JP2012204794A - Organic electroluminescent element and display device - Google Patents

Organic electroluminescent element and display device Download PDF

Info

Publication number
JP2012204794A
JP2012204794A JP2011070690A JP2011070690A JP2012204794A JP 2012204794 A JP2012204794 A JP 2012204794A JP 2011070690 A JP2011070690 A JP 2011070690A JP 2011070690 A JP2011070690 A JP 2011070690A JP 2012204794 A JP2012204794 A JP 2012204794A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
layer
group
organic
electron supply
supply layer
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP2011070690A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Masahito Nakamura
雅人 中村
Emiko Kanbe
江美子 神戸
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sony Corp filed Critical Sony Corp
Priority to JP2011070690A priority Critical patent/JP2012204794A/en
Publication of JP2012204794A publication Critical patent/JP2012204794A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Pyridine Compounds (AREA)
  • Plural Heterocyclic Compounds (AREA)
  • Nitrogen Condensed Heterocyclic Rings (AREA)
  • Indole Compounds (AREA)
  • Electroluminescent Light Sources (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an organic electroluminescent element whose life characteristics including deterioration in luminance and increase in driving voltage can be improved while enhancing luminous efficiency, and to provide a display device using the same.SOLUTION: An organic layer 14 comprising, in the following order, a hole supply layer 14A (a hole injection layer 14a and a hole transport layer 14b), a light-emitting layer 14B, and an electron transport layer 14C containing an arylpyridine derivative is laminated on an anode 13, and a cathode 15 is formed on the organic layer 14 to obtain the organic electroluminescent element. The electron transport layer 14C is formed so as to have a thickness greater than that of the hole supply layer 14A, thereby adjusting the amount of holes and electrons to be injected into the light-emitting layer 14B.

Description

本発明は、有機エレクトロルミネッセンス(EL;Electro Luminescence)現象を利用して発光する有機電界発光素子および表示装置に関する。   The present invention relates to an organic electroluminescent element that emits light using an organic electroluminescence (EL) phenomenon and a display device.

有機材料のELを利用した有機電界発光素子(有機EL素子)は、陽極と陰極との間に発光層を含む有機層を備え、低電圧直流駆動による高輝度発光が可能な発光素子として注目されている。   An organic electroluminescent element (organic EL element) using an organic material EL has been attracting attention as a light emitting element having an organic layer including a light emitting layer between an anode and a cathode and capable of emitting light with high luminance by low voltage direct current drive. ing.

有機電界発光素子は、発光効率および寿命特性の向上を図ることを目的として、発光層を含む有機層の層構成や、各層の材料構成について様々な検討がなされている。例えば、特許文献1のように発光層と陰極との間の電子注入層および電子輸送層の構成材料として電子移動度の高い含窒素複素環式化合物を用いた有機電界発光素子が提案されている。   In the organic electroluminescence device, various studies have been made on the layer configuration of an organic layer including a light emitting layer and the material configuration of each layer for the purpose of improving luminous efficiency and lifetime characteristics. For example, as disclosed in Patent Document 1, an organic electroluminescent device using a nitrogen-containing heterocyclic compound having a high electron mobility as a constituent material of an electron injection layer and an electron transport layer between a light emitting layer and a cathode has been proposed. .

特開2007−291092号公報JP 2007-291092 A

しかしながら、特許文献1に記載されている有機電界発光素子では、含窒素複素環式化合物の電子移動度の高さから、電界を印加した際の発光層におけるキャリアバランスが崩れ、電子の供給が過剰になりやすいという問題があった。このため発光層の劣化が促進され、有機電界発光素子の発光効率が低下し寿命が短くなる。   However, in the organic electroluminescent element described in Patent Document 1, the electron mobility of the nitrogen-containing heterocyclic compound is high, so that the carrier balance in the light emitting layer when an electric field is applied collapses, and the supply of electrons is excessive. There was a problem that it was easy to become. For this reason, the deterioration of the light emitting layer is promoted, the light emission efficiency of the organic electroluminescent element is lowered, and the life is shortened.

本発明はかかる問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、発光効率を高めつつ輝度劣化の抑制および駆動電圧の上昇を含めた寿命特性を向上させることが可能な有機電界発光素子およびこれを用いた表示装置を提供することにある。   The present invention has been made in view of such problems, and an object of the present invention is to provide an organic electroluminescent element capable of improving lifetime characteristics including suppressing luminance deterioration and increasing driving voltage while improving luminous efficiency, and the present invention. It is to provide a display device using the above.

本発明による有機電界発光素子は、陽極と、陽極上に形成された正孔供給層、発光層および式(1)で表わされるアリールピリジン誘導体を含むと共に、正孔供給層よりも膜厚の厚い電子供給層をこの順に備えた有機層と、有機層上に形成された陰極とを備えたものである。   The organic electroluminescent device according to the present invention includes an anode, a hole supply layer formed on the anode, a light emitting layer, and an arylpyridine derivative represented by the formula (1), and is thicker than the hole supply layer. An organic layer having an electron supply layer in this order and a cathode formed on the organic layer are provided.

Figure 2012204794
(Ar1は核炭素数6〜50個の芳香族炭化水素基あるいはその誘導体である。Xは少なくともピリジニル基を含有する芳香族複素環基あるいはその誘導体である。mは1〜5の整数であり、nは1〜6の整数である。但し、mが2以上の場合にはAr1はそれぞれ同一の基あるいは異なる基でもよい。nが2以上の場合にはXはそれぞれ同一の基あるいは異なる基でもよい。)
Figure 2012204794
(Ar1 is an aromatic hydrocarbon group having 6 to 50 nuclear carbon atoms or a derivative thereof. X is an aromatic heterocyclic group or a derivative thereof containing at least a pyridinyl group. M is an integer of 1 to 5. , N is an integer of 1 to 6. However, when m is 2 or more, Ar1 may be the same group or different groups, and when n is 2 or more, X is the same group or different groups. May be.)

本発明の表示装置は、上記有機電界発光素子を基板上に複数設けたものである。   A display device according to the present invention includes a plurality of the organic electroluminescent elements provided on a substrate.

本発明の有機電界発光素子およびこれを備えた表示装置では、正孔供給層、発光層および電子供給層からなる有機層のうち、電子供給層の膜厚が正孔供給層よりも厚いので、電子供給層から発光層への電子の供給量を調整することが可能となる。   In the organic electroluminescent element of the present invention and the display device including the same, the organic supply layer is thicker than the hole supply layer among the organic layers including the hole supply layer, the light emitting layer, and the electron supply layer. It is possible to adjust the amount of electrons supplied from the electron supply layer to the light emitting layer.

本発明の有機電界発光素子およびこれを用いた表示装置によれば、正孔供給層、発光層および電子供給層からなる有機層のうち、電子供給層の膜厚を正孔供給層よりも厚くするようにしたので、電子供給層から発光層への電子の供給量が調整され、発光層へ過不足なく電子および正孔を供給することが可能となる。これにより、電子供給過多による発光層の劣化を抑えることができる。即ち、発光効率を向上させつつ寿命特性を向上させることが可能となる。   According to the organic electroluminescent element of the present invention and the display device using the same, the thickness of the electron supply layer is larger than that of the hole supply layer among the organic layers including the hole supply layer, the light emitting layer, and the electron supply layer. Thus, the amount of electrons supplied from the electron supply layer to the light emitting layer is adjusted, and electrons and holes can be supplied to the light emitting layer without excess or deficiency. Thereby, deterioration of the light emitting layer due to excessive supply of electrons can be suppressed. That is, it is possible to improve the life characteristics while improving the light emission efficiency.

本発明の第1の実施の形態に係る有機電界発光素子の断面図である。It is sectional drawing of the organic electroluminescent element which concerns on the 1st Embodiment of this invention. 図1に示した有機電界発光素子を備えた表示装置の構成を表す図である。It is a figure showing the structure of the display apparatus provided with the organic electroluminescent element shown in FIG. 図2に示した画素駆動回路の一例を表す図である。FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a pixel drive circuit illustrated in FIG. 2. 図2に示した表示領域の構成を表す断面図である。It is sectional drawing showing the structure of the display area shown in FIG. 本発明の第2の実施の形態に係る有機電界発光素子の断面図である。It is sectional drawing of the organic electroluminescent element which concerns on the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第3の実施の形態に係る有機電界発光素子の断面図である。It is sectional drawing of the organic electroluminescent element which concerns on the 3rd Embodiment of this invention. 本発明の第4の実施の形態に係る有機電界発光素子の断面図である。It is sectional drawing of the organic electroluminescent element which concerns on the 4th Embodiment of this invention. 上記実施の形態の表示装置を含むモジュールの概略構成を表す平面図である。It is a top view showing schematic structure of the module containing the display apparatus of the said embodiment. 上記実施の形態の表示装置の適用例1の外観を表す斜視図である。It is a perspective view showing the external appearance of the application example 1 of the display apparatus of the said embodiment. (A)は適用例2の表側から見た外観を表す斜視図であり、(B)は裏側から見た外観を表す斜視図である。(A) is a perspective view showing the external appearance seen from the front side of the application example 2, (B) is a perspective view showing the external appearance seen from the back side. 適用例3の外観を表す斜視図である。12 is a perspective view illustrating an appearance of application example 3. FIG. 適用例4の外観を表す斜視図である。14 is a perspective view illustrating an appearance of application example 4. FIG. (A)は適用例5の開いた状態の正面図、(B)はその側面図、(C)は閉じた状態の正面図、(D)は左側面図、(E)は右側面図、(F)は上面図、(G)は下面図である。(A) is a front view of the application example 5 in an open state, (B) is a side view thereof, (C) is a front view in a closed state, (D) is a left side view, and (E) is a right side view, (F) is a top view and (G) is a bottom view. 実施例における電圧と電子供給層の膜厚の関係を表す特性図である。It is a characteristic view showing the relationship between the voltage in an Example and the film thickness of an electron supply layer. 実施例における輝度と電子供給層の膜厚の関係を表す特性図である。It is a characteristic view showing the relationship between the brightness | luminance and the film thickness of an electron supply layer in an Example.

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して以下の順に詳細に説明する。
1.第1の実施の形態
(陽極および陰極の間に正孔供給層,発光層および電子供給層からなる有機層を単層挟持した有機電界発光素子)
1−1(有機電界発光素子)
1−2(表示装置)
2.第2の実施の形態
(2層構造の電子供給層を有する有機電界発光素子)
3.第3の実施の形態
(3層構造の電子供給層を有する有機電界発光素子)
4.第4の実施の形態
(タンデム構造の有機層を有する有機電界発光素子)
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail in the following order with reference to the drawings.
1. First Embodiment (Organic electroluminescence device in which an organic layer composed of a hole supply layer, a light emitting layer and an electron supply layer is sandwiched between an anode and a cathode)
1-1 (organic electroluminescence device)
1-2 (display device)
2. Second Embodiment (Organic electroluminescence device having a two-layer structure electron supply layer)
3. Third Embodiment (Organic electroluminescence device having an electron supply layer having a three-layer structure)
4). Fourth Embodiment (Organic electroluminescence device having an organic layer of tandem structure)

(第1の実施の形態)
(有機電界発光素子)
図1は本発明の第1の実施の形態に係る有機電界発光素子11の断面構成を表したものである。有機電界発光素子11は、基板12上に陽極13,有機層14および陰極15をこの順に積層した構造を有する。このうち有機層14は、陽極13側から順に例えば正孔供給層14A(正孔注入層14a,正孔輸送層14b),発光層14B,電子供給層14Cを積層してなるものである。
(First embodiment)
(Organic electroluminescence device)
FIG. 1 shows a cross-sectional configuration of an organic electroluminescent element 11 according to a first embodiment of the present invention. The organic electroluminescent element 11 has a structure in which an anode 13, an organic layer 14, and a cathode 15 are laminated on a substrate 12 in this order. Among these layers, the organic layer 14 is formed by laminating, for example, a hole supply layer 14A (a hole injection layer 14a and a hole transport layer 14b), a light emitting layer 14B, and an electron supply layer 14C in this order from the anode 13 side.

なお、この有機電界発光素子11は、陽極13から注入された正孔と陰極15から注入された電子が発光層14B内で再結合する際に生じた発光光を基板12と反対側(陰極15側)から光を取り出す上面発光方式(トップエミッション方式)の有機電界発光素子である。   The organic electroluminescence device 11 emits light emitted when holes injected from the anode 13 and electrons injected from the cathode 15 recombine in the light emitting layer 14B on the side opposite to the substrate 12 (cathode 15). This is an organic electroluminescence device of a top emission method (top emission method) that extracts light from the side).

基板12は、その一主面側に有機電界発光素子11が配列形成される支持体である。基板12を構成する材料は公知のものでよく、例えば、石英,ガラス,金属箔,または樹脂製のフィルムやシートなどが用いられる。この中でも石英やガラスが好ましく、樹脂製の場合には、その材質としてポリメチルメタクリレート(PMMA)に代表されるメタクリル樹脂類,ポリエチレンテレフタレート(PET),ポリエチレンナフタレート(PEN),ポリブチレンナフタレート(PBN)などのポリエステル類,またはポリカーボネート樹脂等が挙げられる。但し、透水性や透ガス性を抑えるため積層構造とするか、あるいは表面処理を行うことが必要となる。   The substrate 12 is a support on which the organic electroluminescent elements 11 are arranged and formed on one main surface side. The material constituting the substrate 12 may be a known material, for example, quartz, glass, metal foil, or a resin film or sheet. Of these, quartz and glass are preferable. In the case of resin, methacrylic resins represented by polymethyl methacrylate (PMMA), polyethylene terephthalate (PET), polyethylene naphthalate (PEN), polybutylene naphthalate ( Polyesters such as PBN) or polycarbonate resins. However, in order to suppress water permeability and gas permeability, a laminated structure or surface treatment is required.

陽極13は、効率よ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を用いることが好ましい。具体的には、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,銀(Ag)合金、あるい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 preferably has a high work function from the vacuum level of the electrode material in order to inject holes efficiently. Specifically, 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), a silver (Ag) alloy Alternatively, oxides of these metals and alloys can be used alone or in a mixed state.

また、陽極13は光反射性に優れた第1層と、この上部に設けられた光透過性を有すると共に仕事関数の大きな第2層との積層構造としてもよい。ここで第1層は、主にAlを主成分とする合金を用いることが好ましい。副成分としては、主成分であるAlよりも相対的に仕事関数が小さい元素を用いる。このような副成分としては、ランタノイド系列の元素を用いることが好ましい。ランタノイド系列元素の仕事関数は大きくないが、これらの元素を含むことで陽極の安定性が向上し、且つ、陽極の正孔注入性も向上する。また、副成分としてはランタノイド系列の元素の他に、シリコン(Si),銅(Cu)等の元素を用いてもよい。   Further, the anode 13 may have a laminated structure of a first layer having excellent light reflectivity and a second layer having a light transmittance and a large work function provided thereon. Here, it is preferable to use an alloy mainly containing Al as the first layer. As the subcomponent, an element having a work function relatively smaller than that of Al as the main component is used. As such a minor component, it is preferable to use a lanthanoid series element. The work function of the lanthanoid series elements is not large, but inclusion of these elements improves the stability of the anode and improves the hole injection property of the anode. In addition to lanthanoid series elements, elements such as silicon (Si) and copper (Cu) may be used as subcomponents.

第1層を構成するAl合金層における副成分の含有量は、例えば、Alを安定化させるネオジム(Nd)やニッケル(Ni),チタン(Ti)等であれば合計で約10wt%以下であることが好ましい。これにより、第1層であるAl合金層における反射率を維持しつつ、有機電界発光素子の製造プロセスにおいてAl合金層を安定的に保つことができる。また、加工精度および化学的安定性が得られる。更に、陽極13の導電性および基板12との密着性も改善される。なお、上記Nd等の金属は仕事関数が小さいため、後述する正孔供給層14Aに一般的に用いられるアミン系の材料では正孔注入障壁が大きくなってしまう。その際には、アミン形の材料に7,7,8,8−テトラシアノ−2,3,5,6−テトラフルオロキノジメタン(F4−TCNQ)等のアクセプタ材料を混合した層や、ポリエチレンジオキシチオフェンーポリスチレンスルホン酸(PEDOT−PSS)等のpドープ層を陽極13の界面に形成することで正孔注入障壁が低減され、駆動電圧の上昇を抑えることができる。この他、後述するアザトリフェニレン誘導体を用いることで、駆動電圧の上昇を抑えつつ素子を安定化することが可能となる。   The content of subcomponents in the Al alloy layer constituting the first layer is, for example, about 10 wt% or less in total in the case of neodymium (Nd), nickel (Ni), titanium (Ti) or the like that stabilizes Al. It is preferable. Thereby, the Al alloy layer can be stably maintained in the manufacturing process of the organic electroluminescent element while maintaining the reflectance in the Al alloy layer as the first layer. Further, processing accuracy and chemical stability can be obtained. Furthermore, the conductivity of the anode 13 and the adhesion to the substrate 12 are also improved. Since the metal such as Nd has a small work function, an amine-based material generally used for the hole supply layer 14A described later has a large hole injection barrier. In that case, a layer in which an acceptor material such as 7,7,8,8-tetracyano-2,3,5,6-tetrafluoroquinodimethane (F4-TCNQ) is mixed with an amine material, By forming a p-doped layer such as oxythiophene-polystyrene sulfonic acid (PEDOT-PSS) at the interface of the anode 13, the hole injection barrier can be reduced, and an increase in driving voltage can be suppressed. In addition, by using an azatriphenylene derivative described later, it is possible to stabilize the element while suppressing an increase in driving voltage.

