JP2007035932A

JP2007035932A - 有機ｅｌ素子

Info

Publication number: JP2007035932A
Application number: JP2005217170A
Authority: JP
Inventors: Takeo Wakimoto; 健夫脇本; Shunichi Suwa; 俊一諏訪; Izuru Kashima; 出鹿島
Original assignee: Kyocera Display Corp
Current assignee: Kyocera Display Corp
Priority date: 2005-07-27
Filing date: 2005-07-27
Publication date: 2007-02-08

Abstract

【課題】
簡単な構造で、駆動電圧を上昇させることなく、高い発光量子効率を得ることができる。
【解決手段】
本発明に係る有機ＥＬ表示装置は、陽極２ａと、陰極５ａと、陽極２ａおよび陰極５ａの間に配置された有機発光層７ｃとを備えており、この有機発光層７ｃは、陽極２ａ上に形成され、ドーパントを含有する第１の有機発光層７１ｃと、第１の有機発光層７１ｃに接して積層され、ドーパントを含有しない第２の有機発光層７２ｃとから形成されている。また、好ましくは、第２の有機発光層７２ｃの膜厚は、ドーパントの励起子拡散長よりも厚くするとよい。
【選択図】図２

Description

本発明は、有機ＥＬ素子に関し、特にドーパントを含有する有機発光層を備えた有機ＥＬ素子に関する。

近年、ＦＰＤ(Flat Panel Display)として有機ＥＬ（Electro Luminescence）表示装置が注目されている。有機ＥＬ表示装置は自発光表示素子であり、液晶表示装置と比較して視野角が広く、バックライトが不要なため薄型化が可能である。また、応答速度も速く、有機物が有する発光性の多様性から、次世代の表示装置として期待されている。

有機ＥＬ表示装置は、画素となる有機ＥＬ素子を複数配置した有機ＥＬ表示素子を備えている。たとえば、パッシブ型の有機ＥＬ表示素子は、ストライプ状に配列された陽極配線と、当該陽極配線に交差するようにストライプ状に配列された陰極配線との交差部の間に有機発光層を含む有機化合物層が挟持された構造となっている。この一つの交差部に、発光素子としての画素が形成されている。有機ＥＬ表示素子は、このような画素がマトリックス状に配列されることにより構成されている。有機化合物層は、例えば、陽極側から陰極側へ向けて、正孔（ホール）注入層（ＨＩＬ：Hole Injecting Layer）、正孔輸送層（ＨＴＬ：Hole Transporting Layer）、有機発光層（Electro Luminescence Layer）、電子（キャリア）輸送層（Electro Transporting Layer）、電子注入層（ＥＩＬ：Electro Injecting Layer）が積層されてなる。なお、これとは異なる構成を有する場合もある。

陽極と陰極の間に電圧を印加すると、陽極からは正孔が、陰極からは電子が、それぞれ有機化合物層に注入されて、有機発光層で再結合し、その際に生じるエネルギーにより有機発光層に含まれる有機発光性化合物の分子が励起され、励起子が生成される。このようにして生成された励起子が基底状態に失活する過程で発光現象が生じる。
有機ＥＬ表示素子を実用化するに際し、低消費電力で効率よく高い輝度に発光する有機ＥＬ素子が要求されている。

そこで、有機発光層を、ホスト材料（固体媒体）に発光量子効率が高いドーパント（ゲスト材料）を混合して形成した有機ＥＬ表示素子が、提案されている（例えば非特許文献１）。ところが、非特許文献１に記載の有機発光層を有機ＥＬ素子に適用して、陽極および陰極の間に電圧を印加した場合、励起したドーパントが発光する前に、励起子が電子輸送層に衝突し、有機発光層と電子輸送層の間の界面付近に励起錯体（エキサイプレックス）を形成してしまうことがあった。このため、有機ＥＬ素子全体の発光量子効率が低下してしまっていた。

一方、陽極及び陰極からそれぞれ注入された正孔及び電子は、有機発光層で再結合して発光するが、有機発光層と電子輸送層との間に正孔の移動を抑制するホールブロッキング層を形成することによって、発光量子効率を改善する提案もされている。ホールブロッキング層は有機発光層の界面に接して形成される層であり、ホールブロッキング層を形成することにより、移動する正孔が有機発光層に滞留する時間を長くすることができる。また、有機発光層に正孔が滞留する時間が長くなるほど再結合する正孔及び電子の数が増大し、発光量子効率が高まる。

