JP2003229264A - Organic el element - Google Patents
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は有機ＥＬ素子に関す
るものである。TECHNICAL FIELD The present invention relates to an organic EL device.
【０００２】[0002]
【従来の技術】有機ＥＬ素子は、液晶ディスプレイの次
にくるディスプレイの素子として注目されている。図７
は、有機ＥＬ素子の構造の一例を説明するための概略断
面図を示す。有機ＥＬ素子５０は、ガラス基板１００上
にＩＴＯで構成された陽極１０１を形成し、その陽極１
０１の上にホール注入層１０２、ホール輸送層１０３、
発光層１０４、電子輸送層１０５、電子注入層１０６及
び陰極１０７を順番に積層することによって形成されて
いる。そして、陽極１０１と陰極１０７との間に直流駆
動電圧を印加することによって、陽極１０１からホール
（正孔）が、陰極１０７から電子が注入される。注入さ
れたホールは、ホール注入層１０２及びホール輸送層１
０３を介して発光層１０４に移動する。又、注入された
電子は電子注入層１０６及び電子輸送層１０５を介して
発光層１０４に移動する。そして、発光層１０４におい
て、ホールと電子が再結合しその再結合する際に放出さ
れる再結合エネルギーによって発光する。2. Description of the Related Art Organic EL devices are drawing attention as devices for displays next to liquid crystal displays. Figure 7
FIG. 3 is a schematic sectional view for explaining an example of the structure of the organic EL element. In the organic EL element 50, an anode 101 made of ITO is formed on a glass substrate 100, and the anode 1
01 on the hole injection layer 102, the hole transport layer 103,
The light emitting layer 104, the electron transport layer 105, the electron injection layer 106, and the cathode 107 are sequentially stacked. Then, by applying a DC drive voltage between the anode 101 and the cathode 107, holes are injected from the anode 101 and electrons are injected from the cathode 107. The injected holes are the hole injection layer 102 and the hole transport layer 1.
It moves to the light emitting layer 104 via 03. Further, the injected electrons move to the light emitting layer 104 through the electron injection layer 106 and the electron transport layer 105. Then, in the light emitting layer 104, holes and electrons recombine, and light is emitted by the recombination energy released when the holes and electrons recombine.
【０００３】この有機ＥＬ素子５０においては、キャリ
ア注入層１０２，１０６や輸送層１０３，１０５を積層
したことにより発光効率が向上することが知られてい
る。In this organic EL device 50, it is known that the luminous efficiency is improved by laminating the carrier injection layers 102 and 106 and the transport layers 103 and 105.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】ところで、有機ＥＬ素
子は、発光効率を上げるとともに直流駆動電圧の低電圧
化を図り素子の消費電力の低減が求められている。しか
しながら、上記キャリア注入層１０２，１０６や輸送層
１０３，１０５を備えた有機ＥＬ素子５０は、有機界面
が多くなり界面のキャリア注入が多くなることから、直
流駆動電圧が高くなり低消費電力化を図る上で問題であ
る。そこで、最低空準位（ＬＵＭＯ）、最高被占準位
（ＨＯＭＯ）等の注入障壁をあわせ込んだ材料を選択し
てキャリア注入層１０２，１０６とキャリア輸送層１０
３，１０５を形成して直流駆動電圧を低くすることがで
きる。By the way, in the organic EL element, it is required to reduce the power consumption of the element by increasing the luminous efficiency and lowering the DC drive voltage. However, in the organic EL element 50 including the carrier injection layers 102 and 106 and the transport layers 103 and 105, the number of organic interfaces increases and carrier injection at the interfaces increases, so that the DC drive voltage increases and the power consumption is reduced. It is a problem in trying. Therefore, a material including injection barriers such as the lowest vacant level (LUMO) and the highest occupied level (HOMO) is selected to select the carrier injection layers 102 and 106 and the carrier transport layer 10.
3, 105 can be formed to lower the DC drive voltage.
【０００５】しかしながら、あわせ込んで各層を形成し
て直流駆動電圧を下げることができても、高キャリア移
動度、長寿命化をも考慮しなければならず、最適な材料
を選定することは困難であった。However, even if the respective layers can be formed in combination to reduce the DC drive voltage, high carrier mobility and long life must be taken into consideration, and it is difficult to select the optimum material. Met.
【０００６】本発明は、上記問題点を解消するためにな
されたものであって、その目的はキャリア移動度、寿命
を下げることなく、駆動電圧を下げ低消費電力化を図る
ことができる有機ＥＬ素子を提供することにある。The present invention has been made in order to solve the above problems, and its purpose is to reduce the driving voltage and lower the power consumption without lowering the carrier mobility and life. It is to provide an element.
【０００７】[0007]
【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明
は、複数の有機層を積層させて形成した有機ＥＬ素子に
おいて、少なくとも１つの有機層と有機層との間に、両
有機層の材料が混合されてなる混合層を成膜させたこと
を要旨とする。According to a first aspect of the present invention, in an organic EL element formed by laminating a plurality of organic layers, at least one organic layer is provided between the organic layers. The gist is that a mixed layer in which materials are mixed is formed.
