JP4513060B2 - Organic EL device - Google Patents

Organic EL device Download PDF

Info

Publication number
JP4513060B2
JP4513060B2 JP2004258999A JP2004258999A JP4513060B2 JP 4513060 B2 JP4513060 B2 JP 4513060B2 JP 2004258999 A JP2004258999 A JP 2004258999A JP 2004258999 A JP2004258999 A JP 2004258999A JP 4513060 B2 JP4513060 B2 JP 4513060B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
organic
layer
charge generation
light
unit
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.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2004258999A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2006073484A (en
Inventor
敏夫 濱
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.)
Fuji Electric Co Ltd
Original Assignee
Fuji Electric Holdings Ltd
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 Fuji Electric Holdings Ltd filed Critical Fuji Electric Holdings Ltd
Priority to JP2004258999A priority Critical patent/JP4513060B2/en
Publication of JP2006073484A publication Critical patent/JP2006073484A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4513060B2 publication Critical patent/JP4513060B2/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K50/00Organic light-emitting devices
    • H10K50/10OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED]
    • H10K50/19Tandem OLEDs

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Electroluminescent Light Sources (AREA)

Description

本発明は、高精細で視認性に優れ、携帯端末機または産業用計測器の表示など広範囲な応用可能性を有する有機エレクトロルミネセンス(以下有機ELという)ディスプレイに用いることができる多色有機EL素子の構成に関する。   The present invention is a multicolor organic EL that can be used for an organic electroluminescence (hereinafter referred to as organic EL) display having a high definition and excellent visibility and having a wide range of applicability such as display of a portable terminal or an industrial measuring instrument. It relates to the structure of the element.

表示装置に適用される発光素子の一例として、有機化合物の薄膜積層構造を有する有機EL素子が知られている。有機EL素子は、薄膜の自発光型素子であり、低駆動電圧、高解像度、高視野角といった優れた特徴を有することから、それらの実用化に向けて様々な検討がなされている。   As an example of a light-emitting element applied to a display device, an organic EL element having a thin film laminated structure of an organic compound is known. Organic EL elements are thin-film self-luminous elements and have excellent characteristics such as low drive voltage, high resolution, and high viewing angle. Therefore, various studies have been made for their practical application.

有機EL素子は、陽極と陰極の間に少なくとも有機発光層を備えた構造を有している。有機発光層は、陽極および陰極に電圧が印加されることによって生じる正孔および電子が再結合することで発光する部位である。有機EL素子は、必要に応じて、正孔注入層、正孔輸送層、電子輸送層および/または電子注入層を介在させた構造を有する。より具体的には、例えば、以下に示すような構造が挙げられる。
(1)有機発光層
(2)正孔注入層/有機発光層
(3)有機発光層/電子輸送層
(4)正孔注入層/有機発光層/電子輸送層
(5)正孔注入層/正孔輸送層/有機発光層/電子輸送層
(6)正孔注入層/正孔輸送層/有機発光層/電子輸送層/電子注入層
The organic EL element has a structure including at least an organic light emitting layer between an anode and a cathode. The organic light emitting layer is a portion that emits light by recombination of holes and electrons generated by applying a voltage to the anode and the cathode. The organic EL element has a structure in which a hole injection layer, a hole transport layer, an electron transport layer and / or an electron injection layer are interposed as required. More specifically, for example, the following structures are exemplified.
(1) Organic light emitting layer (2) Hole injection layer / organic light emitting layer (3) Organic light emitting layer / electron transport layer (4) Hole injection layer / organic light emitting layer / electron transport layer (5) Hole injection layer / Hole transport layer / organic light emitting layer / electron transport layer (6) Hole injection layer / hole transport layer / organic light emitting layer / electron transport layer / electron injection layer

なお、上述の(1)〜(6)の構造を有する有機EL素子において、有機発光層または正孔注入層に陽極が接続され、有機発光層、電子輸送層または電子注入層に陰極が接続される。従来型の有機EL素子の構造の一例を図3に示す。   In the organic EL device having the above-described structures (1) to (6), an anode is connected to the organic light emitting layer or the hole injection layer, and a cathode is connected to the organic light emitting layer, the electron transport layer or the electron injection layer. The An example of the structure of a conventional organic EL element is shown in FIG.

有機EL素子においては、有機発光層中に添加する色素の種類によって、その発光色を青色、緑色または赤色にすることができることが知られている。有機EL素子を用いてフルカラーディスプレイを実現するための1つの手段として、画素(ピクセル)として3原色のEL素子を副画素(サブピクセル)として配列することが検討されている。しかしながら、各色のEL素子の発光特性はそれぞれ異なるため、サブピクセルの形成およびその駆動方法は複雑となり、コストアップの要因となっている。そこで、有機EL素子を白色発光させ、その白色光からカラーフィルタを用いて3原色を得ることが試みられている。そのため、このようなカラーフィルタ方式に用いることができる多色発光の有機EL素子の実現が望まれている。   In an organic EL element, it is known that the emission color can be blue, green, or red depending on the type of dye added to the organic light emitting layer. As one means for realizing a full color display using an organic EL element, it has been studied to arrange three primary color EL elements as sub-pixels (sub-pixels) as pixels (pixels). However, since the light emitting characteristics of the EL elements of the respective colors are different from each other, the formation of the subpixels and the driving method thereof are complicated, which causes a cost increase. Therefore, an attempt has been made to cause the organic EL element to emit white light and to obtain three primary colors from the white light using a color filter. Therefore, it is desired to realize an organic EL element that emits multicolor light that can be used in such a color filter system.

本明細書における「多色発光有機EL素子」とは、2つ以上の異なる波長域の光を同時に発光する有機EL素子を意味する。多色発光有機EL素子において、3原色を発光するか、または補色関係にある2色を発光することによって、白色光を放射する白色発光有機EL素子を実現することができる。このため、発光層材料および発光層に添加する色素の種類および濃度について、精力的な研究が進められている。一方、異なる色の光を発光する有機ELユニットを2段または3段積層する技術についても検討がなされてきている。たとえば、絶縁性透明基板上に、電荷注入層/発光層の結合体を電極を介して多段に積層し、同一極性の電極は絶縁性透明基板上で相互に電気的に接続されることを特徴とする有機EL素子が提案されている(特許文献1参照)。また、それぞれ異なる色を発光する複数の有機ELユニットを垂直方向に積層し、有機ELユニットのそれぞれの間に内部電極を配設して、個々の有機ELユニットを制御する方法が提案されている(特許文献2参照)。これらの方法は、ともにそれぞれの有機ELユニット間に介在させる電極への配線方法が複雑になり、製造工程が複雑になるという問題点があった。   In the present specification, the “multicolor light-emitting organic EL element” means an organic EL element that simultaneously emits light of two or more different wavelength ranges. In the multicolor light emitting organic EL element, it is possible to realize a white light emitting organic EL element that emits white light by emitting three primary colors or emitting two colors having complementary colors. For this reason, intensive research is being conducted on the type and concentration of the light emitting layer material and the dye added to the light emitting layer. On the other hand, a technique for stacking two or three organic EL units that emit light of different colors has been studied. For example, a charge injection layer / light emitting layer combination is laminated in multiple stages on an insulating transparent substrate via electrodes, and electrodes having the same polarity are electrically connected to each other on the insulating transparent substrate. An organic EL element is proposed (see Patent Document 1). Further, a method of controlling individual organic EL units by stacking a plurality of organic EL units emitting different colors in the vertical direction and disposing internal electrodes between the organic EL units is proposed. (See Patent Document 2). Both of these methods have the problem that the wiring method to the electrodes interposed between the respective organic EL units becomes complicated and the manufacturing process becomes complicated.