第2層は、Al合金の酸化物,モリブデン(Mo)の酸化物,ジルコニウム(Zr)の酸化物,Crの酸化物,およびタンタル(Ta)の酸化物を用いることができる。例えば、第2層が副成分としてランタノイド系列の元素を含むAl合金の酸化物層(自然酸化膜を含む)である場合、ランタノイド系列元素の酸化物は光の透過率が高いため、これを含む第2層の光の透過率が良好となる。これにより、第1層の表面における反射率が高く維持される。また、第2層にITO(Indium Tin Oxide)やIZO(Indium Zinc Oxide)などの透明導電層を用いることにより陽極13の電子注入特性が改善される。なお、ITOおよびIZOは仕事関数が大きいため基板12と接する側、即ち、第1層に用いることによりキャリアの注入効率を高めると共に、陽極13と基板12との間の密着性を向上することができる。   For the second layer, an oxide of Al alloy, an oxide of molybdenum (Mo), an oxide of zirconium (Zr), an oxide of Cr, and an oxide of tantalum (Ta) can be used. For example, in the case where the second layer is an Al alloy oxide layer (including a natural oxide film) containing a lanthanoid series element as a subcomponent, the lanthanoid series element oxide contains this because it has a high light transmittance. The light transmittance of the second layer is improved. Thereby, the reflectance at the surface of the first layer is kept high. Moreover, the electron injection characteristic of the anode 13 is improved by using a transparent conductive layer such as ITO (Indium Tin Oxide) or IZO (Indium Zinc Oxide) for the second layer. In addition, since ITO and IZO have a large work function, it is possible to improve the carrier injection efficiency and improve the adhesion between the anode 13 and the substrate 12 by using the ITO and IZO on the side in contact with the substrate 12, that is, the first layer. it can.

なお、この有機電界発光素子11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には、陽極13は画素毎にパターニングされ、基板12に設けられた駆動用の薄膜トランジスタ(図示なし)に接続された状態で設けられている。この場合には、陽極13の上には隔壁16(図4参照)が設けられ、隔壁16の開口部から各画素の陽極13の表面が露出されるように構成される。   When the driving method of the display device configured using the organic electroluminescent element 11 is an active matrix method, the anode 13 is patterned for each pixel and is a driving thin film transistor (illustrated) provided on the substrate 12. No connection). In this case, a partition 16 (see FIG. 4) is provided on the anode 13, and the surface of the anode 13 of each pixel is exposed from the opening of the partition 16.

正孔供給層14A(正孔注入層14aおよび正孔輸送層14b)は、発光層14Bへの正孔注入効率を高めると共に、リークを防止するためのバッファ層である。正孔供給層14Aの膜厚は素子の全体構成、特に後述する電子供給層14Cとの関係によるが、例えば1nm〜100nmであることが好ましく、より好ましくは20nm〜70nmである。   The hole supply layer 14A (the hole injection layer 14a and the hole transport layer 14b) is a buffer layer for increasing the efficiency of hole injection into the light emitting layer 14B and preventing leakage. The film thickness of the hole supply layer 14A depends on the overall structure of the device, particularly the relationship with the electron supply layer 14C described later, but is preferably 1 nm to 100 nm, for example, and more preferably 20 nm to 70 nm.

正孔供給層14Aの構成材料は、電極や隣接する層の材料との関係で適宜選択すればよく、例えば、ベンジン,スチリルアミン,トリフェニルアミン,ポルフィリン,トリフェニレン,アザトリフェニレン,テトラシアノキノジメタン,トリアゾール,イミダゾール,オキサジアゾール,ポリアリールアルカン,フェニレンジアミン,アリールアミン,オキザゾール,アントラセン,フルオレノン,ヒドラゾン,スチルベンあるいはこれらの誘導体、または、ポリシラン系化合物,ビニルカルバゾール系化合物,チオフェン系化合物あるいはアニリン系化合物等の複素環式共役系のモノマー,オリゴマーあるいはポリマーを用いることができる。   The constituent material of the hole supply layer 14A may be appropriately selected in relation to the electrode and the material of the adjacent layer. For example, benzine, styrylamine, triphenylamine, porphyrin, triphenylene, azatriphenylene, tetracyanoquinodimethane. , Triazole, imidazole, oxadiazole, polyarylalkane, phenylenediamine, arylamine, oxazole, anthracene, fluorenone, hydrazone, stilbene or their derivatives, or polysilane compounds, vinylcarbazole compounds, thiophene compounds or aniline compounds Heterocyclic conjugated monomers, oligomers or polymers such as compounds can be used.

また、上記正孔供給層14Aのさらに具体的な材料としては、α−ナフチルフェニルフェニレンジアミン,ポルフィリン,金属テトラフェニルポルフィリン,金属ナフタロシアニン,ヘキサシアノアザトリフェニレン,7,7,8,8−テトラシアノキノジメタン(TCNQ),F4−TCNQ,テトラシアノ4,4,4−トリス(3−メチルフェニルフェニルアミノ)トリフェニルアミン,N,N,N',N'−テトラキス(p−トリル)p−フェニレンジアミン,N,N,N',N'−テトラフェニル−4,4'−ジアミノビフェニル,N−フェニルカルバゾール,4−ジ−p−トリルアミノスチルベン,ポリ(パラフェニレンビニレン),ポリ(チオフェンビニレン),ポリ(2、2'−チエニルピロール)等が挙げられる。   Further, specific materials for the hole supply layer 14A include α-naphthylphenylphenylenediamine, porphyrin, metal tetraphenylporphyrin, metal naphthalocyanine, hexacyanoazatriphenylene, 7,7,8,8-tetracyanoquino. Dimethane (TCNQ), F4-TCNQ, tetracyano 4,4,4-tris (3-methylphenylphenylamino) triphenylamine, N, N, N ′, N′-tetrakis (p-tolyl) p-phenylenediamine , N, N, N ′, N′-tetraphenyl-4,4′-diaminobiphenyl, N-phenylcarbazole, 4-di-p-tolylaminostilbene, poly (paraphenylene vinylene), poly (thiophene vinylene), And poly (2,2′-thienylpyrrole).

但し、下記式(2)〜(5)に示した化合物を用いることにより後述する電子供給層14Cから発光層14Bへの電子供給に対して、正孔供給層14Aから発光層14Bへの正孔供給が最適化される。   However, by using the compounds represented by the following formulas (2) to (5), holes supplied from the hole supply layer 14A to the light emitting layer 14B with respect to the electron supply from the electron supply layer 14C described later to the light emitting layer 14B. Supply is optimized.

Figure 2012204794
(R1〜R6は各々独立して、水素原子、ハロゲン原子、ヒドロキシル基、アミノ基、アリールアミノ基、炭素数20以下のカルボニル基、炭素数20以下のカルボニルエステル基、炭素数20以下のアルキル基、炭素数20以下のアルケニル基、炭素数20以下のアルコキシル基、炭素数30以下のアリール基、炭素数30以下の複素環基、ニトリル基、シアノ基、ニトロ基、またはシリル基から選ばれる置換基あるいはそれらの誘導体である。隣接するR1〜R6は互いに結合して環状構造を形成してもよい。X1〜X6は各々独立して、炭素原子もしくは窒素原子である。)
Figure 2012204794
(R1 to R6 are each independently a hydrogen atom, a halogen atom, a hydroxyl group, an amino group, an arylamino group, a carbonyl group having 20 or less carbon atoms, a carbonyl ester group having 20 or less carbon atoms, or an alkyl group having 20 or less carbon atoms. A substituent selected from an alkenyl group having 20 or less carbon atoms, an alkoxyl group having 20 or less carbon atoms, an aryl group having 30 or less carbon atoms, a heterocyclic group having 30 or less carbon atoms, a nitrile group, a cyano group, a nitro group, or a silyl group And adjacent R1 to R6 may be bonded to each other to form a cyclic structure. X1 to X6 are each independently a carbon atom or a nitrogen atom.)

なお、上記式(2)に示したアザトリフェニレン誘導体はXが窒素原子に置換されることにより、化合物中の窒素含有率が高くなるため正孔注入層14aに好適に用いられる。   Note that the azatriphenylene derivative represented by the above formula (2) is preferably used for the hole injection layer 14a because X is replaced by a nitrogen atom to increase the nitrogen content in the compound.

Figure 2012204794
(A0〜A2は、各々独立して、水素原子、ハロゲン原子、ヒドロキシル基、アルデヒド基、カルボニル基、カルボニルエステル基、アルキル基、アルケニル基、環状アルキル基、アルコキシ基、アリール基、アミノ基、複素環基、シアノ基、ニトリル基、ニトロ基、あるいはシリル基によって置換された炭素数6〜30の芳香族炭化水素基である。)
Figure 2012204794
(A0 to A2 are each independently a hydrogen atom, halogen atom, hydroxyl group, aldehyde group, carbonyl group, carbonyl ester group, alkyl group, alkenyl group, cyclic alkyl group, alkoxy group, aryl group, amino group, complex, (It is an aromatic hydrocarbon group having 6 to 30 carbon atoms substituted by a cyclic group, a cyano group, a nitrile group, a nitro group, or a silyl group.)

Figure 2012204794
(A3〜A6は、各々独立して、水素原子、ハロゲン原子、ヒドロキシル基、アルデヒド基、カルボニル基、カルボニルエステル基、アルキル基、アルケニル基、環状アルキル基、アルコキシ基、アリール基、アミノ基、複素環基、シアノ基、ニトリル基、ニトロ基、あるいはシリル基によって置換された炭素数6〜20の芳香族炭化水素基である。A3およびA4、A5とA6は各々連結基を介して結合していてもよい。YはNとの結合部位以外の環炭素に、各々独立して水素原子、ハロゲン原子、ヒドロキシル基、アルデヒド基、カルボニル基、カルボニルエステル基、アルキル基、アルケニル基、環状アルキル基、アルコキシ基、アリール基、アミノ基、複素環基、シアノ基、ニトリル基、ニトロ基、またはシリル基によって置換されたベンゼン、ナフタレン、アントラセン、フェナントレン、ナフタセン、フルオランテンまたはペリレンからなる2価の芳香族炭化水素基である。mは1以上の整数である。)
Figure 2012204794
(A3 to A6 are each independently a hydrogen atom, halogen atom, hydroxyl group, aldehyde group, carbonyl group, carbonyl ester group, alkyl group, alkenyl group, cyclic alkyl group, alkoxy group, aryl group, amino group, An aromatic hydrocarbon group having 6 to 20 carbon atoms substituted by a cyclic group, a cyano group, a nitrile group, a nitro group, or a silyl group, A3 and A4, A5 and A6 are bonded via a linking group. Y may be independently a hydrogen atom, a halogen atom, a hydroxyl group, an aldehyde group, a carbonyl group, a carbonyl ester group, an alkyl group, an alkenyl group, a cyclic alkyl group, or a ring carbon other than the bonding site with N. Substituted by alkoxy group, aryl group, amino group, heterocyclic group, cyano group, nitrile group, nitro group, or silyl group Benzene, naphthalene, anthracene, phenanthrene, naphthacene, a divalent aromatic hydrocarbon radical consisting of fluoranthene or perylene .m is an integer of 1 or more.)

Figure 2012204794
(A7〜A12は各々独立して水素原子、ハロゲン原子、ヒドロキシル基、アルデヒド基、カルボニル基、カルボニルエステル基、アルキル基、アルケニル基、環状アルキル基、アルコキシ基、アリール基、アミノ基、複素環基、シアノ基、ニトリル基、ニトロ基、あるいはシリル基によって置換された炭素数6〜20の芳香族炭化水素基である。隣接するA7およびA8、A9およびA10、A11およびA12は、各々連結基を介して結合していてもよい。Z1〜Z3はNとの結合部位以外の環炭素に、各々独立して水素原子、ハロゲン原子、ヒドロキシル基、アルデヒド基、カルボニル基、カルボニルエステル基、アルキル基、アルケニル基、環状アルキル基、アルコキシ基、アリール基、アミノ基、複素環基、シアノ基、ニトリル基、ニトロ基、またはシリル基によって置換されたベンゼン、ナフタレン、アントラセン、フェナントレン、ナフタセン、フルオランテンまたはペリレンからなる2価の芳香族炭化水素基である。p,qおよびrは1以上の整数である。)
Figure 2012204794
(A7 to A12 are each independently hydrogen atom, halogen atom, hydroxyl group, aldehyde group, carbonyl group, carbonyl ester group, alkyl group, alkenyl group, cyclic alkyl group, alkoxy group, aryl group, amino group, heterocyclic group. , An aromatic hydrocarbon group having 6 to 20 carbon atoms substituted by a cyano group, a nitrile group, a nitro group, or a silyl group, and adjacent A7 and A8, A9 and A10, A11 and A12 are each a linking group. Z1 to Z3 each independently represent a hydrogen atom, a halogen atom, a hydroxyl group, an aldehyde group, a carbonyl group, a carbonyl ester group, an alkyl group, or a ring carbon other than the bonding site with N. Alkenyl group, cyclic alkyl group, alkoxy group, aryl group, amino group, heterocyclic group, cyano group, nitrile group Benzene substituted by a nitro group or a silyl group, naphthalene, anthracene, phenanthrene, naphthacene, a divalent aromatic hydrocarbon radical consisting of fluoranthene or perylene .p, q and r is an integer of 1 or more.)

式(2)に示したアザトリフェニレン誘導体の具体例としては、以下の式(2−1)などの化合物が挙げられる。   Specific examples of the azatriphenylene derivative represented by the formula (2) include compounds such as the following formula (2-1).

Figure 2012204794
Figure 2012204794

式(3)に示したアミン誘導体の具体例としては、以下の式(3−1)〜式(3−9)などの化合物が挙げられる。   Specific examples of the amine derivative represented by the formula (3) include compounds such as the following formulas (3-1) to (3-9).

Figure 2012204794
Figure 2012204794

式(4)に示したジアミン誘導体の具体例としては、以下の式(4−1)〜式(4−84)などの化合物が挙げられる。   Specific examples of the diamine derivative represented by the formula (4) include compounds such as the following formulas (4-1) to (4-84).

Figure 2012204794
Figure 2012204794

Figure 2012204794
Figure 2012204794

Figure 2012204794
Figure 2012204794

Figure 2012204794
Figure 2012204794

Figure 2012204794
Figure 2012204794

Figure 2012204794
Figure 2012204794

Figure 2012204794
Figure 2012204794

式(5)に示したトリアリールアミン多量体の具体例としては、以下の式(5−1)〜式(5−15)などの化合物が挙げられる。   Specific examples of the triarylamine multimer represented by the formula (5) include compounds such as the following formulas (5-1) to (5-15).

Figure 2012204794
Figure 2012204794

Figure 2012204794
Figure 2012204794

これらの化合物は正孔注入層14aおよび正孔輸送層14bのどちらに用いてもよいが、窒素含有率の高い組成の化合物を正孔注入層14aに用いることが好ましい。陽極13からの正孔注入障壁を低減することができるためである。また、本実施の形態における電子供給層14Cは発光層14Bへの電子供給能が強化されていることから、より良好なキャリアバランスを得るためにも陽極界面には正孔注入性の高いアザトリフェニレン誘導体を用いることが好ましい。   These compounds may be used in either the hole injection layer 14a or the hole transport layer 14b, but it is preferable to use a compound having a high nitrogen content in the hole injection layer 14a. This is because the hole injection barrier from the anode 13 can be reduced. In addition, since the electron supply layer 14C in the present embodiment has enhanced electron supply capability to the light emitting layer 14B, azatriphenylene having a high hole injection property is provided at the anode interface in order to obtain a better carrier balance. It is preferable to use a derivative.

発光層14Bは、陽極13と陰極15とに対する電界印加時に陽極13側から注入された正孔と、陰極15側から注入された電子とが再結合する領域である。発光層14Bの厚みは、素子の全体構成にもよるが、例えば1nm〜100nmであることが好ましく、さらに好ましくは5nm〜50nmである。   The light emitting layer 14B is a region where holes injected from the anode 13 side and electrons injected from the cathode 15 side are recombined when an electric field is applied to the anode 13 and the cathode 15. Although the thickness of the light emitting layer 14B depends on the entire configuration of the element, it is preferably, for example, 1 nm to 100 nm, and more preferably 5 nm to 50 nm.

発光層14Bは単層でもよいが、例えば、発光色の異なる複数の発光層(例えば、3層14r,14g,14b(図示せず))を積層してもよい。発光層14rは赤色発光層であり、発光層14gは緑色発光層、発光層14bは青色発光層である。発光層14r,14g,14bの積層順序は各発光層14r,14g,14bのキャリア輸送性および光取り出しの発光波長に応じた光路長調整から適宜決定される。また、赤色発光層14r,緑色発光層14g,青色発光層14bの間には、それぞれ発光層分離層(図示なし)を設けてもよい。発光層分離層は、例えばアミン誘導体からなり、厚みは、0.1nm〜20nmであることが好ましく、さらに好ましくは1〜10nmである。各色の発光層14r,14g,14bの膜厚は以下の膜厚とすることが好ましい。例えば、赤色発光層14rは5nm〜15nm、緑色発光層14gは5nm〜15nm、青色発光層14bは5nm〜15nmであるがこれに限らない。   Although the light emitting layer 14B may be a single layer, for example, a plurality of light emitting layers (for example, three layers 14r, 14g, and 14b (not shown)) having different emission colors may be stacked. The light emitting layer 14r is a red light emitting layer, the light emitting layer 14g is a green light emitting layer, and the light emitting layer 14b is a blue light emitting layer. The stacking order of the light emitting layers 14r, 14g, and 14b is appropriately determined from the adjustment of the optical path length according to the carrier transport property of each of the light emitting layers 14r, 14g, and 14b and the emission wavelength of light extraction. A light emitting layer separation layer (not shown) may be provided between the red light emitting layer 14r, the green light emitting layer 14g, and the blue light emitting layer 14b. The light emitting layer separation layer is made of, for example, an amine derivative, and the thickness is preferably 0.1 nm to 20 nm, and more preferably 1 to 10 nm. The film thicknesses of the light emitting layers 14r, 14g, and 14b of the respective colors are preferably set as follows. For example, the red light emitting layer 14r is 5 nm to 15 nm, the green light emitting layer 14g is 5 nm to 15 nm, and the blue light emitting layer 14b is 5 nm to 15 nm, but is not limited thereto.

