JP5466024B2 - Organic electroluminescent device - Google Patents

Organic electroluminescent device Download PDF

Info

Publication number
JP5466024B2
JP5466024B2 JP2010011333A JP2010011333A JP5466024B2 JP 5466024 B2 JP5466024 B2 JP 5466024B2 JP 2010011333 A JP2010011333 A JP 2010011333A JP 2010011333 A JP2010011333 A JP 2010011333A JP 5466024 B2 JP5466024 B2 JP 5466024B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
compound
layer
organic
organic electroluminescent
light emitting
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
JP2010011333A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2011151212A (en
Inventor
将三 西田
直美 永井
浩孝 梅崎
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.)
Kaneka Corp
Original Assignee
Kaneka 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 Kaneka Corp filed Critical Kaneka Corp
Priority to JP2010011333A priority Critical patent/JP5466024B2/en
Publication of JP2011151212A publication Critical patent/JP2011151212A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP5466024B2 publication Critical patent/JP5466024B2/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Description

本発明は、平面光源や表示素子に関し、有機層を備えた有機エレクトロルミネッセント素子に関する。なお、以下において、「有機EL素子」または「素子」ともいうことがある。   The present invention relates to a planar light source and a display element, and relates to an organic electroluminescent element provided with an organic layer. In the following, it may be referred to as “organic EL element” or “element”.

有機EL素子は電気エネルギーを光エネルギーに変える半導体素子である。有機EL素子は数V〜数十V程度の比較的低電圧で発光が可能であり、自己発光型、薄膜型であるという特徴を持つことから、視認性に富み、視野角が高く、省スペース、携帯性などの観点から注目され、平面光源や表示素子としての実用化が期待されている。 An organic EL element is a semiconductor element that converts electrical energy into light energy. Organic EL elements can emit light at a relatively low voltage of several volts to several tens of volts, and are self-luminous and thin-film, so they have high visibility, high viewing angle, and space saving. In view of portability, it is expected to be put to practical use as a flat light source or a display element.

しかしながら、有機EL素子にはまだ課題も多い。例えば、高輝度の有機EL素子を得るために、高い電圧を加えて電流密度を高めることも行われているが、通常、電流密度を高めることにより、有機薄膜そのものの劣化が促進されるといった問題がある。この問題を解決するためには、駆動電圧が低く、発光効率が高い有機EL素子の開発が必要である。   However, there are still many problems with organic EL elements. For example, in order to obtain a high-brightness organic EL device, a high voltage is applied to increase the current density. However, usually, increasing the current density promotes deterioration of the organic thin film itself. There is. In order to solve this problem, it is necessary to develop an organic EL element having a low driving voltage and high luminous efficiency.

有機EL素子の基本的な構成は、発光性の有機化合物を含有する発光層を陰極電極と陽極電極で挟んだものである。この素子に電圧を印加することにより、発光層に電子およびホールが注入され、再結合が起こる。このときに発光性の有機化合物が励起状態を形成し、その励起状態が基底状態に戻る際に光が放出され、有機ELが発光する。   The basic configuration of the organic EL element is a structure in which a light emitting layer containing a light emitting organic compound is sandwiched between a cathode electrode and an anode electrode. By applying a voltage to this element, electrons and holes are injected into the light emitting layer, and recombination occurs. At this time, the light-emitting organic compound forms an excited state, and light is emitted when the excited state returns to the ground state, so that the organic EL emits light.

有機化合物が発光する際の励起状態の種類には、一重項励起状態と三重項励起状態があり、一重項励起状態からの発光が蛍光、三重項励起状態からの発光が燐光と呼ばれている。高効率な素子としては、励起三重項からの燐光発光を用いる有機EL素子の報告がされている(例えば、非特許文献1)。励起一重項からの蛍光発光の内部量子効率は上限が25%であるのに対し、燐光発光を利用すると、内部量子効率の上限が100%となるため、燐光素子の発光効率は原理的に蛍光素子の4倍になると考えられる。   There are two types of excited states when an organic compound emits light: a singlet excited state and a triplet excited state. Light emitted from a singlet excited state is called fluorescence, and light emitted from a triplet excited state is called phosphorescence. . As a highly efficient element, an organic EL element using phosphorescence emission from an excited triplet has been reported (for example, Non-Patent Document 1). The upper limit of the internal quantum efficiency of fluorescence emission from excited singlet is 25%. However, when phosphorescence is used, the upper limit of internal quantum efficiency is 100%. It is considered to be four times the element.

しかしながら、燐光性化合物を発光層の発光性ドーパントとして用いる場合、発光効率の高い素子を得るためには、励起三重項状態が消失しないように、発光層のホスト化合物や、発光層と隣接する層(ホール輸送層、電子輸送層)に使用する材料は、燐光性化合物よりも高い励起三重項エネルギー順位を有することが必要である。高い励起三重項エネルギーを持つ化合物を使用することにより、燐光性化合物の励起エネルギーを閉じ込めることができるため、有機EL素子の発光効率を低下させることなく高効率で発光させることが可能となる。   However, when a phosphorescent compound is used as the light emitting dopant of the light emitting layer, in order to obtain a device with high light emission efficiency, the host compound of the light emitting layer or a layer adjacent to the light emitting layer is used so that the excited triplet state does not disappear. The material used for (hole transport layer, electron transport layer) needs to have an excited triplet energy level higher than that of the phosphorescent compound. By using a compound having a high excitation triplet energy, the excitation energy of the phosphorescent compound can be confined, so that it is possible to emit light with high efficiency without reducing the light emission efficiency of the organic EL element.

非特許文献1では、ホール輸送層に4,4’−ビス[N−(2−ナフチル)−N−フェニル−アミノ]ビフェニル(略称:α−NPDまたはNPB)が用いられているが、α−NPDの励起三重項エネルギーの閉じ込め効果は十分ではないため、燐光発光を用いた素子としては、十分に高い発光効率が得られておらず、また駆動電圧も高いという問題があった。   In Non-Patent Document 1, 4,4′-bis [N- (2-naphthyl) -N-phenyl-amino] biphenyl (abbreviation: α-NPD or NPB) is used for the hole transport layer. Since the effect of confining the excited triplet energy of NPD is not sufficient, there has been a problem that a sufficiently high light emission efficiency is not obtained as a device using phosphorescence emission and the driving voltage is high.

一方で、駆動電圧を低減させるための手法としては、モリブデン酸化物等の比較的仕事関数の高い金属酸化物を陽極電極に用いることで素子の低駆動電圧化を達成し、長寿命化に対する効果も得ている(例えば、特許文献1)。さらに特許文献2に示すように、金属酸化物と有機化合物の混合層を用いた例も報告されており、有機化合物として特にアリールカルバゾール化合物用いることで、低駆動電圧化を実現している。また燐光発光を用いた有機EL素子の駆動電圧の低減と発光効率の両立を狙ったものとしては、酸化タングステンと4,4’,4’’−トリス(N−カルバゾリル)−トリフェニルアミン(略称:TCTA)を用いた構造も開示されている(例えば、非特許文献2)。   On the other hand, as a method for reducing the drive voltage, a metal oxide having a relatively high work function, such as molybdenum oxide, is used for the anode electrode, thereby reducing the drive voltage of the device and improving the life. (For example, Patent Document 1). Furthermore, as shown in Patent Document 2, an example using a mixed layer of a metal oxide and an organic compound has been reported, and a low driving voltage is realized by using an arylcarbazole compound as an organic compound. In addition, tungsten oxide and 4,4 ′, 4 ″ -tris (N-carbazolyl) -triphenylamine (abbreviation) are intended to achieve both reduction in driving voltage and luminous efficiency of organic EL elements using phosphorescence. : TCTA) is also disclosed (for example, Non-Patent Document 2).

