JP2001244077A - 有機発光素子 - Google Patents

有機発光素子

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JP2001244077A
JP2001244077A JP2000056530A JP2000056530A JP2001244077A JP 2001244077 A JP2001244077 A JP 2001244077A JP 2000056530 A JP2000056530 A JP 2000056530A JP 2000056530 A JP2000056530 A JP 2000056530A JP 2001244077 A JP2001244077 A JP 2001244077A
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light emitting
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Hiroyuki Hirai
博幸 平井
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Fuji Photo Film Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 低い印加電圧で駆動し高輝度で高い発光効率
を示すために、プラスチック基板を用いた大画面ディス
プレイ、面状光源等として好適に利用できる有機発光素
子を提供する。 【解決手段】 基板、陽極、ホール注入層、有機発光層
を含む有機化合物層及び陰極を有し、該ホール注入層が
P型無機半導体を含有し且つ該有機化合物層のうち少な
くとも1層がオルトメタル化錯体を含有する有機発光素
子。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は低い印加電圧で駆動
可能であり、高輝度で高い発光効率を示す有機発光素子
に関する。
【0002】
【従来の技術】有機発光素子はディスプレイ、LCD用バ
ックライト、照明用光源、光通信用光源、情報ファイル
用読み取り/書き込みヘッド等の様々な用途での利用が
期待されており、近年活発な研究開発が進められてい
る。有機発光素子は一般に1μm以下の膜厚の有機化合
物層及び該有機化合物層を挟んだ二つの電極から構成さ
れている。このような有機発光素子は、両電極間に電圧
を印加することにより一方の電極(陰極)から生じた電
子ともう一方の電極(陽極)から生じたホールとが有機
化合物層中で再結合し発光材料を励起して光を放出す
る、自発光型の素子である。
【0003】有機発光素子を単純マトリックス駆動する
場合にはデューティー比を大きくするにつれてより高い
発光輝度が要求される。しかしながら、一般に輝度を高
くすると発光効率が低下するため、画面を分割すること
等で対処し1/120程度以下のデューティー比に抑えてい
るのが現状である。このような状況下、最近トリス(2-
フェニルピリジン)イリジウム錯体を有機化合物層に含
有する有機発光素子は三重項状態の励起子を利用でき、
高輝度で高い発光効率を示すことが報告され関心を集め
ている(Applied Physics Letters, 75, 4(1999))。
【0004】また、高い発光輝度を得るためには有機発
光素子に印加する電圧を高くする必要があるが、その場
合消費電力が大きくなり発熱等が問題となる。従ってよ
り低電圧で駆動する有機発光素子が求められており、例
えば日本特許第2636341号、同2666428号等は、P型無機
半導体薄膜層を透明電極(陽極)に隣接して設置するこ
とにより有機発光素子の駆動電圧を低くすることがで
き、更に駆動耐久性が向上することを開示している。P
型無機半導体の具体例としては、Si1-xCx(0≦x≦
1)、CuI、CuS、GaAs及びZnTeが記載されている。
【0005】しかしながら、有機発光素子を大面積ディ
スプレイ、面状光源等に利用する場合、上記の各技術だ
けでは不十分であり、特にプラスチック基板等の耐熱性
に劣る基板を有する有機発光素子においては低電圧駆動
