
3μmの範囲内の値とすることがより好ましく、20n
m〜1μmの範囲内の値とすることがさらに好ましい。
(Film Thickness of Light Emitting Region) The thickness of the light emitting region thus formed is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the situation. However, the film thickness is in the range of 5 nm to 5 μm. Preferably, there is. When the film thickness in the light emitting region is less than 5 nm, the light emission luminance tends to decrease. On the other hand, when the film thickness in the light emitting region exceeds 5 μm, the value of the applied voltage tends to increase. Therefore, the film thickness of the light emitting region is 10 nm to
More preferably, the value is within a range of 3 μm.
More preferably, the value is in the range of m to 1 μm.

【0107】(3)電極 (陽極層)陽極層としては、仕事関数の大きい(例え
ば、4.0eV以上)金属、合金、電気電導性化合物ま
たはこれらの混合物を使用することが好ましい。具体的
には、インジウムチンオキサイド(ITO)、インジウ
ム銅、スズ、酸化亜鉛、金、白金、パラジウム等の1種
を単独で、または2種以上を組み合わせて使用すること
ができる。また、陽極層の厚さも特に制限されるもので
はないが、10〜1000nmの範囲内の値とするのが
好ましく、10〜200nmの範囲内の値とするのがよ
り好ましい。さらに、陽極層に関しては、発光域から発
射された光を外部に有効に取り出すことが出来るよう
に、実質的に透明、より具体的には、光透過率が10%
以上の値であることが好ましい。
(3) Electrode (Anode Layer) As the anode layer, it is preferable to use a metal, an alloy, an electrically conductive compound or a mixture thereof having a large work function (for example, 4.0 eV or more). Specifically, one kind of indium tin oxide (ITO), indium copper, tin, zinc oxide, gold, platinum, palladium and the like can be used alone or in combination of two or more kinds. The thickness of the anode layer is not particularly limited, but is preferably in the range of 10 to 1000 nm, and more preferably in the range of 10 to 200 nm. Further, the anode layer is substantially transparent, and more specifically, has a light transmittance of 10% so that light emitted from the light emitting region can be effectively extracted to the outside.
It is preferable that the above values be used.

【0108】(陰極層)一方、陰極層には、仕事関数の
小さい(例えば、4.0eV未満)金属、合金、電気電
導性化合物またはこれらの混合物を使用することが好ま
しい。具体的には、マグネシウム、アルミニウム、イン
ジウム、リチウム、ナトリウム、銀等の1種を単独で、
または2種以上を組み合わせて使用することができる。
また陰極層の厚さも特に制限されるものではないが、1
0〜1000nmの範囲内の値とするのが好ましく、1
0〜200nmの範囲内の値とするのがより好ましい。
(Cathode Layer) On the other hand, for the cathode layer, it is preferable to use a metal, an alloy, an electrically conductive compound or a mixture thereof having a small work function (for example, less than 4.0 eV). Specifically, one kind of magnesium, aluminum, indium, lithium, sodium, silver, etc. is used alone,
Alternatively, two or more kinds can be used in combination.
The thickness of the cathode layer is not particularly limited, either.
Preferably, the value is in the range of 0 to 1000 nm.
More preferably, the value is in the range of 0 to 200 nm.

【0109】(4)その他 また、図1には示さないが、有機EL素子への水分や酸
素の侵入を防止するための封止層を素子全体を覆うよう
に設けることも好ましい。好ましい封止層の材料として
は、テトラフルオロエチレンと、少なくとも1種のコモ
ノマーとを含むモノマー混合物を共重合させて得られる
共重合体;共重合主鎖中に環状構造を有する合フッ素共
重合体;ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリメチルメ
タクリレート、ポリイミド、ポリユリア、ポリテトラフ
ルオロエチレン、ポリクロロトリフルオロエチレン、ポ
リジクロロジフルオロエチレンまたはクロロトリフルオ
ロエチレンとジクロロジフルオロエチレンとの共重合
体;吸収率1%以上の吸水性物質;吸水率0.1%以下
の防湿性物質;In,Sn,Pb,Au,Cu,Ag,
Al,Ti,Ni等の金属;MgO,SiO,Si
2,GeO,NiO,CaO,BaO,Fe23,Y2
3,TiO2等の金属酸化物;MgF2,LiF,Al
3,CaF2等の金属フッ化物;パーフルオロアルカ
ン,パーフルオロアミン,パーフルオロポリエーテル等
の液状フッ素化炭素;および当該液状フッ素化炭素に水
分や酸素を吸着する吸着剤を分散させた組成物等が挙げ
られる。
(4) Others Although not shown in FIG. 1, it is preferable to provide a sealing layer for preventing moisture and oxygen from entering the organic EL element so as to cover the entire element. Preferred materials for the sealing layer include a copolymer obtained by copolymerizing a monomer mixture containing tetrafluoroethylene and at least one comonomer; a fluorinated copolymer having a cyclic structure in the copolymer main chain. Polyethylene, polypropylene, polymethyl methacrylate, polyimide, polyurea, polytetrafluoroethylene, polychlorotrifluoroethylene, polydichlorodifluoroethylene or a copolymer of chlorotrifluoroethylene and dichlorodifluoroethylene; water absorption with an absorption of 1% or more Water-absorbing substance having a water absorption of 0.1% or less; In, Sn, Pb, Au, Cu, Ag,
Metals such as Al, Ti, Ni; MgO, SiO, Si
O 2 , GeO, NiO, CaO, BaO, Fe 2 O 3 , Y 2
Metal oxides such as O 3 and TiO 2 ; MgF 2 , LiF, Al
Metal fluorides such as F 3 and CaF 2 ; liquid fluorinated carbon such as perfluoroalkane, perfluoroamine, and perfluoropolyether; and a composition in which an adsorbent that adsorbs moisture and oxygen is dispersed in the liquid fluorinated carbon. Objects and the like.

【0110】また、封止層の形成にあたっては、真空蒸
着法、スピンコート法、スパッタリング法、キャスト
法、MBE(分子線エピタキシー)法、クラスターイオ
ンビーム蒸着法、イオンプレーティング法、プラズマ重
合法(高周波励超イオンプレーティング法)、反応性ス
パッタリング法、プラズマCVD法、レーザーCVD
法、熱CVD法、ガスソースCVD法等を適宜採用する
ことができる。
In forming the sealing layer, a vacuum evaporation method, a spin coating method, a sputtering method, a casting method, an MBE (molecular beam epitaxy) method, a cluster ion beam evaporation method, an ion plating method, a plasma polymerization method ( RF excitation super-ion plating method), reactive sputtering method, plasma CVD method, laser CVD
Method, thermal CVD method, gas source CVD method, or the like can be appropriately employed.

【0111】<第2の実施形態>次に、本発明の有機E
L素子における第2の実施形態について説明する。第2
の実施形態は、第1の実施形態と同様に、図1に表され
るように、陽極層10、発光域12、電子注入域14お
よび陰極層16を、基板上(図示せず。)に順次に積層
した構造を有している。そして、第2の実施形態は、第
1の実施形態と異なり、電子注入域14が、電子輸送性
化合物と、仕事関数が2.9eV以下の還元性ドーパン
トとから構成されている点で異なっている。したがっ
て、以下の説明では電子輸送性化合物および仕事関数が
2.9eV以下の還元性ドーパントについて中心的に説
明するものとし、その他の構成については、第1の実施
形態と同様の構成および有機EL素子の分野において一
般的に公知な構成を採ることができる。
<Second Embodiment> Next, the organic E of the present invention
A second embodiment of the L element will be described. Second
In the embodiment, as shown in FIG. 1, the anode layer 10, the light emitting region 12, the electron injection region 14, and the cathode layer 16 are formed on a substrate (not shown), as in the first embodiment. It has a structure in which layers are sequentially stacked. The second embodiment is different from the first embodiment in that the electron injection region 14 is composed of an electron transporting compound and a reducing dopant having a work function of 2.9 eV or less. I have. Therefore, in the following description, the electron transporting compound and the reducing dopant having a work function of 2.9 eV or less will be mainly described, and the other configurations are the same as those of the first embodiment and the organic EL device. A configuration generally known in the field can be adopted.

【0112】(電子輸送性化合物)第2の実施形態にお
ける電子注入域には、電子輸送性化合物として、第1の
実施形態と同様の、窒素原子を含まない芳香族環化合
物、例えば一般式(1)〜(3)で表される芳香族環化
合物を含有することもできるし、さらに、含窒素複素環
化合物を含有する有機化合物(単に、含窒素複素環化合
物と称する場合がある。)を含むことも好ましい。すな
わち、第2の実施形態においては、第1の実施形態と異
なり、特に還元性の高い還元性ドーパントを使用してい
るために、陰極から注入された電子を発光域に伝達する
機能を有している化合物であれば、広く使用することが
できる。したがって、電子輸送性化合物として含窒素複
素環化合物を使用したとしても、発光域の材料と反応す
ることを効率的に抑制することができる。また、電子注
入域において、電荷移動錯体またはエキシプレックスの
発生を有効に防止して、有機EL素子における発光輝度
の向上や長寿命化を図ることができる。
(Electron-Transporting Compound) In the electron-injecting region in the second embodiment, as the electron-transporting compound, as in the first embodiment, an aromatic ring compound containing no nitrogen atom, for example, a compound represented by the general formula ( Organic compounds containing a nitrogen-containing heterocyclic compound (which may be simply referred to as a nitrogen-containing heterocyclic compound in some cases) may be contained. It is also preferred to include. That is, unlike the first embodiment, the second embodiment has a function of transmitting electrons injected from the cathode to the light-emitting region, particularly because a highly reducing reducing dopant is used. Compounds can be widely used. Therefore, even when the nitrogen-containing heterocyclic compound is used as the electron transporting compound, it is possible to efficiently suppress the reaction with the material in the light emitting region. Further, in the electron injection region, the generation of the charge transfer complex or the exciplex can be effectively prevented, and the emission luminance and the life of the organic EL device can be improved.

【0113】ここで、電子注入域に使用する含窒素複素
環化合物は、窒素原子を有する複素環を有する化合物と
定義されるが、具体的に、含窒素錯体や含窒素環化合物
が挙げられる。含窒素錯体や含窒素環化合物は、電子親
和力が2.7eV以上と大きく、また、電荷移動度も1
×106cm2/V・S以上と速いためである。このう
ち、好ましい含窒素錯体として、8−キノリノール誘導
体を配位子とする金属錯体、例えば、下記式(27)で
表されるトリス(8−キノリノール)Al錯体、トリス
(5,7−ジクロロ−8−キノリノール)Al錯体、ト
リス(5,7−ジブロモ−8−キノリノール)Al錯
体、トリス(2−メチル−8−キノリノール)Al錯
体、トリス(5−メチル−8−キノリノール)Al錯
体、トリス(8−キノリノール)Zn錯体、トリス(8
−キノリノール)In錯体、トリス(8−キノリノー
ル)Mg錯体、トリス(8−キノリノール)Cu錯体、
トリス(8−キノリノール)Ca錯体、トリス(8−キ
ノリノール)Sn錯体、トリス(8−キノリノール)G
a錯体およびトリス(8−キノリノール)Pb錯体等の
1種単独または2種以上の組み合わせが挙げられる。
The nitrogen-containing heterocyclic compound used in the electron injection region is defined as a compound having a heterocyclic ring having a nitrogen atom. Specific examples include a nitrogen-containing complex and a nitrogen-containing ring compound. A nitrogen-containing complex or a nitrogen-containing ring compound has a large electron affinity of 2.7 eV or more and a charge mobility of 1 eV.
This is because it is as fast as × 10 6 cm 2 / V · S or more. Among these, as a preferable nitrogen-containing complex, a metal complex having an 8-quinolinol derivative as a ligand, for example, a tris (8-quinolinol) Al complex represented by the following formula (27), a tris (5,7-dichloro- 8-quinolinol) Al complex, tris (5,7-dibromo-8-quinolinol) Al complex, tris (2-methyl-8-quinolinol) Al complex, tris (5-methyl-8-quinolinol) Al complex, tris ( 8-quinolinol) Zn complex, tris (8
-Quinolinol) In complex, tris (8-quinolinol) Mg complex, tris (8-quinolinol) Cu complex,
Tris (8-quinolinol) Ca complex, Tris (8-quinolinol) Sn complex, Tris (8-quinolinol) G
a complex and tris (8-quinolinol) Pb complex may be used alone or in combination of two or more.

