JP2005228733A - 発光素子 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 一対の電極間に発光層を含む有機化合物層を有する発光素子であって、前記発光層は、少なくとも電荷輸送材料と発光材料とを含み、且つ、該発光材料の濃度が異なる複数の層を含む積層体を少なくとも2つ有する積層構造であることを特徴とする発光素子である。
【選択図】 なし
Description
<1> 一対の電極間に発光層を含む有機化合物層を有する発光素子であって、前記発光層は、少なくとも一種の、電荷輸送材料と発光材料とを含み、且つ、該発光材料の濃度が異なる複数の層を含む積層体を少なくとも2つ有する積層構造であることを特徴とする発光素子である。
<2> 前記発光材料の濃度が異なる複数の層の各々に含有される発光材料の濃度が、0.01質量%以上5質量%以下であることを特徴とする前記<1>に記載の発光素子である。
<4> 前記発光材料の濃度が高い層における発光材料の濃度が0.1質量%以上5質量%以下であり、前記発光材料の濃度が低い層における発光材料の濃度が0.01質量%以上2質量%以下であり、且つ、前記発光材料の濃度が高い層における発光材料の濃度が、隣接する前記発光材料の濃度が低い層における発光材料の濃度の2倍以上であることを特徴とする前記<3>に記載の発光素子である。
<6> 発光波長のピークが570nm以上であることを特徴とする前記<1>〜<5>のいずれか1項に記載の発光素子である。
<7> 前記発光層は、少なくとも一種の電荷輸送材料と、一種のみの発光材料とを含むことを特徴とする前記<1>〜<6>のいずれか1項に記載の発光素子である。
本発明の発光素子は、一対の電極間に発光層を含む有機化合物層を有する発光素子であって、前記発光層は、少なくとも電荷輸送材料と発光材料とを含み、且つ、該発光材料の濃度が異なる複数の層を含む積層体を少なくとも2つ有する積層構造であることを特徴とする発光素子である。
本発明は、発光層を、発光材料の濃度が異なる複数の層を含む積層体を有する積層構造としたことにより、一種類の発光材料を用いた場合であっても、効率と充分長波長の発光とを両立させることが可能になったものである。
即ち、前記特許文献2に記載の発光素子は、異なるピーク波長の発光を行う発光層が交互に3層以上積層されたものであり、発光中心が移動したときでも色度変化を小さくすることを目的としており、長波長発光と高効率化両立を得る本発明の発光素子とはその趣旨を全くに異にする。
また、前記特許文献3に記載の発光素子は、赤色の蛍光を放出する発光材料(DCM2)を含む発光層と、三重項発光性のイリジウム錯体を含む発光層と、を交互に積層したものであり、Ir錯体にて生じた三重項励起子からDCM2の励起子へ項間交差型のエネルギー移動することを利用したものである。このように異なる発光材料を交互に繰り返して積層させている点で、この発光素子は、発光材料の濃度差に着目した本発明の発光素子とは異なるものである。
さらに、発光層を構成する積層体は、発光材料の濃度が高い層と低い層とを積層したものとするのが好ましい。このとき、高濃度層の濃度は0.1質量%以上5質量%以下が好ましく、低濃度層の濃度は0.01質量%以上かつ2質量%以下が好ましく、0.01質量%以上かつ1質量%以下が更に好ましい。
更にこのとき、高濃度層の濃度は、隣接する低濃度層の濃度の2倍以上であることが好ましい。
また、高濃度層、及び、低濃度層の厚さは、各々1nm以上10nm以下が好ましく、2nm以上5nm以下とすることがさらに好ましい。
更には、発光層の合計厚さは10nm以上100nm以下とするのが好ましく、20nm以上50nm以下とすることが更に好ましい。
本発明の発光素子は基板上にある一対の電極間に発光層もしくは発光層を含む複数の層を形成した発光素子である。一対の電極とは陽極と陰極であり、発光素子の性質上、少なくとも一方の電極は透明である。通常の場合、陽極が透明である。
<基板>