【０００８】請求項２に記載の発明は、請求項１に記載
の有機ＥＬ素子において、前記複数の有機層は、少なく
ともホール注入層及びホール輸送層を備え、前記ホール
注入層とホール輸送層との間に混合層を形成したことを
要旨とする。According to a second aspect of the present invention, in the organic EL device according to the first aspect, the plurality of organic layers include at least a hole injection layer and a hole transport layer, and the hole injection layer and the hole transport layer are provided. The gist is that a mixed layer is formed between them.
【０００９】請求項３に記載の発明は、請求項１に記載
の有機ＥＬ素子において、前記複数の有機層は、少なく
とも第１電子輸送層及び第２電子輸送層を備え、前記第
１電子輸送層と第２電子輸送層との間に混合層を形成し
たことを要旨とする。According to a third aspect of the present invention, in the organic EL device according to the first aspect, the plurality of organic layers include at least a first electron transporting layer and a second electron transporting layer, and the first electron transporting layer. The gist is that a mixed layer is formed between the layer and the second electron transporting layer.
【００１０】請求項４に記載の発明は、請求項１に記載
の有機ＥＬ素子において、前記混合層は、前記複数の有
機層の各材料を同じ濃度で混合されてなる層であること
を要旨とする。According to a fourth aspect of the present invention, in the organic EL element according to the first aspect, the mixed layer is a layer formed by mixing the materials of the plurality of organic layers at the same concentration. And
【００１１】請求項５に記載の発明は、請求項１に記載
の有機ＥＬ素子において、前記混合層は、前記複数の有
機層のうち、一方の有機層の材料の濃度が他方の有機層
に近づくにしたがって低くなるとともに、前記他方の有
機層の材料の濃度が高くなるように混合されてなる層で
あることを要旨とする。
（作用）請求項１〜５に記載の発明によれば、有機層
と、該有機層とは異なる材料で構成された有機層が積層
される部分に、前記各有機層の材料が混合されてなる層
を積層して形成した。その結果、前記混合層を形成しな
い有機ＥＬ素子と較べてその駆動電圧を低くすることが
できる。又、前記混合層は前記両有機層を構成する材料
で形成されているためキャリア移動度や寿命を下げるこ
とはない。According to a fifth aspect of the present invention, in the organic EL element according to the first aspect, the mixed layer has a material concentration of one of the plurality of organic layers that is equal to that of the other organic layer. It is a gist that the layer is formed by mixing so that the material concentration of the other organic layer becomes higher as it gets closer, and the material concentration of the other organic layer becomes higher. (Operation) According to the invention described in claims 1 to 5, the material of each of the organic layers is mixed in a portion where the organic layer and the organic layer made of a material different from the organic layer are laminated. It was formed by laminating the following layers. As a result, the driving voltage of the organic EL element can be lowered as compared with the organic EL element in which the mixed layer is not formed. Further, since the mixed layer is formed of the material forming the both organic layers, carrier mobility and life are not reduced.
【００１２】加えて請求項２に記載の発明によれば、ホ
ール注入層及びホール輸送層を備えた有機層を含む有機
ＥＬ素子において、前記混合層を形成しない有機ＥＬ素
子と較べてその駆動電圧を低くすることができる。In addition, according to the second aspect of the invention, in the organic EL element including the organic layer having the hole injection layer and the hole transport layer, the driving voltage thereof is higher than that of the organic EL element in which the mixed layer is not formed. Can be lowered.
【００１３】加えて請求項３に記載の発明によれば、第
１電子輸送層及び第２電子輸送層を備えた有機層を含む
有機ＥＬ素子において、前記混合層を形成しない有機Ｅ
Ｌ素子と較べてその駆動電圧を低くすることができる。In addition, according to the invention described in claim 3, in an organic EL device including an organic layer having a first electron transport layer and a second electron transport layer, an organic EL device in which the mixed layer is not formed
The driving voltage of the L element can be lower than that of the L element.
【００１４】加えて請求項４に記載の発明によれば、前
記混合層を容易に形成することができる。加えて請求項
５に記載の発明によれば、前記混合層が各有機層の材料
を濃度が同じになるように混合されてなる層と較べて、
より駆動電圧を低くすることができる。In addition, according to the invention of claim 4, the mixed layer can be easily formed. In addition, according to the invention described in claim 5, as compared with a layer in which the material of each organic layer is mixed in the mixed layer so as to have the same concentration,
The driving voltage can be further lowered.
【００１５】[0015]
【発明の実施の形態】（第１の実施形態）以下、本発明
を具体化した第１の実施形態を図面に従って説明する。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION (First Embodiment) A first embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
【００１６】図１に本発明に係る有機ＥＬ素子１０の概
略断面図を示す。有機ＥＬ素子１０は、図１に示すよう
に、基板１１、陽極１２、ホール注入層１３、混合層１
４、ホール輸送層１５、発光層１６、電子輸送層１７、
電子注入層１８及び陰極１９が、順次、積層して形成さ
れている。FIG. 1 shows a schematic sectional view of an organic EL device 10 according to the present invention. As shown in FIG. 1, the organic EL element 10 includes a substrate 11, an anode 12, a hole injection layer 13, and a mixed layer 1.
4, hole transport layer 15, light emitting layer 16, electron transport layer 17,
The electron injection layer 18 and the cathode 19 are sequentially laminated and formed.
