JP2011249349A - Display element - Google Patents

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Yasunori Kijima
靖典 鬼島
Tetsuaki Shibanuma
徹朗 柴沼
Shigeyuki Matsunami
成行 松波
Yoichi To
洋一 塘
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a stack-type display element, in which light emitting units comprising an organic layer are stacked, capable of improving environmental resistance by using a stable material for at least a part of a charge generation layer, capable of improving injection efficiency of a charge from the charge generation layer to the light emitting units, and capable of being manufactured easily.SOLUTION: In a display element 11, a plurality of light emitting units 14-1, 14-2 including at least an organic light emitting layer 14c are stacked between a cathode 16 and an anode 13, and a charge generation layer 15 is held between each of the light emitting units 14-1, 14-2. At least a part of the charge generation layer 15 uses an oxide containing at least one of an alkali metal and an alkaline earth metal or a fluoride containing at least one of an alkali metal and an alkaline earth metal.

Description

本発明は、カラーディスプレイなどに用いられる表示素子に関し、特には有機層を備えた自発光型の表示素子に関する。   The present invention relates to a display element used for a color display and the like, and more particularly to a self-luminous display element provided with an organic layer.

図15に、有機層を備えた自発光型の表示素子(有機電界発光素子)の一構成例を示す。この図に示す表示素子1は、例えばガラス等からなる透明な基板2上に設けられている。この表示素子1は、基板2上に設けられたITO(Indium Tin Oxide:透明電極)からなる陽極3、この陽極3上に設けられた有機層4、さらにこの上部に設けられた陰極5とで構成されている。有機層4は、陽極側から、例えば正孔注入層4a、正孔輸送層4bおよび電子輸送性の発光層4cを順次積層させた構成となっている。このように構成された表示素子1では、陰極から注入された電子と陽極から注入された正孔とが発光層4cにて再結合する際に生じる光が基板2側から取り出される。   FIG. 15 shows a configuration example of a self-luminous display element (organic electroluminescent element) including an organic layer. The display element 1 shown in this figure is provided on a transparent substrate 2 made of, for example, glass. The display element 1 includes an anode 3 made of ITO (Indium Tin Oxide: transparent electrode) provided on a substrate 2, an organic layer 4 provided on the anode 3, and a cathode 5 provided thereon. It is configured. The organic layer 4 has a configuration in which, for example, a hole injection layer 4a, a hole transport layer 4b, and an electron transporting light emitting layer 4c are sequentially stacked from the anode side. In the display element 1 configured as described above, light generated when electrons injected from the cathode and holes injected from the anode are recombined in the light emitting layer 4c is extracted from the substrate 2 side.

有機電界発光素子の寿命は、一般的には注入された電荷によって決まっており、この事は駆動における初期輝度を落すことで解決することはできる。しかしながら、初期輝度を落すことは、実用化におけるアプリケーションが制限され、有機電界発光素子の潜在的な可能性を自ら否定することになり、次世代テレビの実現は不可能になる。   The lifetime of the organic electroluminescent device is generally determined by the injected electric charge, and this can be solved by reducing the initial luminance in driving. However, lowering the initial luminance limits applications in practical use and denies the potential of organic electroluminescence devices, making it impossible to realize next-generation television.

この問題を解決するためには、駆動電流を変えずに輝度を上げる、即ち効率を改善するか、或いは駆動電流を下げても同様の輝度を得ることができる素子構成を実現する必要がある。   In order to solve this problem, it is necessary to increase the luminance without changing the driving current, that is, to improve the efficiency, or to realize an element configuration that can obtain the same luminance even if the driving current is decreased.

そこで、複数の有機発光素子を重ねて配置したスタック型のマルチフォトンエミッション素子(MPE素子)が提案されている。中でも、図16に示すように、陽極3と陰極5との間に、少なくとも発光層4cを有する有機層からなる複数の発光ユニット4-1,4-2,…を、絶縁性の電荷発生層6を介して重ねて配置したMPE素子(表示素子1')の構成が提案されている。ここで、電荷発生層6とは、電圧印加時において、電荷発生層6の陰極5側に配置された発光ユニット4-2に対して正孔を注入する一方、電荷発生層6の陽極3側に配置された発光ユニット4-1に対して電子を注入する役割を果たす層であり、酸化バナジウム(V25)や7酸化レニウム(Re27)のような金属酸化物を用いて構成されている。 In view of this, a stack-type multi-photon emission element (MPE element) in which a plurality of organic light-emitting elements are stacked is proposed. In particular, as shown in FIG. 16, a plurality of light emitting units 4-1, 4-2,... Made of an organic layer having at least a light emitting layer 4 c are provided between the anode 3 and the cathode 5. 6, a configuration of an MPE element (display element 1 ′) arranged in an overlapping manner via 6 is proposed. Here, the charge generation layer 6 injects holes into the light emitting unit 4-2 disposed on the cathode 5 side of the charge generation layer 6 when a voltage is applied, while the anode 3 side of the charge generation layer 6 is present. The layer plays a role of injecting electrons into the light emitting unit 4-1, and is made of a metal oxide such as vanadium oxide (V 2 O 5 ) or rhenium 7 oxide (Re 2 O 7 ). It is configured.

また、このような電荷発生層6から陽極3側の発光ユニット4-1への電子注入効率を上げるために、「その場反応生成層」となる電子注入層7を電荷発光層6の陽極3側に設けることがある。このような「その場反応生成層」となる電子注入層7としては、例えばバソクプロイン(BCP)と金属セシウム(Cs)との混合層や、(8−キノリノラト)リチウム錯体とアルミニウムとの積層膜が用いられる。   In order to increase the efficiency of electron injection from the charge generation layer 6 to the light emitting unit 4-1 on the anode 3 side, the electron injection layer 7, which is an “in-situ reaction generation layer”, is formed on the anode 3 of the charge emission layer 6. May be provided on the side. As such an “in-situ reaction generation layer”, for example, a mixed layer of bathocuproine (BCP) and metal cesium (Cs), or a laminated film of (8-quinolinolato) lithium complex and aluminum is used. Used.

以上のような電荷発生層6を介して発光ユニット4-1,4-2,…を積層させたスタック型の有機電界発光素子では、2つの発光ユニットを積層した場合には、理想的には発光効率[lm/W]は変ること無しに輝度[cd/A]を2倍に、3つの発光ユニットを積層した場合には、理想的には[lm/W]は変ること無しに[cd/A]を3倍にすることが可能であるとされている(以上、下記特許文献1,2参照)。   In the stack type organic electroluminescence device in which the light emitting units 4-1, 4-2,... Are stacked through the charge generation layer 6 as described above, when two light emitting units are stacked, ideally, When the luminous efficiency [lm / W] does not change and the luminance [cd / A] is doubled and three light emitting units are stacked, ideally [lm / W] does not change [cd] / A] can be tripled (see the following Patent Documents 1 and 2).

特開2003−45676号公報JP 2003-45676 A 特開2003−272860号公報JP 2003-272860 A

しかしながら、図16を用いて説明したような電荷発生層6を介して発光ユニット4-1,4-2を積層する構成の表示素子1'においては、電荷発生層6の陽極3側に配置されるその場反応生成層としての電子注入層7を構成する材料が、非常に不安定である。このため、電子注入層7を構成するそれぞれの材料の化学量論比が重要であり、このバランスが崩れると層としても不安定になると考えられる。   However, in the display element 1 ′ in which the light emitting units 4-1 and 4-2 are stacked via the charge generation layer 6 as described with reference to FIG. 16, the display element 1 ′ is disposed on the anode 3 side of the charge generation layer 6. The material constituting the electron injection layer 7 as an in-situ reaction product layer is very unstable. For this reason, the stoichiometric ratio of each material constituting the electron injection layer 7 is important. If this balance is lost, it is considered that the layer becomes unstable.

例えば、BCPは錯形成能に富み、フリーな金属成分が有った場合、または、活性部位を有する有機材料が存在した場合等は、周辺材料と錯体を形成する可能性が大きく、素子の安定性といった点を考慮すれば用いるのには困難である。加えて、BCPを用いた素子では、耐環境性に信頼性が乏しい事も問題点として考えられる。   For example, BCP is rich in complexing ability and has a free metal component, or when there is an organic material having an active site, etc., there is a high possibility of forming a complex with a peripheral material, and the stability of the device It is difficult to use it in consideration of characteristics. In addition, it is considered that the element using BCP has poor reliability in environmental resistance.

そして、このようなスタック型の有機電界発光素子においては、V25やRe27のような金属酸化物を用いて電荷発生層6を構成した場合、一般的なAlq3の様な電子輸送層を直接、電荷発生層6にコンタクトすることにより注入される電子の効率は極めて低い。したがって、電荷発生層6の陽極3側の界面構成が極めて重要なポイントとなる。 In such a stack-type organic electroluminescent device, when the charge generation layer 6 is formed using a metal oxide such as V 2 O 5 or Re 2 O 7 , a general Alq 3 type is used. The efficiency of electrons injected by contacting the electron transport layer directly to the charge generation layer 6 is very low. Therefore, the interface configuration on the anode 3 side of the charge generation layer 6 is a very important point.

そこで本発明は、有機層からなる発光ユニットを積層させたスタック型の表示素子において、安定材料を用いることで耐環境性の向上を図ることができ、かつ発光ユニット間に狭持された電荷発生層から発光ユニットへの電荷の注入効率の向上を図ることができ、これにより、高輝度で長期信頼性に優れると共に作製が容易な表示素子を提供することを目的とする。   Accordingly, the present invention provides a stack type display element in which light emitting units made of organic layers are stacked, and can improve environmental resistance by using a stable material, and can generate charge sandwiched between the light emitting units. An object of the present invention is to provide a display element that can improve the efficiency of charge injection from a layer to a light-emitting unit, and thus has high luminance, excellent long-term reliability, and is easy to manufacture.

このような目的を達成するために本発明の表示素子は、陰極と陽極との間に、少なくとも有機発光層を含む発光ユニットが複数個積層され、当該各発光ユニット間に電荷発生層が挟持された表示素子において、電荷発生層が、アルカリ金属、アルカリ土類金属のうちの少なくとも一つの元素と有機材料との混合層を含む中間陰極層と、真性電荷発生層とを、互いに接する状態で前記陽極側から順に積層してなるものである。   In order to achieve such an object, in the display element of the present invention, a plurality of light emitting units including at least an organic light emitting layer are stacked between a cathode and an anode, and a charge generation layer is sandwiched between the light emitting units. In the display element, the charge generation layer is in a state in which the intermediate cathode layer including a mixed layer of at least one element of alkali metal or alkaline earth metal and an organic material and the intrinsic charge generation layer are in contact with each other. They are laminated in order from the anode side.

以上説明したように、本発明の表示装置によれば、電荷発生層をアルカリ金属、アルカリ土類金属のうちの少なくとも一つの元素と有機材料との混合層と、真性電荷発生層とを、互いに接する状態で前記陽極側から順に積層するようにしたので、有機化合物およびアルカリ金属、アルカリ土類金属言った安定的な材料からなる電荷発生層を用いて、スタック型の表示素子の発光効率の向上を図ることが可能になる。この結果、有機層からなる発光ユニットを積層させたスタック型の表示素子において、輝度の向上および耐環境性の向上による寿命特性の向上、すなわち長期信頼性の向上を図ることが可能になる。また、安定的な材料を用いて、このような電荷の注入特性に優れた電荷発生層が構成されるため、その作製においても化学量論比を考慮した成膜などを行う必要はなく、容易に作製可能となる。   As described above, according to the display device of the present invention, the charge generation layer is composed of a mixed layer of at least one element of alkali metal and alkaline earth metal and an organic material, and an intrinsic charge generation layer. Since the layers are stacked in order from the anode side in contact with each other, the luminous efficiency of the stack type display element is improved by using a charge generation layer made of a stable material such as an organic compound, alkali metal, or alkaline earth metal. Can be achieved. As a result, in a stack type display element in which light emitting units made of organic layers are stacked, it is possible to improve the life characteristics by improving the luminance and the environmental resistance, that is, improving the long-term reliability. In addition, since a charge generation layer having such excellent charge injection characteristics is formed using a stable material, it is not necessary to perform film formation in consideration of the stoichiometric ratio in the production, and it is easy. Can be produced.

第1実施形態の表示素子の一構成例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows one structural example of the display element of 1st Embodiment. 第2実施形態の表示素子の一構成例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows one structural example of the display element of 2nd Embodiment. 第3実施形態の表示素子の一構成例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows one structural example of the display element of 3rd Embodiment. 第4実施形態の表示素子の一構成例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows one structural example of the display element of 4th Embodiment. 実施形態の表示素子と色変換膜とを組み合わせた第1例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the 1st example which combined the display element and color conversion film of embodiment. 実施形態の表示素子と色変換膜とを組み合わせた第2例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the 2nd example which combined the display element and color conversion film of embodiment. 実施形態の表示素子と色変換膜とを組み合わせた第3例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the 3rd example which combined the display element and color conversion film of embodiment. 実施形態の表示素子と色変換膜とを組み合わせた第4例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the 4th example which combined the display element and color conversion film of embodiment. 実施例5,14および比較例7〜11における表示素子の発光効率を示すグラフである。It is a graph which shows the luminous efficiency of the display element in Example 5, 14 and Comparative Examples 7-11. 実施例19および比較例12における表示素子の相対輝度の経時変化を示すグラフである。It is a graph which shows the time-dependent change of the relative luminance of the display element in Example 19 and Comparative Example 12. 実施例15および比較例7における表示素子の相対輝度の経時変化を示すグラフである。14 is a graph showing changes with time in relative luminance of display elements in Example 15 and Comparative Example 7. 実施例27および比較例13における表示素子の相対輝度の経時変化を示すグラフである。It is a graph which shows the time-dependent change of the relative luminance of the display element in Example 27 and Comparative Example 13. 実施例50および比較例15における表示素子の発光効率を示すグラフである。It is a graph which shows the luminous efficiency of the display element in Example 50 and Comparative Example 15. 実施例59および比較例16における表示素子の相対輝度の経時変化を示すグラフである。22 is a graph showing changes with time in relative luminance of display elements in Example 59 and Comparative Example 16. 従来の表示素子の断面図である。It is sectional drawing of the conventional display element. 従来の表示素子の他の構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the other structure of the conventional display element.

以下、本発明の表示素子の各実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。   Hereinafter, embodiments of the display element of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

<第1実施形態>
図1は、第1実施形態の表示素子の一構成例を示す断面図である。この図に示す表示素子10は、発光ユニットを積層してなるスタック型の表示素子10であり、基板12上に設けられた陽極13、この陽極13上に重ねて設けられた複数の発光ユニット14-1、14-2、…(ここでは2個)、これらの発光ユニット14-1,14-2間に設けられた電荷発生層15-0、そして最上層の発光ユニット14-2上に設けられた陰極16を備えている。
<First Embodiment>
FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating a configuration example of the display element according to the first embodiment. A display element 10 shown in this figure is a stack type display element 10 formed by stacking light emitting units, and includes an anode 13 provided on a substrate 12 and a plurality of light emitting units 14 provided on the anode 13 so as to overlap each other. -1, 14-2,... (Two in this case), the charge generation layer 15-0 provided between the light emitting units 14-1 and 14-2, and the uppermost light emitting unit 14-2. The cathode 16 is provided.

以下の説明においては、陽極13から注入された正孔と電荷発生層15-0において発生した電子が発光ユニット14-1内で結合する際に生じた発光光と、同時に陰極16から注入された電子と電荷発生層15-0において発生した正孔が発光ユニット14-2内で結合する際に生じた発光とを、基板12と反対側の陰極16側から取り出す上面発光方式の表示素子の構成を説明する。   In the following description, the holes injected from the anode 13 and the light generated when the electrons generated in the charge generation layer 15-0 are combined in the light emitting unit 14-1 and the cathode 16 are simultaneously injected. A structure of a top emission type display element in which light emitted when electrons and holes generated in the charge generation layer 15-0 are combined in the light emitting unit 14-2 is taken out from the cathode 16 side opposite to the substrate 12. Will be explained.

先ず、表示素子10が設けられる基板12は、ガラスのような透明基板や、シリコン基板、さらにはフィルム状のフレキシブル基板等の中から適宜選択して用いられることとする。また、この表示素子10を用いて構成される表示装置の駆動方式がアクティブマトリックス方式である場合、基板12として、画素毎にTFTを設けてなるTFT基板が用いられる。この場合、この表示装置は、上面発光方式の表示素子10をTFTを用いて駆動する構造となる。   First, the substrate 12 on which the display element 10 is provided is appropriately selected from a transparent substrate such as glass, a silicon substrate, and a film-like flexible substrate. When the driving method of a display device configured using the display element 10 is an active matrix method, a TFT substrate in which a TFT is provided for each pixel is used as the substrate 12. In this case, the display device has a structure in which the top emission type display element 10 is driven using a TFT.

そして、この基板12上に下部電極として設けられる陽極13は、効率良く正孔を注入するために電極材料の真空準位からの仕事関数が大きいもの、例えばクロム(Cr)、金(Au)、酸化スズ(SnO2)とアンチモン(Sb)との合金、酸化亜鉛(ZnO)とアルミニウム(Al)との合金、さらにはこれらの金属や合金の酸化物等を、単独または混在させた状態で用いることができる。 The anode 13 provided as the lower electrode on the substrate 12 has a high work function from the vacuum level of the electrode material in order to efficiently inject holes, for example, chromium (Cr), gold (Au), An alloy of tin oxide (SnO 2 ) and antimony (Sb), an alloy of zinc oxide (ZnO) and aluminum (Al), and oxides of these metals and alloys are used alone or in a mixed state. be able to.

表示素子10が上面発光方式の場合は、陽極13を高反射率材料で構成することで、干渉効果及び高反射率効果で外部への光取り出し効率を改善することが可能であり、この様な電極材料には、例えばAl、Ag等を主成分とする電極を用いることが好ましい。これらの高反射率材料層上に、例えばITOのような仕事関数が大きい透明電極材料層を設けることで電荷注入効率を高めることも可能である。   In the case where the display element 10 is a top emission type, it is possible to improve the light extraction efficiency to the outside by the interference effect and the high reflectance effect by configuring the anode 13 with a high reflectance material. As the electrode material, it is preferable to use an electrode mainly composed of Al, Ag, or the like. It is also possible to increase the charge injection efficiency by providing a transparent electrode material layer having a large work function such as ITO on these high reflectivity material layers.

尚、この表示素子10を用いて構成される表示装置の駆動方式がアクティブマトリックス方式である場合、陽極13は、TFTが設けられている画素毎にパターニングされていることとする。そして、陽極13の上層には、ここでの図示を省略した絶縁膜が設けられ、この絶縁膜の開口部から、各画素の陽極13表面を露出させていることとする。   When the driving method of the display device configured using the display element 10 is an active matrix method, the anode 13 is patterned for each pixel provided with a TFT. An insulating film (not shown) is provided on the upper layer of the anode 13, and the surface of the anode 13 of each pixel is exposed from the opening of the insulating film.

また、発光ユニット14-1,14-2は、陽極13側から順に、例えば正孔注入層14a、正孔輸送層14b、発光層14c及び電子輸送層14dを積層してなる。これらの各層は、例えば真空蒸着法や、例えばスピンコート法などの他の方法によって形成された有機層からなる。各有機層を構成する材料に限定条件はなく、例えば正孔輸送層14bであるならば、ベンジジン誘導体、スチリルアミン誘導体、トリフェニルメタン誘導体、ヒドラゾン誘導体などの正孔輸送材料を用いることができる。   The light emitting units 14-1 and 14-2 are formed by laminating, for example, a hole injection layer 14a, a hole transport layer 14b, a light emitting layer 14c, and an electron transport layer 14d in this order from the anode 13 side. Each of these layers is composed of an organic layer formed by, for example, a vacuum deposition method or another method such as a spin coating method. There is no limitation on the material constituting each organic layer. For example, if it is the hole transport layer 14b, a hole transport material such as a benzidine derivative, a styrylamine derivative, a triphenylmethane derivative, or a hydrazone derivative can be used.

もちろん、各層14a〜14dが他の要件を備えることは、これを妨げず、例えば発光層14cが電子輸送層14dを兼ねた電子輸送性発光層であることも可能であり、発光層14cは、正孔輸送性の発光層14cであっても良く、また、各層が積層構造になることも可能である。例えば発光層14cが、さらに青色発光部と緑色発光部と赤色発光部から形成される白色発光素子であっても良い。   Of course, each of the layers 14a to 14d does not interfere with the other requirements. For example, the light emitting layer 14c can be an electron transporting light emitting layer also serving as the electron transporting layer 14d. The light-emitting layer 14c having a hole transport property may be used, and each layer may have a laminated structure. For example, the light emitting layer 14c may be a white light emitting element formed of a blue light emitting part, a green light emitting part, and a red light emitting part.

また、発光層14cは、ベリレン誘導体、クマリン誘導体、ピラン系色素、トリフェニルアミン誘導体等の有機物質を微量含む有機薄膜であっても良く、この場合には発光層14cを構成する材料に対して微量分子の共蒸着を行うことで形成される。   The light-emitting layer 14c may be an organic thin film containing a small amount of an organic substance such as a berylene derivative, a coumarin derivative, a pyran-based dye, or a triphenylamine derivative. In this case, the light-emitting layer 14c corresponds to the material constituting the light-emitting layer 14c. It is formed by co-deposition of trace molecules.

また、以上の各有機層、例えば正孔注入層14a、正孔輸送層14bは、それぞれが複数層からなる積層構造であっても良い。正孔注入層14aは、例えばアザトリフェニレン系材料のようなアリールアミン系でない有機材料によって構成されることが好ましく、これによって発光ユニット14-2への正孔の注入効率が高められる。   In addition, each of the above organic layers, for example, the hole injection layer 14a and the hole transport layer 14b, may have a laminated structure including a plurality of layers. The hole injection layer 14a is preferably made of, for example, an organic material that is not an arylamine-based material such as an azatriphenylene-based material, thereby increasing the efficiency of hole injection into the light emitting unit 14-2.

さらに、以上の各発光ユニット14-1、14-2は、全く同一の構造でも良いが、他の構造にすることも可能である。例えば、発光ユニット14-1を橙色発光素子用の有機層構造、発光ユニット14-2を青緑色発光素子用の有機層構造として形成することにより、発光色は白色となる。   Further, the light emitting units 14-1 and 14-2 described above may have exactly the same structure, but may have other structures. For example, when the light emitting unit 14-1 is formed as an organic layer structure for an orange light emitting element and the light emitting unit 14-2 is formed as an organic layer structure for a blue-green light emitting element, the emission color is white.

そして、これらの発光ユニット14-1と発光ユニット14-2との間に設けられた電荷発生層15-0は、アルカリ金属およびアルカリ土類金属の少なくとも一方を含む酸化物を用いて構成されている。尚、以下においては共通に、アルカリ金属としてLi,Na,K,Rb,Cs,Frが例示され、またアルカリ土類金属としてBe,Mg,Ca,Sr,Ba,Raが例示される。そしてここでは、これらの元素のうちの少なくとも1種類を含む酸化物を用いて電荷発生層15-0が構成されている。   The charge generation layer 15-0 provided between the light emitting unit 14-1 and the light emitting unit 14-2 is configured using an oxide containing at least one of an alkali metal and an alkaline earth metal. Yes. In the following description, Li, Na, K, Rb, Cs, and Fr are exemplified as alkali metals, and Be, Mg, Ca, Sr, Ba, and Ra are exemplified as alkaline earth metals. Here, the charge generation layer 15-0 is configured using an oxide containing at least one of these elements.

ここで、この電荷発生層15-0を構成する酸化物としては、一般的なアルカリ金属酸化物およびアルカリ土類金属酸化物の他、アルカリ金属およびアルカリ土類金属の少なくとも一方と共に他の元素を含む複合酸化物が用いられる。そして、アルカリ金属やアルカリ土類金属と共に複合酸化物を構成する酸化物の具体例としては、メタ硼酸化物、テトラ硼酸化物、ゲルマン酸化物、モリブデン酸化物、ニオブ酸化物、珪酸化物、タンタル酸化物、チタン酸化物、バナジン酸化物、タングステン酸化物、ジルコン酸化物、炭酸化物、蓚酸化物、亜クロム酸化物、クロム酸化物、重クロム酸化物、フェライト、亜セレン酸化物、セレン酸化物、スズ酸化物、亜テルル酸化物、テルル酸化物、ビスマス酸化物、テトラホウ酸化物、メタホウ酸化物の内から少なくとも1種類以上選ばれる。このうち、特に、主成分としてこのうち、特に、主成分としてLi2CO3、Cs2CO3またはLi2SiO3を用いることが好ましく、以下、アルカリ金属およびアルカリ土類金属の少なくとも一方を含む酸化物を代表してLi2CO3と記す。 Here, as the oxide constituting the charge generation layer 15-0, in addition to general alkali metal oxide and alkaline earth metal oxide, other elements together with at least one of alkali metal and alkaline earth metal are used. The composite oxide containing is used. Specific examples of oxides that constitute the composite oxide together with alkali metal or alkaline earth metal include metaborate, tetraborate, germane oxide, molybdenum oxide, niobium oxide, silicate, and tantalum oxide. , Titanium oxide, vanadium oxide, tungsten oxide, zircon oxide, carbonate, soot oxide, chromium oxide, chromium oxide, heavy chromium oxide, ferrite, selenium oxide, selenium oxide, tin oxide At least one selected from the group consisting of oxides, tellurium oxides, tellurium oxides, bismuth oxides, tetraborates and metaborates. Among these, it is particularly preferable to use Li 2 CO 3 , Cs 2 CO 3, or Li 2 SiO 3 as the main component, and include at least one of an alkali metal and an alkaline earth metal. The oxide is represented by Li 2 CO 3 .

この電荷発生層15-0は、例えばLi2CO3からなる単層構造であって良い。 The charge generation layer 15-0 may have a single layer structure made of, for example, Li 2 CO 3 .

また、電荷発生層15-0は、Li2CO3を主成分とし、正孔や電子(電荷)のホッピングサイトとして、例えば正孔輸送材料や電子輸送材料等の電荷輸送性有機材料をLi2CO3と共に共蒸着してなる混合層であっても良い。またこの混合層を有する層であっても良い。 The charge generation layer 15-0 is mainly composed of Li 2 CO 3 and, as a hole or electron (charge) hopping site, for example, a charge transporting organic material such as a hole transport material or an electron transport material is formed from Li 2. A mixed layer formed by co-evaporation with CO 3 may be used. Moreover, the layer which has this mixed layer may be sufficient.

さらに、電荷発生層15-0は、Li2CO3と、Li2CO3と電荷輸送性有機材料との混合層との積層構造であっても良い。この場合、Li2CO3と電子輸送性有機材料との混合層は、Li2CO3からなる層の陽極13側の界面に積層される。また、Li2CO3と正孔輸送性有機材料との混合層は、Li2CO3からなる層の陰極16側の界面に積層される。この場合、正孔輸送性材料としては、アザトリフェニレン系材料のようなアリールアミン系でない有機材料によって構成されることが好ましい。尚、このような積層構造は、Li2CO3からなる層の陽極13側および陰極16側の少なくとも一方に、混合層を設けた構成として良い。 Further, the charge generation layer 15-0, and Li 2 CO 3, may be a stacked structure of the mixed layer of Li 2 CO 3 and the charge-transporting organic material. In this case, the mixed layer of Li 2 CO 3 and the electron transporting organic material is laminated on the interface on the anode 13 side of the layer made of Li 2 CO 3 . In addition, the mixed layer of Li 2 CO 3 and the hole transporting organic material is laminated on the interface on the cathode 16 side of the layer made of Li 2 CO 3 . In this case, the hole transporting material is preferably composed of an organic material that is not an arylamine-based material such as an azatriphenylene-based material. Such a laminated structure may have a configuration in which a mixed layer is provided on at least one of the anode 13 side and the cathode 16 side of the layer made of Li 2 CO 3 .

またさらに、電荷発生層15-0は、Li2CO3からなる層と、他の酸化物または複合酸化物からなる層との積層構造であっても良い。この場合、酸化物または複合酸化物としては、メタ硼酸化物、テトラ硼酸化物、ゲルマン酸化物、モリブデン酸化物、ニオブ酸化物、珪酸化物、タンタル酸化物、チタン酸化物、バナジン酸化物、タングステン酸化物、ジルコン酸化物、炭酸化物、蓚酸化物、亜クロム酸化物、クロム酸化物、重クロム酸化物、フェライト、亜セレン酸化物、セレン酸化物、スズ酸化物、亜テルル酸化物、テルル酸化物、ビスマス酸化物、テトラホウ酸化物、メタホウ酸化物等の他の一般的な酸化物または複合酸化物が例示される。 Furthermore, the charge generation layer 15-0 may have a laminated structure of a layer made of Li 2 CO 3 and a layer made of another oxide or composite oxide. In this case, as the oxide or composite oxide, metaboric oxide, tetraboric oxide, germane oxide, molybdenum oxide, niobium oxide, silicic oxide, tantalum oxide, titanium oxide, vanadium oxide, tungsten oxide , Zircon oxide, carbonate, sulfur oxide, chromium oxide, chromium oxide, dichromium oxide, ferrite, selenium oxide, selenium oxide, tin oxide, tellurium oxide, tellurium oxide, bismuth Other common oxides or composite oxides such as oxide, tetraborate, metaborate and the like are exemplified.

そして、以上のような構成の各電荷発生層15-0は、さらにフッ化物を積層させた構成であっても良い。   Each charge generation layer 15-0 configured as described above may be configured such that a fluoride is further laminated.

この場合、電荷発生層15-0における陽極13側の界面に、中間的な陰極層(中間陰極
層)としてアルカリ金属およびアルカリ土類金属の少なくとも一方(少なくとも1種類の元素)を含むフッ化物を用いた層を設けることが好ましい。またさらには、電荷発生層15-0における陽極13側の界面に、中間陰極層として、導電性材料層を介して、アルカリ金属およびアルカリ土類金属の少なくとも一方を含むフッ化物を用いた層を設けることが好ましい。
In this case, a fluoride containing at least one of alkali metal and alkaline earth metal (at least one element) as an intermediate cathode layer (intermediate cathode layer) at the interface on the anode 13 side in the charge generation layer 15-0. It is preferable to provide the used layer. Furthermore, a layer using a fluoride containing at least one of an alkali metal and an alkaline earth metal is provided as an intermediate cathode layer at the interface on the anode 13 side in the charge generation layer 15-0 via a conductive material layer. It is preferable to provide it.

そして、アルカリ金属フッ化物およびアルカリ土類金属フッ化物としては、具体的にはフッ化リチウム(LiF)、CsF、CaF2等を例示することができる。また導電性材料層は、マグネシウム(Mg)、銀(Ag)、およびアルミニウム(Al)の少なくとも1つを含むこととする。具体的には、MgAgやAlからなる導電性材料層が例示される。 Specific examples of the alkali metal fluoride and the alkaline earth metal fluoride include lithium fluoride (LiF), CsF, CaF 2 and the like. The conductive material layer includes at least one of magnesium (Mg), silver (Ag), and aluminum (Al). Specifically, a conductive material layer made of MgAg or Al is exemplified.

またさらに、電荷発生層15-0は、陰極16側の界面に、銅フタロシアニン(CuPc)のようなフタロシアニン骨格を持つ正孔注入性材料からなる層を中間的な陽極層(中間陽極層)として設けても良い。   Still further, the charge generation layer 15-0 has a layer made of a hole injecting material having a phthalocyanine skeleton such as copper phthalocyanine (CuPc) at the interface on the cathode 16 side as an intermediate anode layer (intermediate anode layer). It may be provided.

尚、以上の電荷発生層15-0やその界面に積層される各層は、必ずしも明確に分離されている構成に限定されることはなく、各層の界面においてそれぞれの構成材料が混ざり合っていても良い。   Note that the charge generation layer 15-0 and each layer stacked on the interface are not necessarily limited to a structure that is clearly separated, and each constituent material may be mixed at the interface of each layer. good.

次に、陰極16は、陽極13側から順に第1層16a、第2層16b、場合によっては第3層16cを積層させた3層構造で構成されている。   Next, the cathode 16 has a three-layer structure in which a first layer 16a, a second layer 16b, and in some cases a third layer 16c are stacked in this order from the anode 13 side.

第1層16aは、仕事関数が小さく、かつ光透過性の良好な材料を用いて構成される。このような材料として、例えばリチウム(Li)の酸化物であるLi2Oや炭酸化物であるLi2CO3、セシウム(Cs)の炭酸化物であるCs2CO3、珪酸化物であるLi2SiO3さらにはこれらの酸化物の混合物を用いることができる。また、第1層16aはこのような材料に限定されることはなく、例えば、カルシウム(Ca)、バリウム(Ba)等のアルカリ土類金属、リチウム(Li),セシウム(Cs)等のアルカリ金属、さらにはインジウム(In)、マグネシウム(Mg)、銀(Ag)等の仕事関数の小さい金属、さらにはこれらの金属のフッ化物、酸化物等を、単体でまたはこれらの金属およびフッ化物、酸化物の混合物や合金として安定性を高めて使用しても良い。 The first layer 16a is formed using a material having a small work function and good light transmittance. Examples of such materials include Li 2 O which is an oxide of lithium (Li), Li 2 CO 3 which is a carbonate, Cs 2 CO 3 which is a carbonate of cesium (Cs), Li 2 SiO 3 which is a silicate, and Mixtures of these oxides can be used. Further, the first layer 16a is not limited to such a material, and examples thereof include alkaline earth metals such as calcium (Ca) and barium (Ba), and alkali metals such as lithium (Li) and cesium (Cs). Further, metals having a small work function such as indium (In), magnesium (Mg), silver (Ag), and further fluorides and oxides of these metals alone or these metals and fluorides, oxidation You may use it, improving stability as a mixture or alloy of a thing.

また、第2層16bは、MgAgやアルカリ土類金属を含む電極、或いはAl等の電極で構成される。電極或いはAl等の電極で構成される。上面発光素子の様に半透過性電極で陰極16を構成する場合には、薄膜のMgAg電極やCa電極を用いることで光を取り出すことが可能である。光透過性を有しかつ導電性が良好な材料で構成することで、この表示素子10が、特に陽極13と陰極16との間で発光光を共振させて取り出すキャビティ構造で構成される上面発光素子の場合には、例えばMg−Agのような半透過性反射材料を用いて第2層16bを構成する。これにより、この第2層16bの界面と、光反射性を有する陽極13の界面で発光を反射させてキャビティ効果を得る。   The second layer 16b is composed of an electrode containing MgAg or alkaline earth metal, or an electrode such as Al. An electrode or an electrode such as Al is used. When the cathode 16 is composed of a semi-transmissive electrode like a top light emitting device, light can be extracted by using a thin MgAg electrode or Ca electrode. By configuring the display element 10 with a material having light permeability and good conductivity, the display element 10 emits light from the top, particularly having a cavity structure that resonates and extracts emitted light between the anode 13 and the cathode 16. In the case of an element, the second layer 16b is formed using a semi-transmissive reflective material such as Mg-Ag. Thereby, light emission is reflected at the interface of the second layer 16b and the interface of the anode 13 having light reflectivity to obtain a cavity effect.

さらに第3層16cは、電極の劣化抑制のために透明なランタノイド系酸化物を設けることで、発光を取り出すこともできる封止電極として形成することも可能である。   Furthermore, the third layer 16c can also be formed as a sealed electrode that can extract light emission by providing a transparent lanthanoid-based oxide for suppressing deterioration of the electrode.

尚、以上の第1層16a、第2層16b、および第3層16cは、真空蒸着法、スパッタリング法、さらにはプラズマCVD法などの手法によって形成される。また、この表示素子を用いて構成される表示装置の駆動方式がアクティブマトリックス方式である場合、陰極16は、ここでの図示を省略した陽極13の周縁を覆う絶縁膜および発光ユニット14-1〜発光ユニット14-2の積層膜によって、陽極13に対して絶縁された状態で基板12上にベタ膜状で形成され、各画素に共通電極として用いても良い。   The first layer 16a, the second layer 16b, and the third layer 16c are formed by a technique such as vacuum deposition, sputtering, or plasma CVD. Further, when the driving method of the display device configured using this display element is an active matrix method, the cathode 16 includes an insulating film covering the periphery of the anode 13 (not shown here) and the light emitting units 14-1˜. The laminated film of the light emitting unit 14-2 may be formed as a solid film on the substrate 12 while being insulated from the anode 13, and may be used as a common electrode for each pixel.

また、ここに示した陰極16の電極構造は3層構造である。しかしながら、陰極16は、陰極16を構成する各層の機能分離を行った際に必要な積層構造であれば、第2層16bのみで構成したり、第1層16aと第2層16bとの間にさらにITOなどの透明電極を形成したりすることも可能であり、作製されるデバイスの構造に最適な組み合わせ、積層構造を取れば良いことは言うまでもない。   The electrode structure of the cathode 16 shown here is a three-layer structure. However, the cathode 16 may be formed of only the second layer 16b or between the first layer 16a and the second layer 16b as long as it is a laminated structure required when the functions of the layers constituting the cathode 16 are separated. In addition, it is possible to form a transparent electrode such as ITO, and it is needless to say that an optimal combination and laminated structure may be taken for the structure of the device to be produced.

以上説明した構成の表示素子10では、発光ユニット14-1,14-2間に、安定材料であるLi2CO3を主成分とした電荷発生層15-0を狭持したことにより、電荷発生層15-0から陽極13側の発光ユニット14-1への電子注入効率が向上する。したがって、電荷発生層15-0を介して発光ユニット14-1,14-2を積層してなるスタック型の表示素子10の安定化が図られる。 In the display element 10 having the above-described configuration, the charge generation layer 15-0 mainly composed of a stable material, Li 2 CO 3 , is sandwiched between the light emitting units 14-1 and 14-2. Electron injection efficiency from the layer 15-0 to the light emitting unit 14-1 on the anode 13 side is improved. Therefore, it is possible to stabilize the stack type display element 10 in which the light emitting units 14-1 and 14-2 are stacked via the charge generation layer 15-0.

尚、特に、電荷発生層15-0における陽極13側の界面に、中間陰極層としてアルカリ金属およびアルカリ土類金属の少なくとも一方を含むフッ化物を用いた層を設ける場合には、MgAgのような導電性材料層と、この導電性材料層の陽極13側に配置されたアルカリ金属およびアルカリ土類金属の少なくとも一方を含むフッ化物からなる層とで中間陰極層を構成することにより、電荷発生層15-0の陽極13側に設けられた発光ユニット14-1に対しての電荷発生層15-0からの電子の注入効率を高める効果を高めることができる。   In particular, in the case where a layer using a fluoride containing at least one of an alkali metal and an alkaline earth metal is provided as an intermediate cathode layer at the interface on the anode 13 side in the charge generation layer 15-0, such as MgAg By forming an intermediate cathode layer with a conductive material layer and a layer made of a fluoride containing at least one of an alkali metal and an alkaline earth metal disposed on the anode 13 side of the conductive material layer, a charge generation layer The effect of increasing the efficiency of electron injection from the charge generation layer 15-0 to the light emitting unit 14-1 provided on the anode 13 side of 15-0 can be enhanced.

また、電荷発生層15-0にフタロシアニン骨格を有する中間陽極層(図示省略)を設けることにより、電荷発生層15-0の陰極16側に設けられた発光ユニット14-2への、電荷発生層15-0からの正孔の注入効率を高めることができる。   Further, by providing the charge generation layer 15-0 with an intermediate anode layer (not shown) having a phthalocyanine skeleton, the charge generation layer to the light emitting unit 14-2 provided on the cathode 16 side of the charge generation layer 15-0 is provided. The hole injection efficiency from 15-0 can be increased.

この結果、スタック型の表示素子において、輝度の向上だけではなく、耐環境性の向上による寿命特性の向上、すなわち長期信頼性の向上を図ることが可能になる。また、安定的な材料を用いて、このような電荷の注入特性に優れた電荷発生層15-0が構成されるため、その作製においても化学量論比を考慮した成膜などを行う必要はなく、容易に作製可能となる。しかも、一般的なV25からなる電荷発生層を用いた場合と比較して、駆動電圧が抑えられる効果もあり、これによる長期信頼性の向上を得ることも可能である。 As a result, in the stack type display element, it is possible to improve not only the luminance but also the life characteristics by improving the environmental resistance, that is, the long-term reliability. In addition, since the charge generation layer 15-0 having such excellent charge injection characteristics is configured by using a stable material, it is necessary to perform film formation in consideration of the stoichiometric ratio in the production thereof. And can be easily manufactured. In addition, the driving voltage can be suppressed as compared with the case of using a general charge generation layer made of V 2 O 5, and it is possible to improve long-term reliability.

<第2実施形態>
図2は、第2実施形態の表示素子の一構成例を示す断面図である。この図に示す表示素子11と、図1を用いて説明した表示素子10との異なるところは、電荷発生層15の構成にあり、その他の構成は同様であることとする。以下、電荷発生層15を中心に、第2実施形態の表示素子11の構成を詳細に説明する。
Second Embodiment
FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating a configuration example of the display element according to the second embodiment. The difference between the display element 11 shown in this figure and the display element 10 described with reference to FIG. 1 is the configuration of the charge generation layer 15, and the other configurations are the same. Hereinafter, the configuration of the display element 11 according to the second embodiment will be described in detail with a focus on the charge generation layer 15.

すなわち、本第2実施形態の表示素子11は、発光ユニット14-1と発光ユニット14-2との間に設けられた電荷発生層15が、アルカリ金属およびアルカリ土類金属の少なくとも一方(少なくとも1種類の元素)を含む酸化物を用いて構成されている。そして、この電荷発生層15は、陽極13側から順に、界面層15aと真性電荷発生層15bとを積層させた構造となっている。尚、この界面層15aは、陽極13に接して設けられた発光ユニット14-1に対して陰極として作用することになる。このため、以下においては、この界面層15aを中間陰極層15aと記す。そして、この中間陰極層15aが、アルカリ金属およびアルカリ土類金属の少なくとも一方を含む酸化物を用いて構成されていることとする。   That is, in the display element 11 of the second embodiment, the charge generation layer 15 provided between the light emitting unit 14-1 and the light emitting unit 14-2 has at least one of an alkali metal and an alkaline earth metal (at least 1). It is configured using an oxide containing various kinds of elements. The charge generation layer 15 has a structure in which an interface layer 15a and an intrinsic charge generation layer 15b are stacked in this order from the anode 13 side. The interface layer 15a serves as a cathode for the light emitting unit 14-1 provided in contact with the anode 13. Therefore, hereinafter, the interface layer 15a is referred to as an intermediate cathode layer 15a. And this intermediate cathode layer 15a shall be comprised using the oxide containing at least one of an alkali metal and alkaline-earth metal.

また、中間陰極層15aに接して設けられた真性電荷発生層15bは、特開2003−45676号公報及び特開2003−272860号公報に記載されている電荷発生層であるV25を用いて構成されているか、または以降に示す有機化合物を用いて構成されていることとする。 The intrinsic charge generation layer 15b provided in contact with the intermediate cathode layer 15a uses V 2 O 5 which is a charge generation layer described in Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 2003-45676 and 2003-272860. Or an organic compound described below is used.

ここで、この中間陰極層15aを構成するアルカリ金属およびアルカリ土類金属の少なくとも一方を含む酸化物としては、先の第1実施形態で説明したと同様のものが用いられる。   Here, as the oxide containing at least one of an alkali metal and an alkaline earth metal constituting the intermediate cathode layer 15a, the same oxide as described in the first embodiment is used.

この中でも特に、中間陰極層15aは、Li2SiO3からなることが好ましい。 Among these, the intermediate cathode layer 15a is preferably made of Li 2 SiO 3 .

また、真性電荷発生層15bを構成する材料は、V25等の他に、下記一般式(1)で示される有機化合物が用いられる。

Figure 2011249349

Further, as a material constituting the intrinsic charge generation layer 15b, an organic compound represented by the following general formula (1) is used in addition to V 2 O 5 and the like.
Figure 2011249349

この一般式(1)中において、R1〜R6は、それぞれ独立に、水素、ハロゲン、ヒドロキシル基、アミノ基、アリールアミノ基、炭素数20以下の置換あるいは無置換のカルボニル基、炭素数20以下の置換あるいは無置換のカルボニルエステル基、炭素数20以下の置換あるいは無置換のアルキル基、炭素数20以下の置換あるいは無置換のアルケニル基、炭素数20以下の置換あるいは無置換のアルコキシル基、炭素数30以下の置換あるいは無置換のアリール基、炭素数30以下の置換あるいは無置換の複素環基、ニトリル基、ニトロ基、シアノ基またはシリル基から選ばれる置換基であることとする。また、R1〜R6のうち、隣接するRm(m=1〜6)は環状構造を通じて互いに結合してもよい。そして、一般式(1)におけるX1〜X6は、それぞれ独立に、炭素もしくは窒素原子である。 In the general formula (1), R 1 to R 6 are each independently hydrogen, halogen, hydroxyl group, amino group, arylamino group, substituted or unsubstituted carbonyl group having 20 or less carbon atoms, carbon number 20 The following substituted or unsubstituted carbonyl ester groups, substituted or unsubstituted alkyl groups having 20 or less carbon atoms, substituted or unsubstituted alkenyl groups having 20 or less carbon atoms, substituted or unsubstituted alkoxyl groups having 20 or less carbon atoms, The substituent is selected from a substituted or unsubstituted aryl group having 30 or less carbon atoms, a substituted or unsubstituted heterocyclic group having 30 or less carbon atoms, a nitrile group, a nitro group, a cyano group, or a silyl group. Further, among R 1 to R 6 , adjacent R m (m = 1 to 6) may be bonded to each other through a cyclic structure. And X < 1 > -X < 6 > in General formula (1) is a carbon or a nitrogen atom each independently.

このような一般式(1)で示される有機化合物の具体例として下記の表1〜表7に示す構造式(1)-1〜構造式(1)-66の有機化合物が示される。尚、これらの構造式中[Me]はメチル(CH3)を示し、[Et]はエチル(C25)を示す。また、構造式(1)-63〜構造式(1)-66には、一般式(1)中におけるR1〜R6のうち、隣接するRm(m=1〜6)は環状構造を通じて互いに結合している有機化合物の例を示している。 Specific examples of the organic compound represented by the general formula (1) include organic compounds represented by the structural formulas (1) -1 to (1) -66 shown in the following Tables 1 to 7. In these structural formulas, [Me] represents methyl (CH 3 ), and [Et] represents ethyl (C 2 H 5 ). In addition, in the structural formulas (1) -63 to (1) -66, among R 1 to R 6 in the general formula (1), adjacent R m (m = 1 to 6) is through a cyclic structure. The example of the organic compound couple | bonded with each other is shown.

Figure 2011249349
Figure 2011249349


Figure 2011249349
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Figure 2011249349
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Figure 2011249349
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Figure 2011249349
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Figure 2011249349
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Figure 2011249349
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そして、以上の中間陰極層15aと真性電荷発生層15bとは、必ずしも明確に分離されている構成に限定されることはなく、中間陰極層15a内に真性電荷発生層15bを構成する材料が含有されていても、またこの逆であっても良い。   The intermediate cathode layer 15a and the intrinsic charge generation layer 15b are not necessarily limited to a structure that is clearly separated, and the material constituting the intrinsic charge generation layer 15b is contained in the intermediate cathode layer 15a. Or vice versa.

尚、電荷発生層15は、陽極13側から順に、中間陰極層15aと真性電荷発生層15bと共に、中間陽極層(図示省略)を積層させた構成であっても良い。この中間陽極層は、フタロシアニン骨格を有する有機材料を用いて構成され、具体的には銅フタロシアニン(CuPc)からなる中間陽極層が例示される。   The charge generation layer 15 may have a structure in which an intermediate anode layer (not shown) is laminated together with the intermediate cathode layer 15a and the intrinsic charge generation layer 15b in this order from the anode 13 side. This intermediate anode layer is configured using an organic material having a phthalocyanine skeleton, and specifically, an intermediate anode layer made of copper phthalocyanine (CuPc) is exemplified.

また、電荷発生層15のうちの真性電荷発生層15bが上記一般式(1)で示される有機化合物を用いて構成されている場合、この真性電荷発生層15bが正孔注入層14aを兼ねても良い。この場合、電荷発生層15よりも陰極16側に設けられた発光ユニット14-2には、正孔注入層14aを必ずしも設ける必要はない。   In addition, in the case where the intrinsic charge generation layer 15b of the charge generation layer 15 is configured using the organic compound represented by the general formula (1), the intrinsic charge generation layer 15b also serves as the hole injection layer 14a. Also good. In this case, the hole injection layer 14a is not necessarily provided in the light emitting unit 14-2 provided on the cathode 16 side of the charge generation layer 15.

以上説明した構成の第2実施形態の表示素子11においては、電荷発生層15が、その中間陰極層15aを構成する材料として、アルカリ金属およびアルカリ土類金属の少なくとも一方を含む酸化物を用いたことにより、電荷発生層15から陽極13側の発光ユニット14-1への電子の注入効率が向上する。そして特に、電荷発生層15における中間陰極層15aを構成する上記の酸化物は、成膜段階から安定的な材料として供給される。このため、これを用いた中間陰極層15a、すなわち電荷発生層15の安定化が図られる。   In the display element 11 of the second embodiment having the configuration described above, the charge generation layer 15 uses an oxide containing at least one of an alkali metal and an alkaline earth metal as a material constituting the intermediate cathode layer 15a. This improves the efficiency of electron injection from the charge generation layer 15 to the light emitting unit 14-1 on the anode 13 side. In particular, the above oxide constituting the intermediate cathode layer 15a in the charge generation layer 15 is supplied as a stable material from the film formation stage. For this reason, the intermediate cathode layer 15a using this, that is, the charge generation layer 15 is stabilized.

また、電荷発生層15の陰極16側の界面にフタロシアニン骨格を有する有機材料からなる中間陽極層(図示省略)を設けることにより、電荷発生層15の陰極16側に配置された発光ユニット14-2への電荷発生層15からの正孔の注入効率を高めることができる。   Further, by providing an intermediate anode layer (not shown) made of an organic material having a phthalocyanine skeleton at the interface of the charge generation layer 15 on the cathode 16 side, the light emitting unit 14-2 disposed on the cathode 16 side of the charge generation layer 15 is provided. The efficiency of injecting holes from the charge generation layer 15 can be increased.

以上の結果、スタック型の表示素子11において、輝度の向上だけではなく、耐環境性の向上による寿命特性の向上、すなわち長期信頼性の向上を図ることが可能になる。また、安定的な材料を用いて、このような電荷の注入特性に優れた電荷発生層15が構成されるため、その作製においても化学量論比を考慮した成膜などを行う必要はなく、このような長期信頼性に優れたスタック型の表示素子11の作製を容易にすることが可能である。   As a result, in the stack type display element 11, not only the luminance can be improved, but also the life characteristics can be improved by improving the environmental resistance, that is, the long-term reliability can be improved. Further, since the charge generation layer 15 having such excellent charge injection characteristics is configured using a stable material, it is not necessary to perform film formation in consideration of the stoichiometric ratio in the production, It is possible to easily manufacture such a stack type display element 11 having excellent long-term reliability.

さらに、電荷発生層15における真性電荷発生層15bとして、上述した一般式(1)に示す有機化合物を用いた場合であっても、従来のV25を用いた場合と同程度の電荷注入効率を得ることが可能である。この場合には、真性電荷発生層15bが正孔注入層を兼ねるものとすることができるため、電荷発生層15よりも陰極16側に配置された発光ユニット14-2に特別に正孔注入層14aを必ずしも設けなくても良く、層構造の簡略化を図ることが可能になる。 Further, even when the organic compound represented by the general formula (1) described above is used as the intrinsic charge generation layer 15b in the charge generation layer 15, the same level of charge injection as in the case of using the conventional V 2 O 5 is used. Efficiency can be obtained. In this case, since the intrinsic charge generation layer 15b can also serve as the hole injection layer, the hole injection layer is specially added to the light emitting unit 14-2 disposed on the cathode 16 side of the charge generation layer 15. 14a is not necessarily provided, and the layer structure can be simplified.

<第3実施形態>
図3は、第3実施形態の表示素子の一構成例を示す断面図である。この図に示す表示素子11'と、図1を用いて説明した表示素子10との異なるところは、電荷発生層15'の構成にあり、その他の構成は同様であることとする。以下、電荷発生層15'を中心に、第3実施形態の表示素子11'の構成を詳細に説明する。
<Third Embodiment>
FIG. 3 is a cross-sectional view illustrating a configuration example of the display element according to the third embodiment. The difference between the display element 11 ′ shown in this figure and the display element 10 described with reference to FIG. 1 is the configuration of the charge generation layer 15 ′, and the other configurations are the same. Hereinafter, the configuration of the display element 11 ′ of the third embodiment will be described in detail with a focus on the charge generation layer 15 ′.

すなわち、本第3実施形態の表示素子11'における電荷発生層15'は、陽極13側から順に、界面層15a'、真性電荷発生層15bを順に積層した構成となっている。そして、この界面層15a'が、陽極13に接して設けられた発光ユニット14-1に対して陰極として作用することは第2実施形態と同様であるため、以下においては、この界面層15a'を中間陰極層15a'と記す。   That is, the charge generation layer 15 ′ in the display element 11 ′ of the third embodiment has a configuration in which the interface layer 15a ′ and the intrinsic charge generation layer 15b are sequentially stacked from the anode 13 side. Since this interface layer 15a ′ acts as a cathode for the light emitting unit 14-1 provided in contact with the anode 13, it is the same as in the second embodiment. Is referred to as an intermediate cathode layer 15a ′.

このような構成の電荷発生層15'において、中間陰極層15a'がアルカリ金属およびアルカリ土類金属の少なくとも一方(少なくとも1種類の元素)を含むフッ化物を用いていることを特徴としている。また特に、中間陰極層15a'は、陽極13側から順に配置された、アルカリ金属およびアルカリ土類金属の少なくとも一方を含むフッ化物からなるフッ化物層15a-1と、導電性材料層15a-2または絶縁性材料層(15a-2')との積層構成とすることが好ましい。   In the charge generation layer 15 ′ having such a configuration, the intermediate cathode layer 15a ′ is characterized by using a fluoride containing at least one of alkali metal and alkaline earth metal (at least one element). In particular, the intermediate cathode layer 15a ′ includes a fluoride layer 15a-1 made of a fluoride containing at least one of an alkali metal and an alkaline earth metal, and a conductive material layer 15a-2, which are arranged in order from the anode 13 side. Or it is preferable to set it as a laminated structure with an insulating material layer (15a-2 ').

ここで、フッ化物層15a-1を構成する、アルカリ金属およびアルカリ土類金属の少なくとも一方を含むフッ化物としては、具体的にはフッ化リチウム(LiF)、フッ化セシウム(CsF)、フッ化カルシウム(CaF2)を例示することができる。 Here, as the fluoride that includes at least one of an alkali metal and an alkaline earth metal constituting the fluoride layer 15a-1, specifically, lithium fluoride (LiF), cesium fluoride (CsF), fluoride An example is calcium (CaF 2 ).

また導電性材料層15a-2を構成する材料としては、マグネシウム(Mg)、銀(Ag)、およびアルミニウム(Al)の少なくとも1つを含むこととする。具体的には、MgAgやAlからなる導電性材料層15a-2が例示される。   The material constituting the conductive material layer 15a-2 includes at least one of magnesium (Mg), silver (Ag), and aluminum (Al). Specifically, the conductive material layer 15a-2 made of MgAg or Al is exemplified.

さらに絶縁性材料層(15a-2')としては、アルカリ金属およびアルカリ土類金属の少なくとも一方(少なくとも1種類の元素)を含む酸化物からなる層を好適に用いることができる。このようなアルカリ金属およびアルカリ土類金属の少なくとも一方を含む酸化物としては、先の第1実施形態で説明したと同様のものが用いられる。   Furthermore, as the insulating material layer (15a-2 ′), a layer made of an oxide containing at least one of alkali metal and alkaline earth metal (at least one element) can be suitably used. As the oxide containing at least one of alkali metal and alkaline earth metal, the same oxide as described in the first embodiment is used.

また、中間陰極層15a'に接して設けられた真性電荷発生層15bは、特開2003−45676号公報及び特開2003−272860号公報に記載されている電荷発生層であるV25を用いて構成されているか、または上記一般式(1)に示される有機化合物を用いて構成されている。そして、電荷発生層15'のうちの真性電荷発生層15bが上記一般式(1)で示される有機化合物を用いて構成されている場合、この真性電荷発生層15bが正孔注入層14aを兼ねても良い。この場合、電荷発生層15'よりも陰極16側に設けられた発光ユニット14-2には、正孔注入層14aを設ける必要はない。さらに、電荷発生層15'は、真性電荷発生層15bよりも陰極16側に、ここでの図示を省略した銅フタロシアニン(CuPc)等のフタロシアニン骨格を有する有機材料からなる中間陽極層を積層させた構成であっても良い。以上については、第2実施形態と同様である。 In addition, the intrinsic charge generation layer 15b provided in contact with the intermediate cathode layer 15a ′ is made of V 2 O 5 which is a charge generation layer described in Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 2003-45676 and 2003-272860. It is comprised using, or is comprised using the organic compound shown by the said General formula (1). When the intrinsic charge generation layer 15b of the charge generation layer 15 ′ is configured using the organic compound represented by the general formula (1), the intrinsic charge generation layer 15b also serves as the hole injection layer 14a. May be. In this case, it is not necessary to provide the hole injection layer 14a in the light emitting unit 14-2 provided on the cathode 16 side with respect to the charge generation layer 15 ′. Further, in the charge generation layer 15 ′, an intermediate anode layer made of an organic material having a phthalocyanine skeleton such as copper phthalocyanine (CuPc) (not shown) is stacked on the cathode 16 side of the intrinsic charge generation layer 15b. It may be a configuration. About the above, it is the same as that of 2nd Embodiment.

このような構成の第3実施形態の表示素子11'においては、電荷発生層15'が、その中間陰極層15a'を構成する材料としてアルカリ金属およびアルカリ土類金属の少なくとも一方を含む酸化物を含んでいることにより、電荷発生層15'から陽極13側の発光ユニット14-1への電子の注入効率が向上する。そして特に、電荷発生層15'における中間陰極層15a'を構成するアルカリ金属およびアルカリ土類金属の少なくとも一方を含む酸化物といった材料は、成膜段階から安定的な材料として供給される。このため、これを用いた中間陰極層15a'、すなわち電荷発生層15'の安定化が図られる。   In the display element 11 ′ of the third embodiment having such a configuration, the charge generation layer 15 ′ includes an oxide containing at least one of an alkali metal and an alkaline earth metal as a material constituting the intermediate cathode layer 15a ′. By including, the injection efficiency of electrons from the charge generation layer 15 ′ to the light emitting unit 14-1 on the anode 13 side is improved. In particular, a material such as an oxide containing at least one of an alkali metal and an alkaline earth metal constituting the intermediate cathode layer 15a ′ in the charge generation layer 15 ′ is supplied as a stable material from the film formation stage. For this reason, the intermediate cathode layer 15a ′ using this, that is, the charge generation layer 15 ′ can be stabilized.

尚、この中間陰極層15a'が、陽極13側から順に、アルカリ金属およびアルカリ土類金属の少なくとも一方を含むフッ化物からなるフッ化物層15a-1と、MgAgのような導電性材料層15a-2とを積層してなる場合には、この中間導電層15a'よりも陽極13側に配置された発光ユニット14-1に対しての電子の注入効率を、さらに高める効果が得られる。   The intermediate cathode layer 15a ′ includes, in order from the anode 13 side, a fluoride layer 15a-1 made of a fluoride containing at least one of an alkali metal and an alkaline earth metal, and a conductive material layer 15a− such as MgAg. 2 is laminated, an effect of further increasing the electron injection efficiency to the light emitting unit 14-1 disposed on the anode 13 side with respect to the intermediate conductive layer 15a ′ can be obtained.

また、電荷発生層15'が、真性電荷発生層15bよりも陰極16側に、フタロシアニン骨格を有する有機材料からなる中間陽極層(図示省略)を設けることにより、電荷発生層15よりも陰極16側に配置された発光ユニット14-2への電荷発生層15'からの正孔の注入効率を高めることができる。 Further, the charge generation layer 15 ′ is provided on the cathode 16 side of the intrinsic charge generation layer 15 b with an intermediate anode layer (not shown) made of an organic material having a phthalocyanine skeleton, whereby the charge generation layer 15 ′ is on the cathode 16 side of the charge generation layer 15. The efficiency of injecting holes from the charge generation layer 15 ′ into the light emitting unit 14-2 disposed in can be increased.

以上の結果、本第3実施形態の表示素子11'によれば、第1実施形態と同様に、有機層からなる発光ユニット14-1,14-2を積層させたスタック型の表示素子11'において、長期信頼性の向上を図ることが可能になり、また、このような長期信頼性に優れたスタック型の表示素子11'の作製を容易にすることが可能である。   As a result, according to the display element 11 ′ of the third embodiment, as in the first embodiment, the stack type display element 11 ′ in which the light emitting units 14-1 and 14-2 made of organic layers are stacked. Therefore, it is possible to improve the long-term reliability, and it is possible to easily manufacture such a stack type display element 11 ′ having excellent long-term reliability.

さらに、電荷発生層15'における真性電荷発生層15bとして、上述した一般式(1)に示す有機化合物を用いた場合であっても、従来のV25を用いた場合と同程度の電荷注入効率を得ることが可能であり、これにより層構造の簡略化を図ることが可能になることも、第2実施形態と同様である。 Further, even when the organic compound represented by the general formula (1) is used as the intrinsic charge generation layer 15b in the charge generation layer 15 ′, the charge is about the same as that when the conventional V 2 O 5 is used. As in the second embodiment, it is possible to obtain the injection efficiency and thereby to simplify the layer structure.

<第4実施形態>
図4は、第4実施形態の表示素子の一構成例を示す断面図である。この図に示す表示素子11"と、図1を用いて説明した表示素子10との異なるところは、電荷発生層15"の構成にあり、その他の構成は同様であることとする。以下、電荷発生層15"を中心に、第4実施形態の表示素子11"の構成を詳細に説明する。
<Fourth embodiment>
FIG. 4 is a cross-sectional view illustrating a configuration example of the display element according to the fourth embodiment. The difference between the display element 11 ″ shown in this figure and the display element 10 described with reference to FIG. 1 is the configuration of the charge generation layer 15 ″, and the other configurations are the same. Hereinafter, the configuration of the display element 11 ″ according to the fourth embodiment will be described in detail focusing on the charge generation layer 15 ″.

すなわち、本第4実施形態の表示素子11"における電荷発生層15"は、陽極13側から順に、混合層15a"と真性電荷発生層15bとを積層した構造となっている。そして、この混合層15a"は、陽極13に接して設けられた発光ユニット14-1に対して陰極として作用するため、以下においては、この混合層15a"を中間陰極層15a"と記す。   That is, the charge generation layer 15 ″ in the display element 11 ″ of the fourth embodiment has a structure in which the mixed layer 15a ″ and the intrinsic charge generation layer 15b are stacked in this order from the anode 13 side. Since the layer 15a ″ acts as a cathode for the light emitting unit 14-1 provided in contact with the anode 13, hereinafter, the mixed layer 15a ″ will be referred to as an intermediate cathode layer 15a ″.

このような構成の電荷発生層15"において、中間陰極層(混合層)15a"は、アルカリ金属およびアルカリ土類金属うちの少なくとも一つの元素と、有機材料とを混合した材料で構成されている。アルカリ金属およびアルカリ土類金属としては、具体的にはリチウム(Li)、セシウム(Cs)、ナトリウム(Na)、カリウム(K)、ルビジウム(Rb)、カルシウム(Ca)、ストロンチウム(Sr)、バリウム(Ba)を例示することができる。また、中間陰極層(混合層)15a"を構成する有機材料としては、例えばAlq3やADNのような電子輸送性を備えた有機材料を用いることが好ましい。   In the charge generation layer 15 ″ having such a configuration, the intermediate cathode layer (mixed layer) 15a ″ is made of a material obtained by mixing at least one element of alkali metal and alkaline earth metal and an organic material. . Specific examples of the alkali metal and alkaline earth metal include lithium (Li), cesium (Cs), sodium (Na), potassium (K), rubidium (Rb), calcium (Ca), strontium (Sr), and barium. (Ba) can be exemplified. Further, as the organic material constituting the intermediate cathode layer (mixed layer) 15a ", it is preferable to use an organic material having electron transport properties such as Alq3 and ADN.

そして、真性電荷発生層15bは、この中間陰極層(混合層)15a"に接して設けられると共に、上記一般式(1)に示される有機化合物を用いて構成されている。   The intrinsic charge generation layer 15b is provided in contact with the intermediate cathode layer (mixed layer) 15a "and is formed using the organic compound represented by the general formula (1).

尚、ここでの図示は省略したが、中間陰極層15a"は、陽極13側から順に、アルカリ金属およびアルカリ土類金属の少なくとも一方(少なくとも1種類の元素)を含む酸化物で構成されているフッ化物層と、上述した混合層とを積層した構造であっても良い。   Although illustration is omitted here, the intermediate cathode layer 15a ″ is composed of an oxide containing at least one of alkali metal and alkaline earth metal (at least one element) in order from the anode 13 side. The structure which laminated | stacked the fluoride layer and the mixed layer mentioned above may be sufficient.

また、本第4実施形態においては、真性電荷発生層15bが上記一般式(1)で示される有機化合物を用いて構成されているため、この真性電荷発生層15bが正孔注入層14aを兼ねても良い。したがって、電荷発生層15"よりも陰極16側に設けられた発光ユニット14-2には、正孔注入層14aを設ける必要はない。さらに、電荷発生層15"は、真性電荷発生層15bよりも陰極16側に、ここでの図示を省略した銅フタロシアニン(CuPc)等のフタロシアニン骨格を有する有機材料からなる中間陽極層を積層させた構成であっても良い。以上については、第2実施形態と同様である。   In the fourth embodiment, since the intrinsic charge generation layer 15b is configured using the organic compound represented by the general formula (1), the intrinsic charge generation layer 15b also serves as the hole injection layer 14a. May be. Therefore, it is not necessary to provide the hole injection layer 14a in the light emitting unit 14-2 provided on the cathode 16 side of the charge generation layer 15 ". Further, the charge generation layer 15" is more than the intrinsic charge generation layer 15b. Alternatively, an intermediate anode layer made of an organic material having a phthalocyanine skeleton such as copper phthalocyanine (CuPc) (not shown) may be laminated on the cathode 16 side. About the above, it is the same as that of 2nd Embodiment.

このような構成の第4実施形態の表示素子11"においては、アルカリ金属、アルカリ土類金属のうちの少なくとも一つの元素と有機材料との混合層15a"と、上記一般式(1)で示される有機化合物からなる真性電荷発生層15bとを互いに接する状態で陽極13側から順に積層させた電荷発生層15"を、発光ユニット14a-1,14a-2間に狭持させた構成としたことにより、発光ユニットを積層させてなるスタック型の表示素子において、十分な発光効率での発光が得られることが確認された。しかも、電荷発生層15"を構成する上記材料がともに安定な材料であるため、これを用いた電荷発生層の安定化が図られる。   In the display element 11 ″ of the fourth embodiment having such a configuration, a mixed layer 15a ″ of at least one element of alkali metal and alkaline earth metal and an organic material, and the above-described general formula (1) is used. The charge generation layer 15 ″, in which the intrinsic charge generation layer 15b made of an organic compound is stacked in order from the anode 13 side in contact with each other, is sandwiched between the light emitting units 14a-1 and 14a-2. Thus, it was confirmed that light emission with sufficient luminous efficiency can be obtained in a stack type display element in which light emitting units are stacked. In addition, both the materials constituting the charge generation layer 15 ″ are stable materials. Therefore, the charge generation layer using this can be stabilized.

以上の結果、本第4実施形態によれば、第2実施形態および第3実施形態の表示素子と同様に、有機層からなる発光ユニット14-1,14-2を積層させたスタック型の表示素子11"における長期信頼性の向上を図ることが可能になり、また、このような長期信頼性に優れたスタック型の表示素子11"の作製を容易にすることが可能である。また、真性電荷発生層15bとして、上述した一般式(1)に示す有機化合物を用いることにより、層構造の簡略化を図ることが可能になる。   As a result, according to the fourth embodiment, similarly to the display elements of the second and third embodiments, a stack type display in which the light emitting units 14-1 and 14-2 made of organic layers are stacked. It is possible to improve the long-term reliability of the element 11 ″, and it is possible to easily manufacture such a stack type display element 11 ″ having excellent long-term reliability. Further, by using the organic compound represented by the general formula (1) described above as the intrinsic charge generation layer 15b, the layer structure can be simplified.

尚、以上の各実施形態で説明した本発明の表示素子は、TFT基板を用いたアクティブマトリックス方式の表示装置に用いる表示素子に限定されることはなく、パッシブ方式の表示装置に用いる表示素子としても適用可能であり、同様の効果(長期信頼性の向上)を得ることができる。   Note that the display element of the present invention described in each of the above embodiments is not limited to a display element used for an active matrix type display device using a TFT substrate, but as a display element used for a passive type display device. Can be applied, and the same effect (improvement of long-term reliability) can be obtained.

また、以上の各実施形態においては、基板12と反対側に設けた陰極16側から発光を取り出す「上面発光型」の場合を説明した。しかし本発明は、基板12を透明材料で構成することで、発光を基板12側から取り出す「透過型」の表示素子にも適用される。この場合、図2〜図4を用いて説明した積層構造において、透明材料からなる基板12上の陽極13を、例えばITOのような仕事関数が大きい透明電極材料を用いて構成する。これにより、基板12側および基板12と反対側の両方から発光光が取り出される。また、このような構成において、陰極16を反射材料で構成することにより、基板12側からのみ発光光が取り出される。この場合、陰極16の最上層にAuGeやAu、Pt等の封止電極を付けても良い。   Further, in each of the above embodiments, the case of the “top emission type” in which light emission is extracted from the cathode 16 side provided on the side opposite to the substrate 12 has been described. However, the present invention is also applied to a “transmission type” display element in which the substrate 12 is made of a transparent material to extract emitted light from the substrate 12 side. In this case, in the laminated structure described with reference to FIGS. 2 to 4, the anode 13 on the substrate 12 made of a transparent material is configured using a transparent electrode material having a large work function such as ITO. Thereby, emitted light is extracted from both the substrate 12 side and the opposite side of the substrate 12. Further, in such a configuration, by forming the cathode 16 with a reflective material, emitted light is extracted only from the substrate 12 side. In this case, a sealing electrode such as AuGe, Au, or Pt may be attached to the uppermost layer of the cathode 16.

さらに、図1〜図4を用いて説明した積層構造を、透明材料からなる基板12側から逆に積み上げて陽極13を上部電極とした構成であっても、基板12側から発光光を取り出す「透過型」の表示素子を構成することができる。この場合においても、上部電極となる陽極13を透明電極に変更することで、基板12側および基板12と反対側の両方から発光光が取り出される。
<他の実施形態>
以上説明した第1〜第4実施形態の表示素子は、色変換膜と組み合わせることもできる。以下、第1実施形態で説明した図1の表示素子を例に取り、色変換膜を用いた表示素子の構成を説明するが、第2〜第4実施形態の表示素子についても同様に適用可能である。
Furthermore, even if the laminated structure described with reference to FIGS. 1 to 4 is stacked in reverse from the substrate 12 side made of a transparent material and the anode 13 is the upper electrode, the emitted light is extracted from the substrate 12 side. A “transmission type” display element can be formed. Also in this case, by changing the anode 13 serving as the upper electrode to a transparent electrode, emitted light is extracted from both the substrate 12 side and the opposite side of the substrate 12.
<Other embodiments>
The display elements of the first to fourth embodiments described above can be combined with a color conversion film. Hereinafter, the configuration of the display element using the color conversion film will be described taking the display element of FIG. 1 described in the first embodiment as an example, but the same applies to the display elements of the second to fourth embodiments. It is.

先ず、図5には、第1実施形態で説明した表示素子(10)が、基板12と反対側から発光光を取り出す「上面発光型」である場合の表示素子10aを示す。この場合、発光光を取り出す側となる陰極16の上部に色変換層18を設けた表示素子10aが構成される。ここで、この表示素子10aにおける発光層14cが青色波長の励起光源である場合、色変換層18には、各画素部分に対応させて、青色波長の励起光源を赤色波長へ変換する色変換膜18aと、青色波長の励起光源を緑色へと変換する色変換膜18bとを配置する。また、色変換膜18aと色変換膜18b以外の色変換層18部分には、青色波長の励起光源を波長変換させずに通過させる材料膜を設ける。このような構成の表示素子10aでは、フルカラー表示を行うことが可能である。   First, FIG. 5 shows a display element 10 a in the case where the display element (10) described in the first embodiment is a “top emission type” in which emitted light is extracted from the side opposite to the substrate 12. In this case, the display element 10a in which the color conversion layer 18 is provided on the cathode 16 on the side from which the emitted light is extracted is configured. Here, when the light emitting layer 14c in the display element 10a is a blue wavelength excitation light source, the color conversion layer 18 is a color conversion film that converts the blue wavelength excitation light source into a red wavelength corresponding to each pixel portion. 18a and a color conversion film 18b for converting a blue wavelength excitation light source into green are disposed. Further, a material film that allows a blue wavelength excitation light source to pass through without being converted is provided in the color conversion layer 18 other than the color conversion film 18a and the color conversion film 18b. The display element 10a having such a configuration can perform full-color display.

尚、またこのような構成の色変換膜18a、18bを備えた色変換層18は、公知の技術であるフォトリソグラフィ技術を用いて形成することができる。   In addition, the color conversion layer 18 provided with the color conversion films 18a and 18b having such a configuration can be formed by using a photolithography technique which is a known technique.

図6には、第1実施形態で説明した表示素子(10)が「上面発光型」である場合の他の表示素子10bを示す。この図に示すように、発光光を取り出す側となる陰極16の上部に、色変換層18,19を積層して設けても良い。この場合、各画素部分に対応させて、青色波長の励起光源を赤色波長へ変換する色変換膜18a,19aが積層配置され、青色波長の励起光源を緑色へと変換する色変換膜18b,19bが積層配置される。これらの積層配置される色変換膜18a,19a、および色変換膜18b,19bは、積層させて用いることで、両方を通過した光が所望の波長に変換される組み合わせであることとする。また、青色波長の励起光源をさらに色度の良好な青色に変換させる19cを設けても良い。そして、色変換膜19a〜19c以外の色変換層19部分には、青色波長の励起光源を波長変換させずに通過させる材料膜を設ける。このような構成の表示素子10bであっても、フルカラー表示を行うことが可能である。   FIG. 6 shows another display element 10b in the case where the display element (10) described in the first embodiment is a “top emission type”. As shown in this figure, color conversion layers 18 and 19 may be laminated on the cathode 16 on the side from which emitted light is extracted. In this case, the color conversion films 18a and 19a for converting the blue wavelength excitation light source to the red wavelength are stacked in correspondence with the respective pixel portions, and the color conversion films 18b and 19b for converting the blue wavelength excitation light source to green are laminated. Are stacked. The color conversion films 18a and 19a and the color conversion films 18b and 19b arranged in a stacked manner are combined so that the light passing through both is converted into a desired wavelength. Further, 19c may be provided for converting the blue wavelength excitation light source into blue having better chromaticity. A material film that allows the blue wavelength excitation light source to pass therethrough without wavelength conversion is provided on the color conversion layer 19 other than the color conversion films 19a to 19c. Even the display element 10b having such a configuration can perform full-color display.

図7には、第1実施形態で説明した表示素子(10)が、基板12側から発光光を取り出す「透過光型」である場合の表示素子10cを示す。この場合、発光光を取り出す側となる陽極13と基板12との間に、色変換層18を設けた表示素子10cが構成される。色変換層18の構成は、上述と同様である。このような構成の表示素子10cであっても、フルカラー表示を行うことが可能である。   FIG. 7 shows the display element 10c in the case where the display element (10) described in the first embodiment is a “transmitted light type” that extracts emitted light from the substrate 12 side. In this case, the display element 10c in which the color conversion layer 18 is provided between the anode 13 on the side from which emitted light is extracted and the substrate 12 is configured. The configuration of the color conversion layer 18 is the same as described above. Even the display element 10c having such a configuration can perform full-color display.

図8には、第1実施形態で説明した表示素子(10)が「透過型」である場合の他の表示素子10dを示す。この図に示すように、発光光を取り出す側となる陽極13と基板12との間に、色変換層18,19を積層して設けても良い。色変換層18,19の構成は、上述と同様である。このような構成の表示素子10dであっても、フルカラー表示を行うことが可能である。   FIG. 8 shows another display element 10 d when the display element (10) described in the first embodiment is a “transmission type”. As shown in this figure, color conversion layers 18 and 19 may be laminated between the anode 13 on the side from which emitted light is extracted and the substrate 12. The configurations of the color conversion layers 18 and 19 are the same as described above. Even the display element 10d having such a configuration can perform full-color display.

以上の図5〜図8を用いて説明した表示素子10a〜10dの構成において、電荷発生層15-0を、上述した各実施形態2〜3で説明した構成の電荷発生層15,15',15"に変更することにより、それぞれの実施形態に対応した表示素子11a,11a',11a",…が構成されることになる。   In the configuration of the display elements 10a to 10d described with reference to FIGS. 5 to 8, the charge generation layer 15-0 is replaced with the charge generation layers 15, 15 ', and the configurations of the configurations described in the embodiments 2 to 3 described above. By changing to 15 ″, display elements 11a, 11a ′, 11a ″,... Corresponding to the respective embodiments are configured.

次に、本発明の具体的な実施例、およびこれらの実施例に対する比較例の表示素子の製造手順と、これらの評価結果を説明する。尚、以下の<実施例1〜4>では、表8を参照し、図1に示した第1実施形態の各表示素子10の作製を説明する。以下の<実施例5〜20>では、表9を参照し、図2に示した第2実施形態の各表示素子11の作製を説明する。また、<実施例21〜24>では、表10を参照し、図3に示した第3実施形態の各表示素子11'の作製を説明する。そして、<実施例25〜36>では、表11を参照し、図4で示した第4実施形態の各表示素子11"の作製を説明する。さらに、<実施例37〜58>では、表12〜表14を参照し、図5に示した構成の表示素子10aの作製を説明する。尚、各実施例の説明に前後して、比較例の作製と評価結果を説明する。   Next, a specific example of the present invention, a manufacturing procedure of a display device of a comparative example for these examples, and an evaluation result thereof will be described. In the following <Examples 1 to 4>, the production of each display element 10 of the first embodiment shown in FIG. 1 will be described with reference to Table 8. In the following <Examples 5 to 20>, with reference to Table 9, the production of each display element 11 of the second embodiment shown in FIG. 2 will be described. In Examples 21 to 24, the production of each display element 11 ′ of the third embodiment shown in FIG. 3 will be described with reference to Table 10. And in <Examples 25-36>, with reference to Table 11, preparation of each display element 11 "of 4th Embodiment shown in FIG. 4 is demonstrated. Furthermore, in <Examples 37-58>, table | surface is demonstrated. The production of the display element 10a having the configuration shown in Fig. 5 will be described with reference to Tables 12 to 14. The production and evaluation results of the comparative example will be described before and after the description of each example.

<実施例1〜4>
各実施例1〜4では、図1を用いて説明した第1実施形態の表示素子10の構成において、電荷発生層15-0をそれぞれの材料及び積層構造とした各表示素子10を作製した。以下に先ず、実施例1〜4の表示素子10の製造手順を説明する。
<Examples 1-4>
In each of Examples 1 to 4, each display element 10 in which the charge generation layer 15-0 was made of each material and laminated structure in the configuration of the display element 10 of the first embodiment described with reference to FIG. Below, the manufacturing procedure of the display element 10 of Examples 1-4 is demonstrated first.

30mm×30mmのガラス板からなる基板12上に、陽極13としてITO(膜厚約120nm)を形成し、さらにSiO2蒸着により2mm×2mmの発光領域以外を絶縁膜(図示省略)でマスクした有機電界発光素子用のセルを作製した。 An organic material in which ITO (film thickness of about 120 nm) is formed as an anode 13 on a substrate 12 made of a glass plate of 30 mm × 30 mm, and a light emitting region other than 2 mm × 2 mm is masked with an insulating film (not shown) by SiO 2 vapor deposition. A cell for an electroluminescent element was produced.

次に、第1層目の発光ユニット14-1を構成する正孔注入層14aとして、アザトリフェニレン有機材料であるホール注入材料構造式(1)−10を真空蒸着法により15nm(蒸着速度0.2〜0.4nm/sec)の膜厚で形成した。   Next, as the hole injection layer 14a constituting the light emitting unit 14-1 of the first layer, the hole injection material structural formula (1) -10, which is an azatriphenylene organic material, is formed to 15 nm (deposition rate 0. 2 to 0.4 nm / sec).

次いで、正孔輸送層14bとして、下記構造式(2)に示すα−NPD(Bis[N-(1-naphthyl)-N-phenyl]bendizine)を、真空蒸着法により15nm(蒸着速度0.2〜0.4nm/sec)の膜厚で形成した。

Figure 2011249349

Next, α-NPD (Bis [N- (1-naphthyl) -N-phenyl] bendizine) represented by the following structural formula (2) is formed to 15 nm (deposition rate: 0.2) by the vacuum evaporation method as the hole transport layer 14b. (-0.4 nm / sec).
Figure 2011249349

さらに、発光層14cとして、下記構造式(3)に示すADNをホストにし、ドーパントとしてBD−052x(出光興産株式会社:商品名)を用い、真空蒸着法により膜厚比で5%になるように、これらの材料を32nmの合計膜厚で成膜した。

Figure 2011249349

Further, as the light-emitting layer 14c, ADN represented by the following structural formula (3) is used as a host, BD-052x (Idemitsu Kosan Co., Ltd .: trade name) is used as a dopant, and the film thickness ratio is 5% by vacuum deposition. In addition, these materials were deposited in a total film thickness of 32 nm.
Figure 2011249349

最後に、電子輸送層14dとして、下記構造式(4)に示すAlq3[Tris(8-hydroxyquinolinato)aluminum(III)]を、真空蒸着法により18nmの膜厚で蒸着成膜した。

Figure 2011249349

Finally, as the electron transport layer 14d, Alq3 [Tris (8-hydroxyquinolinato) aluminum (III)] represented by the following structural formula (4) was deposited by a vacuum deposition method with a film thickness of 18 nm.
Figure 2011249349

以上のようにして第1層目の発光ユニット14-1を形成した後、電荷発生層15-0を下記表8に示す材料をそれぞれの膜厚で蒸着した。

Figure 2011249349

After forming the light emitting unit 14-1 of the first layer as described above, the materials shown in the following Table 8 were vapor-deposited with respective film thicknesses on the charge generation layer 15-0.
Figure 2011249349

ここで実施例1においては、Li2SiO3を15Åの膜厚で成膜して単層構造の電荷発生層15-0を形成した。また、実施例2,3においては、Li2SiO3とホール注入材料LGCHIL001とを共蒸着し、混合層からなる単層構造の電荷発生層15-0をそれぞれの膜厚で形成した。尚、組成比は、Li2SiO3:LGCHIL001=4:1(膜厚比)とした。そして、実施例4においては、Li2SiO3からなる第1層上に、Li2SiO3:LGCHIL001=4:1(膜厚比)の混合層からなる第2層を積層した電荷発生層15-0を形成した。 Here, in Example 1, a charge generation layer 15-0 having a single layer structure was formed by forming a Li 2 SiO 3 film with a thickness of 15 mm. In Examples 2 and 3, Li 2 SiO 3 and hole injection material LGCHIL001 were co-evaporated to form a charge generation layer 15-0 having a single layer structure having a mixed film thickness. The composition ratio was Li 2 SiO 3 : LGCHIL001 = 4: 1 (film thickness ratio). Then, in Example 4, on the first layer made of Li 2 SiO 3, Li 2 SiO 3: LGCHIL001 = 4: 1 charge generation layer 15 having a second layer laminated comprising a mixed layer of (film thickness ratio) -0 formed.

以上の後、第2層目の発光ユニット14-2を、第1層目の発光ユニット14-1と同様に形成した。   After the above, the second layer light emitting unit 14-2 was formed in the same manner as the first layer light emitting unit 14-1.

次に、陰極16の第1層16aとして、LiFを真空蒸着法により約0.3nmの膜厚で形成し(蒸着速度0.01nm/sec以下)、次いで、第2層16bとしてMgAgを真空蒸着法により10nmの膜厚で形成し、最後に第3層16cとしてAlを300nmの膜厚で形成した。   Next, as the first layer 16a of the cathode 16, LiF is formed with a film thickness of about 0.3 nm by a vacuum deposition method (deposition rate of 0.01 nm / sec or less), and then MgAg is vacuum-deposited as the second layer 16b. The film was formed with a thickness of 10 nm by the method, and finally, Al was formed with a film thickness of 300 nm as the third layer 16c.

<比較例1〜4>
図1を用いて説明した表示素子の構成において、電荷発生層15-0の構成を上記表8に示す構成とした表示素子を作製した。作製手順は、上述した実施例の作製手順において、電荷発生層15-0の形成工程のみを変更した手順とした。そして、各比較例1〜4の電荷発生層15-0の形成工程では、先ず、Li2SiO3からなる膜厚15Åの第1層を形成し、この上部にV25からなる各膜厚の第2層を形成した。
<Comparative Examples 1-4>
In the configuration of the display element described with reference to FIG. 1, a display element having the configuration of the charge generation layer 15-0 shown in Table 8 was manufactured. The manufacturing procedure is a procedure in which only the formation process of the charge generation layer 15-0 is changed in the manufacturing procedure of the above-described embodiment. In the charge generation layer 15-0 formation process of each of Comparative Examples 1 to 4, first, a first layer having a thickness of 15 mm made of Li 2 SiO 3 is formed, and each film made of V 2 O 5 is formed thereon. A thick second layer was formed.

<比較例5>
図1を用いて説明した表示素子の構成において、陽極13上に発光ユニット14-1を設け、さらに電荷発生層15-0を介することなく発光ユニット14-2を直接積層し、この上部に陰極16を設けた表示素子を作製した。作製手順は、上述した実施例の作製手順において電荷発生層15-0の形成のみを省いた手順とした。
<Comparative Example 5>
In the configuration of the display element described with reference to FIG. 1, a light emitting unit 14-1 is provided on the anode 13, and the light emitting unit 14-2 is directly stacked without passing through the charge generation layer 15-0, and a cathode is formed thereon. A display element provided with 16 was produced. The manufacturing procedure is a procedure in which only the formation of the charge generation layer 15-0 is omitted in the manufacturing procedure of the above-described embodiment.

<比較例6>
図1を用いて説明した表示素子の構成において、陽極13上に発光ユニット14-1を設け、この発光ユニット14-1上に直接陰極16を設けたモノユニットの表示素子を作製した。作製手順は、上述した実施例の作製手順において、陽極13、発光ユニット14-1、陰極16aのみを同様の手順で形成した。
<Comparative Example 6>
In the structure of the display element described with reference to FIG. 1, a mono unit display element in which a light emitting unit 14-1 was provided on the anode 13 and a cathode 16 was directly provided on the light emitting unit 14-1 was manufactured. The production procedure was the same as the production procedure of the above-described embodiment, except that only the anode 13, the light emitting unit 14-1, and the cathode 16a were formed.

≪評価結果−1≫
上記表8には、上述のようにして作製した実施例1〜4および比較例1〜6の表示素子の発光効率(Quantum Yield:Q/Y)を合わせて示した。この結果が示すように、比較例6のモノユニット構造に対して、実施例1〜4のどの表示素子においても発光効率が向上し、スタック型を形成している本発明における電荷発生層15-0の効果が確認できた。
≪Evaluation result-1≫
Table 8 also shows the luminous efficiency (Quantum Yield: Q / Y) of the display elements of Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 to 6 manufactured as described above. As shown in this result, the light generation efficiency is improved in any of the display elements of Examples 1 to 4 with respect to the mono unit structure of Comparative Example 6, and the charge generation layer 15-in the present invention forming a stack type is shown in FIG. The effect of 0 was confirmed.

そして、比較例1〜4に付いても、実施例1〜4とほぼ同等の効果は得られているが、実施例1〜4と比較して駆動電圧は高くなりIV特性は高電圧側にシフトした。このことは、従来の電荷発生層として一般的に用いられているV25を用いた本比較例においては、電荷発生層15-0において電力消費があることを示唆している。したがって、V25を用いずに、Li2SiO3を主成分として電荷発生層15-0を構成することにより駆動電圧を低電圧化する効果があることが確認された。 And even if it attaches to Comparative Examples 1-4, the effect almost equivalent to Examples 1-4 is acquired, but a drive voltage becomes high compared with Examples 1-4, and IV characteristic is on the high voltage side. Shifted. This suggests that there is power consumption in the charge generation layer 15-0 in this comparative example using V 2 O 5 which is generally used as a conventional charge generation layer. Therefore, it was confirmed that the drive voltage can be lowered by configuring the charge generation layer 15-0 with Li 2 SiO 3 as a main component without using V 2 O 5 .

尚、電荷発生層を介すことなく発光ユニット14-1,14-2を積層させた比較例5に付いては、比較例6とほぼ同様の発光効率であり、電荷発生層15-0の必要性が示された。   Incidentally, the comparative example 5 in which the light emitting units 14-1 and 14-2 are stacked without the charge generation layer has substantially the same luminous efficiency as the comparative example 6, and the charge generation layer 15-0 has the same luminous efficiency. Necessity was shown.

また、以上の実施例1〜4においては、特に不安定な材料を用いることで化学量論比的に組成がシビアな膜形成を行うことなく、安定材料のみを用いて容易に各表示素子の作製を行うことが可能であった。   Further, in Examples 1 to 4 described above, it is possible to easily form each display element using only a stable material without forming a film whose composition is severe in terms of stoichiometry by using an unstable material. It was possible to make it.

<実施例5〜16>
各実施例5〜16では、図2を用いて説明した第2実施形態の表示素子11の構成において、電荷発生層15をそれぞれの材料及び積層構造とした各表示素子11を作製した。以下に先ず、実施例5〜16の表示素子11の製造手順を説明する。
<Examples 5 to 16>
In each of Examples 5 to 16, each display element 11 in which the charge generation layer 15 was made of each material and laminated structure in the configuration of the display element 11 of the second embodiment described with reference to FIG. Below, the manufacturing procedure of the display element 11 of Examples 5-16 is demonstrated first.

30mm×30mmのガラス板からなる基板12上に、陽極13としてITO(膜厚約120nm)を形成し、さらにSiO2蒸着により2mm×2mmの発光領域以外を絶縁膜(図示省略)でマスクした有機電界発光素子用のセルを作製した。 An organic material in which ITO (film thickness of about 120 nm) is formed as an anode 13 on a substrate 12 made of a glass plate of 30 mm × 30 mm, and a light emitting region other than 2 mm × 2 mm is masked with an insulating film (not shown) by SiO 2 vapor deposition. A cell for an electroluminescent element was produced.

次に、第1層目の発光ユニット14-1を構成する正孔注入層14aとして、出光興産株式会社製正孔注入材料HI−406を真空蒸着法により15nm(蒸着速度0.2〜0.4nm/sec)の膜厚で形成した。   Next, as a hole injection layer 14a constituting the light emitting unit 14-1 of the first layer, a hole injection material HI-406 manufactured by Idemitsu Kosan Co., Ltd. is formed by vacuum deposition to a thickness of 15 nm (deposition rate: 0.2 to 0. 4 nm / sec).

次いで、正孔輸送層14bとして、上記構造式(2)に示したα−NPD(Bis[N-(1-naphthyl)-N-phenyl]bendizine)を、真空蒸着法により15nm(蒸着速度0.2〜0.4nm/sec)の膜厚で形成した。   Next, α-NPD (Bis [N- (1-naphthyl) -N-phenyl] bendizine) represented by the above structural formula (2) is formed as a hole transport layer 14b by vacuum deposition to a thickness of 15 nm (deposition rate: 0. 0). 2 to 0.4 nm / sec).

さらに、発光層14cとして、上記構造式(3)に示したADNをホストにし、ドーパントとしてBD−052x(出光興産株式会社:商品名)を用い、真空蒸着法によりこれらの材料を32nmの合計膜厚で膜厚比で5%になるように成膜した。   Furthermore, as a light emitting layer 14c, ADN shown in the above structural formula (3) is used as a host, BD-052x (Idemitsu Kosan Co., Ltd .: trade name) is used as a dopant, and these materials are formed into a total film of 32 nm by vacuum deposition The film was formed so that the thickness was 5% in terms of the film thickness ratio.

最後に、電子輸送層14dとして、上記構造式(4)に示したAlq3[Tris(8-hydroxyquinolinato)aluminum(III)]を、真空蒸着法により18nmの膜厚で蒸着成膜した。   Finally, as the electron transport layer 14d, Alq3 [Tris (8-hydroxyquinolinato) aluminum (III)] represented by the above structural formula (4) was deposited by a vacuum deposition method to a film thickness of 18 nm.

以上のようにして第1層目の発光ユニット14-1を形成した後、電荷発生層15として、下記表9に示す材料をそれぞれの膜厚で蒸着した。   After forming the first light emitting unit 14-1 as described above, the materials shown in the following Table 9 were deposited as the charge generation layer 15 in respective film thicknesses.

Figure 2011249349
Figure 2011249349

ここで実施例5〜16においては、先ず、電荷発生層15の中間陰極層15aとして、上記表9に示す各材料を15Åの膜厚で成膜した。   Here, in Examples 5 to 16, first, as the intermediate cathode layer 15a of the charge generation layer 15, each material shown in Table 9 was formed to a thickness of 15 mm.

次に、実施例5〜14においては、真性電荷発生層15bとして、V25を120Åの膜厚で蒸着した。一方、実施例15,16においては、真性電荷発生層15bとして、上記表1の構造式(1)-10に示す有機化合物を120Åの膜厚で成膜した。 Next, in Examples 5 to 14, V 2 O 5 was vapor-deposited with a thickness of 120 mm as the intrinsic charge generation layer 15b. On the other hand, in Examples 15 and 16, as the intrinsic charge generation layer 15b, an organic compound represented by the structural formula (1) -10 in Table 1 was formed to a thickness of 120 mm.

そして、実施例14のみにおいては、さらに中間陽極層(図示省略)として銅フタロシアニン(CuPc)を20Åの膜厚で蒸着した。   In Example 14 alone, copper phthalocyanine (CuPc) was further deposited in a thickness of 20 mm as an intermediate anode layer (not shown).

以上の後、第2層目の発光ユニット14-2を、第1層目の発光ユニット14-1と同様に形成した。   After the above, the second layer light emitting unit 14-2 was formed in the same manner as the first layer light emitting unit 14-1.

次に、陰極16の第1層16aとして、LiFを真空蒸着法により約0.3nmの膜厚で形成し(蒸着速度0.01nm/sec以下)、次いで、第2層16bとしてMgAgを真空蒸着法により10nmの膜厚で形成し、最後に第3層16cとしてAlを300nmの膜厚で形成した。これにより、基板12側から光を取り出す透過型の表示素子11を得た。   Next, as the first layer 16a of the cathode 16, LiF is formed with a film thickness of about 0.3 nm by a vacuum deposition method (deposition rate of 0.01 nm / sec or less), and then MgAg is vacuum-deposited as the second layer 16b. The film was formed with a thickness of 10 nm by the method, and finally, Al was formed with a film thickness of 300 nm as the third layer 16c. Thus, a transmissive display element 11 that extracts light from the substrate 12 side was obtained.

<実施例17,18>
実施例17,18では、実施例15の構成おいて、第1層目の発光ユニット14-1における正孔注入層14aとして、HI−406に換えてを表1の構造式(1)-10に示す有機化合物を15nmの膜厚で形成した。そして、第2層目の発光ユニット14-2における正孔注入層14aを形成せず、表1の構造式(1)-10からなる真性電荷発生層15bと共通化した構成の表示素子を作製した。ただし、電荷発生層15の構成は、表9に示す各膜厚とした。
<Examples 17 and 18>
In Examples 17 and 18, in the configuration of Example 15, as the hole injection layer 14a in the first light emitting unit 14-1, the structural formula (1) -10 in Table 1 is used instead of HI-406. Was formed with a film thickness of 15 nm. Then, the hole injection layer 14a in the light emitting unit 14-2 of the second layer is not formed, and a display element having a configuration shared with the intrinsic charge generation layer 15b having the structural formula (1) -10 in Table 1 is manufactured. did. However, the structure of the charge generation layer 15 was set to each film thickness shown in Table 9.

<実施例19,20>
実施例19,20では、図2を用いて説明した第1実施形態の表示素子11の構成において、基板12と反対側から発光光を取り出す上面発光型の表示素子を作製した。ここでは、上述した実施例5〜16の作製手順において、陽極13としてITOに換えて銀合金(膜厚約100nm)を形成し、さらに陰極16の第3層16cとしてAlに換えてIZO(インジウム亜鉛複合酸化物)を200nm形成した。そして、各電荷発生層15は、上記表9に示したように、実施例19は実施例5と同様、実施例20は実施例13と同様に形成した。
<Examples 19 and 20>
In Examples 19 and 20, a top-emission display element that extracts emitted light from the side opposite to the substrate 12 in the configuration of the display element 11 of the first embodiment described with reference to FIG. Here, in the manufacturing procedures of Examples 5 to 16 described above, a silver alloy (film thickness of about 100 nm) is formed as the anode 13 instead of ITO, and the third layer 16c of the cathode 16 is replaced with Al as IZO (indium). Zinc composite oxide) was formed to 200 nm. Each charge generation layer 15 was formed in the same manner as in Example 5 and in Example 20 as in Example 13, as shown in Table 9 above.

<実施例21,22>
実施例21,22では、図3を用いて説明した第3実施形態の表示素子11'の構成において、電荷発生層15'をそれぞれの材料及び積層構造とした各表示素子11'を作製した。これらの実施例21,22では、上述した実施例5〜16の作製手順において、電荷発生層15'の構成を下記表10に示す構成に変更したこと以外は、実施例5〜16と同様の手順で透過型の表示素子11'を作製した。すなわち、実施例21,22においては、電荷発生層15'を3層構造とし、LiFからなるフッ化物層15a-1上に、MgAg(組成比10:1)膜からなる導電性材料層15a-2を積層させ、さらにV25からなる真性電荷発生層15bを積層させた。各層の膜厚は、表10に示したとおりである。
<Examples 21 and 22>
In Examples 21 and 22, each display element 11 ′ in which the charge generation layer 15 ′ is made of each material and a laminated structure in the configuration of the display element 11 ′ of the third embodiment described with reference to FIG. In these Examples 21 and 22, the same procedure as in Examples 5 to 16 except that the configuration of the charge generation layer 15 ′ was changed to the configuration shown in Table 10 below in the manufacturing procedure of Examples 5 to 16 described above. A transmissive display element 11 ′ was produced by the procedure. That is, in Examples 21 and 22, the charge generation layer 15 ′ has a three-layer structure, and the conductive material layer 15a− made of an MgAg (composition ratio 10: 1) film on the fluoride layer 15a-1 made of LiF. 2 and an intrinsic charge generation layer 15b made of V 2 O 5 was further laminated. The film thickness of each layer is as shown in Table 10.

Figure 2011249349
Figure 2011249349

<実施例23,24>
実施例23,24では、図3を用いて説明した第3実施形態の表示素子11'の構成において、基板12と反対側から発光光を取り出す上面発光型の表示素子を作製した。ここでは、上述した実施例21,22の作製手順において、陽極13としてITOに換えて銀合金(膜厚約100nm)を形成し、さらに陰極16の第3層16cとしてAlに換えてIZO(インジウム亜鉛複合酸化物)を200nm形成した。そして、各電荷発生層15'は、上記表10に示したように、実施例23は実施例21と同様、実施例24は実施例22と同様に形成した。
<Examples 23 and 24>
In Examples 23 and 24, in the configuration of the display element 11 ′ of the third embodiment described with reference to FIG. 3, a top emission type display element that extracts emitted light from the side opposite to the substrate 12 was manufactured. Here, in the manufacturing procedures of Examples 21 and 22 described above, a silver alloy (film thickness of about 100 nm) is formed as the anode 13 instead of ITO, and further, the third layer 16c of the cathode 16 is replaced with Al as IZO (indium). Zinc composite oxide) was formed to 200 nm. Each charge generation layer 15 ′ was formed in the same manner as in Example 21 and in Example 24 as in Example 22 as shown in Table 10 above.

<比較例7>
図3を用いて説明した表示素子の構成において、陽極13上に発光ユニット14-1を設け、この発光ユニット14-1上に直接陰極16を設けたモノユニットの表示素子を作製した。作製手順は、上述した実施例5〜16の作製手順において、陽極13、発光ユニット14-1、陰極16のみを同様の手順で形成した。
<Comparative Example 7>
In the structure of the display element described with reference to FIG. 3, a mono unit display element in which a light emitting unit 14-1 was provided on the anode 13 and a cathode 16 was directly provided on the light emitting unit 14-1 was manufactured. For the production procedure, only the anode 13, the light emitting unit 14-1, and the cathode 16 were formed in the same procedure as in the production procedures of Examples 5 to 16 described above.

<比較例8>
図3を用いて説明した表示素子の構成において、陽極13上に発光ユニット14-1を設け、さらに電荷発生層15'を介することなく発光ユニット14-2を直接積層し、この上部に陰極16を設けた表示素子を作製した。作製手順は、上述した実施例5〜16の作製手順において電荷発生層15の形成のみを省いた手順とした。
<Comparative Example 8>
In the configuration of the display element described with reference to FIG. 3, the light emitting unit 14-1 is provided on the anode 13, and the light emitting unit 14-2 is directly stacked without using the charge generation layer 15 ′. A display element provided with was manufactured. The manufacturing procedure was a procedure in which only the formation of the charge generation layer 15 was omitted in the manufacturing procedures of Examples 5 to 16 described above.

<比較例9〜11>
図3を用いて説明した表示素子の構成において、電荷発生層15'の構成を上記表10に示す構成とした表示素子を作製した。作製手順は、上述した実施例5〜16の作製手順と同様とした。ただし、比較例9では、電荷発生層15'の形成において、真性電荷発生層15bのみをV25を120Åの膜厚で蒸着した。また比較例10,11では、電荷発生層15'の形成において、中間陰極層15a'としてLiFをそれぞれの膜厚で形成し、次いで真性電荷発生層15bとしてV25を120Åの膜厚で蒸着した。
<Comparative Examples 9-11>
In the configuration of the display element described with reference to FIG. 3, a display element having the configuration of the charge generation layer 15 ′ shown in Table 10 was manufactured. The production procedure was the same as that of Examples 5 to 16 described above. However, in Comparative Example 9, in the formation of the charge generation layer 15 ′, only the intrinsic charge generation layer 15b was deposited with a V 2 O 5 thickness of 120 mm. In Comparative Examples 10 and 11, in the formation of the charge generation layer 15 ′, LiF was formed as the intermediate cathode layer 15a ′ in each film thickness, and then V 2 O 5 was formed as the intrinsic charge generation layer 15b in a film thickness of 120 mm. Vapor deposited.

<比較例12>
比較例7で作製したモノユニット型の表示素子の構成において、基板12と反対側から発光光を取り出す上面発光型の表示素子を作製した。ここでは、比較例7で説明した表示素子の作製手順において、陽極13としてAg合金(膜厚約100nm)を形成したことと、陰極16の第3層16cとしてIZO(インジウム亜鉛複合酸化物)を200nm形成したこと以外は、比較例7と同様の手順で表示素子を作製した。
<Comparative Example 12>
In the structure of the mono unit type display element manufactured in Comparative Example 7, a top emission type display element that extracts emitted light from the side opposite to the substrate 12 was manufactured. Here, in the manufacturing procedure of the display element described in Comparative Example 7, an Ag alloy (film thickness of about 100 nm) was formed as the anode 13, and IZO (indium zinc composite oxide) was used as the third layer 16c of the cathode 16. A display element was produced in the same procedure as in Comparative Example 7, except that the thickness was 200 nm.

≪評価結果−2≫
図9には、上述のようにして作製した実施例5および実施例14、比較例7〜11の表示素子の発光効率を示した。このグラフに示すように、比較例7のモノユニット型の発光素子の発光効率に対して、実施例5,14の表示素子では、その発光効率が2倍になった。また、他の実施例6〜13,15〜24においても、透過型、上面発光型、特に実施例15,16のような構造式(1)-10の有機化合物を用いたことで一部の正孔注入層14aを省略した構成であっても、比較例7のモノニット型の発光素子の発光効率に対して、その発光効率が2倍になった。これにより、スタック型を形成している本発明における電荷発生層15,15'の効果が確認できた。
≪Evaluation result-2≫
FIG. 9 shows the luminous efficiencies of the display elements of Examples 5 and 14 and Comparative Examples 7 to 11 manufactured as described above. As shown in this graph, the luminous efficiency of the display elements of Examples 5 and 14 was doubled with respect to the luminous efficiency of the mono-unit type light emitting element of Comparative Example 7. Also, in other Examples 6 to 13 and 15 to 24, some of the transmission type and top emission type, particularly the organic compounds of the structural formula (1) -10 as in Examples 15 and 16 were used. Even in the configuration in which the hole injection layer 14a is omitted, the light emission efficiency is doubled with respect to the light emission efficiency of the mononit type light emitting element of Comparative Example 7. Thereby, the effect of the charge generation layers 15 and 15 'in the present invention forming the stack type was confirmed.

特に、電荷発生層15が、その陰極16側の界面に中間陽極層(CuPc)を有している実施例14では、他の実施例と比較してさらに発光効率の上昇が確認された。これにより、このような中間陽極層を設けたことにより、電荷発生層15よりも陰極16側に配置された発光ユニット14-2への正孔の注入効率が向上することを確認できた。   In particular, in Example 14 in which the charge generation layer 15 has an intermediate anode layer (CuPc) at the cathode 16 side interface, a further increase in luminous efficiency was confirmed as compared with the other examples. Thus, it has been confirmed that the provision of such an intermediate anode layer improves the efficiency of hole injection into the light emitting unit 14-2 disposed on the cathode 16 side with respect to the charge generation layer 15.

尚、比較例8の発光ユニットを直接積層した構成の表示素子に付いては、比較例7のモノユニット型よりも発光効率を得ることができず、電荷発生層15(15')の必要性が示された。比較例9のV25単層の電荷発生層を用いた構成の表示素子では、電荷発生層から電子輸送層14d及び正孔注入層14aに効果的にそれぞれ電子及び正孔が注入することができず、比較例1とほぼ同等の発光効率しか得ることができなかった。 Incidentally, the display element having the structure in which the light emitting units of Comparative Example 8 are directly laminated cannot obtain the light emission efficiency as compared with the mono unit type of Comparative Example 7, and the necessity of the charge generation layer 15 (15 ′). It has been shown. In the display element using the V 2 O 5 single-layer charge generation layer of Comparative Example 9, electrons and holes are effectively injected from the charge generation layer into the electron transport layer 14d and the hole injection layer 14a, respectively. Thus, only a luminous efficiency substantially equivalent to that of Comparative Example 1 could be obtained.

比較例10,11に付いては、フッ化物層(LiF)15a-1を、直接真性電荷発生層(V25)15bに積層しても、良好な電子の注入を行うことができず、実施例21,22の様に導電性材料層(MgAg等)15a-2を介することで電子の注入が効果的に行えることが示された。 In Comparative Examples 10 and 11, even when the fluoride layer (LiF) 15a-1 is directly laminated on the intrinsic charge generation layer (V 2 O 5 ) 15b, good electron injection cannot be performed. As shown in Examples 21 and 22, it was shown that electrons can be effectively injected through the conductive material layer (MgAg or the like) 15a-2.

さらに比較例11の結果からは、駆動電圧を上げていくと、電荷発生層15における界面が破壊され、急に効率が上昇していると考えられ、この事からもフッ化物層(LiF)15a-1を、直接、真性電荷発生層(V25)15bに積層した構成では、効率的な電荷注入が行われていないことが示唆され、この間に導電性材料層(MgAg等)15a-2を設けることによる効果が確認された。 Further, from the result of Comparative Example 11, it is considered that when the drive voltage is increased, the interface in the charge generation layer 15 is destroyed and the efficiency is suddenly increased. From this fact, the fluoride layer (LiF) 15a -1 directly stacked on the intrinsic charge generation layer (V 2 O 5 ) 15b suggests that efficient charge injection is not performed, and during this time, the conductive material layer (MgAg or the like) 15a- The effect by providing 2 was confirmed.

また、以上の実施例5〜24においては、特に不安定な材料を用いることで化学量論比的に組成がシビアな膜形成を行うことなく、安定材料のみを用いて容易に各表示素子の作製を行うことが可能であった。   In Examples 5 to 24 described above, each display element can be easily formed using only a stable material without forming a film having a composition that is stoichiometrically severe by using an unstable material. It was possible to make it.

≪評価結果−3≫
図10には、以上のようにして作製した実施例19と比較例12の表示素子について、初期輝度を3000cd/m2として寿命測定を行った結果を示した。この結果から、上面発光型の素子構成においても、比較例12のモノユニット型の表示素子に対して、実施例19で作製したスタック型の表示素子における半減寿命が大きく改善され、長期信頼性の向上に効果的であることが確認された。
≪Evaluation result-3≫
FIG. 10 shows the results of measuring the lifetime of the display elements of Example 19 and Comparative Example 12 manufactured as described above at an initial luminance of 3000 cd / m 2 . From this result, even in the top emission type element configuration, the half life in the stack type display element manufactured in Example 19 is greatly improved with respect to the mono unit type display element of Comparative Example 12, and long-term reliability is improved. It was confirmed that it is effective for improvement.

≪評価結果−4≫
図11には、以上のようにして作製した実施例15と比較例7の表示素子について、初期輝度を1500cd/m2、Duty50、室温保持として寿命測定を行った結果を示した。この結果から、構造式(1)-10に代表される有機化合物を用いて真性電荷発生層15bを形成した表示素子であっても、比較例7のモノユニット型の表示素子に対して、実施例15で作製したスタック型の表示素子における半減寿命が2倍以上改善され、長期信頼性の向上に効果的であることが確認された。その理由は、それぞれの素子に対しての加速定数によるものであり、加速定数は一般的に1以上を示すことから、効率が2倍に改善されれば、寿命は2倍以上の改善が期待でき、本結果もその様に得られている。
≪Evaluation result-4≫
FIG. 11 shows the results of lifetime measurement of the display elements of Example 15 and Comparative Example 7 manufactured as described above, with the initial luminance set to 1500 cd / m 2 , Duty 50, and room temperature maintained. From this result, even for the display element in which the intrinsic charge generation layer 15b is formed using the organic compound represented by the structural formula (1) -10, the present invention was carried out on the mono unit type display element of Comparative Example 7. The half-life of the stack type display device manufactured in Example 15 was improved by more than twice, and it was confirmed that it was effective in improving long-term reliability. The reason is due to the acceleration constant for each element, and the acceleration constant generally indicates 1 or more. If the efficiency is improved by a factor of 2, the lifetime is expected to improve by a factor of 2 or more. Yes, this result is obtained in that way.

<実施例25〜36>
実施例25〜36では、図4を用いて説明した第4実施形態の表示素子11"の構成において、電荷発生層15"をそれぞれの材料及び積層構造とした各表示素子11'を作製した。これらの実施例25〜36では、上述した実施例5〜16の作製手順において、電荷発生層15"の構成を下記表11に示す構成に変更したこと以外は、実施例5〜16と同様の手順で透過型の表示素子11'を作製した。
<Examples 25 to 36>
In Examples 25 to 36, each display element 11 ′ having the charge generation layer 15 ″ as a material and a laminated structure in the configuration of the display element 11 ″ according to the fourth embodiment described with reference to FIG. 4 was manufactured. In these Examples 25 to 36, the same procedure as in Examples 5 to 16 except that the configuration of the charge generation layer 15 "was changed to the configuration shown in Table 11 below in the production procedure of Examples 5 to 16 described above. A transmissive display element 11 ′ was produced by the procedure.

Figure 2011249349
Figure 2011249349

すなわち、実施例25〜36においては、電荷発生層15"の中間陰極層15a"として、上記表11に示したような、各アルカリ金属またはアルカリ土類金属と有機材料(ADNまたはAlq)との混合層からなる中間陰極層15"を用いた。ただし、実施例27,28,35,36においては、中間陰極層15a"として、陽極13側から順にフッ化物層と混合層とをそれぞれの膜厚で成膜した積層構造を用いた。またさらに、中間陰極層15a"と接する真性電荷発生層15bを、表1の構造式(1)-10に示す有機材料を用いて形成した。   That is, in Examples 25 to 36, as the intermediate cathode layer 15a "of the charge generation layer 15", each alkali metal or alkaline earth metal and organic material (ADN or Alq) as shown in Table 11 above is used. An intermediate cathode layer 15 ″ made of a mixed layer was used. However, in Examples 27, 28, 35, and 36, as the intermediate cathode layer 15a ″, a fluoride layer and a mixed layer were sequentially formed from the anode 13 side. A laminated structure having a thickness was used. Furthermore, an intrinsic charge generation layer 15b in contact with the intermediate cathode layer 15a ″ was formed using an organic material represented by the structural formula (1) -10 in Table 1.

<比較例13>
比較例13では、比較例7と同様に、陽極13、発光ユニット14-1、陰極16のみを形成したモノユニット型の表示素子を作製した。ただし、陰極16は、実施例27の電荷発生層15"と同様の構成とした。すなわち、陰極16の構成は、第1層16a/第2層16b/第3層16c=LiF(約0.3nm)/Alq3+Mg(5%)(5nm)/Al(20nm)とした。これにより、基板12側から光を取り出す透過型の表示素子11"を得た。
<Comparative Example 13>
In Comparative Example 13, as in Comparative Example 7, a mono-unit type display element in which only the anode 13, the light emitting unit 14-1, and the cathode 16 were formed was produced. However, the cathode 16 has the same configuration as the charge generation layer 15 ″ of Example 27. That is, the configuration of the cathode 16 is the first layer 16a / second layer 16b / third layer 16c = LiF (about 0. 3 nm) / Alq3 + Mg (5%) (5 nm) / Al (20 nm), thereby obtaining a transmissive display element 11 ″ for extracting light from the substrate 12 side.

<比較例14>
比較例14では、比較例13の構成において、陰極16を、実施例28の電荷発生層15"と同様の構成とした。すなわち、陰極16の構成は、第1層16a/第2層16b/第3層16c=LiF(約0.3nm)/Alq3+Ca(5%)(5nm)/Al(20nm)とした。これにより、基板12側から光を取り出す透過型の表示素子11"を得た。
<Comparative example 14>
In Comparative Example 14, the cathode 16 in the configuration of Comparative Example 13 has the same configuration as the charge generation layer 15 ″ of Example 28. That is, the configuration of the cathode 16 includes the first layer 16a / second layer 16b /. The third layer 16c = LiF (about 0.3 nm) / Alq3 + Ca (5%) (5 nm) / Al (20 nm), thereby obtaining a transmissive display element 11 ″ that extracts light from the substrate 12 side.

≪評価結果−5≫
図12には、以上のようにして作製した実施例27と比較例13の表示素子について、電流密度を125mA/cm2とした時の、Duty50、室温測定時における寿命特性を行った結果を示す。尚、この場合、初期輝度は比較例13に対して実施例27は約2倍であった。そして、図12に示すように、実施例27の表示素子の初期輝度に対する半減寿命が、比較例13の表示素子の初期輝度に対する半減寿命と同程度以上であることから、実施例27の構成は比較例13よりも、2倍以上の効率改善の効果が得られていることになる。したがって、実施例27のように、陽極13側から順に、アルカリ金属およびアルカリ土類金属の少なくとも一方(Mg)と有機材料(Alq3)との混合層と、構造式(1)-10に代表される有機化合物からなる真性電荷発生層15bとを積層してなる電荷発生層15"を設けたスタック構造の表示素子における寿命及び効率の改善が確認された。
≪Evaluation result-5≫
FIG. 12 shows the results of performing life characteristics at the time of measuring Duty 50 and room temperature when the current density is 125 mA / cm 2 for the display elements of Example 27 and Comparative Example 13 manufactured as described above. . In this case, the initial luminance was about twice that of Comparative Example 13 in Example 27. And since the half life with respect to the initial brightness | luminance of the display element of Example 27 is more than the half life with respect to the initial brightness | luminance of the display element of the comparative example 13 as shown in FIG. Compared to Comparative Example 13, the efficiency improvement effect is twice or more. Therefore, as in Example 27, in order from the anode 13 side, a mixed layer of at least one of an alkali metal and an alkaline earth metal (Mg) and an organic material (Alq3), and a structural formula (1) -10 are represented. It was confirmed that the life and efficiency of the display device having a stack structure provided with the charge generation layer 15 ″ formed by laminating the intrinsic charge generation layer 15b made of the organic compound is improved.

以上については、実施例28と比較例14との比較においても同様であった。ただし、実施例28の表示素子の効率は、比較例14の表示素子の効率の約1.3倍に留まった。しかしながら、上記と同一の条件(電流密度を125mA/cm2とした時、Duty50、室温測定)で寿命を比較した場合には、半減寿命は比較例14と実施例28ではほぼ同一であり、積層構造にすることによる長寿命効果が確認された。 The same applies to the comparison between Example 28 and Comparative Example 14. However, the efficiency of the display element of Example 28 was about 1.3 times that of the display element of Comparative Example 14. However, when the lifetimes are compared under the same conditions as described above (when the current density is 125 mA / cm 2 , Duty 50, measurement at room temperature), the half-life is almost the same in Comparative Example 14 and Example 28. The long-life effect due to the structure was confirmed.

実施例25,26と実施例27,28との比較であるが、中間陰極層15a"が単層構造である実施例25,26の表示素子よりも、界面側にLiF(導電性材料層)を挿入した積層構造の中間陰極層15a"を有する実施例27,28の表示素子において、発光効率の改善と長寿命化効果を確認することができた。しかし、その差は小さく、むしろ発光ユニットを積層させたスタック構造による効率改善と長寿命化が改めて確認することが出来た。   In comparison with Examples 25 and 26 and Examples 27 and 28, the LiF (conductive material layer) is closer to the interface side than the display elements of Examples 25 and 26 in which the intermediate cathode layer 15a ″ has a single layer structure. In the display elements of Examples 27 and 28 having the intermediate cathode layer 15a ″ having a laminated structure in which is inserted, it was possible to confirm the improvement in luminous efficiency and the effect of extending the lifetime. However, the difference was small, and it was confirmed that the efficiency was improved and the life was extended by the stack structure in which the light emitting units were stacked.

実施例25,29,30の比較であるが、中間陰極層15a"に添加させるアルカリ金属およびアルカリ土類金属の少なくとも一方(Mg)の添加量が異なるこれらの実施例25,29,30の表示素子では、発光効率は実施例25とほぼ同等の値は得ることが出来たが、Mg比率の増加に伴って寿命測定時のばらつきが大きくなった。統計的に見ると、実施例25の寿命改善効果と比較して実施例29,30の順番でその効果も小さくなる傾向が見られた。この要因は、Mg比率の増加に伴う中間陰極層15a"の膜質の変化に由来していると予測された。発明者らの検討により、アルカリ金属およびアルカリ土類金属比率は実施例30における50%(相対膜厚比)程度が上限であり、これ以上比率を増やすことは、透過率の低下及び中間陰極層15a"の膜質の不安定性の増大をもたらし、発光ユニットを積層させたスタック構造を形成する上では不利であると考えられた。   As a comparison of Examples 25, 29, and 30, the indications of Examples 25, 29, and 30 differ in the amount of addition of at least one of an alkali metal and an alkaline earth metal (Mg) added to the intermediate cathode layer 15a ″. In the device, the light emission efficiency was almost the same as that of Example 25. However, as the Mg ratio was increased, the variation in lifetime was increased. Compared with the improvement effect, there was a tendency for the effect to become smaller in the order of Examples 29 and 30. This factor is derived from the change in the film quality of the intermediate cathode layer 15a ″ accompanying the increase in the Mg ratio. Predicted. According to the study by the inventors, the upper limit of the ratio of alkali metal and alkaline earth metal is about 50% (relative film thickness ratio) in Example 30, and increasing the ratio further reduces the transmittance and the intermediate cathode layer. This resulted in an increase in the instability of the film quality of 15a ″, which was considered disadvantageous in forming a stack structure in which light emitting units were stacked.

実施例31〜34の比較であるが、これらの表示素子においては、電荷発生層15"を構成する中間陰極層(混合層)15a"に、アルカリ金属であるLi、Csを用い、それぞれ共蒸着を行う有機材料にAlq3及びADNを用いている。そして、実施例31〜34の全ての表示素子において、発光効率は比較例13の約2倍程度得られており、寿命改善効果も図11とほぼ同様の結果を得ることが出来た。   As compared with Examples 31 to 34, in these display elements, Li and Cs, which are alkali metals, are used in the intermediate cathode layer (mixed layer) 15a "constituting the charge generation layer 15", respectively, and co-evaporated. Alq3 and ADN are used as organic materials for performing the above. In all the display elements of Examples 31 to 34, the light emission efficiency was about twice that of Comparative Example 13, and the life improvement effect was almost the same as in FIG.

実施例35,36の比較であるが、これらの表示素子は、実施例27,28と実施例25,26との比較と同様の傾向の結果が得られ、中間陰極層15a"にLiF(導電性材料層)を挿入した積層構造よりも、むしろ発光ユニットを積層させたスタック構造による効率改善と長寿命化が改めて確認することが出来た   As a comparison of Examples 35 and 36, these display elements have the same tendency as in the comparison between Examples 27 and 28 and Examples 25 and 26, and LiF (conductive) is applied to the intermediate cathode layer 15a ″. Efficiency improvement and longer life could be confirmed again by the stack structure in which the light emitting units were stacked rather than the laminated structure in which the conductive material layer) was inserted.

<実施例37〜58>
実施例37〜58では、図7を用いて説明した透過型の各表示素子11c,11c',11c"を作製した。これらの実施例37〜58の作製においては、先ず、30mm×30mmのガラス板からなる基板12上に、青色波長の励起光源を赤色波長へ変換する色変換膜18a、青色波長の励起光源を緑色へと変換する色変換膜18b、をパターニングしてなる色変換層18を、公知の技術であるフォトリソグラフィ技術を用いて形成した。
<Examples 37 to 58>
In Examples 37 to 58, the transmissive display elements 11c, 11c ′, and 11c ″ described with reference to FIG. 7 were manufactured. In manufacturing these Examples 37 to 58, first, a glass of 30 mm × 30 mm was used. A color conversion layer 18 is formed by patterning a color conversion film 18a for converting a blue wavelength excitation light source into a red wavelength and a color conversion film 18b for converting a blue wavelength excitation light source into green on a substrate 12 made of a plate. The photolithographic technique, which is a known technique, was used.

その後、この色変換層18の上面に、上述した実施例5〜16の作製手順にしたがって、陽極13〜陰極16までを形成した。ただし、発光ユニット14-1,14-2の正孔注入層14aとして下記構造式(5)に示す2−TNATA[4,4',4"-tris(2-naphtylphenylamino)triphenylamine]を15nm(蒸着速度0.2〜0.4nm/sec)で形成した。また電荷発生層15,15',15"を下記表12〜14に示す構成に変更した。

Figure 2011249349

Thereafter, the anode 13 to the cathode 16 were formed on the upper surface of the color conversion layer 18 in accordance with the manufacturing procedures of Examples 5 to 16 described above. However, 2-TNATA [4,4 ′, 4 ”-tris (2-naphtylphenylamino) triphenylamine] represented by the following structural formula (5) is deposited as a hole injection layer 14a of the light emitting units 14-1 and 14-2 by 15 nm (deposition). The charge generation layers 15, 15 ′, and 15 ″ were changed to the configurations shown in Tables 12 to 14 below.
Figure 2011249349

Figure 2011249349
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Figure 2011249349
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Figure 2011249349
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<比較例15>
図7を用いて説明した表示素子の構成において、基板12と陽極13との間に色変換層18を設け、この陽極13上に発光ユニット14-1を設け、この発光ユニット14-1上に直接陰極16を設けたモノユニットの表示素子を作製した。作製手順は、実施例37〜58の作製手順において、色変換層18、陽極13、発光ユニット14-1、陰極16のみを同様の手順で形成した。
<Comparative Example 15>
In the configuration of the display element described with reference to FIG. 7, a color conversion layer 18 is provided between the substrate 12 and the anode 13, a light emitting unit 14-1 is provided on the anode 13, and the light emitting unit 14-1 is provided on the light emitting unit 14-1. A mono unit display element provided with a cathode 16 directly was produced. The production procedure was the same as the production procedure of Examples 37 to 58, except that only the color conversion layer 18, the anode 13, the light emitting unit 14-1, and the cathode 16 were formed.

≪評価結果−6≫
図13には、上述のようにして作製した実施例50および比較例15の表示素子の発光効率を示した。このグラフに示すように、比較例15のモノユニット型の発光素子の発光効率に対して、実施例50の表示素子では、その発光効率が2倍になった。また、他の実施例45〜58においても、比較例15のモノニット型の発光素子の発光効率に対して、その発光効率が2倍になった。これにより、色変換層18を用いた場合であっても、スタック型を形成している本発明における電荷発生層15〜15"の効果が確認できた。
≪Evaluation result-6≫
FIG. 13 shows the luminous efficiencies of the display elements of Example 50 and Comparative Example 15 manufactured as described above. As shown in this graph, the luminous efficiency of the display element of Example 50 was doubled with respect to the luminous efficiency of the mono-unit type light emitting element of Comparative Example 15. Also in other Examples 45 to 58, the light emission efficiency was doubled with respect to the light emission efficiency of the mononit type light emitting device of Comparative Example 15. Thereby, even when the color conversion layer 18 was used, the effect of the charge generation layers 15 to 15 ″ in the present invention forming the stack type was confirmed.

<実施例59>
実施例59では、図5を用いて説明した上面発光型の各表示素子11c"を作製した。こでは、上述した実施例50の作製手順において、陽極13としてITOに換えてクロム(Cr:膜厚約100nm)を形成し、さらに陰極16の第3層16cとしてAlに換えてIZO(インジウム亜鉛複合酸化物)を200nm形成し、陰極16側から光を取り出す構成として。また、色変換層18は、陰極16上に形成した。
<Example 59>
In Example 59, each top emission type display element 11c ″ described with reference to FIG. 5 was manufactured. Here, in the manufacturing procedure of Example 50 described above, instead of ITO as the anode 13, chromium (Cr: film) was manufactured. In addition, the third layer 16c of the cathode 16 is formed of 200 nm of IZO (indium zinc composite oxide) instead of Al, and light is extracted from the cathode 16 side, and the color conversion layer 18 is formed. Was formed on the cathode 16.

<比較例16>
実施例59に対応するモノユニット型の表示素子を作製した。
<Comparative Example 16>
A mono-unit type display element corresponding to Example 59 was produced.

≪評価結果−7≫
図14には、以上のようにして作製した実施例59と比較例16の表示素子について、初期輝度を3000cd/m2として寿命測定を行った結果を示した。この結果から、上面発光型の素子構成においても、比較例16のモノユニット型の表示素子に対して、実施例59で作製したスタック型の表示素子における半減寿命が大きく改善され、長期信頼性の向上に効果的であることが確認された。
≪Evaluation result-7≫
FIG. 14 shows the results of measuring the lifetime of the display elements of Example 59 and Comparative Example 16 manufactured as described above, with an initial luminance of 3000 cd / m 2 . From this result, also in the top emission type element configuration, the half life in the stack type display element manufactured in Example 59 is greatly improved with respect to the mono unit type display element of Comparative Example 16, and long-term reliability is improved. It was confirmed that it is effective for improvement.

11…表示素子、13…陽極、14-1、14-2…発光ユニット、14c…発光層(有機発光層)、15,15',15"…電荷発生層、15a,15a'…中間陰極層(界面層)、15a"…中間陰極層(混合層)、15b…真性電荷発生層、16…陰極 DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 ... Display element, 13 ... Anode, 14-1, 14-2 ... Light emitting unit, 14c ... Light emitting layer (organic light emitting layer), 15, 15 ', 15 "... Charge generation layer, 15a, 15a' ... Intermediate cathode layer (Interface layer), 15a "... intermediate cathode layer (mixed layer), 15b ... intrinsic charge generation layer, 16 ... cathode

Claims (5)

陰極と陽極との間に、少なくとも有機発光層を含む発光ユニットが複数個積層され、当該各発光ユニット間に電荷発生層が挟持された表示素子において、
前記電荷発生層が、アルカリ金属、アルカリ土類金属うちの少なくとも一つの元素と有機材料との混合層を含む中間陰極層と、真性電荷発生層とを、互いに接する状態で前記陽極側から順に積層してなる
表示素子。
In a display element in which a plurality of light emitting units including at least an organic light emitting layer are stacked between a cathode and an anode, and a charge generation layer is sandwiched between the light emitting units,
The charge generation layer includes an intermediate cathode layer including a mixed layer of at least one element of alkali metal and alkaline earth metal and an organic material, and an intrinsic charge generation layer sequentially stacked from the anode side in a state of being in contact with each other. Display element.
請求項1記載の表示素子において、
前記真性電荷発生層が、下記一般式(1)で示される有機化合物を含む、表示素子。
Figure 2011249349
ただし、一般式(1)中において、R1〜R6は、それぞれ独立に、水素、ハロゲン、ヒドロキシル基、アミノ基、アリールアミノ基、炭素数20以下の置換あるいは無置換のカルボニル基、炭素数20以下の置換あるいは無置換のカルボニルエステル基、炭素数20以下の置換あるいは無置換のアルキル基、炭素数20以下の置換あるいは無置換のアルケニル基、炭素数20以下の置換あるいは無置換のアルコキシル基、炭素数30以下の置換あるいは無置換のアリール基、炭素数30以下の置換あるいは無置換の複素環基、ニトリル基、ニトロ基、シアノ基、またはシリル基から選ばれる置換基であり、隣接するRm(m=1〜6)は環状構造を通じて互いに結合してもよい。またX1〜X6は、それぞれ独立に炭素もしくは窒素原子である。
The display element according to claim 1,
The display element in which the intrinsic charge generation layer contains an organic compound represented by the following general formula (1).
Figure 2011249349
However, in General formula (1), R < 1 > -R < 6 > is respectively independently hydrogen, a halogen, a hydroxyl group, an amino group, an arylamino group, a C20 or less substituted or unsubstituted carbonyl group, carbon number A substituted or unsubstituted carbonyl ester group having 20 or less carbon atoms, a substituted or unsubstituted alkyl group having 20 or less carbon atoms, a substituted or unsubstituted alkenyl group having 20 or less carbon atoms, a substituted or unsubstituted alkoxyl group having 20 or less carbon atoms A substituent selected from a substituted or unsubstituted aryl group having 30 or less carbon atoms, a substituted or unsubstituted heterocyclic group having 30 or less carbon atoms, a nitrile group, a nitro group, a cyano group, or a silyl group, which are adjacent to each other. R m (m = 1 to 6) may be bonded to each other through a cyclic structure. X 1 to X 6 are each independently a carbon or nitrogen atom.
請求項1記載の表示素子において、
前記混合層中における前記アルカリ金属およびアルカリ土類金属の少なくとも一方の割合は、相対膜厚比で50%以下である、表示素子。
The display element according to claim 1,
The display element, wherein a ratio of at least one of the alkali metal and the alkaline earth metal in the mixed layer is 50% or less in terms of a relative film thickness ratio.
請求項1記載の表示素子において、
前記電荷発生層における前記陽極側の界面には、アルカリ金属およびアルカリ土類金属の少なくとも一方を含むフッ化物を用いた界面層が設けられている、表示素子。
The display element according to claim 1,
A display element, wherein an interface layer using a fluoride containing at least one of an alkali metal and an alkaline earth metal is provided at an interface on the anode side in the charge generation layer.
請求項1記載の表示素子において、
前記電荷発生層における前記陰極側の界面にはフタロシアニン骨格を有する有機材料を用いて構成される中間陽極層が設けられている、表示素子。
The display element according to claim 1,
A display element, wherein an intermediate anode layer made of an organic material having a phthalocyanine skeleton is provided at an interface on the cathode side in the charge generation layer.
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