【0114】[0114]

【化40】 Embedded image

【0115】また、含窒素錯体のうち、好ましいフタロ
シアニン誘導体として、例えばメタルフリーフタロシア
ニン、Cuフタロシアニン、Liフタロシアニン、Mg
フタロシアニン、Pbフタロシアニン、Tiフタロシア
ニン、Gaフタロシアニン、CuOフタロシアニン等の
1種単独または2種以上の組み合わせが挙げられる。
Among the nitrogen-containing complexes, preferable phthalocyanine derivatives include, for example, metal-free phthalocyanine, Cu phthalocyanine, Li phthalocyanine, and Mg phthalocyanine.
One kind of phthalocyanine, Pb phthalocyanine, Ti phthalocyanine, Ga phthalocyanine, CuO phthalocyanine and the like may be used alone or in combination of two or more kinds.

【0116】また、好ましい含窒素環化合物としては、
オキサジアゾール誘導体、チアジアゾール誘導体、トリ
アゾール誘導体、キノキサリン誘導体およびキノリン誘
導体からなる群から選択される少なくとも一つの化合物
を挙げることができる。これらのうち、好ましいオキサ
ジアゾール誘導体の代表例を、下式(28)および(2
9)に、好ましいチアジアゾール誘導体の代表例を、下
式(30)に、好ましいトリアゾール誘導体の代表例
を、下記(31)式に、キノキサリン誘導体の代表例
を、下記(32)式に、およびキノリン誘導体の代表例
を、下記(33)式に、それぞれ示す。
Preferred nitrogen-containing ring compounds include:
At least one compound selected from the group consisting of oxadiazole derivatives, thiadiazole derivatives, triazole derivatives, quinoxaline derivatives and quinoline derivatives can be mentioned. Among these, representative examples of preferred oxadiazole derivatives are represented by the following formulas (28) and (2)
9), a typical example of a preferred thiadiazole derivative is shown in the following formula (30), a typical example of a preferred triazole derivative is shown in the following formula (31), a typical example of a quinoxaline derivative is shown in the following formula (32), and quinoline Representative examples of the derivative are shown in the following formula (33).

【0117】[0117]

【化41】 Embedded image

【0118】[0118]

【化42】 Embedded image

【0119】[0119]

【化43】 Embedded image

【0120】[0120]

【化44】 Embedded image

【0121】[0121]

【化45】 Embedded image

【0122】[0122]

【化46】 Embedded image

【0123】さらに、アントロン誘導体、フレオレニリ
メタン誘導体、カルボジイミド、ナフタレンペリレン等
の複素環テトラカルボン酸無水物や、あるいは特開昭5
9−194393号に発光層材料として記載の電子伝達
性化合物を使用することも好ましい。
Further, heterocyclic tetracarboxylic anhydrides such as anthrone derivatives, fluorenylimethane derivatives, carbodiimides and naphthalene perylenes;
It is also preferable to use an electron-transporting compound described as a light-emitting layer material in JP-A-9-194393.

【0124】(仕事関数が2.9eV以下の還元性ドー
パント)第2の実施形態における電子注入域は、仕事関
数が2.9eV以下の還元性ドーパントを含有してい
る。ここで、仕事関数が2.9eV以下の還元性ドーパ
ントとは、仕事関数が2.9eV以下であり、かつ、電
子輸送性化合物が酸化された場合にも、一定の還元がで
きる物質と定義される。したがって、仕事関数が2.9
eV以下であり、一定の還元性を有するものであれば、
第1の実施形態において例示した還元性ドーパント、例
えば、アルカリ金属、アルカリ土類金属、希土類金属、
アルカリ金属の酸化物、アルカリ金属のハロゲン化物、
アルカリ土類金属の酸化物、アルカリ土類金属のハロゲ
ン化物、希土類金属の酸化物または希土類金属のハロゲ
ン化物からなる群から選択される少なくとも一つの物質
を好適に使用することができる。
(Reducing dopant having a work function of 2.9 eV or less) The electron injection region in the second embodiment contains a reducing dopant having a work function of 2.9 eV or less. Here, a reducing dopant having a work function of 2.9 eV or less is defined as a substance having a work function of 2.9 eV or less and capable of reducing a certain amount even when the electron transporting compound is oxidized. You. Therefore, the work function is 2.9.
eV or less and having a certain reducing property,
The reducing dopant exemplified in the first embodiment, for example, an alkali metal, an alkaline earth metal, a rare earth metal,
Alkali metal oxides, alkali metal halides,
At least one substance selected from the group consisting of alkaline earth metal oxides, alkaline earth metal halides, rare earth metal oxides, and rare earth metal halides can be suitably used.

【0125】また、より具体的に、仕事関数が2.9e
V以下である好ましい還元性ドーパントとしては、Na
(仕事関数:2.36eV)、K(仕事関数:2.28
eV)、Rb(仕事関数:2.16eV)およびCs
(仕事関数:1.95eV)からなる群から選択される
少なくとも一つのアルカリ金属や、Ca(仕事関数:
2.9eV)、Sr(仕事関数:2.0〜2.5e
V)、およびBa(仕事関数:2.52eV)からなる
群から選択される少なくとも一つのアルカリ土類金属が
挙げられる。
More specifically, the work function is 2.9e
V is preferably not more than V.
(Work function: 2.36 eV), K (work function: 2.28)
eV), Rb (work function: 2.16 eV) and Cs
(Work function: 1.95 eV) at least one alkali metal selected from the group consisting of Ca and work function:
2.9 eV), Sr (work function: 2.0 to 2.5 e)
V), and at least one alkaline earth metal selected from the group consisting of Ba (work function: 2.52 eV).

【0126】これらのうち、より好ましい還元性ドーパ
ントは、K、RbおよびCsからなる群から選択される
少なくとも一つのアルカリ金属であり、さらに好ましく
は、RbまたはCsであり、最も好ましのは、Csであ
る。これらのアルカリ金属は、特に還元能力が高く、電
子注入域への比較的少量の添加により、有機EL素子に
おける発光輝度の向上や長寿命化が図られる。
Among these, more preferred reducing dopants are at least one alkali metal selected from the group consisting of K, Rb and Cs, more preferably Rb or Cs, most preferably Cs. These alkali metals have particularly high reducing ability, and by adding a relatively small amount to the electron injection region, the emission luminance and the life of the organic EL device can be improved.

【0127】また、仕事関数が2.9eV以下の還元性
ドーパントとして、これら2種以上のアルカリ金属の組
合わせも好ましく、特に、Csを含んだ組み合わせ、例
えば、CsとNa、CsとK、CsとRbあるいはCs
とNaとKとの組み合わせであることが好ましい。Cs
を組み合わせて含むことにより、還元能力を効率的に発
揮することができ、電子注入域への添加により、有機E
L素子における発光輝度の向上や長寿命化が図られる。
Further, as a reducing dopant having a work function of 2.9 eV or less, a combination of two or more of these alkali metals is also preferable. In particular, a combination containing Cs, for example, Cs and Na, Cs and K, Cs And Rb or Cs
And a combination of Na and K. Cs
, The reducing ability can be efficiently exhibited, and the addition of the organic E
The light emission luminance and the life of the L element can be improved.

【0128】次に、仕事関数が2.9eV以下の還元性
ドーパントの添加量について説明する。この還元性ドー
パントの添加量は、第1の実施形態と同様に、電子注入
域を構成する材料に対して、0.1〜50重量%の範囲
内の値であることが好ましく、1〜20重量%の範囲内
の値とすることがより好ましい。また、仕事関数が2.
9eV以下の還元性ドーパントの添加量に関して、電子
輸送性化合物と還元性ドーパントとの添加比率を1:2
0〜20:1(モル比)の範囲内の値とすることが好ま
しい。電子輸送性化合物と還元性ドーパントとの添加比
率がこれらの範囲外となると、有機EL素子の発光輝度
が低下したり、寿命が短くなる傾向がある。したがっ
て、電子輸送性化合物と還元性ドーパントとの添加比率
を1:10〜10:1(モル比)の範囲内の値とするこ
とがより好ましく、1:5〜5:1の範囲内の値とする
ことがさらに好ましく、最も好ましいのは、1:3〜
3:1の範囲内の値とすることである。
Next, the addition amount of the reducing dopant having a work function of 2.9 eV or less will be described. Similar to the first embodiment, the amount of the reducing dopant is preferably in the range of 0.1 to 50% by weight based on the material constituting the electron injection region, and 1 to 20% by weight. It is more preferable to set the value in the range of% by weight. The work function is 2.
With respect to the addition amount of the reducing dopant of 9 eV or less, the addition ratio of the electron transporting compound to the reducing dopant is 1: 2.
The value is preferably in the range of 0 to 20: 1 (molar ratio). When the addition ratio of the electron transporting compound and the reducing dopant is out of these ranges, the emission luminance of the organic EL device tends to decrease and the life tends to be shortened. Therefore, the addition ratio of the electron transporting compound and the reducing dopant is more preferably set to a value within a range of 1:10 to 10: 1 (molar ratio), and a value within a range of 1: 5 to 5: 1. More preferably, the most preferable is 1: 3 to
A value within a range of 3: 1.

【0129】(電子親和力)また、第2実施形態におけ
る電子注入域の電子親和力を、第1の実施形態と同様
に、1.8〜3.6eVの範囲内の値とすることが好ま
しく、1.9〜3.0eVの範囲内の値とすることがよ
り好ましく、2.0〜2.5eVの範囲内の値とするこ
とがさらに好ましい。電子親和力の値がこれらの範囲外
となると、発光効率の低い錯体が発生しやすくなった
り、ブロッキング接合の発生を抑制することが困難とな
る傾向がある。なお、電子注入域の電子親和力は、電子
注入域を構成する電子輸送性化合物や還元性ドーパント
の種類あるいは混合比率等を変更することにより、適宜
調節することができる。
(Electron Affinity) The electron affinity of the electron injection region in the second embodiment is preferably set to a value in the range of 1.8 to 3.6 eV, as in the first embodiment. The value is more preferably in the range of 9.9 to 3.0 eV, and even more preferably in the range of 2.0 to 2.5 eV. When the value of the electron affinity is out of these ranges, a complex having low luminous efficiency tends to be generated, and it tends to be difficult to suppress generation of a blocking junction. Note that the electron affinity of the electron injection region can be appropriately adjusted by changing the type or mixing ratio of the electron transporting compound and the reducing dopant constituting the electron injection region.

【0130】また、第2実施形態における電子注入域に
おいても、第1の実施形態と同様に、電子注入域の電子
親和力と、発光域の電子親和力との差を0.5eV以下
の値とすることが好ましく、0.2eV以下の値とする
ことがより好ましい。この電子親和力の差が小さいほ
ど、電子注入域から発光域への電子注入が容易となり、
高速応答可能な有機EL素子とすることができるためで
ある。
Also, in the electron injection region in the second embodiment, similarly to the first embodiment, the difference between the electron affinity in the electron injection region and the electron affinity in the light emission region is set to a value of 0.5 eV or less. It is more preferable to set the value to 0.2 eV or less. The smaller the difference in electron affinity, the easier the electron injection from the electron injection region to the light emission region,
This is because an organic EL element capable of high-speed response can be obtained.