特開平9−63771号公報JP-A-9-63771 特開2006−303470公報JP 2006-303470 A

Appl.Phys.Lett.75,4(1999)Appl. Phys. Lett. 75, 4 (1999) Appl.Phys.Lett.94,133303(2009)Appl. Phys. Lett. 94, 133303 (2009)

特許文献1および特許文献2では、いずれもホール注入性の向上による駆動電圧の低減について言及されているだけであり、発光効率の向上は達成できていないと考えられる。   Both Patent Document 1 and Patent Document 2 only refer to the reduction of the driving voltage by improving the hole injection property, and it is considered that the improvement of the light emission efficiency cannot be achieved.

また非特許文献2の発明では、ホール注入層、ホール輸送層、発光層に、   In the invention of Non-Patent Document 2, in the hole injection layer, the hole transport layer, and the light emitting layer,

で表されるTCTAを用いているが、アミン骨格を有することからホール輸送性のみが高いことが予想される。そのためTCTAを発光層に用いて高効率の素子を実現するためには、TCTAと電子輸送材料との混合や、TCTAを用いた発光層以外にもう一つの発光層を設けることが必要であり、複雑な工程を必要としていた。そこで本発明では、従来の素子よりも、駆動電圧が低く、高効率で発光する有機EL素子を提供することを目的とする。 However, since it has an amine skeleton, it is expected that only the hole transport property is high. Therefore, in order to realize a highly efficient device using TCTA as a light emitting layer, it is necessary to mix TCTA and an electron transport material, or to provide another light emitting layer in addition to the light emitting layer using TCTA, A complicated process was required. Therefore, an object of the present invention is to provide an organic EL element that emits light with high efficiency and lower driving voltage than conventional elements.

本発明者は上記課題を解決するために鋭意検討した結果、以下の構成により、駆動電圧が低く、高効率で発光する有機EL素子構造を提供できることを見出し、本発明を完成するに至った。   As a result of intensive studies to solve the above problems, the present inventor has found that an organic EL element structure that emits light with high efficiency and low driving voltage can be provided with the following configuration, and has completed the present invention.

即ち本発明は、陽極電極と陰極電極との間に、少なくとも1つの発光層を有する有機エレクトロルミネッセント素子であって、陽極電極上に、金属酸化物とアリールカルバゾール化合物を含有するホール注入層と、アリールカルバゾール化合物を含有するホール輸送層と、アリールカルバゾール化合物と燐光化合物を含有する発光層と、がこの順に積層されており、当該アリールカルバゾール化合物が下記一般式(1)で表される芳香族炭化水素を有し、かつ当該ホール注入層、ホール輸送層、発光層に同一のアリールカルバゾール化合物が含まれることを特徴とする有機エレクトロルミネッセント素子に関する。   That is, the present invention relates to an organic electroluminescent device having at least one light emitting layer between an anode electrode and a cathode electrode, wherein the hole injection layer contains a metal oxide and an arylcarbazole compound on the anode electrode. And a hole transport layer containing an aryl carbazole compound and a light emitting layer containing an aryl carbazole compound and a phosphorescent compound are laminated in this order, and the aryl carbazole compound is represented by the following general formula (1) The present invention relates to an organic electroluminescent device comprising a group hydrocarbon and containing the same arylcarbazole compound in the hole injection layer, the hole transport layer, and the light emitting layer.

(但し、式中Arは炭素数6〜42の芳香族炭化水素を表し、R1〜R4は水素、または1〜4のアルキル基、または炭素数6〜12のアリール基を表す。)
好ましい実施態様は、上記アリールカルバゾール化合物において、下記一般式(1)のArが構造式(1−1)〜(1−10)に示した芳香族炭化水素のいずれかで表されることを特徴とする上記有機エレクトロルミネッセント素子に関する。
(In the formula, Ar represents an aromatic hydrocarbon having 6 to 42 carbon atoms, and R1 to R4 represent hydrogen, an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, or an aryl group having 6 to 12 carbon atoms.)
In a preferred embodiment, in the arylcarbazole compound, Ar in the following general formula (1) is represented by any of the aromatic hydrocarbons represented by the structural formulas (1-1) to (1-10): It is related with the said organic electroluminescent element.

(但し、式中R1〜R4は水素、または炭素数1〜4のアルキル基、または炭素数6〜12のアリール基を表す。)
好ましい実施態様は、上記アリールカルバゾール化合物が、4,4’−ビス(N−カルバゾリル)ビフェニルであることを特徴とする上記有機エレクトロルミネッセント素子に関する。
(However, in the formula, R1 to R4 represent hydrogen, an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, or an aryl group having 6 to 12 carbon atoms.)
A preferred embodiment relates to the organic electroluminescent device, wherein the arylcarbazole compound is 4,4′-bis (N-carbazolyl) biphenyl.

好ましい実施態様は、上記金属酸化物は、酸化モリブデン(MoO)、酸化ルテニウム(RuO)、酸化タングステン(WO)、酸化バナジウム(VO)から選択される少なくとも1つを含有することを特徴とする上記有機エレクトロルミネッセント素子に関する。 In a preferred embodiment, the metal oxide contains at least one selected from molybdenum oxide (MoO x ), ruthenium oxide (RuO x ), tungsten oxide (WO x ), and vanadium oxide (VO x ). It is related with the said organic electroluminescent element characterized.

好ましい実施態様は、上記有機エレクトロルミネッセント素子を含むディスプレイ装置に関する。   A preferred embodiment relates to a display device including the organic electroluminescent element.

好ましい実施態様は、上記有機エレクトロルミネッセント素子を含む照明器具に関する。   A preferred embodiment relates to a lighting fixture including the organic electroluminescent element.

本発明の有機EL素子は、「陽極電極と陰極電極との間に、少なくとも1つの発光層を有する有機エレクトロルミネッセント素子であって、陽極電極上に、金属酸化物とアリールカルバゾール化合物を含有するホール注入層と、アリールカルバゾール化合物を含有するホール輸送層と、アリールカルバゾール化合物と燐光化合物を含有する発光層と、がこの順に積層されており、当該アリールカルバゾール化合物が下記一般式(1)   The organic EL device of the present invention is an “organic electroluminescent device having at least one light emitting layer between an anode electrode and a cathode electrode, and contains a metal oxide and an arylcarbazole compound on the anode electrode. The hole injection layer, the hole transport layer containing the aryl carbazole compound, and the light emitting layer containing the aryl carbazole compound and the phosphorescent compound are laminated in this order, and the aryl carbazole compound is represented by the following general formula (1)

(但し、式中Arは炭素数6〜42の芳香族炭化水素を表し、R1〜R4は水素、または1〜4のアルキル基、または炭素数6〜12のアリール基を表す。)
で表される芳香族炭化水素を有し、かつ当該ホール注入層、ホール輸送層、発光層に同一のアリールカルバゾール化合物が含まれる」ことを特徴としており、この構成により、駆動電圧が低減され、高効率で発光する有機EL素子が可能となる。
(In the formula, Ar represents an aromatic hydrocarbon having 6 to 42 carbon atoms, and R1 to R4 represent hydrogen, an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, or an aryl group having 6 to 12 carbon atoms.)
And the same arylcarbazole compound is contained in the hole injection layer, the hole transport layer, and the light emitting layer ''. With this configuration, the driving voltage is reduced, An organic EL element that emits light with high efficiency becomes possible.