特許文献１には、トリフェニルアミンスチリル誘導体を合成し、これをホールブロッキング層として用いることによって、発光量子効率及び駆動安定性を向上させた有機発光素子が記載されている。
城戸淳二、「有機ＥＬのすべて」、第１版、日本、株式会社日本実業出版社、２００３年４月１日発行、１６８頁−１７１頁特開平８−１０９３７３号公報

しかしながら、特許文献１に記載の有機ＥＬ素子では、ホールブロッキング層により、陽極から注入される正孔が移動するのを抑制するものであり、ホールブロッキング層を設けない場合と比較して、陽極および陰極の間に印加する駆動電圧を高くする必要があるという問題があった。ここで、ホールブロッキング層の電子親和力は、有機発光層や電子輸送層の電子親和力よりも小さいのが一般的である。従って、電子が電子輸送層から有機発光層に移動するのに、電子はまず電子親和力が最も小さいホールブロッキング層に飛び移った後に有機発光層に移動するので、ホールブロッキング層を設けない場合と比較して、陽極および陰極の間に印加する駆動電圧を高くする必要がある。また、ホールブロッキング層を新たに設けるため、製造工程が増し、製造コストも上昇してしまう問題があった。

本発明は、このような問題点を解決するためになされたもので、簡単な構造で、駆動電圧を上昇させることなく、高い発光量子効率を得ることができる有機ＥＬ表示装置および有機ＥＬ素子を提供することを目的とする。

本発明に係る有機ＥＬ素子は、陽極と、陰極と、陽極および陰極の間に配置された有機発光層とを備え、有機発光層は、ドーパントを含有する第１の有機発光層と、第１の有機発光層と陰極との間に、第１の有機発光層に接して配置され、ドーパントを含有しない第２の有機発光層とから構成されたことを特徴とするものである。
このような構成にしたことにより、簡単な構造で、駆動電圧を上昇させることなく、高い発光量子効率を得ることができる。

また、好ましくは、第２の有機発光層の膜厚は、ドーパントの励起子拡散長よりも厚くすることができる。このような構成にしたことにより、より効率的に、駆動電圧を上昇させることなく、高い発光量子効率を得ることができる。
さらに、好ましくは、第２の有機発光層のホスト材料は、第１の有機発光層のホスト材料と同じとすることができる。このような構成にしたことにより、第２の有機発光層の形成が同一装置内ででき、製造工程・装置を簡略化することができる。

本発明によれば、簡単な構造で、駆動電圧を上昇させることなく、高い発光量子効率を得ることができる。

本発明の実施の形態に係る有機ＥＬ表示装置について、図に基づいて説明する。
図１は、有機ＥＬ表示装置の構成を示す図であって、図１（ａ）は電極が形成される側から基板を観察した状況を示す模式図であり、図１（ｂ）は図１（ａ）のＸ−Ｘにおける断面図である。なお、図１（ａ）では封止基板８および捕水剤１０を省略している。

図１（ａ）および図１（ｂ）に示されるように、有機ＥＬ素子基板１００は、基板１上に陽極配線２、陰極配線５、有機化合物層７、絶縁膜４、陰極隔壁６等が形成されて構成されている。
基板１上に陽極配線２がストライプ状に形成される。基板１には例えばガラス基板が用いられる。陽極配線２の材料には、例えばＩＴＯ（Indium Tin Oxide）が用いられる。

図１（ａ）および図１（ｂ）に示されるように、陽極配線２上に積層して、開口部３を有する絶縁膜４が形成される。開口部３は、陽極配線２と陰極配線５との交差部に設けられる。
図１（ａ）および図１（ｂ）に示されるように、有機化合物層７は陽極配線２上に積層して形成される。なお、有機化合物層７の構成については、図２を用いて後で詳述する。図１（ｂ）に示されるように、陰極配線５は、有機発光層７上に形成される。