が可能で、且つ高輝度で高い発光効率を示すことが重要
となる。またプラスチック基板を用いる場合はガラス等
の基板を用いる場合ほど電極の表面抵抗を小さくするこ
とが困難であるため駆動時に発熱しやすく、上記技術よ
りも更に低い電圧で駆動可能であることが必要とされ
る。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、低い
印加電圧で駆動し高輝度で高い発光効率を示すために、
プラスチック基板を用いた大画面ディスプレイ、面状光
源等として好適に利用できる有機発光素子を提供するこ
とである。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記目的に鑑み鋭意研究
の結果、本発明者は(a)P型無機半導体を含有するホー
ル注入層、及び(b)オルトメタル化錯体を含有する有機
化合物層を有する有機発光素子は、(a)及び(b)のうち一
方しか有さないものよりも一層低い印加電圧で駆動し、
且つ高輝度での発光効率がより優れていることを発見
し、本発明に想到した。
【0008】すなわち本発明の有機発光素子は、基板、
陽極、ホール注入層、有機発光層を含む有機化合物層及
び陰極を有し、該ホール注入層がP型無機半導体を含有
し、且つ該有機化合物層のうち少なくとも1層がオルト
メタル化錯体を含有することを特徴とする。
【0009】本発明の有機発光素子はまた下記条件を満
たすことにより、より優れた発光特性を示す。 (1)P型無機半導体は銅(I)化合物であるのが好まし
い。 (2)オルトメタル化錯体はイリジウム錯体であるのが
好ましい。 (3)有機発光層は高分子化合物を含有するのが好まし
い。 (4)陽極はITO(Indium Tin Oxide)又はIZO(Indium
Zinc Oxide)からなるのが好ましい。 本発明の有機発光素子はプラスチック基板を用いる場合
にも有用である。
【0010】
【発明の実施の形態】本発明の有機発光素子は基板、陽
極、ホール注入層、有機発光層を含む有機化合物層及び
陰極を有し、該ホール注入層はP型無機半導体を含有
し、該有機化合物層のうち少なくとも1層はオルトメタ
ル化錯体を含有する。
【0011】本発明で用いるP型無機半導体はSi1-xCx
(0≦x≦1)、CuI、CuS、GaAs、ZnTe、Cu2O、Cu2S、C
uSCN、CuF、CuCl、CuBr、CuInSe2、CuInS2、CuAlSe2、C
uGaSe 2、CuGaS2、GaP、NiO、CoO、FeO、Bi2O3、MoO2、C
r2O3等であってよく、これらは単独で使用しても複数混
合して使用してもよい。中でもP型無機半導体は銅(I)
化合物であるのが好ましく、CuI又はCuSCNであるのがよ
り好ましい。このP型無機半導体を含有するホール注入
層はプラズマCVD法、イオンプレーティング法、スパッ
タ法、真空蒸着法等により形成できる。特にCuI、CuSCN
等は真空蒸着法により成膜できるので、銅フタロシアニ
ン等のポルフィリン系有機化合物等と共蒸着が可能であ
る。またCuI、CuSCN等はアセトニトリル等の特定の溶剤
に可溶であるため、他の有機化合物と一緒に溶解して塗
布することもできる。P型無機半導体を微粒子分散物と
して添加してもよい。
【0012】上記P型無機半導体はホール注入層に含有
されるが、更に有機化合物層(具体的には発光層、ホー
ル輸送層、導電性高分子層等)に含有されていてもよ
い。その添加量は特に限定されず例えば0.1〜99重量
%、好ましくは1〜20重量%である。
【0013】本発明の有機発光素子はホール注入層の膜
厚が大きくても低電圧で発光可能であり、電極の表面粗
さが大きい場合でもショート等の問題を抑制できる利点
を有する。これは通常の有機発光素子では予想されない
ことである。ホール注入層の膜厚は広い範囲で設定でき
5〜200nmであってよく、好ましくは5〜50nmである。
膜厚が5nm未満であると電圧抑制の効果が小さい場合が
あり、一方200nmを超えるとショートし易くなることが
ある。
【0014】本発明で使用するオルトメタル化錯体と
は、山本明夫著「有機金属化学 基礎と応用」, 150頁
及び232頁, 裳華房社(1982年)、H. Yersin著「Photoc