さらに、上記の方法は垂直方向に積層された複数の有機ELユニットを個別に制御して複数の異なる色の光を放射するためのものであるが、複数のユニットの個別制御をせず白色発光を行う有機EL素子についても検討されてきている。たとえば、異なる色を発光する複数の有機ELユニットが導電層を介して積層されるタンデム構造体が提案されている(特許文献3参照)。   Further, the above method is for individually controlling a plurality of organic EL units stacked in the vertical direction to emit light of a plurality of different colors. However, white light is emitted without individually controlling the plurality of units. Organic EL elements that perform the above have also been studied. For example, a tandem structure in which a plurality of organic EL units that emit different colors is stacked via a conductive layer has been proposed (see Patent Document 3).

特許第3189438号公報Japanese Patent No. 3189438 米国特許第5,703,436号明細書US Pat. No. 5,703,436 米国特許第6,337,492号明細書US Pat. No. 6,337,492 特許第2949230号公報Japanese Patent No. 2949230

前述のタンデム構造体において、複数の有機ELユニット間に配設される導電層は、電荷発生層の機能を有するものであり、単層構造、およびp−n接合を形成する二層構造であることが開示されている。この二層構造における第1層の材料として、ITOのような透明導電性酸化物および金属が開示されており、第2層の材料としてITO、金属、ダイアモンド状炭素(DLC)、銅フタロシアニン、アルミニウムキレート化合物(Alqなど)が開示されている。しかしながら、ITOのような透明導電性酸化物および金属を有機ELユニット間に配設することは、有機ELユニットを構成する層へのダメージの問題がある。また、Alqはp型材料として機能することができない。したがって銅フタロシアニンが有望であるが、銅フタロシアニンは可視光を吸収して光学的に不利になるという問題点が存在する。 In the above tandem structure, the conductive layer disposed between the plurality of organic EL units has a function of a charge generation layer, and has a single-layer structure and a two-layer structure that forms a pn junction. It is disclosed. As the material of the first layer in this two-layer structure, a transparent conductive oxide and metal such as ITO are disclosed, and as the material of the second layer, ITO, metal, diamond-like carbon (DLC), copper phthalocyanine, aluminum Chelate compounds (such as Alq 3 ) are disclosed. However, disposing a transparent conductive oxide such as ITO and a metal between the organic EL units has a problem of damage to the layers constituting the organic EL unit. Also, Alq 3 cannot function as a p-type material. Therefore, although copper phthalocyanine is promising, copper phthalocyanine has a problem that it absorbs visible light and becomes optically disadvantageous.

したがって、可視光の吸収がないまたは可視光の吸収が少ない材料を用いて、有機ELユニットを構成する層へダメージを与えることなく配設することができる、p−n接合を形成する二層構造の電荷発生層に対する要求が存在する。   Therefore, a two-layer structure forming a pn junction that can be disposed without damaging the layers constituting the organic EL unit using a material that does not absorb visible light or has little visible light absorption. There is a need for a charge generation layer.

本発明の有機EL素子は、陽極と陰極との間に、少なくとも正孔輸送層、有機発光層および電子輸送層を含む少なくとも2つの有機ELユニットと、フタロシアニン化合物を含むn型電荷発生層およびフタロシアニン化合物を含むp型電荷発生層の積層体である電荷発生複合層とを含む有機EL素子であって、前記電荷発生複合層は前記有機ELユニットの間に配設されていることを特徴とする。n型電荷発生層はアンチモンフタロシアニン化合物を含むことが望ましく、p型電荷発生層はチタニルフタロシアニンを含むことが望ましい。ここで、前述の少なくとも2つの有機ELユニットが、それぞれ異なる波長域の光を発光してもよい。この場合には、少なくとも2つの有機ELユニットの中で最も光の取出側に近い有機ELユニットが、赤色光を発光することが望ましい。本発明の有機EL素子は、白色光を放射することが可能である。   The organic EL device of the present invention includes at least two organic EL units including at least a hole transport layer, an organic light emitting layer and an electron transport layer between an anode and a cathode, an n-type charge generation layer including a phthalocyanine compound, and a phthalocyanine. An organic EL element including a charge generation composite layer which is a laminate of a p-type charge generation layer containing a compound, wherein the charge generation composite layer is disposed between the organic EL units. . The n-type charge generation layer preferably contains an antimony phthalocyanine compound, and the p-type charge generation layer preferably contains titanyl phthalocyanine. Here, the at least two organic EL units described above may emit light in different wavelength ranges. In this case, it is desirable that the organic EL unit closest to the light extraction side among at least two organic EL units emits red light. The organic EL device of the present invention can emit white light.

以上のような構成を採って、アンチモンフタロシアニン化合物を含むn型電荷発生層およびチタニルフタロシアニンを含むp型電荷発生層の積層体である電荷発生複合層を、複数の有機ELユニットの間に配置することによって、多段配列された有機ELユニットからの発光を効率よく得ることができる。この構成は、特に3原色を発光する白色発光有機EL素子、または補色関係にある2色を発光する白色発光有機EL素子を実現するのに有効である。3原色を発光する白色発光有機EL素子は、カラーフィルタ方式によるフルカラーディスプレイを製造するための光源部として特に有用である。   By adopting the configuration as described above, a charge generation composite layer that is a laminate of an n-type charge generation layer containing an antimony phthalocyanine compound and a p-type charge generation layer containing titanyl phthalocyanine is disposed between a plurality of organic EL units. Thus, light emission from the organic EL units arranged in multiple stages can be efficiently obtained. This configuration is particularly effective for realizing a white light-emitting organic EL element that emits three primary colors, or a white light-emitting organic EL element that emits two colors having a complementary color relationship. A white light-emitting organic EL element that emits three primary colors is particularly useful as a light source unit for manufacturing a full-color display using a color filter method.

本発明の有機EL素子は、陽極、少なくとも2つの有機ELユニット、1つまたは複数の電荷発生複合層、および陰極を含み、前記複数の有機ELユニットは、正孔輸送層、有機発光層および電子輸送層を少なくとも含み、前記1つまたは複数の電荷発生複合層のそれぞれが前記有機ELユニットの間に配置されていることを特徴とする。   The organic EL device of the present invention includes an anode, at least two organic EL units, one or more charge generation composite layers, and a cathode, and the plurality of organic EL units includes a hole transport layer, an organic light emitting layer, and an electron. It includes at least a transport layer, and each of the one or more charge generation composite layers is disposed between the organic EL units.

本発明の第1の実施態様の有機EL素子の模式断面図を図1に示す。図1の構成においては、第1電極20が陽極であり、第2電極40が陰極であり、第1有機ELユニット30aと第2有機ELユニット30bとの間に電荷発生複合層50が積層されている。   A schematic cross-sectional view of the organic EL device of the first embodiment of the present invention is shown in FIG. In the configuration of FIG. 1, the first electrode 20 is an anode, the second electrode 40 is a cathode, and a charge generation composite layer 50 is laminated between the first organic EL unit 30a and the second organic EL unit 30b. ing.

基板10として、ガラスやプラスチックなどからなる絶縁性基板、または、半導電性や導電性基板に絶縁性の薄膜を形成した基板を用いることができる。あるいはまた、ポリオレフィン、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂またはポリイミド樹脂などから形成される可撓性フィルムを、基板10として用いてもよい。基板10側から発光を取り出すボトムエミッション方式を採用する場合、基板10は可視光透過率に優れていることが好ましい。この目的のためには、ガラス基板、各種プラスチックからなる基板、または可撓性フィルムを用いることが望ましい。また、後述するようなアクティブマトリクス駆動を行う場合には、基板10上にTFTなどのスイッチング素子を設けてもよい。   As the substrate 10, an insulating substrate made of glass, plastic, or the like, or a substrate in which an insulating thin film is formed on a semiconductive or conductive substrate can be used. Alternatively, a flexible film formed from polyolefin, acrylic resin, polyester resin, polyimide resin, or the like may be used as the substrate 10. In the case of adopting a bottom emission method in which light emission is extracted from the substrate 10 side, the substrate 10 is preferably excellent in visible light transmittance. For this purpose, it is desirable to use a glass substrate, a substrate made of various plastics, or a flexible film. In addition, when active matrix driving as described later is performed, a switching element such as a TFT may be provided on the substrate 10.

