JP2002359086A - Organic electroluminescent element - Google Patents

Organic electroluminescent element

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JP2002359086A
JP2002359086A JP2001166832A JP2001166832A JP2002359086A JP 2002359086 A JP2002359086 A JP 2002359086A JP 2001166832 A JP2001166832 A JP 2001166832A JP 2001166832 A JP2001166832 A JP 2001166832A JP 2002359086 A JP2002359086 A JP 2002359086A
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Japan
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layer
organic
injection electrode
organic electroluminescent
light emitting
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JP2001166832A
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Toshiichi Sato
敏一 佐藤
Kunio Aketo
邦夫 明渡
Motofumi Suzuki
基史 鈴木
Takeshi Owaki
健史 大脇
Yasunori Taga
康訓 多賀
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Toyota Central R&D Labs Inc
Original Assignee
Toyota Central R&D Labs Inc
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    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K50/00Organic light-emitting devices
    • H10K50/10OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED]
    • H10K50/18Carrier blocking layers

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  • Electroluminescent Light Sources (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an organic electroluminescent element having high luminous efficiency, allowing to take out light from the surface of the element. SOLUTION: A hole injection electrode 12, a hole carrier layer 14, an organic luminescent layer 16, a hole blocking layer 18, an electron carrier layer 20, a buffer layer 22, and an electron injection electrode 24 are laminated in this order on a substrate 10 to form this organic electroluminescent element. When forming the electron injection electrode 24 by a sputtering method or an ion plating method, damages can be prevented from spreading to the organic luminescent element 16 or the like by the buffer layer 22. In addition, a hole is prevented from passing through from the organic luminescent layer 16 to the electron injection electrode 24 side by providing the hole blocking layer 18 between the buffer layer 18 and the organic luminescent layer 17, and recombination of the electron and the hole in the organic luminescent layer 16 is expedited to enhance luminous efficiency.

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】本発明は、有機電界発光素
子、特に素子表面側から光を取り出す有機電界発光素子
の改良に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an organic electroluminescent device, and more particularly to an improvement in an organic electroluminescent device that extracts light from the surface of the device.

【0002】[0002]

【従来の技術】有機電界発光素子は、基板上にホール注
入電極と有機発光層と電子注入電極とが形成されてお
り、通常は基板側から光を取り出す構成となっている。
このため、従来の有機電界発光素子では、基板をガラス
で形成する必要があり、材料が限定されていた。また、
従来の有機電界発光素子では、電子注入電極が金属電極
となっているために、電子注入電極で光が反射され、コ
ントラストが低下するという問題もあった。
2. Description of the Related Art An organic electroluminescent device has a structure in which a hole injection electrode, an organic light emitting layer, and an electron injection electrode are formed on a substrate, and light is usually extracted from the substrate side.
For this reason, in the conventional organic electroluminescent element, the substrate needs to be formed of glass, and the material is limited. Also,
In the conventional organic electroluminescent device, since the electron injection electrode is a metal electrode, light is reflected by the electron injection electrode, and the contrast is reduced.

【0003】このため、素子表面側(基板と反対側の
面)から光を取り出すタイプの有機電界発光素子が提案
されている。例えば、”A metal−freeca
thode for organic semicon
ductordevices” G.Pathasar
athy,P.E.Burrows,V.Khalfi
n,V.G.Kozlov,S.R.Forrest,
Appl.Phys.Lett.72,2138(Ap
r.27,1998)にも、このような素子表面側から
光を取り出す有機電界発光素子の例が開示されている。
[0003] For this reason, an organic electroluminescent element of a type that extracts light from the element surface side (the surface opposite to the substrate) has been proposed. For example, "A metal-freeca
side for organic semicon
ductordevices "G. Pathasar
athy, P .; E. FIG. Burrows, V .; Khalfi
n, V. G. FIG. Kozlov, S .; R. Forrest,
Appl. Phys. Lett. 72, 2138 (Ap
r. 27, 1998) also discloses an example of such an organic electroluminescent device that extracts light from the surface side of the device.