【0131】(ガラス転移点について)また、第2実施
形態における電子注入域のガラス転移点についても、第
1の実施形態と同様に、100℃以上の値とするのが好
ましく、より好ましくは、105〜200℃の範囲内の
値とすることである。
(Glass Transition Point) The glass transition point of the electron injection region in the second embodiment is preferably set to a value of 100 ° C. or more, more preferably, as in the first embodiment. The value is in the range of 105 to 200 ° C.

【0132】<第3の実施形態>次に、図2を参照し
て、この発明の第3の実施形態について説明する。図2
は、第3の実施形態における有機EL素子102の断面
図であり、陽極層10、正孔注入輸送層18、発光域1
2、電子注入域14および陰極層16を順次に積層した
構造を有している。そして、この有機EL素子102
は、陽極層10と発光域12との間に、正孔注入輸送層
18を挿入してある点を除いては、第1および第2の実
施形態の有機EL素子100と同一の構造を有してい
る。したがって、以下の説明は、第3の実施形態におけ
る特徴的な部分である正孔注入輸送層18についてのも
のであり、その他の構成部分、例えば電子注入域14等
については、第1または第2の実施形態と同様の構成と
することができる。
<Third Embodiment> Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG.
Is a cross-sectional view of the organic EL element 102 according to the third embodiment, and shows an anode layer 10, a hole injection / transport layer 18, a light emitting region 1;
2. It has a structure in which an electron injection region 14 and a cathode layer 16 are sequentially laminated. Then, the organic EL element 102
Has the same structure as the organic EL device 100 of the first and second embodiments except that a hole injection / transport layer 18 is inserted between the anode layer 10 and the light emitting region 12. are doing. Therefore, the following description is about the hole injection / transport layer 18 which is a characteristic part of the third embodiment, and the other components, for example, the electron injection region 14 and the like, are the first or second. The configuration can be the same as that of the embodiment.

【0133】第3の実施形態における正孔注入輸送層1
8は、正孔注入層と実質的に同じように正孔をスムーズ
に注入する機能を有しているほか、注入された正孔を効
率的に輸送する機能をも有している。したがって、正孔
注入輸送層18を設けることにより、正孔の注入および
発光域への移動が容易となり、有機EL素子の高速応答
が可能となる。
The hole injection transport layer 1 according to the third embodiment
8 has a function of smoothly injecting holes substantially in the same manner as the hole injection layer, and also has a function of efficiently transporting injected holes. Therefore, by providing the hole injecting and transporting layer 18, the injection of holes and the movement to the light emitting region are facilitated, and a high-speed response of the organic EL element is possible.

【0134】ここで、正孔注入輸送層18は、有機材料
または無機材料で形成されている。好ましい有機材料と
しては、例えば、ジアミン化合物、含ジアミンオリゴマ
ーおよび含チオフェンオリゴマーをあげることができ
る。また、好ましい無機材料としては、例えば、アモル
ファスシリコン(α−Si)、α−SiC、マイクロク
リスタルシリコン(μC−Si)、μC−SiC、II−
VI族化合物、III −V族化合物、非晶質炭素、結晶質炭
素およびダイヤモンドをあげることができる。また、正
孔輸送層18は、一層構造に限らず、例えば、二層構造
または三層構造であっても良く、さらに、正孔輸送層1
8の厚さについても特に制限されるものではないが、例
えば0.5nm〜5μmの範囲内の値とするのが好まし
い。
Here, the hole injection transport layer 18 is formed of an organic material or an inorganic material. Preferred organic materials include, for example, diamine compounds, diamine-containing oligomers and thiophene-containing oligomers. Preferred inorganic materials include, for example, amorphous silicon (α-Si), α-SiC, microcrystal silicon (μC-Si), μC-SiC, II-
Group VI compounds, III-V compounds, amorphous carbon, crystalline carbon and diamond. Further, the hole transport layer 18 is not limited to a single layer structure, and may have, for example, a two-layer structure or a three-layer structure.
The thickness of 8 is not particularly limited, but is preferably, for example, a value in the range of 0.5 nm to 5 μm.

【0135】なお、図5に、第3の実施形態の変形例を
示す。第3の実施形態においては、正孔注入輸送層18
が一層であるのに対して、第3の実施形態の変形例で
は、図5に示されるように、正孔注入輸送層18が、正
孔輸送層18bと、正孔注入層18aとから構成されて
いる点で異なっている。このように構成すると、正孔の
注入効果と輸送効果を分けて担持させることができ、正
孔の注入および発光域への移動がより容易となり、有機
EL素子102aの高速応答が可能となる。
FIG. 5 shows a modification of the third embodiment. In the third embodiment, the hole injection transport layer 18
In the modification of the third embodiment, as shown in FIG. 5, the hole injection / transport layer 18 includes a hole transport layer 18b and a hole injection layer 18a. It is different in that it is. With such a configuration, the hole injection effect and the transport effect can be separately carried, the injection of the holes and the movement to the light emitting region become easier, and the high-speed response of the organic EL element 102a becomes possible.

【0136】<第4の実施形態>次に、図3を参照し
て、この発明の第4の実施形態について説明する。図3
は、第4の実施形態における有機EL素子104の断面
図であり、陽極層10、正孔注入輸送層18、発光域1
2、電子注入域14、第1の界面層20および陰極層1
6を順次に積層した構造を有している。
<Fourth Embodiment> Next, a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG.
Is a cross-sectional view of the organic EL element 104 according to the fourth embodiment, which includes an anode layer 10, a hole injection / transport layer 18, a light emitting region 1;
2, electron injection region 14, first interface layer 20, and cathode layer 1
6 are sequentially laminated.

【0137】この有機EL素子は、電子注入域14と陰
極層16との間に、第1の界面層20を挿入してある点
を除いては、第3の実施形態の有機EL素子102と同
一の構造を有している。したがって、以下の説明は、第
4の実施形態における特徴的な部分である第1の界面層
についてのものであり、その他の構成部分については、
第1〜3の実施形態と同様の構成あるいは有機EL素子
の分野において一般的に公知な構成とすることができ
る。
This organic EL device has the same structure as the organic EL device 102 of the third embodiment except that a first interface layer 20 is inserted between the electron injection region 14 and the cathode layer 16. It has the same structure. Therefore, the following description is about the first interface layer, which is a characteristic part of the fourth embodiment, and other constituent parts are described below.
A configuration similar to the first to third embodiments or a configuration generally known in the field of organic EL elements can be used.

【0138】第4の実施形態における第1の界面層は、
電子注入性を高める機能を有している。したがって、第
1の界面層を設けることにより、電子の注入および発光
域への移動が容易となり、有機EL素子の高速応答が可
能となる。ここで、第1の界面層は、電子注入性を有す
る材料、例えば、アルカリ金属化合物、アルカリ土類金
属化合物、アルカリ金属が含有されたアモルファスまた
はアルカリ金属が含有されたマイクロクリスタルを用い
ることが好ましい。より具体的に、好ましいアルカリ金
属化合物としては、例えば、LiF、Li2O、LiO
およびLiClがあげられる。また、好ましいアルカリ
土類金属化合物としては、例えば、BaO、SrO、M
gO、MgF2 、SrCl2があげられる。また、第1
の界面層は、一層構造に限らず、例えば、二層構造また
構造であっても良い。さらに、第1の界面層の厚さにつ
いても特に制限されるものではないが、例えば0.1n
m〜10μmの範囲内の値とするのが好ましい。
The first interface layer in the fourth embodiment is
It has a function to enhance electron injection properties. Therefore, by providing the first interface layer, injection of electrons and movement to the light-emitting region are facilitated, and high-speed response of the organic EL element is enabled. Here, for the first interface layer, it is preferable to use a material having an electron injecting property, for example, an alkali metal compound, an alkaline earth metal compound, an amorphous containing an alkali metal or a microcrystal containing an alkali metal. . More specifically, preferable alkali metal compounds include, for example, LiF, Li 2 O, LiO
And LiCl. Preferred alkaline earth metal compounds include, for example, BaO, SrO, M
gO, MgF 2, SrCl 2, and the like. Also, the first
Is not limited to a single-layer structure, and may be, for example, a two-layer structure or structure. Further, the thickness of the first interface layer is not particularly limited.
Preferably, the value is in the range of m to 10 μm.

【0139】なお、図6に、第4の実施形態の変形例を
示す。第4の実施形態においては、正孔注入輸送層18
が一層であるのに対して、第4の実施形態の変形例で
は、図6に示されるように、正孔注入輸送層18が、正
孔輸送層18bと、正孔注入層18aとから構成されて
いる点で異なっている。このように構成すると、正孔の
注入効果と輸送効果を分けて担持させることができ、正
孔の注入および発光域への移動がより容易となり、有機
EL素子104aの高速応答が可能となる。
FIG. 6 shows a modification of the fourth embodiment. In the fourth embodiment, the hole injection transport layer 18
In contrast, in the modification of the fourth embodiment, as shown in FIG. 6, the hole injection transport layer 18 includes a hole transport layer 18b and a hole injection layer 18a. It is different in that it is. With such a configuration, the hole injection effect and the transport effect can be separately carried, the injection of the holes and the movement to the light emitting region become easier, and the high-speed response of the organic EL element 104a becomes possible.

【0140】<第5の実施形態>次に、図4を参照し
て、この発明の第5の実施形態について説明する。図4
は、第5の実施形態における有機EL素子106の断面
図であり、陽極層10、第2の界面層24、正孔注入輸
送層18、発光域12、電子注入域14および陰極層1
6を順次に積層した構造を有している。
<Fifth Embodiment> Next, a fifth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG.
Is a cross-sectional view of the organic EL element 106 according to the fifth embodiment, which includes an anode layer 10, a second interface layer 24, a hole injection / transport layer 18, a light emitting region 12, an electron injection region 14, and a cathode layer 1.
6 are sequentially laminated.

【0141】この有機EL素子106は、陽極16と正
孔注入輸送層18との間に、第2の界面層24を挿入し
てある点を除いては、第3の実施形態の有機EL素子1
02と同一の構造を有する。したがって、以下の説明
は、第4の実施形態における特徴的な部分である陽極1
6と正孔注入輸送層18との間に設けられた第2の界面
層24についてのものであり、その他の構成部分につい
ては、第1〜4の実施形態と同様の構成あるいは有機E
L素子の分野において一般的に公知な構成とすることが
できる。
The organic EL device 106 according to the third embodiment is the same as the organic EL device according to the third embodiment except that a second interface layer 24 is inserted between the anode 16 and the hole injection transport layer 18. 1
02 has the same structure. Therefore, the following description is based on the anode 1 which is a characteristic part of the fourth embodiment.
6 and the second interface layer 24 provided between the hole injecting / transporting layer 18. Other components are the same as those in the first to fourth embodiments or the organic E
A configuration generally known in the field of the L element can be used.

【0142】第5の実施形態における第2の界面層24
は、陽極16からの正孔注入性を高める機能を有してい
る。したがって、第2の界面層を設けることにより、正
孔の注入および発光域への移動が容易となり、有機EL
素子の高速応答が可能となる。
Second Interface Layer 24 in Fifth Embodiment
Has a function of improving the hole injection property from the anode 16. Therefore, by providing the second interface layer, injection of holes and transfer to the light emitting region are facilitated, and the organic EL
A high-speed response of the device becomes possible.

【0143】ここで、第2の界面層の構成材料として
は、ポリアニリン、非晶質炭素またはフタロシアニン類
などを用いることができる。また、第2の界面層は、一
層構造に限らず、例えば、二層構造また構造であっても
良い。さらに、第2の界面層の厚さについても特に制限
されるものではないが、例えば0.5nm〜5μmの範
囲内の値とするのが好ましい。
Here, as the constituent material of the second interface layer, polyaniline, amorphous carbon, phthalocyanines and the like can be used. Further, the second interface layer is not limited to a single-layer structure, and may have, for example, a two-layer structure or structure. Further, the thickness of the second interface layer is not particularly limited, but is preferably, for example, a value in the range of 0.5 nm to 5 μm.