第1電極20は、陽極または陰極のいずれであってもよい。図1に示した構成では第1電極20は陽極である。ボトムエミッション方式を採る場合には、第1電極20に可視光透過性を有することが要求されるので、SnO、In、ITO、IZO、ZnO:Alなどの透明導電性金属酸化物が用いられる。なお、本発明において「可視光透過性を有する」とは、波長400〜800nmの光に対して50%以上の透過率を有することを意味する。より好ましくは波長400〜800nmの光に対して85%以上の透過率を有することが望ましい。第1電極20を陰極として用いる場合には、電子の注入効率を向上させるために、有機ELユニットに後述する電子注入層を設けて第1電極20に接触させることが好ましい。 The first electrode 20 may be either an anode or a cathode. In the configuration shown in FIG. 1, the first electrode 20 is an anode. In the case of adopting the bottom emission method, the first electrode 20 is required to have visible light transparency, so that transparent conductive metal oxides such as SnO 2 , In 2 O 3 , ITO, IZO, and ZnO: Al are used. Is used. In the present invention, “having visible light transparency” means having a transmittance of 50% or more with respect to light having a wavelength of 400 to 800 nm. More preferably, it has a transmittance of 85% or more for light having a wavelength of 400 to 800 nm. When the first electrode 20 is used as a cathode, it is preferable to provide an electron injection layer (to be described later) in the organic EL unit so as to contact the first electrode 20 in order to improve electron injection efficiency.

基板10の反対側から発光を取り出すトップエミッション方式を採用する場合、第1電極を、高反射率の金属(Al,Ag,Mo,Wなどの金属またはそれらの合金、NiP、NiB、CrP、CrBなどのアモルファス金属または合金、あるいはNiAlなどの微結晶性合金)を用いて形成して、有機ELユニット30のそれぞれにて発光される光を反射させることが望ましい。トップエミッション方式を採用し、かつ第1電極20を陽極として使用する場合には、正孔の注入効率を向上させるために、高反射率の金属の上に、仕事関数が大きなSnO、In、ITO、IZO、ZnO:Alなどの透明導電性金属酸化物を積層した複層構造とすることが望ましい。この場合、高反射率の金属は、透明導電性金属酸化物より抵抗率が低いので補助電極としても機能する。第1電極20を陰極として用いる場合には、電子の注入効率を向上させるために、有機ELユニットに後述する電子注入層を設けて第1電極20に接触させることが好ましい。あるいはまた、Li、Na、K、またはCsなどのアルカリ金属、Ba、Ca、Srなどのアルカリ土類金属またはそれらを含む合金、あるいは希土類金属を用いて陰極として用いる第1電極20を形成してもよい。 When adopting a top emission method in which light emission is extracted from the opposite side of the substrate 10, the first electrode is made of a highly reflective metal (such as Al, Ag, Mo, W, or an alloy thereof, NiP, NiB, CrP, CrB). It is desirable to reflect the light emitted by each of the organic EL units 30 by using an amorphous metal or alloy such as NiAl or a microcrystalline alloy such as NiAl. When the top emission method is employed and the first electrode 20 is used as an anode, SnO 2 , In 2 having a high work function is formed on a highly reflective metal in order to improve hole injection efficiency. It is desirable to have a multilayer structure in which transparent conductive metal oxides such as O 3 , ITO, IZO, and ZnO: Al are stacked. In this case, the metal having high reflectivity also functions as an auxiliary electrode because the resistivity is lower than that of the transparent conductive metal oxide. When the first electrode 20 is used as a cathode, it is preferable to provide an electron injection layer (to be described later) in the organic EL unit so as to contact the first electrode 20 in order to improve electron injection efficiency. Alternatively, the first electrode 20 used as a cathode is formed using an alkali metal such as Li, Na, K, or Cs, an alkaline earth metal such as Ba, Ca, or Sr or an alloy containing them, or a rare earth metal. Also good.

第2電極40は、陽極または陰極のいずれであってもよい。図1に示した構成では第2電極40は陰極である。ボトムエミッション方式を採用する場合、第2電極40を高反射率の金属を用いて形成して、有機ELユニット30のそれぞれにて発光される光を基板10の方向へ反射させることが望ましい。第2電極40を陰極として用いる場合には、電子の注入効率を向上させるために、有機ELユニットに後述する電子注入層を設けて第2電極40に接触させることが好ましい。あるいはまた、Li、Na、K、またはCsなどのアルカリ金属、Ba、Ca、Srなどのアルカリ土類金属またはそれらを含む合金、あるいは希土類金属を用いて陰極として用いる第2電極40を形成してもよい。   The second electrode 40 may be either an anode or a cathode. In the configuration shown in FIG. 1, the second electrode 40 is a cathode. When employing the bottom emission method, it is desirable to form the second electrode 40 using a metal having a high reflectivity and reflect light emitted from each of the organic EL units 30 in the direction of the substrate 10. When the second electrode 40 is used as a cathode, it is preferable to provide an electron injection layer (to be described later) in the organic EL unit so as to contact the second electrode 40 in order to improve the electron injection efficiency. Alternatively, the second electrode 40 used as a cathode is formed using an alkali metal such as Li, Na, K, or Cs, an alkaline earth metal such as Ba, Ca, or Sr or an alloy containing them, or a rare earth metal. Also good.

第2電極40を陽極として用いる場合には、第2電極40を前述の透明導電性金属酸化物と高反射率の金属との複層構造とし、透明導電性金属酸化物を有機ELユニット30と接触させて、正孔の注入効率を向上させることが望ましい。   When the second electrode 40 is used as an anode, the second electrode 40 has a multilayer structure of the above-described transparent conductive metal oxide and a highly reflective metal, and the transparent conductive metal oxide is formed with the organic EL unit 30. It is desirable to improve the hole injection efficiency by making contact.

一方、トップエミッション方式を採用する場合には、第2電極40を、可視光透過性を有する透明導電性金属酸化物から形成することが望ましい。トップエミッション方式を採用し、かつ第2電極40を陰極として用いる場合には、電子の注入効率を向上させるために、有機ELユニットに後述する電子注入層を設けて第2電極40に接触させることが好ましい。   On the other hand, when the top emission method is adopted, it is desirable to form the second electrode 40 from a transparent conductive metal oxide having visible light permeability. When the top emission method is employed and the second electrode 40 is used as a cathode, an electron injection layer (to be described later) is provided on the organic EL unit to be in contact with the second electrode 40 in order to improve electron injection efficiency. Is preferred.

第1電極20および第2電極40は、蒸着、スパッタなどの当該技術において知られている任意の方法で形成することができる。   The first electrode 20 and the second electrode 40 can be formed by any method known in the art such as vapor deposition and sputtering.

本発明において、第1電極20および第2電極40のそれぞれを複数のストライプ形状部分電極から形成して、パッシブマトリクス駆動を行うようにしてもよい。この場合、第1電極20のストライプ形状部分電極の延びる方向は、第2電極40のストライプ形状部分電極の延びる方向と交差し、好ましくは直交する。あるいはまた、前述のように基板10表面に複数のスイッチング素子(TFTなど)を設け、複数のスイッチング素子に1対1で対応する複数の部分電極から第1電極20を構成して、アクティブマトリクス駆動を行うようにしてもよい。この場合には第2電極40は一体型の電極として形成される。   In the present invention, each of the first electrode 20 and the second electrode 40 may be formed from a plurality of stripe-shaped partial electrodes to perform passive matrix driving. In this case, the direction in which the stripe-shaped partial electrode of the first electrode 20 extends intersects the direction in which the stripe-shaped partial electrode of the second electrode 40 extends, and is preferably orthogonal. Alternatively, as described above, a plurality of switching elements (TFTs, etc.) are provided on the surface of the substrate 10, and the first electrode 20 is configured from a plurality of partial electrodes corresponding to the plurality of switching elements on a one-to-one basis, thereby driving the active matrix. May be performed. In this case, the second electrode 40 is formed as an integrated electrode.