【００１７】前記基板１１は、本実施形態では、透明の
ガラス基板よりなり、その上面にＩＴＯ等の透明導電材
料よりなる陽極１２がスパッタ法にて形成されている。
陽極１２の上面には、ホール注入層１３が積層して形成
されている。ホール注入層１３は、本実施形態では、銅
フタロシアニン（ＣｕＰｃ）よりなり、真空蒸着法にて
膜厚４００Åの層になるように形成されている。In the present embodiment, the substrate 11 is made of a transparent glass substrate, and an anode 12 made of a transparent conductive material such as ITO is formed on the upper surface by a sputtering method.
The hole injection layer 13 is formed on the upper surface of the anode 12 by stacking. In the present embodiment, the hole injection layer 13 is made of copper phthalocyanine (CuPc) and is formed by a vacuum vapor deposition method so as to have a thickness of 400 Å.
【００１８】前記ホール注入層１３の上面には混合層１
４が形成されている。混合層１４は、該混合層１４上に
形成されるホール輸送層１５を構成するフェニルアミン
の４量体（ＴＰＴＥ）と、前記ホール注入層１３を構成
する銅フタロシアニン（ＣｕＰｃ）とが混合されてなる
層である。詳述すると、混合層１４は、フェニルアミン
の４量体（ＴＰＴＥ）と銅フタロシアニン（ＣｕＰｃ）
とが同じ濃度で混合されてなるように積層して形成され
た層であって、共蒸着法にてその膜厚２００Åの層にな
るように形成されている。前記混合層１４の上にはホー
ル輸送層１５が形成されている。The mixed layer 1 is formed on the upper surface of the hole injection layer 13.
4 are formed. The mixed layer 14 is formed by mixing a tetramer of phenylamine (TPTE) forming the hole transport layer 15 formed on the mixed layer 14 and copper phthalocyanine (CuPc) forming the hole injection layer 13. It is a layer. More specifically, the mixed layer 14 includes a tetramer of phenylamine (TPTE) and copper phthalocyanine (CuPc).
Is a layer formed by laminating so as to be mixed at the same concentration, and is formed to have a film thickness of 200 Å by the co-evaporation method. A hole transport layer 15 is formed on the mixed layer 14.
【００１９】ホール輸送層１５は、前記したようにフェ
ニルアミンの４量体（ＴＰＴＥ）よりなり、真空蒸着法
にてその膜厚３００Åの層になるように形成されてい
る。ホール輸送層１５の上には、発光層１６が形成され
ている。発光層１６は、本実施形態では、４，４’−
（Ｂｉｓ（９−ｅｔｈｙｌ−３−ｃａｒｂａｚｏｖｉｎ
ｙｌｅｎｅ）−１，１’−ｂｉｐｈｅｎｙｌ（ＢＣｚＶ
Ｂｉ）と４，４−Ｂｉｓ（２，２−ｄｉｐｈｅｎｙｌ−
ｅｔｈｅｎ−１−ｙｌ）−ｂｉｐｈｅｎｙｌ（ＤＰＶＢ
ｉ）とから構成されている。前記発光層１６は共蒸着法
で積層して形成され、その膜厚は３００Åである。そし
て、前記発光層１６上には電子輸送層１７が形成されて
いる。As described above, the hole transport layer 15 is made of phenylamine tetramer (TPTE), and is formed by vacuum vapor deposition to have a thickness of 300Å. The light emitting layer 16 is formed on the hole transport layer 15. The light emitting layer 16 is 4,4′- in the present embodiment.
(Bis (9-ethyl-3-carbazavin
ylene) -1,1'-biphenyl (BCzV
Bi) and 4,4-Bis (2,2-diphenyl-
ethen-1-yl) -biphenyl (DPVB
i) and. The light emitting layer 16 is formed by stacking layers by a co-evaporation method and has a film thickness of 300Å. An electron transport layer 17 is formed on the light emitting layer 16.
【００２０】電子輸送層１７は、Ｔｒｉｓ−（８−ｈｙ
ｄｒｏｘｙｑｕｉｎｏｌｉｎｅ）ａｌｕｍｉｎｕｍ（Ａ
ｌｑ３）で構成されている。電子輸送層１７は真空蒸着
法にてその膜厚約２００Åとなるように形成された層で
ある。そして、前記電子輸送層１７上には電子注入層１
８が形成されている。The electron transport layer 17 is made of Tris- (8-hy.
droxyquinoline) aluminum (A
1q3). The electron transport layer 17 is a layer formed by vacuum vapor deposition to have a film thickness of about 200 Å. The electron injection layer 1 is formed on the electron transport layer 17.
8 is formed.
【００２１】電子注入層１８は、本実施形態では、フッ
化リチウム（ＬｉＦ）よりなり、真空蒸着法にて膜厚５
Åの層になるように形成されている。電子注入層１８の
上には、導電材料よりなる陰極１９が形成されている。
陰極１９は本実施形態ではアルミニウム（Ａｌ）よりな
り、真空蒸着法１０００Åの層となるように形成されて
いる。尚、前記ホール注入層１３、ホール輸送層１５、
発光層１６、電子輸送層１７及び電子注入層１８で有機
層を構成している。In the present embodiment, the electron injection layer 18 is made of lithium fluoride (LiF) and has a film thickness of 5 by vacuum deposition.
It is formed to be a layer of Å. A cathode 19 made of a conductive material is formed on the electron injection layer 18.
In the present embodiment, the cathode 19 is made of aluminum (Al), and is formed so as to be a layer of 1000 V in vacuum deposition method. The hole injection layer 13, the hole transport layer 15,
The light emitting layer 16, the electron transport layer 17 and the electron injection layer 18 form an organic layer.
【００２２】このように形成された有機ＥＬ素子１０
は、ホール注入層１３とホール輸送層１５との間に、ホ
ール注入層１３を構成する銅フタロシアニン（ＣｕＰ
ｃ）とホール輸送層１５を構成するフェニルアミンの４
量体（ＴＰＴＥ）とをその各濃度が同じになるように混
合されてなる混合層１４を形成した。このため、前記有
機ＥＬ素子１０は、ホール注入層１３及びホール輸送層
１５が形成されたことにより有機界面が多くなり界面の
キャリア注入が多くなり、その駆動電圧を低くすること
ができた。The organic EL device 10 thus formed
Between the hole injection layer 13 and the hole transport layer 15 is copper phthalocyanine (CuP) that constitutes the hole injection layer 13.
c) and 4 of phenylamine constituting the hole transport layer 15
A mixed layer 14 was formed by mixing the polymer (TPTE) so that the respective concentrations were the same. Therefore, in the organic EL device 10, since the hole injection layer 13 and the hole transport layer 15 are formed, the number of organic interfaces increases and carrier injection increases at the interfaces, and the driving voltage thereof can be lowered.
【００２３】因みに、図２に、本実施形態の有機ＥＬ素
子１０と前記混合層１４を形成しない従来の有機ＥＬ素
子の直流駆動電圧に対する輝度の関係を示す。尚、従来
の有機ＥＬ素子は混合層１４がない分だけ、ホール注入
層１３の膜厚を５００Åに、ホール輸送層１５の膜厚を
４００Åにしている。又、図３に本実施形態の有機ＥＬ
素子１０と前記混合層１４を形成しない本実施形態と相
違した従来の有機ＥＬ素子の輝度に対する効率の関係を
示す。Incidentally, FIG. 2 shows the relationship between the DC drive voltage and the luminance of the organic EL element 10 of this embodiment and a conventional organic EL element in which the mixed layer 14 is not formed. In the conventional organic EL device, the thickness of the hole injection layer 13 is set to 500 Å and the thickness of the hole transport layer 15 is set to 400 Å due to the absence of the mixed layer 14. Further, FIG. 3 shows the organic EL of the present embodiment.
The relationship between the luminance and the efficiency of the conventional organic EL device different from the present embodiment in which the device 10 and the mixed layer 14 are not formed is shown.
【００２４】図２及び図３から、有機ＥＬ素子１０は、
前記混合層１４を形成しない本実施形態と相違した従来
の有機ＥＬ素子と比較して駆動電圧に対する輝度及び輝
度に対する効率が共に向上していることが分かった。従
って、本実施形態のように、混合層１４を形成した有機
ＥＬ素子１０は、混合層を形成しない従来の有機ＥＬ素
子より、その駆動電圧を下げて使用することができるこ
とがわかる。つまり、低消費電力化を図ることができる
ことがわかる。From FIG. 2 and FIG. 3, the organic EL element 10 is
It was found that the luminance with respect to the driving voltage and the efficiency with respect to the luminance were both improved as compared with the conventional organic EL device different from the present embodiment in which the mixed layer 14 is not formed. Therefore, it is understood that the organic EL element 10 having the mixed layer 14 formed therein as in the present embodiment can be used with a lower driving voltage than the conventional organic EL element having no mixed layer formed. That is, it can be seen that low power consumption can be achieved.
【００２５】上記したように、本実施形態によれば、以
下の効果を有する。
（１）有機ＥＬ素子１０は、ホール注入層１３とホール
輸送層１５との間に、ホール注入層１３を構成する銅フ
タロシアニン（ＣｕＰｃ）と、ホール輸送層１５を構成
するフェニルアミンの４量体（ＴＰＴＥ）とが混合して
なる混合層１４を形成した。このため、前記有機ＥＬ素
子１０は、その駆動電圧を低くすることができる。As described above, this embodiment has the following effects. (1) The organic EL device 10 is a tetramer of copper phthalocyanine (CuPc) forming the hole injection layer 13 and a phenylamine forming the hole transport layer 15 between the hole injection layer 13 and the hole transport layer 15. A mixed layer 14 formed by mixing with (TPTE) was formed. Therefore, the driving voltage of the organic EL element 10 can be lowered.
【００２６】（２）有機ＥＬ素子１０は、その混合層１
４をホール注入層１３を構成する銅フタロシアニン（Ｃ
ｕＰｃ）と、ホール輸送層１５を構成するフェニルアミ
ンの４量体（ＴＰＴＥ）とから形成されているため、キ
ャリア移動度や寿命を下げることはなく、駆動電圧を低
くすることができる。(2) The organic EL device 10 has the mixed layer 1
4 is copper phthalocyanine (C
uPc) and the tetramer of phenylamine (TPTE) forming the hole transport layer 15, the carrier mobility and the lifetime are not reduced, and the driving voltage can be reduced.
【００２７】尚、本発明の実施形態は、以下のように変
更してもよい。
○上記実施形態では、ホール注入層１３とホール輸送層
１５との間に、銅フタロシアニン（ＣｕＰｃ）とフェニ
ルアミンの４量体（ＴＰＴＥ）との各濃度が同じになる
ように混合されてなる混合層１４を形成した。これを、
ホール注入層１３とホール輸送層１５との間に、前記銅
フタロシアニン（ＣｕＰｃ）の濃度がホール輸送層１５
に近づくにしたがって低くなるとともに、前記フェニル
アミンの４量体（ＴＰＴＥ）の濃度が高くなるように変
化させた混合層１４を形成してもよい。このようにする
ことによって、より駆動電圧を低くすることができる。The embodiment of the present invention may be modified as follows. In the above-described embodiment, the mixture is formed by mixing the hole injection layer 13 and the hole transport layer 15 such that copper phthalocyanine (CuPc) and the phenylamine tetramer (TPTE) have the same concentration. Layer 14 was formed. this,
Between the hole injection layer 13 and the hole transport layer 15, the concentration of the copper phthalocyanine (CuPc) is between the hole transport layer 15 and the hole transport layer 15.
The mixed layer 14 may be formed such that the mixed layer 14 is changed so as to have a lower concentration as the temperature approaches, and a higher concentration of the phenylamine tetramer (TPTE). By doing so, the drive voltage can be further lowered.
【００２８】○上記実施形態では、銅フタロシアニン
（ＣｕＰｃ）でホール注入層１３を構成した。又、フェ
ニルアミンの４量体（ＴＰＴＥ）でホール輸送層１５を
構成した。そして、混合層１４を銅フタロシアニン（Ｃ
ｕＰｃ）とフェニルアミンの４量体（ＴＰＴＥ）とを混
合して形成した。これを、銅フタロシアニン（ＣｕＰ
ｃ）ではない他の材料で構成されたホール注入層１３と
フェニルアミンの４量体（ＴＰＴＥ）ではない他の材料
で構成されたホール輸送層１５とで形成された有機ＥＬ
素子に適用してもよい。この場合、その混合層は前記他
の各材料の濃度が同じになるように混合したり、濃度勾
配を持たせて混合して形成されるようにする。
（第２の実施形態）以下、本発明を具体化した有機ＥＬ
素子の第２実施形態を図４〜図６に従って説明する。な
お、この第２の実施形態では、上記第１の実施形態と同
様の部分については同一の符号を付し、その詳細な説明
は省略する。In the above embodiment, the hole injection layer 13 is made of copper phthalocyanine (CuPc). Further, the hole transport layer 15 was composed of a tetramer of phenylamine (TPTE). Then, the mixed layer 14 is formed of copper phthalocyanine (C
uPc) was mixed with phenylamine tetramer (TPTE) to form. This is copper phthalocyanine (CuP
Organic EL formed by a hole injection layer 13 made of another material other than c) and a hole transport layer 15 made of another material not a phenylamine tetramer (TPTE)
It may be applied to an element. In this case, the mixed layer is formed by mixing so that the other materials have the same concentration, or by mixing them with a concentration gradient. (Second Embodiment) Hereinafter, an organic EL embodying the present invention
A second embodiment of the device will be described with reference to FIGS. In the second embodiment, the same parts as those in the first embodiment are designated by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.
【００２９】図４に、有機ＥＬ素子３０の概略断面図を
示す。図４において、有機ＥＬ素子３０は、基板１１上
に陽極１２が形成されている。陽極１２上には、ホール
注入層１３、ホール輸送層１５、発光層１６、第２電子
輸送層３１、混合層としてのキャリア輸送混合層３２、
第１電子輸送層３３、電子注入層１８及び陰極１９が、
順次、積層して形成されている。FIG. 4 shows a schematic sectional view of the organic EL element 30. In FIG. 4, the organic EL element 30 has the anode 12 formed on the substrate 11. On the anode 12, a hole injection layer 13, a hole transport layer 15, a light emitting layer 16, a second electron transport layer 31, a carrier transport mixed layer 32 as a mixed layer,
The first electron transport layer 33, the electron injection layer 18, and the cathode 19 are
It is formed by sequentially stacking.
【００３０】前記第２電子輸送層３１は、本実施形態で
は、４，４−Ｂｉｓ（２，２−ｄｉｐｈｅｎｙｌ−ｅｔ
ｈｅｎ−１−ｙｌ）−ｂｉｐｈｅｎｙｌ（ＤＰＶＢｉ）
で構成されている。この第２電子輸送層３１は、本実施
形態では、真空蒸着法によってその膜厚５０Åになるよ
うに積層して形成された層である。又、第１電子輸送層
３３は、本実施形態では、Ｔｒｉｓ−（８−ｈｙｄｒｏ
ｘｙｑｕｉｎｏｌｉｎｅ）ａｌｕｍｉｎｕｍ（Ａｌｑ
３）で構成されている。この第１電子輸送層３３は真空
蒸着法によってその膜厚１５０Åとなるように積層して
形成された層である。そして、前記第２電子輸送層３１
と第１電子輸送層３３との間に、キャリア輸送混合層３
２が積層して形成されている。In the present embodiment, the second electron transport layer 31 is made of 4,4-Bis (2,2-diphenyl-et).
hen-1-yl) -biphenyl (DPVBi)
It is composed of. In the present embodiment, the second electron transport layer 31 is a layer formed by vacuum deposition so as to have a film thickness of 50 Å. Further, the first electron transport layer 33 is formed of Tris- (8-hydro) in the present embodiment.
xyquinoline) aluminum (Alq
3). The first electron transport layer 33 is a layer formed by vacuum deposition so as to have a film thickness of 150Å. Then, the second electron transport layer 31
And the first electron transport layer 33 between the carrier transport mixed layer 3
2 are laminated and formed.
【００３１】詳述すると、前記キャリア輸送混合層３２
は、第２電子輸送層３１を構成する４，４−Ｂｉｓ
（２，２−ｄｉｐｈｅｎｙｌ−ｅｔｈｅｎ−１−ｙｌ）
−ｂｉｐｈｅｎｙｌ（ＤＰＶＢｉ）と第１電子輸送層３
３を構成するＴｒｉｓ−（８−ｈｙｄｒｏｘｙｑｕｉｎ
ｏｌｉｎｅ）ａｌｕｍｉｎｕｍ（Ａｌｑ３）とが同じ濃
度となるように混合してなる層である。又、キャリア輸
送混合層３２は、共蒸着法によって、その膜厚５０Åと
なるように積層して形成されている。尚、前記ホール注
入層１３、ホール輸送層１５、発光層１６、第２電子輸
送層３１、第１電子輸送層３３、電子注入層１８で有機
層を構成している。More specifically, the carrier transport mixing layer 32 is
Is 4,4-Bis forming the second electron transport layer 31.
(2,2-diphenyl-ethen-1-yl)
-Biphenyl (DPVBi) and first electron transport layer 3
Tris- (8-hydroquin) constituting 3
It is a layer formed by mixing olefin) aluminum (Alq3) so as to have the same concentration. The carrier transport mixed layer 32 is formed by co-evaporation so as to have a film thickness of 50 Å. The hole injection layer 13, hole transport layer 15, light emitting layer 16, second electron transport layer 31, first electron transport layer 33, and electron injection layer 18 constitute an organic layer.
【００３２】このように形成された有機ＥＬ素子３０
は、第２電子輸送層３１と第１電子輸送層３３との間
に、第２電子輸送層３１を構成するＤＰＶＢｉと第１電
子輸送層３３を構成するＡｌｑ３とを混合してなるキャ
リア輸送混合層３２を形成した。このため、前記有機Ｅ
Ｌ素子３０は、第２電子輸送層３１及び第１電子輸送層
３３が形成されたことにより有機界面が多くなり界面の
キャリア注入が多くなっても、その直流駆動電圧を低く
することができた。The organic EL element 30 thus formed
Is a carrier transport mixture obtained by mixing DPVBi forming the second electron transport layer 31 and Alq3 forming the first electron transport layer 33 between the second electron transport layer 31 and the first electron transport layer 33. Layer 32 was formed. Therefore, the organic E
The L element 30 was able to lower the DC drive voltage even if the number of organic interfaces increased due to the formation of the second electron transport layer 31 and the first electron transport layer 33 and the number of carrier injections at the interfaces increased. .
【００３３】因みに、図５に、有機ＥＬ素子３０と前記
キャリア輸送混合層３２を形成しない従来の有機ＥＬ素
子の駆動電圧に対する輝度の関係を示す。尚、従来の有
機ＥＬ素子はキャリア輸送混合層３２がない分だけ、第
２電子輸送層３１の膜厚を１００Åに、第１電子輸送層
３３の膜厚を２００Åにしている。又、図６に有機ＥＬ
素子３０と前記キャリア輸送混合層３２を形成しない本
実施形態と相違した従来の有機ＥＬ素子の輝度に対する
効率の関係を示す。従来の有機ＥＬ素子は、その第２電
子輸送層３１の上に第１電子輸送層３３が直接積層して
形成された有機ＥＬ素子である。Incidentally, FIG. 5 shows the relationship between the driving voltage and the luminance of the organic EL element 30 and the conventional organic EL element in which the carrier transport mixed layer 32 is not formed. In the conventional organic EL device, the thickness of the second electron transport layer 31 is set to 100 Å and the thickness of the first electron transport layer 33 is set to 200 Å due to the absence of the carrier transport mixed layer 32. Also, the organic EL is shown in FIG.
The relationship between the luminance and the efficiency of the conventional organic EL device different from the present embodiment in which the device 30 and the carrier transport mixed layer 32 are not formed is shown. The conventional organic EL element is an organic EL element in which the first electron transport layer 33 is directly laminated on the second electron transport layer 31.
【００３４】因みに、図５及び図６にそれぞれ示すよう
に、前記有機ＥＬ素子３０の駆動電圧に対する輝度、及
び、輝度に対する効率がキャリア輸送混合層３２を形成
しない本実施形態と相違した従来の有機ＥＬ素子と比較
して向上していることが分かった。Incidentally, as shown in FIGS. 5 and 6, the brightness of the organic EL device 30 with respect to the driving voltage and the efficiency with respect to the brightness are different from those of the present embodiment in which the carrier transport mixed layer 32 is not formed. It was found that it was improved compared to the EL element.
【００３５】従って、本実施形態のように、キャリア輸
送混合層３２を形成した有機ＥＬ素子３０は、キャリア
輸送混合層３２を形成しない従来の有機ＥＬ素子と較べ
て、駆動電圧を下げて使用することができることがわか
る。つまり、低消費電力化を図ることができることがわ
かる。Therefore, as in this embodiment, the organic EL element 30 having the carrier transporting / mixing layer 32 formed thereon is used with a lower driving voltage than the conventional organic EL element having no carrier transporting / mixing layer 32 formed. You can see that you can. That is, it can be seen that low power consumption can be achieved.
【００３６】上記したように、本実施形態によれば、以
下の効果を有する。
（１）第２電子輸送層３１と第１電子輸送層３３との間
に、第２電子輸送層３１を構成するＤＰＶＢｉと第１電
子輸送層３３を構成するＡｌｑ３とを混合してなるキャ
リア輸送混合層３２を形成した。このため、前記有機Ｅ
Ｌ素子３０は、キャリア輸送混合層３２を形成しない従
来の有機ＥＬ素子と較べて、その駆動電圧を低くするこ
とができた。As described above, this embodiment has the following effects. (1) Carrier transport formed by mixing DPVBi forming the second electron transport layer 31 and Alq3 forming the first electron transport layer 33 between the second electron transport layer 31 and the first electron transport layer 33. The mixed layer 32 was formed. Therefore, the organic E
The driving voltage of the L element 30 could be lower than that of the conventional organic EL element in which the carrier transport mixing layer 32 was not formed.
【００３７】（２）有機ＥＬ素子３０は、そのキャリア
輸送混合層３２を第２電子輸送層３１を構成するＤＰＶ
Ｂｉと第１電子輸送層３３を構成するＡｌｑ３とから形
成されているため、キャリア移動度や寿命を下げること
はなく、駆動電圧を低くすることができる。(2) In the organic EL device 30, the carrier transport mixed layer 32 constitutes the second electron transport layer 31 in the DPV.
Since it is formed of Bi and Alq3 that constitutes the first electron transport layer 33, it is possible to lower the drive voltage without decreasing the carrier mobility and the life.
【００３８】尚、本発明の実施形態は、以下のように変
更してもよい。
○上記実施形態では、第２電子輸送層３１と第１電子輸
送層３３との間に、ＤＰＶＢｉとＡｌｑ３との各濃度が
同じになるように混合されてなるキャリア輸送混合層３
２を形成した。これを、第２電子輸送層３１と第１電子
輸送層３３との間に、第２電子輸送層３１のＤＰＶＢｉ
の濃度が第１電子輸送層３３に近づくにしたがって低く
なるとともに、前記第１電子輸送層３３のＡｌｑ３の濃
度が高くなるように混合されてなるキャリア輸送混合層
３２を形成してもよい。このようにすることによって、
より駆動電圧を低くすることができる。The embodiment of the present invention may be modified as follows. In the above embodiment, the carrier transport mixed layer 3 is formed by mixing the second electron transport layer 31 and the first electron transport layer 33 so that DPVBi and Alq3 have the same concentration.
Formed 2. This is applied between the second electron transport layer 31 and the first electron transport layer 33 by applying DPVBi of the second electron transport layer 31.
The carrier transport mixed layer 32 may be formed by mixing the first electron transport layer 33 such that the concentration of Alq3 becomes lower as it approaches the first electron transport layer 33, and the concentration of Alq3 in the first electron transport layer 33 becomes higher. By doing this,
The driving voltage can be further lowered.
【００３９】○上記実施形態では、ＤＰＶＢｉで第２電
子輸送層３１を構成した。又、Ａｌｑ３で第１電子輸送
層３３を構成した。そして、キャリア輸送混合層３２を
ＤＰＶＢｉとＡｌｑ３とを混合して形成した。これを、
ＤＰＶＢｉではない他の材料で構成された第２電子輸送
層３１と、Ａｌｑ３ではない他の材料で構成された第１
電子輸送層３３とで形成された有機ＥＬ素子に適用して
もよい。In the above embodiment, the second electron transport layer 31 is made of DPVBi. Further, the first electron transport layer 33 was made of Alq3. Then, the carrier transport mixed layer 32 was formed by mixing DPVBi and Alq3. this,
The second electron transport layer 31 made of another material other than DPVBi and the first electron transport layer 31 made of another material other than Alq3.
You may apply to the organic EL element formed with the electron carrying layer 33.
【００４０】[0040]
【発明の効果】請求項１〜５に記載の発明によれば、キ
ャリア移動度、寿命を下げることなく、駆動電圧を下げ
低消費電力化を図ることができる有機ＥＬ素子を提供す
ることができる。According to the invention described in claims 1 to 5, it is possible to provide an organic EL element capable of lowering driving voltage and lowering power consumption without reducing carrier mobility and life. .
【図１】第１の実施形態の有機ＥＬ素子の概略断面図で
ある。FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of an organic EL element of a first embodiment.