本発明の第一の実施形態にかかる有機EL素子の概略断面図である。It is a schematic sectional drawing of the organic EL element concerning 1st embodiment of this invention.

本発明の有機EL素子においては、一つの電極間(すなわち陽極電極と陰極電極の間)に複数の層を有するものである。当該複数の層は、上記の電極から離れたところに発光領域が存在する、すなわち電極から離れた部位でキャリアの再結合が起こるように、上記発光層と電極との間にキャリア注入性の高い物質や、キャリア輸送性の高い物質からなる層を組み合わせて積層されたものである。 The organic EL device of the present invention has a plurality of layers between one electrode (that is, between the anode electrode and the cathode electrode). The plurality of layers has a high carrier injection property between the light emitting layer and the electrode so that a light emitting region exists at a position away from the electrode, that is, carrier recombination occurs at a position away from the electrode. It is formed by combining materials and layers made of a material having a high carrier transport property.

以下、本発明に係わる実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。   Embodiments according to the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.

図1は、第一の実施形態にかかる有機EL素子の略示断面構成を示している。図1に示す素子は、基板1上に、陽極電極2、有機EL層3、陰極電極4をこの順に積層したものである。   FIG. 1 shows a schematic cross-sectional configuration of the organic EL element according to the first embodiment. In the element shown in FIG. 1, an anode electrode 2, an organic EL layer 3, and a cathode electrode 4 are laminated on a substrate 1 in this order.

有機EL素子の支持体となる基板1については特に制限は無く、例えば、ガラスのような透明基板、シリコン基板、フレキシブルなフィルム基板やプラスチック基板などから適宜選択され用いられる。中でも、ガラスのような透明基板や、透明なフィルム基板などが透明性や加工性の良さの点から好ましく用いられる。   There is no restriction | limiting in particular about the board | substrate 1 used as a support body of an organic EL element, For example, it selects suitably from a transparent substrate like glass, a silicon substrate, a flexible film substrate, a plastic substrate, etc., and is used. Among them, a transparent substrate such as glass or a transparent film substrate is preferably used from the viewpoint of transparency and workability.

上記基板1上に設けられる陽極電極2としては、特に制限は無いが、仕事関数の大きい(仕事関数4.0eV以上)金属、合金、電気伝導性化合物、およびこれらの混合物などで形成されていることが好ましい。仕事関数が上記範囲の陽極電極を用いることで、この上に形成するホール注入層へのホール注入性が高くなると考えられるため好ましい。例えば、インジウム・スズ酸化物(ITO:Indium Tin Oxide)、インジウム・亜鉛酸化物(Indium Zinc Oxide:IZO)、酸化錫(SnO)、酸化亜鉛(ZnO)等の金属酸化物の他、金(Au)、白金(Pt)、ニッケル(Ni)、タングステン(W)、クロム(Cr)、モリブデン(Mo)、鉄(Fe)、コバルト(Co)、銅(Cu)、パラジウム(Pd)のような金属などがあげられ、中でも有機EL素子の発光層から発生した光を効果的に取り出すための観点から、透明性が高いITOあるいはIZOをより好ましく使用することができる。 Although there is no restriction | limiting in particular as the anode electrode 2 provided on the said board | substrate 1, It is formed with a metal, an alloy, an electrically conductive compound, a mixture thereof, etc. with a large work function (work function 4.0eV or more). It is preferable. It is preferable to use an anode electrode having a work function in the above range because hole injection into a hole injection layer formed thereon is considered to be enhanced. For example, in addition to metal oxides such as indium tin oxide (ITO), indium zinc oxide (IZO), tin oxide (SnO 2 ), and zinc oxide (ZnO), gold ( Such as Au), platinum (Pt), nickel (Ni), tungsten (W), chromium (Cr), molybdenum (Mo), iron (Fe), cobalt (Co), copper (Cu), palladium (Pd) From the viewpoint of effectively extracting light generated from the light emitting layer of the organic EL element, ITO or IZO having high transparency can be more preferably used.

有機EL層3は、陽極電極2と陰極電極4との間に設けられ、少なくとも一つの発光層を有し、主に有機化合物からなる複数の層から構成された層である。図1の有機EL層3は従来の有機EL素子を構成するものから、陽極電極2と陰極電極4を取り除いた残りの構成要素に相当するものである。有機EL層3を構成する各層の成膜方法については特に制限は無く、真空蒸着法の他に、例えばスピンコート法などの方法によって形成することができる。このとき、各層を同じ成膜方法で形成してもよく、また異なる方法で形成してもよい。   The organic EL layer 3 is provided between the anode electrode 2 and the cathode electrode 4, has at least one light emitting layer, and is a layer composed of a plurality of layers mainly made of an organic compound. The organic EL layer 3 in FIG. 1 corresponds to the remaining components obtained by removing the anode electrode 2 and the cathode electrode 4 from those constituting the conventional organic EL element. The method for forming each layer constituting the organic EL layer 3 is not particularly limited, and can be formed by a method such as a spin coating method in addition to the vacuum evaporation method. At this time, each layer may be formed by the same film formation method or may be formed by different methods.

有機EL層3は、前述したように複数の層から構成されている。本発明における複数の層は、少なくともホール注入層5、ホール輸送層6、発光層7をこの順に有する。その他の構成に関しては、特に制限するものではないが、上記発光層7と上記陰極電極4の間に、電子輸送層8や電子注入を促す層(以下「電子注入層」とする)などを適宜設けることが好ましい。   The organic EL layer 3 is composed of a plurality of layers as described above. The plurality of layers in the present invention have at least a hole injection layer 5, a hole transport layer 6, and a light emitting layer 7 in this order. Other configurations are not particularly limited, but an electron transport layer 8 or a layer for promoting electron injection (hereinafter referred to as “electron injection layer”) or the like is appropriately provided between the light emitting layer 7 and the cathode electrode 4. It is preferable to provide it.

本発明における有機EL層3としては、陽極電極2上に、金属酸化物とアリールカルバゾール化合物を含有するホール注入層5と、アリールカルバゾール化合物を含有するホール輸送層6と、アリールカルバゾール化合物と燐光化合物を含有する発光層7と、がこの順に積層されていることを特徴としている。   As the organic EL layer 3 in the present invention, a hole injection layer 5 containing a metal oxide and an aryl carbazole compound, a hole transport layer 6 containing an aryl carbazole compound, an aryl carbazole compound and a phosphorescent compound are formed on the anode electrode 2. And a light-emitting layer 7 containing bismuth.

以下に、本発明における有機EL層3の各層について詳細に説明する。   Below, each layer of the organic EL layer 3 in this invention is demonstrated in detail.

本発明におけるホール注入層5は、金属酸化物と、下記一般式(1)で表される芳香族炭化水素を有するアリールカルバゾール化合物とを含有する層からなる。ここで、「芳香族炭化水素を有するアリールカルバゾール化合物」とは、カルバゾール以外の部位が、芳香族炭化水素のみからなるアリールカルバゾール化合物を指す。   The hole injection layer 5 in the present invention is composed of a layer containing a metal oxide and an aryl carbazole compound having an aromatic hydrocarbon represented by the following general formula (1). Here, the “aryl carbazole compound having an aromatic hydrocarbon” refers to an aryl carbazole compound in which a portion other than carbazole is composed only of an aromatic hydrocarbon.