hemistry and Photophysics of Coordination Compound
s」, 71〜77頁及び135〜146頁,Springer-Verlag社(198
7年)等に記載されている化合物群の総称である。オル
トメタル化錯体を形成する配位子は特に限定されず種々
のものが使用可能であるが、2-フェニルピリジン誘導
体、7,8-ベンゾキノリン誘導体、2-(2-チエニル)ピリジ
ン誘導体、2-(1-ナフチル)ピリジン誘導体及び/又は2-
フェニルキノリン誘導体であるのが好ましい。また、こ
れらのオルトメタル化錯体形成に必須の配位子以外に他
の配位子を有していてもよい。オルトメタル化錯体を形
成する金属としてはIr、Pd、Pt等が使用可能であるが、
イリジウム(Ir)が特に好ましい。本発明に使用するオ
ルトメタル化錯体は発光効率向上の観点から、三重項励
起子から発光するのが好ましい。
【0015】有機化合物層中のオルトメタル化錯体の添
加量は広い範囲で選択可能であり、例えば0.1〜99重量
%、好ましくは1〜20重量%である。オルトメタル化錯
体は有機発光層に使用するのが好ましく、ドーパントと
して添加するのが好ましい。
【0016】本発明の有機発光素子において、基板上に
積層する具体的構成としては、陽極/ホール注入層/有
機発光層/陰極、陽極/ホール注入層/ホール輸送層/
有機発光層/陰極、陽極/ホール注入層/有機発光層/
電子輸送層/陰極、陽極/ホール注入層/ホール輸送層
/有機発光層/電子輸送層/陰極、これらを逆に積層し
た構成等が挙げられる。通常陽極は透明電極であり陰極
は金属電極である。ホール輸送層、有機発光層、電子輸
送層等を複数層設けたり、陰極と有機発光層又は電子輸
送層との間に電子注入層を設けてもよい。ホール注入層
とホール輸送層又は有機発光層との間に導電性高分子層
を設置してもよい。また発光層の陰極側の面上にホール
が陰極に抜けないようにブロック層を設けるのが好まし
い。
【0017】本発明の有機発光素子は「有機ELディスプ
レイ」(テクノタイムズ社発行、「月刊ディスプレイ」
1998年10月号別冊)の105頁、特開平9-180883号等に記
載の微小光共振器構造(マイクロキャビティ)を有する
素子であってもよい。この有機発光素子は基板として透
明基板を用い、その上に順に屈折率の異なる2種類の層
が交互に積層された多層膜ミラー、透明電極(通常陽
極)、発光層を含む有機化合物層及び金属ミラーの役割
を有する背面電極(通常陰極)を積層してなり、多層膜
ミラーと背面電極との間で微小光共振器を形成している
ものである。多層膜ミラーは通常、各層の光学長が目的
の発光波長の1/4である誘電体又は半導体を組み合わせ
て成膜する。組み合わせ例としてはTiO2とSiO2、SiNx
SiO2、Ta2O 5とSiO2等の誘電体やGaAsとGaInAs等の半導
体が挙げられる。透明電極と多層膜ミラーとの間にSiO2
スペーサーを導入して膜厚を調整してもよい。また多層
膜ミラーの最上層を透明導電層で形成し、その層を多層
膜ミラーと透明電極とで兼用してもよい。この場合、透
明電極(透明導電層)の厚さを比較的厚くできるので、
電極の表面抵抗を低減することができ、素子の発熱が抑
制され好ましい。
【0018】また本発明の有機発光素子は、導波モード
を利用した端面発光型素子(例えばNature, 389, 362
(1997)、同 389, 466 (1997)等)であってもよい。
【0019】本発明の有機発光素子は、陽極と陰極の間
に直流電圧(必要に応じて交流成分を含んでもよく、通
常2〜30ボルトのパルス電圧)又はパルス電流を印加す
ることにより発光する。また特開平2-148687号、同6-30
1355号、同5-29080号、同7-134558号、同8-234685号、
同8-241047号等に記載の駆動方法も利用できる。
【0020】本発明の発光素子が有する有機層は真空蒸
着法、スパッタ法、ディッピング法、スピンコーティン
グ法、キャスティング法、バーコート法、ロールコート
法等の公知の方法を用いて形成することができる。溶媒
を使い分けることにより多層塗布も可能である。また無
機物の層(陽極、陰極等)は真空蒸着法、スパッタ法、