発光層14Bを構成する材料としては、電荷の注入機能(電界印加時に陽極13あるいは正孔供給層14Aから正孔を注入することができる一方、陰極15あるいは電子供給層14Cから電子を注入することができる機能)、輸送機能(注入された正孔および電子を電界の力で移動させる機能)、発光機能(電子と正孔の再結合の場を提供し、これらを発光につなげる機能)を有することが好ましい。このような材料としては、蛍光性発光材料およびりん光性発光材料を用いることができる。蛍光性発光材料として具体的には、ホスト材料として例えばスチリル誘導体、アントラセン誘導体、ナフタセン誘導体または芳香族アミンが挙げられる。特に、スチリル誘導体はジスチル誘導体,トリスチル誘導体,テトラスチル誘導体およびスチリルアミン誘導体を用いることが好ましい。また、アントラセン誘導体,特に非対称アントラセン系化合物を用いることにより優れたキャリアバランスを保つことができる。更に、芳香族アミンでは芳香族環基で置換された窒素原子を2〜4個有する化合物であることが好ましい。また、りん光性発光材料として具体的には、ホスト材料として例えばカルバゾール誘導体あるいはキノリン錯体誘導体が挙げられる。   The material constituting the light emitting layer 14B is a charge injection function (holes can be injected from the anode 13 or the hole supply layer 14A when an electric field is applied, while electrons are injected from the cathode 15 or the electron supply layer 14C. ), Transport function (function to move injected holes and electrons by the force of electric field), and light emission function (function to provide a field for recombination of electrons and holes and connect them to light emission) It is preferable. As such a material, a fluorescent light emitting material and a phosphorescent light emitting material can be used. Specific examples of the fluorescent light-emitting material include a styryl derivative, an anthracene derivative, a naphthacene derivative, and an aromatic amine as a host material. In particular, the styryl derivative is preferably a distil derivative, a tristil derivative, a tetrastil derivative, or a styrylamine derivative. Further, an excellent carrier balance can be maintained by using an anthracene derivative, particularly an asymmetric anthracene compound. Furthermore, the aromatic amine is preferably a compound having 2 to 4 nitrogen atoms substituted with an aromatic ring group. Specific examples of the phosphorescent light emitting material include a carbazole derivative or a quinoline complex derivative as a host material.

なお、複数の発光層を積層する場合には、陽極側の発光層には、ホスト材料として正孔輸送性の材料を用いることが好ましい。これにより、陽極13からの正孔注入が安定する。   When a plurality of light emitting layers are stacked, it is preferable to use a hole transporting material as a host material for the light emitting layer on the anode side. Thereby, the hole injection from the anode 13 is stabilized.

発光ドーパントとしては、例えば、スチリルベンゼン系色素,オキサゾール系色素,ぺリレン系色素,クマリン系色素,アクリジン系色素などのレーザー用色素,アントラセン誘導体,ナフタセン誘導体,ペンタセン誘導体,クリセン誘導体などの多芳香族炭化水素系材料,ピロメテン骨格化合物もしくは金属錯体,キナクリドン誘導体,シアノメチレンピラン系誘導体(DCM,DCJTB),ベンゾチアゾール系化合物,ベンゾイミダゾール系化合物,金属キレート化オキシノイド化合物などの蛍光材料から適宜選択して用いることができる。これらの蛍光材料のそれぞれのドープ濃度は、膜厚比で0.5%以上15%以下であることが好ましい。また、所望の発光色を有する既知のりん光ドーパントも用いることができる。具体的には、例えば、スチルベン構造を有するアミン,芳香族アミン,ペリレン誘導体,クマリン誘導体,ボラン誘導体,ピラン誘導体,イリジウム錯体,白金錯体またはレニウム錯体が挙げられる。中でもイリジウム錯体,白金錯体およびレニウム錯体のりん光ドーパント材料を用いることが好ましい。   Examples of luminescent dopants include, for example, styrylbenzene dyes, oxazole dyes, perylene dyes, coumarin dyes, laser dyes such as acridine dyes, and polyaromatics such as anthracene derivatives, naphthacene derivatives, pentacene derivatives, and chrysene derivatives. Select from fluorescent materials such as hydrocarbon materials, pyromethene skeleton compounds or metal complexes, quinacridone derivatives, cyanomethylenepyran derivatives (DCM, DCJTB), benzothiazole compounds, benzimidazole compounds, metal chelated oxinoid compounds, etc. Can be used. The doping concentration of each of these fluorescent materials is preferably 0.5% or more and 15% or less in terms of film thickness ratio. A known phosphorescent dopant having a desired emission color can also be used. Specific examples include amines having a stilbene structure, aromatic amines, perylene derivatives, coumarin derivatives, borane derivatives, pyran derivatives, iridium complexes, platinum complexes, and rhenium complexes. Of these, phosphorescent dopant materials of iridium complexes, platinum complexes and rhenium complexes are preferably used.

発光層14Bは、真空蒸着法による成膜の他、例えばインクジェット等の塗付法により形成してもよい。その際、高分子材料および低分子材料を例えばトルエン,キシレン,アニソール,シクロヘキサノン,メシチレン(1,3,5−トリメチルベンゼン),ブサイドクメン(1,2,4−トリメチルベンゼン),ジハイドロベンゾフラン,1,2,3,4−テトラメチルベンゼン,テトラリン,シクロヘキシルベンゼン,1−メチルナフタレン,p−アニシルアルコール,ジメチルナフタレン,3-メチルビフェニル,4−メチルビフェニル,3−イソプロピルビフェニル,モノイソプロピルナフタレンなどの有機溶媒に少なくとも1種類以上使って溶解し、この混合溶液を用いて形成する。   The light emitting layer 14B may be formed by a coating method such as an ink jet, for example, in addition to a film formation by a vacuum evaporation method. In this case, the high molecular material and the low molecular material are, for example, toluene, xylene, anisole, cyclohexanone, mesitylene (1,3,5-trimethylbenzene), bsidecumene (1,2,4-trimethylbenzene), dihydrobenzofuran, 1, Organics such as 2,3,4-tetramethylbenzene, tetralin, cyclohexylbenzene, 1-methylnaphthalene, p-anisyl alcohol, dimethylnaphthalene, 3-methylbiphenyl, 4-methylbiphenyl, 3-isopropylbiphenyl, monoisopropylnaphthalene It dissolves in a solvent using at least one kind and forms using this mixed solution.

電子供給層14Cは、陰極15から注入される電子を発光層14Bに輸送するためのものである。電子供給層14Cの膜厚は素子の全体構成によるが、上記正孔供給層14Aよりも厚膜に形成される。これにより正孔供給層から発光層14Bへの正孔の供給量と電子供給層14Cから発光層14Bへの電子の供給量のバランスが保たれる。電子供給層14Cの厚みは以下の関係を満たすように設計することが好ましい。電子供給層14Cの膜厚をd1とし、有機層14全体の膜厚をd2とした場合、0.90>d1/d2>0.30の関係を満たすように設計することで、発光層14Bへの正孔および電子の供給バランスがとり易くなる。以上のことから、電子供給層14Cは例えば70nm〜300nmであることが好ましく、より好ましくは120nm〜250nmである。 The electron supply layer 14C is for transporting electrons injected from the cathode 15 to the light emitting layer 14B. The thickness of the electron supply layer 14C depends on the overall structure of the device, but is formed thicker than the hole supply layer 14A. This maintains a balance between the amount of holes supplied from the hole supply layer to the light emitting layer 14B and the amount of electrons supplied from the electron supply layer 14C to the light emitting layer 14B. The thickness of the electron supply layer 14C is preferably designed to satisfy the following relationship. When the thickness of the electron supply layer 14C is d1, and the thickness of the entire organic layer 14 is d2, the light emitting layer is designed by satisfying the relationship of 0.90> d 1 / d 2 > 0.30. It becomes easy to balance supply of holes and electrons to 14B. From the above, the electron supply layer 14C is preferably, for example, 70 nm to 300 nm, and more preferably 120 nm to 250 nm.

電子供給層14Cの材料としては、優れた電子輸送能を有する有機材料を用いることが好ましく、具体的には下記式(6)で示したアリールピリジン誘導体を用いることが好ましい。これにより、発光層14Bへの電子供給が安定化し、高効率でありながら安定な駆動が補償される。   As a material for the electron supply layer 14C, an organic material having an excellent electron transport ability is preferably used, and specifically, an arylpyridine derivative represented by the following formula (6) is preferably used. This stabilizes the supply of electrons to the light emitting layer 14B, and compensates for stable driving while being highly efficient.

Figure 2012204794
(Ar1は核炭素数6〜50個の芳香族炭化水素基あるいはその誘導体である。Xは少なくともピリジニル基を含有する芳香族複素環基あるいはその誘導体である。mは1〜5の整数であり、nは1〜6の整数である。但し、mが2以上の場合にはAr1はそれぞれ同一の基あるいは異なる基でもよい。nが2以上の場合にはXはそれぞれ同一の基あるいは異なる基でもよい。)
Figure 2012204794
(Ar1 is an aromatic hydrocarbon group having 6 to 50 nuclear carbon atoms or a derivative thereof. X is an aromatic heterocyclic group or a derivative thereof containing at least a pyridinyl group. M is an integer of 1 to 5. , N is an integer of 1 to 6. However, when m is 2 or more, Ar1 may be the same group or different groups, and when n is 2 or more, X is the same group or different groups. May be.)

式(6)に示したアリールピリジン誘導体の具体例としては、以下の式(6−1)〜式(6−58)等の化合物が挙げられる。   Specific examples of the arylpyridine derivative represented by the formula (6) include compounds such as the following formulas (6-1) to (6-58).

Figure 2012204794
Figure 2012204794

Figure 2012204794
Figure 2012204794

Figure 2012204794
Figure 2012204794

Figure 2012204794
Figure 2012204794

Figure 2012204794
Figure 2012204794

このような高い電子供給能を有するアリールピリジン誘導体を用いることにより、電子供給層14Cが正孔供給層14Aの総膜厚よりも厚膜で形成されていても、低い駆動電圧での高い電子の供給効率が維持できる。また、電子供給層14Cを厚膜に形成することによって陽極13と陰極15との短絡が防止される。   By using an arylpyridine derivative having such a high electron supply capability, even if the electron supply layer 14C is formed to be thicker than the total film thickness of the hole supply layer 14A, a high electron with a low driving voltage can be obtained. Supply efficiency can be maintained. Further, by forming the electron supply layer 14C in a thick film, a short circuit between the anode 13 and the cathode 15 is prevented.

なお、電子供給層14Cは式(6)に示したアリールピリジン誘導体以外の化合物を含んでいてもよい。アリールピリジン誘導体以外の化合物としては、アルカリ金属,アルカリ土類金属,希土類金属およびその酸化物,複合酸化物,フッ化物,炭酸塩等が挙げられる。   Note that the electron supply layer 14C may contain a compound other than the arylpyridine derivative represented by the formula (6). Examples of compounds other than arylpyridine derivatives include alkali metals, alkaline earth metals, rare earth metals and their oxides, composite oxides, fluorides, carbonates, and the like.

陰極15は、例えば、厚みが2nm〜15nmであり、光透過性が良好で仕事関数が小さい材料により構成されている。陰極15は単層でもよいが、ここでは例えば陽極13側から順に第1層15A、第2層15Bと積層した構造となっている。   The cathode 15 is made of, for example, a material having a thickness of 2 nm to 15 nm, good light transmittance, and a small work function. The cathode 15 may be a single layer, but here has a structure in which, for example, the first layer 15A and the second layer 15B are stacked in this order from the anode 13 side.

第1層15Aは、仕事関数が小さく、且つ、光透過性の良好な材料により形成されることが好ましい。具体的には、例えばLi2O、Cs2Co3、Cs2SO4、MgF、LiFやCaF2等のアルカリ金属酸化物、アルカリ金属弗化物、アルカリ土類金属酸化物、アルカリ土類弗化物が挙げられる。また、第2層15Bは、薄膜のMgAg電極やCa電極などの光透過性を有し、且つ、導電性が良好な材料で構成されている。 The first layer 15A is preferably formed of a material having a small work function and good light transmittance. Specifically, for example, Li 2 O, Cs 2 Co 3 , Cs 2 SO 4, MgF, alkali metal oxides such as LiF and CaF 2, alkali metal fluorides, alkaline earth metal oxides, alkaline earth fluorides Is mentioned. The second layer 15B is made of a material having light transmissivity such as a thin MgAg electrode and a Ca electrode and having good conductivity.

なお、第1層15Aおよび第2層15Bは、真空蒸着法,スパッタリング法,またはプラズマCVD法等の手法によって形成される。また、この有機電界発光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15は、陽極13の周縁を覆う隔壁16および有機層14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、各画素に対する共通電極として用いてもよい。   The first layer 15A and the second layer 15B are formed by a technique such as a vacuum deposition method, a sputtering method, or a plasma CVD method. When the driving method of the display device configured using the organic electroluminescent element is an active matrix method, the cathode 15 is insulated from the anode 13 by the partition wall 16 and the organic layer 14 that cover the periphery of the anode 13. In this state, a solid film may be formed on the substrate 12 and used as a common electrode for each pixel.

また、陰極15は、アルミキノリン錯体,スチリルアミン誘導体,フタロシアニン誘導体等の有機発光材料を含有した混合層としてもよい。この場合には、更に、第3層(図示なし)としてMgAgのような光透過性を有する層を別途設けてもよい。また、陰極15は上記のような積層構造に限定されることはなく、作製されるデバイスの構造に応じて最適な組み合わせおよび積層構造を取ればよいことは言うまでもない。例えば、本実施の形態の陰極15は、電極各層の機能分離、即ち有機層14への電子注入を促進させる無機層(第1層15A)と、電極を司る無機層(第2層15B)とを分離した積層構造である。しかしながら、有機層14への電子注入を促進させる無機層が、電極を司る無機層を兼ねてもよく、これらの層を単層構造として構成してもよい。また、この単層構造上にITOなどの透明電極を形成した積層構造としてもよい。   The cathode 15 may be a mixed layer containing an organic light emitting material such as an aluminum quinoline complex, a styrylamine derivative, or a phthalocyanine derivative. In this case, a layer having optical transparency such as MgAg may be additionally provided as a third layer (not shown). Needless to say, the cathode 15 is not limited to the laminated structure as described above, and an optimum combination and laminated structure may be taken according to the structure of the device to be manufactured. For example, the cathode 15 of the present embodiment includes an inorganic layer (first layer 15A) that promotes functional separation of each electrode layer, that is, injection of electrons into the organic layer 14, and an inorganic layer (second layer 15B) that controls the electrode. Is a laminated structure in which However, the inorganic layer that promotes electron injection into the organic layer 14 may also serve as the inorganic layer that controls the electrode, and these layers may be configured as a single layer structure. Moreover, it is good also as a laminated structure which formed transparent electrodes, such as ITO, on this single layer structure.

更に、この有機電界発光素子11が、キャビティ構造となっている場合には、陰極15には半透過半反射材料を用いることが好ましい。これにより、陽極13側の光反射面と、陰極15側の光反射面との間で多重干渉させた発光光が陰極15側から取り出される。この場合、陽極13側の光反射面と陰極15側の光反射面との間の光学的距離は、取り出したい光の波長によって規定され、この光学的距離を満たすように各層の膜厚が設定されていることとする。このような上面発光型の有機電界発光素子においては、このキャビティ構造を積極的に用いることにより、外部への光取り出し効率の改善や発光スペクトルの制御を行うことが可能となる。   Further, when the organic electroluminescent element 11 has a cavity structure, it is preferable to use a transflective material for the cathode 15. As a result, emitted light that has been subjected to multiple interference between the light reflecting surface on the anode 13 side and the light reflecting surface on the cathode 15 side is extracted from the cathode 15 side. In this case, the optical distance between the light reflecting surface on the anode 13 side and the light reflecting surface on the cathode 15 side is defined by the wavelength of light to be extracted, and the film thickness of each layer is set so as to satisfy this optical distance. Suppose that it is done. In such a top emission type organic electroluminescence device, it is possible to improve the light extraction efficiency to the outside and control the emission spectrum by positively using this cavity structure.

(表示装置)
図2は、本実施の形態の有機電界発光素子11(赤色有機電界発光素子11R,緑色有機電界発光素子11G,青色有機電界発光素子11B)を備えた表示装置10の構成を表すものである。この表示装置10は、有機ELテレビジョン装置などとして用いられるものであり、例えば、基板12の上に、表示領域110として、複数の有機電界発光素子11がマトリクス状に配置されたものである。表示領域110の周辺には、映像表示用のドライバである信号線駆動回路120および走査線駆動回路130が設けられている。なお、隣り合う有機電界発光素子11R,11G,11Bの組み合わせが一つの画素(ピクセル)を構成している。
(Display device)
FIG. 2 shows a configuration of the display device 10 including the organic electroluminescent element 11 (red organic electroluminescent element 11R, green organic electroluminescent element 11G, blue organic electroluminescent element 11B) of the present embodiment. The display device 10 is used as an organic EL television device or the like. For example, a plurality of organic electroluminescent elements 11 are arranged in a matrix as a display region 110 on a substrate 12. Around the display area 110, a signal line driving circuit 120 and a scanning line driving circuit 130, which are drivers for displaying images, are provided. In addition, the combination of the adjacent organic electroluminescent elements 11R, 11G, and 11B constitutes one pixel (pixel).