【0144】<第6の実施形態>次に、図7〜9を参照
して、本発明の第6の実施形態について説明する。第6
の実施形態は、電子注入域等が大面積であっても構成材
料の組成比を均一とし、有機EL素子の駆動電圧のばら
つきを低下させ、寿命の均一化を図ることができるとと
もに、省スペース可が可能な有機EL素子の製造方法を
提供するものである。
<Sixth Embodiment> Next, a sixth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. Sixth
According to the embodiment, even if the electron injection region or the like has a large area, the composition ratio of the constituent materials is made uniform, the variation in the driving voltage of the organic EL element can be reduced, the life can be made uniform, and the space can be saved. An object of the present invention is to provide a method of manufacturing an organic EL device which is possible.

【0145】すなわち、図7および図8に示すような真
空蒸着装置201を一例として用い、基板203に対向
して配置した複数の蒸着源212A〜212Fから、異
なる蒸着材料を同時に蒸発させて製膜を行う有機EL素
子用薄膜層の蒸着方法であって、基板203に、当該基
板203を自転させるための回転軸線213Aを設定
し、蒸着源212A〜212Fをそれぞれ基板203の
回転軸線213Aから離れた位置に配設し、基板203
を自転させながら蒸着を行うことを特徴とする。
That is, using a vacuum evaporation apparatus 201 as shown in FIGS. 7 and 8 as an example, different evaporation materials are simultaneously evaporated from a plurality of evaporation sources 212A to 212F arranged opposite to the substrate 203 to form a film. In this method, a rotation axis 213A for rotating the substrate 203 is set on the substrate 203, and the deposition sources 212A to 212F are separated from the rotation axis 213A of the substrate 203, respectively. And the substrate 203
Is characterized in that vapor deposition is performed while rotating.

【0146】ここで、図7および図8に示す真空蒸着装
置201は、真空槽210と、この真空槽210内の上
部に設置された、基板203を固定するための基板ホル
ダ211と、この基板ホルダ211の下方に対向配置さ
れた、蒸着材料を充填するための複数(6個)の蒸着源
212A〜212Fとを含んで構成されている。この真
空槽210は、排気手段(図示せず。)により、内部を
所定の減圧状態に維持できるようになっている。なお、
蒸着源の数は、図面上6つ示されているが、これに限定
されるものではなく、5つ以下であってもよく、あるい
は7つ以上であってもよい。
Here, the vacuum evaporation apparatus 201 shown in FIGS. 7 and 8 includes a vacuum chamber 210, a substrate holder 211 for fixing the substrate 203, which is installed in the upper portion of the vacuum chamber 210, It comprises a plurality (six) of evaporation sources 212A to 212F, which are arranged below the holder 211 and are opposed to each other, for filling an evaporation material. The inside of the vacuum chamber 210 can be maintained at a predetermined reduced pressure state by an exhaust means (not shown). In addition,
Although the number of vapor deposition sources is shown in the drawing as six, the number is not limited thereto, and may be five or less, or seven or more.

【0147】また、基板ホルダ211は、基板203の
周縁部を支持する保持部212を備え、真空槽210内
で、基板203を水平に保持するように構成されてい
る。この基板ホルダ211の上面の中央部分には、基板
203を回転(自転)させるための回転軸部213が垂
直方向に立設されている。この回転軸部213には、回
転騒動手段であるモータ214が接続され、モータ21
4の回転動作により、基板ホルダ211に保持された基
板203が、当該基板ホルダ211とともに回転軸部2
13を回転中心として自転するようになっている。すな
わち、基板203の中心には、回転軸部213による回
転軸線213Aが垂直方向に設定されている。
The substrate holder 211 is provided with a holding portion 212 for supporting the peripheral portion of the substrate 203, and is configured to hold the substrate 203 horizontally in the vacuum chamber 210. At the center of the upper surface of the substrate holder 211, a rotating shaft 213 for rotating (rotating) the substrate 203 is provided upright in the vertical direction. The rotating shaft 213 is connected to a motor 214 serving as a rotation disturbance unit.
4 rotates the substrate 203 held by the substrate holder 211 together with the substrate holder 211 into the rotating shaft 2.
13 rotates around the center of rotation. That is, at the center of the substrate 203, the rotation axis 213A of the rotation shaft 213 is set in the vertical direction.

【0148】次に、このように構成された真空蒸着装置
201を用いて、電子注入域14を基板203上に製膜
する方法について、具体的に説明する。まず、図7に示
すような平面正方形状の基板203を用意し、この基板
203を基板ホルダ211の保持部212に係止して水
平な状態とする。この点、図7に示す基板203が水平
状態に保持されているのは、このことを示している。
Next, a method for forming the electron injection region 14 on the substrate 203 by using the vacuum evaporation apparatus 201 configured as described above will be specifically described. First, a planar square substrate 203 as shown in FIG. 7 is prepared, and this substrate 203 is engaged with the holding portion 212 of the substrate holder 211 to be in a horizontal state. In this regard, the fact that the substrate 203 shown in FIG. 7 is held in a horizontal state indicates this.

【0149】ここで、電子注入域14を製膜するにあた
り、仮想円221上で、隣接する二つの蒸着源212B
および212Cに、電子輸送性化合物と電子注入性材料
(還元性ドーパント)とをそれぞれ充填した後、排気手
段により、真空槽210内を所定の真空度、例えば1.
0×10-4Torrになるまで減圧する。
In forming the electron injection region 14, two adjacent evaporation sources 212 B on the virtual circle 221 are formed.
And 212C are filled with an electron transporting compound and an electron injecting material (reducing dopant), respectively, and then a predetermined degree of vacuum, for example, 1.
The pressure is reduced until the pressure becomes 0 × 10 −4 Torr.

【0150】次いで、蒸着源212Bおよび212Cを
加熱して、各蒸着源212Bおよび212Cからそれぞ
れ電子輸送性化合物および還元性ドーパントを同時に蒸
発させるとともに、モータ214を回転騒動させて、基
板203を回転軸線213Aに沿って所定速度、例えば
1〜100rpmで回転させる。このようにして、基板
203を自転させながら電子輸送性化合物および還元性
ドーパントを共蒸着して電子注入域14を製膜する。こ
のとき、図8に示すように、蒸着源212Bおよび21
2Cは、基板203の回転軸線213Aから、水平方向
に所定距離Mだけずれた位置に設けられているので、基
板203の回転により、電子輸送性化合物および還元性
ドーパントの基板203への入射角度を規則的に変化さ
せることができる。したがって、蒸着材料を基板203
に対して一様に付着させることができ、電子注入域14
の膜面内で、蒸着材料の組成比が均一、例えば、濃度ム
ラが±10%(モル換算)である薄膜層を確実に製膜す
ることができる。また、このように蒸着を実施すること
により、基板203を公転させなくてもよいので、その
スペースや設備が不要になり、最小限のスペースで経済
的に製膜を行うことができる。なお、基板を公転させる
とは、基板以外に存在する回転軸の周りを回転させるこ
とをいい、自転させる場合よりも広い空間が必要とな
る。
Next, the evaporation sources 212B and 212C are heated to simultaneously evaporate the electron-transporting compound and the reducing dopant from the evaporation sources 212B and 212C, respectively. 213A is rotated at a predetermined speed, for example, 1 to 100 rpm. In this manner, the electron injection region 14 is formed by co-evaporating the electron transporting compound and the reducing dopant while rotating the substrate 203. At this time, as shown in FIG.
2C is provided at a position shifted by a predetermined distance M in the horizontal direction from the rotation axis 213A of the substrate 203, so that the rotation of the substrate 203 reduces the incident angle of the electron transporting compound and the reducing dopant to the substrate 203. Can be changed regularly. Therefore, the deposition material is
To the electron injection region 14
In the film surface of (1), a thin film layer in which the composition ratio of the evaporation material is uniform, for example, the concentration unevenness is ± 10% (in terms of mol) can be surely formed. Further, by performing the vapor deposition as described above, the substrate 203 does not need to revolve, so that space and equipment are not required, and the film can be formed economically with a minimum space. Revolving the substrate means rotating around a rotation axis other than the substrate, and requires a larger space than when rotating.

【0151】また、第6の実施形態の製造方法を実施す
るにあたり、基板203の形状は特に限定されないが、
例えば、図7に示すように、基板203が短形平板状で
ある場合、この基板203の回転軸線213Aを中心と
する仮想円221の円周上に沿って複数の蒸着源212
A〜212Fを配設し、仮想円221の半径をM、基板
203の一辺の長さをLとしたときに、M>(1/2)
×Lを満足することが望ましい。なお、基板203の辺
の長さがそれぞれ同一でなく、異なる場合には、最も長
い辺の長さをLとする。このように構成することによ
り、複数の蒸着源212A〜212Fから、基板203
に対する蒸着材料の入射角度を互いに同一にできるの
で、蒸着材料の組成比をより容易に制御することができ
る。また、このように構成することにより、蒸発材料
が、基板203に対して一定の入射角度を以て蒸発され
るため、垂直に入射することがなくなり、膜面内におけ
る組成比の均一性を一層向上させることができる。
In carrying out the manufacturing method of the sixth embodiment, the shape of the substrate 203 is not particularly limited.
For example, as shown in FIG. 7, when the substrate 203 is in the shape of a rectangular flat plate, a plurality of evaporation sources 212 are formed along the circumference of a virtual circle 221 around the rotation axis 213A of the substrate 203.
A to 212F are provided, and when the radius of the virtual circle 221 is M and the length of one side of the substrate 203 is L, M> (1/2)
It is desirable to satisfy × L. When the lengths of the sides of the substrate 203 are not the same but different, the length of the longest side is set to L. With this configuration, the substrate 203 can be supplied from the plurality of evaporation sources 212A to 212F.
Since the angles of incidence of the vapor deposition material with respect to can be made the same, the composition ratio of the vapor deposition material can be more easily controlled. In addition, with this configuration, the evaporating material is evaporated at a constant incident angle with respect to the substrate 203, so that the evaporating material does not enter vertically and the uniformity of the composition ratio in the film plane is further improved. be able to.

【0152】また、第6の実施形態の製造方法を実施す
るにあたり、図7に示すように、複数の蒸着源212A
〜212Fを、基板203の回転軸線213Aを中心と
する仮想円221の円周上に配設し、複数の蒸着源21
2A〜212Fの配設数(個数)をnとしたときに、各
蒸着源212A〜212Fを、仮想円221の中心から
360°/nの角度で配設することが好ましい。例え
ば、蒸着源212を6個配設する場合には、仮想円22
1の中心から60°の角度で配設することが好適であ
る。このように配置すると、基板203の各部分に対し
て、複数の蒸着材料を順次重ねるように製膜できるの
で、膜の厚さ方向において、組成比が規則的に異なる薄
膜層を容易に製膜することができる。
In carrying out the manufacturing method according to the sixth embodiment, as shown in FIG.
To 212F are arranged on the circumference of a virtual circle 221 centered on the rotation axis 213A of the substrate 203, and the plurality of evaporation sources 21
When the number (number) of the arrangements 2A to 212F is n, it is preferable that the evaporation sources 212A to 212F are arranged at an angle of 360 ° / n from the center of the virtual circle 221. For example, when six evaporation sources 212 are provided, the virtual circle 22
It is preferable to arrange them at an angle of 60 ° from the center of one. With this arrangement, a plurality of deposition materials can be sequentially formed on each portion of the substrate 203, so that thin film layers having composition ratios that are regularly different in the thickness direction of the film can be easily formed. can do.