イオンプレーティング法等の公知の方法で形成できる。
電極のパターニングはフォトリソグラフィー等による化
学的エッチング、レーザー等を用いた物理的エッチング
等により行うのが好ましい。マスクを重ねて真空蒸着や
スパッタリング等を行ってパターニングしてもよい。
【0021】以下、本発明の光共振器型有機発光素子の
各構成要素について詳述する。 (A)基板 本発明において、基板として通常のガラス基板の他にプ
ラスチック基板を使用することができる。基板として用
いるプラスチックは耐熱性、寸法安定性、耐溶剤性、電
気絶縁性及び加工性に優れており、且つ低通気性及び低
吸湿性であることが好ましい。このようなプラスチック
材料としては、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチ
レンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリ
スチレン、ポリカーボネート、ポリエーテルスルホン、
ポリアリレート、アリルジグリコールカーボネート、ポ
リイミド、ポリシクロオレフィン等が挙げられる。
【0022】基板の電極側の面、電極と反対側の面又は
その両方に透湿防止層(ガスバリア層)を設置するのが
好ましい。透湿防止層を構成する材料としては窒化ケイ
素や酸化ケイ素、無アルカリガラス等の無機物が好まし
い。透湿防止層は高周波スパッタリング法等により成膜
できる。また、必要に応じてハードコート層やアンダー
コート層を設けてもよい。
【0023】(B)電極 本発明で用いる陽極の材料としては、酸化スズ、ITO(I
ndium Tin Oxide)、IZO(Indium Zinc Oxide)等の公
知の材料を用いてよく、金、白金等の仕事関数が大きい
金属薄膜も使用可能である。また、ポリアニリン、ポリ
チオフェン、ポリピロール、それらの誘導体等の有機材
料も使用可能である。更に「透明導電膜の新展開」(沢
田豊監修、シーエムシー刊、1999年)等に詳細に記載さ
れている透明導電膜も本発明に適用できる。中でもITO
又はIZOを使用すると、特に150℃以下の低温で成膜する
場合に好ましい。このような低温成膜は耐熱性の低いプ
ラスチック基板を用いる際に重要である。
【0024】陰極材料としては仕事関数の低いLi、K、C
e等のアルカリ金属やMg、Ca等のアルカリ土類金属を用
いるのが、電子注入性の観点から好ましい。また、酸化
されにくく安定なAl等も好ましい。安定性と電子注入性
を両立させるために2種以上の材料を含む層にしてもよ
く、そのような材料については特開平2-15595号、同5-1
21172号等に詳しく記載されている。中でも、アルミニ
ウム単独、或いは0.01〜10重量%のアルカリ金属又はア
ルカリ土類金属を含むアルミニウムを主体とした合金又
は混合物が特に好ましい。
【0025】(C)ホール輸送層 ホール輸送層に用いるホール輸送材料としては、ポリ-N
-ビニルカルバゾール誘導体、ポリフェニレンビニレン
誘導体、ポリフェニレン、ポリチオフェン、ポリメチル
フェニルシラン、ポリアニリン、トリアゾール誘導体、
オキサジアゾール誘導体、イミダゾール誘導体、ポリア
リールアルカン誘導体、ピラゾリン誘導体及びピラゾロ
ン誘導体、フェニレンジアミン誘導体、アリールアミン
誘導体、アミノ置換カルコン誘導体、オキサゾール誘導
体、カルバゾール誘導体、スチリルアントラセン誘導
体、フルオレノン誘導体、ヒドラゾン誘導体、スチルベ
ン誘導体、ポルフィリン誘導体(フタロシアニン等)、
芳香族三級アミン化合物及びスチリルアミン化合物、ブ
タジエン化合物、ベンジジン誘導体、ポリスチレン誘導
体、トリフェニルメタン誘導体、テトラフェニルベンゼ
ン誘導体、スターバーストポリアミン誘導体等が使用可
能である。
【0026】(D)有機発光層 本発明で使用する発光材料は励起されて蛍光を発するこ
とのできるものであればよく、例えばオキシノイド化合
物、ペリレン化合物、クマリン化合物、アザクマリン化
合物、オキサゾール化合物、オキサジアゾール化合物、
ペリノン化合物、ピロロピロール化合物、ビフェニル化
合物、ナフタレン化合物、アントラセン化合物、フルオ
