JPH11162647A - Organic electroluminescence element - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は有機エレクトロルミ
ネセンス素子に関する。[0001] 1. Field of the Invention [0002] The present invention relates to an organic electroluminescence device.
【0002】[0002]
【従来の技術】有機エレクトロルミネセンス素子は、電
気信号に応じて発光しかつ発光物質として有機化合物を
用いて構成された素子である。2. Description of the Related Art An organic electroluminescence element is an element which emits light in response to an electric signal and is constituted by using an organic compound as a light emitting substance.
【0003】有機エレクトロルミネセンス素子は、基本
的には有機発光層および該層をはさんだ一対の対向電極
より構成されている。発光は電極の一方から電子が注入
され、もう一方の電極から正孔が注入されることによ
り、発光層中の発光体がより高いエネルギー準位に励起
され、励起された発光体が元の基底状態に戻る際に、そ
の余分なエネルギーを光として放出する現象である。[0003] The organic electroluminescent element basically comprises an organic light emitting layer and a pair of opposing electrodes sandwiching the layer. In the light emission, electrons are injected from one of the electrodes and holes are injected from the other electrode, so that the luminescent material in the luminescent layer is excited to a higher energy level, and the excited luminescent material is returned to its original base. When returning to the state, the extra energy is emitted as light.
【0004】そして、発光効率を上げるために、上記基
本的構成に加え、正孔を注入する電極にはさらに正孔注
入層を設けたり、電子を注入する電極には電子輸送層を
設けたりする構成が取られている。In order to increase the luminous efficiency, in addition to the above basic structure, a hole injection layer is further provided on the electrode for injecting holes, and an electron transport layer is provided on the electrode for injecting electrons. Configuration has been taken.
【0005】有機エレクトロルミネセンス素子の例とし
ては、発光体として単結晶アントラセンなどが用いられ
たものが、米国特許第3530325号公報明細書に記
載されている。また、特開昭59−194393号公報
には正孔注入層と有機発光層を組み合わせたものが提案
されている。特開昭63−295695号公報には有機
質正孔注入輸送層、有機質電子注入輸送層を組み合わせ
たものが提案されている。US Pat. No. 3,530,325 describes an example of an organic electroluminescent device in which single crystal anthracene or the like is used as a luminous body. Japanese Patent Application Laid-Open No. Sho 59-194393 proposes a combination of a hole injection layer and an organic light emitting layer. JP-A-63-295695 proposes a combination of an organic hole injection / transport layer and an organic electron injection / transport layer.
【0006】これら積層構造の電界発光素子は、有機蛍
光体と電荷輸送性の有機物(電荷輸送材)及び電極を積
層した構造となっており、それぞれの電極より注入され
た正孔と電子が電荷輸送材中を移動して、それらが再結
合することによって発光する。有機蛍光体としては、8
−キノリノールアルミニウム錯体やクマリン化合物など
蛍光を発する有機色素などが用いられている。また、電
荷輸送材としては、例えばN,N'−ジ(m−トリル)
N,N'−ジフェニルベンジジンや、1,1−ビス
[N,N−ジ(p−トリル)アミノフェニル]シクロヘ
キサンといったジアミノ化合物や、4−(N,N−ジフ
ェニル)アミノベンズアルデヒド−N,N−ジフェニル
ヒドラゾン化合物等があげられる。さらに、銅フタロシ
アニンのようなポルフィリン化合物も提案されている。The electroluminescent device having such a laminated structure has a structure in which an organic phosphor, a charge transporting organic substance (charge transporting material) and an electrode are laminated, and holes and electrons injected from each electrode are charged. Light is emitted as they move through the transport material and recombine. As an organic phosphor, 8
-Organic dyes that emit fluorescence such as quinolinol aluminum complex and coumarin compounds are used. As the charge transporting material, for example, N, N'-di (m-tolyl)
Diamino compounds such as N, N'-diphenylbenzidine and 1,1-bis [N, N-di (p-tolyl) aminophenyl] cyclohexane, and 4- (N, N-diphenyl) aminobenzaldehyde-N, N- And diphenylhydrazone compounds. Further, porphyrin compounds such as copper phthalocyanine have been proposed.
【0007】ところで、有機エレクトロルミネセンス装
置は、高い発光特性を有しているが、発光時の安定性や
保存安定性の点で充分ではなく、実用化には至っていな
い。素子の発光時の安定性、保存安定性における問題点
の一つとして、電荷輸送材の安定性が指摘されている。
電界発光素子の有機物で形成される層は数十〜数百ナノ
メーターと非常に薄く、単位厚さ当りに加えられる電圧
は非常に高い。また、発光や通電による発熱もあり、従
って電荷輸送材には電気的、熱的あるいは化学的な安定
性が要求される。[0007] Incidentally, although the organic electroluminescence device has high light emission characteristics, it is not sufficient in terms of stability during light emission and storage stability, and has not been put to practical use. It has been pointed out that the stability of the charge transporting material is one of the problems in the light emission stability and storage stability of the device.
A layer formed of an organic material of an electroluminescent device is very thin, several tens to several hundreds of nanometers, and a voltage applied per unit thickness is very high. In addition, heat is generated by light emission and energization. Therefore, the charge transporting material is required to have electrical, thermal or chemical stability.
【0008】有機エレクトロルミネセンス素子の発光開
始電圧の低減のため陰極にアルミニウム以外のものを使
用したものが特開平2−15595号公報、特開平3−
37994号公報、特開平4−132191号公報、特
開平5−121172号公報等に記載されている。Japanese Unexamined Patent Publications Nos. Hei 2-15595 and Hei-3-1595 use a cathode other than aluminum in order to reduce the light emission starting voltage of the organic electroluminescent element.
No. 37994, JP-A-4-132191, JP-A-5-121172 and the like.
【0009】また、電子注入層として電子輸送材料と金
属を混合した膜を用いたものが特開平4−132189
号公報や特開平7−268317号公報に記載されてい
る。Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-132189 discloses an electron injection layer using a film in which an electron transport material and a metal are mixed.
And JP-A-7-268317.
【0010】しかしながら、アルミニウム以外の金属を
使用したものは、成膜条件が難しく、酸化しやすい等の
問題があり、電子輸送材料と金属を混合する場合におい
ても同様の問題が発生した。[0010] However, those using metals other than aluminum have problems such as difficult film formation conditions and easy oxidation, and similar problems have arisen when an electron transport material and a metal are mixed.
【0011】電子注入層として用いる金属が蒸着時に酸
化されると、粉状のものができてしまい均質な膜が形成
できなかったり、白濁して金属色の膜が形成できず電極
として使用できなくなり、素子を発光させられなくなる
などの問題がある。また、これまでに電子注入層として
良好な特性を有するものがまだ得られていないのが現状
である。If the metal used as the electron injection layer is oxidized during vapor deposition, a powdery substance is formed and a uniform film cannot be formed, or it becomes cloudy and a metal-colored film cannot be formed and cannot be used as an electrode. There is a problem that the element cannot emit light. At present, an electron injection layer having good characteristics has not yet been obtained.
【0012】[0012]
【発明が解決しようとする課題】本発明は以上のような
事情に鑑みてなされたもので、その目的とするところ
は、発光強度が大きく、繰り返し使用しても安定した性
能を発揮する有機エレクトロルミネセンス素子を提供す
ることにある。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide an organic electroluminescent device having a high emission intensity and exhibiting stable performance even when used repeatedly. An object of the present invention is to provide a luminescence element.