(但し、式中Arは炭素数6〜42の芳香族炭化水素を表し、R1〜R4は水素、または1〜4のアルキル基、または炭素数6〜12のアリール基を表す。)
上記アリールカルバゾール化合物としては、下記一般式(1)のArが構造式(1−1)〜(1−10)に示した芳香族炭化水素のいずれかで表される化合物であることが好ましい。
(In the formula, Ar represents an aromatic hydrocarbon having 6 to 42 carbon atoms, and R1 to R4 represent hydrogen, an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, or an aryl group having 6 to 12 carbon atoms.)
The arylcarbazole compound is preferably a compound in which Ar in the following general formula (1) is represented by any of the aromatic hydrocarbons represented by structural formulas (1-1) to (1-10).

(但し、式中R1〜R4は水素、または炭素数1〜4のアルキル基、または炭素数6〜12のアリール基を表す。)
上記一般式において、アルキル基として好ましくはメチル基、エチル基、イソプロピル基、t−ブチル基であり、アリール基として好ましくは、フェニル基、トリル基、2−ビフェニリル基、4−ビフェニリル基である。)
上記アリールカルバゾール化合物としては、
(However, in the formula, R1 to R4 represent hydrogen, an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, or an aryl group having 6 to 12 carbon atoms.)
In the above general formula, the alkyl group is preferably a methyl group, an ethyl group, an isopropyl group, or a t-butyl group, and the aryl group is preferably a phenyl group, a tolyl group, a 2-biphenylyl group, or a 4-biphenylyl group. )
As the arylcarbazole compound,

で表される4,4’−ビス(N−カルバゾリル)ビフェニル(略称:CBP)がより好ましく用いられる。 4,4′-bis (N-carbazolyl) biphenyl (abbreviation: CBP) represented by

上記金属酸化物の具体例としては、特に酸化モリブデン(MoO)、酸化ルテニウム(RuO)、酸化タングステン(WO)、酸化バナジウム(VO)などから選択される酸化物を含有することが好ましい。この中でも三酸化モリブデン(MoO)は組成比が変わることなく、安定に真空蒸着が可能であるため特に好ましく用いられる。 Specific examples of the metal oxide include an oxide selected from molybdenum oxide (MoO x ), ruthenium oxide (RuO x ), tungsten oxide (WO x ), vanadium oxide (VO x ), and the like. preferable. Among these, molybdenum trioxide (MoO 3 ) is particularly preferably used because it can be stably deposited in vacuum without changing the composition ratio.

本発明におけるホール注入層5とは、陽極電極2から効率よくホールを注入する機能を有し、かつ注入されたホールを次の層、すなわちホール輸送層6に伝達する機能を有する層のことである。   The hole injection layer 5 in the present invention is a layer having a function of efficiently injecting holes from the anode electrode 2 and a function of transmitting the injected holes to the next layer, that is, the hole transport layer 6. is there.

上記ホール注入層5は、電子吸引性のある金属酸化物の効果により、アリールカルバゾールがラジカルカチオン化しやすくなるため、ホール注入性に優れ、導電性が高い層を形成し、膜厚を厚くした場合でも駆動電圧の上昇を抑制することができる。よって、駆動電圧の上昇を招くことなく厚くすることができる為、ゴミなどに起因する素子の短絡を抑制することができる。   When the hole injection layer 5 is formed of a highly conductive layer having a high hole injection property and a high conductivity because the aryl carbazole is easily radically cationized by the effect of the electron-withdrawing metal oxide. However, an increase in drive voltage can be suppressed. Therefore, since the thickness can be increased without causing an increase in driving voltage, a short circuit of an element due to dust or the like can be suppressed.

本発明におけるホール輸送層6とは、ホール注入層5から受け取ったホールを次の層、すなわち発光層7に伝達する機能を有する層のことである。   The hole transport layer 6 in the present invention is a layer having a function of transmitting holes received from the hole injection layer 5 to the next layer, that is, the light emitting layer 7.

本発明におけるホール輸送層6は、上記一般式(1)で表されるアリールカルバゾール化合物を含有したものである。この場合のアリールカルバゾール化合物としては、上記一般式(1)のArが構造式(1−1)〜(1−10)に示した芳香族炭化水素のいずれかで表されるものが好ましく、中でもCBPを特に好ましく用いることができる。ホール輸送層6は上記アリールカルバゾール化合物単独で構成されていても良く、また他の化合物を混合したもので構成されていても良い。   The hole transport layer 6 in the present invention contains an arylcarbazole compound represented by the general formula (1). In this case, the arylcarbazole compound is preferably one in which Ar in the general formula (1) is represented by any of the aromatic hydrocarbons represented by the structural formulas (1-1) to (1-10). CBP can be particularly preferably used. The hole transport layer 6 may be composed of the aryl carbazole compound alone or may be composed of a mixture of other compounds.

本発明における発光層7は、上記一般式(1)で表されるアリールカルバゾール化合物と、燐光化合物を含有する。この場合のアリールカルバゾール化合物としては、上記一般式(1)のArが構造式(1−1)〜(1−10)に示した芳香族炭化水素のいずれかで表されるものが好ましく、中でもCBPを特に好ましく用いることができる。   The light emitting layer 7 in the present invention contains an aryl carbazole compound represented by the general formula (1) and a phosphorescent compound. In this case, the arylcarbazole compound is preferably one in which Ar in the general formula (1) is represented by any of the aromatic hydrocarbons represented by the structural formulas (1-1) to (1-10). CBP can be particularly preferably used.

本発明における「燐光性化合物」とは励起三重項からの発光が確認され、燐光量子効率が25℃において0.1%以上の化合物である。中でも、燐光量子効率は好ましくは1%以上であり、更に好ましくは10%以上である。   The “phosphorescent compound” in the present invention is a compound that is confirmed to emit light from an excited triplet and has a phosphorescence quantum efficiency of 0.1% or more at 25 ° C. Among them, the phosphorescence quantum efficiency is preferably 1% or more, more preferably 10% or more.

本発明で用いられる燐光性化合物は公知のものを使用することができ、好ましくは元素の周期律表でVIII族の金属を含有する錯体系化合物であり、更に好ましくはイリジウム化合物、白金化合物、又はオスミウム化合物であり、中でも高い燐光量子効率を示すものが多いことから、最も好ましいのはイリジウム化合物である。   As the phosphorescent compound used in the present invention, known compounds can be used, preferably a complex compound containing a Group VIII metal in the periodic table of elements, more preferably an iridium compound, a platinum compound, or Since most of the osmium compounds exhibit high phosphorescence quantum efficiency, iridium compounds are most preferable.

以下に、本発明で用いられる燐光化合物の具体例を示す。例えば、ビス(2−ベンゾ[b]チオフェン−2−イル−ピリジン)(アセチルアセトナト)イリジウム(III)(略称:Ir(Btp)(acac))、トリス(1−フェニルイソキノリン)イリジウム(III)(略称:Ir(piq))、トリス(2−フェニルピリジン)イリジウム(III)(略称:Ir(ppy))、ビス(3,5−ジフルオロ−2−(2−ピリジル)フェニル−(2−カルボキシピリジル)イリジウム(III)(略称:FIrpic)、ビス(4’,6’−ジフルオロフェニルピリジナト)テトラキス(1−ピラゾリル)ボレート イリジウム(III)(略称:FIr)などがあるが、これらに限定されるものではない。 Specific examples of the phosphorescent compound used in the present invention are shown below. For example, bis (2-benzo [b] thiophen-2-yl-pyridine) (acetylacetonato) iridium (III) (abbreviation: Ir (Btp) 2 (acac)), tris (1-phenylisoquinoline) iridium (III ) (Abbreviation: Ir (piq) 3 ), tris (2-phenylpyridine) iridium (III) (abbreviation: Ir (ppy) 3 ), bis (3,5-difluoro-2- (2-pyridyl) phenyl- ( 2-carboxypyridyl) iridium (III) (abbreviation: FIrpic), bis (4 ′, 6′-difluorophenylpyridinato) tetrakis (1-pyrazolyl) borate iridium (III) (abbreviation: FIr 6 ) and the like. However, it is not limited to these.

