JP2006156828A - 有機エレクトロルミネッセント素子及び有機エレクトロルミネッセント表示装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 陰極と、陽極と、陰極及び陽極の間に配置される複数の発光ユニットと、発光ユニットの間に配置される中間ユニットとを備え、中間ユニットが、陽極側に設けられる電子輸送層と、陰極側に設けられる電子引き抜き層とを有し、中間ユニットが、電子引き抜き層による隣接層からの電子の引き抜きにより発生したホールを陰極側の発光ユニットに供給するとともに、引き抜いた電子を電子輸送層を介して陽極側の発光ユニットに供給する有機エレクトロルミネッセント素子であって、陰極と、陰極に最も近い発光ユニットとの間にも、電子輸送層が設けられており、各電子輸送層の膜厚が、陰極から遠ざかるにつれて厚くなるように設定されており、かつ40nm以下となるように設定されていることを特徴としている。
【選択図】 図1
Description
│HOMO(B)│−│LUMO(A)│<│LUMO(A)│−│LUMO(B)│
0eV<│HOMO(B)│−│LUMO(A)│≦1.5eV
本発明において、さらに好ましくは、以下に示す構造式で表わされるヘキサアザトリフェニレン誘導体から電子引き抜き層を形成することができる。
本発明において、中間ユニット内の電子注入層は、例えば、Li及びCsなどのアルカリ金属、Li2Oなどのアルカリ金属酸化物、アルカリ土類金属、アルカリ土類金属酸化物などから形成することが好ましい。
表1に示す陽極、ホール注入層、第2の発光ユニット、中間ユニット、第1の発光ユニット、電子輸送層、及び陰極を有する有機EL素子を作製した。以下の表において、(
)内の数字は、各層の膜厚(nm)を示している。中間ユニットにおいて、BCPから形成されている電子輸送層の膜厚Xは、表2に示すように70nmから500nmの間で変化させた。
表3に示す陽極、ホール注入層、第3の発光ユニット、第2の中間ユニット、第2の発光ユニット、第1の中間ユニット、第1の発光ユニット、電子輸送層、及び陰極を有する有機EL素子を作製した。以下の表において、( )内の厚みは、各層の厚み(nm)を示している。
表5に示す陽極、ホール注入層、第4の発光ユニット、第3の中間ユニット、第3の発光ユニット、第2の中間ユニット、第2の発光ユニット、第1の中間ユニット、第1の発光ユニット、電子輸送層、及び陰極を有する有機EL素子を作製した。
本実験では、ホール注入層及び電子引き抜き層の厚みを変化させた。
本実験では、発光ユニットを3つにし、中間ユニットにおける電子引き抜き層の膜厚を変化させた。
本実験においては、中間ユニットの電子引き抜き層及び電子輸送層の両方を変化させた。
ィルター層7が設けられている。カラーフィルター層7としては、R(赤)、G(緑)、またB(青)などのカラーフィルターが設けられる。カラーフィルター層7の上には、第1の平坦化膜6が設けられている。ドレイン電極21の上方の第1の平坦化膜6にはスルーホール部が形成され、第1の平坦化膜6の上に形成されているITO(インジウムースズ酸化物)からなるホール注入電極8がスルーホール部内に導入されている。画素領域におけるホール注入電極(陽極)8の上には、ホール注入層10が形成されている。画素領域以外の部分においては、第2の平坦化膜9が形成されている。
2…第1の絶縁層
3…第2の絶縁層
4…第3の絶縁層
5…第4の絶縁層
6…第1の平坦化膜
7…カラーフィルター層
8…ホール注入電極
9…第2の平坦化膜
10…ホール注入層
11…発光素子層
12…電子輸送層
13…電子注入電極
14…透明接着剤層
15…オーバーコート層
16…封止基板
20…チャネル領域
21…ドレイン電極
22…ゲート電極
23…ソース電極
30…第1の中間ユニット
30a…電子引き抜き層
30b…電子注入層
30c…電子輸送層
31…第2の中間ユニット
31a…電子引き抜き層
31b…電子注入層
31c…電子輸送層
40…隣接層
41…第1の発光ユニット
42…第2の発光ユニット
43…第3の発光ユニット
51…陰極
52…陽極
Claims (14)
- 陰極と、陽極と、前記陰極及び前記陽極の間に配置される複数の発光ユニットと、前記発光ユニットの間に配置される中間ユニットとを備え、
前記中間ユニットが、陽極側に設けられる電子輸送層と、陰極側に設けられる電子引き抜き層とを有し、前記電子引き抜き層は、前記電子引き抜き層の陰極側に隣接する隣接層から電子を引き抜くための層であり、前記電子引き抜き層の最低空分子軌道(LUMO)のエネルギーレベルの絶対値|LUMO(A)|と、前記隣接層の最高被占分子軌道(HOMO)のエネルギーレベルの絶対値|HOMO(B)|が、|HOMO(B)|−|LUMO(A)|≦1.5eVの関係にあり、前記中間ユニットが、前記電子引き抜き層による前記隣接層からの電子の引き抜きにより発生したホールを陰極側の発光ユニットに供給するとともに、引き抜いた電子を前記電子輸送層を介して陽極側の発光ユニットに供給する有機エレクトロルミネッセント素子であって、
前記陰極と、前記陰極に最も近い前記発光ユニットとの間にも、電子輸送層が設けられており、各電子輸送層の膜厚が、前記陰極から遠ざかるにつれて厚くなるように設定されており、かつ40nm以下となるように設定されていることを特徴とする有機エレクトロルミネッセント素子。 - 前記陽極と、前記陽極に最も近い前記発光ユニットとの間に、ホール注入層が設けられており、該ホール注入層及び各電子引き抜き層の膜厚が前記陽極から遠ざかるにつれて厚くなるように設定されており、かつ100nm以下となるように設定されていることを特徴とする請求項1に記載の有機エレクトロルミネッセント素子。
- 陰極と、陽極と、前記陰極及び前記陽極の間に配置される複数の発光ユニットと、前記発光ユニットの間に配置される中間ユニットとを備え、
前記中間ユニットが、陽極側に設けられる電子輸送層と、陰極側に設けられる電子引き抜き層とを有し、前記電子引き抜き層は、前記電子引き抜き層の陰極側に隣接する隣接層から電子を引き抜くための層であり、前記電子引き抜き層の最低空分子軌道(LUMO)のエネルギーレベルの絶対値|LUMO(A)|と、前記隣接層の最高被占分子軌道(HOMO)のエネルギーレベルの絶対値|HOMO(B)|が、|HOMO(B)|−|LUMO(A)|≦1.5eVの関係にあり、前記中間ユニットが、前記電子引き抜き層による前記隣接層からの電子の引き抜きにより発生したホールを陰極側の発光ユニットに供給するとともに、引き抜いた電子を前記電子輸送層を介して陽極側の発光ユニットに供給する有機エレクトロルミネッセント素子であって、
前記陽極と、前記陽極に最も近い前記発光ユニットとの間に、ホール注入層が設けられており、該ホール注入層及び各電子引き抜き層の膜厚が前記陽極から遠ざかるにつれて厚くなるように設定されており、かつ100nm以下となるように設定されていることを特徴とする有機エレクトロルミネッセント素子。 - 前記電子引き抜き層の陽極側に隣接して電子注入層が設けられており、前記電子注入層の最低空分子軌道(LUMO)のエネルギーレベルの絶対値|LUMO(C)|または仕事関数の絶対値|WF(C)|は、|LUMO(A)|より小さく、かつ前記電子輸送層の最低空分子軌道のエネルギーレベルの絶対値|LUMO(D)|は、|LUMO(C)|または|WF(C)|より小さく、
前記中間ユニットは、前記電子引き抜き層が引き抜いた電子を前記電子注入層及び前記電子輸送層を介して前記発光ユニットに供給することを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の有機エレクトロルミネッセント素子。 - 前記発光ユニットのうちの少なくとも1つが、2つの発光層を直接接するように積層した構造を有することを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の有機エレクトロルミネッセント素子。
- 前記隣接層が、前記発光ユニット内に設けられていることを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の有機エレクトロルミネッセント素子。
- 前記隣接層が、前記中間ユニット内に設けられていることを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の有機エレクトロルミネッセント素子。
- 前記隣接層が、ホール輸送性材料から形成されていることを特徴とする請求項1〜7のいずれか1項に記載の有機エレクトロルミネッセント素子。
- 前記隣接層が、アリールアミン系ホール輸送性材料から形成されていることを特徴とする請求項1〜7のいずれか1項に記載の有機エレクトロルミネッセント素子。
- 陽極と陰極に挟まれた素子構造を有する有機エレクトロルミネッセント素子と、表示画素毎に対応した表示信号を前記有機エレクトロルミネッセント素子に供給するための能動素子が設けられたアクティブマトリックス駆動基板と、該アクティブマトリックス駆動基板と対向して設けられる透明な封止基板とを備え、前記有機エレクトロルミネッセント素子を前記アクティブマトリックス駆動基板と前記封止基板の間に配置し、前記陰極及び前記陽極のうち前記封止基板側に設けられる電極を透明電極としたトップエミッション型の有機エレクトロルミネッセント表示装置であって、
前記有機エレクトロルミネッセント素子が、前記陰極と、前記陽極と、前記陰極及び前記陽極の間に配置される複数の発光ユニットと、前記発光ユニットの間に配置される中間ユニットとを備え、
前記中間ユニットが、陽極側に設けられる電子輸送層と、陰極側に設けられる電子引き抜き層とを有し、前記電子引き抜き層は、前記電子引き抜き層の陰極側に隣接する隣接層から電子を引き抜くための層であり、前記電子引き抜き層の最低空分子軌道(LUMO)のエネルギーレベルの絶対値|LUMO(A)|と、前記隣接層の最高被占分子軌道(HOMO)のエネルギーレベルの絶対値|HOMO(B)|が、|HOMO(B)|−|LUMO(A)|≦1.5eVの関係にあり、前記中間ユニットが、前記電子引き抜き層による前記隣接層からの電子の引き抜きにより発生したホールを陰極側の発光ユニットに供給するとともに、引き抜いた電子を前記電子輸送層を介して陽極側の発光ユニットに供給する有機エレクトロルミネッセント素子であって、前記陰極と、前記陰極に最も近い前記発光ユニットとの間にも、電子輸送層が設けられており、各電子輸送層の膜厚が、前記陰極から遠ざかるにつれて厚くなるように設定されており、かつ40nm以下となるように設定されていることを特徴とする有機エレクトロルミネッセント表示装置。 - 陽極と陰極に挟まれた素子構造を有する有機エレクトロルミネッセント素子と、表示画素毎に対応した表示信号を前記有機エレクトロルミネッセント素子に供給するための能動素子が設けられたアクティブマトリックス駆動基板と、該アクティブマトリックス駆動基板と対向して設けられる透明な封止基板とを備え、前記有機エレクトロルミネッセント素子を前記アクティブマトリックス駆動基板と前記封止基板の間に配置し、前記陰極及び前記陽極のうち前記封止基板側に設けられる電極を透明電極としたトップエミッション型の有機エレクトロルミネッセント表示装置であって、
前記有機エレクトロルミネッセント素子が、前記陰極と、前記陽極と、前記陰極及び前記陽極の間に配置される複数の発光ユニットと、前記発光ユニットの間に配置される中間ユニットとを備え、
前記中間ユニットが、陽極側に設けられる電子輸送層と、陰極側に設けられる電子引き抜き層とを有し、前記電子引き抜き層は、前記電子引き抜き層の陰極側に隣接する隣接層から電子を引き抜くための層であり、前記電子引き抜き層の最低空分子軌道(LUMO)のエネルギーレベルの絶対値|LUMO(A)|と、前記隣接層の最高被占分子軌道(HOMO)のエネルギーレベルの絶対値|HOMO(B)|が、|HOMO(B)|−|LUMO(A)|≦1.5eVの関係にあり、前記中間ユニットが、前記電子引き抜き層による前記隣接層からの電子の引き抜きにより発生したホールを陰極側の発光ユニットに供給するとともに、引き抜いた電子を前記電子輸送層を介して陽極側の発光ユニットに供給する有機エレクトロルミネッセント素子であって、前記陽極と、前記陽極に最も近い前記発光ユニットとの間に、ホール注入層が設けられており、該ホール注入層及び各電子引き抜き層の膜厚が前記陽極から遠ざかるにつれて厚くなるように設定されており、かつ100nm以下となるように設定されていることを特徴とする有機エレクトロルミネッセント装置。 - 前記有機エレクトロルミネッセント素子が白色発光素子であり、前記有機エレクトロルミネッセント素子と前記封止基板との間に、カラーフィルターが配置されていることを特徴とする請求項12または13に記載の有機エレクトロルミネッセント表示装置。
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