本発明で使用する基板は、有機化合物層から発せられる光を散乱又は減衰させないものであることが好ましい。その具体例としては、ジルコニア安定化イットリウム(YSZ)、ガラス等の無機材料、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンフタレート、ポリエチレンナフタレート等のポリエステルやポリスチレン、ポリカーボネート、ポリエーテルスルホン、ポリアリレート、ポリイミド、ポリシクロオレフィン、ノルボルネン樹脂、ポリ(クロロトリフルオロエチレン)等の有機材料が挙げられる。有機材料の場合、耐熱性、寸法安定性、耐溶剤性、電気絶縁性、及び加工性に優れていることが好ましい。
基板には、その表面又は裏面(前記透明電極側)に透湿防止層(ガスバリア層)を設けることができる。透湿防止層(ガスバリア層)の材料としては、窒化珪素、酸化珪素などの無機物が好適に用いられる。透湿防止層(ガスバリア層)は、例えば、高周波スパッタリング法などにより形成することができる。
熱可塑性基板には、更に必要に応じてハードコート層、アンダーコート層などを設けてもよい。
前記陽極は、通常、有機化合物層に正孔を供給する陽極としての機能を有していればよい。陽極の形状、構造、大きさ等については特に制限はなく、発光素子の用途、目的に応じて、公知の電極の中から適宜選択することができる。前述のごとく、陽極は、通常透明陽極として設けられる。
前記陰極としては、通常、有機化合物層に電子を注入する陰極としての機能を有していればよく、その形状、構造、大きさ等については特に制限はなく、発光素子の用途・目的に応じて、公知の電極の中から適宜選択することができる。
上記アルミニウムを主体とする材料とは、アルミニウム単独、又はアルミニウムと0.01〜10質量%のアルカリ金属若しくはアルカリ土類金属との合金若しくは混合物(例えば、リチウム−アルミニウム合金、マグネシウム−アルミニウム合金など)をいう。
また、陰極と有機化合物層との間に、アルカリ金属又はアルカリ土類金属のフッ化物、酸化物等による誘電体層を0.1〜5nmの厚みで挿入してもよい。この誘電体層は一種の電子注入層と見ることもできる。該誘電体層は、例えば、真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法等によって形成することができる。
−有機化合物層の形成−
本発明における有機化合物層は発光層を含んで構成され、正孔注入層、正孔輸送層、電子注入層、電子輸送層、等の主として有機化合物で構成されるその他の層を有していてもよい。前述のごとく、本発明における有機化合物層は、少なくとも、正孔輸送層、発光層、電子輸送層を含むことが好ましい態様である。
発光層は、電界印加時に、陽極、又は正孔注入層、正孔輸送層から正孔を受け取り、陰極、又は電子注入層、電子輸送層から電子を受取り、正孔と電子の再結合の場を提供して発光させる機能を有する層である。
なお、発光層の積層構造を構成する各層に含まれる発光材料は、同一の発光材料(単一又は複数種の混合)を用いて、各層における濃度をそれぞれ変化させたものである。効果の点からは、単一の発光材料を用いる態様(発光材料は一種のみであり、発光に寄与しない材料については複数種含んでもよい。)がより好ましい。
また、本発明において、電荷輸送材料と発光材料との混合比(質量比)としては、特定限定されないが、10000:1〜100:20が好ましく、10000:1〜100:5がより好ましく、10000:5〜100:2が更に好ましい。
本発明に使用できる発光材料の例としては、ベンゾオキサゾール誘導体、ベンゾイミダゾール誘導体、ベンゾチアゾール誘導体、スチリルベンゼン誘導体、ポリフェニル誘導体、ジフェニルブタジエン誘導体、テトラフェニルブタジエン誘導体、ナフタルイミド誘導体、クマリン誘導体、縮合芳香族化合物、ペリノン誘導体、オキサジアゾール誘導体、オキサジン誘導体、アルダジン誘導体、ピラリジン誘導体、シクロペンタジエン誘導体、ビススチリルアントラセン誘導体、キナクリドン誘導体、ピロロピリジン誘導体、チアジアゾロピリジン誘導体、シクロペンタジエン誘導体、スチリルアミン誘導体、ジケトピロロピロール誘導体、芳香族ジメチリディン化合物、8−キノリノール誘導体の金属錯体やピロメテン誘導体の金属錯体、希土類錯体、遷移金属錯体に代表される各種金属錯体等、ポリチオフェン、ポリフェニレン、ポリフェニレンビニレン等のポリマー化合物、有機シラン誘導体などの化合物等が挙げられる。
<2> 特開平11−292875号公報に記載の一般式(1)及び/又は段落番号(0024)に記載の化合物1乃至段落番号(0028)に記載の化合物(20)で表される化合物。
