JPH07106066A - Organic electroluminescence element - Google Patents
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、 ホール注入電極層と
電子注入電極層との間に、有機発光層と、有機キャリア
輸送層とを有する有機電界発光素子に関し、詳しくはそ
の層間に存在するエネルギー障壁の緩和に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an organic electroluminescent device having an organic light emitting layer and an organic carrier transport layer between a hole injecting electrode layer and an electron injecting electrode layer, and more specifically, it is present between the layers. Regarding the relaxation of energy barriers.
【０００２】[0002]
【従来の技術】近年、情報機器の多様化に伴って、ＣＲ
Ｔより低消費電力で、空間占有面積の少ない平面表示素
子のニーズが高まるなか、電界発光素子が注目されてい
る。電界発光素子としては、素子を構成する材料の異な
る無機電界発光素子と有機電界発光素子とが知られてい
る。2. Description of the Related Art In recent years, with the diversification of information equipment, CR
Along with the growing need for flat panel display devices that consume less power than T and occupy a small space, electroluminescent devices are receiving attention. As the electroluminescent element, an inorganic electroluminescent element and an organic electroluminescent element, which are different in material forming the element, are known.
【０００３】両素子はその発光原理も異なり、無機電界
発光素子は衝突型の素子であり、加速電子と発光中心と
の衝突によって励起発光する。一方、有機電界発光素子
は注入型の素子であり、電子注入電極層から注入された
電子と、ホール注入電極層から注入されたホールが発光
中心で再結合することによって発光する。The two elements also differ in the principle of light emission, and the inorganic electroluminescent element is a collision type element, and excites and emits light when the accelerated electrons collide with the emission center. On the other hand, the organic electroluminescence device is an injection type device, and emits light by recombining electrons injected from the electron injection electrode layer and holes injected from the hole injection electrode layer at the emission center.
【０００４】このような両者の発光原理の相違により、
無機電界発光素子の駆動電圧が１００〜２００Ｖである
のに対して、有機電界発光素子は５〜２０Ｖ程度の低電
圧で駆動することができるという点で優れている。ま
た、有機電界発光素子は発光材料である螢光物質を選択
することにより三原色の発光素子を作成することができ
るので、フルカラー表示装置の実現が期待できる。Due to such a difference in light emitting principle between the two,
The driving voltage of the inorganic electroluminescent device is 100 to 200V, whereas the organic electroluminescent device is excellent in that it can be driven at a low voltage of about 5 to 20V. In addition, since the organic electroluminescent element can form a light emitting element of three primary colors by selecting a fluorescent substance as a light emitting material, realization of a full color display device can be expected.
【０００５】上記したような優れた特性を有する有機電
界発光素子の素子構造としては、３層構造と２層構造の
ものがある。典型的な３層構造は、ガラス基板上にホー
ル注入電極層、有機ホール輸送層、有機発光層、有機電
子輸送層及び電子注入電極層を順次積層したものであ
り、ＤＨ構造と称される。As the element structure of the organic electroluminescent element having the above-mentioned excellent characteristics, there are a three-layer structure and a two-layer structure. A typical three-layer structure is a structure in which a hole injecting electrode layer, an organic hole transporting layer, an organic light emitting layer, an organic electron transporting layer, and an electron injecting electrode layer are sequentially laminated on a glass substrate, and is called a DH structure.
【０００６】また典型的な２層構造は、ガラス基板上に
ホール注入電極層、有機ホール輸送層、有機発光層、電
子注入電極層を順次積層したものであり、ＳＨ−Ａ構造
と称される。さらに、上記したＳＨ−Ａ構造とは異なる
２層構造として、ホール注入電極層と有機発光層、有機
電子輸送層、電子注入電極層を順次積層したＳＨ−Ｂ構
造もある。A typical two-layer structure is a structure in which a hole injecting electrode layer, an organic hole transporting layer, an organic light emitting layer, and an electron injecting electrode layer are sequentially laminated on a glass substrate, which is called an SH-A structure. . Further, as a two-layer structure different from the SH-A structure described above, there is also an SH-B structure in which a hole injection electrode layer, an organic light emitting layer, an organic electron transport layer, and an electron injection electrode layer are sequentially stacked.
【０００７】これら有機電界発光素子の材料としては、
ホール注入電極層には、金やＩＴＯ（インジウム−スズ
酸化物）のような仕事関数の大きな電極層材料が用いら
れ、電子注入電極層としてはＭｇのような仕事関数の小
さな電極層材料が用いられる。また、上記有機ホール輸
送層、有機発光層、有機電子輸送層には有機材料が用い
られ、有機ホール輸送層はｐ型半導体の性質、有機電子
輸送層はｎ型半導体の性質を有する材料が用いられる。
また、有機発光層は、ＳＨ−Ａ構造では、ｎ型半導体の
性質、ＳＨ−Ｂ構造ではｐ型半導体の性質、３層構造
（ＤＨ構造）では中性に近い性質を有する材料が用いら
れている。Materials for these organic electroluminescent devices include:
An electrode layer material having a large work function such as gold or ITO (indium-tin oxide) is used for the hole injecting electrode layer, and an electrode layer material having a small work function such as Mg is used for the electron injecting electrode layer. To be An organic material is used for the organic hole transporting layer, the organic light emitting layer, and the organic electron transporting layer, and a material having a p-type semiconductor property is used for the organic hole transporting layer and an n-type semiconductor property is used for the organic electron transporting layer. To be
The organic light emitting layer is made of a material having an n-type semiconductor property in the SH-A structure, a p-type semiconductor property in the SH-B structure, and a property close to neutrality in the three-layer structure (DH structure). There is.
【０００８】いずれにしても、ホール注入電極層から注
入されたホールと、電子注入電極層から注入された電子
が、発光層とキャリア輸送層（ホール輸送層または電子
輸送層）の界面に近いところの発光層内で再結合して発
光するという原理である。In any case, the holes injected from the hole injection electrode layer and the electrons injected from the electron injection electrode layer are close to the interface between the light emitting layer and the carrier transport layer (hole transport layer or electron transport layer). The principle is that light is recombined in the light-emitting layer to emit light.
【０００９】[0009]
【発明が解決しようとする課題】上記したように有機電
界発光素子は、無機電界発光素子と比較すると、低電圧
で駆動できる。しかしながら、実用化にあたっては、消
費電力の低減、駆動回路の低価格化等を図るために、さ
らに駆動電圧を低くすることが求められている。本発明
は上記現状に鑑み、駆動電圧の低い有機電界発光素子を
提供することを目的とする。As described above, the organic electroluminescent device can be driven at a lower voltage than the inorganic electroluminescent device. However, in practical use, it is required to further reduce the drive voltage in order to reduce power consumption, reduce the price of the drive circuit, and the like. The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to provide an organic electroluminescence device having a low driving voltage.
【００１０】[0010]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１の発明では、ホール注入電極層と電子注入
電極層との間に、有機発光層と、有機キャリア輸送層と
を有する有機電界発光素子において、少なくとも一組の
隣あう層の間に、当該隣あう層間のエネルギー障壁を緩
和する層が設けられていることを特徴とする。In order to achieve the above object, the invention of claim 1 has an organic light emitting layer and an organic carrier transport layer between the hole injecting electrode layer and the electron injecting electrode layer. The organic electroluminescent device is characterized in that a layer for relaxing an energy barrier between adjacent layers is provided between at least one pair of adjacent layers.
【００１１】請求項２の発明では、請求項１記載の発明
においてエネルギー障壁を緩和する層が発光層から見て
ホール注入電極層側のいずれかの層間に設けられてお
り、上記エネルギー障壁を緩和する層の材料が、エネル
ギー障壁を緩和する層を介在して隣あっている層のう
ち、ホール注入電極層側にある層の材料より仕事関数が
大きく、発光層側にある層の材料より仕事関数が小さい
ことを特徴とする。According to a second aspect of the present invention, the layer for relaxing the energy barrier in the first aspect is provided between any layers on the hole injection electrode layer side as viewed from the light emitting layer, and the energy barrier is relaxed. The material of the layer that has a higher work function than the material of the layer on the side of the hole injecting electrode layer has a larger work function than the material of the layer on the side of the hole injection electrode layer, which is adjacent to the layer that relaxes the energy barrier. Characterized by a small function.
【００１２】請求項３の発明では、請求項１記載の発明
においてエネルギー障壁を緩和する層が発光層から見て
電子注入電極層側のいずれかの層間に設けられており、
上記エネルギー障壁を緩和する層の材料が、エネルギー
障壁を緩和する層を介在して隣あっている層のうち、電
子注入電極層側にある層の材料より伝導帯最低準位が大
きく、発光層側にある層の材料より伝導帯最低準位が小
さいことを特徴とする。According to a third aspect of the invention, in the invention of the first aspect, the layer for relaxing the energy barrier is provided between any of the layers on the electron injection electrode layer side as viewed from the light emitting layer,
The material of the layer for relaxing the energy barrier has a conduction band minimum level higher than that of the material of the layer on the electron injection electrode layer side among layers adjacent to each other with the layer for relaxing the energy barrier interposed therebetween, and the light emitting layer It is characterized in that the conduction band minimum level is smaller than that of the material of the layer on the side.
【００１３】請求項４の発明では、請求項２記載の発明
において、エネルギー障壁を緩和する層を介在して隣あ
っている層のうち、ホール注入電極層側にある層がホー
ル注入電極層であり、発光層側にある層がホール輸送層
であることを特徴とする。請求項５の発明では、請求項
４記載の発明においてエネルギー障壁を緩和する層の材
料がペンタセンであることを特徴とする。According to a fourth aspect of the present invention, in the second aspect of the present invention, among the layers adjacent to each other with the layer for relaxing the energy barrier interposed therebetween, the layer on the hole injection electrode layer side is the hole injection electrode layer. And the layer on the light emitting layer side is a hole transport layer. The invention of claim 5 is characterized in that, in the invention of claim 4, the material of the layer for relaxing the energy barrier is pentacene.
【００１４】[0014]
【作用】有機電界発光素子の発光は、上記したように、
電極層から注入されたホールと電子が、発光層中で再結
合することによって発光がおこる。上記ホール、電子が
それぞれ、発光層に入り込むためには、例えば、図５に
示すように、電極層とキャリア輸送層との界面、キャリ
ア輸送層と発光層との界面に存在するエネルギー障壁ａ
を乗り超えて移動しなければならない。（図５には、Ｄ
Ｈ構造を示したが、ＳＨ−Ａ構造、ＳＨ−Ｂ構造でも同
様の各層間にエネルギー障壁が存在し、さらに、上記し
た以外にも、発光層と電極層との間にエネルギーー障壁
が存在する。）キャリアが電子の場合の各エネルギー障
壁は、電極層材料の仕事関数、キャリア輸送層材料の伝
導帯最低準位、発光層材料の伝導帯最低準位、それぞれ
の差を指し、キャリアがホールの場合の各エネルギー障
壁は、電極層材料、キャリア輸送層材料及び発光層材料
の仕事関数の差を指す。[Function] As described above, the light emission of the organic electroluminescent device is as follows.
The holes and electrons injected from the electrode layer are recombined in the light emitting layer to emit light. In order for the holes and the electrons to enter the light emitting layer, for example, as shown in FIG. 5, the energy barrier a existing at the interface between the electrode layer and the carrier transport layer and at the interface between the carrier transport layer and the light emitting layer is used.
You have to get over and move. (In FIG. 5, D
Although the H structure is shown, an energy barrier exists between each similar layer in the SH-A structure and the SH-B structure, and further, in addition to the above, an energy barrier exists between the light emitting layer and the electrode layer. . ) When the carrier is an electron, each energy barrier refers to the work function of the electrode layer material, the lowest conduction band level of the carrier transport layer material, the lowest conduction band level of the light emitting layer material, and the difference between them. Each energy barrier in this case refers to a difference in work function between the electrode layer material, the carrier transport layer material and the light emitting layer material.
【００１５】このエネルギー障壁が大きいほどキャリア
（ホール又は電子）の層間移動は起こりにくく、所望の
輝度を得るためには、駆動電圧を高めなければ成らなか
った。そこで、本発明では、図６、７に示すように隣あ
う層間にエネルギー障壁を緩和する層Ａ1 、Ａ2 を設け
ることにより、キャリアの層間移動が円滑に行なわれる
ようになり、駆動電圧を低下させることができる。（但
し、図６、７に示されたものは、全ての層間にエネルギ
ー障壁を緩和する層が設けられているが、何れか、一組
の層間に設ければよい）。Interlayer movement of carriers (holes or electrons) is less likely to occur as the energy barrier is larger, and it has been necessary to increase the driving voltage in order to obtain desired brightness. Therefore, in the present invention, as shown in FIGS. 6 and 7, by providing the layers A 1 and A 2 for relaxing the energy barrier between the adjacent layers, the inter-layer movement of carriers can be smoothly performed, and the driving voltage can be reduced. Can be lowered. (However, although the layers shown in FIGS. 6 and 7 are provided with a layer for alleviating the energy barrier between all layers, they may be provided between any one set of layers).
【００１６】図６に示すように、エネルギー障壁を緩和
する層Ａ1 を発光層からみてホール注入電極層側に設け
る場合、エネルギー障壁を緩和する層Ａ1 の材料とし
て、エネルギー障壁を緩和する層を介在して隣あってい
る層のうち、ホール注入電極層側にある層の材料より仕
事関数が大きく、発光層側にある層の材料より仕事関数
が小さいものを用いる。これにより、各層間に存在した
エネルギー障壁ａが分割され、このことで、エネルギー
障壁が緩和されることになり、円滑にホールの移動が行
なわれる。[0016] As shown in FIG. 6, when the layer A 1 to mitigate an energy barrier as viewed from the light-emitting layer provided on the hole injection electrode layer side, as the material of the layer A 1 to mitigate an energy barrier, the layer to alleviate the energy barrier Among the layers adjacent to each other with a hole in between, a material having a larger work function than the material of the layer on the hole injection electrode layer side and a smaller work function than the material of the layer on the light emitting layer side is used. As a result, the energy barrier a existing between the layers is divided, and the energy barrier is relaxed by this, so that the holes are smoothly moved.
【００１７】図７に示すように、エネルギー障壁を緩和
する層を発光層からみて電子注入電極層側に設ける場
合、エネルギー障壁を緩和する層の材料として、エネル
ギー障壁を緩和する層を介在して隣あっている層のう
ち、電子注入電極層側にある層の材料より仕事関数が小
さいか、または伝導帯最低準位が大きく、発光層側にあ
る層の材料より伝導帯最低準位が小さいものを用いる。
これにより、各層間に存在していたエネルギー障壁ａが
分割され、このことがエネルギー障壁の緩和されること
になり、円滑に電子の移動が行なわれる。As shown in FIG. 7, when the layer for relaxing the energy barrier is provided on the electron injection electrode layer side as viewed from the light emitting layer, the layer for relaxing the energy barrier is interposed as a material for the layer for relaxing the energy barrier. Of adjacent layers, the work function is smaller than the material of the layer on the electron injection electrode layer side, or the conduction band minimum level is large, and the conduction band minimum level is smaller than the material of the layer on the light emitting layer side. Use one.
As a result, the energy barrier a existing between the layers is divided, and the energy barrier is alleviated, which allows smooth movement of electrons.
【００１８】[0018]
【実施例】本発明の一例にかかる実施例１について以下
に説明を行なう。 （実施例）図１は、本発明の一例にかかる実施例１の有
機電界発光素子の模式的断面図であり、ガラス基板１上
には、ホール注入電極層２と、エネルギー障壁分割層３
（１００Å）と、ホール輸送層４（５００Å）と有機発
光層５（５００Å）と、電子注入電極層６（２０００
Å）とが順に形成され、ホール注入電極層２と、電子注
入電極層６にはそれぞれリード線が接続されており電圧
を印加できるようになっている。EXAMPLE A first example according to the present invention will be described below. (Example) FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of an organic electroluminescent device of Example 1 according to an example of the present invention, in which a hole injection electrode layer 2 and an energy barrier division layer 3 are formed on a glass substrate 1.
(100Å), hole transport layer 4 (500Å), organic light emitting layer 5 (500Å), electron injection electrode layer 6 (2000
Å) are sequentially formed, and lead wires are connected to the hole injecting electrode layer 2 and the electron injecting electrode layer 6, respectively, so that a voltage can be applied.
【００１９】具体的な、各層の材料としては、ホール注
入電極層２にはインジウム−スズ酸化物（ＩＴＯ）（仕
事関数４．５ｅＶ）が用いられ、エネルギー障壁分割層
３には、下記化１に示すペンタセン（仕事関数５．１ｅ
Ｖ）が用いられ、有機ホール輸送層４は下記化２に示す
Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−ビス（３−メチルフ
ェニル）−１，１’−ビフェニル−４，４’−ジアミン
（以下ＭＴＰＤとする。仕事関数５．４ｅＶ）が用いら
れ、有機発光層５には、下記化３に示すトリス（８−キ
ノリノール）アルミニウム（仕事関数５．６ｅＶ）が用
いられ、電子注入電極層はマグネシウムインジウム合金
が用いられている。As a concrete material for each layer, indium-tin oxide (ITO) (work function 4.5 eV) is used for the hole injecting electrode layer 2, and the following chemical formula 1 is used for the energy barrier dividing layer 3. Pentacene (work function 5.1e
V) is used and the organic hole transport layer 4 is N, N′-diphenyl-N, N′-bis (3-methylphenyl) -1,1′-biphenyl-4,4′-diamine shown in the following chemical formula 2. (Hereinafter referred to as MTPD. Work function 5.4 eV) is used, and tris (8-quinolinol) aluminum (work function 5.6 eV) shown in Chemical formula 3 below is used for the organic light emitting layer 5, and the electron injection electrode layer is used. Is a magnesium-indium alloy.
【００２０】[0020]
【化１】 [Chemical 1]
【００２１】[0021]
【化２】 [Chemical 2]
【００２２】[0022]
【化３】 [Chemical 3]
【００２３】上記エネルギー障壁分割層３の材料として
は、その仕事関数がホール注入電極層材料の仕事関数よ
り大きく、且つ、有機ホール輸送層材料の仕事関数より
小さな物質が用いられる。なお、各材料の仕事関数は、
その材料の真空蒸着膜について光電子分光法により求め
た。As the material of the energy barrier division layer 3, a substance having a work function larger than that of the hole injection electrode layer material and smaller than that of the organic hole transport layer material is used. The work function of each material is
The vacuum deposited film of the material was determined by photoelectron spectroscopy.
【００２４】ここで、上記構造の電界発光素子を以下の
ようにして作成した。先ず、ガラス基板１上にホール注
入電極層２であるインジウム−スズ酸化物（ＩＴＯ）膜
が形成された基板を中性洗剤により洗浄した後、アセト
ン中で２０分間、エタノール中で２０分間超音波洗浄を
行なった。この後、上記ＩＴＯからなるホール注入電極
層２上にペンタセンを真空蒸着して、エネルギー障壁分
割層３を形成し、続いて、このエネルギー障壁分割層３
上にＭＴＰＤを真空蒸着して有機ホール輸送層４を形成
した。さらに、有機ホール輸送層４上に、トリス（８−
キノリノール）アルミニウムを真空蒸着して有機発光層
５を形成し、最後に、有機発光層５の上にＭｇＩｎ合金
からなる電子注入電極層５を真空蒸着により形成した。Here, an electroluminescent device having the above structure was prepared as follows. First, a substrate having an indium-tin oxide (ITO) film, which is the hole injecting electrode layer 2 formed on the glass substrate 1, is washed with a neutral detergent, and then ultrasonic waves are applied in acetone for 20 minutes and in ethanol for 20 minutes. Washed. Then, pentacene is vacuum-deposited on the hole injecting electrode layer 2 made of ITO to form the energy barrier division layer 3, and subsequently, the energy barrier division layer 3 is formed.
MTPD was vacuum-deposited thereon to form the organic hole transport layer 4. Furthermore, on the organic hole transport layer 4, tris (8-
The organic light emitting layer 5 was formed by vacuum-depositing quinolinol) aluminum, and finally, the electron injection electrode layer 5 made of a MgIn alloy was formed on the organic light emitting layer 5 by vacuum deposition.
【００２５】尚、これらの蒸着は何れも真空度１×１０
-5Ｔｏｒｒ、基板温度２０℃、有機層の蒸着速度２Å／
ｓｅｃという条件で行なった。このような電界発光素子
を以下、（ａ）素子と称する。 （比較例）図２に示すように、エネルギー障壁分割層３
を有さない以外は、上記実施例の有機電界発光素子と同
様に作成した。In all of these vapor depositions, the degree of vacuum is 1 × 10.
-5 Torr, substrate temperature 20 ° C, deposition rate of organic layer 2Å /
It was performed under the condition of sec. Hereinafter, such an electroluminescent device will be referred to as a device (a). (Comparative Example) As shown in FIG.
Other than not having, was prepared in the same manner as the organic electroluminescent element of the above-mentioned example.
【００２６】このような電界発光素子を、以下（ｘ）素
子と称する。 （実験）上記実施例の（ａ）素子と、比較例の（ｘ）素
子を用いて、電流−電圧特性と輝度−電流特性とを調べ
たので、その結果をそれぞれ図３、４に示す。尚、実験
の条件としては以下のようにして行った。Such an electroluminescent element is hereinafter referred to as (x) element. (Experiment) The current-voltage characteristics and the luminance-current characteristics were examined using the element (a) of the above-mentioned example and the element (x) of the comparative example. The results are shown in FIGS. The experimental conditions were as follows.
【００２７】電流−電圧特性については、電極層間に印
加する電圧を変化させた場合の、電流の変化を求めた。
電流−輝度特性としては、電流を変化させた場合の、発
光輝度の変化を測定した。図４に示すように、電流−輝
度特性は（ａ）素子と、（ｂ）素子とを比較してみると
略同じであった。しかしながら、図３が示すように同じ
電流を流すのに必要な電圧は、（ａ）素子の方が（ｘ）
素子より３Ｖ低かった。Regarding the current-voltage characteristics, the change in current when the voltage applied between the electrode layers was changed was determined.
As the current-luminance characteristic, the change in emission luminance when the current was changed was measured. As shown in FIG. 4, the current-luminance characteristics were substantially the same when the element (a) and the element (b) were compared. However, as shown in FIG. 3, the voltage required to flow the same current is (x) in the element (a).
It was 3V lower than the device.
【００２８】従って、実施例の（ａ）素子は比較例の
（ｘ）素子と比べて、低電圧で発光を行なうことができ
ることがわかる。このように駆動電圧を低下することが
できたのは、以下のような理由によるものと考えられ
る。（ｘ）素子のホール移動がかかわる層のエネルギー
障壁、即ち仕事関数の差をみてみると、ホール注入電極
層とホール輸送層との仕事関数の差が０．９ｅＶであ
り、有機ホール輸送層と有機発光層との仕事関数の差が
０．２ｅＶである。Therefore, it is understood that the element (a) of the example can emit light at a lower voltage than the element (x) of the comparative example. The reason why the driving voltage could be reduced in this way is considered to be as follows. (X) Looking at the energy barrier of the layer involved in the hole movement of the device, that is, the difference in work function, the work function difference between the hole injecting electrode layer and the hole transporting layer is 0.9 eV, which is equal to that of the organic hole transporting layer. The work function difference from the organic light emitting layer is 0.2 eV.
【００２９】このエネルギー障壁の差を比較すると、ホ
ール注入電極層とホール輸送層との仕事関数の差が有機
ホール輸送層と有機発光層との仕事関数の差よりかなり
大きく、これがホール移動を抑制していると考えられ
る。一方、（ａ）素子を見てみると、ホール注入電極層
と有機ホール輸送層との間にペンタセンからなるエネル
ギー分割層３を設けることにより、障壁が分割され、ホ
ールの移動が円滑に行なわれる。従って、駆動電圧が低
下したものと考えられる。Comparing this difference in energy barrier, the difference in work function between the hole injecting electrode layer and the hole transport layer is considerably larger than the difference in work function between the organic hole transport layer and the organic light emitting layer, which suppresses hole migration. it seems to do. On the other hand, looking at the element (a), the barrier is divided by providing the energy dividing layer 3 made of pentacene between the hole injecting electrode layer and the organic hole transporting layer, and the holes are smoothly moved. . Therefore, it is considered that the driving voltage has decreased.
【００３０】また、図４から輝度の値に着目すると、
（ａ）素子の最高輝度が２０１００ｃｄ／ｍ2 であり、
（ｘ）素子の最高輝度が１６１００ｃｄ／ｍ2 であり、
本発明の（ａ）素子の方が、高い値を示した。さらに上
記の測定結果をもとに、両素子の最高発光効率を算出し
たところ、（ａ）素子の最高発光効率は１．７４ lｍ／
Ｗであり、（ｘ）素子の最高発光効率は１．５６ lｍ／
Ｗであった。Focusing on the luminance value from FIG. 4,
(A) The maximum luminance of the device is 20100 cd / m 2 ,
(X) The maximum luminance of the element is 16100 cd / m 2 ,
The element (a) of the present invention showed a higher value. Furthermore, the maximum luminous efficiency of both elements was calculated based on the above measurement results, and the maximum luminous efficiency of the element (a) was 1.74 lm /
W, the maximum luminous efficiency of the (x) element is 1.56 lm /
It was W.
【００３１】このように、低電圧で駆動でき、かつ、輝
度、発光効率ともに向上した。 （その他の事項） 上記実施例では、エネルギー障壁分割層の材料とし
てペンタセンを用いたが、これ以外にも下記の表１に示
すような化合物を用いることができると考えられる。As described above, the device can be driven at a low voltage and the brightness and the luminous efficiency are improved. (Other Matters) Although pentacene was used as the material of the energy barrier division layer in the above-mentioned examples, it is considered that compounds other than this may be used as shown in Table 1 below.
【００３２】[0032]
【表１】 [Table 1]
【００３３】[0033]
【化４】 [Chemical 4]
【００３４】[0034]
【化５】 [Chemical 5]
【００３５】[0035]
【化６】 [Chemical 6]
【００３６】[0036]
【化７】 [Chemical 7]
【００３７】[0037]
【化８】 [Chemical 8]
【００３８】[0038]
【化９】 [Chemical 9]
【００３９】[0039]
【化１０】 [Chemical 10]
【００４０】[0040]
【化１１】 [Chemical 11]
【００４１】[0041]
【化１２】 [Chemical 12]
【００４２】 上記実施例では、有機ホール輸送層と
ホール注入電極層層との間に層間のエネルギー障壁を緩
和させる層であるエネルギー障壁分割層を設けたが、こ
れに限ることはなく、各層の間に設けることができる。 上記実施例では、ＳＨ−Ａ構造についての説明をお
こなったがこれに限ることはなく、ＳＨ−Ｂ構造或い
は、ＤＨ構造の各層間に設けることができる。In the above-mentioned embodiment, the energy barrier division layer, which is a layer that relaxes the energy barrier between layers, is provided between the organic hole transport layer and the hole injection electrode layer layer. It can be provided between. Although the SH-A structure has been described in the above embodiment, the present invention is not limited to this, and the SH-A structure can be provided between the layers of the SH-B structure or the DH structure.
【００４３】[0043]
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
有機電界発光素子の少なくとも一組の隣あう層の間に、
当該隣あう層間のエネルギー障壁を緩和する層が設けた
ことにより、エネルギー障壁を分割することができ、ホ
ールの層間移動が円滑になり、電界発光素子の駆動電圧
を低下させることができた。As described above, according to the present invention,
Between at least one pair of adjacent layers of the organic electroluminescent device,
By providing the layer for relaxing the energy barrier between the adjacent layers, the energy barrier can be divided, the holes can be smoothly moved between layers, and the driving voltage of the electroluminescent element can be reduced.
【００４４】このように、駆動電圧を低下させることに
より、消費電力の低減、駆動回路の低価格化等がを図る
ことができるといった効果を奏した。上記したような効
果により、フラットパネルディスプレイ、液晶用のバッ
クライト等の実用化においてもより使いやすくなるとい
った効果を有する。As described above, by lowering the driving voltage, it is possible to reduce the power consumption and the cost of the driving circuit. Due to the above-mentioned effects, there is an effect that it becomes easier to use in the practical application of flat panel displays, backlights for liquid crystals and the like.
【図１】本発明の実施例に係る有機電界発光素子の断面
模式図である。FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of an organic electroluminescent device according to an example of the present invention.
【図２】比較例に係る有機電界発光素子の断面模式図で
ある。FIG. 2 is a schematic sectional view of an organic electroluminescence device according to a comparative example.
【図３】（ａ）素子、（ｘ）素子の電流−電圧特性を示
すグラフである。FIG. 3 is a graph showing current-voltage characteristics of element (a) and element (x).
【図４】（ａ）素子、（ｘ）素子の電流−輝度特性を示
すグラフである。FIG. 4 is a graph showing current-luminance characteristics of the element (a) and the element (x).
【図５】従来の電界発光素子のエネルギー状態を示す図
である。FIG. 5 is a diagram showing an energy state of a conventional electroluminescent device.
【図６】本発明の電界発光素子のエネルギー状態を示す
図である。FIG. 6 is a diagram showing an energy state of the electroluminescence device of the present invention.
【図７】本発明の電界発光素子のエネルギー状態を示す
図である。FIG. 7 is a diagram showing an energy state of the electroluminescence device of the present invention.
２ ホール注入電極層 ３ エネルギー障壁分割層 ４ 有機ホール輸送層 ５ 有機発光層 ６ 電子注入電極 2 hole injection electrode layer 3 energy barrier division layer 4 organic hole transport layer 5 organic emission layer 6 electron injection electrode
─────────────────────────────────────────────────────
─────────────────────────────────────────────────── ───
【手続補正書】[Procedure amendment]
【提出日】平成５年１２月２４日[Submission date] December 24, 1993
【手続補正１】[Procedure Amendment 1]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】００１７[Correction target item name] 0017
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction content]
【００１７】図７に示すように、エネルギー障壁を緩和
する層を発光層からみて電子注入電極層側に設ける場
合、エネルギー障壁を緩和する層の材料として、その伝
導帯最低準位が、エネルギー障壁を緩和する層を介在し
て隣あっている層のうち、電子注入電極層側にある層の
材料の仕事関数より小さいか、または伝導帯最低準位よ
り大きく、発光層側にある層の材料の伝導帯最低準位よ
り小さいものを用いる。これにより、各層間に存在して
いたエネルギー障壁ａが分割され、このことがエネルギ
ー障壁の緩和されることになり、円滑に電子の移動が行
なわれる。As shown in FIG. 7, if the layer to alleviate the energy barrier as viewed from the light-emitting layer provided on the electron injection electrode layer side, as the material of the layer to alleviate the energy barrier, the heat transfer
The lowest conduction band level is lower than the work function of the material of the layer adjacent to the electron injection electrode layer side of the layers adjacent to each other with the layer for relaxing the energy barrier interposed therebetween, or the lowest conduction band level .
And the lowest conduction band level of the material of the layer on the light emitting layer side .
Use a smaller one. As a result, the energy barrier a existing between the layers is divided, and the energy barrier is alleviated, which allows smooth movement of electrons.
【手続補正２】[Procedure Amendment 2]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】００４４[Correction target item name] 0044
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction content]
【００４４】このように、駆動電圧を低下させることに
より、消費電力の低減、駆動回路の低価格化等を図るこ
とができるといった効果を奏した。上記したような効果
により、フラットパネルディスプレイ、液晶用のバック
ライト等の実用化においてもより使いやすくなるといっ
た効果を有する。[0044] Thus, by lowering the driving voltage, reduction in power consumption, and to provide an advantage such can be reduced in cost and the like of the drive circuit. Due to the above-mentioned effects, there is an effect that it becomes easier to use in the practical application of flat panel displays, backlights for liquid crystals and the like.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 浜田 祐次 守口市京阪本通２丁目18番地 三洋電機株 式会社内 (72)発明者 柴田 賢一 守口市京阪本通２丁目18番地 三洋電機株 式会社内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Yuji Hamada 2-18 Keihan Hondori, Moriguchi Sanyo Electric Co., Ltd. (72) Inventor Kenichi Shibata 2-18 Keihan Hondori, Moriguchi Sanyo Electric Co., Ltd. Within
Claims (5)
間に、有機発光層と、有機キャリア輸送層とを有する有
機電界発光素子において、 少なくとも一組の隣あう層の間に、当該隣あう層間のエ
ネルギー障壁を緩和する層が設けられていることを特徴
とする有機電界発光素子。1. An organic electroluminescent device having an organic light emitting layer and an organic carrier transport layer between a hole injecting electrode layer and an electron injecting electrode layer, wherein at least one pair of adjacent layers are adjacent to each other. An organic electroluminescent device comprising a layer for relaxing an energy barrier between adjacent layers.
層から見てホール注入電極層側のいずれかの層間に設け
られており、上記エネルギー障壁を緩和する層の材料
が、エネルギー障壁を緩和する層を介在して隣あってい
る層のうち、ホール注入電極層側にある層の材料より仕
事関数が大きく、発光層側にある層の材料より仕事関数
が小さいことを特徴とする請求項１記載の有機電界発光
素子。2. The layer for alleviating the energy barrier is provided between any layers on the hole injecting electrode layer side as viewed from the light emitting layer, and the material for the layer for alleviating the energy barrier alleviates the energy barrier. The work function is larger than the material of the layer on the hole injection electrode layer side of the layers adjacent to each other with the layer interposed, and the work function is smaller than the material of the layer on the light emitting layer side. The organic electroluminescent element as described.
層から見て電子注入電極層側のいずれかの層間に設けら
れており、上記エネルギー障壁を緩和する層の材料が、
エネルギー障壁を緩和する層を介在して隣あっている層
のうち、電子注入電極層側にある層の材料より伝導帯最
低準位が大きく、発光層側にある層の材料より伝導帯最
低準位が小さいことを特徴とする請求項１記載の有機電
界発光素子。3. The layer for relaxing the energy barrier is provided between any layers on the electron injection electrode layer side as viewed from the light emitting layer, and the material for the layer for relaxing the energy barrier is:
Of the layers adjacent to each other with the layer that relaxes the energy barrier interposed therebetween, the lowest conduction band level is higher than the material of the layer on the electron injection electrode layer side and the lowest conduction band level of the material of the layer on the light emitting layer side. The organic electroluminescent element according to claim 1, wherein the organic electroluminescent element is small.
して隣あっている層のうち、ホール注入電極層側にある
層がホール注入電極層であり、発光層側にある層がホー
ル輸送層であることを特徴とする請求項２記載の有機電
界発光素子。4. Of the layers adjacent to each other with the layer for relaxing the energy barrier interposed therebetween, the layer on the hole injection electrode layer side is the hole injection electrode layer, and the layer on the light emitting layer side is the hole transport layer. The organic electroluminescent element according to claim 2, wherein
がペンタセンであることを特徴とする請求項４記載の有
機電界発光素子。5. The organic electroluminescent device according to claim 4, wherein the material of the layer for relaxing the energy barrier is pentacene.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5245228A JPH07106066A (en) | 1993-09-30 | 1993-09-30 | Organic electroluminescence element |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5245228A JPH07106066A (en) | 1993-09-30 | 1993-09-30 | Organic electroluminescence element |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07106066A true JPH07106066A (en) | 1995-04-21 |
Family
ID=17130563
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5245228A Pending JPH07106066A (en) | 1993-09-30 | 1993-09-30 | Organic electroluminescence element |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07106066A (en) |
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