有機ELユニット30のそれぞれ(図1における第1有機ELユニット30aおよび第2有機ELユニット30b)は、少なくとも、正孔輸送層31、有機発光層32および電子輸送層33を含み、必要に応じて、正孔注入層および/または電子注入層をさらに含んでもよい。図1においては、第1電極20を陽極、第2電極40を陰極とする構成が例示されており、第1有機ELユニット30aおよび第2有機ELユニット30bともに、正孔輸送層(31a,31b)/有機発光層(32a,32b)/電子輸送層(33a,33b)の層構成を有する。第1電極20を陰極、第2電極40を陽極とする構成を採用する場合、有機ELユニット30の各構成層の積層順序が逆になることは、当業者であれば容易に理解するであろう。有機ELユニットの各構成層の形成には、当該技術で知られている任意の方法を用いることができるが、通常は真空蒸着法が用いられる。   Each of the organic EL units 30 (the first organic EL unit 30a and the second organic EL unit 30b in FIG. 1) includes at least a hole transport layer 31, an organic light emitting layer 32, and an electron transport layer 33, as necessary. Further, a hole injection layer and / or an electron injection layer may be further included. FIG. 1 illustrates a configuration in which the first electrode 20 is an anode and the second electrode 40 is a cathode, and both the first organic EL unit 30a and the second organic EL unit 30b have hole transport layers (31a, 31b). ) / Organic light emitting layer (32a, 32b) / electron transport layer (33a, 33b). Those skilled in the art will readily understand that when the configuration in which the first electrode 20 is a cathode and the second electrode 40 is an anode is adopted, the stacking order of the constituent layers of the organic EL unit 30 is reversed. Let's go. Arbitrary methods known in the art can be used for forming each constituent layer of the organic EL unit, but a vacuum deposition method is usually used.

正孔輸送層32は、トリアリールアミン部分構造、カルバゾール部分構造、オキサジアゾール部分構造を有する材料(たとえばTPD、α−NPD、PBD、m−MTDATAなど)を用いて形成することができる。   The hole transport layer 32 can be formed using a material having a triarylamine partial structure, a carbazole partial structure, or an oxadiazole partial structure (for example, TPD, α-NPD, PBD, m-MTDATA, etc.).

有機発光層32の材料は、所望する色調に応じて選択することが可能であり、例えば青色から青緑色の発光を得るためには、ベンゾチアゾール系、ベンゾイミダゾール系、ベンゾオキサゾール系などの蛍光増白剤、スチリルベンゼン系化合物、芳香族ジメチリデイン系化合物などを使用することが可能である。あるいはまた、前述の材料をホスト材料として用い、これにドーパントを添加することによって有機発光層32を形成してもよい。ドーパントとして用いることができる材料としては、たとえばレーザ色素としての使用が知られているクマリン誘導体(たとえば、クマリン6など)、ペリレン、ルブレン、キナクリドン類、DCM、金属ポルフィリン錯体(たとえば、PtOEPなど)などを用いることができる。   The material of the organic light emitting layer 32 can be selected according to a desired color tone. For example, in order to obtain light emission from blue to blue-green, fluorescence enhancement such as benzothiazole, benzimidazole, and benzoxazole is possible. It is possible to use whitening agents, styrylbenzene compounds, aromatic dimethylidyne compounds, and the like. Alternatively, the organic light emitting layer 32 may be formed by using the above-mentioned material as a host material and adding a dopant thereto. Examples of materials that can be used as the dopant include coumarin derivatives (eg, coumarin 6) that are known to be used as laser dyes, perylene, rubrene, quinacridones, DCM, metal porphyrin complexes (eg, PtOEP), and the like. Can be used.

Figure 0004513060
Figure 0004513060

電子輸送層33は、PBD、TPOBのようなオキサジアゾール誘導体;TAZのようなトリアゾール誘導体;トリアジン誘導体;フェニルキノキサリン類;BMB−2T、BMB−3Tのようなチオフェン誘導体;アルミニウムトリス(8−キノリノラート)(Alq)のようなアルミニウム錯体などを用いて形成することができる。電子輸送層33の膜厚は、駆動電圧および透明性等を考慮して適宜選択することができるが、通常の場合には40nm以下であることが好ましい。 The electron transport layer 33 includes an oxadiazole derivative such as PBD and TPOB; a triazole derivative such as TAZ; a triazine derivative; a phenylquinoxaline; a thiophene derivative such as BMB-2T and BMB-3T; ) (Alq 3 ) or an aluminum complex. The film thickness of the electron transport layer 33 can be appropriately selected in consideration of the driving voltage, transparency, and the like, but in a normal case, it is preferably 40 nm or less.

正孔注入層の材料としては、フタロシアニン(Pc)類(銅フタロシアニン(CuPc)などを含む)またはインダンスレン系化合物などを用いることができる。   As a material for the hole injection layer, phthalocyanine (Pc) (including copper phthalocyanine (CuPc)) or indanthrene compounds can be used.

電子注入層の材料としては、Li、Na、K、またはCsなどのアルカリ金属、Ba、Ca、Srなどのアルカリ土類金属またはそれらを含む合金、希土類金属、あるいはそれら金属のフッ化物などを用いることができるが、それらに限定されるものではない。あるいはまた、アルカリ金属ないしアルカリ土類金属をドープしたアルミニウムのキノリノール錯体を用いてもよい。本発明の構成においては、電子注入効率の改善の観点から、電子注入層を設けることが好ましい。電子注入層の膜厚は、駆動電圧および透明性等を考慮して適宜選択することができるが、通常の場合には10nm以下であることが好ましい。   As a material for the electron injection layer, an alkali metal such as Li, Na, K, or Cs, an alkaline earth metal such as Ba, Ca, or Sr or an alloy containing them, a rare earth metal, or a fluoride of these metals is used. Can be, but is not limited to. Alternatively, an aluminum quinolinol complex doped with an alkali metal or an alkaline earth metal may be used. In the configuration of the present invention, it is preferable to provide an electron injection layer from the viewpoint of improving the electron injection efficiency. The film thickness of the electron injection layer can be appropriately selected in consideration of the driving voltage, transparency, and the like, but in a normal case, it is preferably 10 nm or less.

有機ELユニット30を構成するそれぞれの層は、蒸着(抵抗加熱または電子ビーム加熱)などの当該技術において知られている任意の手段を用いて形成することができる。   Each layer constituting the organic EL unit 30 can be formed by using any means known in the art such as vapor deposition (resistance heating or electron beam heating).

電荷発生複合層50は、電子発生層として機能するn型電荷発生層51と、正孔発生層として機能するp型電荷発生層52とから構成される。電荷発生複合層50は、有機ELユニット30の間に配置される。n型電荷発生層51は、一方の有機ELユニットの電子輸送層または存在する場合には電子注入層と接触して配置される。p型電荷発生層は、他方の有機ELユニットの正孔輸送層または存在する場合には正孔注入層と接触して配置される。図1の構成において、電荷発生複合層50は、第1有機ELユニット30aと第2有機ELユニット30bとの間に配置され、n型電荷発生層51は第1有機ELユニット30aの電子輸送層33aに接触しており、p型電荷発生層52は第2有機ELユニット30bの正孔注入層31bと接触している。   The charge generation composite layer 50 includes an n-type charge generation layer 51 that functions as an electron generation layer and a p-type charge generation layer 52 that functions as a hole generation layer. The charge generation composite layer 50 is disposed between the organic EL units 30. The n-type charge generation layer 51 is disposed in contact with the electron transport layer of one organic EL unit or the electron injection layer when present. The p-type charge generation layer is arranged in contact with the hole transport layer of the other organic EL unit or, if present, the hole injection layer. In the configuration of FIG. 1, the charge generation composite layer 50 is disposed between the first organic EL unit 30a and the second organic EL unit 30b, and the n-type charge generation layer 51 is the electron transport layer of the first organic EL unit 30a. The p-type charge generation layer 52 is in contact with the hole injection layer 31b of the second organic EL unit 30b.

n型電荷発生層51は、n型半導性を有するアンチモンフタロシアニン化合物から形成される。本発明において用いられるアンチモンフタロシアニン化合物は、式(I)の構造を有するジハロゲン(フタロシアニナト)アンチモン(V)ラジカルアニオンである(特許文献4参照)。   The n-type charge generation layer 51 is formed from an antimony phthalocyanine compound having n-type semiconductivity. The antimony phthalocyanine compound used in the present invention is a dihalogen (phthalocyaninato) antimony (V) radical anion having the structure of the formula (I) (see Patent Document 4).

Figure 0004513060
Figure 0004513060

式中、XはCl、Br、Iを表し、好ましくはClである。また、配位子であるフタロシアニンは、式(I)の化合物の合成を妨げないことを条件として、炭化水素基、アルコキシ基などの置換基を有していてもよい。式(I)の化合物は、対応するジハロゲン(フタロシアニナト)アンチモン(V)カチオンの、電解的1電子還元または化学的1電子還元(たとえば金属銀を用いる)により調整することができる(特許文献4参照)。式(I)の化合物は、可視領域(特に400〜600nm)において、銅フタロシアニンよりも優れた光透過性を有する。本発明においては、ジクロロ(フタロシアニナト)アンチモン(V)ラジカルアニオンを用いることが最も好ましい。n型電荷発生層51は、充分な電子発生能力と高い可視光透過性を両立するために、5〜30nmの膜厚を有することが望ましい。   In the formula, X represents Cl, Br, or I, preferably Cl. Moreover, the phthalocyanine which is a ligand may have a substituent such as a hydrocarbon group or an alkoxy group, provided that the synthesis of the compound of the formula (I) is not hindered. The compound of the formula (I) can be prepared by electrolytic one-electron reduction or chemical one-electron reduction (for example, using metallic silver) of the corresponding dihalogen (phthalocyaninato) antimony (V) cation (Patent Document) 4). The compound of the formula (I) has a light transmittance superior to copper phthalocyanine in the visible region (particularly 400 to 600 nm). In the present invention, it is most preferable to use a dichloro (phthalocyaninato) antimony (V) radical anion. The n-type charge generation layer 51 preferably has a thickness of 5 to 30 nm in order to achieve both sufficient electron generation capability and high visible light transmittance.

p型電荷発生層52は、p型半導性を有するフタロシアニン化合物から形成される。また、可視領域(特に400〜600nm)において、優れた光透過性を有することが望ましい。本発明のp型電荷発生層52において用いられるフタロシアニン化合物は、好ましくは、式(II)の構造を有するチタニルフタロシアニンである。配位子であるフタロシアニンは、炭化水素基、アルコキシ基などの置換基を有していてもよい。   The p-type charge generation layer 52 is formed from a phthalocyanine compound having p-type semiconductivity. In addition, it is desirable to have excellent light transmittance in the visible region (particularly 400 to 600 nm). The phthalocyanine compound used in the p-type charge generation layer 52 of the present invention is preferably titanyl phthalocyanine having the structure of the formula (II). The phthalocyanine that is a ligand may have a substituent such as a hydrocarbon group or an alkoxy group.

Figure 0004513060
Figure 0004513060

式(II)の化合物は、可視領域(特に400〜600nm)において、銅フタロシアニンよりも優れた光透過性を有する。p型電荷発生層52は、充分な正孔発生能力と高い可視光透過性を両立するために、5〜20nmの膜厚を有することが望ましい。   The compound of the formula (II) has a light transmittance superior to copper phthalocyanine in the visible region (particularly 400 to 600 nm). The p-type charge generation layer 52 desirably has a thickness of 5 to 20 nm in order to achieve both sufficient hole generation capability and high visible light transmittance.

電荷発生複合層50を形成するn型電荷発生層51およびp型電荷発生層52は、蒸着、スパッタなどの当該技術において知られている任意の方法で形成することができる。また、図1においては、第1電極20を陽極、第2電極40を陰極とする構成が例示されている。第1電極20を陰極、第2電極40を陽極とする構成を採用する場合、n型電荷発生層51およびp型電荷発生層52の積層順序が逆になることは、当業者であれば容易に理解するであろう。   The n-type charge generation layer 51 and the p-type charge generation layer 52 that form the charge generation composite layer 50 can be formed by any method known in the art, such as vapor deposition and sputtering. Further, FIG. 1 illustrates a configuration in which the first electrode 20 is an anode and the second electrode 40 is a cathode. When employing a configuration in which the first electrode 20 is a cathode and the second electrode 40 is an anode, it is easy for those skilled in the art to reverse the stacking order of the n-type charge generation layer 51 and the p-type charge generation layer 52. Will understand.

本実施態様において、第1有機ELユニット30aの有機発光層32aと、第2有機ELユニット30bの有機発光層32bとが、異なる波長の光、より好ましくは補色関係にある2つの波長の光を放出するように形成することが好ましい。たとえば、一方が青色光を発光し、他方が赤色光を発光すれば、素子全体として白色光が放射される。さらに、より好ましくは、光の取出側に近い有機ELユニットが赤色光を発光し、他方の有機ELユニットが青色光を発光する。たとえば、図1の構成において、第1電極20が透明であり、第2電極が反射性である場合、第1有機ELユニット30aが赤色光を発光し、第2有機ELユニット30bが青色光を発光する。このような構成とすることにより、第1有機ELユニット30aが発した赤色光が、電荷発生複合層50を透過することなしに外部に取り出されるので、赤色光の取出効率を向上させることができる。   In this embodiment, the organic light emitting layer 32a of the first organic EL unit 30a and the organic light emitting layer 32b of the second organic EL unit 30b emit light of different wavelengths, more preferably light of two wavelengths having a complementary color relationship. It is preferable to form so as to release. For example, if one emits blue light and the other emits red light, white light is emitted as the entire element. More preferably, the organic EL unit close to the light extraction side emits red light, and the other organic EL unit emits blue light. For example, in the configuration of FIG. 1, when the first electrode 20 is transparent and the second electrode is reflective, the first organic EL unit 30a emits red light and the second organic EL unit 30b emits blue light. Emits light. By adopting such a configuration, the red light emitted from the first organic EL unit 30a is extracted outside without passing through the charge generation composite layer 50, so that the red light extraction efficiency can be improved. .

なお、図1の構成において、第1電極20を陰極、第2電極40を陽極として用いる場合には、各有機ELユニットおよび電荷発生複合層中の積層構造の順序を逆転すればよいことは、当業者にとって明らかであろう。   In the configuration of FIG. 1, when the first electrode 20 is used as a cathode and the second electrode 40 is used as an anode, it is only necessary to reverse the order of the stacked structure in each organic EL unit and the charge generation composite layer. It will be apparent to those skilled in the art.

また、本発明の有機EL素子は、3つ以上の有機ELユニットと2つ以上の電荷発生複合層を有してもよく、ここで電荷発生複合層のそれぞれは2つの有機ELユニットの間に配置される。3つの有機ELユニットおよび2つの電荷発生複合層を有する本発明の第2の実施態様の有機EL素子の模式断面図を、図2に示す。図2の構成においては、第1電極20が陽極であり、第2電極40が陰極であり、第1有機ELユニット30aと第2有機ELユニット30bとの間に第1電荷発生複合層50aが積層されており、第2有機ELユニット30bと第3有機ELユニット30cとの間に第2電荷発生複合層50bが積層されている。   Further, the organic EL element of the present invention may have three or more organic EL units and two or more charge generation composite layers, wherein each of the charge generation composite layers is between two organic EL units. Be placed. A schematic cross-sectional view of the organic EL device of the second embodiment of the present invention having three organic EL units and two charge generation composite layers is shown in FIG. In the configuration of FIG. 2, the first electrode 20 is an anode, the second electrode 40 is a cathode, and a first charge generation composite layer 50a is provided between the first organic EL unit 30a and the second organic EL unit 30b. The second charge generation composite layer 50b is laminated between the second organic EL unit 30b and the third organic EL unit 30c.

第1電極20、第2電極40、それぞれの有機ELユニット30(a,b,c)、およびそれぞれの電荷発生複合層50(a,b)は、第1の態様に記載のものと同様である。   The first electrode 20, the second electrode 40, the respective organic EL units 30 (a, b, c), and the respective charge generation composite layers 50 (a, b) are the same as those described in the first embodiment. is there.

本実施態様においても、それぞれの有機ELユニット30の有機発光層が、異なる波長の光を発光してもよい。より好ましくは、有機ELユニット30のそれぞれが赤色領域、緑色領域および青色領域のいずれかの光を発光して、有機EL素子全体として、赤色、緑色および青色の3波長域の成分をバランスよく含む白色光を発光するようにされる。このような構成は、カラーフィルタ方式を用いるフルカラーディスプレイの光源部として特に有用である。たとえば、第1有機ELユニット30aが赤色光を、第2有機ELユニット30bが緑色光を、第3有機ELユニット30cが青色光を発光するようにしてもよい。いずれのユニットがいずれの波長域の光を発光するかについては特に制限はないが、光の取出側に最も近い有機ELユニットが赤色光を発光することが好ましい。このような構成とすることにより、電荷発生複合層50を透過させることなしに赤色光を外部に取り出されるので、赤色光の取出効率を向上させることができる。   Also in this embodiment, the organic light emitting layer of each organic EL unit 30 may emit light having different wavelengths. More preferably, each of the organic EL units 30 emits light in one of the red region, the green region, and the blue region, and the organic EL element as a whole includes components in three wavelength regions of red, green, and blue in a balanced manner. It emits white light. Such a configuration is particularly useful as a light source unit of a full color display using a color filter method. For example, the first organic EL unit 30a may emit red light, the second organic EL unit 30b may emit green light, and the third organic EL unit 30c may emit blue light. There is no particular limitation as to which unit emits light in which wavelength range, but it is preferable that the organic EL unit closest to the light extraction side emits red light. With such a configuration, the red light can be extracted outside without passing through the charge generation composite layer 50, so that the red light extraction efficiency can be improved.

[実施例1]
図1の構造を有する本発明に基づく有機EL発光素子を以下の手順により作製した。最初に、ガラス基板10上に、室温において、DCスパッタ法により膜厚200nmのIn−Zn酸化物膜を堆積させて、陽極として用いる第1電極20を得た。スパッタターゲットにはIn−Zn酸化物焼成ターゲットを用い、スパッタガスとしてArおよび酸素の混合ガスを用いた。
[Example 1]
An organic EL light emitting device according to the present invention having the structure of FIG. 1 was produced by the following procedure. First, an In—Zn oxide film having a thickness of 200 nm was deposited on a glass substrate 10 at room temperature by a DC sputtering method to obtain a first electrode 20 used as an anode. An In—Zn oxide firing target was used as the sputtering target, and a mixed gas of Ar and oxygen was used as the sputtering gas.

引き続いて、前記第1電極20を形成した基板10を抵抗加熱蒸着装置内に装着し、正孔輸送層31a、有機発光層32aおよび電子輸送層33aを真空を破らずに順次成膜して第1有機ELユニット30aを形成した。成膜に際して真空槽内圧は1×10−4Paまで減圧した。正孔輸送層31aとして、膜厚20nmの4,4’−ビス[N−(2−ナフチル)−N−フェニルアミノ]ビフェニル(α−NPD)を積層した。有機発光層32aとして、膜厚20nmの4,4’−ビス(2,2’−ジフェニルビニル)ビフェニル(DPVBi)を積層した。有機発光層32aの積層中、ドーパントとして、体積比で5%のペリレンを同時蒸着した。電子輸送層33aとして、膜厚20nmのAlqを積層した。 Subsequently, the substrate 10 on which the first electrode 20 is formed is mounted in a resistance heating vapor deposition apparatus, and the hole transport layer 31a, the organic light emitting layer 32a, and the electron transport layer 33a are sequentially formed without breaking the vacuum. One organic EL unit 30a was formed. During film formation, the internal pressure of the vacuum chamber was reduced to 1 × 10 −4 Pa. As the hole transport layer 31a, 4,4′-bis [N- (2-naphthyl) -N-phenylamino] biphenyl (α-NPD) having a thickness of 20 nm was stacked. As the organic light emitting layer 32a, 4,4′-bis (2,2′-diphenylvinyl) biphenyl (DPVBi) having a thickness of 20 nm was stacked. During the lamination of the organic light emitting layer 32a, 5% perylene by volume was co-deposited as a dopant. As the electron transport layer 33a, 20 nm-thick Alq 3 was laminated.

次に、真空を破ることなしに、ジクロロ(フタロシアニト)アンチモン(V)ラジカルアニオン(式(I)の化合物(X=Cl))を蒸着法により積層して膜厚10nmのn型電荷発生層51を形成し、引き続いてチタニルフタロシアニンを蒸着法により積層して膜厚10nmのp型電荷発生層52を形成した。   Next, without breaking the vacuum, dichloro (phthalocyanite) antimony (V) radical anion (compound of formula (I) (X = Cl)) is laminated by vapor deposition to form an n-type charge generation layer 51 having a thickness of 10 nm. Subsequently, titanyl phthalocyanine was laminated by vapor deposition to form a p-type charge generation layer 52 having a thickness of 10 nm.

さらに、第1有機ELユニット30aと同様の手順を繰り返して、正孔輸送層31b、有機発光層32bおよび電子輸送層33bを有する第2有機ELユニット30bを形成した。   Furthermore, the same procedure as the first organic EL unit 30a was repeated to form the second organic EL unit 30b having the hole transport layer 31b, the organic light emitting layer 32b, and the electron transport layer 33b.

次に、真空を破ることなしに、蒸着法により膜厚200nmのMg/Ag(10:1の重量比率)層を堆積させて、陰極として用いる第2電極40を形成した。こうして得られた構造物を、グローブボックス内乾燥窒素雰囲気(酸素および水分濃度ともに10ppm以下)下において、封止ガラスとUV硬化接着剤を用いて封止して、有機EL素子を得た。本実施例の有機EL素子は、ボトムエミッション方式であり、第1および第2有機ELユニットの両方が青色光を発光するものである。   Next, without breaking the vacuum, a 200 nm-thick Mg / Ag (10: 1 weight ratio) layer was deposited by vapor deposition to form a second electrode 40 used as a cathode. The structure thus obtained was sealed with a sealing glass and a UV curable adhesive under a dry nitrogen atmosphere in the glove box (both oxygen and moisture concentrations were 10 ppm or less) to obtain an organic EL device. The organic EL element of this example is a bottom emission type, and both the first and second organic EL units emit blue light.

得られた有機EL素子は青色に発光した。この素子について、電圧−瞬間輝度特性を測定した結果、電流密度0.6×10−2A/cmで輝度642cd/mを得た。初期輝度1000cd/mを与える電流の連続通電において輝度が半減する連続通電寿命半減期間は、3000時間であった。 The obtained organic EL element emitted blue light. As a result of measuring voltage-instantaneous luminance characteristics of this device, luminance of 642 cd / m 2 was obtained at a current density of 0.6 × 10 −2 A / cm 2 . The continuous energization lifetime half-life in which the luminance is reduced by half in continuous energization of current giving an initial luminance of 1000 cd / m 2 was 3000 hours.

[比較例1]
第2有機ユニット30bの形成をしなかったたことを除いて、実施例1の手順を繰り返して有機EL素子を得た。得られた有機EL素子は、1個の有機ELユニットを有する従来型の有機EL素子である。
[Comparative Example 1]
The procedure of Example 1 was repeated to obtain an organic EL element, except that the second organic unit 30b was not formed. The obtained organic EL element is a conventional organic EL element having one organic EL unit.

得られた有機EL素子は青色発光し、電流密度1.0×10−2A/cmで695cd/mの輝度を有した。連続通電寿命半減期間は、1500時間であった。 The obtained organic EL element emitted blue light and had a luminance of 695 cd / m 2 at a current density of 1.0 × 10 −2 A / cm 2 . The continuous energization life half-life was 1500 hours.