【0013】[0013]
【課題を解決するための手段】本発明は、少なくとも陽
極、発光層、電子注入層および陰極を設けた有機エレク
トロルミネセンス素子において、電子注入層が電子輸送
材料と金属酸化物または金属ハロゲン化物の混合膜であ
ることを特徴とする有機エレクトロルミネセンス素子に
関する。According to the present invention, there is provided an organic electroluminescence device provided with at least an anode, a light emitting layer, an electron injection layer and a cathode, wherein the electron injection layer comprises an electron transporting material and a metal oxide or a metal halide. The present invention relates to an organic electroluminescence device characterized by being a mixed film.
【0014】本発明の有機エレクトロルミネセンス素子
は陽極(1)と陰極(5)の両電極間に少なくとも発光
層および電子注入層を設けてなる。本発明は、有機エレ
クトロルミネセンス素子の電子注入層が電子輸送材料と
金属酸化物または金属ハロゲン化物の混合膜であること
を基本的な特徴にしている。以下、さらに図1を参照し
ながら本発明を説明する。図1は本発明が適用可能な有
機エレクトロルミネセンス素子の一構成例を示してい
る。図中、(1)は陽極であり、その上に、正孔注入輸
送層(2)と有機発光層(3)、電子注入層(4)およ
び陰極(5)が順次積層されている。The organic electroluminescent device of the present invention comprises at least a light emitting layer and an electron injection layer between the anode (1) and the cathode (5). The present invention is fundamentally characterized in that the electron injection layer of the organic electroluminescence element is a mixed film of an electron transport material and a metal oxide or a metal halide. Hereinafter, the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 1 shows a configuration example of an organic electroluminescence element to which the present invention can be applied. In the figure, (1) is an anode, on which a hole injection transport layer (2), an organic light emitting layer (3), an electron injection layer (4) and a cathode (5) are sequentially laminated.
【0015】有機エレクトロルミネセンス素子の陽極
(1)として使用される導電性物質としては4eVより
も大きい仕事関数をもつものがよく、炭素、アルミニウ
ム、バナジウム、鉄、コバルト、ニッケル、銅、亜鉛、
タングステン、銀、錫、金などおよびそれらの合金、酸
化錫、酸化インジウム、酸化アンチモン、酸化亜鉛、酸
化ジルコニウムなどの導電性金属化合物が用いられる。As the conductive substance used as the anode (1) of the organic electroluminescence element, those having a work function of more than 4 eV are preferable, and carbon, aluminum, vanadium, iron, cobalt, nickel, copper, zinc,
Tungsten, silver, tin, gold, and alloys thereof, and conductive metal compounds such as tin oxide, indium oxide, antimony oxide, zinc oxide, and zirconium oxide are used.
【0016】陰極(5)を形成する金属としてはアルミ
ニウム、銀や4eVよりも小さい仕事関数を持つもの、
例えばマグネシウム、カルシウム、チタニウム、イット
リウム、リチウム、ガドリニウム、イッテルビウム、ル
テニウム、マンガンおよびそれらの合金が用いられる。As the metal forming the cathode (5), aluminum, silver or those having a work function smaller than 4 eV,
For example, magnesium, calcium, titanium, yttrium, lithium, gadolinium, ytterbium, ruthenium, manganese, and alloys thereof are used.
【0017】有機エレクトロルミネセンス素子において
は、発光が見られるように、少なくとも陽極(1)ある
いは陰極(5)は透明電極にする必要がある。この際、
陰極に透明電極を使用すると、透明性が損なわれやすい
ので、陽極を透明電極にすることが好ましい。In the organic electroluminescence element, at least the anode (1) or the cathode (5) needs to be a transparent electrode so that light emission can be seen. On this occasion,
If a transparent electrode is used for the cathode, the transparency is likely to be impaired.
【0018】透明電極を形成する場合、透明基板上に、
上記したような導電性物質を用い、蒸着、スパッタリン
グ等の手段やゾルゲル法あるいは樹脂等に分散させて塗
布する等の手段を用いて所望の透光性と導電性が確保さ
れるように形成すればよい。When forming a transparent electrode, on a transparent substrate,
Using a conductive material as described above, a device such as vapor deposition, sputtering, or a method such as a sol-gel method or a method of dispersing and applying in a resin or the like is used to secure desired translucency and conductivity. I just need.
【0019】透明基板としては、適度の強度を有し、有
機エレクトロルミネセンス素子作製時、蒸着等による熱
に悪影響を受けず、透明なものであれば特に限定されな
いが、係るものを例示すると、ガラス基板、透明な樹
脂、例えばポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエーテ
ルサルホン、ポリエーテルエーテルケトン等を使用する
ことも可能である。ガラス基板上に透明電極が形成され
たものとしてはITO、NESA等の市販品が知られて
いるがこれらを使用してもよい。The transparent substrate is not particularly limited as long as it has an appropriate strength, is not adversely affected by heat due to vapor deposition or the like when producing an organic electroluminescent element, and is transparent. It is also possible to use a glass substrate, a transparent resin such as polyethylene, polypropylene, polyethersulfone, polyetheretherketone, and the like. As a transparent electrode formed on a glass substrate, commercially available products such as ITO and NESA are known, but these may be used.
【0020】図1においては上記した陽極(1)上に正
孔注入輸送層(2)が形成された構成をしている。正孔
注入輸送層(2)は、化合物を蒸着して形成してもよい
し、該化合物を溶解した溶液や適当な樹脂とともに溶解
した液をディップコートやスピンコートして形成しても
よい。FIG. 1 shows a structure in which a hole injection / transport layer (2) is formed on the above-mentioned anode (1). The hole injection transport layer (2) may be formed by vapor deposition of a compound, or may be formed by dip coating or spin coating a solution in which the compound is dissolved or a solution in which a suitable resin is dissolved.
【0021】正孔注入輸送層を蒸着法で形成する場合、
その厚さは、通常1〜200nm、好ましくは5〜10
0nmであり、塗布法で形成する場合は、5〜500n
m程度に形成すればよい。形成する膜厚が厚いほど発光
させるための印加電圧を高くする必要があり発光効率が
悪く有機エレクトロルミネセンス素子の劣化を招きやす
い。また膜厚が薄くなると発光効率はよくなるがブレイ
クダウンしやすくなり有機エレクトロルミネセンス素子
の寿命が短くなる。When the hole injection transport layer is formed by a vapor deposition method,
Its thickness is usually 1 to 200 nm, preferably 5 to 10 nm.
0 nm, and when formed by a coating method, 5 to 500 n
m may be formed. As the film thickness is larger, the applied voltage for emitting light needs to be higher, and the luminous efficiency is poor, and the organic electroluminescent element is likely to be deteriorated. When the film thickness is small, the luminous efficiency is improved, but the breakdown is easy and the life of the organic electroluminescent element is shortened.
【0022】正孔注入輸送層に用いられる正孔注入輸送
材としては、公知のものが使用可能で、例えばN,N'
−ジフェニル−N,N'−ビス(3−メチルフェニル)
−1,1'−ジフェニル−4,4'−ジアミン、N,N'
−ジフェニル−N,N'−ビス(4−メチルフェニル)
−1,1'−ジフェニル−4,4'−ジアミン、N,N'
−ジフェニル−N,N'−ビス(1−ナフチル)−1,
1'−ジフェニル−4,4'−ジアミン、N,N'−ジフ
ェニル−N,N'−ビス(2−ナフチル)−1,1'−ジ
フェニル−4,4'−ジアミン、N,N'−テトラ(4−
メチルフェニル)−1,1'−ジフェニル−4,4'−ジ
アミン、N,N'−テトラ(4−メチルフェニル)−
1,1'−ビス(3−メチルフェニル)−4,4'−ジア
ミン、N,N'−ジフェニル−N,N'−ビス(3−メチ
ルフェニル)−1,1'−ビス(3−メチルフェニル)
−4,4'−ジアミン、N,N'−ビス(N−カルバゾリ
ル)−1,1'−ジフェニル−4,4'−ジアミン、4,
4',4"−トリス(N−カルバゾリル)トリフェニルア
ミン、N,N',N"−トリフェニル−N,N',N"−ト
リス(3−メチルフェニル)−1,3,5−トリ(4−
アミノフェニル)ベンゼン、4,4',4"−トリス
[N,N',N"−トリフェニル−N,N',N"−トリス
(3−メチルフェニル)]トリフェニルアミンなどを挙
げることができる。これらのものは2種以上を混合して
使用してもよい。As the hole injecting and transporting material used for the hole injecting and transporting layer, known materials can be used, for example, N, N '.
-Diphenyl-N, N'-bis (3-methylphenyl)
-1,1'-diphenyl-4,4'-diamine, N, N '
-Diphenyl-N, N'-bis (4-methylphenyl)
-1,1'-diphenyl-4,4'-diamine, N, N '
-Diphenyl-N, N'-bis (1-naphthyl) -1,
1'-diphenyl-4,4'-diamine, N, N'-diphenyl-N, N'-bis (2-naphthyl) -1,1'-diphenyl-4,4'-diamine, N, N'- Tetra (4-
Methylphenyl) -1,1′-diphenyl-4,4′-diamine, N, N′-tetra (4-methylphenyl)-
1,1′-bis (3-methylphenyl) -4,4′-diamine, N, N′-diphenyl-N, N′-bis (3-methylphenyl) -1,1′-bis (3-methyl Phenyl)
-4,4′-diamine, N, N′-bis (N-carbazolyl) -1,1′-diphenyl-4,4′-diamine,
4 ', 4 "-tris (N-carbazolyl) triphenylamine, N, N', N" -triphenyl-N, N ', N "-tris (3-methylphenyl) -1,3,5-tri (4-
Aminophenyl) benzene, 4,4 ', 4 "-tris [N, N', N" -triphenyl-N, N ', N "-tris (3-methylphenyl)] triphenylamine and the like. These may be used as a mixture of two or more.
【0023】正孔注入輸送層(2)の上には有機発光層
(3)が形成されている。有機発光層(3)に用いられ
る有機発光体としては、公知のものを使用可能で、例え
ばエピドリジン、2,5−ビス[5,7−ジ−t−ペン
チル−2−ベンゾオキサゾリル]チオフェン、2,2'
−(1,4−フェニレンジビニレン)ビスベンゾチアゾ
ール、2,2'−(4,4'−ビフェニレン)ビスベンゾ
チアゾール、5−メチル−2−{2−[4−(5−メチ
ル−2−ベンゾオキサゾリル)フェニル]ビニル}ベン
ゾオキサゾール、2,5−ビス(5−メチル−2−ベン
ゾオキサゾリル)チオフェン、アントラセン、ナフタレ
ン、フェナントレン、ピレン、クリセン、ペリレン、ペ
リノン、1,4−ジフェニルブタジエン、テトラフェニ
ルブタジエン、クマリン、アクリジン、スチルベン、2
−(4−ビフェニル)−6−フェニルベンゾオキサゾー
ル、アルミニウムトリスオキシン、マグネシウムビスオ
キシン、ビス(ベンゾ−8−キノリノール)亜鉛、ビス
(2−メチル−8−キノリノラート)アルミニウムオキ
サイド、インジウムトリスオキシン、アルミニウムトリ
ス(5−メチルオキシン)、リチウムオキシン、ガリウ
ムトリスオキシン、カルシウムビス(5−クロロオキシ
ン)、ポリ亜鉛−ビス(8−ヒドロキシ−5−キノリノ
リル)メタン、ジリチウムエピンドリジオン、亜鉛ビス
オキシン、1,2−フタロペリノン、1,2−ナフタロ
ペリノンなどを挙げることができる。An organic light emitting layer (3) is formed on the hole injection transport layer (2). As the organic light emitting material used for the organic light emitting layer (3), known organic light emitting materials can be used, for example, epidolidine, 2,5-bis [5,7-di-t-pentyl-2-benzoxazolyl] thiophene. , 2, 2 '
-(1,4-phenylenedivinylene) bisbenzothiazole, 2,2 ′-(4,4′-biphenylene) bisbenzothiazole, 5-methyl-2- {2- [4- (5-methyl-2- Benzoxazolyl) phenyl] vinyl} benzoxazole, 2,5-bis (5-methyl-2-benzooxazolyl) thiophene, anthracene, naphthalene, phenanthrene, pyrene, chrysene, perylene, perinone, 1,4-diphenyl Butadiene, tetraphenylbutadiene, coumarin, acridine, stilbene, 2
-(4-biphenyl) -6-phenylbenzoxazole, aluminum trisoxine, magnesium bisoxin, bis (benzo-8-quinolinol) zinc, bis (2-methyl-8-quinolinolate) aluminum oxide, indium trisoxin, aluminum tris (5-methyloxin), lithium oxine, gallium trisoxin, calcium bis (5-chlorooxin), polyzinc-bis (8-hydroxy-5-quinolinolyl) methane, dilithium epindridione, zinc bisoxin, Examples thereof include 2-phthaloperinone and 1,2-naphthaloperinone.
【0024】また、一般的な螢光染料、例えば螢光クマ
リン染料、螢光ペリレン染料、螢光ピラン染料、螢光チ
オピラン染料、螢光ポリメチン染料、螢光メシアニン染
料、螢光イミダゾール染料等も、使用できる。このう
ち、特に、好ましいものとしては、キレート化オキシノ
イド化合物が挙げられる。In addition, general fluorescent dyes such as fluorescent coumarin dyes, fluorescent perylene dyes, fluorescent pyran dyes, fluorescent thiopyran dyes, fluorescent polymethine dyes, fluorescent methyanine dyes, fluorescent imidazole dyes, etc. Can be used. Among them, particularly preferred are chelated oxinoid compounds.
【0025】有機発光層は上記した発光物質の単層構成
でもよいし、発光の色、発光の強度等の特性を調整する
ために、多層構成としてもよい。また、2種以上の発光
物質を混合したり発光層に他の発生物質をドープしても
よい。The organic light-emitting layer may have a single-layer structure of the above-described light-emitting substance, or may have a multi-layer structure in order to adjust characteristics such as light emission color and light emission intensity. Further, two or more kinds of light emitting substances may be mixed, or the light emitting layer may be doped with another generating substance.
【0026】蒸着法で形成する場合、発光層の厚さは、
通常1〜200nm、好ましくは1〜100nmであ
り、塗布法で形成する場合は、5〜500nm程度に形
成すればよい。形成する膜厚が厚いほど発光させるため
の印加電圧を高くする必要があり発光効率が悪く有機エ
レクトロルミネセンス素子の劣化を招きやすい。また膜
厚が薄くなると発光効率はよくなるがブレイクダウンし
やすくなり有機エレクトロルミネセンス素子の寿命が短
くなる。When formed by a vapor deposition method, the thickness of the light emitting layer is
The thickness is usually 1 to 200 nm, preferably 1 to 100 nm, and when formed by a coating method, the thickness may be about 5 to 500 nm. As the film thickness is larger, the applied voltage for emitting light needs to be higher, and the luminous efficiency is poor, and the organic electroluminescent element is likely to be deteriorated. When the film thickness is small, the luminous efficiency is improved, but the breakdown is easy and the life of the organic electroluminescent element is shortened.
【0027】有機発光層(3)の上に、電子注入層
(4)として電子輸送材料と金属酸化物または金属ハロ
ゲン化物の混合膜を形成する。On the organic light emitting layer (3), a mixed film of an electron transporting material and a metal oxide or metal halide is formed as an electron injection layer (4).