<3> 特開平11−335368号公報に記載の一般式(I)、一般式(I−a)乃至一般式(I−e)及び/又は段落番号(0042)に記載の化合物1乃至段落番号(0059)に記載の化合物73で表される化合物。
<4> 特開平11−335661号公報に記載の一般式(I)乃至一般式(IV)、及び/又は段落番号(0044)に記載の化合物1乃至段落番号(0054)に記載の化合物41で表される化合物。
<5> 特開2000−80088号公報に記載の一般式(1)乃至一般式(5)及び/又は段落番号(0032)に記載の化学式D−1乃至段落番号(0040)に記載の化学式D−53で表される化合物。
<6> 特開2000−351774号公報に記載の一般式(I)及び/又は段落番号(0024)に記載の化合物1乃至段落番号(0030)に記載の化学式25で表される化合物。
<7> 特開2000−351965号公報に記載の一般式(A)及び/又は段落番号(0099)に記載の化学式(D−1)乃至段落番号(0107)に記載の化学式(D−46)で表される化合物。
<8> 特開2001−31961号公報に記載の一般式(I)、一般式(I−A)、一般式(II)及び/又は段落番号(0038)に記載の化合物1乃至段落番号(0047)に記載の化学式117で表される化合物。
<9> 特開2001−81452号公報に記載の一般式(I)乃至一般式(IV)及び/又は段落番号(0074)に記載の化合物1乃至段落番号(0092)に記載の化学式326で表される化合物。
<10> 特開2001−107037号公報に記載の一般式(I)及び/又は段落番号(0087)に記載の化学式(D−1)乃至段落番号(0099)に記載の化学式(D−36)で表される化合物。
<12> 特開2001−261677号公報に記載の一般式(I)、一般式(II)及び/又は段落番号(0024)に記載の化学式(D−1)乃至段落番号(0029)に記載の化学式(D−30)で表される化合物。
<13> 特開2001−273977号公報に記載の一般式(I)及び/又は段落番号(0040)に記載の化学式(D−1)乃至段落番号(0049)に記載の化学式(D−51)で表される化合物。
<14> 特開2001−345183号公報に記載の(一般式(1)、一般式(2)で表される部分構造を有する化合物、)一般式(3)、一般式(4)及び/又は段落番号(0047)に記載の化学式(1−1)乃至段落番号(0051)に記載の化学式(1−20)で表される化合物。
<15> 特開2001−354955号公報に記載の一般式(I)、一般式(IX)及び/又は段落番号(0103)に記載の化学式(D−1)乃至段落番号(0107)に記載の化学式(D−24)で表される化合物。
<16> 特開2002−80842号公報に記載の一般式(I)及び/又は一般式(III)及び/又は段落番号(0036)に記載の化学式(D−1)乃至段落番号(0039)に記載の化学式(D−11)で表される化合物。
<17> 特開2002−367783号公報に記載の一般式(I)乃至一般式(IV)及び/又は段落番号(0038)に記載の化学式(D−1)乃至段落番号(0053)に記載の化学式(D−78)で表される化合物。
<18> 特開2003−36976号公報に記載の一般式(I)及び/又は段落番号(0032)に記載の化学式(D−1)乃至段落番号(0043)に記載の化学式(D−54)で表される化合物。
<19> 特開2003−243177号公報に記載の一般式(I)及び/又は段落番号(0046)に記載の化学式(D−1)乃至段落番号(0051)に記載の化学式(D−18)で表される化合物。
<20> 特開2003−308980号公報に記載の一般式(I)及び/又は段落番号(0053)に記載の化学式(D−1)乃至段落番号(0065)に記載の化学式(D−34)で表される化合物。
<22> 特開2004−87390号公報に記載の一般式(I)で表される部分構造を有する金属錯体、一般式(II)及び/又は段落番号(0030)に記載の化学式(D−1)乃至段落番号(0032)に記載の化学式(D−19)で表される化合物。
<23> 特開2001−329257号公報に記載の一般式1及び/又は段落番号(0014)に記載の化学式1乃至段落番号(0031)に記載の化学式17であらわされる化合物。
<24> 特開2002−237384号公報に記載の一般式(1)及び/又は段落番号(0030)に記載の化学式(4)〜式(8)で表される化合物。
<25)WO01/042218号公報に記載の一般式(1)及び/又は化学式(5)乃至(45)で表される化合物。
<26)WO2002/044189号公報に記載の一般式(1)及び/又は例示化合物No.1乃至No.812で表される化合物。
<27> 特開2001−102172号公報に記載の一般式[1]、一般式[2]及び/又は段落番号(0013)に記載の代表例(A−1)乃至段落番号(0017)に記載の(A−26)で表される化合物。
<28> 特開2001−102173号公報に記載の一般式[1]、一般式[2]及び/又は段落番号(0014)に記載の代表例(A−1)乃至段落番号(0018)に記載の(A−28)で表される化合物。
<29> 特開2001−102174号公報に記載の一般式[1]および一般式[1’]及び/又は段落番号(0015)に記載の代表例(1)乃至段落番号(0020)に記載の(31)で表される化合物。
<30> 特開2002−105004号公報に記載の一般式[1]乃至[3]及び/又は段落番号(0011)に記載の一般式(E−1)乃至段落番号(0014)に記載の(E−15)で表される化合物。
<32)WO01/023497号公報に記載の一般式[1]乃至一般式[18]及び/又は(A−1)乃至(A−28)及び(B−1)乃至(B−19)で表される化合物。
<33> 特開2003−212875号公報に記載の一般式(1)乃至一般式(9)及び/又は段落番号(0024)に記載の化合物1−1乃至段落番号(0039)に記載の化合物9−22で表される化合物。
<34> 特開2003−238516号公報に記載の一般式(1)乃至一般式(11)及び/又は段落番号(0017)に記載の化合物1−1乃至段落番号(0024)に記載の化合物11−12で表される化合物。
<35> 特開2003−272866号公報に記載の一般式(1)、一般式(2)及び/又は段落番号(0016)に記載の化合物P−1乃至段落番号(0017)に記載の化合物P−25で表される化合物。
<36> 特開平11−124572号公報に記載の一般式(I)及び/又は段落番号(0022)に記載の化合物(1)乃至段落番号(0027)に記載の化合物(132)で表される化合物。
<37> 特開2001−11079号公報に記載の一般式(1)乃至一般式(3)及び/又は段落番号(0017)に記載の化合物No.1乃至段落番号(0020)に記載の化合物No.53で表される化合物。
<38> 特開2001−11080号公報に記載の一般式(I)及び/又は段落番号(0016)に記載の化合物No.1乃至段落番号(0018)に記載の化合物No.30で表される化合物。
<39> 特開2000−208265号公報に記載の一般式(1)及び/又は一般式(2)及び/又は一般式(3)に示す骨格を有する化合物もしくはその金属錯体及び/又は段落番号(0030)乃至段落番号(0036)に記載の化合物。
<40> 特開2001−297881号公報に記載の一般式(1)乃至一般式(6)及び/又は段落番号(0039)乃至段落番号(0045)に記載の化合物及び/又は段落番号(0067)に記載のEM1乃至段落番号(0088)に記載のEM10で表される化合物。
<42> 特開2001−338764号公報に記載の一般式(1)乃至一般式(3)及び/又は段落番号(0035)乃至段落番号(0037)に記載の化合物及び/又は段落番号(0050)に記載のD1,(0052)に記載のD2で表される化合物。
<43> 特開2002−8861号公報に記載の一般式(1)及び/又は段落番号(0025)乃至(0029)に記載の化合物。
<44> 特開2002−8862号公報の段落番号(0042)、(0044)、(0046)に記載の化合物。
<45> 特開2002−8863号公報に記載の一般式(1)及び/又は一般式(4)及び/又は段落番号(0034)乃至段落番号(0039)に記載の化合物及び/又は段落番号(0054)に記載のD1及び/又は段落番号(0056)に記載のD2で表される化合物。
<46> 特開2002−25771号公報の段落番号(0019)乃至(0021)に記載の化合物及び/又は段落番号(0036)乃至(0040)に記載の化合物。