上記発光層7は、陽極電極および陰極電極から注入されるキャリア(ホールおよび電子)が再結合して発光する層である。この層は発光性物質であるドーパントとその発光性物質を分散状態にする物質であるホストで構成される。発光性ドーパントとしては蛍光または燐光を発するものがあるが、本発明では特に燐光を発する燐光化合物を用いることができ、またホスト化合物としては、上記で示したアリールカルバゾール化合物を用いることができる。   The light emitting layer 7 is a layer that emits light by recombination of carriers (holes and electrons) injected from the anode electrode and the cathode electrode. This layer is composed of a dopant which is a luminescent substance and a host which is a substance that disperses the luminescent substance. As the light-emitting dopant, there are those that emit fluorescence or phosphorescence. In the present invention, a phosphorescent compound that emits phosphorescence can be used, and the arylcarbazole compound shown above can be used as the host compound.

また発光性ドーパントとして燐光化合物を用いる場合、有機EL素子の発光効率の点から、ホスト化合物としては、当該燐光化合物よりも高い励起三重項エネルギーを示す化合物を用いることが好ましい。この場合、上記燐光性化合物の励起エネルギーを閉じ込めることができ、また有機EL素子の発光効率を低下させることなく高効率で発光させることができる。同様の理由から、燐光化合物を含む発光層に接する層(ホール輸送層や電子輸送層)も、燐光化合物よりも高い三重項エネルギーを有する化合物から構成されることが好ましい。   Moreover, when using a phosphorescent compound as a luminescent dopant, it is preferable to use the compound which shows higher excitation triplet energy than the said phosphorescent compound from the point of the luminous efficiency of an organic EL element as a host compound. In this case, the excitation energy of the phosphorescent compound can be confined, and light can be emitted with high efficiency without reducing the light emission efficiency of the organic EL element. For the same reason, the layer in contact with the light emitting layer containing the phosphorescent compound (hole transport layer or electron transport layer) is also preferably composed of a compound having a triplet energy higher than that of the phosphorescent compound.

上記のホール注入層5、ホール輸送層6、発光層7に用いられるアリールカルバゾール化合物は、同一の化合物である。同一の化合物を用いることで、異なる化合物を使用したときに生じる、ホール注入層5/ホール輸送層6、およびホール輸送層6/発光層7の各層間におけるエネルギー障壁を無くし、低い駆動電圧で動作する有機EL素子が得られる。このとき、同一の化合物として、発光性ドーパントである燐光化合物よりも、高い励起三重項エネルギーを持つアリールカルバゾール化合物をホスト化合物として用いることで、比較的簡単に発光層7やホール輸送層6に燐光の励起エネルギーを閉じ込めることができる。その結果、駆動電圧が低く、かつ発光効率が高い有機EL素子を得ることができる。また、同一の化合物を用いることで層構造が単純化するため、異なる化合物を用いる場合に比べ、製造プロセスにおいても簡略化を図ることができ、また製造コストを下げる効果も得られる。   The aryl carbazole compounds used for the hole injection layer 5, the hole transport layer 6, and the light emitting layer 7 are the same compound. By using the same compound, the energy barrier between each of the hole injection layer 5 / hole transport layer 6 and the hole transport layer 6 / light emitting layer 7 generated when different compounds are used is eliminated, and the operation is performed with a low driving voltage. An organic EL element is obtained. At this time, as the same compound, an aryl carbazole compound having a higher excitation triplet energy than the phosphorescent compound that is a light-emitting dopant is used as a host compound, so that phosphorescence is relatively easily applied to the light-emitting layer 7 and the hole transport layer 6. The excitation energy of can be confined. As a result, an organic EL element having a low driving voltage and high luminous efficiency can be obtained. In addition, since the layer structure is simplified by using the same compound, the manufacturing process can be simplified as compared with the case where a different compound is used, and the effect of reducing the manufacturing cost can be obtained.

また上記アリールカルバゾール化合物として、上記一般式(1)に示すような芳香族炭化水素を有するものを用いることにより、アミン骨格を有するもの(例えばTCTAなど)を用いた場合に比べ、発光層でのキャリアの再結合確率を高めることができると考えられ、その結果、発光効率を向上させることができると考えられる。   In addition, as the aryl carbazole compound, by using a compound having an aromatic hydrocarbon as shown in the general formula (1), compared with a compound having an amine skeleton (such as TCTA), a light emitting layer It is considered that the recombination probability of carriers can be increased, and as a result, the light emission efficiency can be improved.

上記アリールカルバゾール化合物としては、上記一般式(1)のArが構造式(1−1)〜(1−10)に示した芳香族炭化水素のいずれかで表されるものが好ましく、中でもCBPを用いることが特に好ましい。比較的高い三重項エネルギーを持つCBPを用いることにより、発光層7やホール輸送層6に燐光の励起エネルギーを閉じ込めることができる。結果として駆動電圧が低く、発光効率が高い有機EL素子が得られ、さらに製造プロセスの簡略化することが可能となる。   As the arylcarbazole compound, those in which Ar in the general formula (1) is represented by any of the aromatic hydrocarbons represented by the structural formulas (1-1) to (1-10) are preferable. It is particularly preferable to use it. By using CBP having a relatively high triplet energy, phosphorescence excitation energy can be confined in the light emitting layer 7 and the hole transport layer 6. As a result, an organic EL element having a low driving voltage and high luminous efficiency can be obtained, and the manufacturing process can be further simplified.

電子輸送層8を形成する電子輸送性材料としては、電子輸送性の高い公知の材料を用いることができる。例えば、トリス(8−キノリノラト)アルミニウム(略称:Alq)、トリス(5−メチル−8−キノリノラト)アルミニウム(略称:Almq)、ビス(10−ヒドロキシベンゾ[h]−キノリナト)ベリリウム(略称:BeBq)、ビス(2−メチル−8−キノリノラト)−4−フェニルフェノラト−アルミニウム(略称:BAlq)などキノリン骨格またはベンゾキノリン骨格を有する金属錯体等を好ましく用いることができる。また、この他ビス[2−(2−ヒドロキシフェニル)−ベンゾオキサゾラト]亜鉛(略称:Zn(BOX))、ビス[2−(2−ヒドロキシフェニル)−ベンゾチアゾラト]亜鉛(略称:Zn(BTZ))などのオキサゾール系、チアゾール系配位子を有する金属錯体なども用いることができる。さらに、金属錯体以外にも、2−(4−ビフェニリル)−5−(4−tert−ブチルフェニル)−1,3,4−オキサジアゾール(略称:PBD)や、1,3−ビス[5−(p−tert−ブチルフェニル)−1,3,4−オキサジアゾール−2−イル]ベンゼン(略称:OXD−7)、3−(4−tert−ブチルフェニル)−4−フェニル−5−(4−ビフェニリル)−1,2,4−トリアゾール(略称:TAZ)、3−(4−tert−ブチルフェニル)−4−(4−エチルフェニル)−5−(4−ビフェニリル)−1,2,4−トリアゾール(略称:p−EtTAZ)、バソフェナントロリン(略称:BPhen)、バソキュプロイン(略称:BCP)なども用いることができる。上記の材料は、主に10−6cm/Vs以上の電子移動度を有するものであり、駆動電圧の低減の点から好ましい。なお、正孔よりも電子の輸送性の高い物質であれば、上記以外の物質を用いても構わない。また、電子輸送層8は、単層のものだけでなく、上記物質からなる層が二層以上積層したものとしてもよい。 As the electron transporting material for forming the electron transporting layer 8, a known material having a high electron transporting property can be used. For example, tris (8-quinolinolato) aluminum (abbreviation: Alq 3 ), tris (5-methyl-8-quinolinolato) aluminum (abbreviation: Almq 3 ), bis (10-hydroxybenzo [h] -quinolinato) beryllium (abbreviation: A metal complex having a quinoline skeleton or a benzoquinoline skeleton such as BeBq 2 ) or bis (2-methyl-8-quinolinolato) -4-phenylphenolato-aluminum (abbreviation: BAlq) can be preferably used. In addition, bis [2- (2-hydroxyphenyl) -benzoxazolate] zinc (abbreviation: Zn (BOX) 2 ), bis [2- (2-hydroxyphenyl) -benzothiazolate] zinc (abbreviation: Zn ( A metal complex having an oxazole-based or thiazole-based ligand such as BTZ) 2 ) can also be used. In addition to metal complexes, 2- (4-biphenylyl) -5- (4-tert-butylphenyl) -1,3,4-oxadiazole (abbreviation: PBD), 1,3-bis [5 -(P-tert-butylphenyl) -1,3,4-oxadiazol-2-yl] benzene (abbreviation: OXD-7), 3- (4-tert-butylphenyl) -4-phenyl-5 (4-Biphenylyl) -1,2,4-triazole (abbreviation: TAZ), 3- (4-tert-butylphenyl) -4- (4-ethylphenyl) -5- (4-biphenylyl) -1,2 , 4-triazole (abbreviation: p-EtTAZ), bathophenanthroline (abbreviation: BPhen), bathocuproin (abbreviation: BCP), and the like can also be used. The above materials mainly have an electron mobility of 10 −6 cm 2 / Vs or higher, and are preferable from the viewpoint of reducing driving voltage. Note that other than the above substances, any substance that has a property of transporting more electrons than holes may be used. Further, the electron transport layer 8 is not limited to a single layer, and two or more layers made of the above substances may be stacked.

陰極電極4を形成する物質としては、仕事関数の小さい(仕事関数3.8eV以下) 金属、合金、電気伝導性化合物、およびこれらの混合物などを用いることができる。具体的には、元素周期表のI族またはII族に属する元素、すなわちリチウム(Li)やセシウム(Cs)等のアルカリ金属、およびマグネシウム(Mg)、カルシウム(Ca)、ストロンチウム(Sr)等のアルカリ土類金属、およびこれらを含む合金(Mg:Ag、Al:Li)などが挙げられる。仕事関数が上記範囲のものを用いることで、電子注入性が高くなると考えられるため好ましい。しかしながら、電子注入層を、陰極電極4と発光層7との間に、陰極電極4と隣接するように積層することにより、仕事関数の大小に関わらず、Al、Ag、ITO、珪素を含むITO等様々な導電性材料を陰極電極4として用いることができる。   As a material for forming the cathode electrode 4, a metal, an alloy, an electrically conductive compound, a mixture thereof, or the like having a low work function (work function of 3.8 eV or less) can be used. Specifically, elements belonging to Group I or II of the Periodic Table of Elements, that is, alkali metals such as lithium (Li) and cesium (Cs), and magnesium (Mg), calcium (Ca), strontium (Sr), etc. Examples thereof include alkaline earth metals and alloys containing them (Mg: Ag, Al: Li). It is preferable to use a work function in the above-mentioned range since it is considered that the electron injection property is enhanced. However, by laminating the electron injection layer between the cathode electrode 4 and the light emitting layer 7 so as to be adjacent to the cathode electrode 4, ITO containing Al, Ag, ITO, and silicon regardless of the work function. Various conductive materials such as these can be used as the cathode electrode 4.

なお、上記電子注入層としては、フッ化リチウム(LiF)、フッ化セシウム(CsF)、フッ化カルシウム(CaF)等のようなアルカリ金属又はアルカリ土類金属の化合物を好ましく用いることができる。また、上記電子注入層として、電子輸送性を有する物質からなる層中にアルカリ金属又はアルカリ土類金属を含有させたもの、例えばAlq中にマグネシウム(Mg)を含有させたもの等も好ましく用いることができる。 As the electron injection layer, an alkali metal or alkaline earth metal compound such as lithium fluoride (LiF), cesium fluoride (CsF), calcium fluoride (CaF 2 ), or the like can be preferably used. Further, as the electron injection layer, a layer made of a substance having an electron transporting property containing an alkali metal or an alkaline earth metal, for example, a layer containing magnesium (Mg) in Alq 3 is preferably used. be able to.

本発明において上記発光層7には、上記発光性ドーパントとして使用する燐光化合物とは異なる発光性ドーパントを複数添加しても構わない。また有機EL層3を構成する他の層、例えば電子輸送層8やホール輸送層6などに、異なる発光性ドーパントを添加しても良い。上記異なる発光性ドーパントを用いることにより、複数の発光色が見られるため、望まれる混色発光が得られる。   In the present invention, a plurality of luminescent dopants different from the phosphorescent compound used as the luminescent dopant may be added to the luminescent layer 7. Moreover, you may add a different luminescent dopant to the other layer which comprises the organic EL layer 3, for example, the electron carrying layer 8, the hole carrying layer 6, etc. FIG. By using the different luminescent dopants, a plurality of emission colors can be seen, so that a desired mixed color emission can be obtained.

本発明の有機EL素子は、自発光デバイスであるため、バックライト等が不要であり、ディスプレイとして超薄型化が可能である。また消費電力も少なく省エネルギーという観点から、ディスプレイ装置や照明器具に有効に適応することができる。   Since the organic EL element of the present invention is a self-luminous device, a backlight or the like is not necessary, and the display can be made extremely thin. In addition, it can be effectively applied to display devices and lighting fixtures from the viewpoint of energy saving with low power consumption.

次に、本発明の具体的な実施例およびこれらの実施例に対する比較例の有機EL素子の作製手順と、これらの評価結果を説明する。   Next, a specific example of the present invention and a manufacturing procedure of an organic EL element of a comparative example with respect to these examples and evaluation results thereof will be described.

(実施例1)
ガラス基板にパターニングされた陽極電極(ITOを使用、膜厚150nm)上に、2mm×2mmの発光領域とするボトム型評価素子を作製した。
Example 1
A bottom-type evaluation element having a light emitting region of 2 mm × 2 mm was produced on an anode electrode (using ITO, film thickness 150 nm) patterned on a glass substrate.

陽極電極上に、ホール注入層として4,4’−ビス(N−カルバゾリル)ビフェニル(以下、CBPと略す)と三酸化モリブデンの混合層を用い、真空蒸着法にて90nmの膜厚で形成した。ホール注入層のCBPと三酸化モリブデンは共蒸着法にて膜厚比率で9:1となるように成膜した。   On the anode electrode, a mixed layer of 4,4′-bis (N-carbazolyl) biphenyl (hereinafter abbreviated as CBP) and molybdenum trioxide was used as a hole injection layer, and a film thickness of 90 nm was formed by vacuum deposition. . CBP and molybdenum trioxide of the hole injection layer were formed by a co-evaporation method so that the film thickness ratio was 9: 1.

次いで、ホール輸送層としてCBPを用い、真空蒸着法により20nm(蒸着速度0.8nm〜1.2nm/sec)の膜厚で形成した。   Next, CBP was used as the hole transport layer, and a film thickness of 20 nm (deposition rate: 0.8 nm to 1.2 nm / sec) was formed by a vacuum evaporation method.

次いで、発光層としてCBPをホスト材料、ドーパントとして   Next, CBP as the host material and the dopant as the light emitting layer

で表されるトリス(2−フェニルピリジン)イリジウム(III)(以下、Ir(ppy)と略す)を用い、真空蒸着法により20nmの膜厚で形成した。発光層のCBPとIr(ppy)は共蒸着法にて膜厚比率で97:3となるように成膜した。 And tris (2-phenylpyridine) iridium (III) (hereinafter abbreviated as Ir (ppy) 3 ), and a film thickness of 20 nm was formed by vacuum deposition. CBP and Ir (ppy) 3 of the light emitting layer were formed by a co-evaporation method so that the film thickness ratio was 97: 3.

次いで、電子輸送層として   Next, as an electron transport layer

で表されるバソキュプロイン(以下、BCPと略す)を用い、真空蒸着法により50nm(蒸着速度0.8nm〜1.2nm/sec)の膜厚で形成した。 The film was formed with a film thickness of 50 nm (deposition rate: 0.8 nm to 1.2 nm / sec) by vacuum evaporation using a bathocuproine (hereinafter abbreviated as BCP).

次いで、電子注入層としてLiFを用い、真空蒸着法にて1nm(蒸着速度0.3〜0.5nm/sec)の膜厚で成膜し、最後に陰極電極としてAlを真空蒸着法にて150nm(蒸着速度3.0nm〜5.0nm/sec)の膜厚で形成した。   Next, using LiF as the electron injection layer, a film having a film thickness of 1 nm (deposition rate of 0.3 to 0.5 nm / sec) is formed by vacuum deposition, and finally, Al is formed as a cathode electrode by 150 nm by vacuum deposition. It was formed with a film thickness of (deposition rate 3.0 nm to 5.0 nm / sec).

(比較例1)
実施例1の作製手順において、ホール注入層として
(Comparative Example 1)
In the manufacturing procedure of Example 1, as the hole injection layer

で表される4,4’−ビス[N−(2−ナフチル)−N−フェニル−アミノ]ビフェニル(以下、α−NPDと略す)と三酸化モリブデンの混合層(膜厚比率 9:1)とした。それ以外は、全く同様の方法で有機EL素子を作製し、比較例1とした。 4,4′-bis [N- (2-naphthyl) -N-phenyl-amino] biphenyl (hereinafter abbreviated as α-NPD) and molybdenum trioxide (film thickness ratio 9: 1) It was. Other than that, an organic EL device was produced in exactly the same manner as Comparative Example 1.

(比較例2)
実施例1の作製手順において、ホール注入層をα−NPDと三酸化モリブデンの混合層(膜厚比率 9:1)とし、さらに、ホール輸送層をα−NPDとした。それ以外は、全く同様の方法で有機EL素子を作製し、比較例2とした。
(Comparative Example 2)
In the manufacturing procedure of Example 1, the hole injection layer was a mixed layer of α-NPD and molybdenum trioxide (film thickness ratio 9: 1), and the hole transport layer was α-NPD. Other than that, an organic EL device was produced in exactly the same manner as Comparative Example 2.

(比較例3)
実施例1の作製手順において、ホール輸送層をα−NPDとした。それ以外は、全く同様の方法で有機EL素子を作製し、比較例3とした。
(Comparative Example 3)
In the manufacturing procedure of Example 1, the hole transport layer was α-NPD. Other than that, an organic EL element was produced in exactly the same manner as Comparative Example 3.

(比較例4)
実施例1の作製手順において、CBPの代わりに4,4’,4’’−トリス(N−カルバゾリル)−トリフェニルアミン(TCTA)を用いた。それ以外は、全く同様の方法で有機EL素子を作製し、比較例4とした。
(Comparative Example 4)
In the production procedure of Example 1, 4,4 ′, 4 ″ -tris (N-carbazolyl) -triphenylamine (TCTA) was used instead of CBP. Other than that, an organic EL element was produced in exactly the same manner as Comparative Example 4.

以上のようにして作製した本発明の有機EL素子と、比較例の有機EL素子について、発光輝度、発光効率(cd/A)、駆動電圧(V)について評価を行った。表1に、発光輝度1000cd/m時における発光効率(cd/A)と、そのときの駆動電圧(V)についてまとめた。 The organic EL element of the present invention produced as described above and the organic EL element of the comparative example were evaluated for light emission luminance, light emission efficiency (cd / A), and drive voltage (V). Table 1 summarizes the light emission efficiency (cd / A) at a light emission luminance of 1000 cd / m 2 and the driving voltage (V) at that time.

表1からも分かるように、比較例1〜3では、発光層にアリールカルバゾール化合物であるCBPを用い、ホール注入層または/およびホール輸送層にアリールカルバゾール化合物以外の異なる化合物(α−NPD)を用いて有機EL素子を作製しており、比較例1では駆動電圧が比較的高く、発光効率も低い。また、比較例2、3では、駆動電圧は比較的低いものの、発光効率も低い。また、比較例4のように、同一であるがアミン骨格を有する(炭化水素骨格を有さない)アリールカルバゾール化合物(TCTA)を用いて作製した有機EL素子は、駆動電圧は低くなっているものの、発光効率は低い。これらに対し実施例1の有機EL素子は、芳香族炭化水素を有し、かつ同一のアリールカルバゾール化合物を用いたことにより、高い発光効率を示し、低い駆動電圧で動作していることが明らかである。   As can be seen from Table 1, in Comparative Examples 1 to 3, CBP, which is an aryl carbazole compound, is used for the light emitting layer, and a different compound (α-NPD) other than the aryl carbazole compound is used for the hole injection layer and / or the hole transport layer. An organic EL element is used to produce a comparative example. In Comparative Example 1, the driving voltage is relatively high and the light emission efficiency is low. In Comparative Examples 2 and 3, although the drive voltage is relatively low, the light emission efficiency is also low. In addition, as in Comparative Example 4, the organic EL device manufactured using an arylcarbazole compound (TCTA) that is the same but has an amine skeleton (no hydrocarbon skeleton) has a low driving voltage. The luminous efficiency is low. On the other hand, the organic EL device of Example 1 has an aromatic hydrocarbon and uses the same aryl carbazole compound, so that it shows high luminous efficiency and operates at a low driving voltage. is there.

上記のように、陽極電極上に、金属酸化物とアリールカルバゾール化合物を含有するホール注入層と、アリールカルバゾール化合物を含有するホール輸送層と、アリールカルバゾール化合物と燐光化合物を含有する発光層と、がこの順に積層されている有機EL素子において、当該アリールカルバゾール化合物が芳香族炭化水素骨格を有し、かつホール注入層、ホール輸送層、発光層に同一のアリールカルバゾール化合物である場合、高い発光効率を示し、低い駆動電圧で動作させることができる。   As described above, a hole injection layer containing a metal oxide and an aryl carbazole compound, a hole transport layer containing an aryl carbazole compound, and a light emitting layer containing an aryl carbazole compound and a phosphorescent compound are formed on the anode electrode. In the organic EL element laminated in this order, when the aryl carbazole compound has an aromatic hydrocarbon skeleton and the same aryl carbazole compound is used for the hole injection layer, the hole transport layer, and the light emitting layer, high luminous efficiency is obtained. It can be operated with a low driving voltage.

1 基板
2 陽極電極
3 有機EL層
4 陰極電極
5 ホール注入層
6 ホール輸送層
7 発光層
8 電子輸送層
1 Substrate 2 Anode electrode 3 Organic EL layer 4 Cathode electrode 5 Hole injection layer 6 Hole transport layer 7 Light emitting layer 8 Electron transport layer

Claims (6)

陽極電極と陰極電極との間に、少なくとも1つの発光層を有する有機エレクトロルミネッセント素子であって、
陽極電極上に、金属酸化物とアリールカルバゾール化合物を含有するホール注入層と、
アリールカルバゾール化合物を含有するホール輸送層と、
アリールカルバゾール化合物と燐光化合物を含有する発光層と、
がこの順に積層されており、当該アリールカルバゾール化合物が下記一般式(1)で表される芳香族炭化水素を有し、かつ当該ホール注入層、ホール輸送層、発光層に同一のアリールカルバゾール化合物が含まれることを特徴とする有機エレクトロルミネッセント素子。
(但し、式中Arは炭素数6〜42の芳香族炭化水素を表し、R1〜R4は水素、または1〜4のアルキル基、または炭素数6〜12のアリール基を表す。)
An organic electroluminescent device having at least one light emitting layer between an anode electrode and a cathode electrode,
A hole injection layer containing a metal oxide and an arylcarbazole compound on the anode electrode,
A hole transport layer containing an arylcarbazole compound;
A light emitting layer containing an arylcarbazole compound and a phosphorescent compound;
Are laminated in this order, the aryl carbazole compound has an aromatic hydrocarbon represented by the following general formula (1), and the same aryl carbazole compound is contained in the hole injection layer, the hole transport layer, and the light emitting layer. An organic electroluminescent device characterized by being included.
(In the formula, Ar represents an aromatic hydrocarbon having 6 to 42 carbon atoms, and R1 to R4 represent hydrogen, an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, or an aryl group having 6 to 12 carbon atoms.)
上記アリールカルバゾール化合物において、下記一般式(1)のArが構造式(1−1)〜(1−10)に示した芳香族炭化水素のいずれかで表されることを特徴とする請求項1に記載の有機エレクトロルミネッセント素子。
(但し、式中R1〜R4は水素、または炭素数1〜4のアルキル基、または炭素数6〜12のアリール基を表す。)
In the arylcarbazole compound, Ar in the following general formula (1) is represented by any of the aromatic hydrocarbons represented by the structural formulas (1-1) to (1-10). The organic electroluminescent device according to 1.
(However, in the formula, R1 to R4 represent hydrogen, an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, or an aryl group having 6 to 12 carbon atoms.)
上記アリールカルバゾール化合物が、4,4’−ビス(N−カルバゾリル)ビフェニルであることを特徴とする請求項1〜2のいずれかに記載の有機エレクトロルミネッセント素子。   The organic electroluminescent device according to claim 1, wherein the aryl carbazole compound is 4,4′-bis (N-carbazolyl) biphenyl. 上記金属酸化物は、酸化モリブデン(MoO)、酸化ルテニウム(RuO)、酸化タングステン(WO)、酸化バナジウム(VO)から選択される少なくとも1つを含有することを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の有機エレクトロルミネッセント素子。 The metal oxide contains at least one selected from molybdenum oxide (MoO x ), ruthenium oxide (RuO x ), tungsten oxide (WO x ), and vanadium oxide (VO x ). The organic electroluminescent element in any one of 1-3. 請求項1〜4のいずれかに記載の有機エレクトロルミネッセント素子を含むディスプレイ装置。   The display apparatus containing the organic electroluminescent element in any one of Claims 1-4. 請求項1〜5のいずれかに記載の有機エレクトロルミネッセント素子を含む照明器具。
The lighting fixture containing the organic electroluminescent element in any one of Claims 1-5.
JP2010011333A 2010-01-21 2010-01-21 Organic electroluminescent device Expired - Fee Related JP5466024B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010011333A JP5466024B2 (en) 2010-01-21 2010-01-21 Organic electroluminescent device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010011333A JP5466024B2 (en) 2010-01-21 2010-01-21 Organic electroluminescent device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2011151212A JP2011151212A (en) 2011-08-04
JP5466024B2 true JP5466024B2 (en) 2014-04-09

Family

ID=44537929

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2010011333A Expired - Fee Related JP5466024B2 (en) 2010-01-21 2010-01-21 Organic electroluminescent device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5466024B2 (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013094885A1 (en) * 2011-12-23 2013-06-27 주식회사 엘지화학 Organic light-emitting diode and method for manufacturing same
KR102162402B1 (en) * 2017-07-21 2020-10-06 삼성에스디아이 주식회사 Organic optoelectronic device and display device

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5878272B2 (en) * 2005-03-23 2016-03-08 株式会社半導体エネルギー研究所 COMPOSITE MATERIAL, LIGHT EMITTING ELEMENT, LIGHT EMITTING DEVICE AND ELECTRIC DEVICE
JP4915544B2 (en) * 2005-05-11 2012-04-11 パナソニック株式会社 Organic electroluminescence device
JPWO2008123178A1 (en) * 2007-03-23 2010-07-15 出光興産株式会社 Organic EL device
JP5292769B2 (en) * 2007-11-06 2013-09-18 大日本印刷株式会社 Organic electroluminescence device

Also Published As

Publication number Publication date
JP2011151212A (en) 2011-08-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5008557B2 (en) Organic electroluminescence device
EP2097938B1 (en) Long lifetime phosphorescent organic light emitting device (oled) structures
JP4581355B2 (en) Organic electroluminescence device
KR102028311B1 (en) Light-emitting device
JP5180369B2 (en) Organic electroluminescent device
KR101596226B1 (en) Light-emitting element, light-emitting device, and electronic device
JP5624459B2 (en) Organic electroluminescence device
WO2002099008A1 (en) Organo-electroluminescence element, luminescent material and organic compound
JP2003059668A (en) Organic light-emitting device
JP2005026221A (en) Electron injection composition for light emitting element, light emitting element, and light emitting device
JP2006319070A (en) Organic electroluminescence element
JP2006303470A (en) Composite material, light emitting element and light emitting device
JP4721668B2 (en) Organic electroluminescence device
JP4912745B2 (en) Light emitting element and light emitting device
JP4915651B2 (en) Organic electroluminescence device
JP5466024B2 (en) Organic electroluminescent device
JP2006120811A (en) Light-emitting device and display device
KR100699096B1 (en) Phosphorescent red-emitting iridium complex and organic electroluminescent device comprising same
JP2006108458A (en) Light emitting element and display unit
JP5922654B2 (en) Organic electroluminescent device
JP5977742B2 (en) Organic electroluminescent device
JP2005213348A (en) Organic luminescent material and organic electroluminescent element
JP2007150338A (en) Organic electroluminescent element
JP2012022938A (en) Method for manufacturing organic electroluminescent element
JP2008135547A (en) Organic el element

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20121126

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20130703

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20130710

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: 20140121

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20140123

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5466024

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees