JPH11204264A - Electroluminescence element and its manufacture - Google Patents

Electroluminescence element and its manufacture

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JPH11204264A
JPH11204264A JP10002985A JP298598A JPH11204264A JP H11204264 A JPH11204264 A JP H11204264A JP 10002985 A JP10002985 A JP 10002985A JP 298598 A JP298598 A JP 298598A JP H11204264 A JPH11204264 A JP H11204264A
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organic
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靖典 鬼島
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To easily manufacture a layered product presenting luminescent colors of green (G) and blue (B) in a simple process at a low cost. SOLUTION: Transparent electrodes 5 common to two kinds of electroluminescence element sections 21G, 21B are formed on a glass substrate 6 common to the electroluminescence element sections 21G, 21B, and hole transportation layers 4a, 4b made of a common hole transportation layer forming material layer are formed on the regions including the electroluminescence element sections 21G, 21B on the transparent electrodes 5. Electron transportation layers 2 made of a common electron transportation layer forming material layer are formed on the regions including the electroluminescence element sections 21G, 21B on the regions including the hole transportation layers 4a, 4b, and cathode electrodes 1 of the electroluminescence element sections 21G, 21B are formed to face the transparent electrodes 5 on the electron transportation layers 2. The blue electroluminescence element sections 21B have hole block layers 33.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、電界発光素子及び
その製造方法に関し、例えば、自発光の平面型ディスプ
レイであって、特に、有機薄膜を電界発光層に用いる有
機電界発光カラーディスプレイ等の表示素子又は発光性
デバイスに好適な電界発光素子及びその製造方法に関す
るものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electroluminescent device and a method of manufacturing the same, for example, a self-luminous flat display, and in particular, a display such as an organic electroluminescent color display using an organic thin film as an electroluminescent layer. The present invention relates to an electroluminescent element suitable for an element or a light emitting device and a method for manufacturing the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、マルチメディア指向の商品を初め
として、人間と機械とのインターフェースの重要性が高
まってきている。人間がより快適に効率良く機械操作す
るためには、操作される機械からの情報を誤りなく、簡
潔に、瞬時に、充分な量で取り出す必要があり、そのた
めに、ディスプレイを初めとする様々な表示素子につい
て研究が行われている。
2. Description of the Related Art In recent years, the importance of interfaces between humans and machines, such as multimedia-oriented products, has been increasing. In order for humans to operate the machine more comfortably and efficiently, it is necessary to extract information from the operated machine in a simple, instantaneous, and sufficient amount without errors. Research has been conducted on display elements.

【0003】また、機械の小型化に伴い、表示素子の小
型化、薄型化に対する要求も日々、高まっているのが現
状である。
Further, with the miniaturization of machines, the demand for miniaturization and thinning of display elements is increasing every day.

【0004】例えば、ノート型パーソナルコンピュー
タ、ノート型ワードプロセッサなどの、表示素子一体型
であるラップトップ型情報処理機器の小型化には目を見
張る進歩があり、それに伴い、その表示素子である液晶
ディスプレイに関しての技術革新も素晴らしいものがあ
る。
[0004] For example, there has been a remarkable progress in miniaturization of laptop information processing devices which are integrated with display elements, such as notebook personal computers and notebook word processors. There are also great innovations regarding

【0005】今日、液晶ディスプレイは、様々な製品の
インターフェースとして用いられており、ラップトップ
型情報処理機器はもちろんのこと、小型テレビや時計、
電卓を初めとして、我々の日常使用する製品に多く用い
られている。
[0005] Today, the liquid crystal display is used as an interface for various products.
It is widely used in our everyday products, including calculators.

【0006】これらの液晶ディスプレイは液晶が低電圧
駆動、低消費電力であるという特徴を生かし、小型から
大容量表示デバイスに至るまで、人間と機械のインター
フェースとして、表示素子の中心として研究されてき
た。
[0006] These liquid crystal displays have been studied as small-sized to large-capacity display devices as interfaces between humans and machines as the center of display elements, taking advantage of the characteristics that liquid crystals are driven at low voltage and low power consumption. .

【0007】しかし、この液晶ディスプレイは自発光性
でないため、バックライトを必要とし、このバックライ
ト駆動に、液晶を駆動するよりも大きな電力を必要とす
るため、結果的に内蔵蓄電池等では使用時間が短くな
り、使用上の制限がある。
However, since this liquid crystal display is not self-luminous, it requires a backlight, and this backlight requires more power than driving the liquid crystal. Is shorter and there are restrictions on use.

【0008】更に、液晶ディスプレイは、視野角が狭い
ため、大型ディスプレイ等の大型表示素子には適してい
ないことも問題である。
Another problem is that the liquid crystal display is not suitable for a large display device such as a large display because the viewing angle is narrow.

【0009】また、液晶ディスプレイは、液晶分子の配
向状態による表示方法であるので、視野角の中において
も、角度によりコントラストが変化してしまうのも大き
な問題であると考えられる。
Further, since the liquid crystal display is a display method based on the alignment state of liquid crystal molecules, it is considered that a significant problem that the contrast varies depending on the angle even within the viewing angle.

【0010】また、駆動方式から考えれば、駆動方式の
一つであるアクティブマトリクス方式は、動画を扱うに
十分な応答速度を示すが、TFT(薄膜トランジスタ)
駆動回路を用いるため、画素欠陥により画面サイズの大
型化が困難である。
In view of the driving method, the active matrix method, which is one of the driving methods, shows a response speed sufficient to handle moving images.
Since a driving circuit is used, it is difficult to increase the screen size due to pixel defects.

【0011】液晶ディスプレイにおいて、別の駆動方式
である単純マトリクス方式は、低コストである上に画面
サイズの大型化が比較的容易であるが、動画を扱うに十
分な応答速度を有していないという問題がある。
In a liquid crystal display, a simple matrix system, which is another driving system, is low in cost and relatively easy to enlarge the screen size, but does not have a sufficient response speed for handling moving images. There is a problem.

【0012】これに対し、自発光性表示素子は、プラズ
マ表示素子、無機電界発光素子、有機電界発光素子等が
研究されている。
On the other hand, as a self-luminous display element, a plasma display element, an inorganic electroluminescent element, an organic electroluminescent element and the like have been studied.

【0013】プラズマ表示素子は低圧ガス中でのプラズ
マ発光を表示に用いたもので、大型化、大容量化に適し
ているが、薄型化、コストの面での問題を抱えている。
また、駆動に高電圧の交流バイアスを必要とし、携帯用
デバイスには適していない。
The plasma display device uses plasma emission in a low-pressure gas for display, and is suitable for increasing the size and the capacity, but has problems in terms of thickness and cost.
Further, it requires a high voltage AC bias for driving, and is not suitable for portable devices.

【0014】無機電界発光素子は、緑色発光ディスプレ
イ等が商品化されたが、プラズマ表示素子と同様に、交
流バイアス駆動であり、駆動には数百V必要であり、実
用性に欠けている。
As the inorganic electroluminescent device, a green light-emitting display or the like has been commercialized, but like the plasma display device, it is driven by an AC bias, and requires several hundred volts for driving, and is not practical.

【0015】しかし、技術の発展により、カラーディス
プレイ表示に必要なR(赤)、G(緑)、B(青)の三
原色の発光に成功はしているが、無機材料のために、分
子設計などによる発光波長等の制御は困難であり、フル
カラー化は困難であると思われる。
However, due to the development of technology, three primary colors of R (red), G (green), and B (blue) necessary for color display display have been successfully emitted. It is difficult to control the emission wavelength and the like by using the method described above, and it is considered that full-color display is difficult.

【0016】一方、有機化合物による電界発光現象は、
1960年代前半に、強く螢光を発生するアントラセン
単結晶へのキャリア注入による発光現象が発見されて以
来、長い期間、研究されてきたが、低輝度、単色で、し
かも単結晶であったため、有機材料へのキャリア注入と
いう基礎的研究として行われていた。
On the other hand, the electroluminescence phenomenon caused by an organic compound is as follows.
It has been studied for a long time since the light emission phenomenon caused by carrier injection into an anthracene single crystal that emits strong fluorescence was discovered in the early 1960s. It was performed as a basic study of carrier injection into materials.

【0017】しかし、1987年にEastman Kodak 社の
Tangらが低電圧駆動、高輝度発光が可能なアモルファス
発光層を有する積層構造の有機薄膜電界発光素子を発表
して以来、各方面で、R、G、Bの三原色の発光、安定
性、輝度上昇、積層構造、作製方法等の研究開発が盛ん
に行われている。
However, in 1987 Eastman Kodak
Since Tang et al. Announced a stacked organic thin-film electroluminescent device with an amorphous light-emitting layer capable of low-voltage driving and high-luminance light emission, the R, G, and B primary colors of light emission, stability, and brightness have been observed in various directions. Research and development on ascending, laminating structure, manufacturing method, etc. are being actively conducted.

【0018】さらに、有機材料の特徴であるが、分子設
計等により様々な新規材料が発明され、直流低電圧駆
動、薄型、自発光性等の優れた特徴を有する、有機電界
発光表示素子のカラーディスプレイへの応用研究も盛ん
に行われ始めている。
Further, as a feature of the organic material, various new materials have been invented by molecular design and the like, and the color of the organic electroluminescent display element has excellent features such as low-voltage DC drive, thinness, and self-luminous property. Research on application to displays is also being actively pursued.

【0019】有機電界発光素子(以下、有機EL素子と
称することがある。)は、1μm以下の膜厚であり、電
流を注入することにより電気エネルギーを光エネルギー
に変換して面状に発光するなど、自発光型の表示デバイ
スとして理想的な特徴を有している。
An organic electroluminescent device (hereinafter sometimes referred to as an organic EL device) has a thickness of 1 μm or less, and converts electric energy into light energy by injecting a current to emit light in a planar manner. It has ideal characteristics as a self-luminous display device.

【0020】図31は、従来の有機EL素子10の一例
を示す。この有機EL素子10は、透明基板(例えばガ
ラス基板)6上に、ITO(Indium tin oxide)透明電
極5、ホール輸送層4、発光層3、電子輸送層2、陰極
(例えばアルミニウム電極)1を例えば真空蒸着法で順
次成膜したものである。
FIG. 31 shows an example of a conventional organic EL device 10. In the organic EL device 10, an ITO (Indium tin oxide) transparent electrode 5, a hole transport layer 4, a light emitting layer 3, an electron transport layer 2, and a cathode (eg, an aluminum electrode) 1 are formed on a transparent substrate (eg, a glass substrate) 6. For example, they are sequentially formed by a vacuum deposition method.

【0021】そして、陽極である透明電極5と陰極1と
の間に直流電圧7を選択的に印加することによって、透
明電極5から注入されたキャリアとしてのホールがホー
ル輸送層4を経て、また陰極1から注入された電子が電
子輸送層2を経て移動し、電子−ホールの再結合が生
じ、ここから所定波長の発光8が生じ、透明基板6の側
から観察できる。
Then, by selectively applying a DC voltage 7 between the transparent electrode 5 as an anode and the cathode 1, holes as carriers injected from the transparent electrode 5 pass through the hole transport layer 4. Electrons injected from the cathode 1 move through the electron transport layer 2 to cause recombination of electrons and holes, from which light emission 8 having a predetermined wavelength is generated, which can be observed from the transparent substrate 6 side.

【0022】発光層3には、例えばアントラセン、ナフ
タリン、フェナントレン、ピレン、クリセン、ペリレ
ン、ブタジエン、クマリン、アクリジン、スチルベン等
の発光物質を使用してよい。これは、電子輸送層2に含
有させることができる。
The light-emitting layer 3 may use a light-emitting substance such as anthracene, naphthalene, phenanthrene, pyrene, chrysene, perylene, butadiene, coumarin, acridine, and stilbene. This can be contained in the electron transport layer 2.

【0023】図32は、別の従来例を示すものであり、
発光層3を省略し、電子輸送層2に上記の如き発光物質
を含有させ、電子輸送層2とホール輸送層4との界面か
ら所定波長の発光18が生じるように構成した有機EL
素子20を示すものである。
FIG. 32 shows another conventional example.
An organic EL in which the light emitting layer 3 is omitted, the electron transporting layer 2 contains the light emitting substance as described above, and light emission 18 of a predetermined wavelength is generated from the interface between the electron transporting layer 2 and the hole transporting layer 4.
4 shows an element 20.

【0024】図33は、上記の有機EL素子の具体例を
示す。即ち、各有機層(ホール輸送層4、発光層3又は
電子輸送層2)の積層体を陰極1と陽極5との間に配す
るが、これらの電極をマトリクス状に交差させてストラ
イプ状に設け、輝度信号回路34、シフトレジスタ内蔵
の制御回路35によって時系列に信号電圧を印加し、多
数の交差位置(画素)にてそれぞれ発光させるように構
成している。
FIG. 33 shows a specific example of the above-mentioned organic EL device. That is, a laminated body of each organic layer (the hole transport layer 4, the light emitting layer 3, or the electron transport layer 2) is disposed between the cathode 1 and the anode 5, and these electrodes are crossed in a matrix to form a stripe. A luminance signal circuit 34 and a control circuit 35 with a built-in shift register apply a signal voltage in a time series to emit light at a number of intersection positions (pixels).

【0025】従って、このような構成により、ディスプ
レイとしては勿論、画像再生装置としても使用可能とな
る。なお、上記のストライプパターンをR、G、Bの各
色毎に配し、フルカラー又はマルチカラー用として構成
することができる。
Therefore, with such a configuration, it can be used not only as a display but also as an image reproducing apparatus. The above-mentioned stripe patterns can be arranged for each of R, G, and B colors, and can be configured for full-color or multi-color.

【0026】こうした有機EL素子を用いた、複数の画
素からなる表示デバイスにおいて、発光する有機薄膜層
2、3、4は一般に、透明電極5と金属電極1との間に
挟まれており、透明電極5側に発光する。
In a display device composed of a plurality of pixels using such an organic EL element, the light emitting organic thin film layers 2, 3, and 4 are generally sandwiched between the transparent electrode 5 and the metal electrode 1, and Light is emitted to the electrode 5 side.

【0027】[0027]

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記のような
有機EL素子は、なお未解決の問題を有している。
However, the organic EL device as described above still has an unsolved problem.

【0028】有機EL素子のカラーディスプレイへの応
用を行う上で、各色の安定した発光は必要不可欠な条件
であるが、そのデバイス化プロセスにおいて各色の系統
で全く異なる材料系を用いた場合は、工程が煩雑極まり
ないものとなり、時間もかかってしまう。
In order to apply an organic EL element to a color display, stable light emission of each color is an indispensable condition. However, when a completely different material system is used for each color system in the device process, The process becomes extremely complicated and takes time.

【0029】本発明の目的は、簡略かつ低コストに製造
でき、かつ安定した発光が可能な素子構造を有する電界
発光素子と、その製造方法を提供することにある。
An object of the present invention is to provide an electroluminescent device having an element structure which can be manufactured simply and at low cost and can emit light stably, and a method for manufacturing the same.

【0030】[0030]

【課題を解決するための手段】本発明者は、上記のよう
な実情を鋭意検討し、各色の発光領域を有する2種の積
層体において、できるだけ共通の材料を用いることによ
り、簡便かつ廉価にデバイスを作製できることをつきと
め、本発明に到達した。
Means for Solving the Problems The present inventors diligently study the above-mentioned circumstances, and use simple and inexpensive materials by using as common a material as possible in two kinds of laminates having light emitting regions of each color. The inventors have found that a device can be manufactured, and have reached the present invention.

【0031】即ち、本発明は、発光領域がホール輸送層
と電子輸送層とにそれぞれ独立に存在する有機物質の積
層体を2種有し、これらの積層体が、共通の材料層から
なる前記ホール輸送層と共通の材料層からなる前記電子
輸送層とを有しており、2色の発光色を呈することを特
徴とする電界発光素子に係るものである。
That is, according to the present invention, there are provided two kinds of organic substance laminates in which the light emitting region is independently present in the hole transport layer and the electron transport layer, and these laminates are formed of a common material layer. The present invention relates to an electroluminescent device having a hole transport layer and the electron transport layer made of a common material layer, and exhibiting two emission colors.

【0032】本発明の電界発光素子によれば、発光領域
がホール輸送層と電子輸送層とにそれぞれ独立に存在す
る各積層体間で、ホール輸送層及び電子輸送層をそれぞ
れ共通の材料で形成しているので、各色の発光色を呈す
る積層体を簡便なプロセスで容易かつ低コストに作製で
きることになる。しかも、有効画素領域全面に、上記共
通の各層を大開口マスクで形成することにより、成膜性
又は段差被覆性が良好となり、カソード−アノード間の
漏れ電流も少なくすることができる。
According to the electroluminescent device of the present invention, the hole transport layer and the electron transport layer are formed of a common material between the respective laminates in which the light emitting regions are independently provided in the hole transport layer and the electron transport layer. Therefore, a laminate that emits light of each color can be manufactured easily and at low cost by a simple process. Moreover, by forming each of the common layers with a large aperture mask over the entire effective pixel region, the film formability or the step coverage is improved, and the leakage current between the cathode and the anode can be reduced.

【0033】また、本発明は、本発明の電界発光素子を
再現性良く製造する方法として、その製造に際し、共通
の基体上において、2種の前記積層体に共通の第1電極
を形成する工程と、前記第1電極上において、2種の前
記積層体を含む領域上に共通のホール輸送層形成材料を
成膜して各ホール輸送層を形成する工程と、前記各ホー
ル輸送層を含む領域上において、2種の前記積層体を含
む領域上に共通の電子輸送層形成材料を成膜して各電子
輸送層を形成する工程と、前記各電子輸送層上に、2種
の前記積層体のそれぞれの第2電極を前記第1電極に対
向して形成する工程とを有する、電界発光素子の製造方
法も提供するものである。
According to the present invention, there is provided a method of manufacturing the electroluminescent device of the present invention with good reproducibility, wherein a step of forming a first electrode common to two kinds of the above-mentioned laminated bodies on a common base during the manufacturing. Forming a common hole transport layer forming material on a region including the two types of stacked bodies on the first electrode to form respective hole transport layers; and a region including the respective hole transport layers. Forming a common electron transport layer forming material on a region including the two types of laminates to form each electron transport layer; and forming the two types of laminates on each electron transport layer. Forming a second electrode facing the first electrode.

【0034】[0034]

【発明の実施の形態】本発明の電界発光素子及びその製
造方法においては、前記発光領域が有機化合物からな
り、この発光領域を含む有機物質からなる前記積層体を
2種有し、これらの積層体の1種において、ホール輸送
性有機材料中で電子−ホールの再結合による青色発光が
得られることが望ましい。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS In the electroluminescent device and the method of manufacturing the same according to the present invention, the light-emitting region is made of an organic compound, and the laminate has two kinds of the above-mentioned laminates made of an organic substance containing the light-emitting region. In one kind of body, it is desirable that blue light emission can be obtained by recombination of electrons and holes in the hole transporting organic material.

【0035】このような電界発光素子によれば、上記の
ホール輸送性有機材料中で電子−ホールの再結合による
発光が得られること(即ち、ホール輸送層が電子−ホー
ルの再結合領域である発光層を兼ねた構造であること)
によって、低電圧駆動でも安定かつ高輝度の発光、特に
青色発光が可能になる。
According to such an electroluminescent device, light emission by electron-hole recombination can be obtained in the above-mentioned hole transporting organic material (that is, the hole transport layer is an electron-hole recombination region). The structure also serves as the light emitting layer)
As a result, stable and high-luminance light emission, particularly blue light emission, is possible even at low voltage driving.

【0036】従って、これまで、非発光性の優れた電子
輸送材料が存在しないために困難な構造であると考えら
れてきた、電界発光素子(特に、低電圧駆動、自発光、
薄型のアモルファス有機電界発光素子)において、ホー
ル輸送層が発光層を兼ねると共に、長時間の安定した発
光を与える長寿命な素子構造の電界発光素子を提供する
ことができる。
Accordingly, the electroluminescent device (especially low-voltage driving, self-luminous,
In the case of a thin amorphous organic electroluminescent element, a long-life electroluminescent element having a hole transport layer also serving as a light emitting layer and providing long-term stable light emission can be provided.

【0037】即ち、ホール輸送層が発光層である有機電
界発光素子でも、高輝度、高効率の安定した発光を得る
ことができ、特に、青色発光に関しては顕著であり、D
C駆動で10000cd/m2 以上、1/100デュー
ティ比でのパルス駆動でも直流換算でピーク輝度550
00cd/m2 以上を得ることが可能である。
That is, even in an organic electroluminescent device in which the hole transport layer is a light emitting layer, stable light emission with high luminance and high efficiency can be obtained.
Peak luminance of 550 in DC conversion even in pulse drive at 10,000 cd / m 2 or more and 1/100 duty ratio in C drive
It is possible to obtain 00 cd / m 2 or more.

【0038】また、青色発光素子以外でも、緑色発光、
更にドーピングによる赤色発光、黄色発光、またドーピ
ングによる色度の調節も可能である。これにより、優れ
た色度を持つ青色発光を高輝度で得ることができる有機
電界青色発光素子を作製することが可能であり、材料開
発における可能性と時間短縮、また、新たな発光材料系
及び電子輸送材料の設計指針を示すことができる。
Further, other than the blue light emitting element, green light emission,
Further, red light emission and yellow light emission by doping, and chromaticity by doping can be adjusted. As a result, it is possible to produce an organic electroluminescent blue light-emitting device capable of obtaining blue light emission with excellent chromaticity at high luminance, and to shorten the time and the potential for material development. A guideline for designing electron transport materials can be provided.

【0039】本発明による電界発光素子及びその製造方
法においては、前記発光領域が主として有機ホール輸送
層であり、このホール輸送層中で前記再結合を起こすた
めのホールブロック層を有することが望ましい。
In the electroluminescent device and the method of manufacturing the same according to the present invention, it is preferable that the light emitting region is mainly an organic hole transport layer, and that the hole transport layer has a hole blocking layer for causing the recombination.

【0040】また、前記ホールブロック層がホール輸送
層と電子輸送層との間に設けられていることが望まし
い。
It is preferable that the hole blocking layer is provided between the hole transport layer and the electron transport layer.

【0041】そして、前記ホールブロック層の最高占有
分子軌道レベルが、前記ホールブロック層の両側に接し
て積層された各有機層(特に前記ホール輸送層及び前記
電子輸送層)のそれぞれの最高占有分子軌道レベルのう
ちエネルギー的に低い方の最高占有分子軌道レベル以下
にあることが望ましい。
The highest occupied molecular orbital level of the hole block layer is the highest occupied molecule of each organic layer (particularly, the hole transport layer and the electron transport layer) stacked on both sides of the hole block layer. It is desirable to be at or below the highest occupied molecular orbital level which is lower in energy among the orbital levels.

【0042】また、前記ホールブロック層の最低非占有
分子軌道レベルが、前記ホールブロック層の両側に接し
て積層された各有機層(特に前記ホール輸送層及び前記
電子輸送層)のそれぞれの最低非占有分子軌道レベルの
うちエネルギー的に低い方の最低非占有分子軌道レベル
以上にあり、かつエネルギー的に高い方の最低非占有分
子軌道レベル以下にあることが望ましい。
The minimum unoccupied molecular orbital level of the hole block layer is the minimum unoccupied molecular orbital level of each of the organic layers (particularly, the hole transport layer and the electron transport layer) laminated on both sides of the hole block layer. It is desirable that the occupied molecular orbital level be higher than the lowest unoccupied molecular orbital level which is lower in energy and lower than the lowest unoccupied molecular orbital level which is higher in energy.

【0043】また、前記ホールブロック層は蛍光収率の
低い非発光性材料からなっていることが望ましく、複数
層の積層構造であってもよい。
The hole block layer is desirably made of a non-luminescent material having a low fluorescence yield, and may have a multilayer structure of a plurality of layers.

【0044】更に、ホールブロック層は材料面で制限は
ないが、ホール輸送性発光層との界面でのエキサイプレ
ックス(exciplex:2量体)の生成(即ち、発光効率の
低下)を防止するためにも、蛍光収率の低い非発光性の
材料であることが好ましい。
Further, the material of the hole blocking layer is not limited in terms of material, but is to prevent the generation of exciplex (excimer: dimer) at the interface with the hole transporting light emitting layer (ie, decrease in luminous efficiency). In particular, it is preferable that the material is a non-luminescent material having a low fluorescence yield.

【0045】前記発光領域が短波長発光用のホール輸送
性材料からなっているのがよい。また、前記ホールブロ
ック層に使用可能な材料としては、図6に示すフェナン
トロリン誘導体が好適であり、具体的に例示すれば、例
えば、図7に示す構造式1、図8に示す構造式2、図9
に示す構造式3、図10に示す構造式4、図11に示す
構造式5、図12に示す構造式6、図13に示す構造式
7、図14に示す構造式8、図15に示す構造式9、図
16に示す構造式10の各材料が挙げられる。
It is preferable that the light emitting region is made of a hole transporting material for short wavelength light emission. Further, as a material that can be used for the hole blocking layer, a phenanthroline derivative shown in FIG. 6 is preferable, and specific examples include, for example, structural formula 1 shown in FIG. 7, structural formula 2 shown in FIG. FIG.
Structural formula 3 shown in FIG. 10, structural formula 4 shown in FIG. 10, structural formula 5 shown in FIG. 11, structural formula 6 shown in FIG. 12, structural formula 7 shown in FIG. 13, structural formula 8 shown in FIG. Each material of the structural formula 9 and the structural formula 10 shown in FIG.

【0046】また、前記発光領域が有機化合物からな
り、この発光領域を含む有機物質からなる前記積層体を
2種有し、これらの積層体の1種において、電子輸送性
有機材料中で電子−ホールの再結合による緑色発光が得
られることが望ましい。
Further, the light emitting region is made of an organic compound, and two kinds of the above-mentioned laminates made of an organic substance containing the light emitting region are provided. It is desirable that green light emission can be obtained by recombination of holes.

【0047】上記のように、発光領域中で電子−ホール
の再結合による青色発光を得るための有機層をホールブ
ロック層として積層することにより、安定かつ高輝度で
低電圧駆動のホール輸送性発光層を有する有機電界発光
素子を得ることができると共に、このホールブロック層
のない有機材料の積層領域では電子輸送層中で電子−ホ
ールの再結合による緑色発光を得ることができる、G、
Bに対応できる優れた有機電界発光素子を提供すること
ができる。
As described above, by stacking an organic layer for obtaining blue light emission due to electron-hole recombination in the light emitting region as a hole block layer, stable, high luminance and low voltage drive hole transporting light emission. A green light emission by electron-hole recombination in the electron transport layer can be obtained in the layered region of the organic material without the hole blocking layer, while obtaining an organic electroluminescent device having a layer.
It is possible to provide an excellent organic electroluminescent device that can handle B.

【0048】上記の素子は、光学的に透明な基体上に、
透明電極、有機層(特に有機ホール輸送層、ホールブロ
ック層、有機電子輸送層)及び金属電極が順次積層され
ていることが望ましい。
The above element is formed on an optically transparent substrate by
It is preferable that a transparent electrode, an organic layer (particularly, an organic hole transport layer, a hole block layer, an organic electron transport layer) and a metal electrode are sequentially laminated.

【0049】この場合、同一基体上で、前記透明電極、
前記有機層及び前記金属電極がマトリクスパターンを形
成している有機電界発光素子として構成されているのが
よい。
In this case, the transparent electrode,
The organic layer and the metal electrode are preferably configured as an organic electroluminescent device forming a matrix pattern.

【0050】これにより、上記の素子は、好適な有機電
界発光素子として構成され、カラーディスプレイ用の素
子としても好適なものとなる。
As a result, the above-mentioned element is constituted as a suitable organic electroluminescent element, and is also suitable as an element for a color display.

【0051】以下、本発明の好ましい実施の形態を説明
する。
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described.

【0052】<第1の実施の形態>図5は、本発明の第
1の実施の形態による有機EL素子21の要部を示す概
略断面図である。
<First Embodiment> FIG. 5 is a schematic sectional view showing a main part of an organic EL element 21 according to a first embodiment of the present invention.

【0053】本実施の形態による有機EL素子21は、
2種類の各色発光用として、アモルファス有機薄膜の積
層体からなる有機電界発光素子部21B(青色)、21
G(緑色)をそれぞれ共通のガラス基板6上に有したも
のである。
The organic EL device 21 according to the present embodiment is
Organic light-emitting element portions 21B (blue), 21 each composed of a laminate of amorphous organic thin films for emitting two types of colors.
G (green) is provided on a common glass substrate 6.

【0054】図5(A)に示す青色発光素子部21Bで
は、ガラス基板6上にロウ又はライン電極としてITO
(Indium Tin Oxide)やZnをドープしたインジウム酸
化物等(以下、同様)からなる透明電極5をスパッタリ
ング又は真空蒸着等の方法により形成し、その上に順
次、青色発光用のホール輸送層4a、ホール輸送性発光
層4b、ホールブロック層33、電子輸送層(又は電子
輸送性発光層)2、コラム電極としてのカソード電極1
を真空蒸着法により積層している。
In the blue light emitting element portion 21 B shown in FIG. 5A, a glass or
(Indium Tin Oxide), a transparent electrode 5 made of Zn-doped indium oxide or the like (hereinafter the same) is formed by a method such as sputtering or vacuum evaporation, and a hole transport layer 4a for blue light emission is sequentially formed thereon. Hole transporting light emitting layer 4b, hole blocking layer 33, electron transporting layer (or electron transporting light emitting layer) 2, cathode electrode 1 as column electrode
Are laminated by a vacuum evaporation method.

【0055】図5(B)に示す緑色発光素子部21Gで
は、ガラス基板6上にITO(Indium Tin Oxide)等か
らなる上記透明電極5をスパッタリング又は真空蒸着等
の方法により形成し、その上に順次、上記のホール輸送
層4a、ホール輸送性発光層4b、緑色発光用の電子輸
送層2、コラム電極としてのカソード電極1を真空蒸着
法により積層し、上記のホールブロック層は設けない。
In the green light emitting element portion 21G shown in FIG. 5B, the transparent electrode 5 made of ITO (Indium Tin Oxide) or the like is formed on a glass substrate 6 by a method such as sputtering or vacuum evaporation. The hole transporting layer 4a, the hole transporting light emitting layer 4b, the electron transporting layer 2 for emitting green light, and the cathode electrode 1 as a column electrode are sequentially laminated by a vacuum deposition method, and the hole blocking layer is not provided.

【0056】図5の有機EL素子21の特徴は、各発光
素子部21B、21Gに共通のガラス基板6上におい
て、2種の各発光素子部に共通のロウ電極又はライン電
極として透明電極5を形成し、この透明電極上におい
て、各発光素子部を含む領域上に共通のホール輸送層形
成材料からなる各ホール輸送層4a、4bを形成し、こ
れらの各ホール輸送層を含む領域上において、各発光素
子部を含む領域上に共通の電子輸送形成材料からなる各
電子輸送層2を形成し、更に、これらの各電子輸送層上
に、各発光素子部のそれぞれのカソード電極1を透明電
極5に対向して(或いはマトリクス状パターンに)形成
していることである。但し、各発光素子部は特有の層構
成を有しており、青色発光素子部21Bではホールブロ
ック層33を例えばストライプパターンに有している
が、緑色発光素子部21Gではホールブロック層33は
設けていない。
The feature of the organic EL element 21 shown in FIG. 5 is that the transparent electrode 5 is used as a row electrode or a line electrode common to the two types of light emitting elements on the glass substrate 6 common to the light emitting elements 21B and 21G. On the transparent electrode, each hole transport layer 4a, 4b made of a common hole transport layer forming material is formed on a region including each light emitting element portion, and on a region including each of these hole transport layers, Each electron transport layer 2 made of a common electron transport forming material is formed on a region including each light emitting element section, and further, on each of these electron transport layers, a cathode 1 of each light emitting element section is formed by a transparent electrode. 5 (or in a matrix pattern). However, each light emitting element section has a specific layer configuration, and the blue light emitting element section 21B has the hole block layer 33 in, for example, a stripe pattern, but the green light emitting element section 21G has the hole block layer 33 provided. Not.

【0057】従って、各発光素子部においては、発光領
域がホール輸送層4(4a、4b)と電子輸送層2にそ
れぞれ独立に存在し、各発光素子部間でホール輸送層4
(4a、4b)及び電子輸送層2をそれぞれ共通の材料
で形成しているので、各色の発光色を呈する積層体を簡
便なプロセスで容易かつ低コストに作製できることにな
る。しかも、有効画素領域全面に、上記共通の各層を大
開口マスクで形成することにより、成膜性又は段差被覆
性が良好となり、カソード−アノード間の漏れ電流も少
なくすることができる。そして、2色表示が可能なの
で、キャラクタ表示に好適となる。
Therefore, in each light emitting element portion, a light emitting region exists independently in the hole transport layer 4 (4a, 4b) and the electron transport layer 2, and the hole transport layer 4 is provided between each light emitting element portion.
Since (4a, 4b) and the electron transport layer 2 are each formed of a common material, it is possible to easily and inexpensively produce a laminate that emits light of each color by a simple process. Moreover, by forming each of the common layers with a large aperture mask over the entire effective pixel region, the film formability or the step coverage is improved, and the leakage current between the cathode and the anode can be reduced. Since two-color display is possible, it is suitable for character display.

【0058】青色発光素子部21Bは、ホール輸送層4
が発光層としての性能を兼ね備えた構造として構成さ
れ、その基本構造は後述する他の実施の形態でも同様で
ある。
The blue light emitting element portion 21B is provided with the hole transport layer 4
Is configured as a structure having the performance as a light emitting layer, and the basic structure is the same in other embodiments described later.

【0059】本実施の形態の素子部21Bの特徴は、上
記のホールブロック層33がホール輸送層4と電子輸送
層2との間に挿入されて積層されているので、ホール輸
送層4中での電子−ホールの再結合を促進させ、ホール
輸送層4での発光が得られることである。
The feature of the element portion 21 B of the present embodiment is that the hole block layer 33 is inserted between the hole transport layer 4 and the electron transport layer 2 and laminated, and Is promoted, and light emission in the hole transport layer 4 can be obtained.

【0060】図17は、上記した本実施の形態(図5
(A))の積層構造をバンドモデルで模式的に示したも
のである。
FIG. 17 shows the above-described embodiment (FIG. 5).
(A)) is a diagram schematically showing a layered structure by a band model.

【0061】図17において、Al及びAl−Li(ア
ルミニウム−リチウム)からなるカソード1及びITO
透明電極5の層に示した太線(L1 、L2 )は、それぞ
れのメタルの凡その仕事関数であり、これらの両電極間
の各層においては上部の太線l1 、l2 、l3 、l4
び数値はそれぞれの最低非占有分子軌道(LUMO)の
レベルを示し、下方の太線l5 、l6 、l7 、l8 及び
数値はそれぞれの最高占有分子軌道(HOMO)のレベ
ルを示している。但し、図17中のエネルギーレベル値
は一例であって、材質によって種々に変化するものであ
る。
In FIG. 17, a cathode 1 made of Al and Al-Li (aluminum-lithium) and ITO
The bold lines (L 1 , L 2 ) shown in the layer of the transparent electrode 5 are the approximate work functions of the respective metals, and the upper bold lines l 1 , l 2 , l 3 , l 4 and numbers indicate the level of each of the lowest unoccupied molecular orbital (LUMO), thick line l 5, l 6, l 7 , l 8 and numerical lower indicates the level of the respective highest occupied molecular orbital (HOMO) ing. However, the energy level value in FIG. 17 is an example, and changes variously depending on the material.

【0062】この有機EL素子においては、図17に示
すように、アノードとしての透明電極5から注入された
ホールhがホール輸送層4を経て移動し、一方、カソー
ドの金属電極1から注入された電子eが電子輸送層2を
経て移動し、この電子−ホールがホール輸送性発光層4
において再結合して発光を生じる。
In this organic EL device, as shown in FIG. 17, the holes h injected from the transparent electrode 5 as the anode move through the hole transport layer 4, while being injected from the metal electrode 1 of the cathode. The electrons e move through the electron transporting layer 2, and the electron-holes are transferred to the hole transporting light emitting layer 4.
Recombine to generate light.

【0063】カソードとしての金属電極1から注入され
る電子eは、エネルギーレベルの低い方へ移動する性質
があるため、金属電極1、電子輸送層2、ホールブロッ
ク層33、ホール輸送性発光層4b、ホール輸送層4a
の順に各層の最低非占有分子軌道(LUMO)レベルl
1 〜l4 を経由してホール輸送性発光層4b、4aに到
達することができる。
Since the electron e injected from the metal electrode 1 as a cathode has a property of moving to a lower energy level, the metal electrode 1, the electron transport layer 2, the hole blocking layer 33, the hole transporting light emitting layer 4b , Hole transport layer 4a
The lowest unoccupied molecular orbital (LUMO) level l of each layer in the order of
Hole transport light emitting layer 4b via the 1 to l 4, it can be reached 4a.

【0064】一方、アノードとしてのITO透明電極5
から注入されるホールhは、エネルギーレベルの高い方
へ移動する性質があるため、ホール輸送層4a、ホール
輸送性発光層4b、ホールブロック層33の順に各層の
最高占有分子軌道(HOMO)レベルl5 〜l7 を経由
して電子輸送層2へ移動することができる。
On the other hand, an ITO transparent electrode 5 as an anode
The hole h injected from the hole has the property of moving to a higher energy level, and therefore the highest occupied molecular orbital (HOMO) level l of each layer in the order of the hole transport layer 4a, the hole transportable light emitting layer 4b, and the hole block layer 33. It can move to the electron transport layer 2 via 5 to l 7 .

【0065】しかし、図17に示す如く、ホールブロッ
ク層33の最高占有分子軌道(HOMO)レベルl7
りも電子輸送層2の最高占有分子軌道(HOMO)レベ
ルl8 の方がエネルギー的に低いため、注入されたホー
ルhはホールブロック層33から電子輸送層2へ移動し
難くなり、ホールブロック層33に充満するようにな
る。
[0065] However, as shown in FIG. 17, it is energetically lower for the highest occupied molecular orbital (HOMO) level l 8 of the electron-transport layer 2 than the highest occupied molecular orbital (HOMO) level l 7 of the hole blocking layer 33 Therefore, the injected holes h are less likely to move from the hole block layer 33 to the electron transport layer 2 and fill the hole block layer 33.

【0066】この結果、ホールブロック層33に充満し
たホールhがホール輸送層4での電子−ホールの再結合
を促進させ、ホール輸送層4を構成するホール輸送性発
光層4a、4bの発光材料を発光させることになる。
As a result, the holes h filled in the hole blocking layer 33 promote the recombination of electrons and holes in the hole transport layer 4, and the luminescent materials of the hole transportable light emitting layers 4a and 4b constituting the hole transport layer 4 Will emit light.

【0067】このように、ホールブロック層33を設け
ることにより、ホール輸送層4において電子−ホールの
再結合を効率よく生じるようにホールブロック層33に
おいてホールhの輸送を効果的に制御している。そし
て、これにより発光するホール輸送性発光層4a、4b
のうち、主としてホールブロック層33に隣接するホー
ル輸送性発光層4bによる発光にホール輸送性発光層4
aの発光も加わり、図26の如き特定波長(青色)の光
を放出する。
As described above, by providing the hole block layer 33, the transport of holes h is effectively controlled in the hole block layer 33 so that the electron-hole recombination is efficiently generated in the hole transport layer 4. . Then, the hole transporting light emitting layers 4a, 4b emitting light by this.
Of these, mainly the light emitted by the hole transporting light emitting layer 4b adjacent to the hole blocking layer 33 is
Light emission of a specific wavelength (blue) is emitted as shown in FIG.

【0068】本来、カソード電極1からの電子の注入と
アノード電極5からのホールの注入とにより、電子輸送
層2及びホール輸送層4はそれぞれの層において電子−
ホールの再結合が生じる。従って、上記の如ホールブロ
ック層33が存在しない場合には、電子輸送層2とホー
ル輸送層4との界面において電子−ホールの再結合が生
じ、長波長の発光しか得られない。しかし、本実施例の
如くホールブロック層33を設けることにより、発光性
物質が含有されているホール輸送層4を発光領域として
青色発光を促進させることが可能になる。
Originally, electron injection from the cathode electrode 1 and hole injection from the anode electrode 5 cause the electron transport layer 2 and the hole transport layer 4 to have electron-
Hole recombination occurs. Therefore, when the hole blocking layer 33 does not exist as described above, recombination of electrons and holes occurs at the interface between the electron transport layer 2 and the hole transport layer 4, and only long-wavelength light emission can be obtained. However, by providing the hole blocking layer 33 as in this embodiment, it becomes possible to promote blue light emission by using the hole transport layer 4 containing a light emitting substance as a light emitting region.

【0069】上記のように、ホールブロック層33はホ
ールhの輸送を制御するためのものであり、このために
は、ホールブロック層33の最高占有分子軌道(HOM
O)が、ホール輸送性発光層4b及び電子輸送層2の最
高占有分子軌道(HOMO)レベルのエネルギー的に低
い方のレベルの最高占有分子軌道(HOMO)レベル以
下にあり、かつ、ホールブロック層33の最低非占有分
子軌道(LUMO)が、ホール輸送性発光層4b及び電
子輸送層2の最低非占有分子軌道(LUMO)レベル
の、エネルギー的に低い方の最低非占有分子軌道(LU
MO)レベル以上であり、エネルギー的に高い方の最低
非占有分子軌道(LUMO)レベル以下であればよく、
上記の構成に限定されるものではない。
As described above, the hole block layer 33 is for controlling the transport of the holes h. For this purpose, the highest occupied molecular orbital (HOM) of the hole block layer 33 is used.
O) is at or below the highest occupied molecular orbital (HOMO) level of the energetically lower level of the highest occupied molecular orbital (HOMO) level of the hole transporting light emitting layer 4b and the electron transporting layer 2; The lowest unoccupied molecular orbital (LUMO) of the hole transporting light-emitting layer 4b and the electron transporting layer 2 has the lowest unoccupied molecular orbital (LUMO) of 33.
MO) or higher, and not higher than the lowest energy occupied lowest unoccupied molecular orbital (LUMO) level.
It is not limited to the above configuration.

【0070】上記のホールブロック層33は、種々の材
質で形成できると共に、その厚みもその機能を保持する
ことができる範囲で変化させてよい。その厚みは1Å〜
1000Å(0.1nm〜100nm)とするのがよい
が、厚みがあまり薄いと、ホールブロック能が不完全で
再結合領域がホール輸送層と電子輸送層にまたがり易く
なり、またあまり厚いと、膜抵抗の増加から発光しない
ことがある。
The above-described hole block layer 33 can be formed of various materials, and the thickness thereof can be changed as long as its function can be maintained. Its thickness is 1mm ~
The thickness is preferably set to 1000 ° (0.1 nm to 100 nm). If the thickness is too small, the hole blocking ability is incomplete and the recombination region is likely to straddle the hole transport layer and the electron transport layer. Light may not be emitted due to an increase in resistance.

【0071】緑色発光素子部21Gにおいては、上記の
ホールブロック層33が設けられていないために、ホー
ルが電子輸送層2内に進入し、電子−ホール再結合が電
子輸送層2内で生じるため、この電子輸送層2が発光
し、図26の如き特定波長(緑色)の光を放出する。
In the green light emitting element portion 21G, since the hole blocking layer 33 is not provided, holes enter the electron transport layer 2 and electron-hole recombination occurs in the electron transport layer 2. The electron transport layer 2 emits light and emits light of a specific wavelength (green) as shown in FIG.

【0072】上記の有機EL素子21は、図18のよう
な真空蒸着装置11を用いて作製される。この装置の内
部には、アーム12の下に固定された一対の支持手段1
3が設けられ、この双方の固定手段13、13の間に
は、透明ガラス基板6を下向きにし、マスク22をセッ
トできるステージ機構(図示省略)が設けられている。
そして、ガラス基板6及びマスク22の下方には、支軸
14aに支持されたシャッター14が配置され、その下
方に所定個数の各種蒸着源28を配置する。各蒸着源
は、電源29による抵抗加熱方式で加熱される。この加
熱には、必要に応じてEB(電子線)加熱方式等も使用
される。
The above-mentioned organic EL element 21 is manufactured by using a vacuum evaporation apparatus 11 as shown in FIG. Inside the device is a pair of support means 1 fixed below the arm 12.
A stage mechanism (not shown) that allows the transparent glass substrate 6 to face downward and sets the mask 22 is provided between the two fixing means 13 and 13.
The shutter 14 supported by the support shaft 14a is arranged below the glass substrate 6 and the mask 22, and a predetermined number of various evaporation sources 28 are arranged below the shutter 14. Each evaporation source is heated by a power supply 29 by a resistance heating method. For this heating, an EB (electron beam) heating method or the like is used as necessary.

【0073】上記の装置において、マスク22は画素用
であり、シャッター14は蒸着材料用である。そして、
シャッター14は支軸14aを中心に回動し、蒸着材料
の昇華温度に合わせて、材料の蒸気流を遮断するための
ものである。
In the above apparatus, the mask 22 is for a pixel, and the shutter 14 is for a vapor deposition material. And
The shutter 14 rotates around the support shaft 14a, and shuts off the vapor flow of the material according to the sublimation temperature of the vapor deposition material.

【0074】マスク22は実際には、図19に示すよう
に2種類使用し、適宜交換して各種成膜を所定パターン
に行うものである。マスク22aを用いて上記のホール
輸送層4を大開口23aを介して各素子部に共通に成膜
した後、マスク22b又は22cを用いてホールブロッ
ク層33をスリット状開口23b又は開口23aの1/
2サイズの開口23cを介して青色発光素子部21Bに
所定パターンに形成し、次いでマスク22aを用いて各
素子部に共通に電子輸送層2を大開口23aを介して形
成し、更にマスク(図示せず)を用いて各素子部にカソ
ード電極1をそれぞれ所定パターンに形成する。
Actually, two types of masks 22 are used as shown in FIG. 19, and various types of films are formed in a predetermined pattern by appropriately changing them. After the above-described hole transport layer 4 is commonly formed on each element portion through the large opening 23a using the mask 22a, the hole block layer 33 is formed using the mask 22b or 22c to form one of the slit-like openings 23b or one of the openings 23a. /
A predetermined pattern is formed in the blue light emitting element portion 21B through the opening 23c of two sizes, and then the electron transport layer 2 is formed in common in each element portion through the large opening 23a using a mask 22a. The cathode electrode 1 is formed in a predetermined pattern on each element portion using a not shown).

【0075】こうして、図19に示すように、共通のガ
ラス基板6上の透明電極5上に各発光素子部21B、2
1Gをそれぞれ形成する。これはストライプ状であって
よく、ストライプは絶縁層(ここでは図示せず)によっ
て各発光エリアに区分されてよい。この場合、透明電極
5上に同一パターンに各発光素子部を重ねて形成する
と、カソード−アノード間のキャリア輸送性が向上し、
両極間の電圧降下を減少させることができる。なお、有
機層33は透明電極5上にライン方向に形成したが、透
明電極5と直交するカラム方向に形成してもよい。
Thus, as shown in FIG. 19, each light emitting element portion 21 B, 2
1G is formed. This may be in the form of a stripe, and the stripe may be divided into respective light emitting areas by an insulating layer (not shown here). In this case, when the light emitting element portions are formed in the same pattern on the transparent electrode 5 so as to be stacked, the carrier transportability between the cathode and the anode is improved,
The voltage drop between both electrodes can be reduced. Although the organic layer 33 is formed on the transparent electrode 5 in the line direction, it may be formed in the column direction orthogonal to the transparent electrode 5.

【0076】図1、図2、図3及び図4は、上記の真空
蒸着装置により作製した有機EL素子21又は21’の
具体例を2種示す図である。即ち、図1及び図2の例で
は、ガラス基板6上に、ITO透明電極5を上記した真
空蒸着装置により蒸着後に、SiO2 等の絶縁層24で
囲まれた領域に青色発光部21Bと緑色発光部21Gと
を連設したものであり、この絶縁層の内側に透明電極5
を画素パターンに露出させる。次いで、蒸着マスクを用
いて各有機層4a、4b、33、2及び金属電極1(例
えばLiF層1aとAl層1bとの積層体)を各発光部
上に共通に形成する。この例は、図2(A)に概略的に
示す発光パターンを応用して、図2(B)のような文字
などのキャラクタ表示に好適である。なお、図3及び図
4の例では、ライン電極となるITO透明電極5を蒸着
で形成した後、コラム方向に沿ってSiO2 24を所定
パターンに蒸着し、このSiO2 間に透明電極5をそれ
ぞれ画素パターンに露出させ、各有機層4a、4b、3
3、2を形成した後、カラム電極としての電極1をコラ
ム方向にストライプパターンに形成し、マトリクスを作
製する。上記した蒸着マスク22a、22b又は22c
は有機層4と2及び33の形成に用いる。
FIG. 1, FIG. 2, FIG. 3, and FIG. 4 are diagrams showing two specific examples of the organic EL element 21 or 21 ′ manufactured by the above-described vacuum deposition apparatus. That is, in the example of FIGS. 1 and 2, on a glass substrate 6, the ITO transparent electrode 5 after deposition by vacuum evaporation apparatus described above, a blue light emitting portion 21B in the region surrounded by the insulating layer 24 such as SiO 2 green A light emitting portion 21G is provided continuously, and a transparent electrode 5 is provided inside the insulating layer.
Is exposed to the pixel pattern. Next, the organic layers 4a, 4b, 33, and 2 and the metal electrode 1 (for example, a laminated body of the LiF layer 1a and the Al layer 1b) are commonly formed on each light emitting unit using an evaporation mask. This example is suitable for displaying characters such as characters as shown in FIG. 2B by applying the light emission pattern schematically shown in FIG. In the examples of FIGS. 3 and 4, after the ITO transparent electrode 5 serving as a line electrode is formed by vapor deposition, SiO 2 24 is vapor deposited in a predetermined pattern along the column direction, and the transparent electrode 5 is interposed between the SiO 2. Each of the organic layers 4a, 4b, 3
After the formation of the electrodes 3 and 2, the electrode 1 as a column electrode is formed in a stripe pattern in the column direction to form a matrix. The above-mentioned vapor deposition mask 22a, 22b or 22c
Are used to form the organic layers 4 and 2 and 33.

【0077】これらの有機EL素子21、21’によれ
ば、各発光素子部においては、発光領域がホール輸送層
4(4a、4b)と電子輸送層2にそれぞれ独立に存在
し、各発光素子部間でホール輸送層4(4a、4b)及
び電子輸送層2をそれぞれ共通の材料層で形成している
ので、各色の発光色を呈する積層体(例えばマトリク
ス)を簡便なプロセスで容易かつ低コストに作製できる
ことになる。しかも、大面積で有機層4a、4b、2を
形成しているので、絶縁層24上を含めて成膜性が向上
し、カソード−アノード間の漏れ電流も少なく、安定し
た信頼性の高い性能を得ることができる。これは、図3
(B)中に破線で示すように、絶縁層24の上面を曲面
状にすれば、更に一層結果が良好となる。
According to these organic EL elements 21 and 21 ′, in each of the light emitting element portions, the light emitting regions are independently present in the hole transport layer 4 (4 a, 4 b) and the electron transport layer 2, respectively. Since the hole transport layer 4 (4a, 4b) and the electron transport layer 2 are formed of a common material layer between the parts, a laminate (for example, a matrix) that emits light of each color can be easily and easily formed by a simple process. It can be manufactured at low cost. In addition, since the organic layers 4a, 4b, and 2 are formed over a large area, the film forming properties including the insulating layer 24 are improved, the leakage current between the cathode and the anode is small, and stable and reliable performance is achieved. Can be obtained. This is shown in FIG.
If the upper surface of the insulating layer 24 is curved, as shown by a broken line in FIG.

【0078】上記の真空蒸着装置11においては、上記
した図1〜図4のような画素を有するもの以外に、形
状、サイズを変更することができ、多数の小さい画素を
個々に、或いは大きい画素を単独に形成することもでき
る。
In the above-described vacuum vapor deposition apparatus 11, in addition to the above-described apparatus having pixels as shown in FIGS. 1 to 4, the shape and size can be changed, and a large number of small pixels can be individually or large. Can be formed alone.

【0079】上記電界発光素子の透明電極、有機ホール
輸送層、有機ホールブロック層、有機電子輸送層及び金
属電極は、それぞれが複数層からなる積層構造であって
もよい。
The transparent electrode, the organic hole transporting layer, the organic hole blocking layer, the organic electron transporting layer, and the metal electrode of the electroluminescent device may have a laminated structure composed of a plurality of layers.

【0080】また、上記電界発光素子における各有機層
は、真空蒸着以外にも、昇華又は気化を伴う他の成膜方
法、或いはスピンコートやキャスト等の方法で形成して
もよい。
Further, each organic layer in the above-mentioned electroluminescent device may be formed by other film formation methods involving sublimation or vaporization, or methods such as spin coating and casting, in addition to vacuum evaporation.

【0081】また、上記した電界発光素子のホール輸送
性発光層は、この素子の発光スペクトルの制御のために
微量分子の共蒸着を行ってもよく、例えば、ペリレン誘
導体、クマリン誘導体等の有機物質を微量含む有機薄膜
であってもよい。
The hole transporting light emitting layer of the above-mentioned electroluminescent device may be subjected to co-evaporation of trace molecules for controlling the emission spectrum of the device. For example, organic materials such as perylene derivatives and coumarin derivatives may be used. May be an organic thin film containing a trace amount of

【0082】また、ホール輸送材料として使用可能な材
料としては、ベンジジン又はその誘導体、スチリルアミ
ン又はその誘導体、トリフェニルメタン又はその誘導体
をはじめ、ポルフィリン又はその誘導体、トリアゾール
又はその誘導体、イミダゾール又はその誘導体、オキサ
ジアゾール又はその誘導体、ポリアリールアルカン又は
その誘導体、フェニレンジアミン又はその誘導体、アリ
ールアミン又はその誘導体、オキサゾール又はその誘導
体、アントラセン又はその誘導体、フルオレノン又はそ
の誘導体、ヒドラゾン又はその誘導体、スチルベン又は
その誘導体、またはポリシラン系化合物、ビニルカルバ
ゾール系化合物、チオフェン系化合物、アニリン系化合
物等の複素環式共役系のモノマー、オリゴマー、ポリマ
ー等が挙げられる。
Materials usable as the hole transport material include benzidine or a derivative thereof, styrylamine or a derivative thereof, triphenylmethane or a derivative thereof, porphyrin or a derivative thereof, triazole or a derivative thereof, imidazole or a derivative thereof. , Oxadiazole or its derivative, polyarylalkane or its derivative, phenylenediamine or its derivative, arylamine or its derivative, oxazole or its derivative, anthracene or its derivative, fluorenone or its derivative, hydrazone or its derivative, stilbene or its derivative Derivatives, and heterocyclic conjugated monomers, oligomers, polymers, and the like such as polysilane compounds, vinylcarbazole compounds, thiophene compounds, and aniline compounds are given.

【0083】具体的には、α−ナフチルフェニルジアミ
ン、ポルフィリン、金属テトラフェニルポルフィリン、
金属ナフタロシアニン、4,4’,4”−トリメチルト
リフェニルアミン、4,4’,4”−トリス(3−メチ
ルフェニルフェニルアミノ)トリフェニルアミン、N,
N,N’,N’−テトラキス(p−トリル)p−フェニ
レンジアミン、N,N,N’,N’−テトラフェニル−
4,4’−ジアミノビフェニル、N−フェニルカルバゾ
ール、4−ジ−p−トリルアミノスチルベン、ポリ(パ
ラフェニレンビニレン)、ポリ(チオフェンビニレ
ン)、ポリ(2,2’−チエニルピロール)等が挙げら
れるが、これらに限定されるものではない。
Specifically, α-naphthylphenyldiamine, porphyrin, metal tetraphenylporphyrin,
Metal naphthalocyanine, 4,4 ′, 4 ″ -trimethyltriphenylamine, 4,4 ′, 4 ″ -tris (3-methylphenylphenylamino) triphenylamine, N,
N, N ', N'-tetrakis (p-tolyl) p-phenylenediamine, N, N, N', N'-tetraphenyl-
4,4′-diaminobiphenyl, N-phenylcarbazole, 4-di-p-tolylaminostilbene, poly (paraphenylenevinylene), poly (thiophenvinylene), poly (2,2′-thienylpyrrole) and the like. However, the present invention is not limited to these.

【0084】また、電子輸送性材料として使用可能な材
料としては、キノリン又はその誘導体、ペリレン又はそ
の誘導体、ビススチリル又はその誘導体、ピラジン又は
その誘導体等が挙げられる。
Examples of materials usable as the electron transporting material include quinoline or a derivative thereof, perylene or a derivative thereof, bisstyryl or a derivative thereof, and pyrazine or a derivative thereof.

【0085】具体的には、8−ヒドロキシキノリンアル
ミニウム、アントラセン、ナフタリン、フェナントレ
ン、ピレン、クリセン、ペリレン、ブタジエン、クマリ
ン、アクリジン、スチルベン又はこれらの誘導体等が挙
げられる。
Specific examples thereof include 8-hydroxyquinoline aluminum, anthracene, naphthalene, phenanthrene, pyrene, chrysene, perylene, butadiene, coumarin, acridine, stilbene, and derivatives thereof.

【0086】また、上記電界発光素子のアノード電極、
カソード電極等の使用材料にも制限はない。
Further, an anode electrode of the electroluminescent device,
There is no limitation on the material used such as the cathode electrode.

【0087】カソード電極材料については、効率良く電
子を注入するために、電極材料の真空準位からの仕事関
数の小さい金属を用いるのが好ましく、アルミニウム−
リチウム合金以外にも、例えば、アルミニウム、インジ
ウム、マグネシウム、銀、カルシウム、バリウム、リチ
ウム等の低仕事関数金属を単体で、または他の金属との
合金として安定性を高めて使用してもよい。
For the cathode electrode material, in order to inject electrons efficiently, it is preferable to use a metal having a small work function from the vacuum level of the electrode material.
In addition to the lithium alloy, for example, a low work function metal such as aluminum, indium, magnesium, silver, calcium, barium, and lithium may be used alone or as an alloy with another metal with increased stability.

【0088】また、アノード電極側から有機電界発光を
取り出すため、後述する実施例はアノード電極には透明
電極であるITOを用いたが、効率良くホールを注入す
るために、アノード電極材料の真空準位からの仕事関数
が大きいもの、例えば金、二酸化スズ−アンチモン混合
物、酸化亜鉛−アルミニウム混合物の電極を用いてもよ
い。
In order to extract organic electroluminescence from the anode electrode side, ITO which is a transparent electrode was used for the anode electrode in the later-described embodiment. Alternatively, an electrode having a large work function, for example, gold, tin dioxide-antimony mixture, or zinc oxide-aluminum mixture may be used.

【0089】また、発光材料を選択することによって、
G、Bの二色を発光するカラー用、又はマルチカラー用
の有機電界発光素子を作製することができる。その他、
本発明はディスプレイ用としてだけでなく、光源用とし
ても使用可能な有機電界発光素子に適用できると共に、
他の光学的用途にも適用することができる。
Further, by selecting a light emitting material,
A color or multicolor organic electroluminescent element that emits two colors of G and B can be manufactured. Others
The present invention can be applied not only to displays but also to organic electroluminescent devices that can be used as light sources,
It can be applied to other optical applications.

【0090】なお、上記した有機電界発光素子は、安定
性を高めるためにゲルマニウム酸化物等で封止を行って
大気中の酸素等の影響を排してもよく、また真空に引い
た状態で素子を駆動してもよい。
The above-mentioned organic electroluminescent element may be sealed with germanium oxide or the like to enhance the stability to eliminate the influence of oxygen or the like in the atmosphere. The element may be driven.

【0091】<第2の実施の形態>図24は、本発明の
第2の実施の形態による青色発光素子部21Bの要部を
示す概略断面図である。
<Second Embodiment> FIG. 24 is a schematic sectional view showing a main part of a blue light emitting element portion 21B according to a second embodiment of the present invention.

【0092】本実施の形態による有機EL素子では、図
5の素子と比べて、ITO透明電極5上に、ホール輸送
性発光層4bを形成し、ホール輸送性発光層を単層に形
成していることが異なっている。それ以外の緑色発光素
子部21Gは、図5の素子と同様である。
In the organic EL device according to the present embodiment, as compared with the device of FIG. 5, a hole transporting light emitting layer 4b is formed on the ITO transparent electrode 5, and the hole transporting light emitting layer is formed as a single layer. Is different. The other green light emitting element portion 21G is the same as the element in FIG.

【0093】<第3の実施の形態>図25は、本発明の
第3の実施の形態による青色発光素子部21Bの要部を
示す概略断面図である。
<Third Embodiment> FIG. 25 is a schematic sectional view showing a main part of a blue light emitting element section 21B according to a third embodiment of the present invention.

【0094】本実施の形態による有機EL素子では、図
5の素子と比べて、ITO透明電極5上に、ホール輸送
層(ホール輸送性発光層を兼ねる)4aを形成し、上記
した第2の実施の形態と同様にホール輸送性発光層を単
層に形成している。それ以外は、上記した第2の実施の
形態と同様である。
In the organic EL device according to the present embodiment, a hole transporting layer (also serving as a hole transporting light emitting layer) 4a is formed on the ITO transparent electrode 5 as compared with the device shown in FIG. The hole transporting light emitting layer is formed as a single layer as in the embodiment. Other than that, it is the same as the above-described second embodiment.

【0095】[0095]

【実施例】以下、本発明を実施例について更に詳細に説
明する。
EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples.

【0096】実施例1 本実施例による有機EL素子の具体的な構成をその製造
方法に基づいて説明する。
Example 1 A specific structure of the organic EL device according to the present example will be described based on a manufacturing method thereof.

【0097】まず、30mm×30mmのガラス基板6
上にITO電極5(膜厚約100nm)を設けたITO
基板上に、SiO2 24の真空蒸着により2mm×2m
mの発光領域以外をマスクした有機電界発光素子作製用
のITO基板を作製した。
First, a 30 mm × 30 mm glass substrate 6
ITO on which an ITO electrode 5 (thickness: about 100 nm) is provided
2 mm × 2 m by vacuum deposition of SiO 2 24 on the substrate
An ITO substrate for manufacturing an organic electroluminescent device was prepared by masking a region other than the light emitting region of m.

【0098】次に、ホール輸送層4aとして、m−MT
DATA(4,4’,4”−tris(3−methylphenylph
enylamino)triphenylamine:図20の構造式のもの)を
蒸着速度0.2〜0.4nm/secで真空蒸着法により真
空下で30nmの厚みに蒸着した。
Next, as the hole transport layer 4a, m-MT
DATA (4,4 ', 4 "-tris (3-methylphenylph
enylamino) triphenylamine (of the structural formula in FIG. 20) was deposited under vacuum at a deposition rate of 0.2 to 0.4 nm / sec by vacuum deposition to a thickness of 30 nm.

【0099】次に、ホール輸送層またはホール輸送性発
光層4bとして機能するα−NPD(α−naphtyl phen
yl diamine:図21の構造式のもの)を真空蒸着法によ
り真空下で50nmの厚みに蒸着速度0.2〜0.4n
m/secで蒸着した。
Next, α-NPD (α-naphtyl phen) which functions as a hole transporting layer or a hole transporting light emitting layer 4b.
yl diamine: having a structural formula shown in FIG. 21) was vacuum-evaporated to a thickness of 50 nm under vacuum to a deposition rate of 0.2 to 0.4 n.
Deposition was performed at m / sec.

【0100】次に、2mm×2mmの発光領域を半分覆
うような、開口部23cの面積が1mm×2mmのマス
ク22cに交換し、バソクプロイン(2,9−dimethyl
−4,7−diphenyl−1,10−phenanthroline:図8
の構造式2のもの)をホールブロック層33として20
nmの厚みに蒸着速度0.2〜0.4nm/secで真空蒸
着した。
Next, the opening 23c was replaced with a mask 22c having an area of 1 mm × 2 mm so as to half cover a light emitting area of 2 mm × 2 mm, and bathocuproine (2,9-dimethyl) was used.
-4,7-diphenyl-1,10-phenanthroline: FIG.
Of the structural formula 2) as the hole blocking layer 33
Vacuum deposited at a deposition rate of 0.2 to 0.4 nm / sec to a thickness of nm.

【0101】次に、マスクを開口部23aの面積が2m
m×2mmのもの22aに戻し、電子輸送層又は電子輸
送性発光層2として機能するAlq3 (8−hydroxy qu
inoline aluminum:図23の構造式のもの)を40nm
の厚みに真空蒸着した。
Next, a mask is formed by setting the area of the opening 23a to 2 m.
m × 2 mm 22a and Alq 3 (8-hydroxy qu.) functioning as an electron transporting layer or an electron transporting light emitting layer 2
inoline aluminum (of the structural formula in FIG. 23) is 40 nm
Vacuum deposited to a thickness of.

【0102】次に、カソード電極1としてLiFを約
0.5nmの厚みに真空蒸着し、次にAlを200nm
の厚みに真空蒸着して、図1に示した有機電界青色・緑
色発光素子21を作製した。
Next, LiF was vacuum-deposited to a thickness of about 0.5 nm as the cathode electrode 1, and then Al was deposited to a thickness of 200 nm.
The organic electric field blue / green light emitting device 21 shown in FIG.

【0103】こうして作製された有機電界青色・緑色発
光素子の特性を測定し、その結果を示す。
The characteristics of the organic electric field blue / green light emitting device thus manufactured were measured, and the results are shown.

【0104】図26は、この実施例1による有機EL素
子21の分光特性を示すグラフである。即ち、ホールブ
ロック層として機能するバソクプロインを有する発光領
域では最大発光波長は460nm、CIE色度座標上で
の座標は(0.16,0.14)であり、良好な青色発
光を呈した。発光スペクトルの形状から、α−NPDか
らの発光であることは明らかであった。また、バソクプ
ロインのない発光部位は電子輸送性発光材料であるAl
3 からの発光が得られ、最大発光波長520nm、C
IE(0.33,0.55)の良好な緑色発光が得られ
た。
FIG. 26 is a graph showing the spectral characteristics of the organic EL element 21 according to the first embodiment. That is, in the emission region having bathocuproine functioning as a hole blocking layer, the maximum emission wavelength was 460 nm, and the coordinates on the CIE chromaticity coordinates were (0.16, 0.14), indicating good blue light emission. From the shape of the emission spectrum, it was clear that the emission was from α-NPD. In addition, the light-emitting site without bathocuproine is composed of an electron-transporting light-emitting material, Al.
emission from q 3 are obtained, the maximum emission wavelength 520 nm, C
Good green light emission of IE (0.33, 0.55) was obtained.

【0105】また、輝度については、図27に示すよう
に、電流密度350mA/cm2 での輝度は青色発光部
位では6000cd/m2 、緑色発光部位では4000
0cd/m2 であった。
As shown in FIG. 27, the luminance at a current density of 350 mA / cm 2 was 6000 cd / m 2 in the blue light emitting portion and 4000 in the green light emitting portion.
It was 0 cd / m 2 .

【0106】更に、この有機EL素子をデューティ比1
/100でパルス駆動したところ、電流密度5500m
A/cm2 の時に、直流駆動に換算するとピーク輝度5
5000cd/m2 であり、十分に実用に耐えることの
できる高性能で高輝度の青色発光素子部を作製すること
ができた。
Further, the organic EL device was manufactured by setting the duty ratio to 1
/ 100 pulse drive, current density 5500m
When converted to DC drive at A / cm 2 , peak luminance is 5
5000 cd / m 2 , and a high-performance and high-brightness blue light-emitting element portion capable of sufficiently withstanding practical use could be manufactured.

【0107】こうして作製された青色・緑色発光素子
は、発光面積が2mm×2mmの同一発光領域中に発光
面積1mm×2mmのα−NPDからの発光である青色
発光領域、発光面積1mm×2mmのAlq3 からの発
光である緑色発光領域のそれぞれを有する素子であっ
た。
The blue / green light-emitting element thus manufactured has a blue light-emitting area, which is light emitted from α-NPD having a light-emitting area of 1 mm × 2 mm, and a light-emitting area of 1 mm × 2 mm in the same light-emitting area having a light-emitting area of 2 mm × 2 mm. and an element having a respective green light emitting region is a light emission from Alq 3.

【0108】実施例2 本実施例による有機EL素子の具体的な構成をその製造
方法に基づいて説明する。
Example 2 A specific structure of the organic EL device according to the present example will be described based on a manufacturing method thereof.

【0109】まず、30mm×30mmのガラス基板6
上にITO電極5(膜厚約100nm)を設けたITO
基板上に、SiO2 24の真空蒸着により2mm×2m
mの発光領域以外をマスクした有機電界発光素子作製用
のITO基板を作製した。
First, a 30 mm × 30 mm glass substrate 6
ITO on which an ITO electrode 5 (thickness: about 100 nm) is provided
2 mm × 2 m by vacuum deposition of SiO 2 24 on the substrate
An ITO substrate for manufacturing an organic electroluminescent device was prepared by masking a region other than the light emitting region of m.

【0110】そして、このITO基板上に、ホール輸送
層またはホール輸送性発光層4bとして機能するα−N
PD(α−naphtyl phenyl diamine:図21の構造式の
もの)を真空蒸着法により真空下で50nm厚に蒸着
(蒸着速度0.2〜0.4nm/sec)した。
An α-N layer functioning as a hole transporting layer or a hole transporting light emitting layer 4b is formed on the ITO substrate.
PD (α-naphtyl phenyl diamine: having the structural formula shown in FIG. 21) was deposited to a thickness of 50 nm (deposition rate: 0.2 to 0.4 nm / sec) by vacuum deposition under vacuum.

【0111】次に、2mm×2mmの発光領域を半分覆
うような、開口部23cの面積が1mm×2mmのマス
ク22cに交換し、バソクプロイン(2,9−dimethyl
−4,7−diphenyl−1,10−phenanthroline:図8
の構造式2で示されるもの)をホールブロック層33と
して厚さ20nm(蒸着速度0.2〜0.4nm/se
c)に真空蒸着した。
Next, a mask 22c having an opening 23c having an area of 1 mm × 2 mm and covering a half of a light emitting area of 2 mm × 2 mm was replaced with bathocuproine (2,9-dimethyl).
-4,7-diphenyl-1,10-phenanthroline: FIG.
(Shown by Structural Formula 2) as a hole blocking layer 33 having a thickness of 20 nm (a deposition rate of 0.2 to 0.4 nm / sec).
Vacuum deposited in c).

【0112】次に、マスクを開口部23aの面積が2m
m×2mmのもの22aに戻し、電子輸送層又は電子輸
送性発光層として機能するAlq(8−hydroxy qu
inoline aluminum:図23の構造式のもの)を40nm
の厚さに真空蒸着した。
Next, a mask is formed by setting the area of the opening 23a to 2 m.
m × 2 mm 22a, and Alq 3 (8-hydroxy qu.) functioning as an electron transporting layer or an electron transporting light emitting layer.
inoline aluminum (of the structural formula in FIG. 23) is 40 nm
Vacuum deposited to a thickness of.

【0113】次に、カソード電極1としてLiFを約
0.5nmの厚みに真空蒸着し、次にAlを200nm
の厚みに真空蒸着して、有機電界青色・緑色発光素子2
1を作製した。
Next, as a cathode electrode 1, LiF was vacuum-deposited to a thickness of about 0.5 nm, and then Al was deposited to a thickness of 200 nm.
Vacuum deposited to a thickness of 2 mm, and the organic electric field blue / green light emitting element 2
1 was produced.

【0114】こうして作製された有機電界青色・緑色発
光素子の特性を測定し、その結果を示す。
The characteristics of the organic electric field blue / green light emitting device thus manufactured were measured, and the results are shown.

【0115】即ち、実施例1による有機EL素子21と
同様、ホールブロック層として機能するバソクプロイン
を有する発光領域では最大発光波長は460nm、CI
E色度座標上での座標は(0.155,0.11)であ
り、良好な青色発光を呈した。発光スペクトルの形状か
ら、α−NPDからの発光であることは明らかであっ
た。また、バソクプロインのない発光部位は電子輸送性
発光材料であるAlq3からの発光が得られ、最大発光
波長520nm、CIE(0.33,0.55)の良好
な緑色発光が得られた。
That is, as in the organic EL device 21 according to the first embodiment, the maximum emission wavelength is 460 nm in the emission region having bathocuproine functioning as a hole blocking layer, and the CI
The coordinates on the E chromaticity coordinates were (0.155, 0.11), and exhibited good blue light emission. From the shape of the emission spectrum, it was clear that the emission was from α-NPD. In the light-emitting portion without bathocuproin, light was emitted from Alq 3 which is an electron-transporting light-emitting material, and excellent green light emission having a maximum emission wavelength of 520 nm and a CIE (0.33, 0.55) was obtained.

【0116】また、輝度については、電流密度350m
A/cm2 での輝度は1500cd/m2 であった。
Regarding the brightness, the current density was 350 m
The luminance at A / cm 2 was 1500 cd / m 2 .

【0117】こうして作製された青色・緑色発光素子
は、発光面積が2mm×2mmの同一発光領域中に発光
面積1mm×2mmのα−NPDからの発光である青色
発光領域、発光面積1mm×2mmのAlq3 からの発
光である緑色発光領域のそれぞれを有する素子であっ
た。
The blue / green light-emitting element thus manufactured has a blue light-emitting area, which is light emitted from α-NPD having a light-emitting area of 1 mm × 2 mm, and a light-emitting area of 1 mm × 2 mm in the same light-emitting area having a light-emitting area of 2 mm × 2 mm. and an element having a respective green light emitting region is a light emission from Alq 3.

【0118】実施例3 本実施例による有機EL素子の具体的な構成をその製造
方法に基づいて説明する。
Embodiment 3 A specific structure of the organic EL device according to the present embodiment will be described based on a manufacturing method thereof.

【0119】まず、8×9(8ライン×9コラム)(G
×2、B×1)単純マトリクスを作製するために、30
mm×30mmのガラス基板6上に、ITOをライン側
電極5として幅2.0mm、間隔0.54mm、膜厚約
100nmで8本形成し、またコラム側にはSiO2
真空蒸着により絶縁層24として幅1.0mm、間隔
1.54mmで10本形成した。形成された1つのEL
セルの発光領域は1.54×2.0mm2 であり、開口
率は52.6%であった。
First, 8 × 9 (8 lines × 9 columns) (G
× 2, B × 1) To prepare a simple matrix, 30
Eight lines of ITO are formed on a glass substrate 6 mm × 30 mm as line-side electrodes 5 with a width of 2.0 mm, an interval of 0.54 mm, a film thickness of about 100 nm, and an insulating layer formed on the column side by vacuum evaporation of SiO 2. 24 were formed at a width of 1.0 mm and an interval of 1.54 mm. One EL formed
The light emitting area of the cell was 1.54 × 2.0 mm 2 , and the aperture ratio was 52.6%.

【0120】マスクは19.78mm×24.86mm
の開口部23aを有するもの22aを用い、8×9(G
×2、B×1)単純マトリクスの発光部位の全てを覆う
形で初めに有機層を蒸着した。
The mask is 19.78 mm × 24.86 mm
8 × 9 (G)
× 2, B × 1) First, an organic layer was vapor-deposited so as to cover all light-emitting portions of the simple matrix.

【0121】ホール輸送層4aとしてm−MTDATA
(4,4’,4”−tris(3−methylphenylphenylamin
o)triphenylamine:図20の構造式のもの)を蒸着速度
0.2〜0.4nm/secで真空蒸着法により真空下で3
0nmの厚みに、ホール輸送層またはホール輸送性発光
層4bとして機能するα−NPD(α−naphtyl phenyl
diamine:図21に示す構造式のもの)を真空蒸着法に
より真空下で50nm厚に蒸着(蒸着速度0.2〜0.
4nm/sec)した。
M-MTDATA as the hole transport layer 4a
(4,4 ', 4 "-tris (3-methylphenylphenylamin
o) triphenylamine: having the structural formula in FIG. 20) under vacuum at a deposition rate of 0.2 to 0.4 nm / sec by a vacuum deposition method.
Α-NPD (α-naphtyl phenyl) which functions as a hole transporting layer or a hole transporting light emitting layer 4b to a thickness of 0 nm.
diamine: having a structural formula shown in FIG. 21) is deposited to a thickness of 50 nm under vacuum by a vacuum deposition method (a deposition rate of 0.2 to 0.1 mm).
4 nm / sec).

【0122】次に、ITOの発光領域である2.0mm
×30mmのストライプ上に、開口部の面積が2.1m
m×30mmのストライプ状開口23bが各色毎のそれ
ぞれ3本開口しているマスクの一つ22bに交換し、バ
ソクプロイン(2,9−dimethyl−4,7−diphenyl−
1,10−phenanthroline:図8の構造式2のもの)を
ホールブロック層33として透明電極5上に厚さ20n
mの厚みに蒸着速度0.2〜0.4nm/secで真空蒸着
した。
Next, the light emitting area of ITO of 2.0 mm
The area of the opening is 2.1 m on a × 30 mm stripe.
The mask was replaced with one of the masks 22b in which three striped openings 23b of mx 30 mm were opened for each color, and bathocuproine (2,9-dimethyl-4,7-diphenyl-) was used.
1,10-phenanthroline: having a structural formula of 2 in FIG.
Vacuum deposited at a deposition rate of 0.2 to 0.4 nm / sec to a thickness of m.

【0123】次に、マスク開口部23aの面積が19.
78mm×24.86mmのマスク22aに戻し、電子
輸送層または電子輸送性発光層2として機能するAlq
3 (8−hydroxy quinoline aluminum:図23の構造式
のもの)を40nmの厚みに真空蒸着した。
Next, the area of the mask opening 23a is set at 19.
Return to the mask 22a of 78 mm × 24.86 mm, and Alq functioning as an electron transporting layer or an electron transporting light emitting layer 2
3 (8-hydroxy quinoline aluminum: having the structural formula in FIG. 23) was vacuum-deposited to a thickness of 40 nm.

【0124】次に、ストライプ状開口を有するマスクに
交換し、各ストライプ毎に(マスクは3種類用いて)カ
ソード電極1としてLiFを約0.5nmの厚みに真空
蒸着し、次にAlを200nmの厚みに真空蒸着して、
図3に示した有機電界青色・緑色発光素子21を作製し
た。
Next, the mask was replaced with a mask having a stripe-shaped opening, and LiF was vacuum-deposited to a thickness of about 0.5 nm as the cathode electrode 1 for each stripe (three types of masks were used). Vacuum deposited to a thickness of
The organic electric field blue / green light emitting device 21 shown in FIG. 3 was manufactured.

【0125】こうして作製された単純マトリクスでの有
機電界発光素子は、大開口面積でm−MTDATA、α
−NPDを蒸着しているため、殆ど漏れ電流がなく、単
純マトリクス駆動が可能であった。
The organic electroluminescent device in the simple matrix manufactured as described above has a large aperture area of m-MTDATA, α
-Since NPD was deposited, there was almost no leakage current and simple matrix driving was possible.