表示領域110内には画素駆動回路140が設けられている。図3は、画素駆動回路140の一例を表したものである。画素駆動回路140は、陽極13の下層に形成されたアクティブ型の駆動回路である。即ち、この画素駆動回路140は、駆動トランジスタTr1および書き込みトランジスタTr2と、これらトランジスタTr1,Tr2の間のキャパシタ(保持容量)Csと、第1の電源ライン(Vcc)および第2の電源ライン(GND)の間において駆動トランジスタTr1に直列に接続された有機電界発光素子11(11R,11G,11B)とを有する。駆動トランジスタTr1および書き込みトランジスタTr2は、一般的な薄膜トランジスタ(TFT(Thin Film Transistor))により構成され、その構成は例えば逆スタガ構造(いわゆるボトムゲート型)でもよいしスタガ構造(トップゲート型)でもよく特に限定されない。   A pixel drive circuit 140 is provided in the display area 110. FIG. 3 illustrates an example of the pixel driving circuit 140. The pixel drive circuit 140 is an active drive circuit formed below the anode 13. That is, the pixel drive circuit 140 includes a drive transistor Tr1 and a write transistor Tr2, a capacitor (holding capacitor) Cs between the transistors Tr1 and Tr2, a first power supply line (Vcc), and a second power supply line (GND). ), The organic electroluminescent element 11 (11R, 11G, 11B) connected in series to the driving transistor Tr1. The drive transistor Tr1 and the write transistor Tr2 are configured by a general thin film transistor (TFT), and the configuration may be, for example, an inverted staggered structure (so-called bottom gate type) or a staggered structure (top gate type). There is no particular limitation.

画素駆動回路140において、列方向には信号線120Aが複数配置され、行方向には走査線130Aが複数配置されている。各信号線120Aと各走査線130Aとの交差点が、各有機電界発光素子11のいずれか1つ(サブピクセル)に対応している。各信号線120Aは、信号線駆動回路120に接続され、この信号線駆動回路120から信号線120Aを介して書き込みトランジスタTr2のソース電極に画像信号が供給されるようになっている。各走査線130Aは走査線駆動回路130に接続され、この走査線駆動回路130から走査線130Aを介して書き込みトランジスタTr2のゲート電極に走査信号が順次供給されるようになっている。   In the pixel driving circuit 140, a plurality of signal lines 120A are arranged in the column direction, and a plurality of scanning lines 130A are arranged in the row direction. The intersection of each signal line 120A and each scanning line 130A corresponds to one of the organic electroluminescent elements 11 (subpixel). Each signal line 120A is connected to the signal line drive circuit 120, and an image signal is supplied from the signal line drive circuit 120 to the source electrode of the write transistor Tr2 via the signal line 120A. Each scanning line 130A is connected to the scanning line driving circuit 130, and a scanning signal is sequentially supplied from the scanning line driving circuit 130 to the gate electrode of the writing transistor Tr2 via the scanning line 130A.

図4は、図2に示した表示領域110の断面構成の一部を表したものである。各有機電界発光素子11(11R,11G,11B)は、それぞれ、基板12の側から、画素駆動回路140の駆動トランジスタTr1および平坦化絶縁膜(図示せず)を間にして、上述のように陽極13,隔壁16,発光層14Bを含む有機層14および陰極15がこの順に積層された構成を有している。更に、有機電界発光素子11は保護層20により被覆され、更にこの保護層20上に熱硬化型樹脂または紫外線硬化型樹脂などの接着層(図示せず)を間にしてガラスなどよりなる封止用基板30が全面にわたって貼り合わされることにより封止されている。保護層20には、窒化ケイ素(代表的には、Si34)膜,酸化ケイ素(代表的には、SiO2)膜、窒化酸化ケイ素(SiNxOy:組成比X>Y)膜、酸化窒化ケイ素(SiOxNy:組成比X>Y)膜、またはDLC(Diamond like Carbon)のような炭素を主成分とする薄膜、CN(Carbon Nanotube)膜等が用いられる。これらの膜は、単層または積層した構成とすることが好ましい。特に、窒化物からなる保護層20は膜質が緻密であり有機電界発光素子11に悪影響を及ぼす水分、酸素およびその他不純物に対して極めて高いブロッキング効果を有する。 FIG. 4 illustrates a part of a cross-sectional configuration of the display region 110 illustrated in FIG. Each of the organic electroluminescent elements 11 (11R, 11G, and 11B) has a driving transistor Tr1 and a planarization insulating film (not shown) of the pixel driving circuit 140 between the substrate 12 and the substrate 12 as described above. The anode 13, the partition 16, the organic layer 14 including the light emitting layer 14 </ b> B, and the cathode 15 are stacked in this order. Furthermore, the organic electroluminescent element 11 is covered with a protective layer 20, and further, a sealing layer 20 made of glass or the like is provided on the protective layer 20 with an adhesive layer (not shown) such as a thermosetting resin or an ultraviolet curable resin interposed therebetween. The substrate 30 is sealed by being bonded over the entire surface. The protective layer 20 includes a silicon nitride (typically Si 3 N 4 ) film, a silicon oxide (typically SiO 2 ) film, a silicon nitride oxide (SiNxOy: composition ratio X> Y) film, and an oxynitridation A silicon (SiOxNy: composition ratio X> Y) film, a thin film mainly composed of carbon such as DLC (Diamond like Carbon), a CN (Carbon Nanotube) film, or the like is used. These films preferably have a single layer structure or a stacked structure. In particular, the protective layer 20 made of nitride has a dense film quality and has an extremely high blocking effect against moisture, oxygen, and other impurities that adversely affect the organic electroluminescent element 11.

保護層20は、例えば厚みが2〜3μmであり、絶縁性材料または導電性材料のいずれにより構成されていてもよい。絶縁性材料としては、無機アモルファス性の絶縁性材料、例えばアモルファスシリコン(α−Si),アモルファス炭化シリコン(α−SiC),アモルファス窒化シリコン(α−Si1-xx)、アモルファスカーボン(α−C)などが好ましい。このような無機アモルファス性の絶縁性材料は、グレインを構成しないため透水性が低く、良好な保護膜となる。 The protective layer 20 has a thickness of 2 to 3 μm, for example, and may be made of either an insulating material or a conductive material. As the insulating material, an inorganic amorphous insulating material such as amorphous silicon (α-Si), amorphous silicon carbide (α-SiC), amorphous silicon nitride (α-Si 1-x N x ), amorphous carbon (α -C) is preferred. Such an inorganic amorphous insulating material does not constitute grains, and thus has low water permeability and becomes a good protective film.

封止用基板30は、有機電界発光素子11の陰極15の側に位置しており、接着層(図示せず)と共に有機電界発光素子11を封止するものである。封止用基板30は、有機電界発光素子11で発生した光に対して透明なガラスなどの材料により構成されている。封止用基板30には、例えば、カラーフィルタおよびブラックマトリクスとしての遮光膜(いずれも図示せず)が設けられており、有機電界発光素子11で発生した光を取り出すと共に、各有機電界発光素子11間の配線において反射された外光を吸収し、コントラストを改善するようになっている。   The sealing substrate 30 is located on the cathode 15 side of the organic electroluminescent element 11 and seals the organic electroluminescent element 11 together with an adhesive layer (not shown). The sealing substrate 30 is made of a material such as glass that is transparent to the light generated by the organic electroluminescent element 11. The sealing substrate 30 is provided with, for example, a color filter and a light-shielding film (not shown) as a black matrix, and takes out the light generated in the organic electroluminescent element 11 and each organic electroluminescent element. The external light reflected in the wiring between 11 is absorbed and the contrast is improved.

カラーフィルタは、赤色フィルタ,緑色フィルタおよび青色フィルタ(いずれも図示せず)を有しており、順に配置されている。赤色フィルタ,緑色フィルタおよび青色フィルタは、それぞれ例えば矩形形状で隙間なく形成されている。これら赤色フィルタ,緑色フィルタおよび青色フィルタは、顔料を混入した樹脂によりそれぞれ構成されており、顔料を選択することにより、目的とする赤,緑あるいは青の波長域における光透過率が高く、他の波長域における光透過率が低くなるように調整されている。なお、各有機電界発光素子11R,11G,11B上には、対応する色のカラーフィルタが設けられている。   The color filter includes a red filter, a green filter, and a blue filter (all not shown), which are arranged in order. Each of the red filter, the green filter, and the blue filter is, for example, rectangular and has no gap. These red filter, green filter and blue filter are each composed of a resin mixed with a pigment, and by selecting the pigment, the light transmittance in the target red, green or blue wavelength region is high, The light transmittance in the wavelength range is adjusted to be low. A corresponding color filter is provided on each of the organic electroluminescent elements 11R, 11G, and 11B.

遮光膜は、例えば黒色の着色剤を混入した光学濃度が1以上の黒色の樹脂膜、または薄膜の干渉を利用した薄膜フィルタにより構成されている。このうち黒色の樹脂膜により構成するようにすれば、安価で容易に形成することができるので好ましい。薄膜フィルタは、例えば、金属,金属窒化物あるいは金属酸化物よりなる薄膜を1層以上積層し、薄膜の干渉を利用して光を減衰させるものである。薄膜フィルタとしては、具体的には、Crと酸化クロム(III)(Cr23)とを交互に積層したものが挙げられる。 The light-shielding film is formed of, for example, a black resin film having an optical density of 1 or more mixed with a black colorant, or a thin film filter using thin film interference. Of these, a black resin film is preferable because it can be formed inexpensively and easily. The thin film filter is formed by, for example, laminating one or more thin films made of metal, metal nitride, or metal oxide, and attenuating light by utilizing interference of the thin film. Specific examples of the thin film filter include those in which Cr and chromium oxide (III) (Cr 2 O 3 ) are alternately laminated.

ここで、有機電界発光素子11R,11G,11Bを構成する陽極13から陰極15までの各層は、真空蒸着法、イオンビーム法(EB法)、分子線エピタキシー法(MBE法)、スパッタ法、OVPD(Organic Vapor Phase Deposition)法などのドライプロセスによって形成できる。   Here, each layer from the anode 13 to the cathode 15 constituting the organic electroluminescence elements 11R, 11G, and 11B is formed by vacuum deposition, ion beam (EB), molecular beam epitaxy (MBE), sputtering, OVPD. It can be formed by a dry process such as (Organic Vapor Phase Deposition) method.

また、有機層14は、上記の方法に加えてレーザー転写法,スピンコート法,ディッピング法,ドクターブレード法,吐出コート法,スプレーコート法などの塗布法、インクジェット法,オフセット印刷法,凸版印刷法,凹版印刷法,スクリーン印刷法,マイクログラビアコート法などの印刷法などのウエットプロセスによる形成も可能であり、各有機層や各部材の性質に応じて、ドライプロセスとウエットプロセスを併用しても構わない。   Further, in addition to the above methods, the organic layer 14 is applied by a laser transfer method, a spin coating method, a dipping method, a doctor blade method, a discharge coating method, a spray coating method, an ink jet method, an offset printing method, a letterpress printing method. , Intaglio printing method, screen printing method, microgravure coating method and other wet process can be used. Depending on the nature of each organic layer and each member, dry process and wet process can be used together I do not care.

(有機電界発光素子11および表示装置1の作用・効果)
この表示装置10では、各画素に対して走査線駆動回路130から書き込みトランジスタTr2のゲート電極を介して走査信号が供給されると共に、信号線駆動回路120から画像信号が書き込みトランジスタTr2を介して保持容量Csに保持される。すなわち、この保持容量Csに保持された信号に応じて駆動トランジスタTr1がオンオフ制御され、これにより、有機電界発光素子11R,11G,11Bに駆動電流Idが注入され、正孔と電子とが再結合して発光が起こる。この光は、下面発光(ボトムエミッション)の場合には陽極13および基板12を透過して、上面発光(トップエミッション)の場合には陰極15,カラーフィルタ(図示せず)および封止用基板30を透過して取り出される。
(Operations and effects of the organic electroluminescent element 11 and the display device 1)
In the display device 10, a scanning signal is supplied to each pixel from the scanning line driving circuit 130 via the gate electrode of the writing transistor Tr2, and an image signal is held from the signal line driving circuit 120 via the writing transistor Tr2. The capacitance Cs is held. That is, the driving transistor Tr1 is controlled to be turned on / off according to the signal held in the holding capacitor Cs, whereby the driving current Id is injected into the organic electroluminescent elements 11R, 11G, and 11B, and the holes and electrons are recombined. Light emission occurs. This light is transmitted through the anode 13 and the substrate 12 in the case of bottom emission (bottom emission), and in the case of top emission (top emission), the cathode 15, a color filter (not shown), and the sealing substrate 30. Is taken out through.

その際、従来用いられている電子移動度が高い材料により構成される有機電界発光素子では、正孔供給層から発光層への正孔の供給量に対して電子輸送層から発光層への電子の供給量が多く、発光層において電子過剰になりやすかった。このため、発光層の劣化が起こりやすく、有機電界発光素子およびこれを備えた表示装置の寿命特性の低下を招いていた。   At that time, in an organic electroluminescence device composed of a conventionally used material having a high electron mobility, electrons from the electron transport layer to the light emitting layer with respect to the amount of holes supplied from the hole supply layer to the light emitting layer. There was a large amount of supply, and electrons were likely to be excessive in the light emitting layer. For this reason, deterioration of the light emitting layer is likely to occur, leading to a decrease in the life characteristics of the organic electroluminescent element and the display device including the same.

これに対して本実施の形態では、電子供給層14Cの膜厚を正孔供給層14Aよりも厚くすることにより電子供給層14Cから発光層14Bへの電子の供給量を調整することが可能となる。但し、一般に電子供給層14Cあるいは正孔供給層14A等の膜厚を厚くすると発光層14Bへの電子あるいは正孔の供給量は低下する。しかしながら、本実施の形態のように厚膜とした電子供給層14Cの材料として電子移動度が高いアリールピリジン誘導体を用いることにより、発光層14Bへの十分な電子の供給量を確保することができる。即ち、電子供給層14Cから発光層14Bへの電子の供給量が調整され、発光層14Bへ過不足なく電子と正孔が供給される。   In contrast, in the present embodiment, it is possible to adjust the amount of electrons supplied from the electron supply layer 14C to the light emitting layer 14B by making the thickness of the electron supply layer 14C thicker than the hole supply layer 14A. Become. However, generally, when the film thickness of the electron supply layer 14C or the hole supply layer 14A is increased, the amount of electrons or holes supplied to the light emitting layer 14B is reduced. However, by using an arylpyridine derivative having high electron mobility as a material for the electron supply layer 14C having a thick film as in the present embodiment, a sufficient amount of electrons supplied to the light emitting layer 14B can be ensured. . That is, the amount of electrons supplied from the electron supply layer 14C to the light emitting layer 14B is adjusted, and electrons and holes are supplied to the light emitting layer 14B without excess or deficiency.

このように本実施の形態の有機電界発光素子11およびこれを用いた表示装置10では、電子供給層14Cの膜厚を正孔供給層14Aよりも厚くしたので、発光層14Bへ過不足なく電子と正孔が供給され、発光層14Bの劣化が低減さると共に駆動劣化が抑制される。即ち、電子供給過多による発光層14Bの劣化が抑えられ発光効率が向上すると共に、有機電界発光素子11およびこれを用いた表示装置10の寿命が向上する。また、電子供給層14Cに電子移動度が高いアリールピリジン誘導体を用いるようにしたので、低い駆動電圧で電子の供給効率を維持することができるため消費電力を低減することが可能となる。従って、長期信頼性に優れた有機電界発光素子11および表示装置10が実現される。   Thus, in the organic electroluminescent element 11 and the display device 10 using the same according to the present embodiment, the electron supply layer 14C is made thicker than the hole supply layer 14A. And holes are supplied, the deterioration of the light emitting layer 14B is reduced, and the drive deterioration is suppressed. That is, the deterioration of the light emitting layer 14B due to excessive supply of electrons is suppressed and the light emission efficiency is improved, and the lifetime of the organic electroluminescent element 11 and the display device 10 using the same is improved. In addition, since an arylpyridine derivative having a high electron mobility is used for the electron supply layer 14C, the electron supply efficiency can be maintained at a low driving voltage, so that power consumption can be reduced. Therefore, the organic electroluminescent element 11 and the display device 10 having excellent long-term reliability are realized.

また、電子供給層14Cを厚く形成することで、発光層14B中のキャリアの再結合領域を陰極15から離れた位置に配置することができるため、陰極15をスパッタリング法等によって成膜した際の再結合領域へのダメージを低減することができる。   In addition, by forming the electron supply layer 14C thick, the carrier recombination region in the light emitting layer 14B can be arranged at a position away from the cathode 15, so that the cathode 15 is formed by sputtering or the like. Damage to the recombination region can be reduced.

なお、有機電界発光素子11は本実施の形態の表示装置10のようなアクティブマトリックス方式に限定されることはなく、パッシブ方式の表示装置にも適用可能であり、同様の効果を得ることができる。パッシブ方式の表示装置である場合には、上記陰極15または陽極13の一方が信号線として構成され、他方が走査線として構成される。   Note that the organic electroluminescent element 11 is not limited to the active matrix type as in the display device 10 of the present embodiment, and can be applied to a passive type display device, and similar effects can be obtained. . In the case of a passive display device, one of the cathode 15 or the anode 13 is configured as a signal line, and the other is configured as a scanning line.

以下、本発明の他の実施の形態について説明する。なお、各実施の形態において、上記第1の実施の形態と同様の構成要素については同一符号を付してその説明は省略する。   Hereinafter, other embodiments of the present invention will be described. In each embodiment, the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.

(第2の実施の形態)
本実施の形態に係る表示装置の構成は図示しないが、第1の実施の形態と同様に、表示領域には赤色,緑色,青色に対応する複数の有機電界発光素子21R,21G,21Bがマトリクス状に配置された表示領域が形成されている。表示領域内には画素駆動回路が設けられている。また、表示領域の周辺には第1の実施の形態と同様に、映像表示用のドライバである信号線駆動回路および走査線駆動回路が設けられている。
(Second Embodiment)
Although the configuration of the display device according to the present embodiment is not illustrated, a plurality of organic electroluminescent elements 21R, 21G, and 21B corresponding to red, green, and blue are arranged in a matrix in the display area as in the first embodiment. Display areas arranged in a shape are formed. A pixel driving circuit is provided in the display area. Similar to the first embodiment, a signal line driving circuit and a scanning line driving circuit, which are video display drivers, are provided around the display area.

図5は第2の実施の形態における有機電界発光素子21の断面構成を表したものである。有機電界発光素子21は第1の実施の形態と同様に、基板12上に陽極13、有機層24および陰極15がこの順に積層された構成を有している。この有機電界発光素子21は、有機層24中の電子供給層24Cが2層(24c,24d)設けられている点が第1の実施の形態と異なる。   FIG. 5 illustrates a cross-sectional configuration of the organic electroluminescent element 21 according to the second embodiment. Similar to the first embodiment, the organic electroluminescent element 21 has a configuration in which an anode 13, an organic layer 24, and a cathode 15 are stacked in this order on a substrate 12. This organic electroluminescent element 21 is different from the first embodiment in that two electron supply layers 24C (24c, 24d) in the organic layer 24 are provided.

具体的には、上記第1の実施の形態で説明したアリールピリジンからなる第1の電子供給層24cと発光層24Bとの間に下記の式(7A),式(7B)および式(7C)に示したベンゾイミダゾール誘導体からなる第2の電子供給層24bが設けられている。   Specifically, the following formula (7A), formula (7B) and formula (7C) are provided between the first electron supply layer 24c made of arylpyridine and the light emitting layer 24B described in the first embodiment. The second electron supply layer 24b made of the benzimidazole derivative shown in FIG.

Figure 2012204794
Figure 2012204794

Figure 2012204794
Figure 2012204794

Figure 2012204794
Figure 2012204794

上記式(7A),式(7B)および式(7C)におけるA13は炭素数1〜20個のアルキル基,炭素数1〜20のアルコキシ基,3〜40個の芳香族環が縮合した多環芳香族炭化水素基を有する炭素数6〜120個の炭化水素基または含窒素複素環基あるいはそれらの誘導体である。Lは単結合であり、炭素数6〜60個の芳香族炭化水素基または含窒素複素環基である。R1,R2は各々独立して、水素原子あるいはハロゲン原子,炭素数1〜20個のアルキル基,炭素数6〜60個の芳香族炭化水素基,含窒素複素環基または炭素数1〜20個のアルコキシ基あるいはそれらの誘導体である。nは0〜4の整数であり、mは0〜2の整数である。但し、mが2以上の場合にはR1はそれぞれ同一の基あるいは異なる基でもよい。nが2以上の場合にはR2はそれぞれ同一の基あるいは異なる基でもよい。   A13 in the above formula (7A), formula (7B) and formula (7C) is a polycycle in which an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms, and an aromatic ring having 3 to 40 carbon atoms are condensed. It is a C6-C120 hydrocarbon group or nitrogen-containing heterocyclic group having an aromatic hydrocarbon group, or a derivative thereof. L is a single bond, and is an aromatic hydrocarbon group or nitrogen-containing heterocyclic group having 6 to 60 carbon atoms. R1 and R2 are each independently a hydrogen atom or a halogen atom, an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an aromatic hydrocarbon group having 6 to 60 carbon atoms, a nitrogen-containing heterocyclic group, or 1 to 20 carbon atoms. Or an derivative thereof. n is an integer of 0 to 4, and m is an integer of 0 to 2. However, when m is 2 or more, R1 may be the same group or different groups. When n is 2 or more, R2 may be the same group or different groups.

式(7A),式(7B)および式(7C)に示したベンゾイミダゾール誘導体の具体例としては、以下の式(7−1)〜式(7−176)等の化合物が挙げられる。なお、式(7−1)〜式(7−176)におけるHArは式(7A)〜式(7C)中のR1およびR2を含むベンゾイミダゾール骨格に、Lは式(7A)〜式(7C)中のLに対応する。Ar2およびAr3は式(7A)〜式(7C)中のA13に対応し、Ar2,Ar3の順にLに結合する。   Specific examples of the benzimidazole derivatives shown in Formula (7A), Formula (7B) and Formula (7C) include compounds such as Formula (7-1) to Formula (7-176) below. In Formulas (7-1) to (7-176), HAr is a benzimidazole skeleton containing R1 and R2 in Formulas (7A) to (7C), and L is Formulas (7A) to (7C). Corresponds to L in the middle. Ar2 and Ar3 correspond to A13 in the formulas (7A) to (7C), and are bonded to L in the order of Ar2 and Ar3.

Figure 2012204794
Figure 2012204794

Figure 2012204794
Figure 2012204794

Figure 2012204794
Figure 2012204794

Figure 2012204794
Figure 2012204794

Figure 2012204794
Figure 2012204794

Figure 2012204794
Figure 2012204794

Figure 2012204794
Figure 2012204794

Figure 2012204794
Figure 2012204794

Figure 2012204794
Figure 2012204794

Figure 2012204794
Figure 2012204794

Figure 2012204794
Figure 2012204794

Figure 2012204794
Figure 2012204794

Figure 2012204794
Figure 2012204794

Figure 2012204794
Figure 2012204794

Figure 2012204794
Figure 2012204794

Figure 2012204794
Figure 2012204794

Figure 2012204794
Figure 2012204794

Figure 2012204794
Figure 2012204794

Figure 2012204794
Figure 2012204794

なお、第2の電子供給層24bを構成する化合物は上記式(7−1)〜(7−176)に示した化合物以外のイミダゾール誘導体でもよい。具体的には、Lが単結合,アリーレン基,ピリジニレン基またはキノリニレン基等に限らず、フルオレニン基あるいはその誘導体でもよい。   The compound constituting the second electron supply layer 24b may be an imidazole derivative other than the compounds represented by the above formulas (7-1) to (7-176). Specifically, L is not limited to a single bond, an arylene group, a pyridinylene group, or a quinolinylene group, but may be a fluorenin group or a derivative thereof.

本実施の形態の有機電界発光素子21では、第1の実施の形態の効果に加えて以下の効果を奏する。上記第1の実施の形態において説明した電子供給層24cの発光層14B側にベンゾイミダゾール誘導体からなる第2の電子供給層24dを挿入することで、電子量の最適調整をすることができると共に、正孔と電子の過不足がなく、且つ、キャリア供給量も十分多いキャリアバランスが得られる。これにより高い発光効率が得られる。更に、駆動中の電圧変化もほぼ生じないため、低コストである定電流駆動回路を駆動回路に適用することが可能となる。   In addition to the effects of the first embodiment, the organic electroluminescent element 21 of the present embodiment has the following effects. By inserting the second electron supply layer 24d made of a benzimidazole derivative into the light emitting layer 14B side of the electron supply layer 24c described in the first embodiment, it is possible to optimally adjust the amount of electrons, There is no excess or deficiency of holes and electrons, and a carrier balance with a sufficiently large carrier supply amount can be obtained. Thereby, high luminous efficiency is obtained. Furthermore, since a voltage change during driving hardly occurs, a low-cost constant current driving circuit can be applied to the driving circuit.

(第3の実施の形態)
本実施の形態に係る表示装置の構成は図示しないが、第1の実施の形態と同様に、表示領域には赤色,緑色,青色の複数の有機電界発光素子31(31R,31G,31B)がマトリクス状に配置された表示領域が形成されている。表示領域内には画素駆動回路が設けられている。また、表示領域の周辺には第1の実施の形態と同様に、映像表示用のドライバである信号線駆動回路および走査線駆動回路が設けられている。
(Third embodiment)
Although the configuration of the display device according to the present embodiment is not illustrated, a plurality of organic electroluminescent elements 31 (31R, 31G, and 31B) of red, green, and blue are displayed in the display area, as in the first embodiment. Display areas arranged in a matrix are formed. A pixel driving circuit is provided in the display area. Similar to the first embodiment, a signal line driving circuit and a scanning line driving circuit, which are video display drivers, are provided around the display area.

図6は第3の実施の形態における有機電界発光素子31の断面構成を表したものである。有機電界発光素子31は有機層34中の電子供給層34Cが3層(34c,34d,34e)設けられている点が第1の実施の形態と異なる。   FIG. 6 illustrates a cross-sectional configuration of the organic electroluminescent element 31 according to the third embodiment. The organic electroluminescent element 31 is different from the first embodiment in that three electron supply layers 34C (34c, 34d, 34e) in the organic layer 34 are provided.

具体的には、上記第1の実施の形態で説明したアリールピリジン誘導体からなる第1の電子供給層34cと発光層34Bとの間に下記式(8)に示したジベンゾイミダゾール誘導体からなる第3の電子供給層34eが設けられている。更に、アリールピリジン誘導体からなる第1の電子輸送層上、即ち、陰極15側に上記第2の実施の形態において示したベンゾイミダゾール誘導体からなる第2の電子輸送層34dが設けられている。電子供給層34c,34d,34eそれぞれの膜厚は5nm以上であり、特に10nm以上が好ましい。電子供給層34Cの総膜厚が70nm以上の膜厚で形成されていることが好ましい。なお、第2の電子輸送層34dは省略しても構わない。   More specifically, a third compound composed of a dibenzimidazole derivative represented by the following formula (8) is provided between the first electron supply layer 34c composed of the arylpyridine derivative and the light emitting layer 34B described in the first embodiment. The electron supply layer 34e is provided. Further, the second electron transport layer 34d made of the benzimidazole derivative shown in the second embodiment is provided on the first electron transport layer made of the arylpyridine derivative, that is, on the cathode 15 side. Each of the electron supply layers 34c, 34d, 34e has a thickness of 5 nm or more, and particularly preferably 10 nm or more. The total thickness of the electron supply layer 34C is preferably 70 nm or more. Note that the second electron transport layer 34d may be omitted.

Figure 2012204794
(Y1〜Y8は、各々独立して水素原子、炭素数6〜60個のアリール基、アルケニル基、ピリジル基、キノリル基、炭素数1〜20個のアルキル基、炭素数1〜20個のアルコキシ基または炭素数5〜60個の脂肪族環基あるいはそれらの誘導体である。なお、Y7とY8は連結基を介して環構造を形成してもよい。)
Figure 2012204794
(Y1 to Y8 are each independently a hydrogen atom, an aryl group having 6 to 60 carbon atoms, an alkenyl group, a pyridyl group, a quinolyl group, an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, or an alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms. Or an aliphatic cyclic group having 5 to 60 carbon atoms or a derivative thereof, Y7 and Y8 may form a ring structure via a linking group.)

式(8)に示したベンゾイミダゾール誘導体の具体例としては、以下の式(8−1)〜(8−21)等の化合物が挙げられる。   Specific examples of the benzimidazole derivative represented by the formula (8) include compounds such as the following formulas (8-1) to (8-21).

Figure 2012204794
Figure 2012204794

本実施の形態の有機電界発光素子31では、第1の実施の形態における有機電界発光素子11および第2の実施の形態における有機電界発光素子21よりも更に正孔供給層34Aおよび電子供給層34Cから供給されるキャリアのバランスをとることが可能となる。即ち、より高い電子注入を安定的に発光層33Bに供給することができ、駆動電圧上昇を生じることなくより高い効率と長寿命を両立することが可能となる。   In the organic electroluminescent element 31 of the present embodiment, the hole supply layer 34A and the electron supply layer 34C are further increased than the organic electroluminescent element 11 in the first embodiment and the organic electroluminescent element 21 in the second embodiment. It is possible to balance the carrier supplied from the carrier. That is, higher electron injection can be stably supplied to the light emitting layer 33B, and higher efficiency and longer life can be achieved without causing an increase in driving voltage.

(第4の実施の形態)
本実施の形態に係る表示装置の構成は図示しないが、上記第2の実施の形態および第3の実施の形態において説明した表示装置と同様の構成となっている。
(Fourth embodiment)
Although the configuration of the display device according to the present embodiment is not illustrated, the configuration is the same as that of the display device described in the second embodiment and the third embodiment.

図7(A)は第4の実施の形態における有機電界発光素子41の断面構成を表したものである。有機電界発光素子4は第1の実施の形態と同様に、基板12上に陽極13、有機層44および陰極15がこの順に積層された構成を有している。本実施の形態における有機電界発光素子4は、有機層(第1有機層44−1,第2有機層44−2)が2層積層されたタンデム構造となっている点が第1の実施の形態と異なる。   FIG. 7A shows a cross-sectional configuration of the organic electroluminescent element 41 in the fourth embodiment. Similar to the first embodiment, the organic electroluminescent element 4 has a configuration in which an anode 13, an organic layer 44, and a cathode 15 are stacked in this order on a substrate 12. The organic electroluminescent element 4 in the present embodiment has a tandem structure in which two organic layers (first organic layer 44-1 and second organic layer 44-2) are stacked. Different from form.

具体的には、例えば上記第1の実施の形態で説明した有機層14と同様の構成をした第1有機層44−1および第2有機層44−2が、電子供給層17Aと正孔注入層17Bとを積層した構造を有する電荷発生層17を介して積層されている。   Specifically, for example, the first organic layer 44-1 and the second organic layer 44-2 having the same configuration as that of the organic layer 14 described in the first embodiment include the electron supply layer 17A and the hole injection. The layers are stacked via the charge generation layer 17 having a structure in which the layer 17B is stacked.

電子供給層17Aは、陽極13側に設けられると共に、第1有機層44−1側の発光層44B1に電子を供給するものである。電子供給層17Aの材料としては、アルカリ金属,アルカリ土類金属または希土類金属等の電子供与性金属あるいはその化合物が挙げられる。具体的には、例えばマグネシウム(Mg)をドープしたAlq3等を用いることができる。また、電子供給層17Aは電子供与性金属の他に有機材料を添加した混合層としてもよい。電子供給層17Aに添加可能な有機材料は、例えば上記第1の電子供給層24cの材料として示した式(6−1)〜式(6−58)および第2の電子供給層24dの材料として示した式(7−1)〜式(7−176)が挙げられる。   The electron supply layer 17A is provided on the anode 13 side and supplies electrons to the light emitting layer 44B1 on the first organic layer 44-1 side. Examples of the material for the electron supply layer 17A include electron donating metals such as alkali metals, alkaline earth metals, and rare earth metals, or compounds thereof. Specifically, for example, Alq3 doped with magnesium (Mg) can be used. Further, the electron supply layer 17A may be a mixed layer in which an organic material is added in addition to the electron donating metal. Organic materials that can be added to the electron supply layer 17A are, for example, the materials of the formula (6-1) to the formula (6-58) and the second electron supply layer 24d shown as the material of the first electron supply layer 24c. Examples of the formula (7-1) to the formula (7-176) are given.

正孔注入層17Bは、陰極15側に設けられると共に、第2有機層44−2側の発光層44B2への正孔の注入するものである。具体的には、正孔注入層17Bは、第2有機層44−2側から電子を引き抜き、電子供給層17Aを介して第1有機層44−1側へ電子を供給する。この電子の引き抜きによって生じた正孔が第2有機層44−2の発光層44B2へ供給される。正孔注入層17Bの材料としては、4.5eVより大きなLUMO準位を有する化合物が好ましく、具体的には、上記式(2−1)に示したヘキサニトリルアザトリフェニレンまたは下記式(9)に示した化合物を用いることができる。   The hole injection layer 17B is provided on the cathode 15 side and injects holes into the light emitting layer 44B2 on the second organic layer 44-2 side. Specifically, the hole injection layer 17B extracts electrons from the second organic layer 44-2 side and supplies electrons to the first organic layer 44-1 side through the electron supply layer 17A. Holes generated by the extraction of electrons are supplied to the light emitting layer 44B2 of the second organic layer 44-2. As the material of the hole injection layer 17B, a compound having a LUMO level greater than 4.5 eV is preferable. Specifically, the compound may be hexanitrile azatriphenylene represented by the above formula (2-1) or the following formula (9). The indicated compounds can be used.

Figure 2012204794
Figure 2012204794

なお、電荷発生層17は図7(B)に示したように、電子供給層17Aと第1有機層44−1の電子供給層44Cとの間に電子注入性の材料からなる電子注入層17Cを設けてもよい。電子注入層17Cの材料としては、例えば酸化リチウム(LiO2)や炭酸セシウム(CsCO3)、あるいはこれらの酸化物および複合酸化物の混合物を用いることができる。また、電子注入層17Cはこれら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、Li,Cs等のアルカリ金属、インジウム(In),Mg等の仕事関数が小さい金属、あるいはこれらの酸化物および複合酸化物を用いてもよい。更に、これら酸化物および複合酸化物を2種以上組み合わせて安全性を高めた混合物あるいは合金を用いてもよい。 As shown in FIG. 7B, the charge generation layer 17 is an electron injection layer 17C made of an electron injection material between the electron supply layer 17A and the electron supply layer 44C of the first organic layer 44-1. May be provided. As a material for the electron injection layer 17C, for example, lithium oxide (LiO 2 ), cesium carbonate (CsCO 3 ), or a mixture of these oxides and composite oxides can be used. The electron injection layer 17C is not limited to these materials. For example, alkaline earth metals such as calcium (Ca) and barium (Ba), alkali metals such as Li and Cs, indium (In) and Mg are used. A metal having a small work function, or an oxide or composite oxide thereof may be used. Furthermore, a mixture or alloy in which two or more of these oxides and composite oxides are combined to improve safety may be used.

本実施の形態の有機電界発光素子41では、有機層を2層(第1有機層44−1,第2有機層44−2)積層したタンデム構造とするようにしたので、上記第1の実施の形態の効果に加えて発光効率が更に向上すると共に、第1の実施の形態における長寿命化が相乗効果となり、きわめて長寿命な有機電界発光素子となる。更に、電子供給層44Cに電子移動度の高い電子供給層アリールピリジン誘導体を大きな膜厚比で用いることとなるため、有機層44−1,44−2の膜厚が大きなタンデム構造の有機電界発光素子においても駆動電圧を低く保つことが可能となる。   In the organic electroluminescent element 41 of the present embodiment, since the organic layer has a tandem structure in which two organic layers (first organic layer 44-1 and second organic layer 44-2) are stacked, the first implementation described above. In addition to the effect of the embodiment, the luminous efficiency is further improved, and the extension of the lifetime in the first embodiment has a synergistic effect, so that an organic electroluminescence device having an extremely long lifetime is obtained. Furthermore, since an electron supply layer arylpyridine derivative having a high electron mobility is used for the electron supply layer 44C in a large film thickness ratio, organic electroluminescence having a tandem structure in which the organic layers 44-1 and 44-2 have large film thicknesses. Even in the element, the driving voltage can be kept low.

なお、ここでは有機層44−1,44−2を2層積層した場合を示したがこれに限らず、3層またはそれ以上積層しても構わない。積層数を多くすることによって発光効率を更に向上することが可能となる。本実施の形態の有機電界発光素子41のように有機層44−1,44−2を2層積層した場合の理論上の発光効率はlm/Wは変わることなく、電流効率cd/Aは2倍に、また3層積層した場合には、3倍となる。
In addition, although the case where two organic layers 44-1 and 44-2 were laminated | stacked here was shown here, you may laminate | stack not only this but three layers or more. Increasing the number of stacked layers can further improve the light emission efficiency. The theoretical luminous efficiency in the case where two organic layers 44-1 and 44-2 are stacked as in the organic electroluminescent device 41 of the present embodiment has no change in lm / W, and the current efficiency cd / A is 2 When it is doubled or three layers are stacked, it is tripled.

なお、タンデム素子の場合における電子供給層44Cの厚みは以下の関係を満たすように設計することが好ましい。第1有機層44−1の電子供給層44Cの膜厚をd1aとし、第1有機層44−1全体の膜厚をd2aとした場合には、0.90>d1a/d2a>0.30の関係を満たすように設計することで、第1有機層44−1の発光層44Bへの正孔および電子の供給バランスがとり易くなる。また、第1有機層44−1と同様にして、第2有機層44−2の電子供給層44Cの膜厚をd1bとし、第2有機層44−2全体の膜厚をd2bとした場合、0.90>d1b/d2b>0.30の関係を満たすように設計することで、第2有機層44−2の発光層44Bへの正孔および電子の供給バランスがとり易くなる。以上のことから、第1有機層44−1もしくは第2有機層44−2の電子供給層14Cは、例えば70nm〜300nmであることが好ましく、より好ましくは120nm〜250nmである。なお、必ずしも第1有機層44−1と第2有機層44−2の両方が上記の膜厚関係を満たしている必要はなく、第1有機層44−1もしくは第2有機層44−2のいずれかが上記の関係を満たしていればよい。また3層またはそれ以上積層したタンデム素子においては、素子内のいずれかの有機層が上記の式を満たしていればよく、例えば、陽極側からn番目の第n有機層44−nの電子供給層44Cの膜厚をd1nとし、第n有機層44−1全体の膜厚をd2nとした場合、0.90>d1n/d2n>0.30の関係を満たすように設計すればよい。 Note that the thickness of the electron supply layer 44C in the case of a tandem element is preferably designed to satisfy the following relationship. When the film thickness of the electron supply layer 44C of the first organic layer 44-1 is d1a and the film thickness of the entire first organic layer 44-1 is d2a, 0.90> d1a / d2a> 0.30. By designing so as to satisfy the relationship, the supply balance of holes and electrons to the light emitting layer 44B of the first organic layer 44-1 can be easily balanced. Similarly to the first organic layer 44-1, when the film thickness of the electron supply layer 44C of the second organic layer 44-2 is d1b and the film thickness of the entire second organic layer 44-2 is d2b, By designing so as to satisfy the relationship of 0.90> d1b / d2b> 0.30, it becomes easy to balance supply of holes and electrons to the light emitting layer 44B of the second organic layer 44-2. From the above, the electron supply layer 14C of the first organic layer 44-1 or the second organic layer 44-2 is, for example, preferably 70 nm to 300 nm, and more preferably 120 nm to 250 nm. Note that it is not always necessary for both the first organic layer 44-1 and the second organic layer 44-2 to satisfy the above-mentioned film thickness relationship, and the first organic layer 44-1 or the second organic layer 44-2 is Any one may satisfy the above relationship. Further, in a tandem element in which three or more layers are stacked, it is sufficient that any organic layer in the element satisfies the above formula. For example, the electron supply of the n-th n-th organic layer 44-n from the anode side When the thickness of the layer 44C is d1n and the total thickness of the n-th organic layer 44-1 is d2n, the layer 44C may be designed to satisfy the relationship of 0.90> d 1n / d 2n > 0.30.

(モジュールおよび適用例)
以下、上記第1〜第4の実施の形態で説明した有機電界発光素子11,21,31または41を備えた表示装置の適用例について説明する。この表示装置は、テレビジョン装置,デジタルカメラ,ノート型パーソナルコンピュータ、携帯電話等の携帯端末装置あるいはビデオカメラなど、外部から入力された映像信号あるいは内部で生成した映像信号を、画像あるいは映像として表示するあらゆる分野の電子機器の表示装置に適用することが可能である。
(Modules and application examples)
Hereinafter, application examples of the display device including the organic electroluminescent elements 11, 21, 31 or 41 described in the first to fourth embodiments will be described. This display device displays an externally input video signal or an internally generated video signal as an image or video, such as a television device, a digital camera, a notebook personal computer, a mobile terminal device such as a mobile phone, or a video camera. The present invention can be applied to display devices for electronic devices in all fields.

(モジュール)
上記第1〜第4の実施の形態で説明した有機電界発光素子11,21,31または41を備えた表示装置は、例えば、図8に示したようなモジュールとして、後述する適用例1〜5などの種々の電子機器に組み込まれる。このモジュールは、例えば、基板11の一辺に、保護層20および封止用基板30から露出した領域210を設け、この露出した領域210に、信号線駆動回路120および走査線駆動回路130の配線を延長して外部接続端子(図示せず)を形成したものである。外部接続端子には、信号の入出力のためのフレキシブルプリント配線基板(FPC;Flexible Printed Circuit)220が設けられていてもよい。
(module)
The display device including the organic electroluminescent elements 11, 21, 31 or 41 described in the first to fourth embodiments is, for example, a module as shown in FIG. Embedded in various electronic devices. In this module, for example, a region 210 exposed from the protective layer 20 and the sealing substrate 30 is provided on one side of the substrate 11, and wirings of the signal line driving circuit 120 and the scanning line driving circuit 130 are provided in the exposed region 210. An external connection terminal (not shown) is formed by extending. The external connection terminal may be provided with a flexible printed circuit (FPC) 220 for signal input / output.

(適用例1)
図9は、上記第1〜第4の実施の形態で説明した有機電界発光素子11,21,31または41を備えた表示装置適用されるテレビジョン装置の外観を表したものである。このテレビジョン装置は、例えば、フロントパネル310およびフィルターガラス320を含む映像表示画面部300を有しており、この映像表示画面部300は、上記実施の形態に係る表示装置により構成されている。
(Application example 1)
FIG. 9 shows an appearance of a television apparatus to which the display device including the organic electroluminescent elements 11, 21, 31 or 41 described in the first to fourth embodiments is applied. This television apparatus has, for example, a video display screen unit 300 including a front panel 310 and a filter glass 320, and the video display screen unit 300 is configured by the display device according to the above embodiment.

(適用例2)
図10は、上記第1〜第4の実施の形態で説明した有機電界発光素子11,21,31または41を備えた表示装置が適用されるデジタルカメラの外観を表したものである。このデジタルカメラは、例えば、フラッシュ用の発光部410、表示部420、メニュースイッチ430およびシャッターボタン440を有しており、その表示部420は、上記実施の形態に係る表示装置により構成されている。
(Application example 2)
FIG. 10 illustrates an appearance of a digital camera to which the display device including the organic electroluminescent elements 11, 21, 31, or 41 described in the first to fourth embodiments is applied. The digital camera includes, for example, a flash light emitting unit 410, a display unit 420, a menu switch 430, and a shutter button 440, and the display unit 420 is configured by the display device according to the above embodiment. .

(適用例3)
図11は、上記第1〜第4の実施の形態で説明した有機電界発光素子11,21,31または41を備えた表示装置が適用されるノート型パーソナルコンピュータの外観を表したものである。このノート型パーソナルコンピュータは、例えば、本体510,文字等の入力操作のためのキーボード520および画像を表示する表示部530を有しており、その表示部530は、上記実施の形態に係る表示装置により構成されている。
(Application example 3)
FIG. 11 illustrates an appearance of a notebook personal computer to which the display device including the organic electroluminescent elements 11, 21, 31, or 41 described in the first to fourth embodiments is applied. The notebook personal computer has, for example, a main body 510, a keyboard 520 for inputting characters and the like, and a display unit 530 for displaying an image. The display unit 530 is a display device according to the above embodiment. It is comprised by.

(適用例4)
図12は、上記第1〜第4の実施の形態で説明した有機電界発光素子11,21,31または41を備えた表示装置が適用されるビデオカメラの外観を表したものである。このビデオカメラは、例えば、本体部610,この本体部610の前方側面に設けられた被写体撮影用のレンズ620,撮影時のスタート/ストップスイッチ630および表示部640を有しており、その表示部640は、上記実施の形態に係る表示装置により構成されている。
(Application example 4)
FIG. 12 shows an appearance of a video camera to which the display device including the organic electroluminescent elements 11, 21, 31, or 41 described in the first to fourth embodiments is applied. This video camera has, for example, a main body 610, a subject photographing lens 620 provided on the front side surface of the main body 610, a start / stop switch 630 at the time of photographing, and a display 640. Reference numeral 640 denotes the display device according to the above embodiment.

(適用例5)
図13は、上記第1〜第4の実施の形態で説明した有機電界発光素子11,21,31または41を備えた表示装置が適用される携帯電話機の外観を表したものである。この携帯電話機は、例えば、上側筐体710と下側筐体720とを連結部(ヒンジ部)730で連結したものであり、ディスプレイ740,サブディスプレイ750,ピクチャーライト760およびカメラ770を有している。そのディスプレイ740またはサブディスプレイ750は、上記実施の形態に係る表示装置により構成されている。
(Application example 5)
FIG. 13 shows an appearance of a mobile phone to which the display device including the organic electroluminescent elements 11, 21, 31, or 41 described in the first to fourth embodiments is applied. For example, the mobile phone is obtained by connecting an upper housing 710 and a lower housing 720 with a connecting portion (hinge portion) 730, and includes a display 740, a sub-display 750, a picture light 760, and a camera 770. Yes. The display 740 or the sub-display 750 is configured by the display device according to the above embodiment.

(実施例)
次に本発明の具体的な実施例について説明する。なお、実施例1−1〜1−8,3−1〜3−10および比較例1−1〜1−6は第1〜3の実施の形態に対応するものであり、有機層14(24,34)のうちの電子供給層が1層(14C),2層(24C),3層(34C)設けられた有機電界発光素子11,21,31である。実施例2−1〜2−4および比較例2は第4の実施の形態に対応するものであり、有機層44−1,44−2が2層積層されたタンデム構造を有する有機電界発光素子41である。なお、実施例1〜3の有機電界発光素子11(21,31,41)は陽極13から注入された正孔と陰極15から注入された電子が発光層14B内で再結合する際に生じた発光を陽極13と陰極15との間で共振させて基板12と反対側の陰極15側から取り出す共振器構造で構成される上面発光方式の有機電界発光素子である。
(Example)
Next, specific examples of the present invention will be described. In addition, Examples 1-1 to 1-8, 3-1 to 3-10 and Comparative Examples 1-1 to 1-6 correspond to the first to third embodiments, and the organic layer 14 (24 , 34) are organic electroluminescent elements 11, 21, 31 provided with one (14C), two (24C) and three (34C) electron supply layers. Examples 2-1 to 2-4 and Comparative Example 2 correspond to the fourth embodiment, and have an tandem structure in which two organic layers 44-1 and 44-2 are stacked. 41. The organic electroluminescent elements 11 (21, 31, 41) of Examples 1 to 3 were generated when the holes injected from the anode 13 and the electrons injected from the cathode 15 were recombined in the light emitting layer 14B. This is an organic electroluminescence device of a top emission type constituted by a resonator structure in which light emission is resonated between the anode 13 and the cathode 15 and taken out from the cathode 15 side opposite to the substrate 12.

先ず、陽極13として、Ndを10wt%含むAlNd合金層を120nmの膜厚で形成した。ここで、陽極13中のAlNd合金層の端面は共振器構造の第1端面P1となる。次に、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。続いて陽極13上に、正孔供給層14Aとして式(2)に示したヘキサニトリルアザトリフェニレンを蒸着速度0.2〜0.4nm/sec,10nmの膜厚で形成したのち、正孔輸送層14bとして式(4−42)に示した化合物を真空蒸着法により蒸着速度0.2〜0.4nm/sec,30nmの膜厚で形成した。 First, as the anode 13, an AlNd alloy layer containing 10 wt% Nd was formed with a thickness of 120 nm. Here, the end face of the AlNd alloy layer in the anode 13 becomes the first end face P 1 of the resonator structure. Next, a cell for an organic electroluminescent element was produced by masking an area other than the light emitting area of 2 mm × 2 mm with an insulating film (not shown) by SiO 2 vapor deposition. Subsequently, after forming hexanitrile azatriphenylene shown in the formula (2) on the anode 13 as a hole supply layer 14A with a deposition rate of 0.2 to 0.4 nm / sec and a film thickness of 10 nm, a hole transport layer is formed. A compound represented by the formula (4-42) as 14b was formed by a vacuum deposition method at a deposition rate of 0.2 to 0.4 nm / sec and a film thickness of 30 nm.

次に、正孔輸送層14b上に蛍光材料またはりん光材料を用いて発光層14Bを形成した。蛍光材料の具体例としてはホスト材料として式(10)で示した化合物を用い、ゲスト材料として式(11)に示した化合物を用いた。りん光材料の具体例としてはホスト材料として式(12)で示した化合物を用い、ゲスト材料として式(13)に示した化合物を用いてドーパント濃度が膜厚比で5%となるように、真空蒸着法により40nmの膜厚で形成した。   Next, the light emitting layer 14B was formed on the hole transport layer 14b using a fluorescent material or a phosphorescent material. As a specific example of the fluorescent material, the compound represented by the formula (10) was used as the host material, and the compound represented by the formula (11) was used as the guest material. As a specific example of the phosphorescent material, the compound represented by the formula (12) is used as the host material, and the compound represented by the formula (13) is used as the guest material so that the dopant concentration is 5% in the film thickness ratio. It was formed with a film thickness of 40 nm by a vacuum deposition method.

Figure 2012204794
Figure 2012204794

Figure 2012204794
Figure 2012204794

Figure 2012204794
Figure 2012204794

Figure 2012204794
Figure 2012204794

続いて、発光層14B(24B,34B)上に電子供給層14C(24C,34C)として例えば式(6−58)に示したアリールピリジン誘導体を用いて各膜厚で形成した。   Subsequently, the electron supply layer 14C (24C, 34C) was formed on the light-emitting layer 14B (24B, 34B) with each film thickness using, for example, an arylpyridine derivative represented by the formula (6-58).

以上のようにして有機層14を形成したのち、陰極15の第1層15aとして、LiFを真空蒸着法により約0.3nm(蒸着速度〜0.01nm/sec)の膜厚で形成し、次いで、第2層15bとしてMgAgを真空蒸着法により10nmの膜厚で形成し、2層構造の陰極15を設けた。この場合には、第2層15bの有機層14側の面が、共振器構造の第2端面P2となる。以上のようにして有機電界発光素子11(21,31)を作製した。   After forming the organic layer 14 as described above, as the first layer 15a of the cathode 15, LiF is formed with a film thickness of about 0.3 nm (deposition rate˜0.01 nm / sec) by vacuum evaporation, and then As the second layer 15b, MgAg was formed to a thickness of 10 nm by a vacuum deposition method, and the cathode 15 having a two-layer structure was provided. In this case, the surface of the second layer 15b on the organic layer 14 side is the second end surface P2 of the resonator structure. The organic electroluminescent element 11 (21, 31) was produced as described above.

また、タンデム構造を有する実施例2−1〜2−4(比較例2)の有機電界発光素子41は電子供給層44C1を形成したのち、接続層17としてLiF層を0.5nm,Alq3+Mg(10%)層を10nmおよびヘキサニトリルアザトリフェニレン層を10nm、順次蒸着した。この接続層17上に、上記有機層14と同様に第2の有機層44−2を形成し陰極15を形成して有機電界発光素子41を作製した。   Further, in the organic electroluminescent elements 41 of Examples 2-1 to 2-4 (Comparative Example 2) having a tandem structure, after forming the electron supply layer 44C1, the LiF layer is 0.5 nm as the connection layer 17, and Alq3 + Mg (10 %) Layer and 10 nm of hexanitrile azatriphenylene layer were sequentially deposited. On the connection layer 17, the second organic layer 44-2 was formed in the same manner as the organic layer 14 and the cathode 15 was formed. Thus, an organic electroluminescent element 41 was produced.

以上のように作製した有機電界発光素子11,21,31,41について、10mAcm-2の電流密度における電圧(V)および電流効率(cd/A)を測定した。また、50℃、30mAcm-2の定電流駆動500時間後の初期効率を1としたときの効率割合および初期電圧との電圧差ΔVを測定した。 With respect to the organic electroluminescent elements 11, 21, 31, 41 produced as described above, the voltage (V) and current efficiency (cd / A) at a current density of 10 mAcm −2 were measured. Further, the efficiency ratio and the voltage difference ΔV from the initial voltage when the initial efficiency after 500 hours of constant current driving at 50 ° C. and 30 mAcm −2 was set to 1 were measured.

なお、表1は実施例1−1〜1−8および比較例1−1〜1−6の発光層14B(24B,34B)および電子供給層14C(24C,34C)として用いた材料の一覧である。表2は実施例2−1〜2−4および比較例2の発光層44B1,44B2および電子供給層44C1,44C2として用いた材料の一覧である。表3,4は実施例1,2の駆動電圧(V),発光効率(cd/A),500時間後の輝度割合および500時間後の電圧上昇(ΔV)の測定結果の一覧である。表5は実施例3−1〜3−10の発光層14B(24B,34B)および電子供給層14C(24C,34C)として用いた材料の一覧である。表6は実施例3における駆動電圧(V)および500時間後の輝度割合を測定結果の一覧である。図14は表6の結果をもとにして第2の電子供給層24dの材料であるベンゾイミダゾール誘導体の膜厚と駆動電圧の関係を表したものである。図15は表6の結果をもとに第3の電気供給層34eの材料であるジベンゾイミダゾール誘導体の膜厚と500時間後の輝度割合の関係を表したものである。   Table 1 is a list of materials used as the light emitting layer 14B (24B, 34B) and the electron supply layer 14C (24C, 34C) of Examples 1-1 to 1-8 and Comparative Examples 1-1 to 1-6. is there. Table 2 is a list of materials used as the light emitting layers 44B1 and 44B2 and the electron supply layers 44C1 and 44C2 of Examples 2-1 to 2-4 and Comparative Example 2. Tables 3 and 4 list measurement results of driving voltage (V), luminous efficiency (cd / A), luminance ratio after 500 hours, and voltage increase (ΔV) after 500 hours in Examples 1 and 2. Table 5 is a list of materials used as the light emitting layer 14B (24B, 34B) and the electron supply layer 14C (24C, 34C) of Examples 3-1 to 3-10. Table 6 is a list of measurement results of the drive voltage (V) and the luminance ratio after 500 hours in Example 3. FIG. 14 shows the relationship between the driving voltage and the film thickness of the benzimidazole derivative, which is the material of the second electron supply layer 24d, based on the results in Table 6. FIG. 15 shows the relationship between the film thickness of the dibenzimidazole derivative, which is the material of the third electricity supply layer 34e, and the luminance ratio after 500 hours based on the results in Table 6.

Figure 2012204794
Figure 2012204794

Figure 2012204794
Figure 2012204794

Figure 2012204794
Figure 2012204794

Figure 2012204794
Figure 2012204794

Figure 2012204794
Figure 2012204794

Figure 2012204794
Figure 2012204794

表3,4からわかるように、正孔供給層14A〜34A(正孔注入層14a〜34a,正孔輸送層14b〜34b)40nmに対して電子供給層14C〜34Cを120nmまたは140nmまたは160nmのように厚膜に形成することにより、比較例1,2と比較して発光効率が向上している。また、500時間後の輝度割合の結果から輝度の低下もほとんどなく、駆動電圧の上昇も比較例1,2と比較して1桁あるいは2桁以上抑えられていることがわかる。このような結果は従来用いられている材料(Alq3)を用いて電子供給層14C〜34Cを厚膜に形成しても得られていない。即ち、上記式(6),(7),(8)に示した化合物を用いた電子供給層14C〜34Cの膜厚を正孔供給層14A〜34Aよりも厚膜とすることで発光効率が上昇し、更に寿命特性も向上することがわかる。また、発光効率については、実施例1の中でも電子供給層14C(24C,34C)の膜厚をより厚くすることで著しい向上がみられた。   As can be seen from Tables 3 and 4, the hole supply layers 14A to 34A (the hole injection layers 14a to 34a, the hole transport layers 14b to 34b) are 40 nm, and the electron supply layers 14C to 34C are 120 nm, 140 nm, or 160 nm. Thus, by forming in a thick film, luminous efficiency is improved as compared with Comparative Examples 1 and 2. Further, it can be seen from the result of the luminance ratio after 500 hours that there is almost no decrease in luminance, and that the increase in drive voltage is suppressed by one digit or two digits or more as compared with Comparative Examples 1 and 2. Such a result is not obtained even when the electron supply layers 14C to 34C are formed in a thick film by using a conventionally used material (Alq3). That is, the luminous efficiency is improved by making the film thickness of the electron supply layers 14C to 34C using the compounds represented by the above formulas (6), (7) and (8) thicker than the hole supply layers 14A to 34A. It can be seen that the lifetime characteristics are improved. In addition, the luminous efficiency was significantly improved by increasing the film thickness of the electron supply layer 14C (24C, 34C) in Example 1.

図14から、第1の電子供給層24cと陰極15との間にベンゾイミダゾール誘導体からなる第2の電子供給層24dを積層することにより駆動電圧が低減された。また、図15から、第1の電子供給層34cと発光層34Bとの間にジベンゾイミダゾール誘導体からなる第3の電子供給層34eを挿入することにより500時間後の輝度割合、即ち寿命特性が向上することがわかる。   From FIG. 14, the driving voltage was reduced by laminating the second electron supply layer 24 d made of a benzimidazole derivative between the first electron supply layer 24 c and the cathode 15. From FIG. 15, the luminance ratio after 500 hours, that is, the life characteristics is improved by inserting the third electron supply layer 34e made of a dibenzimidazole derivative between the first electron supply layer 34c and the light emitting layer 34B. I understand that

以上、第1〜第4の実施の形態および実施例を挙げて本発明を説明したが、本発明は上記実施の形態等に限定されるものではなく、種々変形が可能である。   The present invention has been described with reference to the first to fourth embodiments and examples. However, the present invention is not limited to the above-described embodiments and the like, and various modifications can be made.

例えば、上記実施の形態等において説明した各層の材料および厚み、または成膜方法および成膜条件などは限定されるものではなく、他の材料および厚みとしてもよく、または他の成膜方法および成膜条件としてもよい。   For example, the material and thickness of each layer described in the above embodiment and the like, or the film formation method and film formation conditions are not limited, and other materials and thicknesses may be used, or other film formation methods and film formation may be performed. It is good also as film | membrane conditions.

また、上記第1の実施の形態では、有機電界発光素子11R,11G,11Bの構成を具体的に挙げて説明したが、全ての層を備える必要はなく、また、他の層を更に備えていてもよい。   In the first embodiment, the configuration of the organic electroluminescent elements 11R, 11G, and 11B has been specifically described. However, it is not necessary to include all layers, and further include other layers. May be.

更に、上記実施の形態では、アクティブマトリックス型の表示装置の場合について説明したが、本発明はパッシブマトリックス型の表示装置への適用も可能である。更にまた、アクティブマトリックス駆動のための画素駆動回路の構成は、上記実施の形態で説明したものに限られず、必要に応じて容量素子やトランジスタを追加してもよい。その場合、画素駆動回路の変更に応じて、上述した信号線駆動回路120や走査線駆動回路130のほかに、必要な駆動回路を追加してもよい。   Furthermore, although the case of an active matrix display device has been described in the above embodiment, the present invention can also be applied to a passive matrix display device. Furthermore, the configuration of the pixel driving circuit for active matrix driving is not limited to that described in the above embodiment, and a capacitor or a transistor may be added as necessary. In that case, a necessary driving circuit may be added in addition to the signal line driving circuit 120 and the scanning line driving circuit 130 described above in accordance with the change of the pixel driving circuit.

また、上記第1の実施の形態で説明した表示装置では赤色、緑色、青色の有機電界発光素子を備えたものを例に説明したが、必ずしも3色備えられていなくても構わない。更に、この3色にその他の色、例えば黄色の有機電界発光素子を備えた表示装置への適用も可能である。更にまた、各有機電界発光素子11R(11),11G,11Bにおいては、発光層14B以外の層を共通化してもよい。また、緑色発光素子11Gおよび青色発光素子11Bにおいては、それぞれの発光層14BG,14CBに適するように、異なる材料で構成された電子輸送層14Dを設けてもよい。   In addition, although the display device described in the first embodiment has been described as an example provided with organic electroluminescent elements of red, green, and blue, three colors may not necessarily be provided. Further, the present invention can be applied to a display device including organic electroluminescent elements of these three colors, for example, yellow. Furthermore, in each organic electroluminescent element 11R (11), 11G, 11B, layers other than the light emitting layer 14B may be shared. Further, in the green light emitting element 11G and the blue light emitting element 11B, an electron transport layer 14D made of different materials may be provided so as to be suitable for the respective light emitting layers 14BG and 14CB.

なお上記実施の形態等で説明した有機電界発光素子11〜41は、例えば有機電界発光素子11では、陽極13と陰極15との間で発光光を共振させて取り出す共振器構造とすることで、取り出し光の色純度を向上させ、共振の中心波長付近の取り出し光の強度を向上させることが可能となる。この場合、陽極13の発光層14B側の反射端面を第1端部P1(図示なし)、陰極15の発光層14B側の反射端面を第2端部P2(図示なし)とし、有機層14を共振部として、発光層14Bで発生した光を共振させて第2端部P2側から取り出す共振器構造とした場合には、共振器の第1端部P1と第2端部P2との間の光学的距離Lを下記式(1)を満たすように設定する。光学的距離Lは、実際には、式(1)を満たす正の最小値となるように選択することが好ましい。   The organic electroluminescent elements 11 to 41 described in the above-described embodiments and the like have a resonator structure in which, for example, in the organic electroluminescent element 11, the emitted light is resonated and extracted between the anode 13 and the cathode 15, The color purity of the extracted light can be improved, and the intensity of the extracted light near the center wavelength of resonance can be improved. In this case, the reflective end face of the anode 13 on the light emitting layer 14B side is the first end P1 (not shown), the reflective end face of the cathode 15 on the light emitting layer 14B side is the second end P2 (not shown), and the organic layer 14 is In the case of a resonator structure in which the light generated in the light emitting layer 14B is resonated and extracted from the second end portion P2 side as the resonance portion, it is between the first end portion P1 and the second end portion P2 of the resonator. The optical distance L is set so as to satisfy the following formula (1). In practice, the optical distance L is preferably selected so as to be a positive minimum value satisfying the expression (1).

Figure 2012204794
Figure 2012204794

上記式(1)中において、Lは第1端部P1と第2端部P2との間の光学的距離、Φは第1端部P1で生じる反射光の位相シフトΦ1 と第2端部P2で生じる反射光の位相シフトΦ2 との和(Φ=Φ1 +Φ2 )(rad)、λは第2端部P2の側から取り出したい光のスペクトルのピーク波長、mはLが正となる整数をそれぞれ表す。尚、式(1)においてLおよびλは単位が共通すればよいが、例えば(nm)を単位とする。 In the above formula (1), L is the optical distance between the first end P1 and the second end P2, and Φ is the phase shift Φ 1 of the reflected light generated at the first end P1 and the second end. The sum (Φ = Φ 1 + Φ 2 ) (rad) of the phase shift Φ 2 of the reflected light generated at P 2, λ is the peak wavelength of the spectrum of light desired to be extracted from the second end P 2 side, and m is positive when L is positive Each represents an integer. In the formula (1), L and λ may have the same unit. For example, the unit is (nm).

また、有機発光素子11では、発光層14Bの最大発光位置と第1端部P1との間の光学的距離L1 が下記式(2)を満たし、最大発光位置と第2端部P2との間の光学的距離L2が下記式(3)を満たすように調整されている。ここで、最大発光位置とは、発光領域のうちで最も発光強度が大きい位置を言う。例えば、発光層14Bの陽極13側と陰極15側との両方の界面で発光する場合には、そのうち発光強度の大きい方の界面となる。 In the organic light emitting device 11, the optical distance L 1 between the maximum light emission position of the light emitting layer 14B and the first end P1 satisfies the following formula (2), and the maximum light emission position and the second end P2 The optical distance L2 between them is adjusted so as to satisfy the following formula (3). Here, the maximum light emission position refers to a position having the highest light emission intensity in the light emission region. For example, in the case where light is emitted from both the anode 13 side and the cathode 15 side of the light emitting layer 14B, the interface having the larger emission intensity is used.

Figure 2012204794
Figure 2012204794

上記式(2)中において、tL1は第1端部P1と最大発光位置との間の光学的理論距離、a1は発光層14Bにおける発光分布に基づく補正量、λは取り出したい光のスペクトルのピーク波長、Φ1は第1端部P1で生じる反射光の位相シフト(rad)、m1は0または整数をそれぞれ表す。 In the above formula (2), tL 1 is the optical theoretical distance between the first end P1 and the maximum light emission position, a 1 is the correction amount based on the light emission distribution in the light emitting layer 14B, and λ is the spectrum of the light to be extracted. , Φ 1 represents the phase shift (rad) of the reflected light generated at the first end P1, and m 1 represents 0 or an integer.

Figure 2012204794
Figure 2012204794

上記式(3)中において、tL2は第2端部P2と最大発光位置13Eとの間の光学的理論距離、a2は発光層14Bにおける発光分布に基づく補正量、λは取り出したい光のスペクトルのピーク波長、Φ2は第2端部P2で生じる反射光の位相シフト(rad)、m2は0または整数をそれぞれ表す。 In the above formula (3), tL 2 is the optical theoretical distance between the second end portion P2 and the maximum light emission position 13E, a 2 is the correction amount based on the light emission distribution in the light emitting layer 14B, and λ is the light to be extracted. The peak wavelength of the spectrum, Φ 2 represents the phase shift (rad) of the reflected light generated at the second end P2, and m 2 represents 0 or an integer.

上記式(2)は、発光層14Bで発生した光のうち陽極13の方へ向かう光が第1端部P1で反射して戻ってきたときに、その戻り光の位相と発光時の位相とが同一となり、発光した光のうち陰極15の方へ向かう光と強め合う関係となるようにするためのものである。また、式(3)は、発光層14Bで発生した光のうち陰極15の方へ向かう光が第2端部P2で反射して戻ってきたときに、その戻り光の位相と発光時の位相とが同一となり、発光した光のうち陽極13の方へ向かう光と強め合う関係となるようにするためのものである。   The above formula (2) indicates that when light directed toward the anode 13 out of the light generated in the light emitting layer 14B is reflected by the first end P1 and returned, the phase of the return light and the phase at the time of light emission Is the same, and is in a relationship of strengthening with the light emitted toward the cathode 15 among the emitted light. Further, when the light traveling toward the cathode 15 out of the light generated in the light emitting layer 14B is reflected and returned by the second end portion P2, the expression (3) indicates the phase of the return light and the phase during light emission. In order to have a strengthening relationship with the light emitted toward the anode 13.

本実施形態の有機電界発光素子11では、電子輸送層14dを正孔供給層14Aのトータル膜厚よりも厚く形成することで、上記式(2)、(3)のm1>m2となるように設計することが可能である。これにより、光の取り出し効率を高めることができる。 In the organic electroluminescent element 11 of the present embodiment, the electron transport layer 14d is formed thicker than the total film thickness of the hole supply layer 14A, so that m 1 > m 2 in the above formulas (2) and (3). It is possible to design as follows. Thereby, the light extraction efficiency can be increased.

なお、式(2)の光学的理論距離tL1および式(3)の光学的理論距離tL2は、発光領域に広がりがないと考えた場合に、第1端部P1または第2端部P2での位相変化量と、進行することでの位相変化量がちょうど打ち消し合い、戻り光の位相と発光時の位相とが同一となる理論値である。ただし、発光部分には通常広がりがあるので、式(2)および式(3)では、発光分布に基づく補正量a1,a2が加えられている。 The optical theory distance tL 2 of formula (2) optical theory distance tL 1 and Equation (3) of, when considering that there is no spread in the light-emitting area, the first end portion P1 or the second end portion P2 This is a theoretical value in which the amount of phase change at the time and the amount of phase change due to progress cancel each other, and the phase of the return light and the phase at the time of light emission are the same. However, since the light emission part is usually wide, correction amounts a 1 and a 2 based on the light emission distribution are added in the expressions (2) and (3).

補正量a1,a2は発光分布により異なるが、最大発光位置が発光層14Bの陰極15側にあり、発光分布が最大発光位置から陽極13側に広がっている場合、または最大発光位置が発光層14Bの陽極13側にあり、発光分布が最大発光位置から陰極15側に広がっている場合には、例えば下記式(4)により求められる。 Although the correction amounts a 1 and a 2 vary depending on the light emission distribution, the maximum light emission position is on the cathode 15 side of the light emitting layer 14B, and the light emission distribution extends from the maximum light emission position to the anode 13 side, or the maximum light emission position is light emission. When it is on the anode 13 side of the layer 14B and the light emission distribution spreads from the maximum light emission position to the cathode 15 side, it can be obtained, for example, by the following formula (4).

Figure 2012204794
Figure 2012204794

式(4)中において、bは発光層14Bにおける発光分布が最大発光位置から陽極13の方向へ広がっている場合には2n≦b≦6nの範囲内の値、最大発光位置から陰極15の方向へ広がっている場合には−6n≦b≦−2nの範囲内の値であり、sは発光層13Cにおける発光分布に関する物性値(1/e減衰距離)、nは取り出したい光のスペクトルのピーク波長λにおける第1端部P1と第2端部P2との間の平均屈折率である。   In the formula (4), b is a value within the range of 2n ≦ b ≦ 6n when the light emission distribution in the light emitting layer 14B extends from the maximum light emission position to the anode 13, and the direction from the maximum light emission position to the cathode 15 Is a value in the range of −6n ≦ b ≦ −2n, s is a physical property value (1 / e attenuation distance) regarding the light emission distribution in the light emitting layer 13C, and n is a peak of the spectrum of light to be extracted. It is an average refractive index between the first end P1 and the second end P2 at the wavelength λ.

なお、陽極13と陰極15との間で発光光を共振させて取り出す共振器構造で構成される上面発光素子の場合には、陰極15は以下のような構成とすることが好ましい。例えばMg−Agのような半透過性反射材料を用いて第2陰極15Bを構成し、第2陰極15Bと陽極13の間で発光光を共振させる。また、上記第2陰極15Bは、例えば透明なSiNx化合物からなり、電極の劣化抑制のための封止電極として形成される。   In the case of a top-surface light emitting device configured with a resonator structure in which emitted light is resonated and extracted between the anode 13 and the cathode 15, the cathode 15 preferably has the following configuration. For example, the second cathode 15B is configured using a semi-transmissive reflective material such as Mg—Ag, and the emitted light is resonated between the second cathode 15B and the anode 13. The second cathode 15B is made of, for example, a transparent SiNx compound, and is formed as a sealing electrode for suppressing electrode deterioration.

また、上記第1〜第4の実施の形態および実施例では上面発光型の有機電界発光素子11〜41について説明したが、これに限定されるものではなく、陽極と陰極との間に少なくとも発光層を有する有機層を狭持してなる有機電界発光素子に広く適用可能である。即ち、基板側から順に、陰極、有機層、陽極を順次積層した構成のものや、基板側に位置する電極(陰極または陽極としての下部電極)を透明材料で構成し、基板と反対側に位置する電極(陰極または陽極としての上部電極)を反射材料で構成することによって、下部電極側からのみ光を取り出すようにした、下面発光型(いわゆる透過型)の有機電界発光素子にも適用可能である。   In the first to fourth embodiments and examples, the top emission organic electroluminescence elements 11 to 41 are described. However, the present invention is not limited to this, and at least light emission is performed between the anode and the cathode. The present invention can be widely applied to an organic electroluminescence device formed by sandwiching an organic layer having layers. In other words, the cathode, organic layer, and anode are stacked in order from the substrate side, and the electrode located on the substrate side (the lower electrode as the cathode or anode) is made of a transparent material and positioned on the opposite side of the substrate. The electrode (upper electrode as a cathode or anode) is made of a reflective material, so that it can be applied to a bottom emission type (so-called transmission type) organic electroluminescence device in which light is extracted only from the lower electrode side. is there.

更に、一対の電極(陽極と陰極)、およびその電極間に有機層が挟持された有機電界発光素子であれば、他の構成要素(例えば、無機化合物層や無機成分)が含まれていても構わない。   Furthermore, as long as it is an organic electroluminescent element in which an organic layer is sandwiched between a pair of electrodes (anode and cathode) and an electrode between them, other components (for example, an inorganic compound layer or an inorganic component) may be included. I do not care.

11,21,31,41…有機電界発光素子、12…基板、13…陽極、14,24,34,44−1,44−2…有機層、14A,24A,34A,44A1,44A2…正孔供給層、14a,24a,34a,44a1,44a2…正孔注入層、14b24b,34b,44b1,44b2…正孔輸送層、14B,24B,34B,44B1,44B2…発光層、14C,24C,34C,44C1,44C2…電子供給層、24c,34c…第1の電子供給層、24d,34d…第2の電子供給層、34e…第3の電位供給層、15…陰極、16…隔壁、17…電荷発生層、17A…電子供給層、17B…正孔注入層、17C…電子注入層、20…保護層、30…封止用基板   11, 21, 31, 41... Organic electroluminescent element, 12... Substrate, 13... Anode, 14, 24, 34, 44-1, 44-2 ... organic layer, 14 A, 24 A, 34 A, 44 A 1, 44 A 2. Supply layer, 14a, 24a, 34a, 44a1, 44a2 ... hole injection layer, 14b24b, 34b, 44b1, 44b2 ... hole transport layer, 14B, 24B, 34B, 44B1, 44B2 ... light emitting layer, 14C, 24C, 34C, 44C1, 44C2 ... electron supply layer, 24c, 34c ... first electron supply layer, 24d, 34d ... second electron supply layer, 34e ... third potential supply layer, 15 ... cathode, 16 ... partition, 17 ... charge Generation layer, 17A ... electron supply layer, 17B ... hole injection layer, 17C ... electron injection layer, 20 ... protective layer, 30 ... substrate for sealing

Claims (12)

陽極と、
前記陽極上に形成された正孔供給層、発光層および式(1)で表わされるアリールピリジン誘導体を含むと共に、前記正孔供給層よりも膜厚の厚い電子供給層をこの順に備えた有機層と、
前記有機層上に形成された陰極と
を備えた有機電界発光素子。
Figure 2012204794
(Ar1は核炭素数6〜50個の芳香族炭化水素基あるいはその誘導体である。Xは少なくともピリジニル基を含有する芳香族複素環基あるいはその誘導体である。mは1〜5の整数であり、nは1〜6の整数である。但し、mが2以上の場合にはAr1はそれぞれ同一の基あるいは異なる基でもよい。nが2以上の場合にはXはそれぞれ同一の基あるいは異なる基でもよい。)
The anode,
An organic layer including a hole supply layer formed on the anode, a light emitting layer, and an arylpyridine derivative represented by the formula (1), and an electron supply layer having a thickness larger than that of the hole supply layer in this order. When,
An organic electroluminescent device comprising: a cathode formed on the organic layer.
Figure 2012204794
(Ar1 is an aromatic hydrocarbon group having 6 to 50 nuclear carbon atoms or a derivative thereof. X is an aromatic heterocyclic group or a derivative thereof containing at least a pyridinyl group. M is an integer of 1 to 5. , N is an integer of 1 to 6. However, when m is 2 or more, Ar1 may be the same group or different groups, and when n is 2 or more, X is the same group or different groups. May be.)
前記電子供給層は、前記発光層側から順に前記アリールピリジンを含む第1電子供給層と、式(2A),式(2B)または式(2C)のいずれかで表わされるベンゾイミダゾール誘導体を含む第2電子供給層とを積層してなる、請求項1に記載の有機電界発光素子。
Figure 2012204794
Figure 2012204794
Figure 2012204794
(Aは炭素数1〜20個のアルキル基、炭素数1〜20のアルコキシ基、3〜40個の芳香族環が縮合した多環芳香族炭化水素基を有する炭素数6〜120個の炭化水素基または含窒素複素環基あるいはそれらの誘導体である。Lは単結合、炭素数6〜60個の芳香族炭化水素基または含窒素複素環基である。R1は各々独立して水素原子あるいはハロゲン原子、炭素数1〜20個のアルキル基、炭素数6〜60個の芳香族炭化水素基、含窒素複素環基または炭素数1〜20個のアルコキシ基あるいはそれらの誘導体である。nは0〜4の整数であり、mは0〜2の整数である。)
The electron supply layer includes a first electron supply layer including the arylpyridine in order from the light emitting layer side, and a benzimidazole derivative represented by any one of the formulas (2A), (2B), and (2C). The organic electroluminescent element according to claim 1, which is formed by laminating two electron supply layers.
Figure 2012204794
Figure 2012204794
Figure 2012204794
(A is a C1-C20 carbon atom having a C1-C20 alkyl group, a C1-C20 alkoxy group, and a polycyclic aromatic hydrocarbon group condensed with a C3-C40 aromatic ring. A hydrogen group, a nitrogen-containing heterocyclic group, or a derivative thereof, L is a single bond, an aromatic hydrocarbon group having 6 to 60 carbon atoms, or a nitrogen-containing heterocyclic group, and R 1 is independently a hydrogen atom or A halogen atom, an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an aromatic hydrocarbon group having 6 to 60 carbon atoms, a nitrogen-containing heterocyclic group, an alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms, or a derivative thereof; (It is an integer from 0 to 4, and m is an integer from 0 to 2.)
前記電子供給層は、前記発光層側から順に式(3)で表わされるジベンゾイミダゾール誘導体を含む第3電子供給層と、前記発光層側から順に前記アリールピリジンを含む第1電子供給層とを積層してなる、請求項1に記載の有機電界発光素子。
Figure 2012204794
(Y1〜Y8は、各々独立して水素原子、炭素数6〜60個のアリール基、アルケニル基、ピリジル基、キノリル基、炭素数1〜20個のアルキル基、炭素数1〜20個のアルコキシ基または炭素数5〜60個の脂肪族環基あるいはそれらの誘導体である。なお、Y7とY8は連結基を介して環構造を形成してもよい。)
The electron supply layer includes a third electron supply layer containing a dibenzimidazole derivative represented by the formula (3) in order from the light emitting layer side and a first electron supply layer containing the arylpyridine in order from the light emitting layer side. The organic electroluminescent element according to claim 1 formed.
Figure 2012204794
(Y1 to Y8 are each independently a hydrogen atom, an aryl group having 6 to 60 carbon atoms, an alkenyl group, a pyridyl group, a quinolyl group, an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, or an alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms. Or an aliphatic cyclic group having 5 to 60 carbon atoms or a derivative thereof, Y7 and Y8 may form a ring structure via a linking group.)
前記電子供給層は、前記発光層側から順に式(4)で表わされるジベンゾイミダゾール誘導体を含む第3電子供給層、前記アリールピリジンを含む第1電子供給層および式(3)で表わされるベンゾイミダゾール誘導体を含む第2電子供給層を積層してなる、請求項1に記載の有機電界発光素子。   The electron supply layer includes, in order from the light emitting layer side, a third electron supply layer containing a dibenzimidazole derivative represented by the formula (4), a first electron supply layer containing the arylpyridine, and a benzimidazole represented by the formula (3). The organic electroluminescent element according to claim 1, wherein a second electron supply layer containing a derivative is laminated. 前記正孔供給層の膜厚は1nm以上100nm以下である、請求項1に記載の有機電界発光素子。   The organic electroluminescence device according to claim 1, wherein the hole supply layer has a thickness of 1 nm to 100 nm. 前記電子供給層の膜厚は70nm以上300nm以下である、請求項5に記載の有機電界発光素子。   The organic electroluminescent element according to claim 5, wherein the electron supply layer has a thickness of 70 nm to 300 nm. 前記電子供給層の膜厚d1と前記有機層の膜厚d2との関係は、0.30<d1/d2<0.90である、請求項1に記載の有機電界発光素子。   2. The organic electroluminescence device according to claim 1, wherein the relationship between the film thickness d <b> 1 of the electron supply layer and the film thickness d <b> 2 of the organic layer is 0.30 <d1 / d2 <0.90. 前記発光層はホスト材料としてりん光材料を含む、請求項1に記載の有機電界発光素子。   The organic electroluminescent element according to claim 1, wherein the light emitting layer includes a phosphorescent material as a host material. 前記りん光材料はカルバゾール誘導体またはキノリノール錯体誘導体である、請求項8に記載の有機電界発光素子。   The organic electroluminescent device according to claim 8, wherein the phosphorescent material is a carbazole derivative or a quinolinol complex derivative. 前記有機層を、電荷発生層を介して少なくとも2以上積層したタンデム構造を有する、請求項1に記載の有機電界発光素子。   The organic electroluminescent element according to claim 1, which has a tandem structure in which at least two organic layers are stacked via a charge generation layer. 前記電荷発生層は前記陽極側から順に電子供給層および正孔注入層を積層した構造を有する、請求項10に記載の有機電界発光素子。   The organic electroluminescence device according to claim 10, wherein the charge generation layer has a structure in which an electron supply layer and a hole injection layer are laminated in order from the anode side. 基板上に複数の有機電界発光素子を備え、
前記有機電界発光素子は、
陽極と、
前記陽極上に形成された正孔供給層、発光層および式(1)で表わされるアリールピリジン誘導体を含むと共に、前記正孔供給層よりも膜厚の厚い電子供給層をこの順に備えた有機層と、
前記有機層上に形成された陰極とを有する
表示装置。
Figure 2012204794
(Ar1は核炭素数6〜50個の芳香族炭化水素基あるいはその誘導体である。Xは少なくともピリジニル基を含有する芳香族複素環基あるいはその誘導体である。mは1〜5の整数であり、nは1〜6の整数である。但し、mが2以上の場合にはAr1はそれぞれ同一の基あるいは異なる基でもよい。nが2以上の場合にはXはそれぞれ同一の基あるいは異なる基でもよい。)
Provided with a plurality of organic electroluminescent elements on the substrate,
The organic electroluminescent element is:
The anode,
An organic layer including a hole supply layer formed on the anode, a light emitting layer, and an arylpyridine derivative represented by the formula (1), and an electron supply layer having a thickness larger than that of the hole supply layer in this order. When,
A display device comprising: a cathode formed on the organic layer.
Figure 2012204794
(Ar1 is an aromatic hydrocarbon group having 6 to 50 nuclear carbon atoms or a derivative thereof. X is an aromatic heterocyclic group or a derivative thereof containing at least a pyridinyl group. M is an integer of 1 to 5. , N is an integer of 1 to 6. However, when m is 2 or more, Ar1 may be the same group or different groups, and when n is 2 or more, X is the same group or different groups. May be.)
JP2011070690A 2011-03-28 2011-03-28 Organic electroluminescent element and display device Withdrawn JP2012204794A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011070690A JP2012204794A (en) 2011-03-28 2011-03-28 Organic electroluminescent element and display device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011070690A JP2012204794A (en) 2011-03-28 2011-03-28 Organic electroluminescent element and display device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2012204794A true JP2012204794A (en) 2012-10-22

Family

ID=47185382

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2011070690A Withdrawn JP2012204794A (en) 2011-03-28 2011-03-28 Organic electroluminescent element and display device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2012204794A (en)

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014216576A (en) * 2013-04-26 2014-11-17 出光興産株式会社 Organic electroluminescent element and electronic device
WO2016035413A1 (en) * 2014-09-04 2016-03-10 株式会社Joled Display element, display device and electronic apparatus
US9559311B2 (en) 2013-02-22 2017-01-31 Idemitsu Kosan Co., Ltd. Anthracene derivative, organic-electroluminescence-device material, organic electroluminescence device, and electronic equipment
US9748492B2 (en) 2012-11-02 2017-08-29 Idemitsu Kosan Co., Ltd. Organic electroluminescent device
CN108358919A (en) * 2018-04-25 2018-08-03 长春海谱润斯科技有限公司 A kind of phenanthrene derivative and its organic electroluminescence device
CN108358918A (en) * 2018-04-25 2018-08-03 长春海谱润斯科技有限公司 A kind of pyrene derivatives and its organic electroluminescence device
CN108440524A (en) * 2018-04-25 2018-08-24 长春海谱润斯科技有限公司 A kind of Sanya benzene derivative and its organic electroluminescence device
US10069096B1 (en) 2017-06-21 2018-09-04 Wuhan China Star Optoelectronics Semiconductor Display Technology Co., Ltd. WOLED device
WO2018232947A1 (en) * 2017-06-21 2018-12-27 武汉华星光电半导体显示技术有限公司 Woled device

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9748492B2 (en) 2012-11-02 2017-08-29 Idemitsu Kosan Co., Ltd. Organic electroluminescent device
US10388885B2 (en) 2012-11-02 2019-08-20 Idemitsu Kosan Co., Ltd. Organic electroluminescent device
US9559311B2 (en) 2013-02-22 2017-01-31 Idemitsu Kosan Co., Ltd. Anthracene derivative, organic-electroluminescence-device material, organic electroluminescence device, and electronic equipment
JP2014216576A (en) * 2013-04-26 2014-11-17 出光興産株式会社 Organic electroluminescent element and electronic device
WO2016035413A1 (en) * 2014-09-04 2016-03-10 株式会社Joled Display element, display device and electronic apparatus
JPWO2016035413A1 (en) * 2014-09-04 2017-04-27 株式会社Joled Display element, display device, and electronic device
US10069096B1 (en) 2017-06-21 2018-09-04 Wuhan China Star Optoelectronics Semiconductor Display Technology Co., Ltd. WOLED device
WO2018232947A1 (en) * 2017-06-21 2018-12-27 武汉华星光电半导体显示技术有限公司 Woled device
CN108358919A (en) * 2018-04-25 2018-08-03 长春海谱润斯科技有限公司 A kind of phenanthrene derivative and its organic electroluminescence device
CN108358918A (en) * 2018-04-25 2018-08-03 长春海谱润斯科技有限公司 A kind of pyrene derivatives and its organic electroluminescence device
CN108440524A (en) * 2018-04-25 2018-08-24 长春海谱润斯科技有限公司 A kind of Sanya benzene derivative and its organic electroluminescence device

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9099681B2 (en) Display device, display, and electronic unit
US8405098B2 (en) Organic light emitting device, display unit including the same, and illuminating device including the same
JP5347662B2 (en) Organic electroluminescence device and display device
US8829497B2 (en) Display element, display device, and electronic apparatus
JP2012204794A (en) Organic electroluminescent element and display device
JP4393249B2 (en) ORGANIC LIGHT EMITTING ELEMENT, IMAGE DISPLAY DEVICE, AND MANUFACTURING METHOD THEREOF
JP6457711B2 (en) Organic light emitting device and organic light emitting display device
KR101475363B1 (en) Organic electroluminescent device and display device
JP6656817B2 (en) Light emitting device
JP4483917B2 (en) Organic electroluminescent device, organic electroluminescent device manufacturing method, display device, and display device manufacturing method
US8889268B2 (en) Organic electroluminescence element and display device using the same
JP2012204793A (en) Organic electroluminescent element and display device
TW200950579A (en) Resonant cavity color conversion EL device and organic EL display device using the same
TW201410843A (en) Organic electroluminescent element and display device
JP2010080423A (en) Color display device and its manufacturing method
WO2009139275A1 (en) Organic electroluminescent element
JP2016115444A (en) Display device and electronic apparatus
WO2016088481A1 (en) Organic el element and display device
KR102529109B1 (en) Light emitting diode and electroluminescent display device including the same
JP2010165977A (en) Organic electroluminescent element, display and electronic equipment
JP2007179828A (en) Organic electroluminescent element and method of manufacturing same
JP2010027885A (en) Organic electroluminescent element
WO2016092883A1 (en) Display element, display device and electronic equipment
JP6612236B2 (en) Display device and electronic device
JP5791129B2 (en) ORGANIC ELECTROLUMINESCENT ELEMENT AND ORGANIC ELECTROLUMINESCENT LIGHTING DEVICE

Legal Events

Date Code Title Description
A300 Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 20140603