JP2010033973A - Organic electroluminescent element - Google Patents

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伸弘 井出
Nobuhiro Ito
宜弘 伊藤
Hiroya Tsuji
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an organic electroluminescent element in which light emission is possible at high luminance and high efficiency, in which the occurrence of faults such as increase of driving voltage, the occurrence of an undesirable voltage rise and a short circuit or the like are suppressed, and which has superior productivity. <P>SOLUTION: In the organic electroluminescent element A, between an anode 1 and a cathode 2, a plurality of light-emitting layers 4 equipped with organic light-emitting layers are laminated via an intermediate layer 3. The intermediate layer 3 is constituted of a first layer 3a including a conductive body of which specific resistance at 23°C is 1×10<SP>5</SP>Ωcm or less, a second layer 3b composed of a metal compound film-formed by a gas phase method of film-forming energy of 10 eV or less, and a third layer 3c containing at least one of alkaline metal, alkaline-earth metal, and these oxides. Then, the first layer 3a, the second layer 3b, and the third layer 3c are laminated in this order from the cathode 2 side. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、照明光源や液晶表示器用バックライト、フラットパネルディスプレイ等に用いられる有機エレクトロルミネッセンス素子に関し、詳しくは、複数の有機発光層を備え、高輝度且つ高効率で発光する有機エレクトロルミネッセンス素子に関する。   The present invention relates to an organic electroluminescence element used for an illumination light source, a backlight for a liquid crystal display, a flat panel display, and the like. Specifically, the present invention relates to an organic electroluminescence element that includes a plurality of organic light emitting layers and emits light with high brightness and high efficiency. .

有機エレクトロルミネッセンス素子と称される有機発光素子の一例として、透明基板の一面に透明電極(陽極1)、ホール輸送層、有機発光層(有機有機発光層)、電子注入層、電極(陰極2)が順次積層して形成されたものが挙げられる。この有機エレクトロルミネッセンス素子Aの陽極1と陰極2の間に電圧が印加されると、電子注入層を介して有機発光層に注入された電子と、ホール輸送層を介して有機発光層に注入されたホールとが、有機発光層内で再結合して発光が起こり、この光が透明電極及び透明基板を通して外部に出射する。   As an example of an organic light-emitting device called an organic electroluminescence device, a transparent electrode (anode 1), a hole transport layer, an organic light-emitting layer (organic organic light-emitting layer), an electron injection layer, and an electrode (cathode 2) are provided on one surface of a transparent substrate. Are formed by sequentially laminating. When a voltage is applied between the anode 1 and the cathode 2 of the organic electroluminescence element A, electrons injected into the organic light emitting layer through the electron injection layer and injected into the organic light emitting layer through the hole transport layer. The holes recombine in the organic light emitting layer to emit light, and this light is emitted to the outside through the transparent electrode and the transparent substrate.

有機エレクトロルミネッセンス素子Aは、自発光であること、比較的高効率の発光特性を示すこと、各種の色調で発光可能であること等の特長を有し、表示装置、例えばフラットパネルディスプレイ等の発光体として、あるいは光源、例えば液晶表示機用バックライトや照明としての活用が期待されており、一部では既に実用化されている。   The organic electroluminescence element A has features such as self-emission, relatively high-efficiency emission characteristics, and capable of emitting light in various colors, and emits light from a display device such as a flat panel display. It is expected to be used as a body or as a light source, for example, a backlight for a liquid crystal display or illumination, and a part thereof has already been put into practical use.

しかし、有機エレクトロルミネッセンス素子Aは、その輝度と寿命とがトレードオフの関係にあり、より鮮明な画像、あるいは明るい照明光を得るために輝度を増大させると、寿命が短くなるという問題点を有する。   However, the organic electroluminescent element A has a problem that the luminance and the lifetime are in a trade-off relationship, and the lifetime is shortened when the luminance is increased to obtain a clearer image or bright illumination light. .

この問題を解決するため、近年、陽極1と陰極2の間に有機発光層を複数備え、且つ各有機発光層間が電気的に接続された有機発光素子が提案されている(例えば特許文献1−5参照)。   In order to solve this problem, in recent years, an organic light emitting device having a plurality of organic light emitting layers between the anode 1 and the cathode 2 and electrically connecting each organic light emitting layer has been proposed (for example, Patent Document 1). 5).

図3はこのような有機エレクトロルミネッセンス素子Aの構造の一例を示す。図示の例では、透明な基板5の一面に設けられた陽極1と陰極2との間に有機発光層を含む複数の発光層4a,4bが設けられ、且つ隣接する発光層4a,4bの間には中間層3が介在している。陽極1は光透過性の電極として、陰極2は光反射性の電極として形成されている。尚、図3では、発光層4a,4b中で有機発光層の両側に設けられる電子注入層とホール輸送層の図示が省略されている。   FIG. 3 shows an example of the structure of such an organic electroluminescence element A. In the illustrated example, a plurality of light emitting layers 4a and 4b including an organic light emitting layer are provided between an anode 1 and a cathode 2 provided on one surface of a transparent substrate 5, and between adjacent light emitting layers 4a and 4b. The intermediate layer 3 is interposed between the two. The anode 1 is formed as a light transmissive electrode, and the cathode 2 is formed as a light reflective electrode. In FIG. 3, the electron injection layer and the hole transport layer provided on both sides of the organic light emitting layer in the light emitting layers 4a and 4b are not shown.

本例では、複数の発光層4a,4bが中間層3を介して電気的に接続されることで、各発光層a,4bが直列的に接続され、陽極1と陰極2の間に電圧が印加された場合に各発光層4a,4b中の有機発光層が同時に発光する。このため、有機エレクトロルミネッセンス素子Aからは、各発光層4a,4b中の有機発光層からの光が合算した光が出射し、通電量に対する発光輝度が従来型の有機エレクトロルミネッセンス素子Aよりも向上する。これにより、上記のような有機エレクトロルミネッセンス素子Aにおける輝度−寿命のトレードオフが回避される。   In this example, the plurality of light emitting layers 4 a and 4 b are electrically connected via the intermediate layer 3, so that the light emitting layers a and 4 b are connected in series, and a voltage is applied between the anode 1 and the cathode 2. When applied, the organic light emitting layers in the light emitting layers 4a and 4b emit light simultaneously. For this reason, from the organic electroluminescent element A, the light which the light from the organic light emitting layer in each light emitting layer 4a, 4b adds is radiate | emitted, and the light-emission brightness with respect to the amount of electricity supply improves rather than the conventional organic electroluminescent element A To do. This avoids the brightness-lifetime tradeoff in the organic electroluminescent element A as described above.

上記中間層3の構成として現在知られている一般的なものとしては、例えば、(1)BCP:Cs/V25、(2)BCP:Cs/NPD:V25、(3)Li錯体とAlのその場反応生成物、(4)Alq:Li/ITO/ホール輸送材料、(5)金属−有機混合層、(6)アルカリ金属およびアルカリ土類金属を含む酸化物等がある(「:」は2種の材料の混合を、「/」は前後の組成物の積層を表す)。 Commonly known configurations of the intermediate layer 3 include, for example, (1) BCP: Cs / V 2 O 5 , (2) BCP: Cs / NPD: V 2 O 5 , (3) In-situ reaction product of Li complex and Al, (4) Alq: Li / ITO / hole transport material, (5) metal-organic mixed layer, (6) oxide containing alkali metal and alkaline earth metal, etc. (":" Represents a mixture of two materials, and "/" represents a stack of preceding and following compositions).

しかしながら、上記従来技術のように複数の有機発光層を仕切る中間層3を設けると、駆動電圧の増大や、好ましくない電圧上昇の発生を招く恐れがある。   However, if the intermediate layer 3 for partitioning a plurality of organic light emitting layers is provided as in the above prior art, an increase in driving voltage and an undesirable increase in voltage may occur.

また、中間層を有する有機エレクトロルミネッセンス素子においては、中間層及びこの中間層に隣接する発光層の界面に発生するダメージの問題もある。すなわち、中間層の形成時にスパッタ等により高エネルギーの粒子が発光層の表面に衝突すると、前記粒子が有機層の内部へ侵入し、有機材料が分解して発光層の層構造が破壊されたり、有機材料と粒子間での副反応が起こったりし、その結果、中間層と発光層との界面での電流注入障壁が増大して駆動電圧が上昇したり、素子寿命が低下したり、発光特性が低下したりする。
特開平11−329748号公報 特開2003−272860号公報 特開2005−135600号公報 特開2006−332048号公報 特開2006−173550号公報
Moreover, in the organic electroluminescent element which has an intermediate | middle layer, there also exists a problem of the damage generate | occur | produced in the interface of an intermediate | middle layer and the light emitting layer adjacent to this intermediate | middle layer. That is, when high energy particles collide with the surface of the light emitting layer by sputtering or the like when forming the intermediate layer, the particles penetrate into the organic layer, the organic material is decomposed and the layer structure of the light emitting layer is destroyed, Side reactions between organic materials and particles may occur, resulting in an increase in current injection barrier at the interface between the intermediate layer and the light emitting layer, resulting in an increase in driving voltage, a decrease in device lifetime, and emission characteristics. Or drop.
Japanese Patent Laid-Open No. 11-329748 JP 2003-272860 A JP 2005-135600 A JP 2006-332048 A JP 2006-173550 A

本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、高輝度かつ高効率での発光が可能であり、且つ、駆動電圧の増大、好ましくない電圧上昇の発生が抑制されると共に素子寿命を長寿命化し得る有機エレクトロルミネッセンス素子を提供することを目的とするものである。   The present invention has been made in view of the above points, and can emit light with high luminance and high efficiency, and can suppress an increase in driving voltage and an undesirable voltage increase, and also extend the lifetime of the element. An object of the present invention is to provide an organic electroluminescence device that can have a long lifetime.

本発明に係る有機エレクトロルミネッセンス素子Aでは、陽極1と陰極2の間に、有機発光層を備える複数の発光層4が中間層3を介して積層している。前記中間層3は、23℃での比抵抗1×105Ωcm以下の導電体を含有する第一層3aと、10eV以下の成膜エネルギーの気相法で成膜された金属化合物からなる第二層3bと、アルカリ金属、アルカリ土類金属、並びにこれらの酸化物のうち少なくとも一種を含有する第三層3cとで構成され、且つ陰極2側から順に前記第一層3a、第二層3b及び第三層3cが積層している。 In the organic electroluminescent element A according to the present invention, a plurality of light emitting layers 4 each including an organic light emitting layer are laminated via an intermediate layer 3 between an anode 1 and a cathode 2. The intermediate layer 3 includes a first layer 3a containing a conductor having a specific resistance of 1 × 10 5 Ωcm or less at 23 ° C. and a metal compound formed by a vapor phase method having a film formation energy of 10 eV or less. The first layer 3a and the second layer 3b are composed of a two-layer 3b and an alkali metal, an alkaline earth metal, and a third layer 3c containing at least one of these oxides. And the 3rd layer 3c is laminated | stacked.

本発明によれば、中間層3を構成する比抵抗の小さい第一層3aが電荷分離層として機能すると共に第三層3cが電子注入層として機能することで、中間層3からその両側の発光層4への良好な電荷移動を確保することができる。また、中間層3の形成時には、第三層3cに積層して、低エネルギーで成膜された第二層3bを設けることができ、第二層3bの形成時に下地となる発光層4が第三層3cによって保護されて下地へのダメージが抑制され、更に第二層3bに積層して第一層3aを設けることができ、第一層3aの形成時に下地となる発光層4や第三層3cへのダメージが第二層3bによって保護されて下地へのダメージが抑制される。このため、中間層3の形成時に中間層及びこの中間層に隣接する発光層へのダメージが抑制され、中間層3内、並びに中間層3から発光層4への電荷移動が良好に維持される。   According to the present invention, the first layer 3a having a small specific resistance constituting the intermediate layer 3 functions as a charge separation layer and the third layer 3c functions as an electron injection layer, so that light emission from the intermediate layer 3 on both sides thereof can be achieved. Good charge transfer to the layer 4 can be ensured. Further, when the intermediate layer 3 is formed, the second layer 3b formed with low energy can be provided by being stacked on the third layer 3c. When the second layer 3b is formed, the light emitting layer 4 serving as a base is the first layer 3b. It is protected by the three layers 3c and damage to the base is suppressed, and further, the first layer 3a can be provided by being laminated on the second layer 3b. Damage to the layer 3c is protected by the second layer 3b, and damage to the base is suppressed. For this reason, when the intermediate layer 3 is formed, damage to the intermediate layer and the light emitting layer adjacent to the intermediate layer is suppressed, and charge transfer from the intermediate layer 3 and from the intermediate layer 3 to the light emitting layer 4 is favorably maintained. .

上記第二層3bはモリブデン化合物を含有することが好ましい。この場合、第二層3bの形成時に要する成膜エネルギーが更に低減されて、第二層3bの形成時の下地へのダメージが更に抑制されると共に、第一層3aの形成時の成膜ダメージも更に抑制されて、層間の界面での電荷輸送性が更に高く維持される。   The second layer 3b preferably contains a molybdenum compound. In this case, the film formation energy required when the second layer 3b is formed is further reduced, and damage to the base during the formation of the second layer 3b is further suppressed, and film formation damage during the formation of the first layer 3a is further suppressed. Is further suppressed, and the charge transport property at the interface between the layers is further maintained.

また、上記第二層3bがチタン化合物を含有することも好ましい。この場合、大きなエネルギーギャップを有するチタン化合物によって第二層3bが光学的に優れたものとなり、またこの第二層3bが緻密な膜となって、第一層3aの形成時の成膜ダメージが更に抑制され、中間層3内、並びに中間層3から発光層4への電荷移動が更に高く維持される。   The second layer 3b preferably contains a titanium compound. In this case, the titanium compound having a large energy gap makes the second layer 3b optically excellent, and the second layer 3b becomes a dense film, which causes film formation damage when the first layer 3a is formed. Further, the charge transfer in the intermediate layer 3 and from the intermediate layer 3 to the light emitting layer 4 is further maintained.

また、上記第二層3bがホウ素化合物を含有することも好ましい。この場合、第二層3bの形成時に要する成膜エネルギーが更に低減されて、第二層3bの形成時の下地へのダメージが更に抑制されると共に、第一層3aの形成時の成膜ダメージも更に抑制されて、中間層3内、並びに中間層3から発光層4への電荷移動が更に高く維持される。   The second layer 3b preferably contains a boron compound. In this case, the film formation energy required when the second layer 3b is formed is further reduced, and damage to the base during the formation of the second layer 3b is further suppressed, and film formation damage during the formation of the first layer 3a is further suppressed. Is further suppressed, and the charge transfer in the intermediate layer 3 and from the intermediate layer 3 to the light emitting layer 4 is maintained at a higher level.

本発明によれば、高輝度かつ高効率での発光が可能であり、且つ、駆動電圧の増大、好ましくない電圧上昇の発生が抑制されると共に素子寿命を長寿命化し得るものである。   According to the present invention, it is possible to emit light with high brightness and high efficiency, and it is possible to suppress an increase in driving voltage and an undesirable voltage increase and to extend the lifetime of the element.

以下、本発明を実施するための最良の形態を説明する。   Hereinafter, the best mode for carrying out the present invention will be described.

図1に有機エレクトロルミネッセンス素子Aの構造の一例を示す。図示の例では、陽極1となる電極と陰極2となる電極の間に有機発光層を含む発光層4及び中間層3を介在させている。発光層4としては複数の発光層4a,4bが電極の積層方向に積層し、且つ互いに隣り合う発光層4a,4bの間には中間層3が介在している。更に、一方の電極(陽極1)が、透明な基板5の表面に積層している。陽極1は光透過性の電極として、陰極2は光反射性の電極として形成されている。   An example of the structure of the organic electroluminescence element A is shown in FIG. In the illustrated example, a light emitting layer 4 and an intermediate layer 3 including an organic light emitting layer are interposed between an electrode to be the anode 1 and an electrode to be the cathode 2. As the light-emitting layer 4, a plurality of light-emitting layers 4a and 4b are stacked in the electrode stacking direction, and the intermediate layer 3 is interposed between the light-emitting layers 4a and 4b adjacent to each other. Furthermore, one electrode (anode 1) is laminated on the surface of the transparent substrate 5. The anode 1 is formed as a light transmissive electrode, and the cathode 2 is formed as a light reflective electrode.

本実施形態では、発光層4として二層の発光層4a,4bが設けられているが、中間層3を介して更に多数の発光層4が積層していても良い。発光層4の積層数は特に制限されないが、層数が増大すると光学的及び電気的な素子設計の難易度が増大するので、五層以内が好ましい。尚、一般的な有機エレクトロルミネッセンス素子Aと同様に発光層4a,4b中には有機発光層と陽極1や陰極2の間にホール注入層、ホール輸送層、電子輸送層、電子注入層等が設けられても良いが、これらの層は、図1中では図示が省略されている。   In the present embodiment, the two light emitting layers 4 a and 4 b are provided as the light emitting layer 4, but a larger number of light emitting layers 4 may be laminated via the intermediate layer 3. The number of stacked light emitting layers 4 is not particularly limited. However, the increase in the number of layers increases the difficulty of designing optical and electrical elements. As in the general organic electroluminescence device A, the light emitting layers 4a and 4b include a hole injection layer, a hole transport layer, an electron transport layer, an electron injection layer, etc. between the organic light emitting layer and the anode 1 or the cathode 2. These layers may be provided, but these layers are not shown in FIG.

中間層3は、23℃での比抵抗が1×105Ωcm以下の導電体を含有する第一層3a、低エネルギーで成膜された金属化合物からなる第二層3b、及びアルカリ金属またはアルカリ土類金属、並びにこれらの酸化物のうち少なくとも一種を含有する第三層3cが、陰極2側からこの順番に順次積層した構造を有している。 The intermediate layer 3 includes a first layer 3a containing a conductor having a specific resistance at 23 ° C. of 1 × 10 5 Ωcm or less, a second layer 3b made of a metal compound formed with low energy, and an alkali metal or alkali The third layer 3c containing an earth metal and at least one of these oxides has a structure in which the cathode 2 is sequentially laminated in this order.

第一層3aを構成する比抵抗1×105Ωcm以下の導電体としては、一般に導電材料として知られる材料であれば特に限定されず、たとえば金属、金属酸化物、電気伝導性化合物などから適宜選定される。この導電体の具体例としては、Al、Cu、Ni、Ag、Au、Tiなどの金属、CuI、ZnSe、ZnS、CuSeなどの金属化合物、ITO(インジウム−スズ酸化物)、SnO2、ZnO、IZO(インジウム−亜鉛酸化物)などの金属酸化物、カーボンナノチューブ、フラーレンなどの炭素化合物などが挙げられる。また、第一層3aを構成する導電体は一種に限定されない。例えば第一層3aが、インジウムとスズ、インジウムと亜鉛、アルミとガリウム、ガリウムと亜鉛、チタンとニオブなど、前記のいずれかの金属から選択される複数の金属で構成されても良く、あるいはこれらの金属や、金属酸化物、金属化合物、その他の導電体から選択される二種以上の導電体が組み合わさった混合物で構成されても良い。第一層3aを構成する導電体中の金属の酸化数や、複数の導電体の混合比率等は、第一層3aの膜質や熱安定性、電気的特性が良好なものとなるように適宜設定される。 The conductor having a specific resistance of 1 × 10 5 Ωcm or less constituting the first layer 3a is not particularly limited as long as it is a material generally known as a conductive material. For example, a metal, a metal oxide, an electrically conductive compound, etc. Selected. Specific examples of this conductor include metals such as Al, Cu, Ni, Ag, Au, and Ti, metal compounds such as CuI, ZnSe, ZnS, and CuSe, ITO (indium-tin oxide), SnO 2 , ZnO, Examples thereof include metal oxides such as IZO (indium-zinc oxide), carbon compounds such as carbon nanotubes and fullerenes. Moreover, the conductor which comprises the 1st layer 3a is not limited to 1 type. For example, the first layer 3a may be composed of a plurality of metals selected from any one of the above metals such as indium and tin, indium and zinc, aluminum and gallium, gallium and zinc, titanium and niobium, or the like. Or a mixture of two or more conductors selected from metal oxides, metal oxides, metal compounds, and other conductors. The oxidation number of the metal in the conductor constituting the first layer 3a, the mixing ratio of the plurality of conductors, etc. are appropriately set so that the film quality, thermal stability and electrical characteristics of the first layer 3a are good. Is set.

第一層3aの厚みは、好ましくは10nm以下であり、より好ましくは5nm以下である。このように第一層3aが薄膜に形成されることで、第一層3aの比抵抗が小さいにもかかわらず、第一層3aの横方向(有機エレクトロルミネッセンス素子Aの積層方向と直交する方向)への電流伝導が無視できるレベルにまで低減され、意図した発光領域以外の領域での発光が抑制される。特に、第一層3aの厚み(nm)を第一層3aの比抵抗(Ωcm)で除した値が104(nm/Ωcm)以下になることが好ましい。 The thickness of the first layer 3a is preferably 10 nm or less, more preferably 5 nm or less. By forming the first layer 3a as a thin film in this manner, the lateral direction of the first layer 3a (the direction orthogonal to the stacking direction of the organic electroluminescence element A), although the specific resistance of the first layer 3a is small. ) Is reduced to a negligible level, and light emission in a region other than the intended light-emitting region is suppressed. In particular, the value obtained by dividing the thickness (nm) of the first layer 3a by the specific resistance (Ωcm) of the first layer 3a is preferably 10 4 (nm / Ωcm) or less.

第一層3aは、上記比抵抗1×105Ωcm以下の導電体に加えて、添加材として金属またはその化合物を含有しても良い。当該添加材の比抵抗は特に制限されない。前記金属は、タングステン、モリブデン、レニウム、バナジウム、ルテニウム、及びアルミニウムから選択される少なくとも一種であることが好ましい。これらの金属またはその化合物が第一層3aに含有されることで、第一層3aの電荷注入性が向上し、中間層3のキャリア注入性が更に優れたものとなる。第一層3a中の前記金属またはその化合物の含有量は、第一層3aの比抵抗が本発明の趣旨を逸脱しない範囲であれば特に限定されないが、通常0.1〜20重量%の範囲が好ましい。 The first layer 3a may contain a metal or a compound thereof as an additive in addition to the conductor having a specific resistance of 1 × 10 5 Ωcm or less. The specific resistance of the additive is not particularly limited. The metal is preferably at least one selected from tungsten, molybdenum, rhenium, vanadium, ruthenium, and aluminum. By containing these metals or compounds thereof in the first layer 3a, the charge injection property of the first layer 3a is improved, and the carrier injection property of the intermediate layer 3 is further improved. The content of the metal or the compound thereof in the first layer 3a is not particularly limited as long as the specific resistance of the first layer 3a does not depart from the spirit of the present invention, but is usually in the range of 0.1 to 20% by weight. Is preferred.

また、第一層3aは、更に有機化合物や非導電性の無機絶縁物などを含有していてもよい。前記無機絶縁物としては、第一層3aを構成する導電体と混合して成膜可能であれば、特に制限されないが、例えば、フッ化リチウムやフッ化マグネシウム等の金属フッ化物;塩化ナトリウム、塩化マグネシウムなどに代表される金属塩化物などの金属ハロゲン化物;アルミニウム、コバルト、ジルコニウム、チタン、バナジウム、ニオブ、クロム、タンタル、タングステン、マンガン、モリブデン、ルテニウム、鉄、ニッケル、銅、ガリウム、亜鉛などの各種金属の酸化物、窒化物、炭化物、酸化窒化物等(前記比抵抗1×105Ωcm以下の導電体に該当するものを除く)が挙げられる。無機絶縁物の具体例としては、例えばAl23、MgO、酸化鉄、AlN、SiN、SiC、SiON、BN、SiO2、SiOなどの、絶縁物となる酸化物、窒化物、珪素化合物、炭素化合物等から、適宜選択して使用される。 The first layer 3a may further contain an organic compound, a nonconductive inorganic insulator, or the like. The inorganic insulator is not particularly limited as long as it can be mixed with a conductor constituting the first layer 3a and formed into a film. For example, a metal fluoride such as lithium fluoride or magnesium fluoride; Metal halides such as metal chlorides typified by magnesium chloride; aluminum, cobalt, zirconium, titanium, vanadium, niobium, chromium, tantalum, tungsten, manganese, molybdenum, ruthenium, iron, nickel, copper, gallium, zinc, etc. And various metal oxides, nitrides, carbides, oxynitrides, etc. (excluding those corresponding to the conductor having a specific resistance of 1 × 10 5 Ωcm or less). Specific examples of the inorganic insulator include, for example, Al 2 O 3 , MgO, iron oxide, AlN, SiN, SiC, SiON, BN, SiO 2 , SiO, etc. It is used by appropriately selecting from carbon compounds and the like.

これらの絶縁物は、可視光領域の吸収が小さく、あるいは屈折率が低いものから選択されることが好ましく、この場合には、第一層3aの光吸収率や屈折率が低下し、結果として素子内部での反射や吸収が低減する。このため、発光層4で生じた光が外部に放出される際のロスが低減する。特に、導電性を有しない金属酸化物、金属ハロゲン化物、金属窒化物、金属炭化物、炭素化合物、珪素化合物のいずれかであることが、耐熱性、安定性、光学的な観点から好ましい。層中での導電性金属酸化物とその他の物質との混合比率は、第一層3aの比抵抗が1×105Ωcm以下の範囲であれば、任意に設定される。 These insulators are preferably selected from those having low absorption in the visible light region or having a low refractive index. In this case, the light absorption rate and the refractive index of the first layer 3a are reduced, and as a result, Reflection and absorption inside the device are reduced. For this reason, the loss when the light generated in the light emitting layer 4 is emitted to the outside is reduced. In particular, any one of metal oxides, metal halides, metal nitrides, metal carbides, carbon compounds, and silicon compounds having no electrical conductivity is preferable from the viewpoints of heat resistance, stability, and optical properties. The mixing ratio of the conductive metal oxide and other substances in the layer is arbitrarily set as long as the specific resistance of the first layer 3a is in the range of 1 × 10 5 Ωcm or less.

第二層3bは、10eV以下の成膜エネルギーの気相法で成膜される。成膜エネルギーは、Pfeiffer社製の型番PPM442等のエネルギー分析装置を用いて、成膜時の雰囲気中における気体分子の運動エネルギーを解析することで導出される。尚、スパッタ等のような成膜時の雰囲気中にアルゴンや酸素等のように膜形成材料以外の分子が共存する場合には、雰囲気中の各種分子のうち最も高いエネルギーを有する分子のエネルギーを成膜エネルギーとする。10eV以下の成膜エネルギーの気相法としては、例えば抵抗加熱蒸着、EB蒸着、レーザー加熱蒸着、対向ターゲットを用いたスパッタなどが挙げられる。   The second layer 3b is formed by a vapor phase method with a film formation energy of 10 eV or less. The film formation energy is derived by analyzing the kinetic energy of gas molecules in the atmosphere during film formation using an energy analyzer such as model number PPM442 manufactured by Pfeiffer. When molecules other than the film forming material such as argon and oxygen coexist in the atmosphere during film formation such as sputtering, the energy of the molecule having the highest energy among the various molecules in the atmosphere is set. Deposition energy is assumed. Examples of the vapor phase method with a film formation energy of 10 eV or less include resistance heating evaporation, EB evaporation, laser heating evaporation, and sputtering using a counter target.

第二層3bを構成する金属化合物は、例えばLi2MoO4、Na2MoO4、MoO3、TiO2、LiBO2、Li247、B23、LiAlO2、LiNBO3、ZnSe、ZnS、ZnTe、Bi2Se3、Li2GeO3、LiTaO3、LiSiO3などのような、半導体性を示す化合物や、アルカリ金属、アルカリ土類金属若しくは希土類金属と他の金属とを含む化合物などから適宜選定される。特に当該金属化合物が、Mo、Ti、Bのいずれかの金属の化合物であることが好ましい。前記金属化合物がMoの化合物又はBの化合物である場合には、より低い成膜エネルギーで第二層3bの成膜が可能になると共に、当該第二層3bにより、第一層3aの成膜時のダメージの抑制作用が更に優れたものとなる。一方、前記金属化合物がTiの化合物である場合には、金属化合物のエネルギーギャップが大きくなることから第二層3bが光学的に優れた層になると共に、この第二層3bが緻密な膜として形成されて第一層3aの成膜時のダメージの抑制作用が更に優れたものとなり、界面での電荷輸送性を高く保つことができる。 Examples of the metal compound constituting the second layer 3b include Li 2 MoO 4 , Na 2 MoO 4 , MoO 3 , TiO 2 , LiBO 2 , Li 2 B 4 O 7 , B 2 O 3 , LiAlO 2 , LiNBO 3 , ZnSe. , ZnS, ZnTe, Bi 2 Se 3 , Li 2 GeO 3 , LiTaO 3 , LiSiO 3, etc., compounds showing semiconductivity, compounds containing alkali metals, alkaline earth metals or rare earth metals and other metals It is selected as appropriate. In particular, the metal compound is preferably a metal compound of any one of Mo, Ti, and B. When the metal compound is a Mo compound or a B compound, the second layer 3b can be formed with lower film formation energy, and the second layer 3b can form the first layer 3a. The effect of suppressing damage at the time is further improved. On the other hand, when the metal compound is a Ti compound, the energy gap of the metal compound is increased, so that the second layer 3b becomes an optically superior layer, and the second layer 3b becomes a dense film. As a result, the effect of suppressing damage during film formation of the first layer 3a is further improved, and the charge transport property at the interface can be kept high.

この第二層3bの厚みは、好ましくは1nm〜100nmの範囲、より好ましくは1nm〜50nmの範囲とする。この第二層3bの厚みが薄すぎると第一層3aの形成時のダメージ低減等の作用が充分に発揮されないおそれがあり、またこの厚みが厚すぎると駆動電圧が充分に低減されないおそれがある。   The thickness of the second layer 3b is preferably in the range of 1 nm to 100 nm, more preferably in the range of 1 nm to 50 nm. If the thickness of the second layer 3b is too thin, there is a possibility that actions such as damage reduction at the time of forming the first layer 3a may not be sufficiently exhibited. If the thickness is too thick, the driving voltage may not be sufficiently reduced. .

第三層3cは、アルカリ金属、アルカリ土類金属、並びにこれらの酸化物のうち少なくとも一種を含有する。具体的には、例えば第三層3cが、リチウム、セシウム、ナトリウム、ストロンチウム、マグネシウム、カルシウム、イットリウム、サマリウムなどの金属や、これらの金属の酸化物等を含有する。前記金属や酸化物は、一種単独で使用され、或いは二種以上が併用される。第三層3cを構成する酸化物における金属の酸化数や、複数種の金属、酸化物の混合比率等は、第三層3cの膜質や熱安定性、電気的特性が良好なものとなるように適宜設定される。   The third layer 3c contains at least one of alkali metals, alkaline earth metals, and oxides thereof. Specifically, for example, the third layer 3c contains a metal such as lithium, cesium, sodium, strontium, magnesium, calcium, yttrium, and samarium, and an oxide of these metals. The said metal and oxide are used individually by 1 type, or 2 or more types are used together. The oxidation number of the metal in the oxide constituting the third layer 3c, the mixing ratio of plural kinds of metals and oxides, etc., so that the film quality, thermal stability and electrical characteristics of the third layer 3c are good. Is set as appropriate.

第三層3cの厚みは適宜設定されるが、第三層3cが金属で構成される場合には前記厚みが0.1〜5nmの範囲であることが好ましく、第三層3cが金属酸化物で構成される場合には前記厚みが0.5nm〜20nmの範囲であることが好ましい。   Although the thickness of the 3rd layer 3c is set suitably, when the 3rd layer 3c is comprised with a metal, it is preferable that the said thickness is the range of 0.1-5 nm, and the 3rd layer 3c is a metal oxide. In the case where the thickness is comprised, the thickness is preferably in the range of 0.5 nm to 20 nm.

また、第三層3cは、上記金属及び酸化物以外の有機化合物や無機物質を含有しても良い。たとえば第三層3cが、Al、Cu、Ni、Ag、Au、Ti等の金属、LiF、Li2O、NaF、CsF、SiO2、SiO等の金属ハロゲン化物や金属酸化物などを含有していてもよい。このように第三層3cが二種以上の成分を含有することで、単独では安定性が悪い成分の安定性を向上させたり、単独の成分では膜質や隣接する層との密着性等の特性が悪くなる場合の前記特性の改善を図ったり、成膜性を向上したりすることができる。 The third layer 3c may contain an organic compound or an inorganic substance other than the metal and oxide. For example, the third layer 3c contains a metal such as Al, Cu, Ni, Ag, Au, or Ti, a metal halide such as LiF, Li 2 O, NaF, CsF, SiO 2 , or SiO, or a metal oxide. May be. As described above, the third layer 3c contains two or more kinds of components, so that the stability of a component that is not stable by itself is improved, or the properties such as film quality and adhesion to an adjacent layer are obtained by a single component. The above-described characteristics can be improved when the film becomes worse, or the film forming property can be improved.

有機エレクトロルミネッセンス素子Aを作製するにあたっては、基板上に電極(陽極1)を形成した後、発光層4を形成し、更に中間層3と発光層とを所定数積層して形成した後、最上段に電極(陰極2)を形成する。各電極と発光層は、従来から有機エレクトロルミネッセンス素子Aの作製のために行われている塗布法や蒸着法等の適宜の手法で形成される。   In producing the organic electroluminescent element A, after forming an electrode (anode 1) on a substrate, a light emitting layer 4 is formed, and a predetermined number of intermediate layers 3 and light emitting layers are stacked, An electrode (cathode 2) is formed on the upper stage. Each electrode and the light emitting layer are formed by an appropriate method such as a coating method or a vapor deposition method which has been conventionally performed for producing the organic electroluminescence element A.

中間層3の形成の際は、発光層に対して第三層3c、第二層3b、第一層3aが順次積層して形成される。   When the intermediate layer 3 is formed, the third layer 3c, the second layer 3b, and the first layer 3a are sequentially stacked on the light emitting layer.

第三層3cを形成するための手法は制限されないが、特に蒸着法が好適に採用される。蒸着源としては、金属を収容したルツボ、セルやボート、アルカリメタルディスペンサとして一般に知られる蒸着源などが用いられる。   Although the method for forming the third layer 3c is not limited, an evaporation method is particularly preferably employed. As a vapor deposition source, a crucible containing a metal, a cell or boat, a vapor deposition source generally known as an alkali metal dispenser, or the like is used.

また、第二層3bは、上述の通り10eV以下の成膜エネルギーの気相法で成膜される。このように第二層3bが形成される場合、第二層3bの形成時に第三層3cによって下地である発光層4が保護され、しかも第二層3bの成膜時の成膜エネルギーが低いことから、第二層3bの形成時に下地である発光層4へのダメージが抑制される。   The second layer 3b is formed by a vapor phase method having a film formation energy of 10 eV or less as described above. When the second layer 3b is formed in this manner, the light emitting layer 4 as the base is protected by the third layer 3c when the second layer 3b is formed, and the film formation energy during the film formation of the second layer 3b is low. For this reason, damage to the light emitting layer 4 that is the base during the formation of the second layer 3b is suppressed.

また、第一層3aは、例えばこの第一層3aを構成する導電体が真空蒸着法、スパッタリング法、塗布等の適宜の方法により薄膜に成膜されることで形成される。このように第一層3aが形成される場合、下地である発光層4が第三層3c及び第二層3bによって保護されて、第一層3aの形成時に下地である発光層4へのダメージが抑制される。   Further, the first layer 3a is formed, for example, by forming a conductor constituting the first layer 3a into a thin film by an appropriate method such as vacuum deposition, sputtering, or coating. When the first layer 3a is formed in this way, the underlying light emitting layer 4 is protected by the third layer 3c and the second layer 3b, and damage to the underlying light emitting layer 4 during the formation of the first layer 3a. Is suppressed.

このように形成された中間層3では、比抵抗の小さい第一層3aが電荷分離層として機能すると共に第三層3cが電子注入層として機能することで、中間層3からその両側の発光層4への良好な電荷移動を確保することができる。特に上記のように中間層3の形成時に下地へダメージが抑制されるため、中間層3における良好な電子輸送性及び電子注入性が維持され、しかも中間層3中に比抵抗の小さい第一層3aが含まれているため、この中間層3の電気抵抗が低減される。   In the intermediate layer 3 formed in this way, the first layer 3a having a small specific resistance functions as a charge separation layer and the third layer 3c functions as an electron injection layer. Good charge transfer to 4 can be ensured. In particular, since damage to the underlayer is suppressed when the intermediate layer 3 is formed as described above, the first layer having a low specific resistance is maintained in the intermediate layer 3 while maintaining good electron transport properties and electron injection properties in the intermediate layer 3. Since 3a is included, the electrical resistance of the intermediate layer 3 is reduced.

有機エレクトロルミネッセンス素子Aにおける中間層3以外の構成について説明する。   A configuration other than the intermediate layer 3 in the organic electroluminescence element A will be described.

第一層3aに対して陰極側に配置される発光層には、前記中間層に隣接してホール注入性の金属酸化物を含有するホール注入層が設けられても良い。ホール注入性の金属酸化物としては、たとえば、モリブデン、レニウム、タングステン、バナジウム、亜鉛、インジウム、スズ、ガリウム、チタン、アルミニウムのいずれかを含有する金属酸化物が挙げられる。また、この金属酸化物としては、一元酸化物に限られず、例えばインジウムとモリブデン、バナジウムと亜鉛、アルミとガリウム、ガリウムと亜鉛、チタンとニオブなど、前記のいずれかの金属を含有する二元酸化物、或いはそれ以上の多元酸化物であっても良い。この層における金属の酸化数や、複数の金属の混合比率等は、この層の膜質や熱安定性、電気的特性が良好なものとなるように適宜設定される。   The light emitting layer disposed on the cathode side with respect to the first layer 3a may be provided with a hole injection layer containing a hole injecting metal oxide adjacent to the intermediate layer. Examples of the hole-injecting metal oxide include metal oxides containing any of molybdenum, rhenium, tungsten, vanadium, zinc, indium, tin, gallium, titanium, and aluminum. In addition, the metal oxide is not limited to a single oxide, for example, binary oxide containing any of the above metals such as indium and molybdenum, vanadium and zinc, aluminum and gallium, gallium and zinc, titanium and niobium, and the like. Or higher multi-element oxides. The oxidation number of the metal in this layer, the mixing ratio of a plurality of metals, and the like are appropriately set so that the film quality, thermal stability, and electrical characteristics of this layer are good.

また、このホール注入層は、この層がホール注入性を発揮する限りにおいて、上記第一層3aを構成し得る導電体(金属酸化物)で構成されても良い。   The hole injection layer may be made of a conductor (metal oxide) that can form the first layer 3a as long as the layer exhibits hole injection properties.

このホール注入層の厚みは特に限定しないが、1nm〜20nmの範囲が好ましい。   The thickness of the hole injection layer is not particularly limited, but is preferably in the range of 1 nm to 20 nm.

また、第一層3aに対して陰極側に配置される発光層には、前記中間層に隣接してホール注入性の電荷移動錯体を含有するホール注入層が設けられても良い。このホール注入層は、例えばホール輸送性材料あるいは電子を引き抜かれやすい材料などの有機物と、当該有機物から電子を受容する材料を添加した系で構成される。   The light emitting layer disposed on the cathode side with respect to the first layer 3a may be provided with a hole injection layer containing a hole injection charge transfer complex adjacent to the intermediate layer. This hole injection layer is composed of, for example, a system in which an organic material such as a hole transporting material or a material from which electrons are easily extracted and a material that accepts electrons from the organic material are added.

ホール輸送性材料としては、一般に用いられるトリアリールアミン誘導体、たとえばα−NPD(4,4’−ビス[N−(ナフチル)−N−フェニル−アミノ]ビフェニル)、TPD(N,N’−ビス(3−メチルフェニル)−(1,1’−ビフェニル)−4,4’−ジアミン)、2−TNATA(4’,4”−トリス〔N,N−(2−ナフチル)フェニルアミノ〕トリフェニルアミン)などが挙げられる。また、電子を引き抜かれやすい材料としては、たとえばビフェニル誘導体、アントラセン誘導体、ナフタレン誘導体などの芳香族誘導体や、アニリン誘導体、チオフェン誘導体などが挙げられる。   As the hole transporting material, generally used triarylamine derivatives such as α-NPD (4,4′-bis [N- (naphthyl) -N-phenyl-amino] biphenyl), TPD (N, N′-bis) are used. (3-methylphenyl)-(1,1′-biphenyl) -4,4′-diamine), 2-TNATA (4 ′, 4 ″ -tris [N, N- (2-naphthyl) phenylamino] triphenyl) In addition, examples of materials that easily extract electrons include aromatic derivatives such as biphenyl derivatives, anthracene derivatives, and naphthalene derivatives, aniline derivatives, and thiophene derivatives.

また、前記有機物から電子を受容する材料としては、金属、金属酸化物半導体、無機アクセプタ、有機アクセプタ等が挙げられる。前記金属としては、仕事関数が大きい金属、すなわち例えば仕事関数が5eV以上の金等や、バナジウム、モリブデン、レニウム、タングステン、ニッケルなどの金属が挙げられる。また、前記金属酸化物としては、特に限定されないが、例えばバナジウム、モリブデン、レニウム、タングステン、ニッケル、亜鉛、スズ、ニオブの金属酸化物が好ましい。前記無機アクセプタとしては、例えば塩化鉄、臭化鉄、ヨウ化銅、臭素やヨウ素などが挙げられる。前記有機アクセプタとしては、フッ素含有有機化合物、シアノ基含有有機化合物などが挙げられ、具体的には例えばF−TCNQ(テトラフルオロテトラシアノキノジメタン)、DDQ(ジクロロジシアノキノン)、CFTCNQ(トリフルオロメチルテトラシアノキノジメタン)、2−TCNQ、あるいはこれらの誘導体等が挙げられるが、分子内にさらに多数のフッ素、シアノ基などを含有する誘導体も好ましく用いられる。 Examples of the material that accepts electrons from the organic material include metals, metal oxide semiconductors, inorganic acceptors, and organic acceptors. Examples of the metal include a metal having a high work function, for example, gold having a work function of 5 eV or more, and metals such as vanadium, molybdenum, rhenium, tungsten, and nickel. The metal oxide is not particularly limited, but for example, metal oxides of vanadium, molybdenum, rhenium, tungsten, nickel, zinc, tin, and niobium are preferable. Examples of the inorganic acceptor include iron chloride, iron bromide, copper iodide, bromine and iodine. Examples of the organic acceptor include fluorine-containing organic compounds and cyano group-containing organic compounds. Specifically, for example, F 4 -TCNQ (tetrafluorotetracyanoquinodimethane), DDQ (dichlorodicyanoquinone), CF 3 TCNQ (Trifluoromethyltetracyanoquinodimethane), 2-TCNQ, or derivatives thereof are exemplified, but derivatives containing a larger number of fluorine, cyano groups and the like in the molecule are also preferably used.

有機物に対する、当該有機物から電子を受容する材料の混合比率は、材料の種類に応じて適宜設定されるが、好ましくは0.1mol%〜80mol%の範囲であり、更に好ましくは1mol%〜50mol%の範囲である。   The mixing ratio of the material that accepts electrons from the organic material to the organic material is appropriately set according to the type of the material, but is preferably in the range of 0.1 mol% to 80 mol%, more preferably 1 mol% to 50 mol%. Range.

このホール注入層の厚みは特に限定されないが、1nm〜20nmの範囲が好ましい。   The thickness of the hole injection layer is not particularly limited, but is preferably in the range of 1 nm to 20 nm.

また、このホール注入性の電荷移動錯体を含有するホール注入層は、電荷移動錯体を構成する成分以外の他の有機化合物や無機物質、例えばAl、Cu、Ni、Ag、Au、Tiなどの金属、LiF、Li2O、NaF、CsF、SiO2、SiOなどの金属ハロゲン化物や金属酸化物などを含有していてもよい。このように二種以上の成分を含有することで、単独では安定性が悪い成分の安定性を向上させたり、単独の成分では膜質や隣接する層との密着性等の特性が悪くなる場合の前記特性の改善を図ったり、成膜性を向上したりすることができる。 In addition, the hole injection layer containing the hole injection charge transfer complex is composed of other organic compounds and inorganic substances other than the components constituting the charge transfer complex, such as metals such as Al, Cu, Ni, Ag, Au, and Ti. , LiF, Li 2 O, NaF, CsF, SiO 2 , SiO 2 , or other metal halides or metal oxides may be contained. By containing two or more components in this way, the stability of components that are not stable by themselves is improved, or the properties such as film quality and adhesion to adjacent layers are deteriorated by a single component. The characteristics can be improved, and the film formability can be improved.

また、発光層4a,4b中の有機発光層を構成する材料としては、有機エレクトロルミネッセンス素子A用の材料として知られる任意の材料が使用可能である。このような材料としては、特に限定されないが、例えばアントラセン、ナフタレン、ピレン、テトラセン、コロネン、ペリレン、フタロペリレン、ナフタロペリレン、ジフェニルブタジエン、テトラフェニルブタジエン、クマリン、オキサジアゾール、ビスベンゾキサゾリン、ビススチリル、シクロペンタジエン、キノリン金属錯体、トリス(8−ヒドロキシキノリナート)アルミニウム錯体、トリス(4−メチル−8−キノリナート)アルミニウム錯体、トリス(5−フェニル−8−キノリナート)アルミニウム錯体、アミノキノリン金属錯体、ベンゾキノリン金属錯体、トリ−(p−ターフェニル−4−イル)アミン、1−アリール−2,5−ジ(2−チエニル)ピロール誘導体、ピラン、キナクリドン、ルブレン、ジスチリルベンゼン誘導体、ジスチリルアリーレン誘導体、ジスチリルアミン誘導体、各種蛍光色素等や、これらの誘導体等が挙げられる。また前記材料から選択される複数の材料が併用されても良い。また、前記材料に代表される蛍光発光を生じる材料以外にも、スピン多重項からの発光を示す材料系、例えば燐光発光を生じる燐光発光材料、および材料からなる部位を分子内の一部に有する化合物なども、好適に使用される。これらの材料からなる有機層は、例えば蒸着、転写等の乾式プロセスによって成膜され、或いはスピンコート、スプレーコート、ダイコート、グラビア印刷等の湿式プロセスによって成膜される。   Moreover, as a material which comprises the organic light emitting layer in the light emitting layers 4a and 4b, the arbitrary materials known as a material for the organic electroluminescent elements A can be used. Examples of such materials include, but are not limited to, anthracene, naphthalene, pyrene, tetracene, coronene, perylene, phthaloperylene, naphthaloperylene, diphenylbutadiene, tetraphenylbutadiene, coumarin, oxadiazole, bisbenzoxazoline, bisstyryl, cyclohexane Pentadiene, quinoline metal complex, tris (8-hydroxyquinolinato) aluminum complex, tris (4-methyl-8-quinolinato) aluminum complex, tris (5-phenyl-8-quinolinato) aluminum complex, aminoquinoline metal complex, benzo Quinoline metal complex, tri- (p-terphenyl-4-yl) amine, 1-aryl-2,5-di (2-thienyl) pyrrole derivative, pyran, quinacridone, rubrene, distyrylbenzene Conductor, distyryl arylene derivatives, distyrylamine derivatives, and various fluorescent pigments, etc., and derivatives thereof. A plurality of materials selected from the above materials may be used in combination. In addition to a material that emits fluorescence such as the above materials, a material system that emits light from a spin multiplet, for example, a phosphorescent material that emits phosphorescence, and a portion made of the material are included in a part of the molecule. Compounds and the like are also preferably used. The organic layer made of these materials is formed by a dry process such as vapor deposition or transfer, or by a wet process such as spin coating, spray coating, die coating, or gravure printing.

また、有機エレクトロルミネッセンス素子Aを構成する他の部材、すなわち積層された素子を保持する基板5、陽極1、陰極2等としては、従来の構成がそのまま適用可能である。   Further, as other members constituting the organic electroluminescence element A, that is, the substrate 5, the anode 1, the cathode 2, and the like holding the stacked elements, the conventional structure can be applied as it is.

すなわち、上記基板5は、この基板5を通して有機エレクトロルミネッセンス素子Aから光が出射される場合には光透過性を有する必要がある。このような光透過性の基板は、無色透明の他に、多少着色されていても良く、またすりガラス状であっても良い。このような基板としては、例えば、ソーダライムガラスや無アルカリガラスなどの透明ガラス板や、ポリエステル、ポリオレフィン、ポリアミド、エポキシ等の樹脂、フッ素系樹脂等から任意の方法によって作製されたプラスチックフィルムやプラスチック板等が挙げられる。またこの基板5は、基板5を構成する母材とは屈折率の異なる粒子、粉体、泡等を含有しても良く、また表面が適宜の形状に加工されることで光拡散効果が付与されていても良い。   That is, the substrate 5 needs to have light transmittance when light is emitted from the organic electroluminescence element A through the substrate 5. Such a light-transmitting substrate may be slightly colored in addition to being colorless and transparent, or may be in the form of frosted glass. As such a substrate, for example, a transparent glass plate such as soda lime glass or alkali-free glass, a resin such as polyester, polyolefin, polyamide, epoxy, or a plastic film or plastic produced by an arbitrary method from a fluorine resin, etc. A board etc. are mentioned. In addition, the substrate 5 may contain particles, powder, bubbles, etc. having a refractive index different from that of the base material constituting the substrate 5, and the surface is processed into an appropriate shape to provide a light diffusion effect. May be.

また、基板5を通さずに有機エレクトロルミネッセンス素子Aから光が出射する場合には、基板5は必ずしも光透過性を有する必要はなく、素子の発光特性、寿命特性等を損なわない限り、任意の材質で形成される。特に、通電時の素子の発熱による温度上昇の軽減のためには、熱伝導性の高い基板5が使用されることが好ましい。   Further, in the case where light is emitted from the organic electroluminescence element A without passing through the substrate 5, the substrate 5 does not necessarily need to have a light transmission property, as long as the light emission characteristics, life characteristics, etc. of the element are not impaired. Made of material. In particular, it is preferable to use the substrate 5 having high thermal conductivity in order to reduce a temperature rise due to heat generation of the element during energization.

上記陽極1は、発光層4中の有機発光層にホールを注入するための電極であり、仕事関数の大きい金属、合金、電気伝導性化合物、あるいはこれらの混合物からなる電極材料で形成されることが好ましく、特に仕事関数が4eV以上の材料で形成されることが好ましい。このような陽極1の材料としては、例えば、金などの金属;CuI、ITO(インジウム−スズ酸化物)、SnO2、ZnO、IZO(インジウム−亜鉛酸化物)等の導電性金属酸化物;PEDOT、ポリアニリン等の導電性高分子;任意のアクセプタ等でドープした導電性高分子;カーボンナノチューブ等の導電性光透過性材料などが挙げられる。陽極1は、例えば前記のような電極材料が基板5の表面に真空蒸着法やスパッタリング法、塗布等の方法により薄膜に成膜されることで形成される。また、発光層4における発光が陽極1を透過して取り出される場合には、陽極1の光透過率が70%以上であることが好ましい。また、陽極1のシート抵抗は数百Ω/□以下であることが好ましく、特に100Ω/□以下であることが好ましい。この陽極1の膜厚は、陽極1を構成する材料に応じて、陽極1の光透過率、シート抵抗等の特性が所望の程度となるように適宜設定されるが、好ましくは500nm以下、更に好ましくは10〜200nmの範囲で設定される。 The anode 1 is an electrode for injecting holes into the organic light emitting layer in the light emitting layer 4, and is formed of an electrode material made of a metal, an alloy, an electrically conductive compound, or a mixture thereof having a high work function. In particular, it is preferably formed of a material having a work function of 4 eV or more. Examples of the material of the anode 1 include metals such as gold; conductive metal oxides such as CuI, ITO (indium-tin oxide), SnO 2 , ZnO, and IZO (indium-zinc oxide); PEDOT And conductive polymers such as polyaniline; conductive polymers doped with an arbitrary acceptor; and conductive light-transmitting materials such as carbon nanotubes. The anode 1 is formed, for example, by forming the electrode material as described above into a thin film on the surface of the substrate 5 by a method such as vacuum deposition, sputtering, or coating. In addition, when light emitted from the light emitting layer 4 is extracted through the anode 1, the light transmittance of the anode 1 is preferably 70% or more. The sheet resistance of the anode 1 is preferably several hundred Ω / □ or less, and particularly preferably 100 Ω / □ or less. The film thickness of the anode 1 is appropriately set according to the material constituting the anode 1 so that the characteristics such as light transmittance and sheet resistance of the anode 1 are as desired, but preferably 500 nm or less. Preferably, it is set in the range of 10 to 200 nm.

また上記陰極2は、発光層4中の有機発光層に電子を注入するための電極であり、仕事関数の小さい金属、合金、電気伝導性化合物、或いはこれらの混合物からなる電極材料で形成されることが好ましく、特に仕事関数が5eV以下の材料で形成されることが好ましい。このような陰極2の電極材料としては、例えばアルカリ金属、アルカリ金属のハロゲン化物、アルカリ金属の酸化物、アルカリ土類金属等、およびこれらと他の金属との合金、例えばナトリウム、ナトリウム−カリウム合金、リチウム、マグネシウム、マグネシウム−銀混合物、マグネシウム−インジウム混合物、アルミニウム−リチウム合金、Al/LiF混合物等が挙げられる。またアルミニウム、Al/Al23混合物なども陰極2の電極材料として使用可能である。また、アルカリ金属の酸化物、アルカリ金属のハロゲン化物、あるいは金属酸化物等で下地を形成し、この下地に対して金属等の導電材料を1層以上積層して陰極2を形成しても良い。このような下地と陰極2との積層構造としては、例えば、アルカリ金属/Alの積層構造、アルカリ金属のハロゲン化物/アルカリ土類金属/Alの積層構想、アルカリ金属の酸化物/Alの積層構造等が挙げられる。また、ITO、IZOなどに代表される透明電極材料で陰極2を形成し、有機エレクトロルミネッセンス素子Aの発光が陰極2側から取り出されるようにしても良い。また陰極2と接する有機物の層における前記陰極2との界面部分に、リチウム、ナトリウム、セシウム、カルシウム等のアルカリ金属やアルカリ土類金属がドープされていても良い。この陰極2は、例えば陰極2を構成する電極材料を真空蒸着法やスパッタリング法等の方法により薄膜に成膜することで形成される。また、発光層4における発光が陽極1を透過して取り出される場合には、陰極2の光透過率が10%以下であることが好ましい。また反対に、発光層4における発光が陰極2を透過して取り出される場合(陽極1と陰極2の両方を透過して光が取り出される場合を含む)には、陰極2の光透過率が70%以上であることが好ましい。陰極2の膜厚は、陰極2を構成する材料に応じて、陰極2の光透過率等の特性が所望の程度となるように適宜設定されるが、好ましくは500nm以下、更に好ましくは100〜200nmの範囲で設定される。 The cathode 2 is an electrode for injecting electrons into the organic light emitting layer in the light emitting layer 4, and is formed of an electrode material made of a metal, an alloy, an electrically conductive compound, or a mixture thereof having a low work function. It is particularly preferable that the material is formed of a material having a work function of 5 eV or less. Examples of the electrode material of the cathode 2 include alkali metals, alkali metal halides, alkali metal oxides, alkaline earth metals and the like, and alloys thereof with other metals such as sodium and sodium-potassium alloys. , Lithium, magnesium, magnesium-silver mixture, magnesium-indium mixture, aluminum-lithium alloy, Al / LiF mixture, and the like. Aluminum, Al / Al 2 O 3 mixture, etc. can also be used as the electrode material of the cathode 2. Alternatively, the cathode 2 may be formed by forming a base with an alkali metal oxide, an alkali metal halide, or a metal oxide, and laminating one or more conductive materials such as metal on the base. . Examples of such a laminated structure of the base and the cathode 2 include an alkali metal / Al laminated structure, an alkali metal halide / alkaline earth metal / Al laminated structure, and an alkali metal oxide / Al laminated structure. Etc. Alternatively, the cathode 2 may be formed of a transparent electrode material typified by ITO, IZO, etc., and light emitted from the organic electroluminescence element A may be extracted from the cathode 2 side. Further, an interface portion with the cathode 2 in the organic layer in contact with the cathode 2 may be doped with an alkali metal or alkaline earth metal such as lithium, sodium, cesium, or calcium. The cathode 2 is formed, for example, by forming an electrode material constituting the cathode 2 on a thin film by a method such as a vacuum evaporation method or a sputtering method. In addition, when light emitted from the light emitting layer 4 is extracted through the anode 1, the light transmittance of the cathode 2 is preferably 10% or less. Conversely, when light emitted from the light emitting layer 4 is extracted through the cathode 2 (including the case where light is extracted through both the anode 1 and the cathode 2), the light transmittance of the cathode 2 is 70. % Or more is preferable. The film thickness of the cathode 2 is appropriately set according to the material constituting the cathode 2 so that the characteristics such as light transmittance of the cathode 2 become a desired level, preferably 500 nm or less, more preferably 100 to 100 nm. It is set in the range of 200 nm.

本発明に係る有機エレクトロルミネッセンス素子Aの素子構成は、上記形態に限らず、本発明の趣旨に反しない限り任意の構成が採用され得る。例えば、図1では発光層4中のホール注入層やホール輸送層、電子輸送層や電子注入層が省略されているが、必要に応じてこれらの構成が適宜設けられても良い。   The element structure of the organic electroluminescence element A according to the present invention is not limited to the above-described form, and any structure can be adopted as long as it is not contrary to the gist of the present invention. For example, in FIG. 1, the hole injection layer, the hole transport layer, the electron transport layer, and the electron injection layer in the light emitting layer 4 are omitted, but these configurations may be appropriately provided as necessary.

ホール輸送層を構成する材料は、例えばホール輸送性を有する化合物の群から適宜選定される。この種の化合物としては、アリールアミン系化合物、カルバゾール基を含むアミン化合物、フルオレン誘導体を含むアミン化合物などを挙げられ、これらの化合物の代表例としては、α−NPD(4,4’−ビス[N−(ナフチル)−N−フェニル−アミノ]ビフェニル)、TPD(N,N’−ビス(3−メチルフェニル)−(1,1’−ビフェニル)−4,4’−ジアミン)、2−TNATA(4’,4”−トリス〔N,N−(2−ナフチル)フェニルアミノ〕トリフェニルアミン)、4,4’,MTDATA(4”−トリス(N−(3−メチルフェニル)N−フェニルアミノ)トリフェニルアミン)、CBP(4,4’−N,N’−ジカルバゾールビフェニル)、スピロ−NPD、スピロ−TPD、スピロ−TAD、TNBなどが挙げられる。また、前記材料に限らず、一般に知られる任意のホール輸送材料が使用され得る。   The material constituting the hole transport layer is appropriately selected from, for example, a group of compounds having hole transport properties. Examples of this type of compound include arylamine compounds, amine compounds containing a carbazole group, amine compounds containing a fluorene derivative, and typical examples of these compounds include α-NPD (4,4′-bis [ N- (naphthyl) -N-phenyl-amino] biphenyl), TPD (N, N′-bis (3-methylphenyl)-(1,1′-biphenyl) -4,4′-diamine), 2-TNATA (4 ′, 4 ″ -tris [N, N- (2-naphthyl) phenylamino] triphenylamine), 4,4 ′, MTDATA (4 ″ -tris (N- (3-methylphenyl) N-phenylamino) ) Triphenylamine), CBP (4,4′-N, N′-dicarbazolebiphenyl), spiro-NPD, spiro-TPD, spiro-TAD, TNB, and the like. That. Moreover, not only the said material but the arbitrary generally known hole transport material may be used.

また、電子輸送層を構成する材料は、例えば電子輸送性を有する化合物の群から適宜選定される。この種の化合物としては、Alq(トリス(キノリン−8−イルオキシ)アルミニウム)等の電子輸送性材料として知られる金属錯体や、フェナントロリン誘導体、ピリジン誘導体、テトラジン誘導体、オキサジアゾール誘導体等のヘテロ環を有する化合物などが挙げられるが、この限りではなく、一般に知られる任意の電子輸送材料が使用され得る。 Moreover, the material which comprises an electron carrying layer is suitably selected, for example from the group of compounds which have electron transport property. Examples of this type of compound include metal complexes known as electron transporting materials such as Alq 3 (tris (quinolin-8-yloxy) aluminum), and heterocycles such as phenanthroline derivatives, pyridine derivatives, tetrazine derivatives, and oxadiazole derivatives. However, the present invention is not limited to this, and any generally known electron transporting material can be used.

このようにして構成される有機エレクトロルミネッセンス素子Aでは、複数の発光層4が積層していることから、高輝度発光が可能となる。   In the organic electroluminescent element A configured as described above, since the plurality of light emitting layers 4 are laminated, high luminance light emission is possible.

次に、本発明を実施例によって具体的に説明する。尚、各実施例及び比較例における成膜エネルギーは、Pfeiffer社製の型番PPM422を用いて、成膜時の雰囲気中における気体分子の運動エネルギーを解析することにより導出された値である。   Next, the present invention will be specifically described with reference to examples. The film formation energy in each example and comparative example is a value derived by analyzing the kinetic energy of gas molecules in the atmosphere during film formation using model number PPM422 manufactured by Pfeiffer.

(実施例1)
厚み150nm、幅5mm、シート抵抗約10Ω/□のITO膜(陽極1)が図2のパターンのように成膜された、0.7mm厚のガラス製の基板5を用意した。この基板5を、洗剤、イオン交換水、アセトンで各10分間超音波洗浄した後、IPA(イソプロピルアルコール)で蒸気洗浄して乾燥し、さらにUV/O3処理を施した。
Example 1
A glass substrate 5 having a thickness of 0.7 mm, on which an ITO film (anode 1) having a thickness of 150 nm, a width of 5 mm, and a sheet resistance of about 10Ω / □ was formed as shown in the pattern of FIG. The substrate 5 was subjected to ultrasonic cleaning with a detergent, ion-exchanged water, and acetone for 10 minutes each, then subjected to vapor cleaning with IPA (isopropyl alcohol), dried, and further subjected to UV / O 3 treatment.

次に、この基板5を真空蒸着装置にセットし、1×10-4Pa以下の減圧雰囲気下で、陽極1の上にホール注入層として、4,4’−ビス[N−(ナフチル)−N−フェニル−アミノ]ビフェニル(α−NPD)と酸化モリブデン(MoO3)の共蒸着体(モル比1:1)を30nmの膜厚で蒸着した。次にこの上にホール輸送層として、α−NPDを40nmの膜厚で蒸着した。次いで、ホール輸送層の上に、有機発光層としてAlqにキナクリドンを3質量%共蒸着した層を30nmの膜厚で形成した。次に有機発光層の上に電子輸送層としてAlqを単独で35nmの厚みに成膜し、続いて電子注入層として、AlとLiとのモル比1:1の合金の膜を厚み3nm成膜した。これにより、発光層4aを形成した。 Next, this substrate 5 was set in a vacuum deposition apparatus, and 4,4′-bis [N- (naphthyl)-as a hole injection layer on the anode 1 under a reduced pressure atmosphere of 1 × 10 −4 Pa or less. A co-evaporated body (molar ratio 1: 1) of N-phenyl-amino] biphenyl (α-NPD) and molybdenum oxide (MoO 3 ) was deposited to a thickness of 30 nm. Next, α-NPD was vapor-deposited thereon with a thickness of 40 nm as a hole transport layer. Next, on the hole transport layer, a layer obtained by co-evaporating 3% by mass of quinacridone on Alq 3 as an organic light emitting layer was formed with a thickness of 30 nm. Next, Alq 3 alone as an electron transport layer is formed on the organic light emitting layer to a thickness of 35 nm, and subsequently, an alloy film having a molar ratio of Al to Li of 1: 1 is formed as an electron injection layer to a thickness of 3 nm. Filmed. Thereby, the light emitting layer 4a was formed.

次いでLi2Oを抵抗加熱蒸着により成膜して厚み5nmの第三層3cを形成し、続いてMoO3を抵抗加熱蒸着(成膜エネルギー 0.001eV)で成膜して厚み10nmの第二層3bを形成し、続いて比抵抗1×105Ωcm以下の導電体であるITOをスパッタによって成膜して厚み5nmの第一層3aを形成することにより、前記第一層3a、第二層3b及び第三層3cで構成される中間層3を形成した。 Next, Li 2 O is deposited by resistance heating vapor deposition to form a third layer 3c having a thickness of 5 nm, and then MoO 3 is deposited by resistance heating vapor deposition (deposition energy 0.001 eV) to form a second layer having a thickness of 10 nm. The layer 3b is formed, and subsequently ITO, which is a conductor having a specific resistance of 1 × 10 5 Ωcm or less, is formed by sputtering to form the first layer 3a having a thickness of 5 nm. The intermediate layer 3 composed of the layer 3b and the third layer 3c was formed.

次いで、中間層3の上に、α−NPDとMoO3とを共蒸着(モル比1:1)して厚み20nmのホール注入層を形成し、続いてα−NPDを蒸着して厚み30nmのホール輸送層を形成し、次いでAlqとキナクリドンをキナクリドンの割合が7質量%となるように共蒸着して厚み30nmの有機発光層を形成し、この有機発光層の上にAlqを単独で蒸着して厚み35nmの電子輸送層を形成した。 Next, α-NPD and MoO 3 are co-deposited (molar ratio 1: 1) on the intermediate layer 3 to form a 20 nm-thick hole injection layer, and then α-NPD is deposited to a thickness of 30 nm. A hole transport layer is formed, and then Alq 3 and quinacridone are co-evaporated so that the ratio of quinacridone is 7% by mass to form an organic light-emitting layer having a thickness of 30 nm. Alq 3 alone is formed on the organic light-emitting layer. Evaporation was performed to form an electron transport layer having a thickness of 35 nm.

次に、LiFを抵抗加熱蒸着にて0.5nmの厚みに成膜した後、図2のパターンのようにアルミニウムを0.4nm/sの蒸着速度で5mm幅、100nm厚に蒸着して陰極2を形成した。   Next, LiF was deposited to a thickness of 0.5 nm by resistance heating vapor deposition, and then aluminum was deposited to a thickness of 5 mm and a thickness of 100 nm at a deposition rate of 0.4 nm / s as shown in the pattern of FIG. Formed.

これにより、図2に示すような二重構成の発光層4を備える有機エレクトロルミネッセンス素子Aを得た。尚、ホール注入層、ホール輸送層及び電子輸送層は、図示を省略している。   Thereby, the organic electroluminescent element A provided with the light emitting layer 4 of a double structure as shown in FIG. 2 was obtained. The hole injection layer, the hole transport layer, and the electron transport layer are not shown.

(実施例2)
電子注入層を厚み1nmのNaの蒸着膜で形成した。また中間層3の形成にあたり、第二層3bはLi2MoO4を抵抗加熱蒸着(成膜エネルギー 0.001eV)して厚み5nmに形成し、第一層3aは比抵抗1×105Ωcm以下の導電体であるZnOを抵抗加熱蒸着して厚み5nmに形成した。それ以外は実施例1と同様にして、有機エレクトロルミネッセンス素子Aを得た。
(Example 2)
The electron injection layer was formed of a 1 nm thick Na vapor deposition film. Also in forming the intermediate layer 3, the second layer 3b is a Li 2 MoO 4 and the resistance heating vapor deposition (deposition energy 0.001EV) was formed to a thickness 5 nm, the first layer 3a resistivity 1 × 10 5 Ωcm or less ZnO, which is a conductive material, was formed by resistance heating vapor deposition to a thickness of 5 nm. Other than that was carried out similarly to Example 1, and obtained the organic electroluminescent element A. FIG.

(実施例3)
中間層3の形成にあたり、第三層3cはMgOをスパッタにより成膜して厚み2nmに形成し、第二層3bはTiO2をEB蒸着(成膜エネルギー 0.02eV)して厚み5nmに形成し、第一層3aとしては、ITOをEB蒸着すると共にSiOを抵抗加熱蒸着することで厚み5nmの混合物層(ITOとSiOの重量比8:2、比抵抗1×103Ωcm)を形成した。それ以外は実施例1と同様にして有機エレクトロルミネッセンス素子Aを得た。
(Example 3)
In forming the intermediate layer 3, the third layer 3c is formed in a thickness 2nm by depositing by sputtering MgO, forming the second layer 3b is a TiO 2 EB vapor deposition (film formation energy 0.02 eV) and thickness 5nm Then, as the first layer 3a, ITO was EB evaporated and SiO was heated by resistance heating to form a 5 nm thick mixture layer (ITO: SiO weight ratio 8: 2, specific resistance 1 × 10 3 Ωcm). . Other than that was carried out similarly to Example 1, and obtained the organic electroluminescent element A. FIG.

(実施例4)
電子注入層は厚み1nmのCsの蒸着膜で形成した。また中間層3の形成にあたり、第三層3cはNa2Oを抵抗加熱蒸着して厚み5nmに形成し、第二層3bはLiBO2を抵抗加熱蒸着(成膜エネルギー 0.001eV)して厚み2nmに形成し、第一層3aは1×105Ωcm以下の導電体であるZnOをスパッタして厚み5nmに形成した。それ以外は実施例1と同様にして、有機エレクトロルミネッセンス素子Aを得た。
Example 4
The electron injection layer was formed of a Cs vapor deposition film having a thickness of 1 nm. In forming the intermediate layer 3, the third layer 3c is formed by resistance heating vapor deposition of Na 2 O to a thickness of 5 nm, and the second layer 3b is formed by resistance heating vapor deposition of LiBO 2 (film formation energy: 0.001 eV). The first layer 3a was formed to a thickness of 5 nm by sputtering ZnO, which is a conductor of 1 × 10 5 Ωcm or less. Other than that was carried out similarly to Example 1, and obtained the organic electroluminescent element A. FIG.

(実施例5)
中間層3における第二層3bの形成にあたり、厚み5nmのLi2MoO4の層を抵抗加熱蒸着(成膜エネルギー 0.001eV)により成膜した。それ以外は実施例1と同様にして、有機エレクトロルミネッセンス素子Aを得た。
(Example 5)
In forming the second layer 3b in the intermediate layer 3, a layer of Li 2 MoO 4 having a thickness of 5 nm was formed by resistance heating vapor deposition (film formation energy 0.001 eV). Other than that was carried out similarly to Example 1, and obtained the organic electroluminescent element A. FIG.

(実施例6)
中間層3における第二層3bの形成にあたり、厚み5nmのTiO2の層をEB蒸着(成膜エネルギー 0.02eV)により成膜した。それ以外は実施例1と同様にして、有機エレクトロルミネッセンス素子Aを得た。
(Example 6)
In forming the second layer 3b in the intermediate layer 3, a TiO 2 layer having a thickness of 5 nm was formed by EB vapor deposition (deposition energy: 0.02 eV). Other than that was carried out similarly to Example 1, and obtained the organic electroluminescent element A. FIG.

(実施例7)
中間層3における第二層3bの形成にあたり、厚み2nmのLiBO2の層を抵抗加熱蒸着(成膜エネルギー 0.001eV)により成膜した。それ以外は実施例1と同様にして、有機エレクトロルミネッセンス素子Aを得た。
(Example 7)
In forming the second layer 3b in the intermediate layer 3, a layer of LiBO 2 having a thickness of 2 nm was formed by resistance heating vapor deposition (film formation energy: 0.001 eV). Other than that was carried out similarly to Example 1, and obtained the organic electroluminescent element A. FIG.

(実施例8)
中間層3における第二層3bの形成にあたり、厚み2nmのLiWO4の層を抵抗加熱蒸着(成膜エネルギー 0.001eV)により成膜した。それ以外は実施例1と同様にして、有機エレクトロルミネッセンス素子Aを得た。
(Example 8)
In forming the second layer 3b in the intermediate layer 3, a LiWO 4 layer having a thickness of 2 nm was formed by resistance heating vapor deposition (film formation energy: 0.001 eV). Other than that was carried out similarly to Example 1, and obtained the organic electroluminescent element A. FIG.

(従来例)
実施例1の場合と同じ手法で、ITO膜(陽極1)を設けたガラス製の基板5の陽極1の上にホール注入層、ホール輸送層、有機発光層、電子輸送層を順次形成した。電子注入層は形成しなかった。これにより発光層4を形成した。
(Conventional example)
In the same manner as in Example 1, a hole injection layer, a hole transport layer, an organic light emitting layer, and an electron transport layer were sequentially formed on the anode 1 of the glass substrate 5 provided with the ITO film (anode 1). An electron injection layer was not formed. Thereby, the light emitting layer 4 was formed.

次に、中間層3を形成することなく、前記電子輸送層の上にLiFを抵抗加熱蒸着にて0.5nmの厚みに成膜した後、図2のパターンのようにアルミニウムを0.4nm/sの蒸着速度で5mm幅、100nm厚に蒸着して陰極2を形成した。   Next, without forming the intermediate layer 3, LiF was deposited on the electron transport layer by resistance heating vapor deposition to a thickness of 0.5 nm, and then aluminum was added at a thickness of 0.4 nm / nm as in the pattern of FIG. The cathode 2 was formed by vapor deposition to a width of 5 mm and a thickness of 100 nm at a vapor deposition rate of s.

これにより、発光層4を一層のみ備える有機エレクトロルミネッセンス素子Aを得た。   Thereby, the organic electroluminescent element A provided with only one light emitting layer 4 was obtained.

(比較例1)
中間層3を形成するにあたり、第二層3bはMoO3をスパッタ(成膜エネルギー 300eV)して厚み10nmに形成した。それ以外は実施例1と同様にして、有機エレクトロルミネッセンス素子Aを得た。
(Comparative Example 1)
In forming the intermediate layer 3, the second layer 3b was formed to a thickness of 10 nm by sputtering MoO 3 (film formation energy 300 eV). Other than that was carried out similarly to Example 1, and obtained the organic electroluminescent element A. FIG.

(比較例2)
中間層3を形成するにあたり、第二層3b(Li2MoO4層)を設けなかった。それ以外は実施例2と同様にして、有機エレクトロルミネッセンス素子Aを得た。
(Comparative Example 2)
In forming the intermediate layer 3, the second layer 3b (Li 2 MoO 4 layer) was not provided. Other than that was carried out similarly to Example 2, and obtained the organic electroluminescent element A. FIG.

(比較例3)
中間層3を形成するにあたり、第三層3c(ITOとSiOとの混合物層)を設けなかった。それ以外は実施例3と同様にして、有機エレクトロルミネッセンス素子Aを得た。
(Comparative Example 3)
In forming the intermediate layer 3, the third layer 3c (a mixture layer of ITO and SiO) was not provided. Other than that was carried out similarly to Example 3, and obtained the organic electroluminescent element A. FIG.

(比較例4)
中間層3を形成するにあたり、第二層3bはTiO2をスパッタ(成膜エネルギー 420eV)して厚み5nmに形成した。それ以外は実施例3と同様にして、有機エレクトロルミネッセンス素子Aを得た。
(Comparative Example 4)
In forming the intermediate layer 3, the second layer 3b was formed to a thickness of 5 nm by sputtering TiO 2 (deposition energy: 420 eV). Other than that was carried out similarly to Example 3, and obtained the organic electroluminescent element A. FIG.

(評価試験)
各実施例、従来例及び比較例で得られた有機エレクトロルミネッセンス素子Aを、電源(米国ケースレーインスツルメンツ社製のソースメータ、型番2400)に接続し、陽極1と陰極2の間に10mA/cm2の定電流を通電し、このときの有機エレクトロルミネッセンス素子Aの発光輝度と、陽極1と陰極2の間の電圧(駆動電圧)とを測定した。前記定電流値を確保するための上限電圧は20Vとした。また、輝度の測定には、トプコン株式会社製「BM−9」を使用した。結果を表1に示す。
(Evaluation test)
The organic electroluminescence element A obtained in each example, conventional example and comparative example was connected to a power source (source meter manufactured by Keithley Instruments Inc., model number 2400), and 10 mA / cm 2 between the anode 1 and the cathode 2. Then, the light emission luminance of the organic electroluminescent element A and the voltage (drive voltage) between the anode 1 and the cathode 2 were measured. The upper limit voltage for securing the constant current value was 20V. Moreover, Topcon Co., Ltd. "BM-9" was used for the brightness | luminance measurement. The results are shown in Table 1.

Figure 2010033973
Figure 2010033973

表1にみられるように、実施例1〜8の有機エレクトロルミネッセンス素子Aは、駆動電圧が従来例の場合の概ね二倍であると共に、発光輝度も従来例1の概ね二倍であり、中間層3の存在による二つの発光層4の電気的接続が良好に保たれていることが確認された。   As can be seen from Table 1, the organic electroluminescence elements A of Examples 1 to 8 have a drive voltage that is approximately twice that of the conventional example, and the light emission luminance is approximately twice that of the conventional example 1, with an intermediate It was confirmed that the electrical connection between the two light-emitting layers 4 due to the presence of the layer 3 was maintained well.

一方、比較例1〜4では、いずれも駆動電圧が従来例の2倍を大きく超えると共に、発光輝度が低く、発光効率が悪いものであった。   On the other hand, in Comparative Examples 1 to 4, the driving voltage greatly exceeded twice that of the conventional example, the light emission luminance was low, and the light emission efficiency was poor.

本発明の実施の形態の一例を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows an example of embodiment of this invention. 実施例で作製された試験用の有機エレクトロルミネッセンス素子Aの概略構成を示し、(a)は平面図、(b)は(a)のB−B’断面図である。The schematic structure of the organic electroluminescent element A for a test produced in the Example is shown, (a) is a top view, (b) is a B-B 'sectional view of (a). 従来技術の一例を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows an example of a prior art.

符号の説明Explanation of symbols

A 有機エレクトロルミネッセンス素子
1 陽極
2 陰極
3 中間層
3a 第一層
3b 第二層
3c 第三層
4 発光層
4a 発光層
4b 発光層
A organic electroluminescence device 1 anode 2 cathode 3 intermediate layer 3a first layer 3b second layer 3c third layer 4 light emitting layer 4a light emitting layer 4b light emitting layer

Claims (4)

陽極と陰極の間に、有機発光層を備える複数の発光層が中間層を介して積層している有機エレクトロルミネッセンス素子であって、
前記中間層が、23℃での比抵抗1×105Ωcm以下の導電体を含有する第一層と、10eV以下の成膜エネルギーの気相法で成膜された金属化合物からなる第二層と、アルカリ金属、アルカリ土類金属、並びにこれらの酸化物のうち少なくとも一種を含有する第三層とで構成され、且つ陰極側から順に前記第一層、第二層及び第三層が積層していることを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子。
An organic electroluminescence device in which a plurality of light emitting layers including an organic light emitting layer are laminated via an intermediate layer between an anode and a cathode,
The intermediate layer includes a first layer containing a conductor having a specific resistance of 1 × 10 5 Ωcm or less at 23 ° C., and a second layer made of a metal compound formed by a vapor phase method with a film formation energy of 10 eV or less. And an alkali metal, an alkaline earth metal, and a third layer containing at least one of these oxides, and the first layer, the second layer, and the third layer are laminated in order from the cathode side. An organic electroluminescence device characterized by comprising:
上記第二層がモリブデン化合物を含有す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ス素子。   The organic electroluminescence device according to claim 1, wherein the second layer contains a molybdenum compound. 上記第二層がチタン化合物を含有することを特徴とする請求項1又は2に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。   The organic electroluminescence device according to claim 1 or 2, wherein the second layer contains a titanium compound. 上記第二層がホウ素化合物を含有することを特徴とする請求項1乃至3のいずれか一項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。   The organic electroluminescence device according to any one of claims 1 to 3, wherein the second layer contains a boron compound.
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