[実施例2]
実施例1の手順に従って、第2有機ELユニット30b以下の構造を形成した。次いで、実施例1に記載の電荷発生複合層50の形成手順を繰り返して電荷発生複合層50bを形成し、引き続いて実施例1に記載の有機ELユニット30の形成手順を繰り返して第3有機ELユニット30cを形成した。最後に、実施例1の手順に従って、第2電極40の形成を行い図2に示した構造を有する有機EL素子を得て、封止を行った。本実施例の有機EL素子は、3個の有機ELユニットを有し、第1〜第3有機ELユニット30a〜30cの全てが青色発光するものである。
[Example 2]
According to the procedure of Example 1, the structure below the second organic EL unit 30b was formed. Next, the charge generation composite layer 50 forming procedure described in the first embodiment is repeated to form the charge generation composite layer 50b, and then the organic EL unit 30 forming procedure described in the first embodiment is repeated to form the third organic EL. Unit 30c was formed. Finally, according to the procedure of Example 1, the second electrode 40 was formed to obtain an organic EL element having the structure shown in FIG. The organic EL element of the present embodiment has three organic EL units, and all of the first to third organic EL units 30a to 30c emit blue light.

得られた有機EL素子は青色発光し、電流密度0.6×10−2A/cmで948cd/mの輝度を有した。 The obtained organic EL element emitted blue light and had a luminance of 948 cd / m 2 at a current density of 0.6 × 10 −2 A / cm 2 .

[実施例3]
第1有機ELユニット30aの有機発光層32aの形成時に、ドーパントとして、ペリレンに代えて4−(ジシアノメチレン)−2−メチル−6−(p−ジメチルアミノスチリル)−4H−ピラン(DCM)を用いたこと以外は、実施例1の手順を繰り返して有機EL素子を得た。本実施例の有機EL素子は、ボトムエミッション方式であり、第1有機ELユニット30aが赤色光を発光し、第2有機ELユニット30bが青色光を発光するものである。
[Example 3]
When forming the organic light emitting layer 32a of the first organic EL unit 30a, 4- (dicyanomethylene) -2-methyl-6- (p-dimethylaminostyryl) -4H-pyran (DCM) is used as a dopant instead of perylene. Except that it was used, the procedure of Example 1 was repeated to obtain an organic EL device. The organic EL element of the present embodiment is a bottom emission type, in which the first organic EL unit 30a emits red light and the second organic EL unit 30b emits blue light.

得られた有機EL素子の発光は、CIE XYZ表色系において色度(x,y)=(0.36,0.40)を有する白色光であった。本実施例において、第1有機ELユニット30aにおいて発光される赤色光が電荷発生複合層を透過することなく外部へと放射されるために、電荷発生複合層による600nm以上の長波長の吸収がなく、所望の色度を得ることができた。   The light emission of the obtained organic EL element was white light having chromaticity (x, y) = (0.36, 0.40) in the CIE XYZ color system. In this embodiment, since the red light emitted from the first organic EL unit 30a is emitted to the outside without passing through the charge generation composite layer, the charge generation composite layer does not absorb longer wavelengths of 600 nm or more. The desired chromaticity could be obtained.

[実施例4]
第1有機ELユニット30aの有機発光層32aの形成時に、ドーパントとして、ペリレンに代えて4−(ジシアノメチレン)−2−メチル−6−(p−ジメチルアミノスチリル)−4H−ピラン(DCM)を用い、第2有機ELユニット30bの有機発光層32bの形成時に、ドーパントとして、ペリレンに代えてクマリン6を用いたこと以外は、実施例2の手順を繰り返して有機EL素子を得た。本実施例の有機EL素子は、ボトムエミッション方式であり、第1有機ELユニット30aが赤色光を発光し、第2有機ELユニット30bが緑色光を発光し、第3有機ELユニット30cが青色光を発光するものである。
[Example 4]
When forming the organic light emitting layer 32a of the first organic EL unit 30a, 4- (dicyanomethylene) -2-methyl-6- (p-dimethylaminostyryl) -4H-pyran (DCM) is used as a dopant instead of perylene. The organic EL device was obtained by repeating the procedure of Example 2 except that coumarin 6 was used instead of perylene as a dopant when forming the organic light emitting layer 32b of the second organic EL unit 30b. The organic EL element of the present embodiment is a bottom emission method, the first organic EL unit 30a emits red light, the second organic EL unit 30b emits green light, and the third organic EL unit 30c emits blue light. Is emitted.

得られた有機EL素子の発光は、CIE XYZ表色系において色度(x,y)=(0.30,0.32)を有する白色光であった。本実施例において、第2有機ELユニット30bにおいて発光される緑色光の電荷発生複合層50aによる吸収は少なく、所望の色度を得ることができた。   The light emission of the obtained organic EL device was white light having chromaticity (x, y) = (0.30, 0.32) in the CIE XYZ color system. In the present example, the green light emitted from the second organic EL unit 30b was hardly absorbed by the charge generation composite layer 50a, and a desired chromaticity could be obtained.

実施例1および2と比較例1との結果から明らかなように、本発明の多段構成の有機EL素子は、従来型の有機EL素子に比較してより少ない電流密度で同等またはそれ以上の輝度を与えており、発光効率が高いことが分かる。また、実施例1と比較例1との比較から、本発明の多段構成の有機EL素子は従来型の有機EL素子よりも長い寿命を有することが分かる。これは発光効率の向上に伴って電流密度を低下させることができたことによると考えている。   As is clear from the results of Examples 1 and 2 and Comparative Example 1, the organic EL element having a multistage structure according to the present invention has a luminance equal to or higher than that of the conventional organic EL element with a smaller current density. It can be seen that the luminous efficiency is high. Further, from comparison between Example 1 and Comparative Example 1, it can be seen that the multi-stage organic EL element of the present invention has a longer life than the conventional organic EL element. This is thought to be due to the fact that the current density could be reduced as the luminous efficiency improved.

また、実施例3および4に示すように、それぞれの有機ELユニットに異なるドーパントを添加することにより、それぞれの有機ELユニットから異なる色の光を得ることができ、素子全体として多色発光型有機EL素子を得ることができた。   Further, as shown in Examples 3 and 4, by adding different dopants to each organic EL unit, light of different colors can be obtained from each organic EL unit, and the entire device is a multicolor light emitting organic type. An EL element could be obtained.

2つの有機ELユニットを有する本発明の第1の実施態様の有機EL素子の構造を示す模式的断面図である。It is typical sectional drawing which shows the structure of the organic EL element of the 1st embodiment of this invention which has two organic EL units. 3つの有機ELユニットを有する本発明の第2の実施態様の有機EL素子の構造を示す模式的断面図である。It is typical sectional drawing which shows the structure of the organic EL element of the 2nd embodiment of this invention which has three organic EL units. 従来技術の有機EL素子の構造を示す模式的断面図である。It is typical sectional drawing which shows the structure of the organic EL element of a prior art.

