JPH0878163A - Organic electroluminescent element and its manufacture - Google Patents
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K50/00—Organic light-emitting devices
- H10K50/10—OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED]
- H10K50/11—OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED] characterised by the electroluminescent [EL] layers
- H10K50/125—OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED] characterised by the electroluminescent [EL] layers specially adapted for multicolour light emission, e.g. for emitting white light
Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、平面光源や表示素子に
利用される有機エレクトロルミネッセンス素子およびそ
の製法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an organic electroluminescence device used for a flat light source or a display device and a method for producing the same.
【０００２】[0002]
【従来の技術】発光層が有機薄膜から構成される有機エ
レクトロルミネッセンス素子は低電圧駆動の大面積表示
素子を実現するものとして注目されている（例えば、図
６参照）。素子の高効率化にはキャリア輸送性の異なる
有機層を積層する素子構造が有効であり、正孔輸送層に
低分子芳香族アミン、電子輸送性発光層にアルミキレー
ト錯体を用いた素子が報告されている〔Ｃ．Ｗ．Ｔａｎ
ｇ，Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．，５１，ｐ．９１
３（１９８７）〕。この素子では１０Ｖ以下の印加電圧
で１０００ｃｄ／ｍ2の実用化に十分な高輝度を得てい
る。2. Description of the Related Art An organic electroluminescence device having a light emitting layer made of an organic thin film has been attracting attention as a device for realizing a large-area display device driven by a low voltage (see, for example, FIG. 6). A device structure in which organic layers with different carrier transport properties are laminated is effective for improving device efficiency. A device using a low molecular aromatic amine for the hole transport layer and an aluminum chelate complex for the electron transport light emitting layer is reported. [C. W. Tan
g, Appl. Phys. Lett. , 51, p. 91
3 (1987)]. With this element, a high brightness sufficient for practical use of 1000 cd / m 2 was obtained with an applied voltage of 10 V or less.
【０００３】しかし、前述のような発光層が単一の材料
からなる有機エレクトロルミネッセンス素子では発光層
が単色の発光であり、二つ以上の異なる発光中心からの
発光を得ることはできない。However, in the above-described organic electroluminescence device in which the light emitting layer is made of a single material, the light emitting layer emits light of a single color, and it is impossible to obtain light emission from two or more different emission centers.
【０００４】この問題は発光層に発光層構成材料と異な
る発光色を有する色素を極微量（０．２〜０．５ｍｏｌ
％）部分的にドープすることによって解決できる。タン
グ（Ｔａｎｇ）らは前述の二層構造素子の発光層である
アルミキレート層を真空蒸着法によって形成する段階
で、赤色発光を示す色素を共蒸着することによってドー
プし、そのドープ位置およびドープ量を制御することに
よって、一つの素子からアルミキレートからの緑色及び
ドーパント色素の赤色の発光を得ることに成功している
〔Ｃ．Ｗ．Ｔａｎｇ，Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．，６
５，ｐ．３６１０（１９８９）〕。しかしながら、ホス
ト材料であるアルミキレート錯体が緑色発光体であるこ
とから、より励起エネルギーレベルの高い青色発光はア
ルミキレート層を色素でドープすることでは得られず、
したがって白色発光も得られない。This problem is caused by a very small amount (0.2 to 0.5 mol) of a dye having an emission color different from that of the material constituting the emission layer in the emission layer.
%) Can be solved by partially doping. Tang et al., At the stage of forming an aluminum chelate layer, which is a light emitting layer of the above-mentioned two-layer structure element, by a vacuum deposition method, dope by co-evaporating a dye exhibiting red light emission, and the doping position and the doping amount. By controlling C., the emission of green light from the aluminum chelate and red light of the dopant dye was successfully obtained from one device [C. W. Tang, J. et al. Appl. Phys. , 6
5, p. 3610 (1989)]. However, since the aluminum chelate complex as the host material is a green light emitter, blue light emission with a higher excitation energy level cannot be obtained by doping the aluminum chelate layer with a dye,
Therefore, white light emission cannot be obtained.
【０００５】この問題を解決すべく、本発明者の１人は
青色発光を示す正孔輸送性のポリマーを発光層とし、こ
れに青色、緑色および赤色発光色素をドープすることに
より、白色発光を得るのに成功している〔Ｊ．Ｋｉｄ
ｏ，Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．，６４，ｐ．８１
５（１９９４）〕。この素子は図７に示すように、透明
ガラス基板１上に、ＩＴＯ電極（陽極）２、青色、緑色
および赤色の発光色素（青色の１，１，４，４−テトラ
フェニル−１，３−ブタジエン発光色素、緑色のクマリ
ン−６発光色素、および赤色のＤＣＭ１発光色素）をポ
リ（Ｎ−ビニルカルバゾール）層にドープして得られた
ポリマー発光層７、真空蒸着法により形成された１，
２，４−トリアゾール誘導体よりなる正孔ブロック層
３″、アルミキレートよりなる低分子電子輸送層５およ
び陰極６より構成されている。In order to solve this problem, one of the inventors of the present invention uses a hole-transporting polymer that emits blue light as a light emitting layer, and by doping it with blue, green and red light emitting dyes, white light emission is achieved. Have been successfully obtained [J. Kid
o, Appl. Phys. Lett. , 64, p. 81
5 (1994)]. As shown in FIG. 7, this device has an ITO electrode (anode) 2, blue, green and red luminescent dyes (blue 1,1,4,4-tetraphenyl-1,3-) on a transparent glass substrate 1. A polymer light emitting layer 7 obtained by doping a poly (N-vinylcarbazole) layer with a butadiene light emitting dye, a green coumarin-6 light emitting dye, and a red DCM1 light emitting dye), formed by a vacuum deposition method 1.
It is composed of a hole blocking layer 3 ″ made of a 2,4-triazole derivative, a low molecular weight electron transport layer 5 made of an aluminum chelate, and a cathode 6.
【０００６】[0006]
【発明が解決しようとする課題】素子の各層の形成手段
としては、真空蒸着法、溶液塗布法（ディップコーティ
ング）、あるいは両者の併用などが存在するが、溶液塗
布法を用いると発光層への不純物の混入や発光層表面へ
の大気中のガス分子の吸着などが発生し、素子の劣化原
因となる。前記文献の素子構造では、一つの層に青色、
緑色、赤色の発光色素を存在させて、この合成光により
白色発光を得なければならないため、１つのホスト材料
に最低２つの色素をドーピングしなければならず、この
３成分は同時に真空蒸着させることは技術的に非常に困
難であり、安定な三成分系発光層を形成することができ
ない。そのため前記文献の素子を作製するにあたって
は、問題はあるものの溶液塗布法を採用せざるを得なか
ったのである。そこで、本発明の目的は、溶液塗布法を
用いなくても安定な発光層を形成できる新規な素子構造
をもつ有機エレクトロルミネッセンス素子を提供する点
にある。As means for forming each layer of the device, there are a vacuum vapor deposition method, a solution coating method (dip coating), or a combination of both methods. When the solution coating method is used, a light emitting layer is formed. Impurities may be mixed in or gas molecules in the atmosphere may be adsorbed on the surface of the light emitting layer, which may cause deterioration of the device. In the device structure of the above document, one layer has a blue color,
In order to obtain white light emission by this synthetic light in the presence of green and red luminescent dyes, one host material must be doped with at least two dyes, and these three components should be vacuum-deposited at the same time. Is technically very difficult, and a stable three-component light emitting layer cannot be formed. Therefore, the solution coating method was inevitably adopted in producing the device of the above-mentioned document, although there was a problem. Therefore, an object of the present invention is to provide an organic electroluminescent device having a novel device structure capable of forming a stable light emitting layer without using a solution coating method.
【０００７】[0007]
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
の、本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子は、溶
液塗布法を用いないで製造できるように、正孔輸送層と
電子輸送層の間にキャリア再結合領域制御層を挿入した
構造を有することを特徴としている。そして、この素子
構造において、発光が正孔輸送層と電子輸送層の両方か
ら得られ、可視光領域を広くカバーする白色発光を高い
発光効率、発光輝度で得るのに大いに有効であることを
見いだし本発明を完成するにいたった。In order to solve the above-mentioned problems, the organic electroluminescence device of the present invention can be manufactured without using a solution coating method so that a carrier is provided between a hole transport layer and an electron transport layer. It is characterized by having a structure in which a recombination region control layer is inserted. Then, in this device structure, it is found that light emission is obtained from both the hole transporting layer and the electron transporting layer, and it is highly effective in obtaining white light emission that widely covers the visible light region with high emission efficiency and emission brightness. The present invention has been completed.
【０００８】本発明の第一は、一対の電極間に、異なる
発光色を有する電子輸送性発光層と正孔輸送性発光層と
をキャリア再結合領域制御層を挾んで積層した有機エレ
クトロルミネッセンス素子であって、素子からの発光ス
ペクトルが可視光の青色領域、緑色領域および赤色領域
を含み、それが総合された発光色は白色である有機エレ
クトロルミネッセンス素子に関する。A first aspect of the present invention is an organic electroluminescent device in which an electron-transporting light-emitting layer having a different emission color and a hole-transporting light-emitting layer are laminated between a pair of electrodes with a carrier recombination region control layer interposed therebetween. And an emission spectrum from the device includes a blue region, a green region and a red region of visible light, and an emission color obtained by integrating them is white.
【０００９】本発明の第二は、基板上に電極、正孔輸送
性発光層、キャリア再結合領域制御層、電子輸送性発光
層および陰極をいずれも真空蒸着法および／またはスパ
ッタリング法により順次形成することを特徴とする請求
項１、２または３記載の有機エレクトロルミネッセンス
素子の製法に関する。各層をすべて真空蒸着あるいはス
パッタリングで行うこともできるが、各層毎に真空蒸着
にしたり、スパッタリングにしたりすることもできる。
図１のａに示すような一般的な有機エレクトロルミネッ
センス素子では陽極すなわち正孔注入電極（透明陽極）
２から正孔が有機層（正孔輸送層）２へ注入され、陰極
６すなわち電子注入電極（陰極）６から電子が有機層
（電子輸送性発光層）５へ注入される。電子輸送性発光
層５′を発光層として機能し、正孔輸送層３を陽極２と
電子輸送性発光層５′の間に挿入した二層型素子である
場合、図１に示したように、陽極２から注入された正孔
は正孔輸送層３を通り、また陰極６から注入された電子
は電子輸送性発光層５′を通り、いくらか正孔輸送性も
有する発光層５′中の界面付近で両キャリアは再結合す
る。この場合、生じた励起子は約２００Å拡散した後、
発光に至る。In the second aspect of the present invention, an electrode, a hole transporting light emitting layer, a carrier recombination region control layer, an electron transporting light emitting layer and a cathode are all sequentially formed on a substrate by a vacuum deposition method and / or a sputtering method. The present invention relates to a method for manufacturing an organic electroluminescence device according to claim 1, 2 or 3. Although it is possible to perform vacuum evaporation or sputtering for all layers, it is also possible to perform vacuum evaporation or sputtering for each layer.
In a general organic electroluminescence device as shown in FIG. 1A, an anode, that is, a hole injection electrode (transparent anode).
Holes are injected into the organic layer (hole transport layer) 2 from 2 and electrons are injected into the organic layer (electron transporting light emitting layer) 5 from the cathode 6, that is, the electron injection electrode (cathode) 6. In the case of a two-layer type device in which the electron transporting light emitting layer 5 ′ functions as a light emitting layer and the hole transporting layer 3 is inserted between the anode 2 and the electron transporting light emitting layer 5 ′, as shown in FIG. , Holes injected from the anode 2 pass through the hole-transporting layer 3, and electrons injected from the cathode 6 pass through the electron-transporting light-emitting layer 5 ′, in the light-emitting layer 5 ′ having some hole-transporting property. Both carriers recombine near the interface. In this case, the generated excitons diffuse about 200Å and then
Light emission.
【００１０】本発明においては、正孔輸送性発光層３′
と電子輸送性発光層５′の間にキャリア再結合領域制御
層４として電子輸送性のキャリア再結合制御層４を挿入
することにより、電子輸送性発光層５′への正孔の注入
量を制限し、キャリア再結合を電子輸送性発光層５′に
限らず正孔輸送性発光層３′中でも行わせるものであ
る。In the present invention, the hole transporting light emitting layer 3 '
By inserting the carrier recombination control layer 4 having an electron transporting property as the carrier recombination region control layer 4 between the electron transporting light emitting layer 5 ′ and the electron transporting light emitting layer 5 ′, the amount of holes injected into the electron transporting light emitting layer 5 ′ can be adjusted. However, the carrier recombination is limited to be performed not only in the electron transporting light emitting layer 5 ′ but also in the hole transporting light emitting layer 3 ′.
【００１１】図２に示したように、電子輸送性かつ高い
励起エネルギー準位を有する材料をキャリア再結合領域
制御層４として正孔輸送層３と電子輸送性発光層５′間
に挿入し、挿入したキャリア再結合領域制御層４の膜厚
を変化させることによって、キャリアの再結合領域（＋
−表示部分）を電子輸送性発光層５′中（図２ａ）から
正孔輸送性発光層３′中（図２ｃ）へと自由に制御する
ことができる。すなわち、電子輸送性が高く、正孔輸送
性の低い材料をキャリア再結合領域制御層４として電子
輸送性発光層５′と正孔輸送性発光層３′の間に挿入し
た場合、キャリア再結合領域制御層４を厚くすると（図
２ｃ）、この層を通して正孔輸送が行われず、キャリア
の再結合は正孔輸送性発光層３′中のみで起こり、電子
輸送性発光層５′では発光しないケースが発生する。一
方、キャリア再結合領域制御層４が薄すぎる（図２ａ）
と、正孔はすべて電子輸送性発光層５′まで輸送されて
しまい、正孔輸送性発光層３′では発光しない場合が生
ずる。これを適切な厚さにする（図２ｂ）と、ある程度
正孔も輸送されるようになり、キャリアの再結合が正孔
輸送性発光層３′と電子輸送性発光層５′の両方で起こ
るようにすることができる。As shown in FIG. 2, a material having an electron transporting property and a high excitation energy level is inserted as a carrier recombination region control layer 4 between the hole transporting layer 3 and the electron transporting light emitting layer 5 ', By changing the thickness of the inserted carrier recombination region control layer 4, the carrier recombination region (+
The display portion can be freely controlled from within the electron-transporting light-emitting layer 5 ′ (FIG. 2a) to within the hole-transporting light-emitting layer 3 ′ (FIG. 2c). That is, when a material having a high electron transporting property and a low hole transporting property is inserted as the carrier recombination region control layer 4 between the electron transporting light emitting layer 5'and the hole transporting light emitting layer 3 ', carrier recombination is performed. When the region control layer 4 is made thick (FIG. 2c), holes are not transported through this layer, carrier recombination occurs only in the hole transporting light emitting layer 3 ', and no light is emitted in the electron transporting light emitting layer 5'. A case occurs. On the other hand, the carrier recombination region control layer 4 is too thin (Fig. 2a).
Then, all the holes are transported to the electron-transporting light-emitting layer 5 ′, and the hole-transporting light-emitting layer 3 ′ may not emit light. When this is made to have an appropriate thickness (FIG. 2b), holes are also transported to some extent, and carrier recombination occurs in both the hole transporting light emitting layer 3 ′ and the electron transporting light emitting layer 5 ′. You can
【００１２】したがって、適切な膜厚のキャリア再結合
領域制御層４を電子輸送性発光層５′と正孔輸送性発光
層３′間に挿入することにより、電子輸送性発光層と正
孔輸送性発光層からの発光を得ることができる（図２
ｂ）。そして、素子からの発光は電子輸送性発光層から
の発光と正孔輸送性発光層からの発光の総和となり、発
光スペクトルは幅の広いものとなる。ここで、素子から
の発光が可視光領域の光を部分的に欠き、白色でない場
合、その欠いた部分に発光を有する色素を、電子輸送性
発光層あるいは正孔輸送性発光層の一部に、第三の発光
中心としてドープすると、電子輸送性発光層中あるいは
正孔輸送性発光層中で生成した励起子の拡散、あるいは
キャリアのトラップによって、ドープした色素も励起さ
れ発光する。Therefore, by inserting the carrier recombination region control layer 4 having an appropriate thickness between the electron transporting light emitting layer 5'and the hole transporting light emitting layer 3 ', the electron transporting light emitting layer and the hole transporting layer are formed. It is possible to obtain light emission from the luminescent layer (FIG. 2).
b). The light emission from the device is the sum of the light emission from the electron-transporting light-emitting layer and the light emission from the hole-transporting light-emitting layer, and the emission spectrum has a wide width. Here, when the light emitted from the device partially lacks light in the visible light region and is not white, a dye having light emission in the lacking part is added to a part of the electron-transporting light-emitting layer or the hole-transporting light-emitting layer. When doped as the third emission center, the doped dye is also excited and emits light by diffusion of excitons generated in the electron-transporting light-emitting layer or in the hole-transporting light-emitting layer or by trapping of carriers.
【００１３】よって、電子輸送層と正孔輸送層からの発
光の総和が、白色でない場合も、ドーパント色素を電子
輸送性発光層あるいは正孔輸送性発光層中にドープして
加色することにより、可視光領域を広くカバーする白色
発光となる。この場合、同様の効果は電子輸送性発光層
あるいは正孔輸送性発光層を発光色の異なる二種類の材
料の積層型としても得られる。以上のように、本発明
は、前述の層構成を採用することにより製造工程中に溶
液塗布工程を全く含まないで白色発光有機エレクトロル
ミネッセンス素子を作製することができる。Therefore, even when the total amount of light emitted from the electron transport layer and the hole transport layer is not white, the dopant dye is added to the electron transport light emitting layer or the hole transport light emitting layer to add color. , White light emission that covers a wide range of visible light. In this case, the same effect can be obtained by stacking the electron transporting light emitting layer or the hole transporting light emitting layer with two kinds of materials having different emission colors. As described above, according to the present invention, by adopting the above-mentioned layer structure, a white light emitting organic electroluminescence device can be manufactured without including a solution coating step in the manufacturing process.
【００１４】正孔輸送性発光層を構成するホスト材料と
しては、正孔輸送性と蛍光性を有しておれば低分子に限
定されず、真空蒸着あるいはスパッタリングが可能な高
分子でも使用できる。前者の低分子材料としては、下記
の一般式（１）The host material constituting the hole-transporting light-emitting layer is not limited to a low molecule as long as it has a hole-transporting property and a fluorescent property, and a polymer capable of vacuum vapor deposition or sputtering can also be used. As the former low molecular weight material, the following general formula (1) is used.
【化１】 （式中、Ｒ1〜Ｒ6は同一でも異なっていてもよく、水
素、炭素数１〜６のアルキル基、炭素数１〜６のアルコ
キシ基、アミノ基等を示す）で表される芳香族アミン及
びその誘導体が挙げられる。Embedded image (In the formula, R 1 to R 6 may be the same or different and represent hydrogen, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms, an amino group or the like) Amine and its derivative are mentioned.
【００１５】また、下記の一般式（２）Further, the following general formula (2)
【化２】 （式中、Ｒ7とＲ9は同一でも異なっていてもよく、水
素、炭素数１〜６のアルキル基、炭素数１〜６のアルコ
キシ基、フェニル基を示し、Ｒ8は、Embedded image (In the formula, R 7 and R 9 may be the same or different and each represents hydrogen, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms, or a phenyl group, and R 8 is
【化３】 を示す）で示される化合物、[Chemical 3] A compound represented by
【００１６】下記の一般式（３）The following general formula (3)
【化４】 （式中、Ｒ10は炭素数１〜６のアルキル基、フェニル基
を示し、Ｒ11は、[Chemical 4] (In the formula, R 10 represents an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms or a phenyl group, and R 11 is
【化５】 を示す）で示される化合物、[Chemical 5] A compound represented by
【００１７】または一般式（４）Or the general formula (4)
【化６】 （上記式中、Ｒ12は置換基を有してもよいアリール基で
あり、Ｒ13は炭素数１〜６のアルキル基またはアルコキ
シ基である）で示される化合物が挙げられる。[Chemical 6] (In the above formula, R 12 is an aryl group which may have a substituent, and R 13 is an alkyl group or an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms).
【００１８】ここでアリール基としては、フェニル基、
ナフチル基、ビフェニル基、アントラニル基等が挙げら
れ、置換基としては、炭素数１〜６のアルキル基、炭素
数１〜６のアルコキシ基、ハロゲン等が挙げられる。Here, the aryl group is a phenyl group,
Examples thereof include a naphthyl group, biphenyl group and anthranyl group, and examples of the substituent include an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms, halogen and the like.
【００１９】また、後者の高分子材料としては、ポリ
（Ｎ−ビニルカルバゾール）、ポリフェニレンビニレン
及びその誘導体、およびトリフェニルアミン基を主鎖ま
たは側鎖に有するポリマー等があげられる。Examples of the latter polymer material include poly (N-vinylcarbazole), polyphenylene vinylene and its derivatives, and polymers having a triphenylamine group in the main chain or side chain.
【００２０】前記正孔輸送層の膜厚は特に限定されない
が、十分な発光輝度を得るため３００〜１０００Å程度
が好ましい。The film thickness of the hole transport layer is not particularly limited, but is preferably about 300 to 1000 Å in order to obtain sufficient emission brightness.
【００２１】キャリア再結合領域制御層を構成する材料
としては、ホール輸送性が低く、高い電子輸送性と高い
励起エネルギーレベル、すなわち青色もしくは青色より
短波長側に発光スペクトルを有する一般式（５）As a material for forming the carrier recombination region control layer, there is a general formula (5) having a low hole transporting property, a high electron transporting property and a high excitation energy level, that is, an emission spectrum on the blue side or on a shorter wavelength side than the blue side.
【化７】 （上記式中、Ｒ14，Ｒ15，Ｒ16は置換基を有してもよい
アリール基で、それぞれ同一でも異なっていてもよい）
で表される１，２，４−トリアゾール誘導体である。こ
こでアリール基としては、フェニル基、ナフチル基、ビ
フェニル基、アントラニル基等が挙げられ、置換基とし
ては、炭素数１〜６のアルキル基、炭素数１〜６のアル
コキシ基、シアノ基等が挙げられる。[Chemical 7] (In the above formula, R 14 , R 15 and R 16 are aryl groups which may have a substituent and may be the same or different.)
Is a 1,2,4-triazole derivative represented by Examples of the aryl group include a phenyl group, a naphthyl group, a biphenyl group, and an anthranyl group, and examples of the substituent include an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms, a cyano group, and the like. Can be mentioned.
【００２２】特に、下記式のIn particular, the following formula
【化８】 ３−（４−ビフェニリル）−４−（４−エチルフェニ
ル）−５−（４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−１，
２，４−トリアゾール（以下「ＴＡＺ」という）が好適
に使用される。Embedded image 3- (4-biphenylyl) -4- (4-ethylphenyl) -5- (4-tert-butylphenyl) -1,
2,4-triazole (hereinafter referred to as "TAZ") is preferably used.
【００２３】また、下記一般式（６）Further, the following general formula (6)
【化９】 （上記式中、Ｒ17，Ｒ18は置換基を有してもよいアリー
ル基で、それぞれ同一でも異なっていてもよい）で表さ
れる１，３，４−オキサジアゾール誘導体を用いること
ができる。ここでアリール基としては、フェニル基、ナ
フチル基、ビフェニル基、アントラニル基等が挙げら
れ、置換基としては、炭素数１〜６のアルキル基、炭素
数１〜６のアルコキシ基、シアノ基等が挙げられる。[Chemical 9] (In the above formula, R 17 and R 18 are aryl groups which may have a substituent and may be the same or different), and a 1,3,4-oxadiazole derivative represented by it can. Examples of the aryl group include a phenyl group, a naphthyl group, a biphenyl group, and an anthranyl group, and examples of the substituent include an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms, a cyano group, and the like. Can be mentioned.
【００２４】具体的には下記式の材料が挙げられる。Specific examples include materials represented by the following formula.
【化１０】 [Chemical 10]
【００２５】前記キャリア再結合領域制御層の膜厚は特
に限定されないが、膜厚が厚すぎるとホールブロック性
が高すぎ、ホール輸送層からの発光となり、膜厚が薄す
ぎるとホールブロック性が低すぎ、電子輸送層からの発
光となる〔Ｊ．Ｋｉｄｏ，Ｊｐｎ．Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈ
ｙｓ．，３２，ｐ．Ｌ９１７（１９９３）〕。したがっ
てホール輸送層と電子輸送層の両方から発光を得るため
には２０〜２００Å程度が好ましい。The film thickness of the carrier recombination region control layer is not particularly limited, but if the film thickness is too thick, the hole blocking property is too high, and light is emitted from the hole transport layer, and if the film thickness is too thin, the hole blocking property is obtained. If it is too low, light will be emitted from the electron transport layer [J. Kido, Jpn. J. Appl. Ph
ys. 32, p. L917 (1993)]. Therefore, in order to obtain light emission from both the hole transport layer and the electron transport layer, it is preferably about 20 to 200 Å.
【００２６】電子輸送性発光層を構成するホスト材料と
しては電子輸送性で固体状態で強い蛍光性を有する化合
物が使用できる。As the host material constituting the electron transporting light emitting layer, a compound having an electron transporting property and having a strong fluorescence in a solid state can be used.
【００２７】たとえば、下記の一般式（７）For example, the following general formula (7)
【化１１】 （上記式中、Ｒ20，Ｒ21は水素原子あるいは炭素数１〜
６のアルキル基であり、それぞれ同一でも異なっていて
もよく、ｎは１〜３の整数で、Ｍは金属イオンを示す）
で表される８−キノリノラトあるいはその誘導体を配位
子に有する金属錯体、下記一般式（８）[Chemical 11] (In the above formula, R 20 and R 21 are each a hydrogen atom or a carbon number of 1 to
6 alkyl groups, which may be the same or different, n is an integer of 1 to 3, and M represents a metal ion)
A metal complex having 8-quinolinolato or a derivative thereof represented by the following as a ligand, the following general formula (8)
【化１２】 （上記式中、ｎは１〜３の整数で、Ｍは金属イオンを示
す）で表される１０−ベンゾキノリノラトを配位子に有
する金属錯体、[Chemical 12] (In the above formula, n is an integer of 1 to 3 and M represents a metal ion) A metal complex having 10-benzoquinolinolato as a ligand,
【００２８】下記一般式（９）The following general formula (9)
【化１３】 （式中、Ｒ19は置換基を有してもよいアリーレン基を示
し、Ｍは金属イオンを示し、ｎは１〜３の整数である）
で表される金属錯体が挙げられる。ここでアリーレン基
としては、フェニレン基、ナフチレン基等が挙げられ
る。また、置換基としては、炭素数１〜６のアルキル基
が挙げられる。[Chemical 13] (In the formula, R 19 represents an arylene group which may have a substituent, M represents a metal ion, and n is an integer of 1 to 3.)
The metal complex represented by Here, examples of the arylene group include a phenylene group and a naphthylene group. Moreover, as a substituent, a C1-C6 alkyl group is mentioned.
【００２９】さらに、次の一般式（１０）、（１１）Further, the following general formulas (10) and (11)
【化１４】 で表される１，３，４−オキサジアゾール誘導体（式中
Ｒ22，Ｒ24，Ｒ25，Ｒ26，Ｒ27は同一でも異なっていて
もよく置換基を有してもよいアリール基、Ｒ23は置換基
を有してもよいアリーレン基を示す）。ここでアリール
基としては、フェニル基、ナフチル基、ビフェニル基、
アントラニル基等が挙げられ、アリーレン基としては、
フェニレン基、ナフチレン基、ビフェニレン基、アント
ラセニレン基、ペリレニレン基等が挙げられる。また、
置換基としては、炭素数１〜６のアルキル基、炭素数１
〜６のアルコキシ基、シアノ基等が挙げられる。Embedded image A 1,3,4-oxadiazole derivative represented by the formula (in the formula, R 22 , R 24 , R 25 , R 26 , and R 27 may be the same or different and may have a substituent, an aryl group, R 23 represents an arylene group which may have a substituent). Here, as the aryl group, a phenyl group, a naphthyl group, a biphenyl group,
Examples of the arylene group include anthranyl group and the like.
Examples thereof include a phenylene group, a naphthylene group, a biphenylene group, an anthracenylene group, and a perylenylene group. Also,
As a substituent, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms and 1 carbon atom
~ 6 alkoxy groups, cyano groups and the like.
【００３０】一般式（１０）、（１１）で示される化合
物の具体例を挙げると、Specific examples of the compounds represented by the general formulas (10) and (11) will be given below.
【化１５】 などがある。[Chemical 15] and so on.
【００３１】また、一般式（１２）Further, the general formula (12)
【化１６】 （式中、Ｒ28，Ｒ29は同一でも異なってもよく、水素原
子あるいは炭素数１〜４のアルキル基）で示される化合
物も安定な薄膜を形成し、強い蛍光を発するので有効で
ある。Embedded image (In the formula, R 28 and R 29 may be the same or different, and a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms) is also effective because it forms a stable thin film and emits strong fluorescence.
【００３２】また、電子輸送性発光層を構成する化合物
として各種ペリレン誘導体を使用することができ、とく
に下記に挙げるペリレン誘導体が好ましい。Various perylene derivatives can be used as the compound constituting the electron-transporting light emitting layer, and the following perylene derivatives are particularly preferable.
【化１７】 上記電子輸送層の膜厚は特に限定されないが、十分な発
光輝度を得るため５０〜１０００Å程度が好ましい。[Chemical 17] The thickness of the electron transport layer is not particularly limited, but is preferably about 50 to 1000 Å in order to obtain sufficient emission brightness.
【００３３】本発明は、電子輸送性発光層と正孔輸送性
発光層の最低２つの層の発光を総合して白色光を得るも
のであり、必要に応じて電子輸送性発光層が複数層より
形成されていたり、正孔輸送性発光層が複数層より形成
されていたり、さらには、両層のいずれもが複数層によ
り形成されており、各層の発光色の総合により白色光を
得るものである。各層は、ホスト材料のみで形成するこ
とにより、総合色が白色光となれば、それでよいが、充
分な白色光が得られない場合にはドーピング用色素をホ
スト材料と同時に真空蒸着によるドーピングを行って白
色光を調整することができる。電子輸送性発光層や正孔
輸送性発光層にドーピングする色素としては、固体状態
で強い蛍光を示す種々のレーザー用色素が使用でき、た
とえばクマリン誘導体、アクリジン染料、シアニン染
料、キナクリドン誘導体、アクリジン染料等が挙げら
れ、代表的なものとしては、下記式群の化合物が挙げら
れる。In the present invention, white light is obtained by combining the light emission of at least two layers of an electron transporting light emitting layer and a hole transporting light emitting layer, and if necessary, a plurality of electron transporting light emitting layers are provided. Or a hole-transporting light-emitting layer is formed of a plurality of layers, and both layers are formed of a plurality of layers, and white light is obtained by combining the emission colors of the layers. Is. If each layer is formed of only the host material so long as the total color is white light, it is sufficient, but if sufficient white light is not obtained, the doping dye is doped by vacuum deposition at the same time as the host material. White light can be adjusted. As the dye to be doped into the electron-transporting light-emitting layer or the hole-transporting light-emitting layer, various laser dyes that exhibit strong fluorescence in the solid state can be used, and examples thereof include coumarin derivatives, acridine dyes, cyanine dyes, quinacridone derivatives, and acridine dyes. And the like, and typical examples thereof include compounds of the following formula group.
【化１８】 [Chemical 18]
【００３４】上記ドーパント色素のドープ濃度はあまり
高すぎると濃度消光により、発光強度が低下するので、
０．１ｍｏｌ％〜２％程度が望ましい。また、電子輸送
層中のドープ位置は電子輸送層の一部でも全体でもよ
い。また、ドープする色素も一種類に限らず二種類以上
の色素を使用してもよい。本発明で用いられる材料は低
分子、高分子に限定されず、この発光層を含む構成する
各層の膜厚についても、本発明においては特に限定され
ない。If the doping concentration of the above-mentioned dopant dye is too high, the emission intensity will decrease due to concentration quenching.
About 0.1 mol% to 2% is desirable. The dope position in the electron transport layer may be a part or the whole of the electron transport layer. Further, the dye to be doped is not limited to one kind, and two or more kinds of dyes may be used. The material used in the present invention is not limited to low molecular weight and high molecular weight, and the film thickness of each layer including the light emitting layer is not particularly limited in the present invention.
【００３５】本発明において、面状に発光を取り出す場
合には、陽極側あるいは陰極側の少なくとも一方が透明
あるいは半透明である必要がある。通常は、ガラス基板
や石英基板のような透明基板上にＩＴＯよりなる透明電
極を設けたものを使用するが、ＩＴＯ以外の透明または
半透明の電極であっても使用可能である。たとえば、ガ
ラス基板上のＩＴＯ薄膜上にさらにＬｉなどの仕事関数
の小さい金属薄膜を設けた電極とし、他方の電極に金な
どの仕事関数の大きい金属薄膜を用いることもできる。In the present invention, in the case of taking out light emission on a plane, at least one of the anode side and the cathode side needs to be transparent or semitransparent. Normally, a transparent substrate such as a glass substrate or a quartz substrate provided with a transparent electrode made of ITO is used, but a transparent or semitransparent electrode other than ITO can also be used. For example, an ITO thin film on a glass substrate may be further provided with a metal thin film having a low work function such as Li, and the other electrode may be a metal thin film having a high work function such as gold.
【００３６】[0036]
【実施例】次に本発明の実施例について説明する。EXAMPLES Next, examples of the present invention will be described.
【００３７】実施例１ 図３は本発明の実施例１の断面図である。１はガラス基
板で２のシート抵抗１５Ω／□のＩＴＯ（インジウム−
チン−オキサイド）がコートされている。その上に正孔
輸送性かつ青紫領域（４１０−４２０ｎｍ）に発光ピー
クを有する下記式で表される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、「ＴＰＤ」という）Example 1 FIG. 3 is a sectional view of Example 1 of the present invention. Reference numeral 1 is a glass substrate, and 2 is ITO (indium-) having a sheet resistance of 15Ω / □.
(Tin-oxide) is coated. N, N'-bis (3-methylphenyl) -1,1'-biphenyl-4,4-represented by the following formula having a hole-transporting property and an emission peak in the blue-violet region (410-420 nm) thereon. Diamine (hereinafter referred to as "TPD")
【化１９】 を１０-5Ｔｏｒｒの真空下で４００Å蒸着して正孔輸送
性発光層３′（ＴＰＤ層）を形成した。[Chemical 19] Was vapor-deposited under a vacuum of 10 −5 Torr to form a hole-transporting light emitting layer 3 ′ (TPD layer).
【００３８】次に、キャリア再結合領域制御層４とし
て、下記式、Next, as the carrier recombination region control layer 4, the following formula:
【化２０】 で表される３−（４−ビフェニリル）−４−（４−エチ
ルフェニル）−５−（４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）
−１，２，４−トリアゾール（以下「ＴＡＺ」という）
を３０Åの厚さまで１０-5Ｔｏｒｒの真空下で蒸着して
キャリア再結合領域制御層４（ＴＡＺ層）を形成した。Embedded image 3- (4-biphenylyl) -4- (4-ethylphenyl) -5- (4-tert-butylphenyl) represented by
-1,2,4-triazole (hereinafter referred to as "TAZ")
Was evaporated to a thickness of 30 Å under a vacuum of 10 -5 Torr to form a carrier recombination zone control layer 4 (TAZ layer).
【００３９】次に、電子輸送性かつ緑色領域（５２０ｎ
ｍ）に発光ピークを有する下記式Next, an electron transporting property and a green region (520n
The following formula having an emission peak at m)
【化２１】 で表されるトリス（８−キノリノラト）アルミニウム錯
体（以下「Ａｌｑ」ということがある）層を５０Å、１
０-5Ｔｏｒｒの真空下で蒸着して第一の電子輸送性発光
層５′（Ａｌｑ層）を形成した。[Chemical 21] A tris (8-quinolinolato) aluminum complex (hereinafter sometimes referred to as “Alq”) layer represented by
0 was deposited under vacuum at -5 Torr first electron transporting light emitting layer 5 'was formed (Alq layer).
【００４０】次に赤色領域（６００ｎｍ）に発光ピーク
を有する下記式Next, the following formula having an emission peak in the red region (600 nm)
【化２２】 で表されるナイルレッドを１ｍｏｌ％含有するＡｌｑ層
を５０Å、１０-5Ｔｏｒｒの真空下で蒸着して色素ドー
プ層１１を形成した。この場合、ナイルレッドはトリス
（８−キノリノラト）アルミニウム（III）錯体（Ａｌ
ｑ）とは異なる蒸着ボートより蒸着速度を制御して含有
量を１ｍｏｌ％とした。これが、図３の色素ドープ層１
１に相当する。[Chemical formula 22] An Alq layer containing 1 mol% of Nile red represented by the above was vapor-deposited under a vacuum of 50 Å and 10 −5 Torr to form the dye-doped layer 11. In this case, Nile Red is a tris (8-quinolinolato) aluminum (III) complex (Al
The content was set to 1 mol% by controlling the vapor deposition rate from a vapor deposition boat different from q). This is the dye-doped layer 1 of FIG.
Equivalent to 1.
【００４１】つぎに、再びトリス（８−キノリノラト）
アルミニウム錯体を４００Å、１０-5Ｔｏｒｒの真空下
で蒸着して第二の電子輸送性発光層５′（Ａｌｑ層）を
形成した。最後に陰極電極６としてＭｇとＡｇ（１０：
１）を同じ真空度で２０００Å共蒸着した。発光領域は
縦０．５ｃｍ、横０．５ｃｍの正方形状とした。Next, again tris (8-quinolinolato)
The aluminum complex was vapor-deposited under a vacuum of 400 Å and 10 -5 Torr to form a second electron-transporting light emitting layer 5 ′ (Alq layer). Finally, as the cathode electrode 6, Mg and Ag (10:
2000) was co-deposited under the same vacuum degree. The light emitting region was a square with a length of 0.5 cm and a width of 0.5 cm.
【００４２】前記の有機エレクトロルミネッセンス素子
においてＩＴＯを陽極２、Ｍｇ：Ａｇを陰極６として、
直流電圧を印加して発光層３からの発光を観察した。発
光輝度はミノルタ輝度計ＬＳ１００にて測定した。その
時の輝度−電圧特性を図４に示すが、初期特性として最
高輝度２５００ｃｄ／ｍ2の白色発光が１４ボルトで得
られた。図５に示した発光スペクトルから、発光中心が
ＴＰＤ、Ａｌｑ、ナイルレッドであることを確認した。
以上のことから、キャリア再結合領域制御層４として
１，２，４−トリアゾール誘導体を挿入することで、電
子輸送性発光層５′、正孔輸送性発光層３′の両キャリ
ア輸送層からそれぞれ青色、緑色の発光を取り出し、ま
た、電子輸送性発光層５′中に部分的に置換した赤色発
光層から赤色の発光を同時に取り出すことにより、青、
緑、赤色領域に発光ピークを有する白色発光を取り出せ
ることを確認した。In the above organic electroluminescence device, ITO is used as the anode 2 and Mg: Ag is used as the cathode 6.
Light emission from the light emitting layer 3 was observed by applying a DC voltage. The emission brightness was measured with a Minolta brightness meter LS100. The luminance-voltage characteristic at that time is shown in FIG. 4, and white light emission with a maximum luminance of 2500 cd / m 2 was obtained at 14 V as an initial characteristic. From the emission spectrum shown in FIG. 5, it was confirmed that the emission centers were TPD, Alq, and Nile Red.
From the above, by inserting a 1,2,4-triazole derivative as the carrier recombination region control layer 4, the electron transporting light emitting layer 5 ′ and the hole transporting light emitting layer 3 ′ are respectively separated from both carrier transporting layers. By taking out blue and green luminescence, and simultaneously taking out red luminescence from the red luminescent layer partially substituted in the electron transporting luminescent layer 5 ′, blue,
It was confirmed that white emission having emission peaks in the green and red regions could be taken out.
【００４３】実施例２ 実施例１の素子構成において、赤色領域（６００ｎｍ）
に発光ピークを有する下記式Example 2 In the device structure of Example 1, the red region (600 nm)
The following formula having an emission peak at
【化２３】 で表される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（以下「ＤＣ
Ｍ−１」という）をナイルレッドの代わりに使用した素
子を作成した。この場合においても、ＤＣＭ−１はＡｌ
ｑとは異なる蒸着ボートより蒸着速度を制御して含有量
を１ｍｏｌ％とした。[Chemical formula 23] 4-dicyanomethylene-2-methyl-6-p represented by
-Dimethylaminostyryl-4H-pyran (hereinafter "DC
M-1 ”) was used instead of Nile Red. Also in this case, DCM-1 is Al
The vapor deposition rate was controlled by a vapor deposition boat different from q to make the content 1 mol%.
【００４４】上記の有機エレクトロルミネッセンス素子
においてＩＴＯを陽極、Ｍｇ：Ａｇを陰極として、直流
電圧を印加して素子からの発光を観察した。この素子か
らも最高輝度２４００ｃｄ／ｍ2の白色発光が１４ボル
トで得られた。また、発光スペクトルから、実施例１と
同様に発光中心がＴＰＤ、Ａｌｑ、ＤＣＭ−１からの発
光ピークで構成されていることを確認した。In the above organic electroluminescence device, ITO was used as an anode and Mg: Ag was used as a cathode, and a DC voltage was applied to observe light emission from the device. From this device, white light emission with a maximum brightness of 2400 cd / m 2 was obtained at 14 V. From the emission spectrum, it was confirmed that the emission center was composed of emission peaks from TPD, Alq, and DCM-1 as in Example 1.
【００４５】実施例３ 図６は実施例３の断面図である。１はガラス基板で、シ
ート抵抗１５Ω／□のＩＴＯ（インジウム−チン−オキ
サイド）２がコートされている。その上に正孔輸送性か
つ青紫領域（４１０−４２０ｎｍ）に発光ピークを有す
るＴＰＤを１０-5Ｔｏｒｒの真空下で４００Å蒸着して
正孔輸送性発光層３′（ＴＰＤ層）を形成した。次に、
キャリア再結合領域制御層４としてＴＡＺを３０Åの厚
さまで１０-5Ｔｏｒｒの真空下で蒸着して形成した。次
に、電子輸送性かつ緑色領域（５２０ｎｍ）に発光ピー
クを有するＡｌｑ層５を５０Å、１０-5Ｔｏｒｒの真空
下で蒸着して第１の電子輸送性発光層５′（Ａｌｑ層）
を形成した。Third Embodiment FIG. 6 is a sectional view of the third embodiment. A glass substrate 1 is coated with ITO (indium-tin-oxide) 2 having a sheet resistance of 15 Ω / □. Then, TPD having a hole-transporting property and having an emission peak in a blue-violet region (410-420 nm) was vapor-deposited under a vacuum of 10 -5 Torr by 400Å to form a hole-transporting light-emitting layer 3 '(TPD layer). next,
The carrier recombination region control layer 4 was formed by evaporating TAZ to a thickness of 30 Å under a vacuum of 10 -5 Torr. Next, an Alq layer 5 having an electron-transporting property and having an emission peak in the green region (520 nm) is deposited under a vacuum of 50 Å and 10 −5 Torr to form a first electron-transporting light-emitting layer 5 ′ (Alq layer).
Was formed.
【００４６】次に赤色領域（６００ｎｍ）に発光ピーク
を有する下記式Next, the following formula having an emission peak in the red region (600 nm)
【化２４】 で表されるペリレン誘導体を４５０Å、１０-5Ｔｏｒｒ
の真空下で蒸着して第２の電子輸送性発光層５′（ペリ
レン誘導体層）を形成した。[Chemical formula 24] The perylene derivative represented by 450 Å, 10 -5 Torr
Under vacuum to form a second electron-transporting light emitting layer 5 '(perylene derivative layer).
【００４７】最後に、陰極電極６としてＭｇとＡｇ（１
０：１）を同じ真空度で２０００Å共蒸着した。発光領
域は縦０．５ｃｍ、横０．５ｃｍの正方形状とした。上
記の有機エレクトロルミネッセンス素子においてＩＴＯ
を陽極、Ｍｇ：Ａｇを陰極として、直流電圧を印加して
発光層からの発光を観察した。発光輝度は初期特性とし
て最高輝度２２００ｃｄ／ｍ2の白色発光が１６ボルト
で得られた。また発光スペクトルから、発光中心がＴＰ
Ｄ、Ａｌｑ、ペリレン誘導体であることを確認した。Finally, as the cathode electrode 6, Mg and Ag (1
0: 1) was co-deposited at a vacuum degree of 2000Å. The light emitting region was a square with a length of 0.5 cm and a width of 0.5 cm. In the above organic electroluminescence device, ITO is used.
Was used as an anode and Mg: Ag was used as a cathode, and a direct current voltage was applied to observe light emission from the light emitting layer. The initial luminance of the emission luminance was white light emission with a maximum luminance of 2200 cd / m 2 at 16 volts. From the emission spectrum, the emission center is TP
It was confirmed to be D, Alq, and a perylene derivative.
【００４８】実施例４（ドーパントなしのケース） 図２ｂは本実施例の断面図である。１はガラス基板で２
のシート抵抗１５Ω／□のＩＴＯ（インジウム−チン−
オキサイド）がコートされている。その上に正孔輸送性
かつ青紫領域（４１０−４２０ｎｍ）に発光ピークを有
する下記式で表される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、「ＴＰＤ」という）Example 4 (Case without Dopant) FIG. 2b is a sectional view of this example. 1 is a glass substrate 2
Sheet resistance of 15Ω / □ ITO (Indium-Chin-
Oxide) is coated. N, N'-bis (3-methylphenyl) -1,1'-biphenyl-4,4-represented by the following formula having a hole-transporting property and an emission peak in the blue-violet region (410-420 nm) thereon. Diamine (hereinafter referred to as "TPD")
【化２５】 を１０-5Ｔｏｒｒの真空下で４００Å蒸着して正孔輸送
性発光層３′を形成した。[Chemical 25] Was vapor-deposited under a vacuum of 10 −5 Torr to form a hole-transporting light emitting layer 3 ′.
【００４９】次に、キャリア再結合領域制御層４とし
て、下記式、Next, as the carrier recombination region control layer 4, the following formula:
【化２６】 で表される３−（４−ビフェニリル）−４−（４−エチ
ルフェニル）−５−（４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）
−１，２，４−トリアゾール（以下「ＴＡＺ」という）
を３０Åの厚さまで１０-5Ｔｏｒｒの真空下で蒸着して
形成した。[Chemical formula 26] 3- (4-biphenylyl) -4- (4-ethylphenyl) -5- (4-tert-butylphenyl) represented by
-1,2,4-triazole (hereinafter referred to as "TAZ")
Was vapor-deposited under a vacuum of 10 −5 Torr to a thickness of 30 Å.
【００５０】次に、電子輸送性かつ緑色領域（５２０ｎ
ｍ）に発光ピークを有する下記式Next, an electron transporting property and a green region (520n
The following formula having an emission peak at m)
【化２７】 で表されるトリス（８−キノリノラト）アルミニウム錯
体（以下「Ａｌｑ」ということがある）層を５００Å、
１０-5Ｔｏｒｒの真空下で蒸着して電子輸送性発光層
５′を形成した。最後に、陰極電極６としてＭｇとＡｇ
（１０：１）を同じ真空度で２０００Å共蒸着した。発
光領域は縦０．５ｃｍ、横０．５ｃｍの正方形状とし
た。前記の有機エレクトロルミネッセンス素子において
ＩＴＯを陽極、Ｍｇ：Ａｇを陰極として、直流電圧を印
加して発光層からの発光を観察した。発光輝度はミノル
タ輝度計ＬＳ１００にて測定した。初期特性として最高
輝度３０００ｃｄ／ｍ2の青緑色発光が１４ボルトで得
られた。図８に示した発光スペクトルから、発光中心が
ＴＰＤおよびＡｌｑであることを確認した。以上のこと
から、キャリア再結合領域制御層として１，２，４−ト
リアゾール誘導体を挿入することで、電子輸送性発光層
および正孔輸送性発光層の両キャリア輸送層から所期の
発光を取り出せることを確認した。[Chemical 27] A tris (8-quinolinolato) aluminum complex (hereinafter sometimes referred to as “Alq”) layer represented by
An electron-transporting light emitting layer 5'was formed by vapor deposition under a vacuum of 10 -5 Torr. Finally, Mg and Ag are used as the cathode electrode 6.
(10: 1) was co-deposited at a vacuum degree of 2000Å. The light emitting region was a square with a length of 0.5 cm and a width of 0.5 cm. In the above organic electroluminescence device, using ITO as an anode and Mg: Ag as a cathode, a direct current voltage was applied to observe light emission from the light emitting layer. The emission brightness was measured with a Minolta brightness meter LS100. As an initial characteristic, blue-green light emission with a maximum brightness of 3000 cd / m 2 was obtained at 14 V. From the emission spectrum shown in FIG. 8, it was confirmed that the emission centers were TPD and Alq. From the above, by inserting a 1,2,4-triazole derivative as a carrier recombination region control layer, desired light emission can be extracted from both the carrier transporting layer of the electron transporting light emitting layer and the hole transporting light emitting layer. It was confirmed.
【００５１】以下に本発明の実施態様を列挙する。 １．一対の電極間に、異なる発光色を有する電子輸送性
発光層と正孔輸送性発光層とをキャリア再結合領域制御
層を挾んで積層した有機エレクトロルミネッセンス素子
であって、素子からの発光スペクトルが可視光の青色領
域、緑色領域および赤色領域を含み、電子輸送性発光層
と正孔輸送性発光層の両方の発光が総合された発光色が
白色である有機エレクトロルミネッセンス素子。 ２．前記キャリア再結合領域制御層が、キャリアの再結
合が正孔輸送性発光層と電子輸送性発光層の両方でおこ
るのに適した厚みを有する層である前項１記載の有機エ
レクトロルミネッセンス素子。 ３．前記正孔輸送性発光層および／または電子輸送性発
光層が、発光の白色度を改善する色素によりドーピング
されたものである前項１または２記載の有機エレクトロ
ルミネッセンス素子。 ４．電極の一方が基板で支持されたものである前項１、
２または３記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。 ５．陽極側および／または陰極側が透明または半透明で
ある前項１、２、３または４記載の有機エレクトロルミ
ネッセンス素子。 ６．キャリア用結合領域制御層が一般式（５）The embodiments of the present invention are listed below. 1. Between a pair of electrodes, an organic electroluminescence device in which an electron-transporting light-emitting layer and a hole-transporting light-emitting layer having different emission colors are laminated with a carrier recombination region control layer interposed therebetween, and the emission spectrum from the device is An organic electroluminescent device including a blue region, a green region, and a red region of visible light, in which the emission color of the combined emission of the electron-transporting light-emitting layer and the hole-transporting light-emitting layer is white. 2. 2. The organic electroluminescence device according to item 1, wherein the carrier recombination region control layer is a layer having a thickness suitable for carrier recombination in both the hole transporting light emitting layer and the electron transporting light emitting layer. 3. 3. The organic electroluminescence device according to item 1 or 2, wherein the hole-transporting light emitting layer and / or the electron-transporting light emitting layer is doped with a dye that improves the whiteness of light emission. 4. One of the above 1, wherein one of the electrodes is supported by a substrate,
2. The organic electroluminescence device according to 2 or 3. 5. 5. The organic electroluminescence device according to the above item 1, 2, 3 or 4, wherein the anode side and / or the cathode side is transparent or semitransparent. 6. The carrier coupling region control layer has the general formula (5).
【化２８】 （上記式中、Ｒ14，Ｒ15，Ｒ16は置換基を有してもよい
アリール基で、それぞれ同一でも異なっていてもよい）
で示されるトリアゾール誘導体で構成されている前項
１、２、３、４または５記載の有機エレクトロルミネッ
センス素子。 ７．一般式（５）の化合物が３−（４−ビフェニリル）
−４−（４−エチルフェニル）−５−（４−ｔｅｒｔ−
ブチルフェニル）−１，２，４−トリアゾールである前
項６記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。 ８．キャリア再結合領域制御層が一般式（６）[Chemical 28] (In the above formula, R 14 , R 15 and R 16 are aryl groups which may have a substituent and may be the same or different.)
6. The organic electroluminescent device according to item 1, 2, 3, 4 or 5, which is composed of the triazole derivative represented by. 7. The compound of the general formula (5) is 3- (4-biphenylyl)
-4- (4-ethylphenyl) -5- (4-tert-
7. The organic electroluminescent device according to item 6, which is butylphenyl) -1,2,4-triazole. 8. The carrier recombination region control layer has the general formula (6).
【化２９】 （上記式中、Ｒ17，Ｒ18は置換基を有してもよいアリー
ル基で、それぞれ同一でも異なっていてもよい）で示さ
れる１，３，４−オキサジアゾール誘導体で構成されて
いる前項１、２、３、４または５記載の有機エレクトロ
ルミネッセンス素子。 ９．一般式（６）の化合物が、式[Chemical 29] (In the above formula, R 17 and R 18 are aryl groups which may have a substituent and may be the same or different), and are composed of a 1,3,4-oxadiazole derivative. The organic electroluminescence device according to the above 1, 2, 3, 4 or 5. 9. The compound of general formula (6) has the formula
【化３０】 で示される化合物である前項８記載の有機エレクトロル
ミネッセンス素子。 １０．正孔輸送性発光層を構成するホスト材料が一般式
（１）[Chemical 30] 9. The organic electroluminescence device according to the above item 8, which is a compound represented by: 10. The host material constituting the hole-transporting light-emitting layer is represented by the general formula (1)
【化３１】 （式中、Ｒ1〜Ｒ6は同一でも異なっていてもよく、水
素、炭素数１〜６のアルキル基、炭素数１〜６のアルコ
キシ基、アミノ基等を示す）で示される芳香族アミン及
びその誘導体である前項１、２、３、４、５、６、７、
８または９記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。 １１．正孔輸送性発光層を構成するホスト材料が一般式
（２）[Chemical 31] (In the formula, R 1 to R 6 may be the same or different and each represents hydrogen, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms, an amino group or the like). And its derivatives 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7,
The organic electroluminescence device according to 8 or 9. 11. The host material constituting the hole-transporting light-emitting layer is represented by the general formula (2)
【化３２】 （式中、Ｒ7とＲ9は同一でも異なっていてもよく、水
素、炭素数１〜６のアルキル基、炭素数１〜６のアルコ
キシ基、フェニル基を示し、Ｒ8は、[Chemical 32] (In the formula, R 7 and R 9 may be the same or different and each represents hydrogen, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms, or a phenyl group, and R 8 is
【化３３】 を示す）で示される化合物である前項１、２、３、４、
５、６、７、８または９記載の有機エレクトロルミネッ
センス素子。 １２．正孔輸送性発光層を構成するホスト材料が一般式
（３）[Chemical 33] The above-mentioned 1, 2, 3, 4,
The organic electroluminescence device according to 5, 6, 7, 8 or 9. 12. The host material constituting the hole-transporting light-emitting layer is represented by the general formula (3)
【化３４】 （式中、Ｒ10は炭素数１〜６のアルキル基、フェニル基
を示し、Ｒ11は、Embedded image (In the formula, R 10 represents an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms or a phenyl group, and R 11 is
【化３５】 を示す）で示される化合物である前項１、２、３、４、
５、６、７、８または９記載の有機エレクトロルミネッ
センス素子。 １３．正孔輸送性発光層を構成するホスト材料が一般式
（４）Embedded image The above-mentioned 1, 2, 3, 4,
The organic electroluminescence device according to 5, 6, 7, 8 or 9. 13. The host material constituting the hole-transporting light-emitting layer is represented by the general formula (4)
【化３６】 （上記式中、Ｒ12は置換基を有してもよいアリール基で
あり、Ｒ13は炭素数１〜６のアルキル基またはアルコキ
シ基である）で示される化合物である前項１、２、３、
４、５、６、７、８または９記載の有機エレクトロルミ
ネッセンス素子。 １４．正孔輸送性発光層を構成するホスト材料が真空蒸
着またはスパッタリング可能な高分子である前項１、
２、３、４、５、６、７、８または９記載の有機エレク
トロルミネッセンス素子。 １５．電子輸送性発光層を構成するホスト材料が、一般
式（７）Embedded image (In the above formula, R 12 is an aryl group which may have a substituent, and R 13 is an alkyl group or an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms). ,
The organic electroluminescence device according to 4, 5, 6, 7, 8 or 9. 14. The host material constituting the hole-transporting light-emitting layer is a polymer capable of vacuum deposition or sputtering, 1.
The organic electroluminescence device according to 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 or 9. 15. The host material constituting the electron-transporting light-emitting layer has a general formula (7)
【化３７】 （上記式中、Ｒ20，Ｒ21は水素原子あるいは炭素数１〜
６のアルキル基であり、それぞれ同一でも異なっていて
もよく、ｎは１〜３の整数で、Ｍは金属イオンを示す）
で示される８−キノリロラトあるいはその誘導体を配位
子に有する金属錯体である前項１、２、３、４、５、
６、７、８、９、１０、１１、１２、１３または１４記
載の有機エレクトロルミネッセンス素子。 １６．電子輸送性発光層を構成するホスト材料が、一般
式（８）Embedded image (In the above formula, R 20 and R 21 are each a hydrogen atom or a carbon number of 1 to
6 alkyl groups, which may be the same or different, n is an integer of 1 to 3, and M represents a metal ion)
In the above-mentioned 1, 2, 3, 4, 5, which is a metal complex having 8-quinolilorato or a derivative thereof as a ligand.
The organic electroluminescence device according to 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13 or 14. 16. The host material forming the electron-transporting light-emitting layer has a general formula (8):
【化３８】 （上記式中、ｎは１〜３の整数で、Ｍは金属イオンを示
す）で示される１０−ベンゾキノリノラトを配位子に有
する金属錯体である前項１、２、３、４、５、６、７、
８、９、１０、１１、１２、１３または１４記載の有機
エレクトロルミネッセンス素子。 １７．電子輸送性発光層を構成するホスト材料が、一般
式（９）[Chemical 38] (Wherein, n is an integer of 1 to 3 and M represents a metal ion), which is a metal complex having 10-benzoquinolinolato as a ligand. , 6, 7,
The organic electroluminescent element according to 8, 9, 10, 11, 12, 13 or 14. 17． The host material constituting the electron-transporting light-emitting layer has a general formula (9)
【化３９】 （式中、Ｒ19は置換基を有してもよいアリーレン基を示
し、Ｍは金属イオンを示し、ｎは１〜３の整数である）
で示される金属錯体である前項１、２、３、４、５、
６、７、８、９、１０、１１、１２、１３または１４記
載の有機エレクトロルミネッセンス素子。 １８．電子輸送性発光層を構成するホスト材料が、一般
式（１０）[Chemical Formula 39] (In the formula, R 19 represents an arylene group which may have a substituent, M represents a metal ion, and n is an integer of 1 to 3.)
The above-mentioned 1, 2, 3, 4, 5, which is a metal complex represented by
The organic electroluminescence device according to 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13 or 14. 18. The host material forming the electron-transporting light-emitting layer has a general formula (10).
【化４０】 （式中Ｒ22，Ｒ24は同一でも異なっていてもよく置換基
を有してもよいアリール基、Ｒ23は置換基を有してもよ
いアリーレン基を示す）で示される１，３，４−オキサ
ジアゾール誘導体である前項１、２、３、４、５、６、
７、８、９、１０、１１、１２、１３または１４記載の
有機エレクトロルミネッセンス素子。 １９．前記一般式（１０）の化合物が式[Chemical 40] (Wherein R 22 and R 24 may be the same or different and may have a substituent, and R 23 represents an arylene group which may have a substituent). The above-mentioned 1, 2, 3, 4, 5, 6, which is a 4-oxadiazole derivative,
The organic electroluminescent element according to 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13 or 14. 19. The compound of the general formula (10) has the formula
【化４１】 で示される化合物である前項１８記載の有機エレクトロ
ルミネッセンス素子。 ２０．前記一般式（１０）の化合物が式Embedded image 19. The organic electroluminescent device according to item 18, which is a compound represented by 20. The compound of the general formula (10) has the formula
【化４２】 で示される化合物である前項１８記載の有機エレクトロ
ルミネッセンス素子。 ２１．電子輸送性発光層を構成するホスト材料が、一般
式（１１）Embedded image 19. The organic electroluminescent device according to item 18, which is a compound represented by 21. The host material that constitutes the electron-transporting light-emitting layer is represented by the general formula (11).
【化４３】 （式中Ｒ25，Ｒ26，Ｒ27は同一でも異なっていてもよく
置換基を有してもよいアリール基を示す）で示される
１，３，４−オキサジアゾール誘導体である前項１、
２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、
１３または１４記載の有機エレクトロルミネッセンス素
子。 ２２．前記一般式（１１）の化合物が式[Chemical 43] (Wherein R 25 , R 26 and R 27 are the same or different and each represents an aryl group which may have a substituent), and the 1,3,4-oxadiazole derivative is represented by the above 1,
2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12,
The organic electroluminescence device according to 13 or 14. 22. The compound of the general formula (11) has the formula
【化４４】 で示される化合物である前項２１記載の有機エレクトロ
ルミネッセンス素子。 ２３．電子輸送性発光層を構成するホスト材料が、一般
式（１２）[Chemical 44] 22. The organic electroluminescence device according to the above item 21, which is a compound represented by: 23. The host material constituting the electron-transporting light-emitting layer has a general formula (12)
【化４５】 （式中、Ｒ28，Ｒ29は同一でも異なってもよく、水素原
子あるいは炭素数１〜４のアルキル基）で示される化合
物である前項１、２、３、４、５、６、７、８、９、１
０、１１、１２、１３または１４記載の有機エレクトロ
ルミネッセンス素子。 ２４．電子輸送性発光層を構成するホスト材料が、下記
式群[Chemical formula 45] (In the formula, R 28 and R 29 may be the same or different and each is a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms.) The above 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 1
The organic electroluminescence device according to 0, 11, 12, 13 or 14. 24. The host material constituting the electron-transporting light-emitting layer has the following formula group
【化４６】 で示されるペリレン誘導体の少なくとも１種である前項
１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１
２、１３または１４記載の有機エレクトロルミネッセン
ス素子。 ２５．前記色素が固体状態で強い蛍光を示すレーザ用色
素である前項１、２、３、４、５、６、７、８、９、１
０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１
８、１９、２０、２１、２２、２３または２４記載の有
機エレクトロルミネッセンス素子。 ２６．前記色素がクマリン誘導体染料、アクリジン染
料、シアニン染料およびキナクリドン誘導体染料よりな
る群から選ばれた少なくとも１種である前項２５記載の
有機エレクトロルミネッセンス素子。 ２７．基板上に電極、正孔輸送性発光層、キャリア再結
合領域制御層、電子輸送性発光層および陰極をいずれも
真空蒸着法および／またはスパッタリング法により順次
形成することを特徴とする前項１、２または３記載の有
機エレクトロルミネッセンス素子の製法。[Chemical formula 46] Which is at least one kind of perylene derivative represented by the above 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 1
The organic electroluminescence device according to 2, 13 or 14. 25. The above dyes are dyes for lasers which exhibit strong fluorescence in a solid state. The above 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 1
0, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 1
The organic electroluminescence device according to 8, 19, 20, 21, 22, 23 or 24. 26. 26. The organic electroluminescence device according to the above item 25, wherein the coloring matter is at least one selected from the group consisting of a coumarin derivative dye, an acridine dye, a cyanine dye and a quinacridone derivative dye. 27. The electrode, the hole-transporting light-emitting layer, the carrier recombination region control layer, the electron-transporting light-emitting layer, and the cathode are all sequentially formed on the substrate by a vacuum deposition method and / or a sputtering method. Alternatively, the method for producing the organic electroluminescent element according to the item 3 above.
【００５２】[0052]
【発明の効果】以上、説明したとおり、本発明によれば
発光特性に優れた白色発光有機エレクトロルミネッセン
ス素子が提供される。本発明の白色有機エレクトロルミ
ネッセンス素子は実用化に十分な信頼性を有し、その高
い輝度から、液晶ディスプレイのバックライト、カラー
フィルターと組み合わせたフルカラーディスプレイ、表
示素子、照明の分野で広く利用できる。As described above, according to the present invention, a white light emitting organic electroluminescence device having excellent light emitting characteristics is provided. The white organic electroluminescence device of the present invention has sufficient reliability for practical use, and due to its high brightness, it can be widely used in the fields of backlight of liquid crystal display, full color display combined with color filter, display device, and illumination.
【図１】同図は一般的な電子輸送性発光層と正孔輸送層
からなる二層型有機エレクトロルミネッセンス素子の断
面図である。この素子ではキヤリア（電子と正孔）の再
結合は電子輸送性発光層中で起こっている。FIG. 1 is a cross-sectional view of a two-layer type organic electroluminescence device including a general electron-transporting light-emitting layer and a hole-transporting layer. In this device, carriers (electrons and holes) are recombined in the electron-transporting light-emitting layer.
【図２】同図ａ〜ｃは図１で示した二層型素子の正孔輸
送層と電子輸送性発光層中の間にキャリア再結合領域制
御層を挿入した場合のキャリアの再結合領域の状態を説
明するためのものである。キャリア再結合領域制御層が
厚い場合（同図ｃ）はこの層により正孔がブロックさ
れ、再結合は正孔輸送層中で起こる。しかし、キャリア
再結合領域制御層を薄くしてゆくと、正孔がキャリア再
結合領域制御層を貫通するようになり、再結合が電子輸
送性発光層中でも起こり始める（同図ｂ）。これが本発
明の場合である。そして、キャリア再結合領域制御層が
極端に薄い場合は、存在しない場合と同様に再結合は電
子輸送性発光層中のみにて起こる（同図ａ）。2A to 2C are states of carrier recombination regions when a carrier recombination region control layer is inserted between the hole transporting layer and the electron transporting light emitting layer of the two-layer device shown in FIG. It is for explaining. When the carrier recombination region control layer is thick (FIG. 11C), holes are blocked by this layer, and recombination occurs in the hole transport layer. However, as the carrier recombination region control layer is made thinner, holes come to penetrate the carrier recombination region control layer, and recombination also begins to occur in the electron-transporting light-emitting layer (FIG. 8B). This is the case of the present invention. When the carrier recombination region control layer is extremely thin, recombination occurs only in the electron-transporting light-emitting layer as in the case where the carrier recombination region control layer is not present (FIG. 8A).
【図３】同図は本発明の実施例１で作製した三層型素子
の断面図である。電子輸送性発光層中の一部に発光色の
異なる色素がドープしてある。FIG. 3 is a cross-sectional view of a three-layer element manufactured in Example 1 of the present invention. Dyes having different emission colors are doped in a part of the electron-transporting light-emitting layer.
【図４】同図は本発明の実施例１で作製した三層型素子
の発光輝度と駆動電圧を示すグラフである。FIG. 4 is a graph showing the light emission luminance and drive voltage of the three-layer element manufactured in Example 1 of the present invention.
【図５】同図は本発明の実施例１で作製した三層型素子
からの電界発光スペクトルを示すグラフである。FIG. 5 is a graph showing an electroluminescence spectrum from the three-layer element manufactured in Example 1 of the present invention.
【図６】同図は本発明の実施例３で作製した四層型素子
の断面図である。電子輸送性発光層は二種類の異なる化
合物を積層した層で構成される。FIG. 6 is a sectional view of a four-layer element manufactured in Example 3 of the present invention. The electron transporting light emitting layer is composed of a layer in which two different kinds of compounds are laminated.
【図７】本発明者が、Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．
６４，ｐ８１５（１９９４）に発表した有機ルミネッセ
ンス素子の断面図である。FIG. 7 shows that Applic. Phys. Lett.
64, p815 (1994) is a cross-sectional view of the organic luminescence element.
【図８】本発明の実施例４で作製した素子からの電界発
光スペクトルを示す。FIG. 8 shows an electroluminescence spectrum from the device prepared in Example 4 of the present invention.
１ 基板 ２ 陽極 ３ 正孔輸送層 ３′ 正孔輸送性発光層 ３″ 正孔ブロック層 ４ キャリア再結合領域制御層 ５ 電子輸送層 ５′ 電子輸送性発光層 ６ 陰極 ７ 青、緑、赤の３種の色素をドープしたポリマー発光
層 １１ 色素ドープ層1 Substrate 2 Anode 3 Hole Transport Layer 3'Hole Transport Light Emitting Layer 3 "Hole Block Layer 4 Carrier Recombination Region Control Layer 5 Electron Transport Layer 5'Electron Transport Light Emitting Layer 6 Cathode 7 Blue, Green, Red Polymer light-emitting layer doped with three types of dyes 11 Dye-doped layer
Claims (4)
電子輸送性発光層と正孔輸送性発光層とをキャリア再結
合領域制御層を挾んで積層した有機エレクトロルミネッ
センス素子であって、素子からの発光スペクトルが可視
光の青色領域、緑色領域および赤色領域を含み、電子輸
送性発光層と正孔輸送性発光層の両方の発光が総合され
た発光色が白色である有機エレクトロルミネッセンス素
子。1. An organic electroluminescence device comprising a pair of electrodes, an electron-transporting light-emitting layer having a different emission color and a hole-transporting light-emitting layer laminated with a carrier recombination region control layer interposed therebetween. The organic electroluminescence device whose emission spectrum includes a blue region, a green region, and a red region of visible light, and the emission color of the combined emission of the electron-transporting light-emitting layer and the hole-transporting light-emitting layer is white.
リアの再結合が正孔輸送性発光層と電子輸送性発光層の
両方でおこるのに適した厚みを有する層である請求項１
記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。2. The carrier recombination region control layer is a layer having a thickness suitable for carrier recombination to occur in both the hole transporting light emitting layer and the electron transporting light emitting layer.
The organic electroluminescence device described.
子輸送性発光層が、発光の白色度を改善する色素により
ドーピングされたものである請求項１または２記載の有
機エレクトロルミネッセンス素子。3. The organic electroluminescence device according to claim 1, wherein the hole-transporting light-emitting layer and / or the electron-transporting light-emitting layer is doped with a dye that improves the whiteness of light emission.
リア再結合領域制御層、電子輸送性発光層および陰極を
いずれも真空蒸着法および／またはスパッタリング法に
より順次形成することを特徴とする請求項１、２または
３記載の有機エレクトロルミネッセンス素子の製法。4. An electrode, a hole transporting light emitting layer, a carrier recombination region control layer, an electron transporting light emitting layer and a cathode are all sequentially formed on a substrate by a vacuum deposition method and / or a sputtering method. The method for producing the organic electroluminescent element according to claim 1, 2 or 3.
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