【0153】次に、第6の実施形態の製造方法により製
膜した薄膜層の均一性についてより詳細に説明する。一
例として、電子輸送性化合物としてAlqを用い、還元
性ドーパントとしてCsを用い、図9に示す基板203
を5rpmで回転させながら、厚さ約1000オングス
トローム(設定値)の薄膜層を以下の条件で同時蒸着し
た。 Alqの蒸著速度: 0.1〜0.3nm/s Csの蒸著速度: 0.1〜0.3nm/s Alq/Csの膜厚:1000オングストローム(設定
値)
Next, the uniformity of the thin film layer formed by the manufacturing method of the sixth embodiment will be described in more detail. As an example, Alq is used as the electron transporting compound, Cs is used as the reducing dopant, and the substrate 203 shown in FIG.
Was rotated at 5 rpm, and a thin film layer having a thickness of about 1000 angstroms (set value) was co-deposited under the following conditions. Alq steaming speed: 0.1-0.3 nm / s Cs steaming speed: 0.1-0.3 nm / s Alq / Cs film thickness: 1000 Å (set value)

【0154】次いで、図9に示すガラス基板203上の
測定点(4A〜4M)における得られた薄膜層の膜厚
を、触針式膜厚計を用いて測定するとともに、Cs/A
lの組成比(原子比)をX線光電子分光装置(XPS)
を用いて測定した。なお、図9に示すガラス基板203
上の測定点(4A〜4M)は、基板203の表面を、予
め16等分して、一辺の長さPが50mmの正方形の区
画を設定し、これらの区画における任意の角部(13箇
所)としたものである。得られた結果を表1に示す。
Next, the thickness of the obtained thin film layer at the measurement points (4A to 4M) on the glass substrate 203 shown in FIG.
X-ray photoelectron spectroscopy (XPS)
It measured using. Note that the glass substrate 203 shown in FIG.
The upper measurement points (4A to 4M) divide the surface of the substrate 203 into 16 equal parts in advance, set square sections with a side length P of 50 mm, and set any corners (13 places) in these sections. ). Table 1 shows the obtained results.

【0155】[0155]

【表1】 [Table 1]

【0156】一方、203を回転させないほかは、第6
の実施形態の製造方法と同様に、厚さ約1000オング
ストローム(設定値)の薄膜層を形成した。なお、蒸着
条件については、上述したとおりである。次いで、得ら
れた薄膜層の測定点(4A〜4M)におけるの膜厚およ
びCs/Alの組成比(原子比)を測定し、結果を表2
に示す。
On the other hand, except that the 203 is not rotated, the sixth
A thin film layer having a thickness of about 1000 angstroms (set value) was formed in the same manner as in the manufacturing method of the embodiment. Note that the evaporation conditions are as described above. Next, the film thickness and the composition ratio (atomic ratio) of Cs / Al at the measurement points (4A to 4M) of the obtained thin film layer were measured.
Shown in

【0157】[0157]

【表2】 [Table 2]

【0158】これらの結果から明らかなように、第6の
実施形態の製造方法を用いた場合、基板203上の測定
点(4A〜4M)にて、膜厚が1008〜1093オン
グストロームの範囲内という極めて均一な厚さで、か
つ、Cs/Alの組成比(原子比)が1.0〜1.10
の範囲内という極めて均一な組成比である薄膜層が得ら
れたことが確認された。一方、第6の実施形態と異なる
製造方法を用いた場合、基板203上の測定点(4A〜
4M)にて、膜厚が884〜1067オングストローム
の範囲内の値であり、Cs/Alの組成比が0.6〜
1.3の範囲内の値であることが確認された。
As is apparent from these results, when the manufacturing method of the sixth embodiment is used, the film thickness is within the range of 1008 to 1093 angstroms at the measurement points (4A to 4M) on the substrate 203. Extremely uniform thickness and Cs / Al composition ratio (atomic ratio) of 1.0 to 1.10
It was confirmed that a thin film layer having a very uniform composition ratio within the range of was obtained. On the other hand, when a manufacturing method different from that of the sixth embodiment is used, measurement points (4A to
4M), the film thickness is a value within the range of 884 to 1067 angstroms, and the Cs / Al composition ratio is 0.6 to
It was confirmed that the value was within the range of 1.3.

【0159】以上、説明した実施形態においては、この
発明を特定の条件で構成した例について説明したが、こ
の実施形態は、種々の変更を行うことができる。例え
ば、上述した実施形態においては、発光域と電子注入域
とを個別に設けたが、発光域と電子注入域とを併せて一
つの層としても良い。また、陰極層と陽極層との間に、
任意好適な層、例えば、有機半導体層や無機半導体層、
あるいは付着改善層を挿入しても良い。
In the embodiments described above, examples in which the present invention is configured under specific conditions have been described. However, various changes can be made in this embodiment. For example, in the above-described embodiment, the light emitting region and the electron injection region are separately provided, but the light emitting region and the electron injection region may be combined into one layer. Also, between the cathode layer and the anode layer,
Any suitable layer, for example, an organic semiconductor layer or an inorganic semiconductor layer,
Alternatively, an adhesion improving layer may be inserted.

【0160】[0160]

【実施例】[実施例1]次に、図1および図7、図8を
参照しながら、実施例1の有機EL素子102の構成に
ついて詳細に説明する。
[Embodiment 1] Next, the configuration of the organic EL element 102 of Embodiment 1 will be described in detail with reference to FIGS. 1, 7 and 8. FIG.

【0161】(1)有機EL素子の製造準備 実施例1の有機EL素子100を製造するにあたって
は、まず、厚さ1.1mm、縦200mm、横200m
mの透明なガラス基板22上に、陽極層10としてIT
Oの透明電極膜を形成した。以下、このガラス基板10
と陽極層10とを併せて基板30(図7では、基板20
3)とする。続いて、この基板30をイソプロピルアル
コールで超音波洗浄し、さらに、N2(窒素ガス)雰囲
気中で乾燥させた後、UV(紫外線)およびオゾンを用
いて10分間洗浄した。
(1) Preparation for Manufacturing Organic EL Device In manufacturing the organic EL device 100 of Example 1, first, the thickness was 1.1 mm, the length was 200 mm, and the width was 200 m.
m as a positive electrode layer 10 on a transparent glass substrate 22
A transparent electrode film of O was formed. Hereinafter, this glass substrate 10
And the anode layer 10 together with the substrate 30 (in FIG. 7, the substrate 20
3). Subsequently, the substrate 30 was ultrasonically cleaned with isopropyl alcohol, further dried in an N 2 (nitrogen gas) atmosphere, and then cleaned for 10 minutes using UV (ultraviolet rays) and ozone.

【0162】次いで、基板30を、図8に示すように、
真空蒸着装置201における真空槽210の基板ホルダ
211に装着するとともに、電子注入域14および発光
域12をそれぞれ一部また全部構成する式(17)で表
される窒素を含まない芳香族環からなる芳香族化合物
(EM−2)を蒸着源212Cに、電子注入域14の一
部を構成する還元性ドーパント(Li)を蒸着源212
Dに、陰極層16を構成する金属(Al)を蒸着源21
2Eにそれぞれ充填した。なお、EM−2のガラス転移
点は、114℃であり、それを含む電子注入域14の電
子親和力は、2.4eVであった。
Next, as shown in FIG.
Attached to the substrate holder 211 of the vacuum chamber 210 of the vacuum deposition apparatus 201, the electron injection area 14 and the light emission area 12 are partially or entirely formed of a nitrogen-free aromatic ring represented by the formula (17). An aromatic compound (EM-2) is deposited on the evaporation source 212C, and a reducing dopant (Li) constituting a part of the electron injection region 14 is deposited on the evaporation source 212C.
D, a metal (Al) constituting the cathode layer 16 is deposited on the evaporation source 21.
2E. The glass transition point of EM-2 was 114 ° C., and the electron affinity of the electron injection region 14 including the glass transition point was 2.4 eV.

【0163】(2)有機EL素子の製造 次いで、真空槽210内を、5×105Torr以下の
真空度になるまで減圧した後、基板30の陽極層10上
に、発光域12、電子注入域14および陰極層16をこ
の順で順次積層して有機EL素子100を得た。なお、
このとき、発光域12の形成から陰極層16の形成まで
の間は、一度も真空状態を破ることなく有機EL素子1
00を作製した。
(2) Manufacture of Organic EL Device Next, after the pressure in the vacuum chamber 210 was reduced to a degree of vacuum of 5 × 10 5 Torr or less, the light emitting region 12 and the electron injection were formed on the anode layer 10 of the substrate 30. The organic EL device 100 was obtained by sequentially laminating the region 14 and the cathode layer 16 in this order. In addition,
At this time, during the period from the formation of the light emitting region 12 to the formation of the cathode layer 16, the organic EL element
00 was produced.

【0164】より具体的には、蒸着源212Cから、有
機発光材料としてのEM−2を加熱蒸発させて、以下の
条件で陽極層10上に有機発光域12を蒸着した。 EM−2の蒸著速度:0.1〜0.3nm/s EM−2の膜厚: 40nm
More specifically, EM-2 as the organic light emitting material was heated and evaporated from the evaporation source 212C, and the organic light emitting region 12 was deposited on the anode layer 10 under the following conditions. EM-2 steaming speed: 0.1 to 0.3 nm / s EM-2 film thickness: 40 nm

【0165】次いで、蒸着源212Cおよび蒸着源21
2Dから、以下に示す条件で、それぞれEM−2および
Liを同時に蒸発させて、以下の条件で有機発光域12
上に電子注入域14を製膜した。 EM−2の蒸著速度: 0.1〜0.3nm/s Liの蒸著速度: 0.05〜0.01nm/s EM−2/Liの組成比:1/1(原子比) EM−2/Liの膜厚: 20nm
Next, the evaporation source 212C and the evaporation source 21
From 2D, EM-2 and Li were simultaneously evaporated under the conditions shown below, and the organic luminescent region 12 was obtained under the following conditions.
An electron injection region 14 was formed thereon. EM-2 steaming speed: 0.1 to 0.3 nm / s Li steaming speed: 0.05 to 0.01 nm / s EM-2 / Li composition ratio: 1/1 (atomic ratio) EM- 2 / Li film thickness: 20 nm

【0166】なお、同時蒸着するにあたり、実施形態6
に示す方法にしたがった。すなわち、蒸着源212Cお
よび212Dは、基板30(基板203)の回転軸線2
13Aから、水平方向に30mmずれた位置にそれぞれ
設けられており、その状態で加熱して、各蒸着源212
Cおよび212DからそれぞれEM−2およびLiを同
時に蒸発させるとともに、モータ214を回転騒動させ
て、基板203を回転軸線213Aに沿って5rpmで
自転させながら電子注入域14を製膜した。
In the simultaneous vapor deposition, Embodiment 6
According to the method shown in FIG. That is, the evaporation sources 212C and 212D are connected to the rotation axis 2 of the substrate 30 (substrate 203).
13A is provided at a position shifted by 30 mm in the horizontal direction from each of the vapor deposition sources 212A.
EM-2 and Li were simultaneously evaporated from C and 212D, respectively, and the motor 214 was rotated and disturbed to form the electron injection region 14 while rotating the substrate 203 at 5 rpm along the rotation axis 213A.