【図２】第１の実施形態の有機ＥＬ素子と従来の有機Ｅ
Ｌ素子の駆動電圧に対する輝度を示す特性図である。FIG. 2 shows an organic EL device according to the first embodiment and a conventional organic E device.
It is a characteristic view which shows the brightness | luminance with respect to the drive voltage of L element.
【図３】第１の実施形態の有機ＥＬ素子と従来の有機Ｅ
Ｌ素子の輝度に対する効率を示す特性図である。FIG. 3 shows an organic EL device according to the first embodiment and a conventional organic EL device.
It is a characteristic view which shows the efficiency with respect to the brightness | luminance of an L element.
【図４】第２の実施形態の有機ＥＬ素子の概略断面図で
ある。FIG. 4 is a schematic sectional view of an organic EL element of a second embodiment.
【図５】第２の実施形態の有機ＥＬ素子と従来の有機Ｅ
Ｌ素子の駆動電圧に対する輝度を示す特性図である。FIG. 5 shows an organic EL device according to a second embodiment and a conventional organic E device.
It is a characteristic view which shows the brightness | luminance with respect to the drive voltage of L element.
【図６】第２の実施形態の有機ＥＬ素子と従来の有機Ｅ
Ｌ素子の輝度に対する効率を示す特性図である。FIG. 6 shows an organic EL device according to a second embodiment and a conventional organic E device.
It is a characteristic view which shows the efficiency with respect to the brightness | luminance of an L element.
【図７】従来の有機ＥＬ素子の概略断面図である。FIG. 7 is a schematic cross-sectional view of a conventional organic EL element.
１０，３０・・・有機ＥＬ素子、１３・・・ホール注入
層、１４・・・混合層、１５・・・ホール輸送層、１６
・・・発光層、１７・・・第１及び第２電子輸送層とし
ての電子輸送層、３１・・・第２電子輸送層、３２・・
・混合層としてのキャリア輸送混合層、３３・・・第１
電子輸送層。10, 30 ... Organic EL element, 13 ... Hole injection layer, 14 ... Mixed layer, 15 ... Hole transport layer, 16
... Light-emitting layer, 17 ... Electron transport layer as first and second electron transport layer, 31 ... Second electron transport layer, 32 ...
.Carrier transport mixed layer as mixed layer, 33 ... First
Electron transport layer.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 長柄 良明 愛知県刈谷市豊田町２丁目１番地 株式会 社豊田自動織機内 Ｆターム(参考） 3K007 AB06 AB11 CB04 DB03 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page (72) Inventor Nagaaki Yoshiaki 2-1, Toyota-cho, Kariya City, Aichi Stock Association Inside Toyota Toyota Industries F-term (reference) 3K007 AB06 AB11 CB04 DB03
Claims (5)
ＥＬ素子において、少なくとも１つの有機層と有機層と
の間に、両有機層の材料が混合されてなる混合層を成膜
させたことを特徴とする有機ＥＬ素子。1. In an organic EL device formed by stacking a plurality of organic layers, a mixed layer formed by mixing materials of both organic layers is formed between at least one organic layer and the organic layer. An organic EL device characterized in that
て、 前記複数の有機層は、少なくともホール注入層及びホー
ル輸送層を備え、前記ホール注入層とホール輸送層との
間に混合層を形成したことを特徴とする有機ＥＬ素子。2. The organic EL device according to claim 1, wherein the plurality of organic layers include at least a hole injection layer and a hole transport layer, and a mixed layer is formed between the hole injection layer and the hole transport layer. An organic EL device characterized in that
て、 前記複数の有機層は、少なくとも第１電子輸送層及び第
２電子輸送層を備え、前記第１電子輸送層と第２電子輸
送層との間に混合層を形成したことを特徴とする有機Ｅ
Ｌ素子。3. The organic EL device according to claim 1, wherein the plurality of organic layers include at least a first electron transport layer and a second electron transport layer, and the first electron transport layer and the second electron transport layer. Organic E characterized in that a mixed layer is formed between
L element.
て、 前記混合層は、前記複数の有機層の各材料が同じ濃度で
混合されてなる層であることを特徴とする有機ＥＬ素
子。4. The organic EL element according to claim 1, wherein the mixed layer is a layer in which materials of the plurality of organic layers are mixed at the same concentration.
て、 前記混合層は、前記複数の有機層のうち、一方の有機層
の材料の濃度が他方の有機層に近づくにしたがって低く
なるとともに、前記他方の有機層の材料の濃度が高くな
るように混合されてなる層であることを特徴とする有機
ＥＬ素子。5. The organic EL element according to claim 1, wherein in the mixed layer, the concentration of the material of one organic layer among the plurality of organic layers becomes lower as the organic layer approaches the other organic layer, An organic EL element, which is a layer formed by mixing materials of the other organic layer so as to have a high concentration.
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|---|---|---|---|---|
| WO2005064994A1 (en) * | 2003-12-25 | 2005-07-14 | Fujitsu Limited | Organic el element, organic el display, process for fabricating organic el element, and system for fabricating organic el element |
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-
2002
- 2002-01-31 JP JP2002024443A patent/JP2003229264A/en active Pending
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