【0004】しかし、素子表面側から光を取り出す有機
電界発光素子においては、素子表面の電子注入電極を透
明電極とする必要があるが、透明電極の成膜は、一般に
スパッタ法やイオンプレイティング法などの高エネルギ
ーの物理蒸着法が用いられるため、発光層等の素子へダ
メージが与えられ、発光を取り出すことができなくなる
という問題があった。
However, in an organic electroluminescent device that extracts light from the device surface side, the electron injection electrode on the device surface needs to be a transparent electrode, and the transparent electrode is generally formed by a sputtering method or an ion plating method. However, since a high-energy physical vapor deposition method such as that described above is used, elements such as a light emitting layer are damaged, and there is a problem that light emission cannot be taken out.

【0005】このダメージを防止するためには、電子注
入電極と発光層との間にバッファ層を形成することが考
えられる。
In order to prevent this damage, it is conceivable to form a buffer layer between the electron injection electrode and the light emitting layer.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来の有
機電界発光素子においては、バッファ層を形成すると、
電子注入電極から注入される電子の移動効率が低くなる
と共にホール注入電極から注入されたホールの移動障壁
が余り高くないため、注入されたホールが電子と再結合
する前に電子注入電極まで到達してしまうという問題が
あった。また、電子注入電極として使用される透明電極
は、そのイオン化ポテンシャルが大きいので、透明電極
自体の電子注入に対する障壁が大きいという問題もあっ
た。
However, in the above-mentioned conventional organic electroluminescent device, when a buffer layer is formed,
Since the transfer efficiency of the electrons injected from the electron injection electrode is reduced and the movement barrier of the holes injected from the hole injection electrode is not so high, the injected holes reach the electron injection electrode before recombining with the electrons. There was a problem that would. Further, since the transparent electrode used as the electron injection electrode has a large ionization potential, there is a problem that the barrier against electron injection of the transparent electrode itself is large.

【0007】以上より、従来の素子表面側から光を取り
出す有機電界発光素子では、発光効率が極めて低くなる
という問題があった。
As described above, the conventional organic electroluminescent device that extracts light from the surface side of the device has a problem that the luminous efficiency is extremely low.

【0008】本発明は、上記従来の課題に鑑みなされた
ものであり、その目的は、素子表面側から光を取り出す
ことができ、発光効率が高い有機電界発光素子を提供す
ることにある。
The present invention has been made in view of the above-mentioned conventional problems, and an object of the present invention is to provide an organic electroluminescent device which can extract light from the surface of the device and has high luminous efficiency.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、素子表面側の透明な電子注入電極と基板
側のホール注入電極との間に有機発光層を有し、素子表
面側から光を取り出す有機電界発光素子であって、電子
注入電極と有機発光層との間に少なくとも一層設けられ
たバッファ層と、バッファ層と有機発光層との間に少な
くとも一層設けられたホールブロック層と、を備えるこ
とを特徴とする。
To achieve the above object, the present invention provides an organic light emitting device having an organic light emitting layer between a transparent electron injection electrode on the element surface side and a hole injection electrode on the substrate side. An organic electroluminescent element that extracts light from the side, wherein at least one buffer layer is provided between the electron injection electrode and the organic light emitting layer, and at least one hole block is provided between the buffer layer and the organic light emitting layer. And a layer.

【0010】また、上記有機電界発光素子において、電
子注入電極は、透明導電性酸化物または透明導電性酸化
物と金属薄膜との積層膜または金属粒子が分散された透
明導電性酸化物のいずれかを含むことを特徴とする。
In the above-mentioned organic electroluminescent device, the electron injecting electrode is made of a transparent conductive oxide, a laminated film of a transparent conductive oxide and a metal thin film, or a transparent conductive oxide in which metal particles are dispersed. It is characterized by including.

【0011】また、上記有機電界発光素子において、バ
ッファ層はポルフィリン系化合物を含むことを特徴とす
る。
In the above-mentioned organic electroluminescent device, the buffer layer contains a porphyrin compound.

【0012】また、上記有機電界発光素子において、ホ
ールブロック層は、有機発光層より大きなイオン化ポテ
ンシャルを有する電子輸送性の有機化合物を含むことを
特徴とする。
In the above organic electroluminescent device, the hole blocking layer contains an electron transporting organic compound having a higher ionization potential than the organic light emitting layer.

【0013】上記各構成によれば、バッファ層により電
子注入電極を形成する際の素子へのダメージを防止でき
ると共に、ホールブロック層によりホールが有機発光層
から電子注入電極側に抜けることを抑制できるので、有
機発光層における電子とホールとの再結合が促進され、
発光効率も向上させることができる。
According to each of the above-described structures, damage to the element when the electron injection electrode is formed can be prevented by the buffer layer, and holes can be prevented from leaking from the organic light emitting layer to the electron injection electrode side by the hole block layer. Therefore, recombination of electrons and holes in the organic light emitting layer is promoted,
Luminous efficiency can also be improved.

【0014】[0014]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態(以下
実施形態という)を、図面に従って説明する。
Embodiments of the present invention (hereinafter referred to as embodiments) will be described below with reference to the drawings.

【0015】図1には、本発明に係る有機電界発光素子
の構成例の断面図が示される。図1において、基板10
の上には、ホール注入電極12が形成されており、その
上に形成されたホール輸送層14を介してさらにその上
の有機発光層16にホールが注入される構成となってい
る。また、有機発光層16の上にはホールブロック層1
8、電子輸送層20、バッファ層22がこの順で形成さ
れ、これらの上に透明な材料で形成された電子注入電極
24が形成されている。電子注入電極24からは、バッ
ファ層22、電子輸送層20を介して電子が有機発光層
16に注入される。
FIG. 1 is a cross-sectional view of a configuration example of an organic electroluminescent device according to the present invention. In FIG. 1, a substrate 10
A hole injection electrode 12 is formed thereon, and holes are injected into an organic light emitting layer 16 thereover via a hole transport layer 14 formed thereon. The hole blocking layer 1 is formed on the organic light emitting layer 16.
8, an electron transport layer 20 and a buffer layer 22 are formed in this order, and an electron injection electrode 24 made of a transparent material is formed thereon. Electrons are injected from the electron injection electrode 24 into the organic light emitting layer 16 via the buffer layer 22 and the electron transport layer 20.

【0016】このように、本実施形態に係る有機電界発
光素子では、ホール注入電極12からホールが、電子注
入電極24から電子がそれぞれ有機発光層16に注入さ
れ、ここでホールと電子とが再結合して発光する。有機
発光層16で発生した光は、透明な電子注入電極24を
介して素子表面側から取り出される。
As described above, in the organic electroluminescent device according to the present embodiment, holes are injected from the hole injection electrode 12 and electrons are injected from the electron injection electrode 24 into the organic light emitting layer 16, where the holes and the electrons are regenerated. It emits light when combined. Light generated in the organic light emitting layer 16 is extracted from the element surface side through the transparent electron injection electrode 24.

【0017】上記有機電界発光素子の電子注入電極24
は、スパッタリング法またはイオンプレイティング法に
よって作製される。材料としては、導電性を有し、かつ
可視光を透過する酸化すず、酸化インジウム、酸化亜
鉛、酸化アンチモン、酸化ガリウム、酸化ゲルマニウ
ム、酸化アルミニウムなどの透明導電性酸化物もしくは
それらの混合物を用いることができる。また、導電率を
上げるために、膜厚20nm以下の金属薄膜と上述した
透明導電性酸化物との積層膜、もしくは上述した透明導
電性酸化物中に金属粒子を分散させた薄膜も使用するこ
とができる。
The electron injection electrode 24 of the organic electroluminescent device
Is produced by a sputtering method or an ion plating method. As the material, use a transparent conductive oxide such as tin oxide, indium oxide, zinc oxide, antimony oxide, gallium oxide, germanium oxide, and aluminum oxide, which has conductivity and transmits visible light, or a mixture thereof. Can be. In order to increase the conductivity, a laminated film of a metal thin film having a thickness of 20 nm or less and the above-described transparent conductive oxide, or a thin film in which metal particles are dispersed in the above-described transparent conductive oxide is also used. Can be.

【0018】このような電子注入電極24を形成する際
に有機発光層16、ホールブロック層18、電子輸送層
20等の有機層に与えられるダメージを低減するため
に、電子注入電極24と有機発光層16との間にバッフ
ァ層22が形成されている。このバッファ層22の材料
としては、銅フタロシアニンなどのポルフィリン系の有
機化合物が好適である。また、その膜厚は、1〜50n
mとすることが有機層へのダメージ低減や素子の電子注
入特性維持の観点から好適である。
In order to reduce damage to the organic layers such as the organic light emitting layer 16, the hole blocking layer 18, and the electron transport layer 20 when the electron injection electrode 24 is formed, the electron injection electrode 24 and the organic light emitting layer are used. A buffer layer 22 is formed between the layer 16 and the layer 16. As a material for the buffer layer 22, a porphyrin-based organic compound such as copper phthalocyanine is suitable. The film thickness is 1 to 50 n
m is preferable from the viewpoint of reducing damage to the organic layer and maintaining the electron injection characteristics of the device.

【0019】上記バッファ層22は、通常電子の移動効
率が低い。また、電子注入電極24として使用される透
明導電性酸化物は、その仕事関数が大きい。従って、透
明な電子注入電極24とバッファ層22との組み合わせ
により、有機発光層16への電子注入効率が大幅に低下
する。さらに、バッファ層22は、前述の通り、ホール
の移動障壁が高くない。その結果、ホール注入電極12
から注入されたホールが有機発光層で電子と再結合する
ことなく電子注入電極24に到達し、素子の発光効率が
著しく減少する。
The buffer layer 22 usually has a low electron transfer efficiency. Further, the transparent conductive oxide used as the electron injection electrode 24 has a large work function. Therefore, the efficiency of electron injection into the organic light emitting layer 16 is significantly reduced by the combination of the transparent electron injection electrode 24 and the buffer layer 22. Further, as described above, the buffer layer 22 does not have a high hole movement barrier. As a result, the hole injection electrode 12
The holes injected from the organic light emitting layer reach the electron injection electrode 24 without being recombined with the electrons in the organic light emitting layer, and the luminous efficiency of the device is significantly reduced.

【0020】上記問題を解消するために、バッファ層2
2と有機発光層16との間に少なくとも一層のホールブ
ロック層18が形成されている。このホールブロック層
18は、ホール注入電極12から注入されたホールをホ
ールブロック層18と有機発光層16との界面にとどめ
ることにより、有機発光層16におけるホールと電子と
の再結合を促進し、発光効率を向上させることができ
る。このホールブロック層18の材料としては、電子輸
送性を有し、有機発光層16のイオン化ポテンシャルよ
りも大きなイオン化ポテンシャルを有する有機化合物で
あればよい。例えば、アルミニウムキノリノール錯体
(Alq3)を有機発光層16として用いた場合には、
そのイオン化ポテンシャルが5.7eVであるので、
5.7eVよりも大きなイオン化ポテンシャルを有し、
電子輸送性でホールの移動度が低い有機化合物が好適で
ある。この場合のホールブロック層の膜厚としては、
0.1〜100nm程度が好適である。
In order to solve the above problem, the buffer layer 2
At least one hole blocking layer 18 is formed between the organic light emitting layer 2 and the organic light emitting layer 16. The hole blocking layer 18 promotes recombination of holes and electrons in the organic light emitting layer 16 by keeping holes injected from the hole injection electrode 12 at the interface between the hole blocking layer 18 and the organic light emitting layer 16, Luminous efficiency can be improved. The material of the hole block layer 18 may be an organic compound having an electron transporting property and having an ionization potential higher than that of the organic light emitting layer 16. For example, when an aluminum quinolinol complex (Alq 3 ) is used as the organic light emitting layer 16,
Since its ionization potential is 5.7 eV,
Has an ionization potential greater than 5.7 eV,
An organic compound having an electron transporting property and a low hole mobility is preferable. In this case, the thickness of the hole block layer is
About 0.1 to 100 nm is preferable.

【0021】このようなホールブロック層の材料として
は、例えば以下の構造を有する2,2’,2”−(1,
3,5−フェニレン)トリス[1−フェニル−1H−ベ
ンズイミダゾール](TPBI)(1)がある。
As a material of such a hole block layer, for example, 2,2 ′, 2 ″-(1,
3,5-phenylene) tris [1-phenyl-1H-benzimidazole] (TPBI) (1).

【0022】[0022]

【化1】 また、上記TPBIの他に、以下に示されるペリデン誘
導体(2)も使用できる。
Embedded image Further, in addition to the above-mentioned TPBI, a periden derivative (2) shown below can also be used.

【0023】[0023]

【化2】 また、以下の構造を有するオキシジアゾール誘導体
(3)も使用できる。このオキシジアゾール誘導体
(3)には、以下に示すとおり、3種類(a、b、c)
の構造が考えられる。
Embedded image Further, an oxydiazole derivative (3) having the following structure can also be used. This oxydiazole derivative (3) has three types (a, b, c) as shown below.
The structure of is considered.

【0024】[0024]

【化3】 また、以下の構造を有するトリアゾール誘導体(4)、
バクソプロイン(5)も使用することができる。
Embedded image A triazole derivative (4) having the following structure:
Baxoproin (5) can also be used.

【0025】[0025]

【化4】 Embedded image

【化5】 さらに、以下に示される構造を有するフルオロカーボン
系有機化合物も使用することができる。
Embedded image Further, a fluorocarbon-based organic compound having a structure shown below can also be used.

【0026】[0026]

【化6】 フルオロカーボン系有機化合物(6)としては、上記の
通り5種類(i)〜(v)が考えられる。
Embedded image As the fluorocarbon organic compound (6), five types (i) to (v) are considered as described above.

【0027】また、有機発光層16としては、蛍光を発
する有機化合物を用いることができるが、必ずしもこれ
に限定されるものではなく、例えば、燐光を発する有機
化合物を使用することもできる。また、発光色度の調整
や発光効率を増加させることを目的として、有機発光層
16中に有機分子をドーピングすることも好適である。
As the organic light emitting layer 16, an organic compound that emits fluorescence can be used. However, the present invention is not limited to this. For example, an organic compound that emits phosphorescence can be used. It is also preferable to dope organic molecules into the organic light emitting layer 16 for the purpose of adjusting the emission chromaticity and increasing the emission efficiency.

【0028】さらに、ホール注入電極12としては、電
気伝導性を有する金属もしくは酸化物もしくは窒化物も
しくは炭化物もしくは有機物を使用することができる。
ホール注入電極12は、4.5eV以上の高い仕事関数
を有する材料が好ましく、具体的には金、白金、ロジウ
ム、パラジウム、ニッケル、クロムなどの金属及び酸化
すず、酸化インジウム、酸化亜鉛、酸化アンチモン、酸
化ガリウム、酸化ゲルマニウム、酸化アルミニウムなど
の酸化物もしくはそれらの混合物が使用できる。
Further, as the hole injection electrode 12, an electrically conductive metal, oxide, nitride, carbide, or organic substance can be used.
The hole injection electrode 12 is preferably made of a material having a high work function of 4.5 eV or more, specifically, a metal such as gold, platinum, rhodium, palladium, nickel, and chromium, and tin oxide, indium oxide, zinc oxide, and antimony oxide. And oxides such as gallium oxide, germanium oxide, and aluminum oxide, or mixtures thereof.

【0029】なお、ホール輸送層14には、ホール輸送
性を有する有機化合物を使用し、電子輸送層20には、
電子輸送性のある有機化合物を使用する。
The hole transport layer 14 is made of an organic compound having a hole transport property, and the electron transport layer 20 is made of an organic compound.
An organic compound having an electron transporting property is used.

【0030】図1に示された構造の有機電界発光素子で
は、ホール輸送層14を有機発光層16と兼ねることも
できる。同様に、ホールブロック層18と電子輸送層2
0とを兼ねることもできる。また、ホール注入電極12
とホール輸送層14との界面に、銅フタロシアニンなど
のポルフィリン系の有機化合物または酸化バナジウムな
どの金属酸化物を挿入することにより、効率の良いホー
ル注入層を形成することもできる。
In the organic electroluminescent device having the structure shown in FIG. 1, the hole transport layer 14 can also serve as the organic light emitting layer 16. Similarly, the hole block layer 18 and the electron transport layer 2
It can also serve as 0. The hole injection electrode 12
An efficient hole injection layer can be formed by inserting a porphyrin-based organic compound such as copper phthalocyanine or a metal oxide such as vanadium oxide into the interface between the hole transport layer 14 and the hole transport layer 14.

【0031】以上のような構成とすることにより、電子
注入電極24を形成する際にも、バッファ層22により
有機発光層16等の有機層にダメージを与えることを防
止でき、かつホールブロック層18により注入されたホ
ールが電子注入電極24側に抜けることを抑制できるの
で、有機発光層16中で効率的に電子とホールとの再結
合が起こり、素子の発光効率を向上させることができ
る。
With the above configuration, even when the electron injection electrode 24 is formed, it is possible to prevent the buffer layer 22 from damaging the organic layers such as the organic light emitting layer 16 and to form the hole blocking layer 18. As a result, the holes injected can be prevented from leaking to the electron injection electrode 24 side, so that the recombination of electrons and holes occurs efficiently in the organic light emitting layer 16 and the luminous efficiency of the device can be improved.

【0032】以上に述べた本実施形態に係る有機電界発
光素子の具体例を以下に実施例として説明する。
A specific example of the above-described organic electroluminescent device according to this embodiment will be described below as an example.

【0033】実施例1.図2には、本実施例に係る有機
電界発光素子の断面図が示される。図2において、市販
のITO電極付きガラス基板10上に、ホール注入電極
12としてCuPc層を10nm、ホール輸送層14と
してトリフェニルアミン4量体(TPTE)層を50n
m、有機発光層16としてAlq3層を20nm、ホー
ルブロック層18としてTPBI層を20nm、電子輸
送層20としてAlq3層を20nm、バッファ層22
としてCuPc層を10nm、それぞれ真空蒸着法によ
って成膜した後、電子注入電極24としてITO層を1
00nmスパッタ法により成膜した。
Embodiment 1 FIG. 2 is a cross-sectional view of the organic electroluminescent device according to the present embodiment. In FIG. 2, a CuPc layer as a hole injection electrode 12 and a triphenylamine tetramer (TPTE) layer as a hole transport layer 14 are formed on a commercially available glass substrate 10 with an ITO electrode at a thickness of 10 nm.
m, an Alq 3 layer of 20 nm as the organic light emitting layer 16, a TPBI layer of 20 nm as the hole blocking layer 18, an Alq 3 layer of 20 nm as the electron transport layer 20, and a buffer layer 22.
After a CuPc layer was formed to a thickness of 10 nm by a vacuum evaporation method, an ITO layer was formed as an electron injection electrode 24.
A film was formed by a 00 nm sputtering method.

【0034】実施例2.図3には、本実施形態に係る有
機電界発光素子の断面図が示される。図3において、市
販のITO電極付きガラス基板10上に、ホール注入電
極12としてCuPc層を10nm、ホール輸送層14
としてTPTE層を50nm、有機発光層16としてA
lq3層を40nm、電子輸送層を兼ねたホールブロッ
ク層(電子輸送性ホールブロック層)18としてTPB
I層を20nm、バッファ層22としてCuPc層を1
0nm、それぞれ真空蒸着法にて成膜した後、電子注入
電極24としてITO層を100nmスパッタ法により
成膜した。
Embodiment 2 FIG. FIG. 3 shows a cross-sectional view of the organic electroluminescent device according to the present embodiment. In FIG. 3, a CuPc layer having a thickness of 10 nm as a hole injection electrode 12 and a hole transport layer 14 were formed on a commercially available glass substrate 10 having an ITO electrode.
The TPTE layer is 50 nm, and the organic light emitting layer 16 is A
TPB is used as a hole blocking layer (electron transporting hole blocking layer) 18 having a thickness of 40 nm for the lq 3 layer and also serving as an electron transporting layer.
The I layer is 20 nm, and the CuPc layer is 1
After forming a film of 0 nm each by a vacuum evaporation method, an ITO layer was formed as a electron injection electrode 24 by a 100 nm sputtering method.

【0035】比較例.図4には、本発明に係る有機電界
発光素子の比較例の断面図が示される。図4において
は、従来の有機電界発光素子の構造である、ホールブロ
ック層18のない構造となっている。図4において、市
販のITO電極付きガラス基板10上に、ホール注入電
極12としてCuPc層を10nm、ホール輸送層14
としてTPTE層を50nm、電子輸送層を兼ねた有機
発光層16としてAlq3層を60nm、バッファ層2
2としてCuPc層を10nm、それぞれ真空蒸着法に
て成膜した後、電子注入電極24としてITO層を10
0nmスパッタ法により成膜した。
Comparative example. FIG. 4 shows a cross-sectional view of a comparative example of the organic electroluminescent device according to the present invention. FIG. 4 shows a structure of the conventional organic electroluminescent device, which is a structure without the hole blocking layer 18. In FIG. 4, a CuPc layer having a thickness of 10 nm as a hole injection electrode 12 and a hole transport layer 14 were formed on a commercially available glass substrate 10 having an ITO electrode.
The TPTE layer is 50 nm, the Alq 3 layer is 60 nm as the organic light emitting layer 16 also serving as the electron transport layer, and the buffer layer 2 is
After forming a CuPc layer with a thickness of 10 nm as a second layer by vacuum evaporation, an ITO layer with a thickness of 10 nm was formed as an electron injection electrode 24.
The film was formed by a 0 nm sputtering method.

【0036】評価結果 上述した実施例1、実施例2、比較例の各有機電界発光
素子の表面側(電子注入電極24側)及び基板側の輝度
を、素子駆動時の電流密度を変化させて測定した。図5
には、素子表面側の発光輝度と電流密度との関係が示さ
れ、図6には基板側の発光輝度と電流密度との関係が示
される。
Evaluation Results The brightness of the surface side (electron injection electrode 24 side) and substrate side of each of the organic electroluminescent devices of Examples 1, 2 and Comparative Examples described above was changed by changing the current density during device driving. It was measured. FIG.
Shows the relationship between the light emission luminance on the element surface side and the current density, and FIG. 6 shows the relationship between the light emission luminance on the substrate side and the current density.

【0037】また、表1には、素子に流す電流密度を1
1mA/cm2で駆動した際の素子の両面の輝度が示さ
れる。
Table 1 shows that the current density flowing to the element is 1
The luminance on both surfaces of the element when driven at 1 mA / cm 2 is shown.

【0038】[0038]

【表1】 図5、図6及び表1に示されるように、実施例1及び実
施例2に係る本実施形態の有機電界発光素子は、比較例
と比べて素子両面のいずれの発光輝度も一桁以上高い輝
度が得られている。これにより、ホールブロック層18
を挿入した効果が確認できた。
[Table 1] As shown in FIGS. 5 and 6 and Table 1, in the organic electroluminescent device of the present embodiment according to Example 1 and Example 2, the emission luminance on both sides of the device is higher by one digit or more than the comparative example. Brightness is obtained. Thereby, the hole blocking layer 18
The effect of inserting was confirmed.

【0039】[0039]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
バッファ層により透明な電子注入電極を形成する際の有
機発光層等へのダメージを防止できると共に、ホールブ
ロック層により有機発光層中における電子とホールとの
再結合が促進され、素子表面から効率よく光を取り出す
ことができる。これにより、発光効率の高い有機電界発
光素子を得ることができる。
As described above, according to the present invention,
The buffer layer can prevent damage to the organic light-emitting layer and the like when forming a transparent electron injection electrode, and the hole blocking layer promotes recombination of electrons and holes in the organic light-emitting layer, so that the element surface can be efficiently removed from the element surface. Light can be extracted. Thereby, an organic electroluminescent element having high luminous efficiency can be obtained.

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

【図1】 本発明に係る有機電界発光素子の例の断面図
である。
FIG. 1 is a sectional view of an example of an organic electroluminescent device according to the present invention.

【図2】 本発明に係る有機電界発光素子の実施例1の
断面図である。
FIG. 2 is a sectional view of Example 1 of the organic electroluminescent device according to the present invention.

【図3】 本発明に係る有機電界発光素子の実施例2の
断面図である。
FIG. 3 is a sectional view of Example 2 of the organic electroluminescent device according to the present invention.

【図4】 比較例としての有機電界発光素子の断面図で
ある。
FIG. 4 is a cross-sectional view of an organic electroluminescent device as a comparative example.

【図5】 素子表面側の発光輝度と電流密度との関係を
示す図である。
FIG. 5 is a diagram showing the relationship between the light emission luminance on the element surface side and the current density.

【図6】 基板側の発光輝度と電流密度との関係を示す
図である。
FIG. 6 is a diagram showing the relationship between the light emission luminance on the substrate side and the current density.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 基板、12 ホール注入電極、14 ホール輸送
層、16 有機発光層、18 ホールブロック層、20
電子輸送層、22 バッファ層、24 電子注入電
極。
Reference Signs List 10 substrate, 12 hole injection electrode, 14 hole transport layer, 16 organic light emitting layer, 18 hole block layer, 20
Electron transport layer, 22 buffer layer, 24 electron injection electrode.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H05B 33/28 H05B 33/28 (72)発明者 鈴木 基史 愛知県愛知郡長久手町大字長湫字横道41番 地の1 株式会社豊田中央研究所内 (72)発明者 大脇 健史 愛知県愛知郡長久手町大字長湫字横道41番 地の1 株式会社豊田中央研究所内 (72)発明者 多賀 康訓 愛知県愛知郡長久手町大字長湫字横道41番 地の1 株式会社豊田中央研究所内 Fターム(参考) 3K007 AB03 BA00 CA01 CB01 CB03 DA01 DB03 EA00 EB00 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification FI FI Theme Court ゛ (Reference) H05B 33/28 H05B 33/28 (72) Inventor Motofumi Suzuki 41st Nagataku-Yokomichi Yokomichi, Nagakute-cho, Aichi-gun, Aichi Prefecture (1) Inside the Toyota Central Research Institute, Inc. (72) Inventor Takeshi Owaki Takeshi Ochimichi, Nagakute-cho, Aichi-gun, Aichi Prefecture 41 41, Ochicho, Chumu-ji, Yokomichi 1 Toyota Central Research Laboratory Co., Ltd. F-term (reference) 3K007 AB03 BA00 CA01 CB01 CB03 DA01 DB03 EA00 EB00

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 素子表面側の透明な電子注入電極と基板
側のホール注入電極との間に有機発光層を有し、素子表
面側から光を取り出す有機電界発光素子であって、 前記電子注入電極と前記有機発光層との間に少なくとも
一層設けられたバッファ層と、 前記バッファ層と前記有機発光層との間に少なくとも一
層設けられたホールブロック層と、 を備えることを特徴とする有機電界発光素子。
1. An organic electroluminescent element having an organic light emitting layer between a transparent electron injection electrode on the element surface side and a hole injection electrode on the substrate side and extracting light from the element surface side, wherein the electron injection is performed. An organic electric field, comprising: a buffer layer provided at least one layer between an electrode and the organic light emitting layer; and a hole blocking layer provided at least one layer between the buffer layer and the organic light emitting layer. Light emitting element.
【請求項2】 請求項1記載の有機電界発光素子におい
て、前記電子注入電極は、透明導電性酸化物または透明
導電性酸化物と金属薄膜との積層膜または金属粒子が分
散された透明導電性酸化物のいずれかを含むことを特徴
とする有機電界発光素子。
2. The organic electroluminescent device according to claim 1, wherein the electron injection electrode is made of a transparent conductive oxide, a laminated film of a transparent conductive oxide and a metal thin film, or a transparent conductive material in which metal particles are dispersed. An organic electroluminescent device comprising any one of oxides.
【請求項3】 請求項1または請求項2記載の有機電界
発光素子において、前記バッファ層はポルフィリン系化
合物を含むことを特徴とする有機電界発光素子。
3. The organic electroluminescent device according to claim 1, wherein the buffer layer contains a porphyrin-based compound.
【請求項4】 請求項1から請求項3のいずれか一項記
載の有機電界発光素子において、前記ホールブロック層
は、前記有機発光層より大きなイオン化ポテンシャルを
有する電子輸送性の有機化合物を含むことを特徴とする
有機電界発光素子。
4. The organic electroluminescent device according to claim 1, wherein the hole blocking layer includes an electron transporting organic compound having a higher ionization potential than the organic light emitting layer. An organic electroluminescent device comprising:
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