【0167】最後に、蒸着源212Eから、以下の条件
でAlを蒸発させて、電子注入域14上に陰極層16を
蒸著した。 Alの蒸著速度: 1nm/s Alの膜厚: 200nm
Finally, Al was evaporated from the evaporation source 212E under the following conditions to deposit the cathode layer 16 on the electron injection region 14. Al evaporation speed: 1 nm / s Al film thickness: 200 nm

【0168】(3)有機EL素子の評価 得られた有機EL素子100における陰極層16をマイ
ナス(−)電極、陽極層10をプラス(+)電極とし
て、両電極間に7Vの直流電圧を印加した。このときの
電流密度は、下記の表1に示すように、1.0mA/c
2であり、そのときの輝度は37cd/cm2であり、
発光色は青色であった。また、この有機EL素子100
の半減寿命は、800時間であった。なお、半減寿命と
は、輝度が最大輝度の半値になるまでに要する時間をい
う。例えば、実施例1では、輝度が最大輝度100cd
/m2からその半値の50cd/m2になるまでに要した
時間をいう。
(3) Evaluation of Organic EL Device In the obtained organic EL device 100, a negative (−) electrode was used as the cathode layer 16 and a positive (+) electrode was used as the anode layer 10, and a DC voltage of 7 V was applied between both electrodes. did. The current density at this time was 1.0 mA / c as shown in Table 1 below.
m 2 , and the luminance at that time is 37 cd / cm 2 ,
The emission color was blue. The organic EL device 100
Had a half-life of 800 hours. Note that the half life is the time required for the luminance to reach half the maximum luminance. For example, in the first embodiment, the maximum luminance is 100 cd.
/ M 2 to the half value of 50 cd / m 2 .

【0169】[0169]

【表3】 [Table 3]

【0170】[実施例2]次に、この発明の実施例2に
ついて説明する。実施例2の有機EL素子の構造は、実
施例1の有機EL素子100の構造と同様であり、実施
例1と同様に製造した。ただし、実施例2においては、
実施例1のEM−2の代わりに、式(23)で表される
EM−3を用いた。なお、EM−3のガラス転移点は、
108℃であり、それを含む電子注入域の電子親和力
は、2.5eVであった。そして、得られた有機EL素
子100に、実施例1と同様に7Vの直流電圧を印加し
た。その結果、青色の発光が観察され、その際の電流密
度は、1.3mA/cm2であり、発光輝度は41cd
/m2であった。また、実施例2の有機EL素子の半減
寿命は、700時間であった。
Embodiment 2 Next, Embodiment 2 of the present invention will be described. The structure of the organic EL device of Example 2 was the same as the structure of the organic EL device 100 of Example 1, and was manufactured in the same manner as in Example 1. However, in Example 2,
EM-3 represented by Formula (23) was used instead of EM-2 in Example 1. The glass transition point of EM-3 is
The temperature was 108 ° C., and the electron affinity of the electron injection region including the temperature was 2.5 eV. Then, a DC voltage of 7 V was applied to the obtained organic EL element 100 in the same manner as in Example 1. As a result, blue light emission was observed. At that time, the current density was 1.3 mA / cm 2 and the light emission luminance was 41 cd.
/ M 2 . The half life of the organic EL device of Example 2 was 700 hours.

【0171】[比較例1]次に、比較例1について説明
する。比較例1の有機EL素子の構造は、実施例1の構
造と同様である。ただし、比較例1では、電子注入域の
材料に、実施例1で使用したEM−2/Liの代わり
に、下式(34)で表されるトリニトロフルオレノン
(TNF)のみを用いた。この場合の電子注入域の電子
親和力は、4.1eVであった。なお、発光域以外の各
層は、実施例1と同一の材料および膜厚とした。
[Comparative Example 1] Next, Comparative Example 1 will be described. The structure of the organic EL device of Comparative Example 1 is the same as the structure of Example 1. However, in Comparative Example 1, only trinitrofluorenone (TNF) represented by the following formula (34) was used instead of EM-2 / Li used in Example 1 as a material for the electron injection region. The electron affinity in the electron injection region in this case was 4.1 eV. In addition, each layer other than the light emitting region was made of the same material and film thickness as in Example 1.

【0172】[0172]

【化47】 Embedded image

【0173】そして、有機EL素子に、実施例1と同様
に7Vの直流電圧を印加した。このときの電流密度は、
0.1mA/cm2であり、輝度は観測されなかった。
比較例1の有機EL素子では、電子注入域の電子親和力
が4.1eVと高いため、TNFが発光域の材料と反応
して錯体を形成したものと考えられる。
Then, a DC voltage of 7 V was applied to the organic EL device in the same manner as in Example 1. The current density at this time is
It was 0.1 mA / cm 2 , and no luminance was observed.
In the organic EL device of Comparative Example 1, since the electron affinity in the electron injection region was as high as 4.1 eV, it is considered that TNF reacted with the material in the light emission region to form a complex.

【0174】[比較例2]次に、比較例2について説明
する。比較例2の有機EL素子の構造は、実施例1の構
造と同様である。ただし、比較例2では、電子注入域の
材料に、実施例1で使用したEM−2/Liの代わり
に、下式(35)で表されるジフェノキノン(DFQ)
を用いた。この場合の電子注入域のガラス転移点は、5
0℃であり、電子注入域の電子親和力は、4.0eVで
あった。なお、電子注入域の以外の各層は、実施例1と
同一の材料および膜厚とした。
[Comparative Example 2] Next, Comparative Example 2 will be described. The structure of the organic EL element of Comparative Example 2 is the same as the structure of Example 1. However, in Comparative Example 2, diphenoquinone (DFQ) represented by the following formula (35) was used instead of EM-2 / Li used in Example 1 for the material of the electron injection region.
Was used. In this case, the glass transition point of the electron injection region is 5
The temperature was 0 ° C., and the electron affinity in the electron injection region was 4.0 eV. The layers other than the electron injection region were made of the same material and thickness as in Example 1.

【0175】[0175]

【化48】 Embedded image

【0176】そして、有機EL素子に、実施例1と同様
に7Vの電圧を印加した。このときの電流密度は、0.
2mA/cm2であり、輝度は一瞬2cd/m2を得た
が、すぐに消光した。比較例2の有機EL素子では、電
子注入域の材料が窒素原子を含んでおり、ガラス転移点
も50℃と低いため、ジュール熱のため電子注入域が破
壊されたものと考えられる。
Then, a voltage of 7 V was applied to the organic EL device in the same manner as in Example 1. The current density at this time is 0.
It was 2 mA / cm 2 , and the luminance was instantaneously obtained at 2 cd / m 2 , but was immediately extinguished. In the organic EL device of Comparative Example 2, since the material of the electron injection region contained nitrogen atoms and the glass transition point was as low as 50 ° C., it is considered that the electron injection region was destroyed by Joule heat.

【0177】[比較例3]次に、比較例3について説明
する。比較例3の有機EL素子の構造は、実施例1の構
造と同様である。ただし、比較例3では、電子注入域の
材料に、実施例1で使用したEM−2/Liの代わり
に、下式(36)で表される窒素含有化合物バソクプロ
イン(Bathocuproin、BCP)を用いた。この場合の電
子注入域のガラス転移点は、62℃であり、電子注入域
の電子親和力は、2.8eVであった。なお、電子注入
域の以外の各層は、実施例1と同一の材料および膜厚と
した。
[Comparative Example 3] Next, Comparative Example 3 will be described. The structure of the organic EL device of Comparative Example 3 is the same as the structure of Example 1. However, in Comparative Example 3, instead of EM-2 / Li used in Example 1, a nitrogen-containing compound bathocuproin (Bathocuproin, BCP) represented by the following formula (36) was used as the material for the electron injection region. . In this case, the glass transition point of the electron injection region was 62 ° C., and the electron affinity of the electron injection region was 2.8 eV. The layers other than the electron injection region were made of the same material and thickness as in Example 1.

【0178】[0178]

【化49】 Embedded image

【0179】そして、有機EL素子に、6Vの直流電圧
を印加した。このときの電流密度は、1.0mA/cm
2であり、輝度は90cd/m2を得た。しかし、有機E
L素子の半減寿命はわずか200時間であった。また、
発光スペクトルを観測したところ、赤色発光するスペク
トル成分が生じていた。比較例3で使用した窒素含有化
合物は、アクセプター性が強いため、発光域の材料と相
互作用して、消光をもたらしたものと考えられる。すな
わち、使用した窒素含有化合物は分子量が300以下で
ガラス転移点が低いため、発光域と容易に混合しやす
く、その結果、相互作用して消光をもたらしたと考えら
れる。
Then, a DC voltage of 6 V was applied to the organic EL device. The current density at this time was 1.0 mA / cm
2 and the luminance was 90 cd / m 2 . But organic E
The half life of the L element was only 200 hours. Also,
Observation of the emission spectrum revealed that a spectrum component emitting red light was generated. Since the nitrogen-containing compound used in Comparative Example 3 has a strong acceptor property, it is considered that the nitrogen-containing compound interacted with a material in the light emitting region to cause quenching. In other words, it is considered that the nitrogen-containing compound used has a molecular weight of 300 or less and has a low glass transition point, so that it can be easily mixed with the light-emitting region, and as a result, the quenching is caused by the interaction.

【0180】[0180]

【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明の
第1の発明によれば、電子注入域と発光域との界面に、
発光効率の低い電荷移動錯体またはエキシプレックスが
発生することを抑制できるとともに、電子注入域から発
光域へ電子を注入する上で好ましくないブロッキング接
合の発生を抑制することもできるようになった。したが
って、この発明によれば、低電圧駆動(一例として、直
流電圧7V以下)において、発光効率の向上を図ること
ができ(一例として、発光輝度30cd/m2以上)、
さらには長寿命化(一例として、半減寿命500時間以
上)した有機EL素子を提供することができるようにな
った。
As described above in detail, according to the first aspect of the present invention, the interface between the electron injection region and the light emission region is
The generation of a charge transfer complex or an exciplex having low luminous efficiency can be suppressed, and the occurrence of a blocking junction unfavorable in injecting electrons from the electron injection region to the light emission region can also be suppressed. Therefore, according to the present invention, luminous efficiency can be improved (for example, light emission luminance is 30 cd / m 2 or more) at low voltage driving (for example, DC voltage of 7 V or less),
Further, an organic EL element having a longer life (for example, a half life of 500 hours or more) can be provided.

【0181】また、本発明の第2の発明によれば、窒素
原子を含まない芳香族環化合物を使用した場合はもちろ
んこと、窒素原子を含んだ芳香族環からなる芳香族環化
合物を使用した場合であっても、電子注入域と発光域と
の界面に、発光効率の低い電荷移動錯体またはエキシプ
レックスが発生することを抑制できるとともに、電子注
入域から発光域へ電子を注入する上で好ましくないブロ
ッキング接合の発生を抑制することもできるようになっ
た。したがって、第2の発明によれば、使用材料の制限
が少なくなり、より広い設計の自由度が得られるととも
に、低電圧駆動(一例として、直流電圧7V以下)にお
いて、発光効率の向上を図ることができ(一例として、
発光輝度40cd/m2以上)、さらには長寿命化(一
例として、半減寿命500時間以上)した有機EL素子
を提供することができるようになった。
Further, according to the second aspect of the present invention, not only when an aromatic ring compound containing no nitrogen atom is used, but also an aromatic ring compound containing an aromatic ring containing a nitrogen atom is used. Even in this case, it is possible to suppress the generation of a charge transfer complex or exciplex having low luminous efficiency at the interface between the electron injection region and the light emitting region, and it is preferable in injecting electrons from the electron injection region to the light emitting region. It has also become possible to suppress the occurrence of no blocking junction. Therefore, according to the second aspect of the present invention, the restrictions on the materials used are reduced, a greater degree of freedom in design is obtained, and the luminous efficiency is improved in low-voltage driving (for example, DC voltage of 7 V or less). (For example,
It has become possible to provide an organic EL device having an emission luminance of 40 cd / m 2 or more and a longer life (for example, a half life of 500 hours or more).

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】第1および第2の実施形態における有機EL素
子の断面図である。
FIG. 1 is a sectional view of an organic EL device according to first and second embodiments.

【図2】第3の実施形態における有機EL素子の断面図
である。
FIG. 2 is a sectional view of an organic EL device according to a third embodiment.