【0028】電子注入層(4)に用いられる電子輸送材
料としては、ニトロ置換フルオレノン誘導体、アントラ
キノジメタン誘導体、ジフェノキノン誘導体、チオピラ
ンジオキシド誘導体、オキサジアゾール誘導体、トリア
ゾール誘導体、チアジアゾール誘導体、クマリン誘導
体、キレート化オキシノイド化合物等を挙げることがで
きる。これらの内でも耐熱性の点からキレート化オキシ
ノイド化合物が特に良好である。Examples of the electron transporting material used for the electron injection layer (4) include nitro-substituted fluorenone derivatives, anthraquinodimethane derivatives, diphenoquinone derivatives, thiopyran dioxide derivatives, oxadiazole derivatives, triazole derivatives, thiadiazole derivatives, and coumarin. Derivatives, chelated oxinoid compounds and the like can be mentioned. Among these, chelated oxinoid compounds are particularly favorable from the viewpoint of heat resistance.
【0029】上記した有機発光体物質が、電子輸送機能
を有する場合は、該有機発光体物質を電子注入層の電子
輸送材料として用いてもよい。その際、有機発光物質と
電子注入層構成に使用する電子輸送材料とは同じ物質と
することが好ましい。係る材料としてはキレート化オキ
シノイド化合物、ベンゾオキサゾール錯体、ベンゾチア
ゾール錯体等が使用でき、中でもキレート化オキシノイ
ド化合物が好ましい。When the above-mentioned organic luminous substance has an electron transporting function, the organic luminous substance may be used as an electron transporting material for the electron injection layer. At this time, it is preferable that the organic light emitting material and the electron transporting material used for the electron injection layer configuration are the same. As such a material, a chelated oxinoid compound, a benzoxazole complex, a benzothiazole complex or the like can be used, and among them, a chelated oxinoid compound is preferable.
【0030】電子注入層に混合する金属酸化物および/
または金属ハロゲン化物としては4.2eVよりも小さ
い仕事関数を持つものがよく、酸化マグネシウム、フッ
化マグネシウム、フッ化カルシウム、フッ化ストロンチ
ウム、酸化イットリウム、酸化ストロンチウム、フッ化
イットリウム、フッ化リチウム、臭化リチウム、酸化リ
チウム、臭化マグネシウム等が用いられる。特に、発光
特性や成膜性の点からフッ化マグネシウム、フッ化カル
シウム、フッ化リチウム、酸化リチウムが良好である。A metal oxide mixed with the electron injection layer and / or
Alternatively, a metal halide having a work function smaller than 4.2 eV is preferable, and magnesium oxide, magnesium fluoride, calcium fluoride, strontium fluoride, yttrium oxide, strontium oxide, yttrium fluoride, lithium fluoride, lithium fluoride, Lithium oxide, lithium oxide, magnesium bromide and the like are used. In particular, magnesium fluoride, calcium fluoride, lithium fluoride, and lithium oxide are preferable from the viewpoint of light-emitting characteristics and film-forming properties.
【0031】電子輸送材料と金属酸化物または金属ハロ
ゲン化物の混合割合(電子輸送材料:金属酸化物および
/または金属ハロゲン化物)は、100:1〜1:1.
2、好ましくは20:1〜1:1である。The mixing ratio of the electron transporting material and the metal oxide or metal halide (electron transporting material: metal oxide and / or metal halide) is 100: 1 to 1: 1:
2, preferably 20: 1 to 1: 1.
【0032】電子注入層(4)は真空蒸着法で形成さ
れ、その厚さは、0.1〜20nmである。形成する膜
厚が厚いほど発光させるための印加電圧を高くする必要
があり発光効率が悪く有機エレクトロルミネセンス素子
の劣化を招きやすい。また膜厚が薄くなると均一に成膜
することがむつかしく欠陥を生じやすくなり、発光効率
も悪くなり有機エレクトロルミネセンス素子の寿命が短
くなる。なお、電子注入層など上記各層の膜厚は水晶発
振式膜厚計を用いて測定することができる。The electron injection layer (4) is formed by a vacuum evaporation method, and has a thickness of 0.1 to 20 nm. As the film thickness is larger, the applied voltage for emitting light needs to be higher, and the luminous efficiency is poor, and the organic electroluminescent element is likely to be deteriorated. In addition, when the film thickness is small, it is difficult to form a uniform film, and defects tend to occur. As a result, the luminous efficiency is deteriorated and the life of the organic electroluminescent element is shortened. The thickness of each of the above layers such as the electron injection layer can be measured using a quartz oscillation type thickness gauge.
【0033】電子注入層に用いる電子輸送材料と金属酸
化物または金属ハロゲン化物の混合膜は通常の抵抗過熱
法やスパッタリング法、EB蒸着法、イオンプレーティ
ング法、イオン化蒸着法等公知の色々な蒸着法で成膜す
ることができる。The mixed film of the electron transporting material and the metal oxide or metal halide used for the electron injection layer may be formed by various known deposition methods such as a normal resistance heating method, a sputtering method, an EB evaporation method, an ion plating method, and an ionization evaporation method. It can be formed by a method.
【0034】図2〜図4に別の構成の有機エレクトロル
ミネセンス素子を示した。図2において、(1)は陽極
であり、その上に、正孔注入輸送層(2)、有機発光層
(3)、電子輸送層(6)、電子注入層(4)、および
陰極(5)が順次積層された構成をとっており、該電子
注入層が電子輸送材料と金属酸化物または金属ハロゲン
化物の混合膜である。FIGS. 2 to 4 show an organic electroluminescence device having another structure. In FIG. 2, (1) is an anode, on which a hole injection / transport layer (2), an organic light emitting layer (3), an electron transport layer (6), an electron injection layer (4), and a cathode (5). ) Are sequentially laminated, and the electron injection layer is a mixed film of an electron transport material and a metal oxide or a metal halide.
【0035】図3において、(1)は陽極であり、その
上に、正孔注入層(7)と正孔輸送層(8)、有機発光
層(3)、電子輸送層(6)、電子注入層(4)および
陰極(5)が順次積層された構成をとっており、該電子
注入層が電子輸送材料と金属酸化物または金属ハロゲン
化物の混合膜である。In FIG. 3, (1) is an anode, on which a hole injection layer (7) and a hole transport layer (8), an organic light emitting layer (3), an electron transport layer (6), an electron It has a configuration in which an injection layer (4) and a cathode (5) are sequentially laminated, and the electron injection layer is a mixed film of an electron transporting material and a metal oxide or a metal halide.
【0036】図4において、(1)は陽極であり、その
上に、正孔注入層(7)、正孔輸送層(8)、有機発光
層(3)、電子注入層(4)および陰極(5)、封止膜
(9)が順次積層された構成をとっており、該電子注入
層が電子輸送材料と金属酸化物または金属ハロゲン化物
の混合膜である。In FIG. 4, (1) is an anode, on which a hole injection layer (7), a hole transport layer (8), an organic light emitting layer (3), an electron injection layer (4) and a cathode are provided. (5) A configuration in which a sealing film (9) is sequentially laminated is adopted, and the electron injection layer is a mixed film of an electron transporting material and a metal oxide or a metal halide.
【0037】図2または図3に示したごとく、電子輸送
層(6)を形成する場合、その膜厚は1〜200nm程
度、好ましくは1〜100nm程度になるように形成す
る。電子輸送材料としては先に電子注入層で説明した、
電子輸送材料と同様のものを使用することができる。電
子輸送材料として前記した有機発光体の電子輸送機能を
利用して電子輸送層(6)を形成する場合、発光層にも
同一の物質を適用し、ドープした構成の発光層とするこ
とができる。例えば電子輸送層をアルミニウムトリスオ
キシンで形成することも可能で、この場合発光層はアル
ミニウムトリスオキシンに発光体をドープした層で構成
することが好ましい。電子輸送層は、発光層と同様に、
蒸着法や塗布法等の従来公知の方法により形成すること
ができる。As shown in FIG. 2 or FIG. 3, when forming the electron transporting layer (6), it is formed to have a thickness of about 1 to 200 nm, preferably about 1 to 100 nm. As the electron transport material, the electron injection layer described earlier,
The same material as the electron transporting material can be used. When the electron transporting layer (6) is formed by utilizing the electron transporting function of the above-mentioned organic light emitting material as the electron transporting material, the same substance can be applied to the light emitting layer to form a doped light emitting layer. . For example, the electron transporting layer can be formed of aluminum trisoxine, and in this case, the light emitting layer is preferably formed of a layer obtained by doping aluminum trisoxin with a light emitting body. The electron transport layer, like the light emitting layer,
It can be formed by a conventionally known method such as an evaporation method or a coating method.
【0038】図3、図4に示す有機エレクトロルミネセ
ンス素子においては、図1の正孔注入輸送層を正孔注入
層(7)と正孔輸送層(8)との2層に機能分離した構成を
取っている。かかる正孔注入層(7)は公知の材料、例え
ば、フタロシアニン化合物、導電性高分子化合物、アリ
ールアミン化合物等を使用し、蒸着等の手段により厚さ
1〜30nm程度に形成される。また、正孔輸送層(8)
は公知の材料、例えば、ベンジジン化合物、アリールア
ミン化合物、スチリル化合物等を使用し、蒸着等の手段
により厚さ10〜200nm程度に形成される。In the organic electroluminescent device shown in FIGS. 3 and 4, the hole injection / transport layer of FIG. 1 is functionally separated into two layers, a hole injection layer (7) and a hole transport layer (8). It has a configuration. The hole injection layer (7) is formed to a thickness of about 1 to 30 nm using a known material, for example, a phthalocyanine compound, a conductive polymer compound, an arylamine compound, or the like, by means of vapor deposition or the like. The hole transport layer (8)
Is formed using a known material, for example, a benzidine compound, an arylamine compound, a styryl compound, or the like, to a thickness of about 10 to 200 nm by means such as vapor deposition.
【0039】図4に示したごとく封止層(9)を形成す
る場合、酸化珪素、酸化亜鉛、フッ化マグネシウム、酸
化マグネシウム等の化合物を用い、真空蒸着法によって
薄膜を形成することにより、厚さ5〜1000nm程度
に形成される。When the sealing layer (9) is formed as shown in FIG. 4, a thin film is formed by a vacuum evaporation method using a compound such as silicon oxide, zinc oxide, magnesium fluoride, and magnesium oxide. The thickness is about 5 to 1000 nm.
【0040】陰極(5)と陽極(1)の1組の透明電極
は、各電極にニクロム線、金線、銅線、白金線等の適当
なリード線(10)を接続し、有機エレクトロルミネセ
ンス素子は両電極に適当な電圧(Vs)を印加すること
により発光する。A pair of transparent electrodes, a cathode (5) and an anode (1), is connected to a suitable lead wire (10) such as a nichrome wire, a gold wire, a copper wire, a platinum wire, etc. The sense element emits light by applying an appropriate voltage (Vs) to both electrodes.
【0041】本発明は、電子注入層に電子輸送材料と金
属酸化物または金属ハロゲン化物の混合膜を用いること
で電子の注入性が向上し、また膜厚を0.1〜20nm
と薄くすることにより、電界強度を大きくすることで非
常に電子の流れがスムーズになり、本発明の有機エレク
トロルミネセンス素子を発光させるために必要な発光開
始電圧は低くてよく、そのために安定して長時間の発光
を可能ならしめていると考えられる。According to the present invention, the electron injecting property is improved by using a mixed film of an electron transporting material and a metal oxide or a metal halide for the electron injecting layer, and the thickness is 0.1 to 20 nm.
By reducing the thickness, the flow of electrons becomes extremely smooth by increasing the electric field strength, and the light emission starting voltage required for causing the organic electroluminescent device of the present invention to emit light may be low, and therefore, the voltage is stable. It is thought that light emission for a long time is possible.
【0042】本発明の有機エレクトロルミネセンス素子
は、各種の表示装置、あるいはディスプレイ装置等に適
用可能である。The organic electroluminescent device of the present invention is applicable to various display devices, display devices, and the like.
【0043】以下に実施例を記載し本発明を説明する。
なお、本発明の有機エレクトロルミネセンス素子は発光
効率、発光輝度の向上と長寿命化を達成するものであ
り、下記実施例は、使用される発光物質、発光補助材
料、電荷輸送材料、増感剤、樹脂、電極材料等および素
子作製方法に限定する意図のものではない。Hereinafter, the present invention will be described by way of examples.
The organic electroluminescent device of the present invention achieves an improvement in luminous efficiency, luminous brightness and a long life. The following examples describe the luminescent substance, luminescent auxiliary material, charge transport material, The invention is not intended to be limited to agents, resins, electrode materials, and the like, and element manufacturing methods.
【0044】実施例1 インジウムスズ酸化物被覆ガラスの基板上に正孔注入輸
送層としてN,N'−ジフェニル−N,N'−ビス(3−
メチルフェニル)−1,1'−ジフェニル−4,4'−ジ
アミンを蒸着により、厚さ60nmの薄膜を形成した。Example 1 N, N'-diphenyl-N, N'-bis (3-N-N-diphenyl-N, N'-bis
A thin film having a thickness of 60 nm was formed by vapor deposition of (methylphenyl) -1,1′-diphenyl-4,4′-diamine.
【0045】その上に有機発光層として、アルミニウム
トリスオキシンを蒸着により60nmの厚さになるよう
に薄膜を形成した。その上に電子注入層としてフッ化リ
チウムとアルミニウムトリスオキシンを抵抗加熱による
共蒸着法にて1:10の体積比で5nmの厚さになるよ
うに薄膜を形成した。A thin film was formed thereon as an organic light emitting layer by vapor deposition of aluminum trisoxine to a thickness of 60 nm. A thin film of lithium fluoride and aluminum trisoxin was formed thereon as an electron injection layer by a co-evaporation method using resistance heating so as to have a volume ratio of 1:10 and a thickness of 5 nm.
【0046】次に、陰極としてアルミニウムを蒸着によ
り200nmの厚さになるように薄膜を形成した。この
ようにして、有機エレクトロルミネセンス素子を作製し
た。Next, a thin film was formed to a thickness of 200 nm by vapor deposition of aluminum as a cathode. Thus, an organic electroluminescence device was manufactured.
【0047】実施例2 インジウムスズ酸化物被覆ガラスの基板上に正孔注入輸
送層としてN,N'−ジフェニル−N,N'−ビス(3−
メチルフェニル)−1,1'−ジフェニル−4,4'−ジ
アミンを蒸着により、厚さ60nmの薄膜を形成した。EXAMPLE 2 N, N'-diphenyl-N, N'-bis (3-N-N-diphenyl-N, N'-bis
A thin film having a thickness of 60 nm was formed by vapor deposition of (methylphenyl) -1,1′-diphenyl-4,4′-diamine.
【0048】その上に有機発光層として、アルミニウム
トリスオキシンを蒸着により60nmの厚さになるよう
に薄膜を形成した。その上に電子注入層としてフッ化リ
チウムとアルミニウムトリスオキシンを抵抗加熱による
共蒸着法にて1:10の体積比で2nmの厚さになるよ
うに薄膜を形成した。A thin film was formed thereon as an organic light emitting layer by vapor deposition of aluminum trisoxine to a thickness of 60 nm. A thin film of lithium fluoride and aluminum trisoxine was formed thereon as an electron injection layer by a co-evaporation method using resistance heating so as to have a volume ratio of 1:10 and a thickness of 2 nm.
【0049】次に、陰極としてアルミニウムを蒸着によ
り200nmの厚さになるように薄膜を形成した。この
ようにして、有機エレクトロルミネセンス素子を作製し
た。Next, a thin film was formed to a thickness of 200 nm by vapor deposition of aluminum as a cathode. Thus, an organic electroluminescence device was manufactured.
【0050】実施例3 インジウムスズ酸化物被覆ガラスの基板上に正孔注入輸
送層としてN,N'−ジフェニル−N,N'−ビス(3−
メチルフェニル)−1,1'−ジフェニル−4,4'−ジ
アミンを蒸着により、厚さ60nmの薄膜を形成した。Example 3 An N, N'-diphenyl-N, N'-bis (3-N-N-diphenyl-N, N'-bis
A thin film having a thickness of 60 nm was formed by vapor deposition of (methylphenyl) -1,1′-diphenyl-4,4′-diamine.
【0051】その上に有機発光層として、アルミニウム
トリスオキシンを蒸着により60nmの厚さになるよう
に薄膜を形成した。その上に電子注入層としてフッ化リ
チウムとアルミニウムトリスオキシンを抵抗加熱による
共蒸着法にて1:5の体積比で1nmの厚さになるよう
に薄膜を形成した。A thin film having a thickness of 60 nm was formed thereon as an organic light emitting layer by vapor deposition of aluminum trisoxine by vapor deposition. A thin film of lithium fluoride and aluminum trisoxine was formed thereon as an electron injection layer by a co-evaporation method using resistance heating so as to have a volume ratio of 1: 5 and a thickness of 1 nm.
【0052】次に、陰極としてアルミニウムを蒸着によ
り200nmの厚さになるように薄膜を形成した。この
ようにして、有機エレクトロルミネセンス素子を作製し
た。Next, a thin film was formed to a thickness of 200 nm by vapor deposition of aluminum as a cathode. Thus, an organic electroluminescence device was manufactured.
【0053】実施例4 インジウムスズ酸化物被覆ガラスの基板上に正孔注入輸
送層としてN,N'−ジフェニル−N,N'−ビス(3−
メチルフェニル)−1,1'−ジフェニル−4,4'−ジ
アミンを蒸着により、厚さ60nmの薄膜を形成した。Example 4 An N, N'-diphenyl-N, N'-bis (3-N-N-diphenyl-N, N'-bis
A thin film having a thickness of 60 nm was formed by vapor deposition of (methylphenyl) -1,1′-diphenyl-4,4′-diamine.
【0054】その上に有機発光層として、アルミニウム
トリスオキシンを蒸着により60nmの厚さになるよう
に薄膜を形成した。その上に電子注入層としてフッ化リ
チウムとアルミニウムトリスオキシンを抵抗加熱による
共蒸着法にて1:1の体積比で0.5nmの厚さになる
ように薄膜を形成した。A thin film was formed thereon as an organic light emitting layer by vapor deposition of aluminum trisoxine to a thickness of 60 nm. A thin film of lithium fluoride and aluminum trisoxine was formed thereon as an electron injection layer by a co-evaporation method using resistance heating so as to have a thickness of 0.5 nm at a volume ratio of 1: 1.
【0055】次に、陰極としてアルミニウムを蒸着によ
り200nmの厚さになるように薄膜を形成した。この
ようにして、有機エレクトロルミネセンス素子を作製し
た。Next, a thin film was formed to a thickness of 200 nm by vapor deposition of aluminum as a cathode. Thus, an organic electroluminescence device was manufactured.
【0056】比較例1 実施例1において、電子注入層を設けないこと以外は実
施例1と全く同様にして有機エレクトロルミネセンス素
子を作製した。Comparative Example 1 An organic electroluminescent device was produced in the same manner as in Example 1 except that the electron injection layer was not provided.
【0057】実施例5 インジウムスズ酸化物被覆ガラスの基板上に正孔注入輸
送層として、N,N'−ジフェニル−N,N'−ビス(1
−ナフチル)−1,1'−ジフェニル−4,4'−ジアミ
ンを蒸着により、厚さ55nmの薄膜を形成した。Example 5 N, N′-diphenyl-N, N′-bis (1) was formed as a hole injecting and transporting layer on a substrate of indium tin oxide coated glass.
-Naphthyl) -1,1'-diphenyl-4,4'-diamine was deposited to form a thin film having a thickness of 55 nm.
【0058】その上に有機発光層として、アルミニウム
トリスオキシンにルブレンを5重量%ドープさせたもの
を共蒸着により10nmの厚さになるように薄膜を形成
した。次に、電子輸送層としてアルミニウムトリスオキ
シンを蒸着により45nmの厚さになるように薄膜を形
成した。A thin film having a thickness of 10 nm was formed thereon as an organic light emitting layer by co-evaporation of aluminum trisoxin doped with 5% by weight of rubrene. Next, a thin film having a thickness of 45 nm was formed by vapor deposition of aluminum trisoxine as an electron transporting layer.
【0059】その上に電子注入層としてフッ化マグネシ
ウムとアルミニウムトリスオキシンを抵抗加熱による共
蒸着法にて1:5の体積比で2nmの厚さになるように
薄膜を形成した。A thin film of magnesium fluoride and aluminum trisoxine was formed thereon as an electron injection layer at a volume ratio of 1: 5 to a thickness of 2 nm by a co-evaporation method using resistance heating.
【0060】最後に陰極としてアルミニウムを蒸着によ
り200nmの厚さになるように薄膜を形成した。この
ようにして、有機エレクトロルミネセンス素子を作製し
た。Finally, a thin film was formed to a thickness of 200 nm by vapor deposition of aluminum as a cathode. Thus, an organic electroluminescence device was manufactured.
【0061】比較例2 実施例5において、電子注入層として、マグネシウムを
抵抗加熱による蒸着にて2nmの厚さになるように形成
する以外は、実施例5と全く同様にして有機エレクトロ
ルミネセンス素子を作製した。Comparative Example 2 An organic electroluminescent device was prepared in exactly the same manner as in Example 5, except that magnesium was formed to a thickness of 2 nm by resistance heating to form an electron injection layer. Was prepared.
【0062】比較例3 実施例5において、電子注入層として、マグネシウムと
アルミニウムトリスオキシンを抵抗加熱による共蒸着法
にて1:5の体積比で2nmの厚さになるように薄膜を
形成した。次に陰極としてアルミニウムを蒸着により2
00nmの厚さになるように薄膜を形成した。このよう
にして、有機エレクトロルミネセンス素子を作製した。COMPARATIVE EXAMPLE 3 In Example 5, a thin film was formed as an electron injecting layer so as to have a thickness of 2 nm with a volume ratio of 1: 5 by co-evaporation of magnesium and aluminum trisoxine by resistance heating. Next, aluminum is deposited as a cathode by vapor deposition.
A thin film was formed to a thickness of 00 nm. Thus, an organic electroluminescence device was manufactured.
【0063】比較例4 実施例5において、電子注入層として、下記式のオキサ
ジアゾール化合物(A)を抵抗加熱による蒸着法にて2n
mの厚さになるように薄膜を形成した。次に陰極として
アルミニウムを蒸着により200nmの厚さになるよう
に薄膜を形成した。このようにして、有機エレクトロル
ミネセンス素子を作製した。Comparative Example 4 In Example 5, an oxadiazole compound (A) represented by the following formula was used as an electron injection layer by evaporation of 2 n by resistance heating.
A thin film was formed to have a thickness of m. Next, a thin film was formed to a thickness of 200 nm by vapor deposition of aluminum as a cathode. Thus, an organic electroluminescence device was manufactured.
【0064】[0064]
【化1】 Embedded image
【0065】実施例6 インジウムスズ酸化物被覆ガラスの基板上に正孔注入輸
送層として、N,N'−ジフェニル−N,N'−ビス(1
−ナフチル)−1,1'−ジフェニル−4,4'−ジアミ
ンを蒸着により、厚さ55nmの薄膜を形成した。その
上に有機発光層として、アルミニウムトリスオキシンに
ルブレンを5重量%ドープさせたものを共蒸着により1
0nmの厚さになるように薄膜を形成した。Example 6 An N, N′-diphenyl-N, N′-bis (1) was formed on a substrate of indium tin oxide coated glass as a hole injecting and transporting layer.
-Naphthyl) -1,1'-diphenyl-4,4'-diamine was deposited to form a thin film having a thickness of 55 nm. An organic light-emitting layer was formed by co-evaporation of aluminum trisoxine doped with 5% by weight of rubrene by co-evaporation.
A thin film was formed so as to have a thickness of 0 nm.
【0066】次に、電子輸送層としてアルミニウムトリ
スオキシンを蒸着により45nmの厚さになるように薄
膜を形成した。その上に電子注入層としてフッ化イット
リウムとアルミニウムトリスオキシンを抵抗加熱による
共蒸着法にて1:1の体積比で1nmの厚さになるよう
に薄膜を形成した。Next, a thin film having a thickness of 45 nm was formed by vapor deposition of aluminum trisoxine as an electron transporting layer. A thin film of yttrium fluoride and aluminum trisoxine was formed thereon as an electron injection layer by a co-evaporation method using resistance heating so as to have a thickness of 1 nm at a volume ratio of 1: 1.
【0067】最後に陰極としてアルミニウムを蒸着によ
り200nmの厚さになるように薄膜を形成した。この
ようにして、有機エレクトロルミネセンス素子を作製し
た。Finally, a thin film was formed to a thickness of 200 nm by vapor deposition of aluminum as a cathode. Thus, an organic electroluminescence device was manufactured.
【0068】実施例7 インジウムスズ酸化物被覆ガラスの基板上に正孔注入層
として、4,4',4"−トリス[N,N',N"−トリフ
ェニル−N,N',N"−トリス(3−メチルフェニ
ル)]トリフェニルアミンを蒸着により厚さ15nmの
薄膜を形成した。Example 7 On a substrate of indium tin oxide coated glass, 4,4 ', 4 "-tris [N, N', N" -triphenyl-N, N ', N "was formed as a hole injection layer. [Tris (3-methylphenyl)]] triphenylamine was deposited to form a thin film having a thickness of 15 nm.
【0069】次に、正孔注入層の上に、正孔輸送層とし
てN,N'−ジフェニル−N,N'−ビス(4−メチルフ
ェニル)−1,1'−ビス(3−メチルフェニル)−
4,4'−ジアミンを蒸着により、厚さ45nmの薄膜
を形成した。Next, on the hole injection layer, N, N'-diphenyl-N, N'-bis (4-methylphenyl) -1,1'-bis (3-methylphenyl) was formed as a hole transport layer. )-
A thin film having a thickness of 45 nm was formed by vapor deposition of 4,4′-diamine.
【0070】その上に有機発光層として、アルミニウム
トリスオキシンにルブレンを5重量%ドープさせたもの
を共蒸着により30nmの厚さになるように薄膜を形成
した。次に、電子輸送層としてアルミニウムトリスオキ
シンを蒸着により30nmの厚さになるように薄膜を形
成した。A thin film having a thickness of 30 nm was formed thereon as an organic light emitting layer by co-evaporation of aluminum trisoxine doped with 5% by weight of rubrene. Next, a thin film having a thickness of 30 nm was formed by vapor deposition of aluminum trisoxine as an electron transporting layer.
【0071】その上に電子注入層としてフッ化マグネシ
ウムとアルミニウムトリスオキシンを抵抗加熱による共
蒸着法にて1:3の体積比で2nmの厚さになるように
薄膜を形成した。最後に、陰極として10:1の原子比
のMgおよびAgを蒸着により200nmの厚さになる
ように薄膜を形成した。このようにして、有機エレクト
ロルミネセンス素子を作製した。A thin film of magnesium fluoride and aluminum trisoxine was formed thereon as an electron injection layer by a co-evaporation method using resistance heating so as to have a thickness of 2 nm at a volume ratio of 1: 3. Finally, a thin film was formed as a cathode by vapor deposition of Mg and Ag at an atomic ratio of 10: 1 to a thickness of 200 nm. Thus, an organic electroluminescence device was manufactured.
【0072】実施例8 インジウムスズ酸化物被覆ガラスの基板上に正孔注入輸
送層として、N,N'−ジフェニル−N,N'−ビス(1
−ナフチル)−1,1'−ジフェニル−4,4'−ジアミ
ンを蒸着により、厚さ55nmの薄膜を形成した。その
上に有機発光層として、アルミニウムトリスオキシンに
ルブレンを5重量%ドープさせたものを共蒸着により1
0nmの厚さになるように薄膜を形成した。Example 8 N, N′-diphenyl-N, N′-bis (1) was formed as a hole injecting and transporting layer on a glass substrate coated with indium tin oxide.
-Naphthyl) -1,1'-diphenyl-4,4'-diamine was deposited to form a thin film having a thickness of 55 nm. An organic light-emitting layer was formed by co-evaporation of aluminum trisoxine doped with 5% by weight of rubrene by co-evaporation.
A thin film was formed so as to have a thickness of 0 nm.
【0073】次に、電子輸送層としてアルミニウムトリ
スオキシンを蒸着により45nmの厚さになるように薄
膜を形成した。その上に電子注入層として臭化リチウム
とアルミニウムトリスオキシンを抵抗加熱による共蒸着
法にて1:1の体積比で2nmの厚さになるように薄膜
を形成した。最後に陰極としてアルミニウムを蒸着によ
り200nmの厚さになるように薄膜を形成した。この
ようにして、有機エレクトロルミネセンス素子を作製し
た。Next, a thin film having a thickness of 45 nm was formed by vapor deposition of aluminum trisoxine as an electron transporting layer. A thin film of lithium bromide and aluminum trisoxine was formed thereon as an electron injection layer by a co-evaporation method using resistance heating so as to have a thickness of 2 nm at a volume ratio of 1: 1. Finally, a thin film was formed by vapor deposition of aluminum as a cathode so as to have a thickness of 200 nm. Thus, an organic electroluminescence device was manufactured.
【0074】実施例9 インジウムスズ酸化物被覆ガラスの基板上に正孔注入輸
送層として、N,N’−ジフェニル−N,N’−ビス
(1−ナフチル)−1,1’−ジフェニル−4,4’−
ジアミンを蒸着により、厚さ55nmの薄膜を形成し
た。その上に有機発光層として、アルミニウムトリスオ
キシンにルブレンを5重量%ドープさせたものを共蒸着
により10nmの厚さになるように薄膜を形成した。Example 9 N, N′-diphenyl-N, N′-bis (1-naphthyl) -1,1′-diphenyl-4 was used as a hole injecting and transporting layer on a glass substrate coated with indium tin oxide. , 4'-
A thin film having a thickness of 55 nm was formed by diamine evaporation. An organic light emitting layer was formed thereon by co-evaporation of aluminum trisoxin doped with 5% by weight of rubrene to form a thin film having a thickness of 10 nm.
【0075】次に、電子輸送層としてアルミニウムトリ
スオキシンを蒸着により45nmの厚さになるように薄
膜を形成した。その上に電子注入層として酸化リチウム
とアルミニウムトリスオキシンを抵抗加熱による共蒸着
法にて1:1の体積比で2nmの厚さになるように薄膜
を形成した。最後に陰極としてアルミニウムを蒸着によ
り200nmの厚さになるように薄膜を形成した。この
ようにして、有機エレクトロルミネセンス素子を作製し
た。Next, a thin film having a thickness of 45 nm was formed by vapor deposition of aluminum trisoxine as an electron transporting layer. A thin film of lithium oxide and aluminum trisoxine was formed thereon as an electron injection layer by a co-evaporation method using resistance heating so as to have a thickness of 2 nm at a volume ratio of 1: 1. Finally, a thin film was formed by vapor deposition of aluminum as a cathode so as to have a thickness of 200 nm. Thus, an organic electroluminescence device was manufactured.
【0076】実施例10 インジウムスズ酸化物被覆ガラスの基板上に正孔注入輸
送層として、N,N’−ジフェニル−N,N’−ビス
(1−ナフチル)−1,1’−ジフェニル−4,4’−
ジアミンを蒸着により、厚さ55nmの薄膜を形成し
た。その上に有機発光層として、アルミニウムトリスオ
キシンにルブレンを5重量%ドープさせたものを共蒸着
により10nmの厚さになるように薄膜を形成した。Example 10 N, N'-diphenyl-N, N'-bis (1-naphthyl) -1,1'-diphenyl-4 was used as a hole injecting and transporting layer on a glass substrate coated with indium tin oxide. , 4'-
A thin film having a thickness of 55 nm was formed by diamine evaporation. An organic light emitting layer was formed thereon by co-evaporation of aluminum trisoxin doped with 5% by weight of rubrene to form a thin film having a thickness of 10 nm.
【0077】次に、電子輸送層としてアルミニウムトリ
スオキシンを蒸着により45nmの厚さになるように薄
膜を形成した。その上に電子注入層として酸化イットリ
ウムとアルミニウムトリスオキシンを抵抗加熱による共
蒸着法にて1:3の体積比で1nmの厚さになるように
薄膜を形成した。最後に陰極としてアルミニウムを蒸着
により200nmの厚さになるように薄膜を形成した。
このようにして、有機エレクトロルミネセンス素子を作
製した。Next, a thin film having a thickness of 45 nm was formed by vapor deposition of aluminum trisoxine as an electron transport layer. A thin film of yttrium oxide and aluminum trisoxine was formed thereon as an electron injection layer by a co-evaporation method using resistance heating so as to have a thickness of 1 nm at a volume ratio of 1: 3. Finally, a thin film was formed by vapor deposition of aluminum as a cathode so as to have a thickness of 200 nm.
Thus, an organic electroluminescence device was manufactured.
【0078】比較例5 実施例7において、電子注入層を設けないこと以外は実
施例7と全く同様にして有機エレクトロルミネセンス素
子を作製した。Comparative Example 5 An organic electroluminescent device was produced in the same manner as in Example 7 except that the electron injection layer was not provided.
【0079】評価 実施例1〜10および比較例1〜5で得られた有機エレ
クトロルミネセンス素子を、そのガラス電極を陽極とし
て、直流電圧を除々に電圧を印加した時に発光を開始す
る電圧(V)および、5Vの直流電圧をかけた時の発光
輝度(cd/cm2)、10Vの直流電圧をかけた時の発光輝
度(cd/cm2)を測定した。また、5mA/cm2の電流密度
で5時間作動させた時の初期出力の維持率(%)[5時
間後の出力(mW/cm2)/初期出力(mW/cm2)×10
0]を求めた。測定結果を表1にまとめて示す。Evaluation The organic electroluminescent devices obtained in Examples 1 to 10 and Comparative Examples 1 to 5 were applied with a glass electrode as an anode and a voltage (V) at which light emission was started when a DC voltage was gradually applied. ) and luminance (cd / cm 2 when applying a DC voltage of 5V), to measure the emission luminance when applying a direct current voltage of 10V (cd / cm 2). Further, the maintenance rate (%) of the initial output when operated at a current density of 5 mA / cm 2 for 5 hours [output after 5 hours (mW / cm 2 ) / initial output (mW / cm 2 ) × 10
0]. Table 1 summarizes the measurement results.
【0080】[0080]
【表1】 [Table 1]
【0081】表1からわかるように、本発明の有機エレ
クトロルミネセンス素子は低電位で発光を開始し、良好
な発光輝度を示した。また、本発明の有機エレクトロル
ミネセンス素子は出力低下が少なく、寿命の長い安定な
発光を観測することができた。As can be seen from Table 1, the organic electroluminescent device of the present invention started emitting light at a low potential, and exhibited good emission luminance. In addition, the organic electroluminescent device of the present invention was able to observe stable light emission having a small output and a long lifetime.
【0082】[0082]
【発明の効果】本発明により、有機エレクトロルミネセ
ンス素子の電子注入層に特定の化合物を含有させること
により発光強度が大きく発光開始電圧が低い耐久性に優
れた有機エレクトロルミネセンス素子を得ることができ
る。According to the present invention, it is possible to obtain an organic electroluminescence device having a high light emission intensity, a low light emission starting voltage and excellent durability by including a specific compound in the electron injection layer of the organic electroluminescence device. it can.
【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]
【図1】 本発明の有機エレクトロルミネセンス素子の
一構成例の概略断面図。FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of one configuration example of an organic electroluminescence element of the present invention.
【図2】 本発明の有機エレクトロルミネセンス素子の
一構成例の概略断面図。FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of one configuration example of the organic electroluminescence element of the present invention.
【図3】 本発明の有機エレクトロルミネセンス素子の
一構成例の概略断面図。FIG. 3 is a schematic cross-sectional view of one configuration example of the organic electroluminescence element of the present invention.
【図4】 本発明の有機エレクトロルミネセンス素子の
一構成例の概略断面図。FIG. 4 is a schematic cross-sectional view of one configuration example of the organic electroluminescence element of the present invention.
1:陽極、2:正孔注入輸送層、3:有機発光層、4:
電子注入層、5:陰極、6:電子輸送層、7:正孔注入
層、8:正孔輸送層、9:封止膜、10:リード線1: anode, 2: hole injection / transport layer, 3: organic light emitting layer, 4:
Electron injection layer, 5: cathode, 6: electron transport layer, 7: hole injection layer, 8: hole transport layer, 9: sealing film, 10: lead wire
Claims (3)
よび陰極を設けた有機エレクトロルミネセンス素子にお
いて、電子注入層が電子輸送材料と金属酸化物または金
属ハロゲン化物の混合膜であることを特徴とする有機エ
レクトロルミネセンス素子。1. An organic electroluminescence device provided with at least an anode, a light emitting layer, an electron injection layer and a cathode, wherein the electron injection layer is a mixed film of an electron transport material and a metal oxide or a metal halide. Organic electroluminescent element.
であることを特徴とする請求項1記載の有機エレクトロ
ルミネセンス素子。2. The electron injection layer having a thickness of 0.1 to 20 nm.
The organic electroluminescent device according to claim 1, wherein:
は金属ハロゲン化物の仕事関数が4.2eV以下である
ことを特徴とする請求項1記載の有機エレクトロルミネ
センス素子。3. The organic electroluminescent device according to claim 1, wherein the work function of the metal oxide or metal halide mixed in the electron injection layer is 4.2 eV or less.
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