また、図１（ａ）および図１（ｂ）に示されるように、陰極隔壁６が、陽極配線２と直交するように、絶縁膜４上に形成されている。陰極隔壁６が有機発光層７や陰極配線５を分離することにより、陰極隔壁６間に有機発光層７が形成され、ストライプ状にされた陰極配線５が形成される。陰極配線５の材料には、通常はアルミニウムまたはアルミニウム合金が用いられる。なお、ＡｌやＡｌ合金の他に、Ｌｉ等のアルカリ金属、Ａｇ、Ｃａ、Ｍｇ、Ｙ、Ｉｎやこれらを含む合金を、陰極配線５の材料に用いてもよい。陽極配線２と陰極配線５の交差部では、陽極配線２は陽極として、陰極配線５は陰極として機能する。

図１（ａ）および図１（ｂ）に示されるように、陰極隔壁６は、陰極配線５と平行に配設される。図１（ｂ）に示されるように、陰極隔壁６の断面形状は逆テーパ形状となっており、陰極隔壁６を逆テーパ形状にすることにより、陰極隔壁６の側壁およびの立ち上がり部分が影となり、製造工程において、複数の陰極配線５を空間的に分離することができる。
図１（ｂ）に示されるように、有機ＥＬ素子基板１００の表面、すなわち基板１の有機化合物層７等が配置された面上には、封止基板８が対向するように配置され、基板１上の有機発光層７等が外気と遮断されるように封止されている。図１（ｂ）に示されるように、封止基板８の基板１との対向側の中央部には、凹部８ａが形成されている。

また、図１（ｂ）に示されるように、封止基板８と基板１とは、封止基板８の外周に塗布されたシール材９により貼り合わされる。基板１上の有機発光層７等は、両基板１、８およびシール材９によって封止されることで、空気中の水分にさらされないように保たれる。また、基板１と封止基板８との間の封止空間には、酸素や窒素等の支燃性ガスが封入されている。

次に、有機化合物層７の構造について、詳細に説明する。図２は、有機化合物層７を含む有機ＥＬ素子の構成を模式的に示す断面図である。
図２に示されるように、基板１上に、陽極２ａ、正孔注入層７ａ、正孔輸送層７ｂ、有機発光層７ｃ、電子輸送層７ｄ、電子注入層７ｅおよび陰極５ａが、順次積層されて形成されている。陽極２ａ、正孔注入層７ａ、正孔輸送層７ｂ、有機発光層７ｃ、電子輸送層７ｄ、電子注入層７ｅおよび陰極５ａで、有機ＥＬ素子を構成する。なお、有機ＥＬ素子は、各層の材料特性によって、正孔・電子注入層や正孔・電子輸送層を含まないこともある。

正孔注入層７ａは、陽極２から有機発光層７ｃへの正孔注入効率を高めるために設けられている。また、正孔注入層７ａは、例えば、アリールアミン類やフタロシアニン類の有機化合物を、蒸着等により塗布することにより形成される。なお、材料は上記機能を満たすものであればよく、例示したものに限定されるものではない。
正孔輸送層７ｂは、正孔を円滑に有機発光層７ｃに移動させるためと、有機発光層７ｃに入った電子が陽極２側に移動してくるのを阻止するために設けられている。また、正孔輸送層７ｂは、例えば、アリールアミン類の有機化合物を蒸着等により塗布することにより形成される。なお、材料は上記機能を満たすものであればよく、例示したものに限定されるものではない。
有機発光層７ｃについては、後で詳述する。

電子輸送層７ｄは、電子を円滑に有機発光層７ｃに移動させるためと、有機発光層７ｃに入った正孔が電子輸送層７ｄに移動してくるのを阻止するために設けられる。また、電子輸送層７ｄは、例えば、アルミ錯体やオキサジアゾール類やトリアゾール類の有機化合物を、蒸着等により塗布することにより形成される。なお、材料は上記機能を満たすものであればよく、例示したものに限定されるものではない。
電子注入層７ｅは、陰極５からの有機発光層７ｃへの電子注入効率を高めるために設けられる。また、電子注入層７ｅは、例えば、リチウム等のアルカリ金属やフッ化リチウムや酸化リチウムやリチウム錯体を、蒸着等により塗布することにより形成される。なお、材料は上記機能を満たすものであればよく、例示したものに限定されるものではない。

