JP2005116203A - Organic el display device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、有機EL材料を用いた有機EL表示装置に係り、特に発光層の両側に接合される正孔輸送層及び電子輸送層を形成する有機材料に関するものである。 The present invention relates to an organic EL display device using an organic EL material, and more particularly to an organic material that forms a hole transport layer and an electron transport layer that are bonded to both sides of a light emitting layer.
表示装置に用いられる電流制御型の発光装置として、エレクトロルミネッセンス(EL)や注入型発光ダイオードを用いたものが知られている。その中でも、有機の蛍光材料を発光層とした電流制御型EL(電荷注入型EL、以下有機発光素子あるいは有機ELとも称する)は、高輝度で大面積、製造コストが安価、且つフルカラー表示を実現可能なディスプレイデバイスとして注目されつつある。 As a current-controlled light-emitting device used for a display device, a device using electroluminescence (EL) or an injection-type light-emitting diode is known. Among them, a current control type EL (charge injection type EL, hereinafter also referred to as an organic light emitting element or organic EL) using an organic fluorescent material as a light emitting layer has a high luminance, a large area, a low manufacturing cost and a full color display. It is attracting attention as a possible display device.
図12は、有機EL表示装置の一構造例を模式的に説明する要部断面図である。この有機EL表示装置は、ガラス基板を好適とする基板SUB上にITOなどの透明導電膜(薄膜)で形成した陽極ADを備え、この陽極AD上に有機材料の薄膜からなる正孔注入層HILと、正孔輸送層HTLと、発光層EMLと、電子輸送層ETLと、電子注入層EILと、発光制御電極となる陰極KDとが順次積層されて構成される。 FIG. 12 is a cross-sectional view of an essential part for schematically explaining one structural example of the organic EL display device. This organic EL display device includes an anode AD formed of a transparent conductive film (thin film) such as ITO on a substrate SUB which is preferably a glass substrate, and a hole injection layer HIL made of a thin film of an organic material on the anode AD. A hole transport layer HTL, a light emitting layer EML, an electron transport layer ETL, an electron injection layer EIL, and a cathode KD serving as a light emission control electrode are sequentially stacked.
このように構成される有機EL表示装置は、陰極KDと陽極ADとの間に電圧を印加することによって正孔注入層HILから正孔輸送層HTLを介して発光層EMLへ移送された正孔(h+)と、電子注入層EILから電子輸送層ETLを介して発光層EMLへ注入された電子(e-)とが再結合されて発光層EMLを発光させ、基板SUBからその発光光Lを出射する。 In the organic EL display device configured as described above, holes are transferred from the hole injection layer HIL to the light emitting layer EML via the hole transport layer HTL by applying a voltage between the cathode KD and the anode AD. (H + ) and electrons (e − ) injected from the electron injection layer EIL through the electron transport layer ETL into the light emitting layer EML are recombined to cause the light emitting layer EML to emit light, and the emitted light L from the substrate SUB. Is emitted.
また、この種の積層構造の有機EL表示装置では、発光効率を向上させるために電子を注入する電子注入層EILを電子輸送層ETLと陰極KDとの間に設けない構造も用いられている。 In addition, in this type of stacked organic EL display device, a structure in which an electron injection layer EIL for injecting electrons is not provided between the electron transport layer ETL and the cathode KD is used in order to improve the light emission efficiency.
このように構成される有機EL表示装置は、各有機層を構成する形成材料によって図13に示すようにエネルギー準位が互いに夫々異なることから、ドーパントDopを含む発光層EMLに適した正孔注入層HIL,正孔輸送層HTL,電子注入層EIL及び電子輸送層ETLの選択並びにそれらの膜厚を夫々調整することにより、正孔と電子との注入バランスを制御して発光層EML内で正孔と電子とを効率良く再結合させる方法が最も一般的である。 Since the organic EL display device configured as described above has energy levels different from each other as shown in FIG. 13 depending on the forming material constituting each organic layer, hole injection suitable for the light emitting layer EML containing the dopant Dop. By selecting the layer HIL, the hole transport layer HTL, the electron injection layer EIL, and the electron transport layer ETL and adjusting their film thicknesses, the injection balance of holes and electrons is controlled to be positive in the light emitting layer EML. The most common method is to efficiently recombine holes and electrons.
有機EL表示装置の実用化に向けて発光効率を向上させるための改善例の一つとして下記特許文献1,特許文献2及び特許文献3には、シロールを電子輸送層ETL及び発光層EMLに用いることにより、低電圧にて高輝度発光を実現可能とした有機EL表示装置が開示されている。
また、下記特許文献4には、アントラセン誘導体を発光層EMLに含有させることにより、発光効率及び耐熱性を向上させた有機EL表示装置が開示されている。
さらに下記特許文献5には、ジスチリルアリーレン誘導体を発光層EMLに含有させることにより、発光効率及び長寿命を実現可能とした有機EL表示装置が開示されている。
Further,
また、下記特許文献6には、a−SiC:H(水素添加アモルファスシリコンカーバイト)を発光層EMLに含有させることにより、青色発光色を実現可能としたEL表示装置が開示されている。
なお、これらの従来技術に関しては、例えば下記特許文献1乃至特許文献6に開示されている。
しかしながら、このように構成される有機EL表示装置において、正孔注入層HIL及び正孔輸送層HTLの形成材料と電子注入層EIL及び電子輸送層ETLの形成材料が夫々異なるので、発光層EMLへの正孔と電子との注入バランスが等価にすることが困難となり、有機EL表示装置の発光効率の低下による消費電力の増加及び寿命低下を引き起こすという問題があった。 However, in the organic EL display device configured as described above, the material for forming the hole injection layer HIL and the hole transport layer HTL is different from the material for forming the electron injection layer EIL and the electron transport layer ETL. Therefore, it is difficult to make the injection balance of holes and electrons equal to each other, resulting in an increase in power consumption and a decrease in lifetime due to a decrease in light emission efficiency of the organic EL display device.
また、正孔注入層HIL及び正孔輸送層HTLの形成材料は、ラジカルアニオン安定性が低く、電子輸送層ETLの形成材料は、ラジカルカチオン安定性の低い材料を使用しているので、互いに形成材料が異なることから、同一素子構成では、図14に示すように電子e-の注入量よりも正孔h+の注入量が多くなる正孔過剰(正孔数>電子数)を引き起こし、また、図15に示すように正孔h+の注入量よりも電子e-の注入量が多くなる電子過剰(電子数>正孔数)を引き起こし、正孔h+と電子e-との注入バランスを等価にすることが困難となり、これによって有機EL表示装置の発光効率低下による消費電力が増加し、寿命低下を引き起こすという問題があった。 In addition, the formation material of the hole injection layer HIL and the hole transport layer HTL has low radical anion stability, and the formation material of the electron transport layer ETL uses a material having low radical cation stability. Since the materials are different, the same element configuration causes an excess of holes (the number of holes> the number of electrons) in which the injection amount of holes h + is larger than the injection amount of electrons e − as shown in FIG. , holes h + of injected electrons than the amount e as shown in FIG. 15 - cause the injection amount is large becomes electron rich (electron number> number of holes), holes h + and electrons e - and injection balance of As a result, it is difficult to make them equivalent to each other. As a result, there is a problem in that power consumption increases due to a decrease in light emission efficiency of the organic EL display device, causing a reduction in lifetime.
さらに、画素の各赤(R),緑(G),青(B)3色毎に正孔注入層HIL及び正孔輸送層HTLを形成する材料と、電子輸送層ETLを形成する材料とが互いに異なることから、形成材料のコスト高及び製造プロセスの複雑化を招くという問題があった。 Further, a material for forming the hole injection layer HIL and the hole transport layer HTL and a material for forming the electron transport layer ETL for each of the red (R), green (G), and blue (B) colors of the pixel. Since they are different from each other, there is a problem that the cost of the forming material is increased and the manufacturing process is complicated.
また、発光効率を向上させるための他の改善例としては、電子輸送層ETLとしてシラン誘導体,ゲルマニウム誘導体またはスズ誘導体を用いることにより、正孔と電子とを効率良く再結合させた有機EL表示装置が提案されているが、このような構成によると、正孔輸送層ETLの形成材料と電子輸送層ETLの形成材料とが異なるため、正孔と電子との注入バランスが等しくならず、結果として前述と同様に発光効率を低下させるという問題があった。 As another improvement example for improving the light emission efficiency, an organic EL display device in which holes and electrons are efficiently recombined by using a silane derivative, a germanium derivative or a tin derivative as the electron transport layer ETL. However, according to such a configuration, since the formation material of the hole transport layer ETL and the formation material of the electron transport layer ETL are different, the injection balance of holes and electrons is not equal, and as a result Similar to the above, there is a problem that the luminous efficiency is lowered.
したがって、本発明は前述した従来の課題を解決するためになされたものであり、その目的は、正孔輸送層の正孔移動度と電子輸送層の電子移動度との差を縮めることにより、正孔過剰または電子過剰を抑制し、正孔と電子との注入バランスを略等しくすることにより、発光効率を向上させることを可能とした有機EL表示装置を提供することにある。 Therefore, the present invention has been made to solve the above-described conventional problems, the purpose of which is to reduce the difference between the hole mobility of the hole transport layer and the electron mobility of the electron transport layer, An object of the present invention is to provide an organic EL display device capable of improving luminous efficiency by suppressing excess holes or excess electrons and making the injection balance between holes and electrons substantially equal.
このような目的を達成するために本発明による有機EL表示装置は、透光性基板上に少なくとも陽極,正孔輸送層,発光層,電子輸送層及び陰極を順次積層して形成され、当該発光層の両側に接合される正孔輸送層及び電子輸送層を炭素以外のIV族元素を含む有機材
料で形成することにより、正孔輸送層の正孔移動度と電子輸送層の電子移動度との差が縮まるので、正孔移動度及び電子移動度が等しくなり、発光層への正孔過剰または電子過剰が抑制されので、正孔と電子との注入バランスが等しくなり、背景技術の課題を解決することができる。
In order to achieve such an object, the organic EL display device according to the present invention is formed by sequentially laminating at least an anode, a hole transport layer, a light emitting layer, an electron transport layer, and a cathode on a translucent substrate. By forming the hole transport layer and the electron transport layer bonded to both sides of the layer with an organic material containing a group IV element other than carbon, the hole mobility of the hole transport layer and the electron mobility of the electron transport layer The hole mobility and the electron mobility become equal, and the hole excess or electron excess into the light emitting layer is suppressed, so that the injection balance of holes and electrons becomes equal, and the problem of the background art is reduced. Can be solved.
上記構成において、炭素以外のIV族元素を含む有機材料としてラジカルアニオン・カチ
オン安定性に優れ、正孔及び電子移動度の等しい下記化7で表される少なくとも一種類のシラシクロペンタジエン誘導体(シクロペンタジエンの5員環の一つのC(炭素)をSi(珪素)で置き換えた化合物)を用いることにより、正孔輸送層の正孔移動度と電子輸送層の電子移動度との差が縮まるので、正孔移動度及び電子移動度が等しくなり、発光層への正孔過剰または電子過剰が抑制されるので、正孔と電子との注入バランスが等しくなり、背景技術の課題を解決することができる。
また、上記構成において、炭素以外のIV族元素を含む有機材料としてラジカルアニオン
・カチオン安定性に優れ、正孔及び電子移動度の等しい下記化8で表される少なくとも一種類のゲルマシクロペンタジエン誘導体(シクロペンタジエンの5員環の一つのC(炭素)をGe(ゲルマニウム)で置き換えた化合物)を用いることにより、正孔輸送層の正孔移動度と電子輸送層の電子移動度との差が縮まるので、正孔移動度及び電子移動度が等しくなり、発光層への正孔過剰または電子過剰が抑制されるので、正孔と電子との注入バランスが等しくなり、背景技術の課題を解決することができる。
さらに上記構成において、炭素以外のIV族元素を含む有機材料としてラジカルアニオン
・カチオン安定性に優れ、正孔及び電子移動度の等しい下記化9で表される少なくとも一種類のスタナシクロペンタジエン誘導体(シクロペンタジエンの5員環の一つのC(炭素)をSn(錫)で置き換えた化合物)を用いることにより、正孔輸送層の正孔移動度と電子輸送層の電子移動度との差が縮まるので、正孔移動度及び電子移動度が等しくなり、発光層への正孔過剰または電子過剰が抑制されるので、正孔と電子との注入バランスが等しくなり、背景技術の課題を解決することができる。
本発明による他の有機EL表示装置は、透光性基板上に少なくとも陽極,正孔輸送層,発光層,電子輸送層及び陰極を順次積層して形成され、当該発光層の両側に接合される正孔輸送層及び電子輸送層を下記化10で表されるボラン誘導体(B(硼素)に三つの官能基(Rで示される炭化水素の分子)が結合した化合物)で形成することにより、正孔輸送層の正孔移動度と電子輸送層の電子移動度との差が縮まるので、正孔移動度及び電子移動度が等しくなり、発光層への正孔過剰または電子過剰が抑制されるので、正孔と電子との注入バランスが等しくなり、背景技術の課題を解決することができる。
上記構成において、ボラン誘導体として下記化11で表されるボラシクロペンタジエン誘導体(シクロペンタジエンの5員環の一つのC(炭素)をB(硼素)で置き換えた化合物)を用いることにより、正孔輸送層の正孔移動度と電子輸送層の電子移動度との差が縮まるので、正孔移動度及び電子移動度が等しくなり、発光層への正孔過剰または電子過剰が抑制されるので、正孔と電子との注入バランスが等しくなり、背景技術の課題を解決することができる。
また、上記構成において、ボラン誘導体として下記化12で表されるMABを用いることにより、正孔輸送層の正孔移動度と電子輸送層の電子移動度との差が縮まるので、正孔移動度及び電子移動度が等しくなり、発光層への正孔過剰または電子過剰が抑制されるので、正孔と電子との注入バランスが等しくなり、背景技術の課題を解決することができる。
なお、本発明は、上記各構成及び後述する実施の形態に記載される構成に限定されるものではなく、本発明の技術思想を逸脱することなく、種々の変更が可能であることは言うまでもない。 It should be noted that the present invention is not limited to the above-described configurations and the configurations described in the embodiments described later, and it goes without saying that various modifications can be made without departing from the technical idea of the present invention. .
本発明による有機EL表示装置によれば、発光層の両側に接合される正孔輸送層及び電子輸送層を炭素以外のIV族元素を含む有機材料で形成することにより、正孔輸送層の正孔
移動度と電子輸送層の電子移動度との差が縮まるので、正孔移動度及び電子移動度が等しくなり、発光層への正孔過剰または電子過剰が抑制されるので、正孔と電子との注入バランスが等しくなり、発光効率を向上させ、有機EL表示装置の消費電力を低減することができる。
According to the organic EL display device of the present invention, the positive hole transport layer is formed by forming the hole transport layer and the electron transport layer bonded to both sides of the light emitting layer with an organic material containing a group IV element other than carbon. Since the difference between the hole mobility and the electron mobility of the electron transport layer is reduced, the hole mobility and the electron mobility become equal, and the hole excess or electron excess to the light emitting layer is suppressed. The injection balance can be equalized, the luminous efficiency can be improved, and the power consumption of the organic EL display device can be reduced.
また、本発明による有機EL表示装置によれば、正孔過剰または電子過剰に起因する材料劣化を防止することができるので、有機EL表示装置の長寿命化が実現可能となる。 In addition, according to the organic EL display device of the present invention, it is possible to prevent material deterioration caused by excess holes or excess electrons, so that the lifetime of the organic EL display device can be extended.
さらに、本発明による有機EL表示装置によれば、正孔輸送層及び電子輸送層を同一有機材料で形成することができるので、有機材料が共通化され、これによって材料コストを削減できるとともに、有機EL表示装置の製造プロセスを簡略化できるなどの極めて優れた効果が得られる。 Furthermore, according to the organic EL display device of the present invention, since the hole transport layer and the electron transport layer can be formed of the same organic material, the organic material can be made common, thereby reducing the material cost and reducing the organic cost. An extremely excellent effect such as simplification of the manufacturing process of the EL display device can be obtained.
また、本発明による他の有機EL表示装置によれば、発光層の両側に接合される正孔輸送層及び電子輸送層をボラン誘導体で形成することにより、上記効果と全く同様の作用効果が得られる。 In addition, according to another organic EL display device according to the present invention, the hole transport layer and the electron transport layer that are bonded to both sides of the light emitting layer are formed of a borane derivative, thereby obtaining exactly the same effect as the above effect. It is done.
以下、本発明の具体的な実施の形態について、実施例の図面を参照して詳細に説明する。 Hereinafter, specific embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings of the examples.
図1は、本発明による有機EL表示装置の一実施例による構成を製造プロセスに基づいて説明する要部拡大断面図である。まず、図1に示すように板厚約1.1mmの透光性無アルカリガラス基板1上に真空蒸着法によりITO(Indium Tin Oxide)を約150nmの厚さに成膜した後、フォトリソグラフィー法により一部をエッチング処理し、パターニングを行って画素部となる透光性の陽極2をパターン形成する。
FIG. 1 is an enlarged cross-sectional view of a main part for explaining a configuration according to an embodiment of an organic EL display device according to the present invention based on a manufacturing process. First, as shown in FIG. 1, an ITO (Indium Tin Oxide) film having a thickness of about 150 nm is formed on a translucent
続いてこの陽極2が形成された無アルカリガラス基板1をイソプロピルアルコール,アセトン,純水の各洗浄水内に夫々浸漬し、約10分間程度の超音波洗浄処理と、約10分間程度のUVオゾン処理とを行う。次に基板画素部となる陽極2上に炭素以外のIV族元素
を含む有機材料としてラジカルアニオン・カチオン安定性に優れ、正孔及び電子移動度の等しいシラシクロペンタジエン誘導体として、例えば1−アリル−1,2,3,4,5−ペンタフェニルシラシクロペンタジエン(APS)を真空蒸着法により約70nmの厚さに成膜して正孔輸送層3を形成する。
Subsequently, the alkali-
次にこの正孔輸送層3上に緑色発光材料として、例えばトリス(8−ヒドロキシキノリノ)アルミニウム(Alq)を真空蒸着法により約60nmの厚さに成膜して発光層4を形成する。続いてこの発光層4上に上記同様の1−アリル−1,2,3,4,5−ペンタフェニルシラシクロペンタジエン(APS)を真空蒸着法により約70nmの厚さに成膜して電子輸送層5を形成する。
Next, as the green light emitting material, for example, tris (8-hydroxyquinolino) aluminum (Alq) is formed on the
最後にこの電子輸送層5上に弗化リチウム(LiF)を真空蒸着法により約0.7nmの厚さに成膜させて電子注入層6を形成し、引き続きアルミニウム(Al)を真空蒸着法により約200nmの厚さに成膜させて陰極7を形成する。なお、これらの蒸着膜の成膜は、搬送機構に約10-6torrの真空度に設定された複数のチャンバーが連結されて構成される真空蒸着装置により形成される。
Finally, lithium fluoride (LiF) is deposited on the
このようにして作製された有機EL表示装置をグローブボックス中で陽極2と陰極7との間に約6Vの直流電圧を印加することにより、輝度約800cd/m2の緑色発光を得た。室温中にて約100cd/m2の輝度半減時間は約10000時間以上であった。
By applying a DC voltage of about 6 V between the
このような構成において、図1に示すように電子輸送層5の膜厚TETLと正孔輸送層3の膜厚THTLとが等しい(TETL=THTL)ことが理想であるが、実用的にはTETL,THTL≧1nm、TETL,THTL≦500nmの範囲とする。また、正孔輸送層3及び電子輸送層5の形成材料を1−アリル−1,2,3,4,5−ペンタフェニルシラシクロペンタジエン(APS)を用いて共通化することにより、図2に示すように陽極2と正孔輸送層3とのエネルギー差,陰極7と電子輸送層5とのエネルギー差を等しくし、膜厚を最適化することにより、図3に示すように発光層4への正孔h+及び電子e-の注入バランスを等しくすることができる。
In such a configuration, as shown in FIG. 1, it is ideal that the film thickness T ETL of the
このような構成によれば、正孔h+または電子e-の過剰注入が抑制され、正孔h+と電子e-との注入バランスが等しくなるので、正孔h+と電子e-とが高効率で再結合される。また、ラジカルアニオン・カチオン安定性に優れた有機材料を使用することから、正孔過剰または電子過剰が生じなくなるので、これに起因する正孔輸送層3及び電子輸送層5の形成材料の劣化を防止させ、長寿命化にも寄与する。
According to this structure, holes h + or electron e - excess injection is suppressed, holes h + and electrons e - Since injection balance between equals, holes h + and electrons e - and is Recombined with high efficiency. In addition, since an organic material excellent in radical anion / cation stability is used, excess holes or excess electrons do not occur, so that the formation materials of the
また、正孔輸送層3及び電子輸送層5に夫々ドーパントDop1を加えることにより、図4に示すような2つのバンド幅中でキャリアが移動する可能性があるので、キャリアが移動し易い準位に移動することから、さらに高効率,高寿命化が得られる。
Further, by adding the dopant Dop1 to the
上記実施例1で正孔輸送層3及び電子輸送層5の形成材料で用いた1−アリル−1,2,3,4,5−ペンタフェニルシラシクロペンタジエン(APS)を1−ヒドロキシ−1,2,3,4,5−ペンタフェニルシラシクロペンタジエンに代えた以外は上記同様な方法で有機EL表示装置を作製した。このように作製した有機EL表示装置に陽極2と陰極7との間に約6Vの直流電圧を印加することにより、輝度約700cd/m2の緑色発光を得た。室温中にて約100cd/m2の輝度半減時間は約10000時間以上であった。
1-Allyl-1,2,3,4,5-pentaphenylsilacyclopentadiene (APS) used as a material for forming the
上記実施例1で正孔輸送層3及び電子輸送層5の形成材料で用いた1−アリル−1,2,3,4,5−ペンタフェニルシラシクロペンタジエン(APS)を1,1−ジメチル−2,3,4,5−テトラフェニルゲルマシクロペンタジエン(TPG)に代えた以外は上記同様な方法で有機EL表示装置を作製した。このように作製した有機EL表示装置に陽極2と陰極7との間に約6Vの直流電圧を印加することにより、輝度約700cd/m2の緑色発光を得た。室温中にて約100cd/m2の輝度半減時間は約10000時間以上であった。
1-allyl-1,2,3,4,5-pentaphenylsilacyclopentadiene (APS) used as a material for forming the
上記実施例3で正孔輸送層3及び電子輸送層5の形成材料で用いた1,1−ジメチル−2,3,4,5−テトラフェニルゲルマシクロペンタジエン(TPG)を9,9´−スタナスピロビフルオレンに代えた以外は上記同様な方法で有機EL表示装置を作製した。このように作製した有機EL表示装置に陽極2と陰極7との間に約6Vの直流電圧を印加することにより、輝度約700cd/m2の緑色発光を得た。室温中にて約100cd/m2の輝度半減時間は約10000時間以上であった。
1,1-Dimethyl-2,3,4,5-tetraphenylgermacyclopentadiene (TPG) used as a material for forming the
上記実施例3で正孔輸送層3及び電子輸送層5の形成材料で用いた1,1−ジメチル−2,3,4,5−テトラフェニルゲルマシクロペンタジエン(TPG)を9,9´−ゲルマスピロビフルオレンに代えた以外は上記同様な方法で有機EL表示装置を作製した。このように作製した有機EL表示装置に陽極2と陰極7との間に約6Vの直流電圧を印加することにより、輝度約800cd/m2の緑色発光を得た。室温中にて約100cd/m2の輝度半減時間は約10000時間以上であった。
1,1-dimethyl-2,3,4,5-tetraphenylgermacyclopentadiene (TPG) used as a material for forming the
上記実施例1で用いた基板画素部となる陽極2上に1−アリル−1,2,3,4,5−ペンタフェニルシラシクロペンタジエン(APS)と、1−ヒドロキシ−1,2,3,4,5−ペンタフェニルシラシクロペンタジエンとを真空蒸着法により共蒸着して約70nmの厚さに成膜して正孔輸送層3を形成する。
1-allyl-1,2,3,4,5-pentaphenylsilacyclopentadiene (APS) and 1-hydroxy-1,2,3, are formed on the
次にこの正孔輸送層3上に緑色発光材料としてトリス(8−ヒドロキシキノリノ)アルミニウム(Alq)を真空蒸着法により約60nmの厚さに成膜して発光層4を形成する。続いてこの発光層4上に上記同様の1−アリル−1,2,3,4,5−ペンタフェニルシラシクロペンタジエン(APS)と、1−ヒドロキシ−1,2,3,4,5−ペンタフェニルシラシクロペンタジエンとを真空蒸着法により共蒸着して約70nmの厚さに成膜して電子輸送層5を形成する。
Next, tris (8-hydroxyquinolino) aluminum (Alq) is deposited on the
次に弗化リチウム(LiF)を真空蒸着法により約0.7nmの厚さに成膜させて電子注入層6を形成した後、引き続きアルミニウム(Al)を真空蒸着法により約200nmの厚さに成膜させて陰極7を形成する。
Next, lithium fluoride (LiF) is deposited to a thickness of about 0.7 nm by vacuum deposition to form the
このようにして形成された有機EL表示装置をグローブボックス中で陽極2と陰極7との間に約6Vの直流電圧を印加することにより、輝度約800cd/m2の緑色発光を得た。室温中にて約100cd/m2の輝度半減時間は約10000時間以上であった。
The organic EL display device thus formed was applied with a DC voltage of about 6 V between the
図5、本発明による有機EL表示装置の他の実施例による構成を製造プロセスに基づいて説明する要部拡大断面図である。まず、図5に示すように板厚約1.1mmの透光性無アルカリガラス基板1上に真空蒸着法によりITO(Indium Tin Oxide)を約150nmの厚さに成膜した後、フォトリソグラフィー法により一部をエッチング処理し、パターニングを行って画素部となる透光性の陽極2をパターン形成する。
FIG. 5 is an enlarged cross-sectional view of a main part for explaining the configuration of another embodiment of the organic EL display device according to the present invention based on the manufacturing process. First, as shown in FIG. 5, an ITO (Indium Tin Oxide) film having a thickness of about 150 nm is formed on a light-transmitting
続いてこの陽極2が形成された無アルカリガラス基板1をイソプロピルアルコール,アセトン,純水の各洗浄水内に夫々浸漬し、約10分間程度の超音波洗浄処理と、約10分間程度のUVオゾン処理とを行う。次に基板画素部となる陽極2上にCuPcを真空蒸着法により約60nmの厚さに成膜して正孔注入層8を形成する。
Subsequently, the alkali-
次にこの正孔注入層8上にα−NPD(α−ジフェニルナフチルジアミン)とトリス(8−ヒドロキシキノリノ)アルミニウム(Alq)とを真空蒸着法により共蒸着して約40nmの厚さに成膜して正孔輸送層3を形成する。その後、この正孔輸送層3上に緑色発光材料としてトリス(8−ヒドロキシキノリノ)アルミニウム(Alq)を真空蒸着法により約60nmの厚さに成膜して発光層4を形成する。続いてこの発光層4上に上記同様のα−NPD(α−ジフェニルナフチルジアミン)とトリス(8−ヒドロキシキノリノ)アルミニウム(Alq)とを真空蒸着法により共蒸着して約40nmの厚さに成膜して電子輸送層5を形成する。
Next, α-NPD (α-diphenylnaphthyldiamine) and tris (8-hydroxyquinolino) aluminum (Alq) are co-deposited on the
最後に真空下において弗化リチウム(LiF)を真空蒸着法により約0.7nmの厚さに成膜させて電子注入層6を形成した後、引き続きアルミニウム(Al)を真空蒸着法により約200nmの厚さに成膜させて陰極7を形成する。
Finally, after forming an
このようにして形成された有機EL表示装置をグローブボックス中で陽極2と陰極7との間に約6Vの直流電圧を印加することにより、輝度約800cd/m2の緑色発光を得た。室温中にて約100cd/m2の輝度半減時間は約10000時間以上であった。
The organic EL display device thus formed was applied with a DC voltage of about 6 V between the
前述した各実施例で説明した正孔輸送層3及び電子輸送層5の各形成材料に代えてボラン誘導体としてのボラシクロペンタジエン誘導体またはMBAに代えた以外は上記同様な方法で有機EL表示装置を作製した。このように作製した有機EL表示装置に陽極2と陰極7との間に約6Vの直流電圧を印加することにより、輝度約800cd/m2の緑色発光を得た。室温中にて約100cd/m2の輝度半減時間は約10000時間以上であった。
An organic EL display device was prepared in the same manner as described above except that the borane derivative was replaced with a boracyclopentadiene derivative or MBA instead of the material for forming the
このような構成において、正孔輸送層3及び電子輸送層5をボラン誘導体を用いて形成することより、電子移動度が1E−3〜1E−4cm2/Vsを有する前述したシラシクロペンタジエン誘導体よりも高い移動度が得られ、ボラン誘導体であるMABは正孔移動度が1.2E−2cm2/Vs,電子移動度が1.2E−3cm2/Vsであり、極めて高い移動度が得られた。
In such a configuration, by forming the
また、本発明による有機EL表示装置のさらに他の実施例として正孔輸送層を前述したボラン誘導体で形成し、電子輸送層をシラシクロペンタジエン誘導体,ゲルマシクロペンタジエン誘導体及びスタナシクロペンタジエン誘導体の何れかで形成する組み合わせ、またはその逆の組み合わせで形成して良く、さらには正孔輸送層及び電子輸送層を上記各種誘導体の単体の組み合わせまたは複合体の組み合わせにより形成しても前述と全く同様の効果が得られることは言うまでもない。 As still another embodiment of the organic EL display device according to the present invention, the hole transport layer is formed of the above-described borane derivative, and the electron transport layer is any one of a silacyclopentadiene derivative, a germanacyclopentadiene derivative, and a stanacyclopentadiene derivative. Even if the hole transport layer and the electron transport layer are formed by a combination of a single element of the above-mentioned various derivatives or a combination of composites, the same effect as described above may be formed. It goes without saying that can be obtained.
図6〜図11は、本発明に係る有機EL表示装置の他の実施例による構成を示す要部断面図であり、前述した各図と同一部分には同一符号を付し、その説明は省略する。これらの図において、前述した各図と異なる点は、図6においては発光層4と、その両面に夫々接合される正孔輸送層3及び電子輸送層5との間に陽極2から注入された正孔の発光層4への貫通を阻止する正孔ブロック層9を設けるとともに、陰極7から注入された電子の発光層4への貫通を阻止する電子ブロック層10を設けることによって正孔及び電子の注入バランスを制御させるように構成した有機EL表示装置に適用しても前述と全く同様の効果が得られることは勿論である。
FIGS. 6 to 11 are main part sectional views showing configurations according to other examples of the organic EL display device according to the present invention. The same parts as those in the above-mentioned drawings are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted. To do. In these figures, the points different from the figures described above are injected from the
また、図7においては、図5の構成において、発光層4と電子輸送層5との間のみに正孔ブロッキング層9を設け、陽極2から注入された正孔の発光層4への貫通を阻止させ、正孔及び電子の注入バランスを制御させるように構成した有機EL表示装置に適用しても前述と全く同様の効果が得られる。
Further, in FIG. 7, in the configuration of FIG. 5, a
また、図8においては、図7の構成において、正孔輸送層3及び電子輸送層5をそれぞれ種類の異なる有機材料で形成した場合に互いに異なる材料を混在させ、組み合わせて正孔輸送層3´及び電子輸送層5´を形成するように構成した有機EL表示装置に適用しても前述と全く同様の効果が得られる。
In FIG. 8, when the
また、図9,図10及び図11においては、前述した図6,図7及び図8に夫々対応する構成であり、これらの図と異なる点は、電子注入層6及び正孔注入層8を形成する有機材料を同一材料で共通化させて構成した有機EL表示装置に適用しても前述と全く同様の効果が得られる。
9, 10, and 11 correspond to the above-described FIGS. 6, 7, and 8, respectively. The difference from these figures is that the
1・・・ガラス基板、2・・・陽極、3・・・正孔輸送層、3´・・・正孔輸送層、4・・・発光層、5・・・電子輸送層、5´・・・電子輸送層、6・・・電子注入層、7・・・陰極、8・・・正孔注入層、9・・・正孔ブロック層、10・・・電子ブロック層。
DESCRIPTION OF
Claims (7)
前記正孔輸送層及び電子輸送層を炭素以外のIV族元素を含む有機材料で形成することを
特徴とする有機EL表示装置。 In an organic EL display device formed by sequentially laminating at least an anode, a hole transport layer, a light emitting layer, an electron transport layer and a cathode on a light transmitting substrate,
An organic EL display device, wherein the hole transport layer and the electron transport layer are formed of an organic material containing a group IV element other than carbon.
前記正孔輸送層及び電子輸送層の有機材料に下記化4で表される少なくとも一種類のボラン誘導体を用いることを特徴とする有機EL表示装置。
An organic EL display device using at least one kind of borane derivative represented by the following chemical formula 4 as an organic material for the hole transport layer and the electron transport layer.
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