レン化合物、フルオランテン化合物、テトラセン化合
物、ピレン化合物、コロネン化合物、キノロン化合物及
びアザキノロン化合物、ピラゾリン誘導体及びピラゾロ
ン誘導体、ローダミン化合物、クリセン化合物、フェナ
ントレン化合物、シクロペンタジエン化合物、スチルベ
ン化合物、ジフェニルキノン化合物、スチリル化合物、
ジスチリルベンゼン化合物、ブタジエン化合物、ジシア
ノメチレンピラン化合物、ジシアノメチレンチオピラン
化合物、フルオレセイン化合物、ピリリウム化合物、チ
アピリリウム化合物、セレナピリリウム化合物、テルロ
ピリリウム化合物、芳香族アルダジエン化合物、オリゴ
フェニレン化合物、キサンテン化合物及びチオキサンテ
ン化合物、シアニン化合物、アクリジン化合物、アクリ
ドン化合物、キノリン化合物、8-ヒドロキシキノリン化
合物の金属錯体、ベンゾキノリノールベリリウム錯体、
2,2'-ビピリジン化合物の金属錯体、シッフ塩基とIII族
金属との錯体、オキサジアゾール化合物の金属錯体、希
土類錯体等が使用可能である。また、発光材料として高
分子発光材料を用いてもよく、例としてはπ共役系高分
子(ポリ-p-フェニレンビニレン誘導体、ポリフルオレ
ン誘導体、ポリチオフェン誘導体等)や、低分子色素と
テトラフェニルジアミン、トリフェニルアミン等とを主
鎖や側鎖に導入した高分子等が挙げられる。これらの発
光材料は単独で用いても複数混合して用いてもよく、ま
た上述の電子輸送材料やホール輸送材料中にドープして
発光層としてもよい。ポリ(N-ビニルカルバゾール)(PV
K)等の高分子を上記発光材料と混合して高分子発光層
を形成してもよい。本発明においては、有機発光層は該
高分子や上記高分子発光材料のような高分子化合物を含
有するのが好ましい。
【0027】(E)電子輸送層 本発明の有機発光素子の電子輸送層に用いる電子輸送材
料としては、オキサジアゾール誘導体、トリアゾール誘
導体、トリアジン誘導体、ニトロ置換フルオレノン誘導
体、チオピランジオキサイド誘導体、ジフェニルキノン
誘導体、ペリレンテトラカルボキシル誘導体、アントラ
キノジメタン誘導体、フレオレニリデンメタン誘導体、
アントロン誘導体、ペリノン誘導体、オキシン誘導体、
キノリン錯体誘導体等が挙げられる。
【0028】(F)電子注入層 本発明においては、陰極と有機発光層又は電子輸送層と
の間に電子注入層として絶縁層薄膜を設けることが好ま
しい。絶縁層薄膜としては、公知の酸化アルミニウム、
フッ化リチウム、フッ化セシウム等の0.01〜10nm程度の
薄層が好ましく使用できる。
【0029】(G)導電性高分子層 導電性高分子層を設置することにより、駆動電圧がほと
んど上昇することなく有機化合物層の膜厚を大きくする
ことができ、輝度ムラやショートの発生を抑えることが
できる。導電性高分子層を形成する導電性高分子として
は、WO 98/05187等に記載のポリアニリン誘導体、ポリ
チオフェン誘導体及びポリピロール誘導体が好ましい。
これらはプロトン酸(例えば樟脳スルホン酸、p-トルエ
ンスルホン酸、スチレンスルホン酸、ポリスチレンスル
ホン酸等)と混合した状態で使用してもよく、必要に応
じて他の高分子(ポリメチルメタクリレート(PMMA)、
ポリ-N-ビニルカルバゾール(PVCz)等)と混合して使
用してもよい。導電性高分子層の表面抵抗は10000Ω/
□以下であるのが好ましく、膜厚は10nm〜1000nmである
のが好ましく、50nm〜500nmであるのがより好ましい。
導電性高分子層はP型無機半導体を含んでいてもよい。
【0030】(H)封止層 有機発光素子には一般に水分や酸素の侵入を防止するた
めの封止層を設ける。封止層を形成する封止材料として
は、テトラフルオロエチレンと少なくとも1種のコモノ
マーとの共重合体、共重合主鎖に環状構造を有する含フ
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、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の共重合
体、吸水率1%以上の吸水性物質と吸水率0.1%以下の
防湿性物質の混合物、金属(In、Sn、Pb、Au、Cu、Ag、
Al、Ti、Ni等)、金属酸化物(MgO、SiO、SiO2、Al
2O3、GeO、NiO、CaO、BaO、Fe2O3、Y2O3、TiO2等)、金
属フッ化物(MgF2、LiF、AlF3、CaF2等)、液状フッ素
化炭素(パーフルオロアルカン、パーフルオロアミン、
パーフルオロエーテル等)、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もの等が使用可能
である。
【0031】
【実施例】以下、実施例により本発明をさらに詳細に説
明するが、本発明はそれらに限定されるものではない。
【0032】実施例1 2.5cm角のガラス基板上に、DCマグネトロンスパッタに
より250nmの膜厚でITO膜を成膜し、パターニングして陽
極を形成した。陽極の表面抵抗は6Ω/□であった。こ
れをIPA洗浄し酸素プラズマ処理した後、陽極上に4,4'-
ビス[N-(1-ナフチル)-N-フェニルアミノ]ビフェニル(N
PD)からなるホール輸送層(膜厚40nm)、4,4'-ビス(N-
カルバゾール)ビフェニル(CBP)中にトリス(2-フェニ
ルピリジン)イリジウム(Ir(ppy)3)を6重量%共蒸着
させた有機発光層(膜厚20nm)、2,9-ジメチル-4,7-ジ
フェニル-1,10-フェナントロリン(BCP)からなる層
(膜厚6nm)、トリス(8-ヒドロキシキノリン)アルミニ
ウム(Alq)からなる電子輸送層(膜厚20nm)及びLiFか
らなる電子注入層(膜厚1nm)を順に真空蒸着し、更に
マスクを用いてAl陰極(膜厚150nm)を真空蒸着した。
その後、窒素で満たされたグローブボックス中でガラス
及びUV硬化性接着剤を用いて封止し、ホール注入層を持
たない比較用有機発光素子1Aを作製した。
【0033】陽極とホール輸送層との間にCuIからなる
ホール注入層(膜厚50nm)を真空蒸着したこと以外は上
記素子1Aの作製方法と同様に、本発明の有機発光素子1B
を作製した。またCuIに換えて表1に示すP型無機半導
体をそれぞれ用いたこと以外は上記素子1Bの作製方法と
同様に、本発明の有機発光素子1C〜1Fを作製した。更に
発光層をCBPのみにより形成したこと以外は上記素子1B
の作製方法と同様にオルトメタル化錯体を含まない比較
用有機発光素子1Gを作製した。
【0034】得られた本発明の有機発光素子1B〜1F、並
びに比較用有機発光素子1A及び1Gにそれぞれ直流電圧を
印加して発光輝度を測定し、輝度100cd/m2を得る電圧
(V)及び輝度5000cd/m2のときの外部量子効率(%)
を求めた。その結果を表1に示す。
【0035】
【表1】
【0036】表1より、(a)P型無機半導体及び(b)オル
トメタル化錯体を共に含有する本発明の有機発光素子1B
〜1Fは、電圧低下に寄与する(a)のみを含有する比較用
有機発光素子1Gと比較して一層低い電圧で駆動可能であ
り、且つ発光効率向上に寄与する(b)のみを含有する比
較用有機発光素子1Aよりも更に優れた外部量子効率を示
すことがわかる。すなわち、本発明の有機発光素子1B〜
1Fは上記(a)及び(b)の両方を含有することにより、(a)
及び(b)のうちどちらか一方しか含まない素子1A及び1G
よりも著しく高い駆動電圧低下効果と外部量子効率向上
効果とを同時に示す。
【0037】実施例2 2.5cm角のポリエチレンテレフタレート基板(厚さ200μ
m)上に、DCマグネトロンスパッタにより100nmの膜厚で
二酸化ケイ素膜を成膜し、さらにその上に250nmの膜厚
でITOを成膜しパターニングして陽極を形成した。陽極
の表面抵抗は30Ω/□であった。これをIPA洗浄し酸素
プラズマ処理した後、陽極上にCuIからなるホール注入
層(膜厚40nm)を真空蒸着した。次に、その上にポリ
(エチレンジオキシチオフェン)・ポリスチレンスルホン
酸水分散物(BAYER社製「Baytron P」、固形分1.3%)
をスピンコートし、150℃で1時間真空乾燥して膜厚150
nmの導電性高分子層を設置した。続いてその上にポリ(N
-ビニルカルバゾール)(PVK)、2-(4-ビフェニリル)-5-
(4-tert-ブチルフェニル)-1,3,4-オキサジアゾール(PB
D)及びクマリン6を40:12:1の重量比率で混合し、