【図3】第4の実施形態における有機EL素子の断面図
である。
FIG. 3 is a cross-sectional view of an organic EL device according to a fourth embodiment.

【図4】第5の実施形態における有機EL素子の断面図
である。
FIG. 4 is a sectional view of an organic EL device according to a fifth embodiment.

【図5】第3の実施形態の変形例における有機EL素子
の断面図である。
FIG. 5 is a sectional view of an organic EL element according to a modification of the third embodiment.

【図6】第4の実施形態の変形例における有機EL素子
の断面図である。
FIG. 6 is a sectional view of an organic EL element according to a modification of the fourth embodiment.

【図7】第6の実施形態における真空蒸着装置の斜視図
である。
FIG. 7 is a perspective view of a vacuum evaporation apparatus according to a sixth embodiment.

【図8】第6の実施形態における真空蒸着装置の断面図
である。
FIG. 8 is a sectional view of a vacuum evaporation apparatus according to a sixth embodiment.

【図9】基板における測定点の説明に供する図である。FIG. 9 is a diagram provided for describing measurement points on a substrate.

【図10】従来の有機EL素子の断面図である。FIG. 10 is a sectional view of a conventional organic EL element.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 陽極層 12 発光域 14 電子注入域 16 陰極層 18 正孔注入輸送層 20 透光性基板(ガラス基板) 30 基板 100、102、104 有機EL素子 201 真空蒸着装置 203 基板 210 真空槽 211 基板ホルダ 212 保持部 212A〜212F 蒸着源 213 回転軸部 213A 回転軸線 214 モータ 221 仮想円 Reference Signs List 10 anode layer 12 light emitting area 14 electron injection area 16 cathode layer 18 hole injection transport layer 20 translucent substrate (glass substrate) 30 substrate 100, 102, 104 organic EL element 201 vacuum evaporation apparatus 203 substrate 210 vacuum tank 211 substrate holder 212 Holder 212A to 212F Evaporation source 213 Rotation axis 213A Rotation axis 214 Motor 221 Virtual circle

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) C09K 11/06 645 C09K 11/06 645 655 655 H05B 33/14 H05B 33/14 A ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) C09K 11/06 645 C09K 11/06 645 655 655 H05B 33/14 H05B 33/14 A

Claims (21)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 少なくとも陽極層、有機発光域、電子注
入域および陰極層を順次に積層した構造を有する有機エ
レクトロルミネッセンス素子において、 前記電子注入域に、窒素原子を含まない芳香族環からな
る芳香族環化合物と、還元性ドーパントとを含有すると
ともに、当該電子注入域の電子親和力を1.8〜3.6
eVの範囲内の値とし、かつ、前記有機発光域に、下記
一般式(1)〜(3)で表されるいずれか一つのスチリ
ル基を有する芳香族環化合物を含有することを特徴とす
る有機エレクトロルミネッセンス素子。 【化1】 [一般式(1)中、Ar1は、炭素数が6〜40の芳香
族基であり、Ar2、Ar3、およびAr4は、それぞれ
水素原子または炭素数が6〜40の芳香族基であり、A
1、Ar2、Ar3、およびAr4の少なくとも一つは芳
香族基であり、縮合数nは、1〜6の整数である。] 【化2】 [一般式(2)中、Ar5は、炭素数が6〜40の芳香
族基であり、Ar6およびAr7は、それぞれ水素原子ま
たは炭素数が6〜40の芳香族基であり、Ar5、Ar6
およびAr7の少なくとも一つはスチリル基で置換され
ており、縮合数mは、1〜6の整数である。] 【化3】 [一般式(3)中、Ar8およびAr14は、炭素数が6
〜40の芳香族基であり、Ar9〜Ar13は、それぞれ
水素原子または炭素数が6〜40の芳香族基であり、A
8〜Ar14の少なくとも一つはスチリル基で置換され
ており、縮合数p、q、r、sは、それぞれ0または1
である。]
1. An organic electroluminescence device having a structure in which at least an anode layer, an organic light-emitting region, an electron injection region, and a cathode layer are sequentially laminated, wherein the electron injection region includes an aromatic ring containing no nitrogen atom. Containing an aromatic ring compound and a reducing dopant, and having an electron affinity in the electron injection region of 1.8 to 3.6.
a value within the range of eV, and the organic light-emitting region contains an aromatic ring compound having any one styryl group represented by the following general formulas (1) to (3). Organic electroluminescent element. Embedded image [In the general formula (1), Ar 1 is an aromatic group having 6 to 40 carbon atoms, and Ar 2 , Ar 3 , and Ar 4 are each a hydrogen atom or an aromatic group having 6 to 40 carbon atoms. And A
At least one of r 1 , Ar 2 , Ar 3 and Ar 4 is an aromatic group, and the condensation number n is an integer of 1 to 6. ] [In the general formula (2), Ar 5 is an aromatic group having 6 to 40 carbon atoms, Ar 6 and Ar 7 are each a hydrogen atom or an aromatic group having 6 to 40 carbon atoms, and 5 , Ar 6
And at least one of Ar 7 is substituted with a styryl group, and the condensation number m is an integer of 1 to 6. ] [In the general formula (3), Ar 8 and Ar 14 each have 6 carbon atoms.
Ar 9 to Ar 13 are each a hydrogen atom or an aromatic group having 6 to 40 carbon atoms,
At least one of r 8 to Ar 14 is substituted with a styryl group, and the condensed numbers p, q, r, and s are 0 or 1 respectively.
It is. ]
【請求項2】 請求項1に記載の有機エレクトロルミネ
ッセンス素子において、前記スチリル基が、下記一般式
(4)で表されるスチリル基であ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。 【化4】 [一般式(4)中、Ar15Ar16、およびAr17は、そ
れぞれ水素原子または炭素数が6〜40の芳香族基であ
る。]
2. The organic electroluminescence device according to claim 1, wherein the styryl group is a styryl group represented by the following general formula (4). Embedded image [In the general formula (4), Ar 15 Ar 16 and Ar 17 are each a hydrogen atom or an aromatic group having 6 to 40 carbon atoms. ]
【請求項3】 請求項1または2に記載の有機エレクト
ロルミネッセンス素子において、前記電子注入域のガラ
ス転移点を100℃以上の値とす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。
3. The organic electroluminescent device according to claim 1, wherein a glass transition point of the electron injection region is set to a value of 100 ° C. or more.
【請求項4】 請求項1〜3のいずれか一項に記載の有
機エレクトロルミネッセンス素子において、前記芳香族
環化合物における芳香族環が、アントラセン、フルオレ
ン、ペリレン、ピレン、フェナントレン、クリセン、テ
トラセン、ルブレン、ターフェニレン、クォーターフェ
ニレン、セクシフェニレンおよびトリフェニレンからな
る群から選択される少なくとも一つの芳香族環であるこ
とを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子。
4. The organic electroluminescence device according to claim 1, wherein the aromatic ring in the aromatic ring compound is anthracene, fluorene, perylene, pyrene, phenanthrene, chrysene, tetracene, or rubrene. An organic electroluminescent device, comprising at least one aromatic ring selected from the group consisting of terphenylene, quarterphenylene, sexiphenylene, and triphenylene.
【請求項5】 請求項1〜4のいずれか一項に記載の有
機エレクトロルミネッセンス素子において、前記芳香族
環化合物における芳香族環が、スチリル基置換された芳
香族環、ジスチリル基置換された芳香族環およびトリス
スチリル基置換された芳香族環からなる群から選択され
る少なくとも一つの芳香族環であ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。
5. The organic electroluminescence device according to claim 1, wherein the aromatic ring in the aromatic ring compound has a styryl group-substituted aromatic ring or a distyryl group-substituted aromatic ring. An organic electroluminescence device comprising at least one aromatic ring selected from the group consisting of an aromatic ring and a tristyryl group-substituted aromatic ring.
【請求項6】 請求項1〜5のいずれか一項に記載の有
機エレクトロルミネッセンス素子において、前記還元性
ドーパントが、アルカリ金属、アルカリ土類金属、希土
類金属、アルカリ金属の酸化物、アルカリ金属のハロゲ
ン化物、アルカリ土類金属の酸化物、アルカリ土類金属
のハロゲン化物、希土類金属の酸化物または希土類金属
のハロゲン化物からなる群から選択される少なくとも一
つの物質であ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。
6. The organic electroluminescence device according to claim 1, wherein the reducing dopant is an alkali metal, an alkaline earth metal, a rare earth metal, an oxide of an alkali metal, or an alkali metal. An organic electroluminescent material comprising at least one substance selected from the group consisting of halides, alkaline earth metal oxides, alkaline earth metal halides, rare earth metal oxides, and rare earth metal halides. Luminescent element.
【請求項7】 請求項1〜6のいずれか一項に記載の有
機エレクトロルミネッセンス素子において、前記還元性
ドーパントの仕事関数を3.0eV以下の値とすること
を特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子。
7. The organic electroluminescence device according to claim 1, wherein the work function of the reducing dopant is 3.0 eV or less.
【請求項8】 請求項1〜7のいずれか一項に記載の有
機エレクトロルミネッセンス素子において、前記還元性
ドーパントが、Li、Na、K、RbおよびCsからな
る群から選択される少なくとも一つのアルカリ金属であ
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。
8. The organic electroluminescence device according to claim 1, wherein the reducing dopant is at least one alkali selected from the group consisting of Li, Na, K, Rb and Cs. An organic electroluminescence device, which is a metal.
【請求項9】 請求項1〜8のいずれか一項に記載の有
機エレクトロルミネッセンス素子において、前記電子注
入域のエネルギーギャップを2.7eV以上の値とする
ことを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子。
9. The organic electroluminescent device according to claim 1, wherein an energy gap of the electron injection region is set to a value of 2.7 eV or more.
【請求項10】 請求項1〜9のいずれか一項に記載の
有機エレクトロルミネッセンス素子において、前記芳香
族環化合物と還元性ドーパントとの添加比率を1:20
〜20:1(モル比)の範囲内の値とすることを特徴と
する有機エレクトロルミネッセンス素子。
10. The organic electroluminescence device according to claim 1, wherein the addition ratio of the aromatic ring compound to the reducing dopant is 1:20.
An organic electroluminescence device characterized in that the value is within a range of 20 to 1: 1 (molar ratio).
【請求項11】 請求項1〜10のいずれか一項に記載
の有機エレクトロルミネッセンス素子において、前記発
光域と前記電子注入域とに、窒素原子を含まない芳香族
環からなる同一種類の芳香族環化合物を含有することを
特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子。
11. The organic electroluminescence device according to claim 1, wherein the light emitting region and the electron injection region are of the same kind of aromatic ring comprising an aromatic ring containing no nitrogen atom. An organic electroluminescence device comprising a ring compound.
【請求項12】 請求項1〜11のいずれか一項に記載
の有機エレクトロルミネッセンス素子において、前記陰
極層と前記電子注入域との間および前記陽極層と前記発
光域との間、あるいはいずれか一方に、界面層を設ける
ことを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子。
12. The organic electroluminescence device according to claim 1, wherein the cathode layer and the electron injection region and / or the anode layer and the emission region. On the other hand, an organic electroluminescence device characterized by providing an interface layer.
【請求項13】 少なくとも陽極層、発光域、電子注入
域および陰極層を順次に積層した構造を有する有機エレ
クトロルミネッセンス素子において、 前記電子注入域に、電子輸送性化合物と、仕事関数が
2.9eV以下の還元性ドーパントとを含むとともに、
当該電子注入域の電子親和力を1.8〜3.6eVの範
囲内の値とし、かつ、前記有機発光域に、下記一般式
(1)〜(3)で表されるいずれか一つのスチリル基を
有する芳香族環化合物を含有する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。 【化5】 [一般式(1)中、Ar1は、炭素数が6〜40の芳香
族基であり、Ar2、Ar3、およびAr4は、それぞれ
水素原子または炭素数が6〜40の芳香族基であり、A
1、Ar2、Ar3、およびAr4の少なくとも一つは芳
香族基であり、縮合数nは、1〜6の整数である。] 【化6】 [一般式(2)中、Ar5は、炭素数が6〜40の芳香
族基であり、Ar6およびAr7は、それぞれ水素原子ま
たは炭素数が6〜40の芳香族基であり、Ar5、Ar6
およびAr7の少なくとも一つはスチリル基で置換され
ており、縮合数mは、1〜6の整数である。] 【化7】 [一般式(3)中、Ar8およびAr14は、炭素数が6
〜40の芳香族基であり、Ar9〜Ar13は、それぞれ
水素原子または炭素数が6〜40の芳香族基であり、A
8〜Ar14の少なくとも一つはスチリル基で置換され
ており、縮合数p、q、r、sは、それぞれ0または1
である。]
13. An organic electroluminescence device having a structure in which at least an anode layer, a light emitting region, an electron injection region, and a cathode layer are sequentially laminated, wherein the electron injection region has an electron transporting compound and a work function of 2.9 eV. Including the following reducing dopant,
The electron affinity of the electron injection region is set to a value within a range of 1.8 to 3.6 eV, and the organic light emitting region includes any one of styryl groups represented by the following general formulas (1) to (3). An organic electroluminescent device comprising an aromatic ring compound having the formula: Embedded image [In the general formula (1), Ar 1 is an aromatic group having 6 to 40 carbon atoms, and Ar 2 , Ar 3 , and Ar 4 are each a hydrogen atom or an aromatic group having 6 to 40 carbon atoms. And A
At least one of r 1 , Ar 2 , Ar 3 and Ar 4 is an aromatic group, and the condensation number n is an integer of 1 to 6. ] [In the general formula (2), Ar 5 is an aromatic group having 6 to 40 carbon atoms, Ar 6 and Ar 7 are each a hydrogen atom or an aromatic group having 6 to 40 carbon atoms, and Ar 5 5 , Ar 6
And at least one of Ar 7 is substituted with a styryl group, and the condensation number m is an integer of 1 to 6. ] [In the general formula (3), Ar 8 and Ar 14 each have 6 carbon atoms.
Ar 9 to Ar 13 are each a hydrogen atom or an aromatic group having 6 to 40 carbon atoms,
At least one is substituted with a styryl group, condensation number p, q, r, s of r 8 to Ar 14 are each 0 or 1
It is. ]
【請求項14】 請求項13に記載の有機エレクトロル
ミネッセンス素子において、前記スチリル基が、下記一
般式(4)で表されるスチリル基であることを特徴とす
る有機エレクトロルミネッセンス素子。 【化8】 [一般式(4)中、Ar15Ar16、およびAr17は、そ
れぞれ水素原子または炭素数が6〜40の芳香族基であ
る。]
14. The organic electroluminescent device according to claim 13, wherein the styryl group is a styryl group represented by the following general formula (4). Embedded image [In the general formula (4), Ar 15 Ar 16 and Ar 17 are each a hydrogen atom or an aromatic group having 6 to 40 carbon atoms. ]
【請求項15】 請求項13または14に記載の有機エ
レクトロルミネッセンス素子において、前記還元性ドー
パントが、Na、K、Rb、Cs、Ca、SrおよびB
aからなる群から選択される少なくとも一つのアルカリ
金属またはアルカリ土類金属であ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。
15. The organic electroluminescence device according to claim 13, wherein said reducing dopant is Na, K, Rb, Cs, Ca, Sr and B.
An organic electroluminescent device, characterized in that it is at least one alkali metal or alkaline earth metal selected from the group consisting of: a.
【請求項16】 請求項13〜15のいずれか一項に記
載の有機エレクトロルミネッセンス素子において、前記
電子輸送性化合物が、含窒素複素環化合物を含むことを
特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子。
16. The organic electroluminescent device according to claim 13, wherein the electron-transporting compound includes a nitrogen-containing heterocyclic compound.
【請求項17】 請求項16に記載の有機エレクトロル
ミネッセンス素子において、前記含窒素複素環化合物
が、含窒素錯体、キノリン誘導体、キノキサリン誘導
体、オキサジアゾール誘導体、チアジアゾール誘導体お
よびトリアゾール誘導体からなる群から選択される少な
くとも一つの化合物であ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。
17. The organic electroluminescent device according to claim 16, wherein the nitrogen-containing heterocyclic compound is selected from the group consisting of a nitrogen-containing complex, a quinoline derivative, a quinoxaline derivative, an oxadiazole derivative, a thiadiazole derivative, and a triazole derivative. An organic electroluminescence device, which is at least one compound to be produced.
【請求項18】 請求項13〜17のいずれか一項に記
載の有機エレクトロルミネッセンス素子において、前記
電子輸送性化合物と還元性ドーパントとの添加比率を
1:20〜20:1(モル比)の範囲内の値とすること
を特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子。
18. The organic electroluminescence device according to claim 13, wherein an addition ratio of the electron transporting compound and the reducing dopant is 1:20 to 20: 1 (molar ratio). An organic electroluminescent device, wherein the value is within a range.
【請求項19】 請求項13〜18のいずれか一項に記
載の有機エレクトロルミネッセンス素子において、前記
電子注入域のガラス転移点を100℃以上の値とするこ
とを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子。
19. The organic electroluminescence device according to claim 13, wherein a glass transition point of the electron injection region is set to a value of 100 ° C. or more.
【請求項20】 請求項13〜19のいずれか一項に記
載の有機エレクトロルミネッセンス素子において、前記
発光域と前記電子注入域とに、同一種類の電子輸送性化
合物を含有す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。
20. The organic electroluminescent device according to claim 13, wherein the light emitting region and the electron injection region contain the same type of electron transporting compound. Organic electroluminescent element.
【請求項21】 請求項13〜20のいずれか一項に記
載の有機エレクトロルミネッセンス素子において、前記
陰極層と前記電子注入域との間および前記陽極層と前記
発光域との間、あるいはいずれか一方に、界面層を設け
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。
21. The organic electroluminescence device according to claim 13, wherein the cathode layer and the electron injection region and / or the anode layer and the light emission region. On the other hand, an organic electroluminescence device characterized by providing an interface layer.
JP10334658A 1998-11-25 1998-11-25 Organic electroluminescent element Pending JP2000164363A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP10334658A JP2000164363A (en) 1998-11-25 1998-11-25 Organic electroluminescent element

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP10334658A JP2000164363A (en) 1998-11-25 1998-11-25 Organic electroluminescent element

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2000164363A true JP2000164363A (en) 2000-06-16

Family

ID=18279825

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP10334658A Pending JP2000164363A (en) 1998-11-25 1998-11-25 Organic electroluminescent element

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2000164363A (en)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2001021729A1 (en) * 1999-09-21 2001-03-29 Idemitsu Kosan Co., Ltd. Organic electroluminescence and organic luminous medium
WO2002020693A1 (en) * 2000-09-07 2002-03-14 Idemitsu Kosan Co., Ltd. Organic electroluminescent element
EP1345278A2 (en) * 2002-03-15 2003-09-17 Fujitsu Limited Organic EL element and organic EL display
JP2005268133A (en) * 2004-03-19 2005-09-29 Fuji Xerox Co Ltd Electroluminescent element
JP2006287248A (en) * 1999-09-21 2006-10-19 Idemitsu Kosan Co Ltd Organic electroluminescence element and organic luminous medium
EP1978576A2 (en) 2007-04-03 2008-10-08 Fujikura, Ltd. Organic light-emitting diode element and optical interconnection module

Cited By (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006287248A (en) * 1999-09-21 2006-10-19 Idemitsu Kosan Co Ltd Organic electroluminescence element and organic luminous medium
JP5073899B2 (en) * 1999-09-21 2012-11-14 出光興産株式会社 Organic electroluminescence device and organic light emitting medium
US6534199B1 (en) 1999-09-21 2003-03-18 Idemitsu Kosan Co., Ltd. Organic electroluminescence device and organic light emitting medium
WO2001021729A1 (en) * 1999-09-21 2001-03-29 Idemitsu Kosan Co., Ltd. Organic electroluminescence and organic luminous medium
US7879465B2 (en) 2000-09-07 2011-02-01 Idemitsu Kosan Co., Ltd. Organic electric-field light-emitting element
JP4632628B2 (en) * 2000-09-07 2011-02-16 出光興産株式会社 Organic electroluminescence device
US6929871B2 (en) 2000-09-07 2005-08-16 Idemitsu Kosan Co., Ltd. Organic electric-field light-emitting element
US8841003B2 (en) 2000-09-07 2014-09-23 Idemitsu Kosan Co., Ltd. Organic electric-field light-emitting element
WO2002020693A1 (en) * 2000-09-07 2002-03-14 Idemitsu Kosan Co., Ltd. Organic electroluminescent element
JPWO2002020693A1 (en) * 2000-09-07 2004-01-15 出光興産株式会社 Organic electroluminescence device
JP2011054981A (en) * 2000-09-07 2011-03-17 Idemitsu Kosan Co Ltd Organic electric-field light-emitting element
EP1345278A3 (en) * 2002-03-15 2006-05-31 Fujitsu Limited Organic EL element and organic EL display
EP1345278A2 (en) * 2002-03-15 2003-09-17 Fujitsu Limited Organic EL element and organic EL display
KR100917958B1 (en) * 2002-03-15 2009-09-21 후지필름 가부시키가이샤 Organic EL Element and Organic EL Display
US6803126B2 (en) 2002-03-15 2004-10-12 Fujitsu Limited Organic EL element and organic EL display
JP4734836B2 (en) * 2004-03-19 2011-07-27 富士ゼロックス株式会社 Electroluminescent device
JP2005268133A (en) * 2004-03-19 2005-09-29 Fuji Xerox Co Ltd Electroluminescent element
EP1978576A2 (en) 2007-04-03 2008-10-08 Fujikura, Ltd. Organic light-emitting diode element and optical interconnection module

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3266573B2 (en) Organic electroluminescence device
JP4420486B2 (en) Organic electroluminescence device and method for producing the same
JP2000315581A (en) Organic electroluminescence element and manufacture thereof
JP4023204B2 (en) Organic electroluminescence device
JP4058842B2 (en) Organic electroluminescence device
US6310231B1 (en) Particular silane compounds, luminescent device materials comprising said compounds, and luminescent devices containing said materials
JP3564859B2 (en) Organic electroluminescent device material and organic electroluminescent device using the same
JP4003299B2 (en) Organic electroluminescence device
JP4186758B2 (en) Polymer compound, hole injecting / transporting material, organic electroluminescent device material and organic electroluminescent device
US20020048688A1 (en) Organic electroluminescence device and organic light emitting medium
JP3972588B2 (en) Organic electroluminescence device
JPH11329734A (en) Organic electroluminescence element
JP2002203685A (en) Hole transporting compound and organic thin film light- emitting element
JP2004002740A (en) Polymer compound, 1,4-phenylenediamine derivative, charge-transporting material, organic electroluminescent element material and organic electroluminescent element
JP2001223084A (en) Organic electric field light emitting element
JP2000133453A (en) Organic electroluminescent element and its manufacture
JP4066619B2 (en) Binaphthyl compound, method for producing the same, and organic electroluminescent device
JP2000164359A (en) Organic electroluminescent element
JP2000235893A (en) Organic electroluminescent element and manufacture thereof
JP2000150169A (en) Organic electroluminescence element
JP3750315B2 (en) Organic electroluminescence device
JP4135411B2 (en) Asymmetric 1,4-phenylenediamine derivative and organic electroluminescence device using the same
JP4147621B2 (en) Organic electroluminescence device
JP2000164363A (en) Organic electroluminescent element
JP4105429B2 (en) Organic electroluminescence device