符号の説明Explanation of symbols

10 基板
20 第1電極
30(a,b,c) 有機ELユニット
31(a,b,c) 正孔輸送層
32(a,b,c) 有機発光層
33(a,b,c) 電子輸送層
40 第2電極
50(a,b) 電荷発生複合層
51(a,b) n型電荷発生層
52(a,b) p型電荷発生層
10 substrate 20 first electrode 30 (a, b, c) organic EL unit 31 (a, b, c) hole transport layer 32 (a, b, c) organic light emitting layer 33 (a, b, c) electron transport Layer 40 Second electrode 50 (a, b) Charge generation composite layer 51 (a, b) n-type charge generation layer 52 (a, b) p-type charge generation layer

Claims (4)

陽極と陰極との間に、少なくとも正孔輸送層、有機発光層および電子輸送層を含む少なくとも2つの有機ELユニットと、フタロシアニン化合物を含むn型電荷発生層およびフタロシアニン化合物を含むp型電荷発生層の積層体である電荷発生複合層とを含む有機EL素子であって、前記電荷発生複合層は前記有機ELユニットの間に配設されており、前記n型電荷発生層はアンチモンフタロシアニン化合物のみから形成されており、前記p型電荷発生層はチタニルフタロシアニンのみから形成されていることを特徴とする有機EL素子。 At least two organic EL units including at least a hole transport layer, an organic light emitting layer and an electron transport layer between the anode and the cathode, an n-type charge generation layer including a phthalocyanine compound, and a p-type charge generation layer including a phthalocyanine compound An organic EL element including a charge generation composite layer, wherein the charge generation composite layer is disposed between the organic EL units, and the n-type charge generation layer is composed only of an antimony phthalocyanine compound. An organic EL device , wherein the p-type charge generation layer is formed of only titanyl phthalocyanine . 前記少なくとも2つの有機ELユニットが、それぞれ異なる波長域の光を発光することを特徴とする請求項1に記載の有機EL素子。 The organic EL element according to claim 1 , wherein the at least two organic EL units emit light in different wavelength ranges. 前記少なくとも2つの有機ELユニットの中で最も光の取出側に近い有機ELユニットが、赤色光を発光することを特徴とする請求項2に記載の有機EL素子。 The organic EL element according to claim 2 , wherein the organic EL unit closest to the light extraction side among the at least two organic EL units emits red light. 前記有機EL素子が白色光を放射することを特徴とする請求項2または3に記載の有機EL素子。 The organic EL element according to claim 2, wherein the organic EL element emits white light.
JP2004258999A 2004-09-06 2004-09-06 Organic EL device Expired - Fee Related JP4513060B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004258999A JP4513060B2 (en) 2004-09-06 2004-09-06 Organic EL device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004258999A JP4513060B2 (en) 2004-09-06 2004-09-06 Organic EL device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2006073484A JP2006073484A (en) 2006-03-16
JP4513060B2 true JP4513060B2 (en) 2010-07-28

Family

ID=36153855

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2004258999A Expired - Fee Related JP4513060B2 (en) 2004-09-06 2004-09-06 Organic EL device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4513060B2 (en)

Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101234227B1 (en) * 2006-01-27 2013-02-18 삼성디스플레이 주식회사 An organic electroluminescent device
US7332860B2 (en) * 2006-03-30 2008-02-19 Eastman Kodak Company Efficient white-light OLED display with filters
KR100774200B1 (en) 2006-04-13 2007-11-08 엘지전자 주식회사 Organic Electroluminescence Device and method for fabricating the same
KR100796604B1 (en) 2006-12-15 2008-01-21 삼성에스디아이 주식회사 Organic light emitting display device and fabrication method thereof
US8766291B2 (en) * 2008-10-28 2014-07-01 The Regents Of The University Of Michigan Stacked white OLED having separate red, green and blue sub-elements
US8283054B2 (en) * 2009-04-03 2012-10-09 Global Oled Technology Llc Tandem white OLED with efficient electron transfer
US8603642B2 (en) * 2009-05-13 2013-12-10 Global Oled Technology Llc Internal connector for organic electronic devices
KR101094282B1 (en) 2009-12-04 2011-12-19 삼성모바일디스플레이주식회사 Organic light emitting diode device
EP2366753B1 (en) * 2010-03-02 2015-06-17 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Light-Emitting Element and Lighting Device
CN102201541B (en) * 2010-03-23 2015-11-25 株式会社半导体能源研究所 Light-emitting component, light-emitting device, electronic equipment and lighting device
TWI506121B (en) 2010-03-31 2015-11-01 Semiconductor Energy Lab Light-emitting element, light-emitting device, electronic device, and lighting device
KR101993760B1 (en) * 2011-02-11 2019-06-27 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 Light-emitting device and display device
JP6108664B2 (en) * 2011-04-04 2017-04-05 ローム株式会社 Organic EL device
WO2013051234A1 (en) 2011-10-04 2013-04-11 ソニー株式会社 Organic electroluminescent element
DE102012204327A1 (en) * 2012-03-19 2013-09-19 Osram Opto Semiconductors Gmbh Optoelectronic component and method for producing an optoelectronic component
WO2013145666A1 (en) 2012-03-29 2013-10-03 ソニー株式会社 Organic electroluminescent element
DE102013107113A1 (en) * 2013-07-05 2015-01-08 Osram Opto Semiconductors Gmbh Organic light emitting device and method of making an organic light emitting device

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04260048A (en) * 1991-02-15 1992-09-16 Sony Corp Electrophotographic sensitive body
JP2000095783A (en) * 1998-09-25 2000-04-04 Natl Res Inst For Metals Production of phthalocyanine radical anion
JP2002260859A (en) * 2001-02-28 2002-09-13 Matsushita Electric Ind Co Ltd Illumination device
JP2003264085A (en) * 2001-12-05 2003-09-19 Semiconductor Energy Lab Co Ltd Organic semiconductor element, organic electroluminescence element and organic solar cell
JP2003272860A (en) * 2002-03-26 2003-09-26 Junji Kido Organic electroluminescent element
JP2004235624A (en) * 2003-01-30 2004-08-19 Changchun Scientific Research Center Of Applied Chemistry Chinese Acad Of Science Heterojunction semiconductor field effect transistor and manufacturing method thereof

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04260048A (en) * 1991-02-15 1992-09-16 Sony Corp Electrophotographic sensitive body
JP2000095783A (en) * 1998-09-25 2000-04-04 Natl Res Inst For Metals Production of phthalocyanine radical anion
JP2002260859A (en) * 2001-02-28 2002-09-13 Matsushita Electric Ind Co Ltd Illumination device
JP2003264085A (en) * 2001-12-05 2003-09-19 Semiconductor Energy Lab Co Ltd Organic semiconductor element, organic electroluminescence element and organic solar cell
JP2003272860A (en) * 2002-03-26 2003-09-26 Junji Kido Organic electroluminescent element
JP2004235624A (en) * 2003-01-30 2004-08-19 Changchun Scientific Research Center Of Applied Chemistry Chinese Acad Of Science Heterojunction semiconductor field effect transistor and manufacturing method thereof

Also Published As

Publication number Publication date
JP2006073484A (en) 2006-03-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6554291B2 (en) Multilayer organic light emitting device
JP3589960B2 (en) Organic EL device
JP4329305B2 (en) Organic EL device
JP4161262B2 (en) ORGANIC ELECTROLUMINESCENT ELEMENT AND LIGHT EMITTING OR DISPLAY DEVICE USING THE SAME
JP4513060B2 (en) Organic EL device
JP4382961B2 (en) Light emitting element
JP5258166B2 (en) LIGHT EMITTING ELEMENT, LIGHT EMITTING DEVICE HAVING THE LIGHT EMITTING ELEMENT AND MANUFACTURING METHOD THEREOF
EP1633169B1 (en) Organic electroluminescent device and display
JP4343511B2 (en) Multicolor light emitting device
JP6418533B2 (en) Organic electroluminescence device
KR20130006937A (en) Organic light emitting element
JP4565922B2 (en) Organic electroluminescent device and organic electroluminescent display device
JP4927423B2 (en) Light emitting device and manufacturing method thereof
JP4565921B2 (en) Organic electroluminescent device and organic electroluminescent display device
JP4521182B2 (en) Organic electroluminescence device
KR20060122832A (en) Organic electroluminescent device and display
JP2005174675A (en) Organic electroluminescent element and light emitting device
KR100547055B1 (en) Organic Electroluminescent Device
JP2002260858A (en) Light-emitting element and its manufacturing method
JP2007200662A (en) Manufacturing method of organic led element
JP3555736B2 (en) Organic electroluminescent device
JP2008091038A (en) Organic electroluminescent element
US20090066228A1 (en) Organic electroluminescence element
JP4697577B2 (en) Organic EL device
JP2008091198A (en) Organic electroluminescent element

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20070717

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20100217

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20100223

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20100326

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20100416

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20100429

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 4513060

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130521

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130521

Year of fee payment: 3

S533 Written request for registration of change of name

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130521

Year of fee payment: 3

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313113

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130521

Year of fee payment: 3

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140521

Year of fee payment: 4

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees