JP2002231455A - Organic electroluminescence element - Google Patents

Organic electroluminescence element

Info

Publication number
JP2002231455A
JP2002231455A JP2001370225A JP2001370225A JP2002231455A JP 2002231455 A JP2002231455 A JP 2002231455A JP 2001370225 A JP2001370225 A JP 2001370225A JP 2001370225 A JP2001370225 A JP 2001370225A JP 2002231455 A JP2002231455 A JP 2002231455A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
organic
electron injection
injection region
organic electroluminescence
compound
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.)
Granted
Application number
JP2001370225A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP4105429B2 (en
Inventor
Hiroaki Nakamura
浩昭 中村
Chishio Hosokawa
地潮 細川
Kenichi Fukuoka
賢一 福岡
Hiroshi Shoji
弘 東海林
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 JP2001370225A priority Critical patent/JP4105429B2/en
Publication of JP2002231455A publication Critical patent/JP2002231455A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4105429B2 publication Critical patent/JP4105429B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To improve light emitting luminance, and lengthen the service life in an organic EL element. SOLUTION: This organic electroluminescence element has a structure of successively laminating an anode layer 10, a light emitting area 12, an electron injection area 14, and a cathode layer 16. A glass transition point of the electron injection area is set to a value of 100 deg.C or more. The electron injection are includes an aromatic compound including no nitrogen atom and reducing dopant expressed by M+Ar- (here, M represents alkaline metal, and Ar represents a nonsubstituted or substituted aromatic ring compound having the carbon number of 10 to 40). Electron affinity of the electron injection area is set to a range of 1.8 to 3.6 eV.

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EL素子の提供を目的としている。
Therefore, the inventors of the present invention diligently studied the above problem, and found that an aromatic ring compound containing no nitrogen atom was used in the electron injection region, or an aromatic ring compound containing a nitrogen atom was used. It has been found that, even when used, by using a specific reducing dopant in combination, the driving voltage of the organic EL element can be reduced, the emission luminance can be improved, and the life can be prolonged. That is, an object of the present invention is to provide an organic EL element having a low driving voltage, a high emission luminance, and a long life.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の有機EL素子(第一の発明)は、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、電子注入域のガラス転移点を100
℃以上の値とするとともに、電子注入域に、窒素原子を
含まない芳香族化合物と、下記式(1)で表わされる還
元性ドーパントとを含有しており、さらに、電子注入域
の電子親和力を1.8〜3.6eVの範囲としてある。 MAr・・・(1) (ただし、Mはアルカリ金属、Arは無置換または置換
の炭素数10〜40の芳香族環化合物を表す。)
In order to achieve the above object, an organic EL device (first invention) of the present invention 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. Having a glass transition point of 100 in the electron injection region.
° C or higher, and the electron injection region contains an aromatic compound containing no nitrogen atom and a reducing dopant represented by the following formula (1). It is in the range of 1.8 to 3.6 eV. M + Ar (1) (where, M represents an alkali metal, and Ar represents an unsubstituted or substituted aromatic ring compound having 10 to 40 carbon atoms.)

【0009】このように、電子注入域に、窒素原子を含
まない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化合物は、炭素および水素
からなる芳香族環化合物、または炭素、水素および酸素
からなる芳香族環化合物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−CN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。
As described above, by using an aromatic ring compound containing no nitrogen atom in the electron injection region, excellent electron injection properties can be obtained, and at the same time, the reaction with constituent materials of the adjacent light emitting region is suppressed. can do. That is,
The aromatic ring compound not containing a nitrogen atom is composed of an aromatic ring compound composed of carbon and hydrogen or an aromatic ring compound composed of carbon, hydrogen and oxygen, and is composed of a nitrogen-containing aromatic ring or an electroattracting group (for example, -CN group, -NO2 group,
It does not contain nitrogen-containing groups such as amide groups and imide groups. 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.

【0010】また、電子注入域に窒素原子を含まない芳
香族化合物とともに、 MAr (ただし、Mはアルカリ金属、Arは無置換または置換
の炭素数10〜40の芳香族環化合物を表す。)からな
る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が有する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。
Along with an aromatic compound containing no nitrogen atom in the electron injection region, M + Ar (where M represents an alkali metal, and Ar represents an unsubstituted or substituted aromatic ring compound having 10 to 40 carbon atoms). ), The aromatic ring of the aromatic compound not containing a nitrogen atom can be efficiently reduced 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.

【0011】さらに、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、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E
L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 in the electron injection region in this way, excellent electron injection properties can be obtained, and a charge transfer complex or exciplex is generated at the interface between the electron injection region and the light emitting region. In addition, the occurrence of blocking junction between the electron injection region and the light emitting region can be suppressed. Therefore, the organic E
It is possible to further improve the emission luminance and extend the life of the L element.

【0012】また、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。
The glass transition point of the electron injection region is set to 100
℃ or more, the heat-resistant temperature of the organic EL element,
For example, the temperature can be set to 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.

【0013】また、第一の発明の有機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、および、セクシフェ
ニルからなる群から選択される少なくとも一つの芳香族
環より形成された基を含有することが好ましい。
In constituting the organic EL device of the first invention, the reducing dopant is selected from the group consisting of anthracene, naphthalene, diphenylanthracene, terphenyl, quarterphenyl, kinkphenyl and sexiphenyl. It preferably contains a group formed from at least one aromatic ring.

【0014】また、第一の発明の有機EL素子を構成す
るにあたり、芳香族環化合物が、アントラセン、フルオ
レン、ペリレン、ピレン、フェナントン、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より形成
された基を含有することが好ましい。
In constituting the organic EL device of the first invention, the aromatic ring compound comprises anthracene, fluorene, perylene, pyrene, phenanthone, chrysene, tetracene, rubrene, terphenylene, quarterphenylene, sexiphenylene and triphenylene. It preferably contains a group formed from at least one aromatic ring selected from the group consisting of

【0015】また、第一の発明の有機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
以下とすることが好ましい。このように、仕事関数が
3.0eV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.
It is preferable to set the following. As described above, by using a reducing dopant having a work function of 3.0 eV or less, the reducing ability can be sufficiently exhibited, and the driving voltage can be reduced, the emission luminance can be improved, and the life can be extended.

【0016】また、第一の発明の有機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.
It is preferable to be 7 eV or more. As described above, 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.

【0017】また、第一の発明の有機EL素子を構成す
るにあたり、芳香族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)の範囲とすること
が好ましい。芳香族化合物と還元性ドーパントとの添加
比率が1:20〜20:1(モル比)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, it is preferable that the addition ratio between the aromatic compound and the reducing dopant is in the range of 1:20 to 20: 1 (molar ratio). If the addition ratio of the aromatic compound to the reducing dopant is out of the range of 1:20 to 20: 1 (molar ratio), the emission luminance of the organic EL device tends to decrease and the life tends to be shortened.

【0018】また、第一の発明の有機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 compound containing no nitrogen atom. By containing the same kind of aromatic compound in both regions, excellent adhesion can be obtained, electrons can smoothly move from the electron injection region to the light emission region, and the mechanical strength can be improved. it can.

【0019】また、第一の発明の有機EL素子を構成す
るにあたり、あるいは後述する第二の発明の有機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 below, 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.

【0020】また、本発明の別の有機EL素子(第二の
発明)は、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 MAr (ただし、Mはアルカリ金属、Arは無置換または置換
の炭素数10〜40の芳香族環化合物を表す。)からな
る還元性ドーパントとを含み、かつ、電子注入域の電子
親和力を1.8〜3.6eVの範囲としてある。
Further, another organic EL device of the present invention (second invention) 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, and the electron injection region An electron transporting compound, and M + Ar having a work function of 2.9 eV or less (where M represents an alkali metal and Ar represents an unsubstituted or substituted aromatic ring compound having 10 to 40 carbon atoms). It contains a reducing dopant, and has an electron affinity of 1.8 to 3.6 eV in the electron injection region.

【0021】このように電子注入域に、仕事関数が2.
9eV以下の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、第二の
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、第一の発明と異なり、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(窒素原
子)を含んでいたとしても、発光域の構成材料と反応す
ることを抑制できるという利点がある。
As described above, in the electron injection region, the work function is 2.
By containing a reducing dopant of 9 eV or less,
Even when the electron transporting compound is oxidized, it can be efficiently reduced to an anion state. Therefore, the generation of the charge transfer complex or the exciplex can be effectively prevented, and the driving voltage, the emission luminance, and the life of the organic EL element can be reduced. That is, in the second invention, unlike the first invention, a nitrogen-containing group (nitrogen atom) such as a nitrogen-containing aromatic ring or an electron-withdrawing group is added to the electron-transporting compound because the reducing ability of the reducing dopant is high. Even if it is included, there is an advantage that it can be suppressed from reacting with the constituent material in the light emitting region.

【0022】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。
Further, by limiting the electron affinity in 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.

【0023】また、第二の発明の有機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、および、セクシフェ
ニルからなる群から選択される少なくとも一つの芳香族
環より形成された基を含有することことが好ましい。
Further, in constituting the organic EL device of the second invention, the reducing dopant is selected from the group consisting of anthracene, naphthalene, diphenylanthracene, terphenyl, quarterphenyl, kinkphenyl and sexiphenyl. It is preferable to contain a group formed from at least one aromatic ring.

【0024】また、第二の発明の有機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.

【0025】また、第二の発明の有機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.

【0026】また、第二の発明の有機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1:20〜20:1(モル比)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。
In constituting the organic EL device of the second invention, the addition ratio of the electron transporting compound and the reducing dopant is preferably in the 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 the range of 1:20 to 20: 1 (molar ratio), the emission luminance of the organic EL element tends to decrease and the life tends to be shortened.

【0027】また、第二の発明の有機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
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
の耐熱温度を上げて、有機EL素子の長寿命化を図るこ
とができる。
In constituting the organic EL device of the second invention, the glass transition point of the electron injection region is preferably set to 100 ° C. or higher. By setting the glass transition point of the electron injection region to 100 ° C. or higher as described above, the heat resistance temperature of the organic EL element can be increased, and the life of the organic EL element can be extended.

【0028】また、第二の発明の有機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。
In constituting the organic EL device of the second invention, it is preferable to use the same type 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.

【0029】[0029]

【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.

【0030】<第一の実施形態>まず、図1を参照し
て、本発明の有機EL素子における第一の実施形態につ
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、第一の実施
形態における特徴的な部分である電子注入域14を中心
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、発光域12および陰極層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 which is a characteristic portion of the first embodiment will be mainly described. Therefore, other components, for example,
The configuration and manufacturing method of the anode layer 10, the light-emitting region 12, the cathode layer 16, and the like shall be briefly described, and the portions not mentioned shall adopt the generally known configuration and manufacturing method in the field of organic EL devices. Can be.

【0031】(1)電子注入域 (芳香族化合物)第一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化合物、すなわち、炭
素(C)および水素(H)からなる芳香族環化合物、ま
たは、炭素(C)、水素(H)および酸素(O)からな
る芳香族環化合物を含有している。なお、炭素および水
素からなる芳香族環化合物と、炭素、水素および酸素か
らなる芳香族環化合物とは、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 Area (Aromatic Compound) The electron injection area in the first embodiment is an aromatic ring compound containing no nitrogen atom, that is, an aromatic ring compound composed of carbon (C) and hydrogen (H). It contains a ring compound or an aromatic ring compound composed of carbon (C), hydrogen (H) and oxygen (O). The aromatic ring compound composed of carbon and hydrogen and the aromatic ring compound composed of carbon, hydrogen and oxygen may be used alone or in combination.

【0032】ここで、好ましい窒素原子を含まない芳香
族環化合物としては、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より形成された基を含有するも
のが挙げられる。
Here, preferred aromatic ring compounds containing no nitrogen atom include, for example, anthracene, fluorene, perylene, pyrene, phenanthrene, chrysene, tetracene, rubrene, terphenylene, quarterphenylene, sexiphenylene, triphenylene, picene,
Those containing a group formed from at least one aromatic ring selected from the group consisting of coronel, diphenylanthracene, benz [a] anthracene and binaphthalene.

【0033】また、窒素原子を含まない芳香族化合物
は、これらの芳香族のうち、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。
Further, the aromatic compound containing no nitrogen atom more preferably contains an aromatic ring in which three or more rings are condensed, such as anthracene, among these aromatic compounds. By having an aromatic ring in which three or more rings are condensed as described above, electron mobility can be increased, and emission luminance of the organic EL element can be improved and high-speed response can be improved.

【0034】また、窒素原子を含まない芳香族化合物
は、スチリル置換された芳香族環、ジスチル置換された
芳香族環またはトリススチリル置換された芳香族環より
形成された基を含有するとさらに良い。このようにスチ
リル置換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 compound containing no nitrogen atom more preferably contains a group formed from a styryl-substituted aromatic ring, a distyr-substituted aromatic ring or a tristyryl-substituted aromatic ring. By having such a styryl-substituted aromatic ring, an organic EL
The light emission luminance and life of the element can be further improved.

【0035】ここで、スチリル置換された基を含有する
芳香族環化合物としては、例えば、下記の(1)式に示
す構造式で表される化合物を使用することが好ましい。
Here, as the aromatic ring compound having a styryl-substituted group, for example, a compound represented by the following structural formula (1) is preferably used.

【0036】[0036]

【化1】 Embedded image

【0037】上記の(1)式において、nは縮合数を表
し、n=1〜4である。また、Rは、水素原子または炭
素数が6〜40の芳香族基(芳香族環)である。また、
Ar は、炭素数が6〜40の芳香族基であり、Ar
およびAr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。そして、Ar、Arおよび
Arの少なくとも一つは、芳香族基である。さらに、
この芳香族基は、三つ以上の環が縮合または連結してい
ることが望ましい。
In the above formula (1), n represents a condensation number.
And n = 1 to 4. R is a hydrogen atom or a charcoal
An aromatic group (aromatic ring) having a prime number of 6 to 40. Also,
Ar 1Is an aromatic group having 6 to 40 carbon atoms, and Ar is2
And Ar3Has a hydrogen atom or a carbon number of 6 to
40 aromatic groups. And Ar1, Ar2and
Ar3At least one is an aromatic group. further,
This aromatic group has three or more rings fused or linked.
Is desirable.

【0038】また、ジスチ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(2)式に示す構造式
で表される化合物を使用することが好ましい。 Ar−L−Ar…(2) 上記の(2)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、Arおよ
びAr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 distil-substituted group, for example, a compound represented by the following structural formula (2) is preferably used. Ar 4 -L-Ar 5 (2) In the above formula (2), 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. Further, as Ar 4 and Ar 5 , for example, diphenylanthracene,
Diphenylpyrene is preferred.

【0039】また、上記の(1)式または(2)式に示
す化合物を、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。
It is preferable that the compound represented by the above formula (1) or (2) is further substituted with a substituent.
Examples of such a substituent include those having 1 to 30 carbon atoms.
An alkyl group, 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 an N-phenylcarbazolyl group is desirable. By substitution with these substituents, generation of a complex having low luminous efficiency can be efficiently suppressed.

【0040】(還元性ドーパント)第一の実施形態にお
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 compound when it is oxidized. Therefore, the reducing dopant is not particularly limited as long as it has a certain reducing property, but specifically, an alkali metal, an alkaline earth metal, a rare earth metal, an oxide of an alkali metal, and an alkali metal. It is preferably 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.

【0041】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).

【0042】また、好ましいアルカリ金属酸化物として
は、例えば、LiO、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.

【0043】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、CaF、BaF、Sr
、MgFおよびBeF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 , Sr
Fluorides such as F 2, MgF 2 and BeF 2, and halides other than fluorides.

【0044】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
記の(3)式に示す構造式で表される。 MAr…(3) ただし、上記の(3)式中のMは、アルカリ金属を表
す。また、Arは、炭素数10〜40の芳香族環化合
物である。この(3)式で表される芳香族環化合物とし
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。
Further, as a preferable reducing dopant,
An aromatic compound coordinated with an alkali metal is also included. The aromatic compound to which the alkali metal is coordinated is represented by, for example, the following structural formula (3). M + Ar (3) where M in the above formula (3) represents an alkali metal. Ar is an aromatic ring compound having 10 to 40 carbon atoms. Examples of the aromatic ring compound represented by the formula (3) include anthracene, naphthalene, diphenylanthracene, terphenyl, quarterphenyl, kinkphenyl, sexiphenyl and derivatives thereof.

【0045】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%の範囲とすることが
好ましい。還元性ドーパントの添加量が、0.01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
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 in 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 less than 0.01% by weight, the light 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,
From the viewpoint that the balance of emission luminance and life becomes better,
More preferably, the amount of the reducing dopant added is in the range of 0.2 to 20% by weight.

【0046】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)の範囲とすることがより
好ましく、1:5〜5:1の範囲とすることがさらに好
ましい。
As for the amount of the reducing dopant to be added, it is preferable that the ratio of the aromatic ring compound to the reducing dopant is in the 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 in the range of 1:10 to 10: 1 (molar ratio), and still more preferably in the range of 1: 5 to 5: 1. .

【0047】(電子親和力)また、第一実施形態におけ
る電子注入域の電子親和力を1.8〜3.6eVの範囲
とすることが好ましい。電子親和力の値が1.8eV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の範囲とすることがよ
り好ましく、2.0〜2.5eVの範囲とすることがさ
らに好ましい。
(Electron Affinity) The electron affinity of the electron injection region in the first embodiment is preferably in the range of 1.8 to 3.6 eV. When the value of the electron affinity is less than 1.8 eV, the electron injecting property tends to decrease, which tends to increase the driving voltage and decrease the luminous efficiency. On the other hand, when the value of the electron affinity exceeds 3.6 eV, the light emission Complexes with low efficiency can be easily generated, and generation of blocking junction can be efficiently suppressed. Therefore, the electron affinity of the electron injection region is more preferably in the range of 1.9 to 3.0 eV, and even more preferably in the range of 2.0 to 2.5 eV.

【0048】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。
It is preferable that the difference in electron affinity between the electron injection region and the light emission region be 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.

【0049】(ガラス転移点)また、第一実施形態にお
ける電子注入域のガラス転移点(ガラス転移温度)を、
100℃以上とするのが好ましく、より好ましくは、1
05〜200℃の範囲とすることである。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E
L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 expressed as follows:
The temperature is preferably 100 ° C. or higher, more preferably 1 ° C.
0.5 to 200 ° C. By limiting the glass transition point in the electron injection region in this way, the organic E
The heat resistance temperature of the L element 100 can be easily set to 85 ° C. or higher. Therefore, at the time of light emission, even if a current is injected from the current injection layer into the light emitting region 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 can be extended. The glass transition point of the electron injection region is determined by heating the components constituting the electron injection region using a differential scanning calorimeter (DSC) in a nitrogen gas stream at a rate of temperature increase of 10 ° C./min. From the obtained specific heat change curve, it can be determined as a specific heat change point. This point is the same in other embodiments and examples.

【0050】(エネルギーギャップ)また、第一実施形
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以上とすることが好ま
しく、3.0eV以上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 2.7 eV or more, more preferably 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.

【0051】(電子注入域の構造)また、第一実施形態
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
についても、特に制限されるものではないが、例えば
0.1nm〜1μmの範囲とするのが好ましく、1〜5
0nmの範囲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 may have a two-layer structure or a three-layer structure. May be. Also, the thickness of the electron injection region is not particularly limited, but is preferably in the range of, for example, 0.1 nm to 1 μm.
More preferably, the range is 0 nm.

【0052】(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、第六の実施
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 are co-evaporated. This evaporation method will be described in detail in the sixth embodiment.

【0053】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。
It is preferable that the method for forming the electron injection region and the method for forming the light emitting region are the same. For example, when the light emitting region is formed by a vapor deposition method, the electron injection region is preferably 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.

【0054】(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て、電圧を低下
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 during application of an electric field, while injecting electrons from a cathode layer or an electron injection region. (B) Transport function: a function of moving injected holes and electrons by the force of an electric field. (C) Light-emitting function: a function of providing a field for recombination of electrons and holes and connecting them to light emission. However, it is not always necessary to have all of the above functions (a) to (c). For example, the organic light-emitting material may have a hole injection / transport property larger than an electron injection / transport property. Are suitable. One of the objects of the present invention is to promote the transfer of electrons to a light emitting region and reduce the voltage.

【0055】このような有機発光材料としては、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が好適
に挙げられる。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も、有機
発光材料として好適である。
Examples of such organic light emitting materials include benzothiazole-based, benzimidazole-based, benzoxazole-based fluorescent whitening agents, styrylbenzene-based compounds, and the like.
A metal complex having an 8-quinolinol derivative as a ligand is preferably used. Further, an organic light-emitting material having a distyrylarylene skeleton such as 4,4′-bis (2,2-diphenylvinyl) biphenyl) is used as a host, and the host is provided with a strong fluorescent dye ranging from blue to red, such as a coumarin-based or host. Those doped with the same fluorescent dye as described above are also suitable as organic light emitting materials.

【0056】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。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。
In addition, excellent adhesion can be obtained, and electrons can be smoothly moved from the electron injection region to the light emission region.
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. 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.

【0057】(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.

【0058】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 depositing a material compound in a gaseous state or a film formed by solidifying a material compound in a solution state or a liquid state.
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.

【0059】(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
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
の範囲とすることがより好ましく、20nm〜1μmの
範囲とすることがさらに好ましい。
(Thickness of Light Emitting Region) The thickness of the light emitting region formed in this manner is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the situation, but is preferably in the range of 5 nm to 5 μm. preferable. 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 thickness of the light emitting region is set to 10 nm to 3 μm.
Is more preferable, and the range is more preferably 20 nm to 1 μm.

【0060】(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、パラジウム等の一種
を単独で、または二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の範囲とするのが好まし
く、10〜200nmの範囲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 having a large work function (for example, 4.0 eV or more), or a mixture thereof. Specifically, 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. 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 preferably substantially transparent, more specifically, has a light transmittance of 10% or more so that light emitted from the light emitting region can be effectively extracted to the outside.

【0061】(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、銀等の一種を単独で、
または二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の範囲とするのが好ましく、10〜2
00nmの範囲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. alone,
Alternatively, two or more kinds can be used in combination.
The thickness of the cathode layer is not particularly limited, either.
It is preferably in the range of 0 to 1000 nm,
More preferably, it is in the range of 00 nm.

【0062】(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、少なくとも一種のコ
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
,GeO,NiO,CaO,BaO,FeO,Y
,TiO等の金属酸化物;MgF,LiF,
AlF,CaF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 copolymers 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; a water-absorbing substance having an absorption of 1% or more; a moisture-proof 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, Y
Metal oxides such as 2 O 2 and TiO 2 ; MgF 2 , LiF,
Metal fluorides such as AlF 3 and CaF 2 ; liquid fluorinated carbon such as perfluoroalkane, perfluoroamine and perfluoropolyether; and a composition in which an adsorbent for adsorbing moisture and oxygen is dispersed in the liquid fluorinated carbon. Objects and the like.

【0063】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.

【0064】<第二の実施形態>次に、本発明の有機E
L素子における第二の実施形態について説明する。第二
の実施形態は、第一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。)に順次積層し
た構造を有している。そして、第二の実施形態は、第一
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、第一の実施形態
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 in the L element will be described. In the second embodiment, similarly to the first embodiment, as shown in FIG. 1, an anode layer 10, a light emitting region 12, an electron injection region 14, and a cathode layer 16 are provided on a substrate (not shown). ). 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 work function are 2.
The description will focus on the reducing dopant of 9 eV or less, and other configurations may be the same as those in the first embodiment and a configuration generally known in the field of the organic EL device.

【0065】(電子輸送性化合物)第二の実施形態にお
ける電子注入域には、電子輸送性化合物として、第一の
実施形態と同様の、窒素原子を含まない芳香族環化合物
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、第二の実施形態においては、第一の実施形態と異な
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、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。したがって、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, the same electron-transporting compound as in the first embodiment may contain an aromatic ring compound containing no nitrogen atom. It is also preferable to include an organic compound containing a nitrogen-containing heterocyclic compound (hereinafter, sometimes simply referred to as a nitrogen-containing heterocyclic compound). That is, unlike the first embodiment, the second embodiment has a function of transmitting electrons injected from the cathode to the light emitting region, in particular, because a highly reducing reducing dopant is used. Compounds can be widely used, and even if a nitrogen-containing heterocyclic compound is used as the electron-transporting compound, reaction with a material in a light-emitting region can be efficiently suppressed. Therefore, 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 element can be improved.

【0066】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
−6cm/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(4)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
一種単独または二種以上の組み合わせが挙げられる。
Here, the nitrogen-containing heterocyclic compound used in the electron injection region is defined as a compound having a heterocyclic ring having a nitrogen atom, and 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 0 −6 cm 2 / V · S or more. Among them, 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 (4) and 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 single complex or a combination of two or more such as a complex and tris (8-quinolinol) Pb complex.

【0067】[0067]

【化2】 Embedded image

【0068】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, Mg
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.

【0069】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、下記(5)式および
(6)式に、好ましいチアジアゾール誘導体の代表例
を、下記(7)式に、好ましいトリアゾール誘導体の代
表例を、下記(8)式に、キノキサリン誘導体の代表例
を、下記(9)式に、およびキノリン誘導体の代表例
を、下記(10)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 shown in the following formulas (5) and (6), representative examples of preferred thiadiazole derivatives are shown in the following formula (7), and representative examples of preferred triazole derivatives are shown below. Formula (8) shows a typical example of a quinoxaline derivative in the following formula (9), and a typical example of a quinoline derivative in a formula (10) below.

【0070】[0070]

【化3】 Embedded image

【0071】[0071]

【化4】 Embedded image

【0072】[0072]

【化5】 Embedded image

【0073】[0073]

【化6】 Embedded image

【0074】[0074]

【化7】 Embedded image

【0075】[0075]

【化8】 Embedded image

【0076】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 perylene;
It is also preferable to use an electron-transporting compound described as a light-emitting layer material in JP-A-9-194393.

【0077】(仕事関数が2.9eV以下の還元性ドー
パント)第二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以下であれば、第一の実施形態において例示した還
元性ドーパントである、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.
If it is not more than eV, alkali metals, alkaline earth metals, rare earth metals, oxides of alkali metals, halides of alkali metals, oxides of alkaline earth metals are the reducing dopants exemplified in the first embodiment. And at least one substance selected from the group consisting of alkaline earth metal halides, rare earth metal oxides, and rare earth metal halides.

【0078】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).

【0079】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、最も好ましいのは、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, a more preferable reducing dopant is at least one alkali metal selected from the group consisting of K, Rb and Cs, more preferably Rb or Cs, and most preferably Cs It is. These alkali metals have particularly high reducing ability,
By adding a relatively small amount to the electron injection region, the luminance of the organic EL device can be improved and the life thereof can be prolonged.

【0080】また、仕事関数が2.9eV以下の還元性
ドーパントとして、これら二種以上のアルカリ金属の組
み合わせも好ましく、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C
sとNaとKとの組み合わせであることが好ましい。C
s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
EL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 the 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 C
It is preferably a combination of s, Na and K. C
By including s in combination, the reducing ability can be efficiently exhibited, and by adding the compound to the electron injection region, the emission luminance and the life of the organic EL element can be improved.

【0081】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、第一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1:1
0〜10:1(モル比)の範囲とすることがより好まし
く、1:5〜5:1の範囲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. As in 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 is preferably 1 to 20%. 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.
It is preferable to set 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 to the reducing dopant is 1: 1.
It is more preferably in the range of 0 to 10: 1 (molar ratio), more preferably in the range of 1: 5 to 5: 1, and most preferably in the range of 1: 3 to 3: 1. That is.

【0082】(電子親和力)また、第二実施形態におけ
る電子注入域の電子親和力を、第一の実施形態と同様
に、1.8〜3.6eVの範囲とすることが好ましく、
1.9〜3.0eVの範囲とすることがより好ましく、
2.0〜2.5eVの範囲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 in the range of 1.8 to 3.6 eV, as in the first embodiment.
More preferably, the range is from 1.9 to 3.0 eV,
More preferably, the range is 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.

【0083】また、第二実施形態における電子注入域に
おいても、第一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.

【0084】(ガラス転移点について)また、第二実施
形態における電子注入域のガラス転移点についても、第
一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, as in the first embodiment, and more preferably, The value is in the range of 105 to 200 ° C.

【0085】<第三の実施形態>次に、図2を参照し
て、この発明の第三の実施形態について説明する。図2
は、第三の実施形態にかかる有機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、第一および第二の実
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、第三の実施形態におけ
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、第一または第二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.
FIG. 3 is a cross-sectional view of an organic EL device 102 according to a third embodiment, in which an anode layer 10, a hole injection transport layer 18,
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 portion of the third embodiment, and the other components, for example, the electron injection region 14, etc. The configuration can be the same as that of the embodiment.

【0086】第三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 in 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.

【0087】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。
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, Group III-V compounds, amorphous carbon, crystalline carbon and diamond.

【0088】なお、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い。
また、正孔輸送層18の厚さについて特に制限されるも
のではないが、例えば0.5nm〜5μmの範囲とする
のが好ましい。
The hole transport layer 18 is not limited to a single-layer structure, but may have a two-layer structure or a three-layer structure.
The thickness of the hole transport layer 18 is not particularly limited, but is preferably, for example, in the range of 0.5 nm to 5 μm.

【0089】<第四の実施形態>次に、図3を参照し
て、この発明の第四の実施形態について説明する。図3
は、第三の実施形態にかかる有機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、第一の界面層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 third embodiment, which includes an anode layer 10, a hole injection / transport layer 18, a light emitting region 1;
2, electron injection area 14, first interface layer 20, and cathode layer 1
6 are sequentially laminated.

【0090】この有機EL素子は、電子注入域14と陰
極層16との間に、第一の界面層20を挿入してある点
を除いては、第三の実施形態の有機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
四の実施形態における特徴的な部分である第一の界面層
についてのものであり、その他の構成部分については、
第一〜三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 is the same as the organic EL device 102 of the third embodiment except that the 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 for the first interface layer, which is a characteristic part of the fourth embodiment, and for the other components,
A configuration similar to the first to third embodiments or a configuration generally known in the field of organic EL elements can be used.