次に、有機発光層７ｃの構成について、説明する。図２に示されるように、有機発光層７ｃは、第１の有機発光層７１ｃおよび第２の有機発光層７２ｃとから形成されている。
第１の有機発光層７１ｃは、正孔輸送層７ｂと第２の有機発光層７２ｃとの間に形成されている。第１の有機発光層７１ｃは、ホスト材料（固体媒体）に発光量子効率が高いドーパント（ゲスト材料）を微量（例えば１〜２％程度）混合して、正孔輸送層７ｂ上に蒸着等により塗布することにより形成される。

ホスト材料には、例えば、アルミニウム錯体やベリリウム錯体やＤＰＶＢｉが用いられる。ゲスト材料であるドーパントには、ペリエンやルブレンやＤＣＭやＤＣＪＴＢが用いられる。
第２の有機発光層７２ｃは、第１の有機発光層７１ｃと、電子輸送層７ｄとの間に、第１の有機発光層７１ｃに接して積層されて形成されている。第２の有機発光層７２ｃは、ホスト材料（固体媒体）のみで形成され、ドーパントを含有しない。

このように、ドーパントを含有する第１の有機発光層７１ｃと電子輸送層７ｄとの間に、ドーパントを含有しない第２の有機発光層７２ｃを介在させたので、ドーパントの励起子が電子輸送層７ｄに直接衝突するのを低減することができ、有機発光層７ｃと電子輸送層７ｄとの界面で励起錯体が形成されるのを低減することができ、高い発光量子効率を得ることができる。また、ホールブロッキング層を設けていないので、陽極２ａおよび陰極５ａの間に印加する駆動電圧を高くする必要もない。更に、ホールブロッキング層を新たに追加する必要がないため、ホールブロッキング層を形成する製造工程が増す必要もなく、製造コストが上昇することもない。
以上のように、本発明によれば、簡単な構造で、駆動電圧を上昇させることなく、高い発光量子効率を得ることができる。

好ましくは、第２の有機発光層７２ｃのホスト材料は、第１の有機発光層７１ｃのホスト材料と同一とする。このような構成にしたことにより、第２の有機発光層７２ｃの形成が同一装置内ででき、製造工程・装置を簡略化することができる。
また、好ましくは、第２の有機発光層７２ｃの膜厚は、第１の有機発光層７１ｃ中のドーパントの励起子拡散長（一般的に、１０ｎｍ程度）よりも厚くするとよい。すなわち、第２の有機発光層７２ｃの膜厚は１５ｎｍ以上とすることが好ましい。ここで、励起子とは、クーロン引力により互いに束縛された正孔および電子の対をいう。励起子は、陽極から注入される正孔と、陰極から注入される電子とが、第１の有機発光層７１ｃ内で再結合したときに発生し、励起子が基底状態に失活する過程で発光現象が生じる。
第２の有機発光層７２ｃの膜厚をドーパントの励起子の拡散長よりも厚くすることにより、基底状態に移るまでの間にドーパントの励起子が電子輸送層７ｄに衝突するのを確実に防止でき、ドーパントの励起子が電子輸送層７ｄに衝突する前に、必ずドーパントの励起子が基底状態に移り、有機発光層７ｃ内で効率よく発光させることができる。

また、励起子が基底状態に移るまでの間に、電子輸送層７ｄに衝突するのを確実に防止できるので、有機発光層７ｃと電子輸送層７ｄとの界面付近で、励起錯体を形成することはない。このように、励起子が効率よく発光に寄与することができ、高い発光量子効率を得ることができる。

以下、本発明の実施例および比較例について説明する。
実施例１．
板厚１３０ｎｍのガラス基板上にＩＴＯを用いて陽極２ａを形成し、陽極が形成されたガラス基板を真空蒸着機の基板ホルダーに固定して、真空度１×１０^−６Ｔｏｒｒまで減圧した。そして、化学式（１）の有機化合物（銅フタロシアニン）を、蒸着速度０．２ｎｍ／秒で２０ｎｍの膜厚となるように、陽極２ａ上に蒸着し、この層を正孔注入層７ａとした。

次に、化学式（２）の有機化合物（ＴＰＤ：トリフェニルアミン誘導体）を、蒸着速度０．２ｎｍ／秒で４０ｎｍの膜厚となるように、正孔注入層７ａ上に蒸着し、この層を正孔輸送層７ｂとした。

次に、ホスト材料として化学式（３）の有機化合物（ＤＰＶＢｉ）を蒸着速度０．５ｎｍ／秒で、発光性ドーパントとしての化学式（４）の有機化合物（ＤＣＪＴＢ）を蒸着速度０．００５ｎｍ／秒で、合わせて３０ｎｍの膜厚となるように、正孔輸送層７ｂ上に蒸着し、この層を第１の有機発光層７１ｃとした。次に、発光性ドーパントとしての化学式（４）の有機化合物（ＤＣＪＴＢ）が蒸着されないように、例えばシャッターで坩堝を塞いで、化学式（３）の有機化合物（ＤＰＶＢｉ）のみを、蒸着速度０．５ｎｍ／秒で、２０ｎｍとなるように第１の有機発光層７１ｃ上に蒸着し、この層を第２の有機発光層７２ｃとした。

次に、化学式（５）の有機化合物（Ａｌｑ３：トリスアルミニウム）を、蒸着速度０．２ｎｍ／秒で２０ｎｍの膜厚となるように、第２の有機発光層７２ｃ上に蒸着し、この層を電子輸送層７ｄとした。次に、フッ化リチウムを、蒸着速度０．０５ｎｍ／秒で５ｎｍの膜厚となるように電子輸送層７ｄ上に蒸着し、この層を電子注入層７ｅとした。次に、アルミニウムを、蒸着速度０．５ｎｍ／秒で１００ｎｍの膜厚となるように電子注入層７ｅ上に蒸着し、この層を陰極５ａとした。
このようにして積層形成された有機ＥＬ素子の陽極２ａおよび陰極５ａの間に駆動電圧を印加して輝度を測定したところ、３００ｃｄ／ｍ^２のオレンジ発光を得るのに、駆動電圧４．５Ｖ、電流効率８．０ｃｄ／Ａであった。

実施例２．
板厚１３０ｎｍのガラス基板上にＩＴＯを用いて陽極２ａを形成し、陽極が形成されたガラス基板を真空蒸着機の基板ホルダーに固定して、真空度１×１０^−６Ｔｏｒｒまで減圧した。そして、化学式（１）の有機化合物（銅フタロシアニン）を、蒸着速度０．２ｎｍ／秒で２０ｎｍの膜厚となるように、陽極２ａ上に蒸着し、この層を正孔注入層７ａとした。

次に、化学式（２）の有機化合物（ＴＰＤ）を、蒸着速度０．２ｎｍ／秒で４０ｎｍの膜厚となるように、正孔注入層７ａ上に蒸着し、この層を正孔輸送層７ｂとした。
次に、化学式（３）の有機化合物（ＤＰＶＢｉ）を蒸着速度０．５ｎｍ／秒で、発光性ドーパントとしての化学式（４）の有機化合物（ＤＣＪＴＢ）を蒸着速度０．００５ｎｍ／秒で、合わせて３０ｎｍの膜厚となるように、正孔輸送層７ｂ上に蒸着し、この層を第１の有機発光層７１ｃとした。次に、発光性ドーパントとしての化学式（４）の有機化合物（ＤＣＪＴＢ）が蒸着されないように、例えばシャッターで坩堝を塞いで、化学式（３）の有機化合物（ＤＰＶＢｉ）のみを蒸着速度０．５ｎｍ／秒で、５ｎｍとなるように、第１の有機発光層７１ｃ上に蒸着し、この層を第２の有機発光層７２ｃとした。

次に、化学式（５）の有機化合物（Ａｌｑ３）を、蒸着速度０．２ｎｍ／秒で２０ｎｍの膜厚となるように第２の有機発光層７２ｃ上に蒸着し、この層を電子輸送層７ｄとした。次に、フッ化リチウムを、蒸着速度０．０５ｎｍ／秒で５ｎｍの膜厚となるように電子輸送層７ｄ上に蒸着し、この層を電子注入層７ｅとした。次に、アルミニウムを、蒸着速度０．５ｎｍ／秒で１００ｎｍの膜厚となるように電子注入層７ｅ上に蒸着し、この層を陰極５ａとした。
なお、実施例１では、第２の有機発光層７２ｃの厚みが２０ｎｍであるのに対し、実施例２では、第２の有機発光層の厚みが５ｎｍである点で相違する。
このようにして積層形成された有機ＥＬ素子の陽極２ａおよび陰極５ａの間に駆動電圧を印加して輝度を測定したところ、３００ｃｄ／ｍ^２の黄色味のオレンジ発光を得るのに、駆動電圧５．３Ｖ、電流効率７．２ｃｄ／Ａであった。

従来例１．
板厚１３０ｎｍのガラス基板上にＩＴＯを用いて陽極を形成し、陽極が形成されたガラス基板を真空蒸着機の基板ホルダーに固定して、真空度１×１０^−６Ｔｏｒｒまで減圧した。そして、化学式（１）の有機化合物（銅フタロシアニン）を、蒸着速度０．２ｎｍ／秒で２０ｎｍの膜厚となるように陽極上に蒸着し、この層を正孔注入層とした。

次に、化学式（２）の有機化合物（ＴＰＤ）を、蒸着速度０．２ｎｍ／秒で４０ｎｍの膜厚となるように正孔注入層上に蒸着し、この層を正孔輸送層とした。
次に、化学式（３）の有機化合物（ＤＰＶＢｉ）を蒸着速度０．５ｎｍ／秒で、発光性ドーパントとしての化学式（４）の有機化合物（ＤＣＪＴＢ）を蒸着速度０．００５ｎｍ／秒で、合わせて３０ｎｍの膜厚となるように、正孔輸送層に蒸着し、この層を有機発光層とした。

次に、化学式（５）の有機化合物（Ａｌｑ３）を、蒸着速度０．２ｎｍ／秒で３０ｎｍの膜厚となるように有機発光層７ｃ上に蒸着し、この層を電子輸送層とした。次に、フッ化リチウムを、蒸着速度０．０５ｎｍ／秒で５ｎｍの膜厚となるように電子輸送層上に蒸着し、この層を電子注入層とした。次に、アルミニウムを、蒸着速度０．５ｎｍ／秒で１００ｎｍの膜厚となるように電子注入層上に蒸着し、この層を陰極とした。
このようにして積層形成された有機ＥＬ素子の陽極および陰極の間に駆動電圧を印加して輝度を測定したところ、３００ｃｄ／ｍ^２の黄色発光を得るのに、駆動電圧６．２Ｖ、電流効率６．１ｃｄ／Ａであった。

従来例２．
板厚１３０ｎｍのガラス基板上にＩＴＯを用いて陽極を形成し、陽極が形成されたガラス基板を真空蒸着機の基板ホルダーに固定して、真空度１×１０^−６Ｔｏｒｒまで減圧した。そして、化学式（１）の有機化合物（銅フタロシアニン）を、蒸着速度０．２ｎｍ／秒で２０ｎｍの膜厚となるように陽極上に蒸着し、この層を正孔注入層とした。

次に、化学式（２）の有機化合物（ＴＰＤ）を、蒸着速度０．２ｎｍ／秒で４０ｎｍの膜厚となるように、正孔注入層上に蒸着し、この層を正孔輸送層とした。
次に、化学式（３）の有機化合物（ＤＰＶＢｉ）を蒸着速度０．５ｎｍ／秒で、発光性ドーパントとしての化学式（４）の有機化合物（ＤＣＪＴＢ）を蒸着速度０．００５ｎｍ／秒で、合わせて３０ｎｍの膜厚となるように、正孔輸送層上に蒸着し、この層を有機発光層とした。

次に、化学式（６）の有機化合物（ＣＦ−Ｙ）を、蒸着速度０．３ｎｍ／秒で１０ｎｍの膜厚となるように、有機発光層上に蒸着し、この層をホールブロッキング層とした。
次に、化学式（５）の有機化合物（Ａｌｑ３）を、蒸着速度０．２ｎｍ／秒で３０ｎｍの膜厚となるように、ホールブロッキング層上に蒸着し、この層を電子輸送層とした。

次に、フッ化リチウムを、蒸着速度０．０５ｎｍ／秒で５ｎｍの膜厚となるように電子輸送層上に蒸着し、この層を電子注入層とした。次に、アルミニウムを、蒸着速度０．５ｎｍ／秒で１００ｎｍの膜厚となるように、電子注入層上に蒸着し、この層を陰極とした。
このようにして積層形成された有機ＥＬ素子の陽極および陰極の間に駆動電圧を印加して輝度を測定したところ、３００ｃｄ／ｍ^２のオレンジ発光を得るのに、駆動電圧６．５Ｖ、電流効率８．０ｃｄ／Ａであった。

実施例１、実施例２、従来例１および従来例２について、表１にまとめた。

表１に示されるように、実施例１および実施例２と、従来例１および従来例２とを比較すると、同じ輝度３００ｃｄ／ｍ^２を得るのに、実施例１および実施例２では、従来例１および従来例２と比較して、０．９〜２．０Ｖの駆動電圧の低減を実現することができた。また、同じ３００ｃｄ／ｍ^２を得るのに、実施例１および実施例２では、従来例１および従来例２と比較して、０〜１．１ｃｄ／Ａの電流効率の上昇を実現することができた。

従来例２では、ホールブロッキング層を設けているため、電流効率は、実施例１および実施例２のように高いが、駆動電圧は、実施例１および実施例２と比較して、１．２〜２．０Ｖも高い結果となった。実施例１と実施例２とを比較すると、第２の有機発光層７２ｃを励起子拡散長（一般的に、１０ｎｍ程度）よりも確実に大きく形成した実施例１の方が、実施例２よりも、駆動電圧では０．８Ｖ、電流効率では０．８ｃｄ／Ａ高い結果となった。なお、期待される発光色がオレンジであるところ、実際の有機ＥＬの発光色において、期待通りにオレンジとなったのは、実施例１および従来例２のみであり、その他は黄色または黄色味オレンジであった。

このような構成にしたことにより、簡単な構造で、駆動電圧を上昇させることなく、高い発光量子効率を得ることができる。
また、第２の有機発光層の膜厚を、有機発光層中の励起子拡散長よりも厚くすることにより、より効率的に、駆動電圧を上昇させることなく、高い発光量子効率を得ることができる。

以上の説明は、本発明を実施の形態を説明するものであり、本発明が以上の実施の形態に限定されるものではない。また、当業者であれば、以上の実施の形態の各要素を、本発明の範囲において、容易に変更、追加、変換することが可能である。
上記発明の実施態様では、パッシブ型有機ＥＬ装置として説明したが、アクティブ型有機ＥＬ表示装置にも本発明を適用できる。また、上記発明の実施態様では、有機ＥＬ表示装置として説明したが、有機ＥＬ照明装置等の表示以外の目的で製造された有機ＥＬ装置にも本発明を適用できる。

有機ＥＬ表示素子の構成を示す図であって、図１（ａ）は電極が形成される側から基板を観察した状況を示す模式図であり、図１（ｂ）は図１（ａ）のＸ−Ｘにおける断面図である。有機化合物層７を含む有機ＥＬ素子の構成を模式的に示す断面図である。

符号の説明

１基板
２陽極配線
２ａ陽極
３開口部
４絶縁膜
５陰極配線
５ａ陰極
６陰極隔壁
７有機化合物層
７ａ正孔注入層
７ｂ正孔輸送層
７ｃ有機発光層
７１ｃ第１の有機発光層
７２ｃ第２の有機発光層
７ｄ電子輸送層
７ｅ電子注入層
８封止基板
９シール材
１０捕水剤
１００有機ＥＬ素子基板
１００ａ表示領域

Claims

陽極と、陰極と、上記陽極および上記陰極の間に配置された有機発光層とを備え、
上記有機発光層は、
ドーパントを含有する第１の有機発光層と、
上記第１の有機発光層と上記陰極との間に、上記第１の有機発光層に接して配置され、ドーパントを含有しない第２の有機発光層とから構成されたことを特徴とする有機ＥＬ素子。
上記第２の有機発光層の膜厚は、上記ドーパントの励起子拡散長よりも厚いことを特徴とする請求項１に記載の有機ＥＬ素子。
上記第２の有機発光層のホスト材料は、上記第１の有機発光層のホスト材料と同じである請求項１または２に記載の有機ＥＬ素子。