<47> 特開2002−134275号公報に記載の一般式(1)乃至一般式(3)及び/又は段落番号(0029)乃至段落番号(0035)に記載の化合物。
<48> 特開2002−208487号公報に記載の一般式(1)及び/又は段落番号(0021)乃至(0023)に記載の化合物及び/又は段落番号(0035)に記載のDPT1及び/又は段落番号(0037)に記載のDPT2で表される化合物。
<49> 特開2000−328052号公報に記載の一般式[1]で示される置換基を2つ以上有する化合物及び/又は段落番号(0067)に記載の化合物(1)乃至段落番号(0079)に記載の化合物(33)で表される化合物。
<50> 特開2001−207167号公報に記載の一般式[1]乃至一般式[2]で示される化合物。
<52> 特開2003−129043号公報に記載の一般式[1]、一般式[3]及び/又は段落番号(0062)に記載の化合物(1)乃至段落番号(0083)に記載の化合物(88)で表される化合物。
<53> 特開2003−201472号公報に記載の一般式[1]及び/又は段落番号(0045)に記載の化合物(1)乃至段落番号(0071)に記載の化合物(108)で表される化合物。
<54> 特開2004−175674号公報に記載の一般式[1]及び/又は段落番号(0039)に記載の化合物(1)乃至段落番号(0042)に記載の化合物(32)で表される化合物。
<55> 特開平11−329730号公報に記載の一般式(1)及び/又は段落番号(0020)に記載の化合物。
<56> 特開平11−329731号公報に記載の一般式(1)及び/又は段落番号(0020)に記載の化合物。
<57> 特開2000−12225号公報に記載の一般式(1)及び/又は段落番号(0020)に記載の化合物。
<58> 特開2000−12226号公報に記載の一般式(1)及び/又は段落番号(0020)に記載の化合物。
正孔注入層、正孔輸送層は、陽極又は陽極側から正孔を受け取り陰極側に輸送する機能を有する。
具体的には、カルバゾール誘導体、トリアゾール誘導体、オキサゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、イミダゾール誘導体、ポリアリールアルカン誘導体、ピラゾリン誘導体、ピラゾロン誘導体、フェニレンジアミン誘導体、アリールアミン誘導体、アミノ置換カルコン誘導体、スチリルアントラセン誘導体、フルオレノン誘導体、ヒドラゾン誘導体、スチルベン誘導体、シラザン誘導体、芳香族第三級アミン化合物、スチリルアミン化合物、芳香族ジメチリディン系化合物、ポルフィリン系化合物、ポリシラン系化合物、ポリ(N−ビニルカルバゾール)誘導体、アニリン系共重合体、チオフェンオリゴマー、ポリチオフェン等の導電性高分子オリゴマー、有機シラン誘導体、カーボン、等から成る膜である。
電子注入層、電子輸送層は、陰極又は陰極側から電子を受取り陽極側に輸送する機能を有する。
具体的には、トリアゾール誘導体、オキサゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、イミダゾール誘導体、フルオレノン誘導体、アントラキノジメタン誘導体、アントロン誘導体、ジフェニルキノン誘導体、チオピランジオキシド誘導体、カルボジイミド誘導体、フルオレニリデンメタン誘導体、ジスチリルピラジン誘導体、ナフタレン、ペリレン等の芳香環テトラカルボン酸無水物、フタロシアニン誘導体、8−キノリノール誘導体の金属錯体やメタルフタロシアニン、ベンゾオキサゾールやベンゾチアゾールを配位子とする金属錯体に代表される各種金属錯体、有機シラン誘導体、等を含有して成る。
本発明において、発光素子全体は保護層によって保護されていてもよい。
保護層の材料としては、水分や酸素等の素子劣化を促進するものが素子内に入ることを抑止する機能を有しているものであればよい。その具体例としては、In、Sn、Pb、Au、Cu、Ag、Al、Ti、Ni等の金属;MgO、SiO、SiO2、Al2O3、GeO、NiO、CaO、BaO、Fe2O3、Y2O3、TiO2等の金属酸化物;SiNx、SiNxOy等の金属窒化物;MgF2、LiF、AlF3、CaF2等の金属フッ化物、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、ポリウレア、ポリテトラフルオロエチレン、ポリクロロトリフルオロエチレン、ポリジクロロジフルオロエチレン、クロロトリフルオロエチレンとジクロロジフルオロエチレンとの共重合体;テトラフルオロエチレンと少なくとも1種のコモノマーと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;共重合主鎖に環状構造を有する含フッ素共重合体;吸水率1%以上の吸水性物質;吸水率0.1%以下の防湿性物質;等が挙げられる。
さらに、本発明においては、封止容器を用いて素子全体を封止してもよい。また、封止容器と発光素子の間の空間に水分吸収剤又は不活性液体を封入してもよい。
不活性液体としては、特に限定されることはないが例えば、パラフィン類、流動パラフィン類、パーフルオロアルカンやパーフルオロアミン、パーフルオロエーテル等のフッ素系溶剤、塩素系溶剤、シリコーンオイル類が挙げられる。
0.5mm厚み、2.5cm角のガラス基板に、In2O3含有率が95質量%であるITOタ−ゲットを用いて、DCマグネトロンスパッタ(条件:基材温度100℃、酸素圧1×10-3Pa)により、透明陽極としてのITO薄膜(厚み0.2μm)を形成した。
次に、得られた透明陽極を形成した基板を洗浄容器に入れ、2−プロパノールにて洗浄した後、これにUV−オゾン処理を30分行った。
この上に、電荷輸送材料であるトリス(8−ヒドロキシキノリナト)アルミニウム(Alq)と発光材料A(下記構造)とを真空下で、同時に蒸着させることによって発光層を設けた。このとき、発光材料Aの濃度が0.3質量%になるように2nm蒸着し、さらに、濃度が2質量%となるように2nm蒸着するという操作を繰り返して、発光層の厚さが合計40nmになるよう発光層を形成した。
以上のようにして、実施例1の発光素子を作製した。
実施例1と同様な処理を行った基板の透明陽極上に、CuPcと正孔輸送層であるNPDを真空蒸着法にて、各々平均0.4nm/秒の速度で、各々10nm、50nm設けた。
この上に、Alqと発光材料Aとを真空下で、同時に蒸着させることによって発光層を設けた。このとき、発光材料Aの濃度が0.3質量%になるように4nm蒸着し、さらに濃度が2質量%となるように4nm蒸着するという操作を繰り返して、発光層の厚さが合計40nmになるよう発光層を形成した。
その上に電子輸送層としてAlqを真空下で20nm蒸着し、更に電子注入層のフッ化リチウムを1nm、陰極のアルミニウムを200nm蒸着した。
以上のようにして、実施例2の発光素子を作製した。
得られた発光素子について、実施例1と同様に発光スペクトルを計測し、外部量子効率を計算した。
実施例1と同様な処理を行った基板の透明陽極上に、CuPcと正孔輸送層であるNPDとを真空蒸着法にて、各々平均0.4nm/秒の速度で、各々10nm、50nm設けた。
この上に、Alqと発光材料Aとを真空下で、同時に蒸着させることによって発光層を設けた。このとき、発光材料Aの濃度が0.3質量%になるように10nm蒸着し、さらに、発光材料Aの濃度が2質量%となるように10nm蒸着するという操作を繰り返して、発光層の厚さが合計40nmになるよう発光層を形成した。
その上に電子輸送層としてAlqを真空下で20nm蒸着し、更に電子注入層のフッ化リチウムを1nm、陰極のアルミニウムを200nm蒸着した。
以上のようにして、実施例3の発光素子を作製した。
得られた発光素子について、実施例1と同様に発光スペクトルを計測し、外部量子効率を計算した。
実施例1と同様な処理を行った基板の透明陽極上に、CuPcと正孔輸送層であるNPDを真空蒸着法にて、各々平均0.4nm/秒の速度で、各々10nm、50nm設けた。
この上に、Alqと発光材料Aとを真空下で、同時に蒸着させることによって発光層を設けた。このとき、発光材料Aの濃度が0.3質量%になるように2nm蒸着し、次いで、濃度が1質量%になるように2nm蒸着し、さらに、濃度が2質量%となるように2nm蒸着するという操作を繰り返して、発光層の厚さが合計60nmになるよう発光層を形成した。
その上に電子輸送層としてAlqを真空下で20nm蒸着し、更に電子注入層のフッ化リチウムを1nm、陰極のアルミニウムを200nm蒸着した。
以上のようにして、実施例4の発光素子を作製した。
得られた発光素子について、実施例1と同様に発光スペクトルを計測し、外部量子効率を計算した。
実施例1と同様な処理を行った基板の透明陽極上に、CuPcと正孔輸送層であるNPDを真空蒸着法にて、各々平均0.4nm/秒の速度で、各々10nm、50nm設けた。
この上に、Alqと発光材料Aを真空下で、同時に蒸着させることによって発光層を設けた。このとき、発光材料Aの濃度が1.2質量%になるように2nm蒸着し、さらに、濃度が2質量%となるように4nm蒸着するという操作を繰り返して発光層の厚さが合計40nmになるよう発光層を形成した。
その上に電子輸送層としてAlqを真空下で20nm蒸着し、更に電子注入層のフッ化リチウムを1nm、陰極のアルミニウムを200nm蒸着した。
以上のようにして実施例5の発光素子を作製した。
得られた発光素子について、実施例1と同様に発光スペクトルを計測し、外部量子効率を計算した。
実施例1と同様な処理を行った基板の透明陽極上に、CuPcと正孔輸送層であるNPDを真空蒸着法にて、各々平均0.4nm/秒の速度で、各々10nm、50nm設けた。
この上に、Alqと発光材料Aとを真空下で、同時に蒸着させることによって発光層を設けた。このとき、発光材料Aの濃度が0.3質量%で、厚さが40nmになるよう発光層を形成した。
その上に電子輸送層としてAlqを真空下で20nm蒸着し、更に電子注入層のフッ化リチウムを1nm、陰極のアルミニウムを200nm蒸着した。
以上のようにして、比較例1の発光素子を作製した。
得られた発光素子について、実施例1と同様に発光スペクトルを計測し、外部量子効率を計算した。
実施例1と同様な処理を行った基板の透明陽極上に、CuPcと正孔輸送層であるNPDを真空蒸着法にて、各々平均0.4nm/秒の速度で、各々10nm、50nm設けた。
この上に、Alqと発光材料Aとを真空下で、同時に蒸着させることによって発光層を設けた。このとき、発光材料Aの濃度が2質量%で、厚さが40nmになるよう発光層を形成した。
その上に電子輸送層としてAlqを真空下で20nm蒸着し、更に電子注入層のフッ化リチウムを1nm、陰極のアルミニウムを200nm蒸着した。
以上のようにして、比較例2の発光素子を作製した。
得られた発光素子について、実施例1と同様に発光スペクトルを計測し、外部量子効率を計算した。
実施例1と同様な処理を行った基板の透明陽極上に、CuPcと正孔輸送層であるNPDを真空蒸着法にて、各々平均0.4nm/秒の速度で、各々10nm、50nm設けた。
この上に、電荷輸送材料である下記化合物Bと発光材料Aとを真空下で、同時に蒸着させることによって発光層を設けた。このとき、発光材料Aの濃度が0.3質量%になるように2nm蒸着し、さらに、濃度が2質量%となるように2nm蒸着するという操作を繰り返して、発光層の厚さが合計40nmになるよう発光層を形成した。
その上に電子輸送層としてAlqを真空下で20nm蒸着し、更に電子注入層のフッ化リチウムを1nm、陰極のアルミニウムを200nm蒸着した。
以上のようにして実施例6の発光素子を作製した。
実施例1と同様な処理を行った基板の透明陽極上に、CuPcと正孔輸送層であるNPDを真空蒸着法にて、各々平均0.4nm/秒の速度で、各々10nm、50nm設けた。
この上に、電荷輸送材料である化合物Bと発光材料Aとを真空下で、同時に蒸着させることによって発光層を設けた。このとき、発光材料Aの濃度が0.3質量%で、厚みが40nmになるよう発光層を形成した。
その上に電子輸送層としてAlqを真空下で20nm蒸着し、更に電子注入層のフッ化リチウムを1nm、陰極のアルミニウムを200nm蒸着した。
以上のようにして、比較例3の発光素子を作製した。
得られた発光素子について、実施例1と同様に発光スペクトルを計測し、外部量子効率を計算した。
実施例1と同様な処理を行った基板の透明陽極上に、CuPcと正孔輸送層であるNPDを真空蒸着法にて、各々平均0.4nm/秒の速度で、各々10nm、50nm設けた。この上に、電荷輸送材料である化合物Bと発光材料Aとを真空下で、同時に蒸着させることによって発光層を設けた。このとき、発光材料Aの濃度が2質量%で、厚みが40nmになるよう発光層を形成した。
その上に電子輸送層としてAlqを真空下で20nm蒸着し、更に電子注入層のフッ化リチウムを1nm、陰極のアルミニウムを200nm蒸着した。
以上のようにして、比較例4の発光素子を作製した。
得られた発光素子について、実施例1と同様に発光スペクトルを計測し、外部量子効率を計算した。
実施例1と同様な処理を行った基板の透明陽極上に、CuPcと正孔輸送層であるNPDを真空蒸着法にて、各々平均0.4nm/秒の速度で、各々10nm、50nm設けた。
この上に、電荷輸送材料であるAlq及び化合物Bと、発光材料Aと、を真空下で、同時に蒸着させることによって発光層を設けた。このとき、Alq:化合物B:発光材料Aの比率が50:50:0.3になるように2nm蒸着し、さらに、比率が50:50:2となるように2nm蒸着するという操作を繰り返して、発光層の厚さが合計40nmになるよう発光層を形成した。
その上に電子輸送層としてAlqを真空下で20nm蒸着し、更に電子注入層のフッ化リチウムを1nm、陰極のアルミニウムを200nm蒸着した。
以上のようにして実施例7の発光素子を作製した。
得られた発光素子について、実施例1と同様に発光スペクトルを計測し、外部量子効率を計算した。
実施例1と同様な処理を行った基板の透明陽極上に、CuPcと正孔輸送層であるNPDを真空蒸着法にて、各々平均0.4nm/秒の速度で、各々10nm、50nm設けた。
この上に、電荷輸送材料であるAlqと化合物Bと、発光材料Aと、を真空下で、同時に蒸着させることによって発光層を設けた。このとき、Alq:電荷輸送材料B:発光材料Aの比率が50:50:0.3で、厚みが40nmになるよう発光層を形成した。
その上に電子輸送層としてAlqを真空下で20nm蒸着し、更に電子注入層のフッ化リチウムを1nm、陰極のアルミニウムを200nm蒸着した。
以上のようにして比較例5の発光素子を作製した。
得られた発光素子について、実施例1と同様に発光スペクトルを計測し、外部量子効率を計算した。
実施例1と同様な処理を行った基板の透明陽極上に、CuPcと正孔輸送層であるNPDを真空蒸着法にて、各々平均0.4nm/秒の速度で、各々10nm、50nm設けた。
この上に、電荷輸送材料であるAlqと化合物Bと、発光材料Aと、を真空下で、同時に蒸着させることによって発光層を設けた。このとき、Alq:電荷輸送材料B:発光材料Aの比率が50:50:2で、厚みが40nmになるよう発光層を形成した。
その上に電子輸送層としてAlqを真空下で20nm蒸着し、更に電子注入層のフッ化リチウムを1nm、陰極のアルミニウムを200nm蒸着した。
以上のようにして比較例6の発光素子を作製した。
得られた発光素子について、実施例1と同様に発光スペクトルを計測し、外部量子効率を計算した。
2 発光材料が低濃度の層
3 発光材料が中濃度の層
Claims (7)
- 一対の電極間に発光層を含む有機化合物層を有する発光素子であって、前記発光層は、少なくとも一種の、電荷輸送材料と発光材料とを含み、且つ、該発光材料の濃度が異なる複数の層を含む積層体を少なくとも2つ有する積層構造であることを特徴とする発光素子。
- 前記発光材料の濃度が異なる複数の層の各々に含有される発光材料の濃度が、0.01質量%以上5質量%以下であることを特徴とする請求項1に記載の発光素子。
- 前記積層体は、少なくとも、前記発光材料の濃度が高い層と、前記発光材料の濃度が低い層と、を積層したものであることを特徴とする請求項1又は2に記載の発光素子。
- 前記発光材料の濃度が高い層における発光材料の濃度が0.1質量%以上5質量%以下であり、前記発光材料の濃度が低い層における発光材料の濃度が0.01質量%以上2質量%以下であり、且つ、前記発光材料の濃度が高い層における発光材料の濃度が、隣接する前記発光材料の濃度が低い層における発光材料の濃度の2倍以上であることを特徴とする請求項3に記載の発光素子。
- 前記発光材料の濃度が高い層及び前記発光材料の濃度が低い層の厚さが、各々1nm以上10nm以下であることを特徴とする請求項3又は4のいずれか1項に記載の発光素子。
- 発光波長のピークが570nm以上であることを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の発光素子。
- 前記発光層は、少なくとも一種の電荷輸送材料と、一種のみの発光材料とを含むことを特徴とする請求項1〜6のいずれか1項に記載の発光素子。
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