【0091】第四の実施形態における第一の界面層は、
電子注入性を高める機能を有している。したがって、第
一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、第一の界面層は、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、Li O、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、MgF、SrClがあげられる。
The first interface layer in the fourth embodiment comprises:
It has a function to enhance electron injection properties. Therefore,
By providing one interface layer, electron injection and light emission
Movement to the area is easy, and high-speed response of the organic EL element is possible.
It works. Here, the first interface layer has an electron injecting property.
Materials, for example, alkali metal compounds, alkaline earth gold
Amorphous compounds containing genus compounds and alkali metals
Is a microcrystal containing alkali metal
Preferably. More specifically, preferred alkali gold
As the genus compound, for example, LiF, Li 2O, LiO
And LiCl. Also preferred alkali
Examples of the earth metal compound include BaO, SrO, M
gO, MgF2, SrCl2Is raised.

【0092】また、第一の界面層は、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、第一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0.1nm〜10μmの範囲とする
のが好ましい。
The first interface layer is not limited to a single-layer structure, but may have a two-layer structure or structure. Further, the thickness of the first interface layer is not particularly limited, but is preferably, for example, in the range of 0.1 nm to 10 μm.

【0093】<第五の実施形態>次に、図4を参照し
て、この発明の第五の実施形態について説明する。図4
は、第五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、第二の界面層20、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 20, 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.

【0094】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、第二の界面層20を挿入し
てある点を除いては、第三の実施形態の有機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、第四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二の界面
層20についてのものであり、その他の構成部分につい
ては、第一〜四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 of the third embodiment is the same as the organic EL device of the third embodiment except that a second interface layer 20 is inserted between the anode 16 and the hole injection / transport layer 18. 1
02 has the same structure. Therefore, the following description will focus on the anode 1 which is a characteristic part of the fourth embodiment.
6 and the second interface layer 20 provided between the hole injecting and transporting layer 18. Other components are the same as those in the first to fourth embodiments or the organic E layer.
A configuration generally known in the field of the L element can be used.

【0095】第五の実施形態における第二の界面層20
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、第二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 20 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 movement to the light emitting region are facilitated, and the organic EL
A high-speed response of the device becomes possible.

【0096】ここで、第二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、第二の界面層は、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、第二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
囲とするのが好ましい。
Here, as the constituent material of the second interface layer, polyaniline, amorphous carbon, phthalocyanines, or 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 in the range of, for example, 0.5 nm to 5 μm.

【0097】<有機EL素子の製造方法>次に、図7〜
9を参照して、本発明の有機EL素子の製造方法につい
て説明する。具体的には、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
製造方法を説明する。
<Method of Manufacturing Organic EL Element> Next, FIGS.
9, a method for manufacturing the organic EL device of the present invention will be described. More specifically, even when 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 is reduced, the life can be made uniform, and the space can be saved. A method of manufacturing a possible organic EL device will be described.

【0098】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。
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 deposited while rotating.

【0099】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、蒸着材料を収容するための複数(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 comprises 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 for accommodating an evaporation material, which are arranged below the holder 211 to face each other. 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.

【0100】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
転駆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 has a holding portion 212 for supporting the peripheral portion of the substrate 203, and is configured to horizontally hold the substrate 203 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 driving means.
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.

【0101】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およ
び図8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。
Next, a method for forming the electron injection region 14 on the substrate 203 by using the vacuum evaporation apparatus 201 having the above-described structure will be specifically described. First, a substrate 203 having a square planar shape as shown in FIGS. 7 and 8 is prepared, and this substrate 203 is attached to the holding portion 212 of the substrate holder 211.
To a horizontal state.

【0102】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
とをそれぞれ収容した後、排気手段により、真空槽21
0内を所定の真空度、例えば1.0×10−4Paにな
るまで減圧する。
Here, in forming the electron injection region 14, two adjacent evaporation sources 212 B on the virtual circle 221 are formed.
And 212C contain the electron transporting compound and the electron injecting material, respectively, and then the vacuum chamber 21
The pressure inside 0 is reduced to a predetermined degree of vacuum, for example, 1.0 × 10 −4 Pa.

【0103】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を回転駆動させて、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, and the motor 214 is driven to rotate to move the substrate 203 to the rotation axis. 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.

【0104】また、こ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
および図8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212A
〜212Eを配設し、仮想円221の半径をM、基板2
03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20
3に対して一定の入射角度をもって蒸発されるため、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 implementing this manufacturing method,
The shape of the substrate 203 is not particularly limited.
As shown in FIG. 8 and FIG. 8, when the substrate 203 is in the shape of a rectangular flat plate, a plurality of evaporation sources 212A are formed along the circumference of the virtual circle 221 around the rotation axis 213A of the substrate 203.
To 212E, the radius of the virtual circle 221 is M, the substrate 2
When the length of one side of 03 is L, it is desirable to satisfy M> 1/2 × 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 such a configuration, the incident angles of the deposition material from the plurality of deposition sources 212A to 212F with respect to the substrate 203 can be made equal to each other, so that the composition ratio of the deposition material can be more easily controlled. Also,
With this configuration, the evaporation material can be transferred to the substrate 20.
3 is evaporated at a constant incident angle, so that it does not enter vertically, and the uniformity of the composition ratio in the film plane can be further improved.

【0105】また、こ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の円周上に配設の方法は、本発明の電子輸送性化
合物と還元性ドーパントのように2種類以上の材料から
なる混合域を均一の組成比で作成する場合には、それら
の蒸着源を互いに近接した位置に設けることが望まし
い。また、組成比を厚さ方向に異ならせる場合には、互
いに離れた位置に設けることが望ましい。例えば、蒸着
源の数をnとしたときに各蒸着源を円の中心から360
°/nの角度で配設してもよい。
In implementing this manufacturing method,
As shown in FIG. 7, a plurality of evaporation sources 212A to 212F
Is disposed on the circumference of the virtual circle 221 centered on the rotation axis 213A of the substrate 203, a mixed region composed of two or more materials such as the electron transporting compound and the reducing dopant of the present invention. In the case of forming with a uniform composition ratio, it is desirable to provide these evaporation sources at positions close to each other. When the composition ratios are different in the thickness direction, it is desirable to provide them at positions separated from each other. For example, when the number of evaporation sources is n, each evaporation source is positioned 360 degrees from the center of the circle.
It may be arranged at an angle of ° / n.

【0106】次に、こ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の蒸着速度: 0.2nm/s Csの蒸着速度: 0.03nm/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 this manufacturing method will be described in more detail. As an example, Alq is used as an electron transporting compound, Cs is used as a reducing dopant, and a thin film layer having a thickness of about 1000 angstroms (set value) is formed under the following conditions while rotating the substrate 203 shown in FIG. 9 at 5 rpm. Co-evaporation. Alq deposition rate: 0.2 nm / s Cs deposition rate: 0.03 nm / s Alq / Cs film thickness: 1000 Å (set value)

【0107】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、薄膜層の膜厚を蝕針式
膜厚計を用いて測定するとともに、Cs/Alの組成比
をX線光電子分光装置(ESCA)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 thin film layer at the measurement points (4A to 4M) on the glass substrate 203 shown in FIG. 9 was measured using a stylus-type thickness gauge, and the composition ratio of Cs / Al was changed to X. The measurement was performed using a line photoelectron spectrometer (ESCA).
The measurement points (4A to 4A) on the glass substrate 203 shown in FIG.
4M) divides the surface of the substrate 203 into 16 equal parts in advance, sets square sections with a side length P of 50 mm, and sets arbitrary corners (13 places) in these sections. Table 1 shows the obtained results.

【0108】[0108]

【表1】 [Table 1]

【0109】一方、203を回転させないほかは、この
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/A
lの組成比を測定した。その結果を表2に示す。
On the other hand, a thin film layer having a thickness of about 1000 angstroms (set value) was formed in the same manner as in this manufacturing method except that the 203 was not rotated. Note that the evaporation conditions are as described above. Next, the film thickness and Cs / A of the obtained thin film layer at the measurement points (4A to 4M).
1 was measured. Table 2 shows the results.

【0110】[0110]

【表2】 [Table 2]

【0111】これらの結果から明らかなように、この製
造方法を用いた場合、基板203上の測定点(4A〜4
M)にて、膜厚が1008〜1091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(モル比)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
を確認した。一方、この製造方法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であ
り、Cs/Alの組成比が0.6〜1.2(−)の範囲
内であることが確認された。
As is apparent from these results, when this manufacturing method is used, the measurement points (4A to 4
M), the film thickness is extremely uniform within the range of 1008 to 1091 angstroms, and Cs / Al
It has been confirmed that a thin film layer having a very uniform composition ratio of the composition ratio (molar ratio) of 1.0 to 1.10 (-) was obtained. On the other hand, when a manufacturing method different from this manufacturing method is used, at the measurement points (4A to 4M) on the substrate 203,
It was confirmed that the film thickness was in the range of 884 to 1067 angstroms, and the composition ratio of Cs / Al was in the range of 0.6 to 1.2 (-).

【0112】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、任意好適な層を介在させても良い。
In the embodiments described above, examples in which the present invention is configured under specific conditions have been described. However, various modifications can be made in this embodiment. For example, in the embodiment described above, 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, any suitable layer may be interposed between the cathode layer and the anode layer.

【0113】[0113]

【実施例】[実施例1]次に、図5および図7、8を参
照しながら、この発明の実施例1について説明する。図
5に示す実施例1の有機EL素子102aの構造は、図
2に示す第三の実施形態における有機EL素子102の
構造に相当する。ただし、実施例1の有機EL素子10
2aにおいては、正孔注入輸送層18を、順次に積層さ
れた正孔注入層18aと正孔輸送層18bとをもって構
成している点で、第三の実施形態における有機EL素子
102と異なる。
[Embodiment 1] Next, Embodiment 1 of the present invention will be described with reference to FIGS. The structure of the organic EL element 102a of Example 1 shown in FIG. 5 corresponds to the structure of the organic EL element 102 in the third embodiment shown in FIG. However, the organic EL element 10 of Example 1
2a is different from the organic EL device 102 according to the third embodiment in that the hole injection / transport layer 18 is constituted by a hole injection layer 18a and a hole transport layer 18b which are sequentially stacked.

【0114】(1)有機EL素子の製造準備 実施例1の有機EL素子102a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および図8で
は、203)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、N(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 Element In manufacturing the organic EL element 102a of Example 1, first, a thickness of 1.1 mm, a length of 200 mm, and a width of 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
The substrate 30 (203 in FIGS. 7 and 8) is made up of the substrate and the anode layer 10. 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 light) and ozone.

【0115】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、正孔注入層18a構成する
正孔注入性有機物(HI−1)を蒸着源212Aに、正
孔輸送層18bを構成する正孔注入性輸送有機物(HT
−1)を蒸着源212Bに、電子注入域および発光域を
構成する窒素を含まない芳香族環化合物(EM−1)を
蒸着源212Cに、電子注入域を構成する還元性ドーパ
ント(Li)を蒸着源212Dに、陰極を構成する金属
(Al)を蒸着源212Eにそれぞれ収容した。なお、
(11)式で表されるHI−1、(12)式で表される
HT−1および(13)式で表されるEM−1の構造式
をそれぞれ以下に示す。また、EM−1のガラス転移点
は、105℃であり、それを含む電子注入域の電子親和
力は、2.8eVであった。
Next, as shown in FIG. 8, the substrate 30 is
It is mounted on the substrate holder 211 of the vacuum chamber 210 of the vacuum evaporation apparatus 201, and the hole injection layer 18a is formed with the hole injecting organic substance (HI-1) as the evaporation source 212A, and the hole transport layer 18b is formed with the holes. Injectable transport organics (HT
-1) to the evaporation source 212B, a nitrogen-free aromatic ring compound (EM-1) constituting the electron injection region and the emission region to the evaporation source 212C, and a reducing dopant (Li) constituting the electron injection region to the evaporation source 212C. Metal (Al) constituting the cathode was housed in the evaporation source 212E in the evaporation source 212D. In addition,
The structural formulas of HI-1 represented by the formula (11), HT-1 represented by the formula (12), and EM-1 represented by the formula (13) are shown below. The glass transition point of EM-1 was 105 ° C., and the electron affinity of the electron injection region including the glass transition point was 2.8 eV.

【0116】[0116]

【化9】 Embedded image

【0117】[0117]

【化10】 Embedded image

【0118】[0118]

【化11】 Embedded image

【0119】(2)有機EL素子の製造 次いで、真空槽210内を、5×10−5Pa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、正孔注入層18a、正孔輸送層18b、発光域1
2、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102aを得た。なお、このと
き、正孔注入層18a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
02a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 Pa or less, the hole injection layer 18a was formed on the anode layer 10 of the substrate 30. , Hole transport layer 18b, light emitting region 1
2. The electron injection region 14 and the cathode layer 16 were sequentially laminated in this order to obtain an organic EL device 102a. At this time, during the period from the formation of the hole injection layer 18a to the formation of the cathode layer 16, the organic EL element 1 is not broken once without breaking the vacuum state.
02a was produced.

【0120】より具体的には、蒸着源212AからHI
−1を下記条件で蒸発させて、陽極層10上に正孔注入
層18aを蒸着し、続いて蒸着源212BからHT−1
を蒸発させて、正孔注入層18a上に、正孔輸送層18
bを蒸着した。これらの蒸着時には、基板30は、特に
加熱も冷却もしなかった。 HI−1の蒸着速度:0.1〜0.3nm/s HI−1の膜厚: 60nm HT−1の蒸着速度:0.1〜0.3nm/s HT−1の膜厚: 20nm
More specifically, the HI is supplied from the evaporation source 212A.
-1 is evaporated under the following conditions to deposit the hole injection layer 18a on the anode layer 10, and then the HT-1 is evaporated from the evaporation source 212B.
Is evaporated to form a hole transport layer 18 on the hole injection layer 18a.
b was deposited. During these depositions, the substrate 30 was not particularly heated or cooled. Deposition rate of HI-1: 0.1 to 0.3 nm / s Thickness of HI-1: 60 nm Deposition rate of HT-1: 0.1 to 0.3 nm / s Thickness of HT-1: 20 nm

【0121】次いで、蒸着源212Cから、有機発光材
料としてのEM−1を正孔注入層18a製膜時と同様の
条件で蒸発させて、正孔輸送層18b上に有機発光域1
2を蒸着した。 EM−1の蒸着速度:0.1〜0.3nm/s EM−1の膜厚: 40nm
Next, EM-1 as an organic light emitting material is evaporated from the evaporation source 212C under the same conditions as those for forming the hole injection layer 18a, and the organic light emitting region 1 is formed on the hole transport layer 18b.
2 was deposited. EM-1 deposition rate: 0.1 to 0.3 nm / s EM-1 film thickness: 40 nm

【0122】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−1および
Liを同時に蒸発させて、有機発光域12上に電子注入
域14を製膜した。 EM−1の蒸着速度: 0.1〜0.3nm/s Liの蒸着速度: 0.05〜0.01nm/s EM−1/Liの膜厚:20nm
Next, the evaporation source 212C and the evaporation source 21
Under 2D conditions, EM-1 and Li were simultaneously evaporated from 2D to form an electron injection region 14 on the organic light emitting region 12. EM-1 deposition rate: 0.1 to 0.3 nm / s Li deposition rate: 0.05 to 0.01 nm / s EM-1 / Li film thickness: 20 nm

【0123】なお、同時蒸着は、上記製造方法によって
行った。すなわち、蒸着源212Cおよび212Dは、
基板30(203)の回転軸線213A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212Bおよび212Cから
それぞれEM−1およびLiを同時に蒸発させるととも
に、モータ214を回転駆動させて、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。
The simultaneous vapor deposition was performed by the above-mentioned manufacturing method. That is, the evaporation sources 212C and 212D
The substrates 30 (203) are provided at positions shifted by 30 mm in the horizontal direction from the rotation axis 213A of the substrate 30 (203), and are heated in this state to simultaneously evaporate EM-1 and Li from the evaporation sources 212B and 212C, respectively. Then, the motor 214 was driven to rotate, and the electron injection region 14 was formed while the substrate 203 was rotated at 5 rpm along the rotation axis 213A.

【0124】最後に、蒸着源212D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
蒸着した。 Alの蒸着速度: 1nm/s Alの膜厚: 200nm
Finally, Al was evaporated from the evaporation source 212D under the following conditions to deposit the cathode layer 16 on the electron injection region 14. Al deposition rate: 1 nm / s Al film thickness: 200 nm

【0125】(3)有機EL素子の評価 得られた有機EL素子102a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
であり、そのときの輝度は40cd/cmであ
り、発光色は青色であった。また、この素子102aの
半減寿命は、1000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40cd/
cmからその半値の20cd/cmになるまでに要
する時間をいう。それぞれ得られた結果を表3に示す。
(3) Evaluation of Organic EL Device In the obtained organic EL device 102a, a negative (-) electrode is used as the cathode layer 16 and a positive (+) electrode is used as the anode layer 10, and a DC voltage of 7 V is applied between both electrodes. did. The current density at this time was 1.0 mA / c as shown in Table 1 below.
m 2 , the luminance at that time was 40 cd / cm 2 , and the light emission color was blue. The half life of the element 102a was 1000 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 luminance is 40 cd / maximum luminance.
It refers to the time required from cm 2 to its half value of 20 cd / cm 2 . Table 3 shows the obtained results.

【0126】[0126]

【表3】 [Table 3]

【0127】[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102a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、電子注入域に、還元性ドーパントとして、Li金属
の代わりに、Ca(カルシウム)金属を添加した。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、下記の表1に示す
ように、1.2mA/cmであり、輝度は50cd/
であった。また、実施例2の有機EL素子の半減寿
命は、1500時間であった。それぞれ得られた結果を
表3に示す。
Embodiment 2 Next, Embodiment 2 of the present invention will be described. The structure of the organic EL element of Example 2 was the same as the structure of the organic EL element 102a of Example 1, and was manufactured in the same manner as Example 1. However, in Example 2, Ca (calcium) metal was added to the electron injection region as a reducing dopant instead of Li metal. Then, a DC voltage of 7 V was applied to the organic EL element as in Example 1. The current density at this time was 1.2 mA / cm 2 and the luminance was 50 cd / cm 2 as shown in Table 1 below.
It was m 2. The half life of the organic EL device of Example 2 was 1500 hours. Table 3 shows the obtained results.

【0128】[実施例3]次に、この発明の実施例3に
ついて説明する。実施例3の有機EL素子の構造は、実
施例1の有機EL素子102a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3において
は、電子注入域に、還元性ドーパントとして、Li金属
の代わりに、Na(ナトリウム)金属を添加した。
Third Embodiment Next, a third embodiment of the present invention will be described. The structure of the organic EL element of Example 3 was the same as the structure of the organic EL element 102a of Example 1, and was manufactured in the same manner as Example 1. However, in Example 3, Na (sodium) metal was added to the electron injection region as a reducing dopant instead of Li metal.

【0129】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、
下記の表1に示すように、1.0mA/cmであり、
輝度は60cd/mであった。また、実施例3の有機
EL素子の半減寿命は、1600時間であった。それぞ
れ得られた結果を表3に示す。
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
As shown in Table 1 below, 1.0 mA / cm 2 ,
The luminance was 60 cd / m 2 . The half life of the organic EL device of Example 3 was 1600 hours. Table 3 shows the obtained results.

【0130】[実施例4]次に、この発明の実施例4に
ついて説明する。実施例4の有機EL素子の構造は、実
施例1の有機EL素子102a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4において
は、電子注入域に、還元性ドーパントとして、Li金属
の代わりに、K(カリウム)金属を、EM−1 1モル
に対して、1.3モル添加した。
[Fourth Embodiment] Next, a fourth embodiment of the present invention will be described. The structure of the organic EL element of Example 4 was the same as the structure of the organic EL element 102a of Example 1, and was manufactured in the same manner as Example 1. However, in Example 4, instead of Li metal, 1.3 mol of K (potassium) metal was added to the electron injection region instead of Li metal with respect to 1 mol of EM-11.

【0131】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、
下記の表3に示すように、4.0mA/cmであり、
発光輝度は146cd/mであった。また、実施例4
の有機EL素子の半減寿命は、1800時間であった。
それぞれ得られた結果を表3に示す。
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
As shown in Table 3 below, it was 4.0 mA / cm 2 ,
The emission luminance was 146 cd / m 2 . Example 4
The half life of the organic EL device was 1800 hours.
Table 3 shows the obtained results.

【0132】[実施例5〜7]次に、この発明の実施例
5〜7について説明する。実施例5〜7の有機EL素子
の構造は、実施例1の有機EL素子102a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
5〜7においては、電子注入域に、還元性ドーパントと
して、Li金属の代わりに、Cs(セシウム)金属を、
EM−1 1モルに対して、1モル(実施例5)、1.
5モル(実施例5)、4.0モル(実施例7)をそれぞ
れ添加した。
Embodiments 5 to 7 Next, Embodiments 5 to 7 of the present invention will be described. The structures of the organic EL elements of Examples 5 to 7 were the same as the structure of the organic EL element 102a of Example 1, and were manufactured in the same manner as Example 1. However, in Examples 5 to 7, Cs (cesium) metal was used instead of Li metal as a reducing dopant in the electron injection region.
1 mol per 1 mol of EM-1 (Example 5);
5 mol (Example 5) and 4.0 mol (Example 7) were added.

【0133】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、
実施例5においては40mA/cmであり、実施例6
においては38mA/cmであり、実施例7において
は25mA/cmであった。検討した範囲では、Cs
金属の添加量が少ないほど、若干、電流密度が高い傾向
が見られた。また、このときの発光輝度は、実施例5に
おいては1000cd/cmであり、実施例6におい
ては1300cd/cmであり、実施例7においては
1100cd/cmであった。また、有機EL素子の
半減寿命については、実施例5においては2500時間
であり、実施例6においては3000時間であり、実施
例7においては1700時間であった。
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
In Example 5, it was 40 mA / cm 2 , and Example 6
Was 38 mA / cm 2 and in Example 7, it was 25 mA / cm 2 . In the range considered, Cs
As the amount of metal added was smaller, the current density tended to be slightly higher. Further, emission luminance at this time, in Example 5 was 1000 cd / cm 2, in Example 6 is 1300 cd / cm 2, in Example 7 was 1100 cd / cm 2. The half-life of the organic EL device was 2500 hours in Example 5, 3000 hours in Example 6, and 1700 hours in Example 7.

【0134】[実施例8]次に、この発明の実施例8に
ついて説明する。実施例8の有機EL素子の構造は、実
施例1の有機EL素子102a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8において
は、電子注入域に、還元性ドーパントとして、Li金属
の代わりに、CsとNaの混合物を、それぞれEM−1
1モルに対して、1.0モルおよび0.5モル添加し
た。
[Eighth Embodiment] Next, an eighth embodiment of the present invention will be described. The structure of the organic EL device of Example 8 was the same as the structure of the organic EL device 102a of Example 1, and was manufactured in the same manner as in Example 1. However, in Example 8, a mixture of Cs and Na was used instead of Li metal as the reducing dopant in the electron injection region, respectively, in EM-1.
1.0 mol and 0.5 mol were added per 1 mol.

【0135】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、
40mA/cmであり、発光輝度は1000cd/c
であった。また、実施例9の有機EL素子の半減寿
命は、2500時間であった。それぞれ得られた結果を
表3に示す。
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
Was 40 mA / cm 2, emission luminance 1000 cd / c
It was m 2. The half life of the organic EL device of Example 9 was 2500 hours. Table 3 shows the obtained results.

【0136】[実施例9]次に、この発明の実施例9に
ついて説明する。実施例9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、実施例9では、電
子注入域の材料に、EM−1の代わりに、下記の(1
4)式に示すジフェニルアントラセンダイマー(DFA
D)を用いた。この場合の電子注入域のガラス転移点を
DSCにより測定したところ、120℃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。
Embodiment 9 Next, Embodiment 9 of the present invention will be described. The structure of the organic EL device of the ninth embodiment is the same as that of the first embodiment. However, in Example 9, instead of EM-1, the following (1) was used as the material for the electron injection region.
4) Diphenylanthracene dimer (DFA) represented by the formula
D) was used. The glass transition point in the electron injection region in this case was measured by DSC, and was found to be 120 ° C. The layers other than the electron injection region were made of the same material and thickness as in Example 1.

【0137】[0137]

【化12】 Embedded image

【0138】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、
1.5mA/cmであり、輝度は60cd/cm
あった。また、実施例9の有機EL素子の半減寿命は、
1800時間であった。それぞれ得られた結果を表3に
示す。
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
Was 1.5 mA / cm 2, the luminance was 60 cd / cm 2. The half life of the organic EL device of Example 9 is
1800 hours. Table 3 shows the obtained results.

【0139】[実施例10]次に、この発明の実施例1
0について説明する。実施例10の有機EL素子の構造
は、実施例1の有機EL素子の構造と同様である。ただ
し、実施例10においては、電子注入域の材料に、EM
−1の代わりに、(4)式に示すAlqを用いるととも
に、還元性ドーパントとして、Li金属の代わりに、C
s(セシウム)金属を使用し、Alq 1モルに対し
て、1.0モルとなるような比率で添加した。この場合
の電子注入域のガラス転移点をDSCにより測定したと
ころ、180℃であった。また、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。
[Embodiment 10] Next, Embodiment 1 of the present invention will be described.
0 will be described. The structure of the organic EL device of Example 10 is the same as the structure of the organic EL device of Example 1. However, in Example 10, the material of the electron injection region was EM
Alq shown in the formula (4) is used in place of -1 and C is used as a reducing dopant instead of Li metal.
S (cesium) metal was used and added at a ratio of 1.0 mol to 1 mol of Alq. In this case, the glass transition point in the electron injection region was measured by DSC, and was 180 ° C. The layers other than the electron injection region were made of the same material and the same thickness as in Example 1.

【0140】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、
25mA/cmであり、輝度は500cd/cm
あった。また、実施例10の有機EL素子の半減寿命
は、2500時間であった。それぞれ得られた結果を表
3に示す。
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
The luminance was 25 mA / cm 2 and the luminance was 500 cd / cm 2 . The half life of the organic EL device of Example 10 was 2500 hours. Table 3 shows the obtained results.

【0141】[実施例11]次に、この発明の実施例1
1について説明する。実施例11の有機EL素子の構造
は、実施例1の有機EL素子の構造と同様である。ただ
し、実施例11においては、発光域および電子注入域の
材料に、EM−1の代わりに、(4)式に示すAlqを
用いるとともに、還元性ドーパントとして、Li金属の
代わりに、Na(ナトリウム)金属を使用し、Alq
1モルに対して、0.5モルとなるような比率で添加し
た。また、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。
[Embodiment 11] Next, Embodiment 1 of the present invention will be described.
1 will be described. The structure of the organic EL element of Example 11 is the same as the structure of the organic EL element of Example 1. However, in Example 11, Alq shown in the formula (4) was used instead of EM-1 as the material of the light emitting region and the electron injection region, and Na (sodium) was used as the reducing dopant instead of Li metal. ) Using metal, Alq
It was added at a ratio of 0.5 mole to 1 mole. The layers other than the electron injection region were made of the same material and the same thickness as in Example 1.

【0142】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、
3mA/cmであり、輝度は200cd/cmであ
った。また、実施例11の有機EL素子の半減寿命は、
3000時間であった。それぞれ得られた結果を表3に
示す。
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 3 mA / cm 2 and the luminance was 200 cd / cm 2 . The half life of the organic EL device of Example 11 is as follows:
3000 hours. Table 3 shows the obtained results.

【0143】[実施例12]次に、この発明の実施例1
2について説明する。実施例12の有機EL素子の構造
は、実施例1の有機EL素子の構造と同様である。ただ
し、実施例12においては、電子注入域の材料に、EM
−1の代わりに、(9)式に示すキノキキサリン化合物
(H1)を用いるとともに、還元性ドーパントとして、
Li金属の代わりに、Cs金属を使用し、H1 1モル
に対して、1.0モルとなるような比率で添加した。
[Embodiment 12] Next, Embodiment 1 of the present invention will be described.
2 will be described. The structure of the organic EL device of Example 12 is the same as the structure of the organic EL device of Example 1. However, in Example 12, the material of the electron injection region was EM
In place of -1, a quinoxaline compound (H1) represented by the formula (9) is used, and as a reducing dopant,
Instead of Li metal, Cs metal was used, and added at a ratio of 1.0 mol to 1 mol of H1.

【0144】この場合の電子注入域のガラス転移点をD
SCにより測定したところ、103℃であった。また、
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。
In this case, the glass transition point of the electron injection region is represented by D
It was 103 ° C. as measured by SC. Also,
Each layer other than the electron injection region was made of the same material and thickness as in Example 1.

【0145】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、
5mA/cmであり、輝度は700cd/cmであ
った。また、実施例12の有機EL素子の半減寿命は、
1000時間であった。それぞれ得られた結果を表3に
示す。
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 5 mA / cm 2 and the luminance was 700 cd / cm 2 . Further, the half life of the organic EL element of Example 12 is as follows:
1000 hours. Table 3 shows the obtained results.

【0146】[実施例13]次に、この発明の実施例1
3について説明する。実施例13の有機EL素子の構造
は、実施例1の有機EL素子の構造と同様である。ただ
し、実施例13においては、電子注入域の材料に、EM
−1の代わりに、下記(15)式に示すオキサジアゾー
ル化合物(H2)を用いるとともに、還元性ドーパント
として、Li金属の代わりに、Sr金属を使用し、H2
1モルに対して、1.0モルとなるような比率で添加
した。この場合の電子注入域のガラス転移点をDSCに
より測定したところ、101℃であった。また、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。
Embodiment 13 Next, Embodiment 1 of the present invention will be described.
3 will be described. The structure of the organic EL device of Example 13 is the same as the structure of the organic EL device of Example 1. However, in Example 13, the material of the electron injection region was EM
In place of -1, an oxadiazole compound (H2) represented by the following formula (15) is used, and as a reducing dopant, Sr metal is used instead of Li metal.
It was added at a ratio of 1.0 mole to 1 mole. The glass transition point of the electron injection region measured by DSC was 101 ° C. The layers other than the electron injection region were made of the same material and the same thickness as in Example 1.

【0147】[0147]

【化13】 Embedded image

【0148】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、
1.5mA/cmであり、輝度は200cd/cm
であった。また、実施例13の有機EL素子の半減寿命
は、2000時間であった。それぞれ得られた結果を表
3に示す。
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
Was 1.5 mA / cm 2, the luminance is 200 cd / cm 2
Met. The half life of the organic EL device of Example 13 was 2,000 hours. Table 3 shows the obtained results.

【0149】[実施例14]次に、図6を参照して、実
施例14について説明する。実施例14の有機EL素子
の構造は、第四の実施形態にかかる有機EL素子104
の構造とほぼ同様である。ただし、実施例14では、第
一の界面層20として、厚さ5nmのBaO(酸化バリ
ウム)層を、蒸着速度0.1nm/sで、真空蒸着によ
り形成した。なお、第一の界面層20以外の各層は、実
施例1と同一の材料および膜厚とした。
Fourteenth Embodiment Next, a fourteenth embodiment will be described with reference to FIG. The structure of the organic EL element of Example 14 is the same as that of the organic EL element 104 according to the fourth embodiment.
The structure is almost the same. However, in Example 14, a 5 nm-thick BaO (barium oxide) layer was formed as the first interface layer 20 by vacuum deposition at a deposition rate of 0.1 nm / s. The layers other than the first interface layer 20 were made of the same material and the same thickness as in Example 1.

【0150】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、
2.0mA/cmであり、輝度は140cd/cm
であった。また、実施例5の有機EL素子の半減寿命
は、2500時間であった。それぞれ得られた結果を表
4に示す。したがって、第一の界面層20を介在させる
ことにより、電流密度、輝度、および半減寿命が実施例
1よりも向上したことが分かった。
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
2.0 mA / cm 2 and a luminance of 140 cd / cm 2
Met. The half life of the organic EL device of Example 5 was 2500 hours. Table 4 shows the obtained results. Therefore, it was found that the presence of the first interface layer 20 improved the current density, the brightness, and the half-life from those of Example 1.

【0151】[0151]

【表4】 [Table 4]

【0152】[実施例15]次に、この発明の実施例1
5について説明する。実施例15の有機EL素子の構造
は、実施例14の構造と同様である。ただし、実施例1
5では、第一の界面層20として、BaO層の代わり
に、厚さ5nmのLiF(フッ化リチウム)層を真空蒸
着により形成した。なお、第一の界面層20以外の各層
は、実施例1と同一の材料および膜厚とした。
[Embodiment 15] Next, Embodiment 1 of the present invention will be described.
5 will be described. The structure of the organic EL device of Example 15 is the same as the structure of Example 14. However, Example 1
In No. 5, a 5 nm-thick LiF (lithium fluoride) layer was formed as the first interface layer 20 by vacuum evaporation instead of the BaO layer. The layers other than the first interface layer 20 were made of the same material and the same thickness as in Example 1.

【0153】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、
2.2mA/cmであり、発光輝度は150cd/c
であった。また、実施例15の有機EL素子の半減
寿命は、3000時間であった。それぞれ得られた結果
を表4に示す。
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
2.2 mA / cm 2 and emission luminance of 150 cd / c
It was m 2. The half life of the organic EL device of Example 15 was 3000 hours. Table 4 shows the obtained results.

【0154】[実施例16]次に、この発明の実施例1
6について説明する。実施例16の有機EL素子の構造
は、実施例14の有機EL素子の構造と同様である。た
だし、実施例16では、第一の界面層20として、Ba
O層の代わりに、厚さ5nmのSrO(酸化ストロンチ
ウム)層を真空蒸着により形成した。なお、第一の界面
層20以外の各層は、実施例1と同一の材料および膜厚
とした。
[Embodiment 16] Next, Embodiment 1 of the present invention will be described.
6 will be described. The structure of the organic EL device of Example 16 is the same as the structure of the organic EL device of Example 14. However, in Example 16, Ba was used as the first interface layer 20.
Instead of the O layer, a 5 nm thick SrO (strontium oxide) layer was formed by vacuum evaporation. The layers other than the first interface layer 20 were made of the same material and the same thickness as in Example 1.

【0155】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、
2.0mA/cmであり、輝度は100cd/cm
であった。また、実施例16の有機EL素子の半減寿命
は、2000時間であった。それぞれ得られた結果を表
4に示す。
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
2.0 mA / cm 2 and a luminance of 100 cd / cm 2
Met. The half life of the organic EL device of Example 16 was 2000 hours. Table 4 shows the obtained results.

【0156】[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、「EM−1」の代わりに、下記の(16)式に
示すトリニトロフルオレノン(TNF)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、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 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, instead of “EM-1”, trinitrofluorenone (TNF) represented by the following formula (16) was used as the material for the electron injection region. The electron affinity in the electron injection region in this case was 4.1 eV. The layers other than the electron injection region were made of the same material and thickness as in Example 1.

【0157】[0157]

【化14】 Embedded image

【0158】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/cm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か、または、発光域で生成した励起
状態が電子注入域へ移動して失活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, TNF reacted with the material in the light emitting region to form a complex, or the excited state generated in the light emitting region was an electron. It is considered that they moved to the injection area and were inactivated.

【0159】[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、「EM−1」の代わりに、下記の(17)式に
示すジフェノキノンを用いた。この場合の電子注入域の
ガラス転移点は、50℃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 represented by the following formula (17) was used instead of “EM-1” as the material of the electron injection region. In this case, the glass transition point of the electron injection region was 50 ° C. The layers other than the electron injection region were made of the same material and thickness as in Example 1.

【0160】[0160]

【化15】 Embedded image

【0161】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/cmであり、輝度は一瞬2cd/mを得た
が、すぐに消光した。それぞれ得られた結果を表3に示
す。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. Table 3 shows the obtained results. 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.

【0162】[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、「EM−1」の代わりに、下記の(18)式に
示す窒素含有化合物を用いた。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, a nitrogen-containing compound represented by the following formula (18) was used instead of “EM-1” as the material for the electron injection region. The glass transition point of the electron injection region in this case was 62 ° C. The layers other than the electron injection region were made of the same material and thickness as in Example 1.

【0163】[0163]

【化16】 Embedded image

【0164】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
であり、輝度は90cd/mを得た。しかし、有機
EL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。それぞれ得られた結果を表
3に示す。
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, luminance was obtained 90 cd / m 2. However, the half life of the organic EL element was only 200 hours. In addition, when the emission spectrum was observed, a spectrum component emitting red light was generated. Table 3 shows the obtained results.

【0165】比較例3で使用した(18)式の窒素含有
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、消光をもたらす可能性が強いと考えられ
る。また、分子量が300以下であって、ガラス転移点
が低い化合物は、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。
It is considered that the nitrogen-containing compound of the formula (18) used in Comparative Example 3 has a strong acceptor property, and thus has a strong possibility of causing quenching by interacting with a material in the light emitting region. Further, it is considered that a compound having a molecular weight of 300 or less and having a low glass transition point is easily mixed with the light emitting region, and as a result, it has caused quenching by interaction.

【0166】[0166]

【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明の
第一の発明によれば、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。したがって、この発
明によれば、発光効率の向上を図ることができ、さらに
は長寿命化した有機EL素子を提供することができる。
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 generation of a blocking junction, which is undesirable in injecting electrons from the electron injection region to the light emission region, can also be suppressed. Therefore, according to the present invention, it is possible to improve the luminous efficiency and to provide an organic EL device having a longer life.

【0167】また、本発明の第二の発明によれば、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
んのこと、窒素原子を含んだ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。したがって、第二の発明
によれば、より自由度が高く、発光効率の向上を図るこ
とができ、さらには長寿命化した有機EL素子を提供す
ることができる。
According to the second aspect of the present invention, not only the case where an aromatic ring compound containing no nitrogen atom is used but also the case where an aromatic ring compound containing a nitrogen atom is used is used. Also, at the interface between the electron injection region and the light emitting region, it is possible to suppress the generation of a charge transfer complex or exciplex having low luminous efficiency, and it is not preferable to inject electrons from the electron injection region to the light emitting region. Generation can also be suppressed. Therefore, according to the second aspect, it is possible to provide an organic EL device having a higher degree of freedom, an improvement in luminous efficiency, and a longer life.

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

【図1】第一および第二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】第三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 cross-sectional view of an organic EL device according to a third embodiment.

【図3】第四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】第五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】実施例1における有機EL素子の断面図であ
る。
FIG. 5 is a cross-sectional view of the organic EL element in Example 1.

【図6】実施例2における有機EL素子の断面図であ
る。
FIG. 6 is a cross-sectional view of the organic EL element in Example 2.

【図7】本発明の有機EL素子を製造するための真空蒸
着装置例の斜視図である。
FIG. 7 is a perspective view of an example of a vacuum evaporation apparatus for manufacturing the organic EL device of the present invention.

【図8】図7における真空蒸着装置の断面図である。FIG. 8 is a sectional view of the vacuum deposition apparatus in FIG.

【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 陰極層 12 発光域 14 電子注入域 16 陽極層 18 正孔注入輸送層 18a 正孔注入層 18b 正孔輸送層 20 第一の界面層 22 ガラス基板 20 第二の界面層 30 基板 50 陰極 52 第一の有機膜 54 第二の有機膜 56 第三の有機膜、発光域 58 陽極 60 有機EL素子 100、102,102a、104、04a、106
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 蒸着源 213 回転軸部 213A 回転軸線 214 モータ 221 仮想円
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Cathode layer 12 Emission area 14 Electron injection area 16 Anode layer 18 Hole injection transport layer 18a Hole injection layer 18b Hole transport layer 20 First interface layer 22 Glass substrate 20 Second interface layer 30 Substrate 50 Cathode 52 First One organic film 54 Second organic film 56 Third organic film, light emitting area 58 Anode 60 Organic EL element 100, 102, 102a, 104, 04a, 106
Organic EL element 201 Vacuum evaporation apparatus 203 Substrate 210 Vacuum tank 211 Substrate holder 212 Evaporation source 213 Rotation axis 213A Rotation axis 214 Motor 221 Virtual circle

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 3K007 AB02 AB03 AB04 AB06 AB11 CA01 CB01 DA01 DB03 EB00 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page F term (reference) 3K007 AB02 AB03 AB04 AB06 AB11 CA01 CB01 DA01 DB03 EB00

Claims (17)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 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、 前記電子注入域のガラス転移点を100℃以上の値と
し、 かつ、前記電子注入域に、窒素原子を含まない芳香族化
合物と、下記式で表される還元性ドーパントとを含有
し、 さらに、前記電子注入域の電子親和力を1.8〜3.6
eVの範囲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。 MAr (ただし、Mはアルカリ金属、Arは無置換または置換
の炭素数10〜40の芳香族環化合物を表す。)
1. 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 a glass transition point of the electron injection region is set to a value of 100 ° C. or more; The electron injection region contains an aromatic compound containing no nitrogen atom and a reducing dopant represented by the following formula, and further has an electron affinity in the electron injection region of 1.8 to 3.6.
An organic electroluminescent device having an eV range. M + Ar (where M represents an alkali metal and Ar represents an unsubstituted or substituted aromatic ring compound having 10 to 40 carbon atoms)
【請求項2】 請求項1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、および、セクシフェニルから
なる群から選択される少なくとも一つの芳香族環より形
成された基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。
2. The organic electroluminescence device according to claim 1, wherein the reducing dopant is anthracene, naphthalene,
An organic electroluminescent device comprising a group formed from at least one aromatic ring selected from the group consisting of diphenylanthracene, terphenyl, quarterphenyl, kinkphenyl and sexiphenyl.
【請求項3】 請求項1または2記載の有機エレクトロ
ルミネッセンス素子において、 前記芳香族化合物が、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より形成され
た基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。
3. The organic electroluminescence device according to claim 1, wherein the aromatic compound is anthracene, fluorene, perylene, pyrene, phenanthrene, chrysene, tetracene, rubrene, terphenylene, quarterphenylene, sexifphenylene, and triphenylene. An organic electroluminescence device comprising a group formed from at least one aromatic ring selected from the group consisting of:
【請求項4】 請求項1〜3のいずれかに記載の有機エ
レクトロルミネッセンス素子において、 前記芳香族化合物が、スチリル置換された芳香族環、ジ
スチル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より形成された基を含有するこ
とを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子。
4. The organic electroluminescence device according to claim 1, wherein the aromatic compound is selected from the group consisting of a styryl-substituted aromatic ring and a distyl-substituted aromatic ring. An organic electroluminescence device comprising a group formed from at least one aromatic ring.
【請求項5】 請求項1〜4のいずれかに記載の有機エ
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。
5. The organic electroluminescence device according to claim 1, wherein the work function of the reducing dopant is set to a value of 3.0 eV or less.
【請求項6】 請求項1〜5のいずれかに記載の有機エ
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
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。
6. The organic electroluminescence device according to claim 1, wherein an energy gap of the electron injection region is 2.7 eV or more.
【請求項7】 請求項1〜6のいずれかに記載の有機エ
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 an addition ratio between the aromatic compound and the reducing dopant is in a range of 1:20 to 20: 1 (molar ratio). An organic electroluminescence device characterized by the above-mentioned.
【請求項8】 請求項1〜7のいずれかに記載の有機エ
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
同一種類の芳香族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。
8. The organic electroluminescence device according to claim 1, wherein the light emitting region and the electron injection region contain the same type of aromatic compound containing no nitrogen atom. Organic electroluminescent element.
【請求項9】 請求項1〜8のいずれかに記載の有機エ
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。
9. The organic electroluminescent device according to claim 1, wherein the organic electroluminescent device is provided between the cathode layer and the electron injection region and / or between the anode layer and the light emitting region. An organic electroluminescence device, comprising an interface layer.
【請求項10】 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以下の下記式で表される還元性ドーパントを
含有し、 かつ、該電子注入域の電子親和力を1.8〜3.6eV
の範囲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。 MAr (ただし、Mはアルカリ金属、Arは無置換または置換
の炭素数10〜40の芳香族化合物を表す。)
10. 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. It contains a reducing dopant represented by the following formula, and has an electron affinity in the electron injection region of 1.8 to 3.6 eV.
An organic electroluminescent device characterized by having the following range. M + Ar (where M represents an alkali metal and Ar represents an unsubstituted or substituted aromatic compound having 10 to 40 carbon atoms)
【請求項11】 請求項10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、および、セクシフェニルから
なる群から選択される少なくとも一つの芳香族環より形
成された基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 electroluminescent device according to claim 10, wherein the reducing dopant is anthracene, naphthalene,
An organic electroluminescent device comprising a group formed from at least one aromatic ring selected from the group consisting of diphenylanthracene, terphenyl, quarterphenyl, kinkphenyl and sexiphenyl.
【請求項12】 請求項10または11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。
12. The organic electroluminescent device according to claim 10, wherein the electron transporting compound includes a nitrogen-containing heterocyclic compound.
【請求項13】 請求項12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。
13. The organic electroluminescent device according to claim 12, 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14】 請求項10〜13のいずれかに記載の
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。
14. The organic electroluminescence device according to claim 10, wherein an addition ratio between the aromatic compound and the reducing dopant is in a range of 1:20 to 20: 1 (molar ratio). An organic electroluminescence device characterized by the above-mentioned.
【請求項15】 請求項10〜14のいずれかに記載の
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。
15. The organic electroluminescent device according to claim 10, wherein a glass transition point of the electron injection region is set to a value of 100 ° C. or more.
【請求項16】 請求項10〜15のいずれかに記載の
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。
16. The organic electroluminescence device according to claim 10, wherein the light emitting region and the electron injection region contain the same type of electron transporting compound. Luminescent element.
【請求項17】 請求項10〜16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。
17. The organic electroluminescent device according to claim 10, 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.
JP2001370225A 1998-04-08 2001-12-04 Organic electroluminescence device Expired - Lifetime JP4105429B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001370225A JP4105429B2 (en) 1998-04-08 2001-12-04 Organic electroluminescence device

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP9622098 1998-04-08
JP11412398 1998-04-09
JP10-114123 1998-04-09
JP10-96220 1998-04-09
JP2001370225A JP4105429B2 (en) 1998-04-08 2001-12-04 Organic electroluminescence device

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP25727598A Division JP3266573B2 (en) 1998-04-08 1998-09-10 Organic electroluminescence device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2002231455A true JP2002231455A (en) 2002-08-16
JP4105429B2 JP4105429B2 (en) 2008-06-25

Family

ID=27308038

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2001370225A Expired - Lifetime JP4105429B2 (en) 1998-04-08 2001-12-04 Organic electroluminescence device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4105429B2 (en)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2004080975A1 (en) * 2003-03-13 2004-09-23 Idemitsu Kosan Co., Ltd. Nitrogen-containing heterocycle derivative and organic electroluminescent element using the same
WO2005006816A1 (en) * 2003-07-11 2005-01-20 Idemitsu Kosan Co., Ltd. White organic electroluminescence device
JP2006324535A (en) * 2005-05-20 2006-11-30 Hitachi Displays Ltd Organic emission display unit
JP2008510026A (en) * 2004-08-12 2008-04-03 オーエルイーディー−ティー リミテッド Electroluminescent materials and devices
JP2014068022A (en) * 2005-08-11 2014-04-17 Semiconductor Energy Lab Co Ltd Light emitting device

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08259939A (en) * 1995-03-10 1996-10-08 At & T Corp Electron transport material
JPH10270172A (en) * 1997-01-27 1998-10-09 Junji Kido Organic electroluminescent element
JPH10270171A (en) * 1997-01-27 1998-10-09 Junji Kido Organic electroluminescent element

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08259939A (en) * 1995-03-10 1996-10-08 At & T Corp Electron transport material
JPH10270172A (en) * 1997-01-27 1998-10-09 Junji Kido Organic electroluminescent element
JPH10270171A (en) * 1997-01-27 1998-10-09 Junji Kido Organic electroluminescent element

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2004080975A1 (en) * 2003-03-13 2004-09-23 Idemitsu Kosan Co., Ltd. Nitrogen-containing heterocycle derivative and organic electroluminescent element using the same
JP2008303211A (en) * 2003-03-13 2008-12-18 Idemitsu Kosan Co Ltd New nitrogen-containing heterocyclic derivative and organic electroluminescent device by using the same
US7851071B2 (en) 2003-03-13 2010-12-14 Idemitsu Kosan Co., Ltd. Nitrogen-containing heterocycle derivative and organic electroluminescent element using the same
KR101020350B1 (en) * 2003-03-13 2011-03-08 이데미쓰 고산 가부시키가이샤 Nitrogen-containing heterocycle derivative and organic electroluminescent element using the same
US8097349B2 (en) 2003-03-13 2012-01-17 Idemitsu Kosan Co., Ltd. Nitrogen containing heterocycle derivative and organic electroluminescent element using the same
WO2005006816A1 (en) * 2003-07-11 2005-01-20 Idemitsu Kosan Co., Ltd. White organic electroluminescence device
JP2008510026A (en) * 2004-08-12 2008-04-03 オーエルイーディー−ティー リミテッド Electroluminescent materials and devices
JP2006324535A (en) * 2005-05-20 2006-11-30 Hitachi Displays Ltd Organic emission display unit
JP4596976B2 (en) * 2005-05-20 2010-12-15 株式会社 日立ディスプレイズ Organic light emitting display
JP2014068022A (en) * 2005-08-11 2014-04-17 Semiconductor Energy Lab Co Ltd Light emitting device
JP2016006917A (en) * 2005-08-11 2016-01-14 株式会社半導体エネルギー研究所 Light emitting element, light emitting device and electronic apparatus

Also Published As

Publication number Publication date
JP4105429B2 (en) 2008-06-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3266573B2 (en) Organic electroluminescence device
JP4420486B2 (en) Organic electroluminescence device and method for producing the same
JP4058842B2 (en) Organic electroluminescence device
JP4023204B2 (en) Organic electroluminescence device
JP2000315581A (en) Organic electroluminescence element and manufacture thereof
JP5358050B2 (en) Light emitting device
US6310231B1 (en) Particular silane compounds, luminescent device materials comprising said compounds, and luminescent devices containing said materials
JP5351124B2 (en) Novel heterocyclic compound, light emitting device material and light emitting device
US6597012B2 (en) Organic electroluminescent device
JP3945123B2 (en) Organic electroluminescence device
JP4850521B2 (en) Organic electroluminescence device
JP2002203679A (en) Light-emitting element
JPH113782A (en) El element of organic thin film
JP2002299060A (en) Organic light-emitting element
JP4686011B2 (en) Novel heterocyclic compound, light emitting device material, and light emitting device using the same
JP2000160328A (en) Method and device for vapor-depositing thin film layer for element, and organic electroluminescence 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
JP4105429B2 (en) Organic electroluminescence device
JP2000164363A (en) Organic electroluminescent element
JP2002203680A (en) Light-emitting element

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20050314

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20080318

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20080327

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110404

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140404

Year of fee payment: 6

EXPY Cancellation because of completion of term