ジクロロエタンに溶解した溶液(濃度:2重量%)を窒
素雰囲気下でスピンコートし、乾燥させて高分子発光層
を形成した。乾燥後の高分子発光層の塗布膜厚は90nmで
あった。更にその上にマスクを用いてCa(80nm)及びAl
(70nm)を順に真空蒸着して陰極を形成した。その後窒
素で満たされたグローブボックス中でガラス及びUV硬化
性接着剤を用いて封止し、オルトメタル化錯体を含有し
ない比較用発光素子2Aを作製した。
【0038】クマリン6に換えて表2に示すオルトメタ
ル化錯体をそれぞれ同重量添加したこと以外は上記有機
発光素子2Aの作製方法と同様に、本発明の有機発光素子
2B〜2Fを作製した。また、ホール注入層を形成しないこ
と以外は上記有機発光素子2A、2Bの作製方法と同様に、
有機発光素子2G、2Hをそれぞれ作製した。
【0039】得られた本発明の有機発光素子2B〜2F、並
びに比較用有機発光素子2A、2G及び2Hに、それぞれ直流
電圧を印加して発光輝度を測定し、輝度100cd/m2を得る
電圧(V)及び輝度1000cd/m2のときの外部量子効率
(%)を求めた。その結果を表2に示す。
【0040】
【表2】
【0041】表2より、(a)P型無機半導体及び(b)オル
トメタル化錯体を共に含有する本発明の有機発光素子2B
〜2Fは、電圧低下に寄与する(a)のみを含有する比較用
有機発光素子2Aと比較して一層低い電圧で駆動可能であ
り、且つ発光効率向上に寄与する(b)のみを含有する比
較用有機発光素子2Hと同等又はそれ以上の外部量子効率
を示すことがわかる。すなわち、本発明の有機発光素子
はプラスチック基板上に作製した塗布型有機発光素子の
場合においても、優れた駆動電圧低下効果及び外部量子
効率向上効果を示した。
【0042】実施例3 ITO陽極に換えてIZO陽極を用いたこと以外は上記有機発
光素子1A〜1G及び2A〜2Hの作製方法とそれぞれ同様に、
有機発光素子を作製した。尚、IZO陽極はIZOを膜厚250n
m(表面抵抗20Ω/□)となるように室温成膜しパター
ニングして形成した。これらの有機発光素子の輝度100c
d/m2を得る電圧(V)及び輝度5000cd/m 2のときの外部
量子効率(%)を、上記実施例1と同様に評価したとこ
ろ、本発明の有機発光素子はやはり上記実施例1と同様
に優れた駆動電圧低下効果及び外部量子効率向上効果を
示した。
【0043】
【発明の効果】以上詳述したように、P型無機半導体を
含有するホール注入層及びオルトメタル化錯体を含有す
る有機化合物層を有する本発明の有機発光素子は、低い
印加電圧で駆動し高輝度で高い発光効率を示す。本発明
の有機発光素子はプラスチック基板を用いた大画面ディ
スプレイ、面状光源等として好ましく利用できる。

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 基板、陽極、ホール注入層、有機発光層
    を含む有機化合物層及び陰極を有する有機発光素子にお
    いて、前記ホール注入層がP型無機半導体を含有し、且
    つ前記有機化合物層のうち少なくとも1層がオルトメタ
    ル化錯体を含有することを特徴とする有機発光素子。
  2. 【請求項2】 請求項1に記載の有機発光素子におい
    て、前記P型無機半導体が銅(I)化合物であることを特
    徴とする有機発光素子。
  3. 【請求項3】 請求項1又は2に記載の有機発光素子に
    おいて、前記オルトメタル化錯体がイリジウム錯体であ
    ることを特徴とする有機発光素子。
  4. 【請求項4】 請求項1〜3のいずれかに記載の有機発
    光素子において、前記有機発光層が高分子化合物を含有
    することを特徴とする有機発光素子。
  5. 【請求項5】 請求項1〜4のいずれかに記載の有機発
    光素子において、前記陽極がITO又はIZOからなることを
    特徴とする有機発光素子。
  6. 【請求項6】 請求項1〜5のいずれかに記載の有機発
    光素子において、前記基板がプラスチック基板であるこ
    とを特徴とする有機発光素子。
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