【0126】この単純マトリクスの特性を測定したとこ
ろ、ホールブロック層として機能するバソクプロインを
有するストライプでは最大発光波長は460nm、CI
E色度座標上での座標は(0.16,0.14)であ
り、良好な青色発光を呈した。電流密度350mA/c
2 での輝度は1600cd/m2 であった。発光スペ
クトルの形状から、α−NPDからの発光であることは
明らかであった。また、バソクプロインのない発光部位
は電子輸送性発光材料であるAlq3 からの発光が得ら
れ、最大発光波長520nm、CIE(0.33,0.
55)の良好な緑色発光が得られた。
When the characteristics of the simple matrix were measured, the maximum emission wavelength was 460 nm for the stripe having bathocuproine functioning as a hole blocking layer, and the CI
The coordinates on the E chromaticity coordinates were (0.16, 0.14), and exhibited good blue light emission. Current density 350mA / c
The luminance at m 2 was 1600 cd / m 2 . From the shape of the emission spectrum, it was clear that the emission was from α-NPD. In the light-emitting portion without bathocuproin, light was emitted from Alq 3 which is an electron-transporting light-emitting material.
55) Good green light emission was obtained.

【0127】実施例4 本発明の第4の実施例による有機EL素子をその製造方
法に基づいて説明する。
Embodiment 4 An organic EL device according to a fourth embodiment of the present invention will be described based on a method for manufacturing the same.

【0128】本実施例による有機EL素子では、ホール
輸送層4aを設けず、ホール輸送性発光層4bとしてα
−NPD(α−naphtyl phenyl diamine:図21の構造
式のもの。これは、図22(A)のα−PPD又は図2
2(B)のα−TPD又は(C)のTPDでもよい。)
を真空蒸着法により真空下で例えば50nmの厚みに蒸
着(蒸着速度0.2〜0.4nm/sec)しており、ホー
ル輸送性発光層を単層に形成したこと以外は上記した第
1の実施例と同様である。
In the organic EL device according to this embodiment, the hole transporting layer 4a is not provided, and the hole transporting light emitting layer 4b is formed as α.
-NPD (α-naphtyl phenyldiamine: having the structural formula of FIG. 21. This is the α-PPD of FIG. 22 (A) or FIG.
2 (B) α-TPD or (C) TPD may be used. )
Is deposited under a vacuum by a vacuum deposition method to a thickness of, for example, 50 nm (deposition rate: 0.2 to 0.4 nm / sec), and the above-described first method is performed except that the hole transporting light emitting layer is formed as a single layer. This is the same as the embodiment.

【0129】図28は、図24に示した実施例4による
有機EL素子の分光特性を示すグラフである。
FIG. 28 is a graph showing the spectral characteristics of the organic EL device according to Example 4 shown in FIG.

【0130】この実施例の場合は、最大発光波長(吸収
ピーク)は約460nmであり、またCIE色度座標上
での座標は(0.155 ,0.11)であり、良好な青色発光を
呈した。緑色発光については、図26と同様であった。
In the case of this example, the maximum emission wavelength (absorption peak) was about 460 nm, and the coordinates on the CIE chromaticity coordinates were (0.155, 0.11), indicating good blue light emission. The green light emission was the same as in FIG.

【0131】そして、図29に示す如く、電流密度40
0mA/cm2での輝度は1400cd/m2 であった。
Then, as shown in FIG.
The luminance at 0 mA / cm 2 was 1400 cd / m 2 .

【0132】発光スペクトルの形状から、青色発光部位
ではα−NPDからなるホール輸送性発光層4bからの
発光であることは明らかであった。
From the shape of the emission spectrum, it was clear that the light was emitted from the hole transporting light emitting layer 4b composed of α-NPD in the blue light emitting portion.

【0133】しかも、図30のしきい値電圧特性に示す
如く、電圧が5V位までは電流は殆ど流れず、5Vを過
ぎて徐々に流れ始め、6V過ぎから急速に流れ出す。即
ち、低電圧駆動が可能であると共に、しきい値電圧特性
が良好であることを示している。
Further, as shown in the threshold voltage characteristics of FIG. 30, almost no current flows until the voltage reaches about 5 V, and the current starts flowing gradually after passing 5 V and rapidly flows out after passing 6 V. That is, it indicates that low-voltage driving is possible and threshold voltage characteristics are good.

【0134】上記したことから明らかなように、本発明
に基づく各実施例1〜4の有機EL素子は、ホールブロ
ック層33をホール輸送性発光材料4a及び/又は4b
と電子輸送層2との間に設けることにより、ホール輸送
層での電子−ホールの再結合が十分となって発光層を兼
ねることができ、効率の高い安定した発光を得ることが
できる。
As is apparent from the above description, in the organic EL devices of Examples 1 to 4 according to the present invention, the hole blocking layer 33 is made of the hole transporting luminescent material 4a and / or 4b.
By providing between the electron transport layer 2 and the electron transport layer 2, the electron-hole recombination in the hole transport layer becomes sufficient, and the hole transport layer 2 can also serve as a light emitting layer, and highly efficient and stable light emission can be obtained.

【0135】上記した各実施例により、既存の材料を用
いても、優れた色度を持つ青色発光を高輝度で得られる
有機EL素子を作製することが可能であることが示さ
れ、材料開発における可能性と時間短縮を実現でき、ま
た、新たな発光材料系及び電子輸送材料の設計指針を示
すことができるものと考えられる。
Each of the above-described examples shows that it is possible to manufacture an organic EL device capable of obtaining blue luminescence with excellent chromaticity and high luminance even when using an existing material. It is considered that the possibility and time reduction in the above can be realized, and the design guideline of a new light emitting material system and an electron transport material can be shown.

【0136】[0136]

【発明の作用効果】本発明は、上述した如く、発光領域
がホール輸送層と電子輸送層とにそれぞれ独立に存在す
る各積層体間で、ホール輸送層及び電子輸送層をそれぞ
れ共通の材料で形成しているので、各色の発光色を呈す
る積層体を簡便なプロセスで容易かつ低コストに作製で
きることになる。しかも、有効画素領域全面に、上記共
通の各層を大開口マスクで形成することにより、成膜性
又は段差被覆性が良好となり、カソード−アノード間の
漏れ電流も少なくすることができる。
As described above, according to the present invention, the hole transport layer and the electron transport layer are made of a common material between the laminates in which the light emitting regions are independently provided in the hole transport layer and the electron transport layer. Since it is formed, it is possible to easily and inexpensively produce a laminate that emits each color of light by a simple process. Moreover, by forming each of the common layers with a large aperture mask over the entire effective pixel region, the film formability or the step coverage is improved, and the leakage current between the cathode and the anode can be reduced.

【0137】そして、特に、ホール輸送性有機材料中に
電子−ホールの再結合による発光が得られるようにした
こと(特に、ホールブロック層を、ホール輸送性発光材
料と電子輸送層の間に挿入する構造)によって、従来、
非発光性の優れた電子輸送材料が存在しないことで困難
な構造であると考えられてきた、ホール輸送層が発光層
である有機電界発光素子でも、高輝度、高効率の安定し
た発光を得ることができる。特に、青色発光に関しては
顕著であり、DC駆動で10000cd/m2以上、1
/100デューティ比でのパルス駆動でも直流換算でピ
ーク輝度55000cd/m2 以上を得ることが可能で
ある。
In particular, light emission due to electron-hole recombination can be obtained in the hole transporting organic material (in particular, the hole blocking layer is inserted between the hole transporting light emitting material and the electron transporting layer). Conventional structure)
Even with an organic electroluminescent device in which a hole transport layer is a light-emitting layer, which has been considered to be a difficult structure due to the absence of an electron transporting material having excellent non-light-emitting properties, stable light emission with high luminance and high efficiency is obtained. be able to. In particular, the emission of blue light is remarkable, and is 10000 cd / m 2 or more and 1
Even with pulse driving at a duty ratio of / 100, it is possible to obtain a peak luminance of 55000 cd / m 2 or more in DC conversion.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の実施例による有機EL素子の要部の断
面図である。
FIG. 1 is a sectional view of a main part of an organic EL device according to an embodiment of the present invention.

【図2】同、有機EL素子の要部の概略平面図である。FIG. 2 is a schematic plan view of a main part of the organic EL device.

【図3】本発明の他の実施例による有機EL素子の要部
についてアノードと直交する断面図(A)、アノードに
沿う断面図(B)((A)の(B)−(B)線断面図)
である。
FIG. 3 is a cross-sectional view (A) orthogonal to the anode and a cross-sectional view (B) of FIG. 3 (A) (B)-(B) line of the main part of the organic EL device according to another embodiment of the present invention. Cross section)
It is.

【図4】同、有機EL素子の概略分解斜視図である。FIG. 4 is a schematic exploded perspective view of the organic EL element.

【図5】本発明の第1の実施の形態による有機EL素子
の要部の概略断面図であって、(A)は青色発光素子
部、(B)は緑色発光素子部である。
FIGS. 5A and 5B are schematic cross-sectional views of main parts of the organic EL element according to the first embodiment of the present invention, wherein FIG. 5A shows a blue light emitting element part and FIG. 5B shows a green light emitting element part.

【図6】同、ホールブロック層に使用可能なフェナント
ロリン誘導体の一般式を示す図である。
FIG. 6 is a diagram showing a general formula of a phenanthroline derivative which can be used for the hole blocking layer.

【図7】同、フェナントロリン誘導体の構造式1を示す
図である。
FIG. 7 is a diagram showing the structural formula 1 of the phenanthroline derivative.

【図8】同、フェナントロリン誘導体の構造式2を示す
図である。
FIG. 8 is a diagram showing Structural Formula 2 of the phenanthroline derivative.

【図9】同、フェナントロリン誘導体の構造式3を示す
図である。
FIG. 9 is a diagram showing the structural formula 3 of the phenanthroline derivative.

【図10】同、フェナントロリン誘導体の構造式4を示
す図である。
FIG. 10 shows a structural formula 4 of the phenanthroline derivative.

【図11】同、フェナントロリン誘導体の構造式5を示
す図である。
FIG. 11 shows a structural formula 5 of the phenanthroline derivative.

【図12】同、フェナントロリン誘導体の構造式6を示
す図である。
FIG. 12 is a diagram showing the structural formula 6 of the phenanthroline derivative.

【図13】同、フェナントロリン誘導体の構造式7を示
す図である。
FIG. 13 is a drawing showing the structural formula 7 of the phenanthroline derivative.

【図14】同、フェナントロリン誘導体の構造式8を示
す図である。
FIG. 14 shows a structural formula 8 of the phenanthroline derivative.

【図15】同、フェナントロリン誘導体の構造式9を示
す図である。
FIG. 15 shows a structural formula 9 of the phenanthroline derivative.

【図16】同、フェナントロリン誘導体の構造式10を
示す図である。
FIG. 16 shows a structural formula 10 of the phenanthroline derivative.

【図17】同、実施の形態による有機EL素子の積層構
造を模式的に示すバンドモデル図である。
FIG. 17 is a band model diagram schematically showing a stacked structure of the organic EL element according to the embodiment.

【図18】同、実施の形態に使用する真空蒸着装置の概
略断面図である。
FIG. 18 is a schematic sectional view of a vacuum evaporation apparatus used in the embodiment.

【図19】同、実施の形態に使用する蒸着マスクと作製
された有機EL素子の概略平面図である。
FIG. 19 is a schematic plan view of an evaporation mask used in the embodiment and an organic EL device manufactured.

【図20】同、実施の形態に使用するm−MTDATA
(ホール輸送性発光材料)の構造式を示す図である。
FIG. 20 shows m-MTDATA used in the embodiment.
It is a figure which shows the structural formula of (a hole transporting light emitting material).

【図21】同、実施の形態に使用するα−NPD(ホー
ル輸送性発光材料)の構造式を示す図である。
FIG. 21 is a diagram showing a structural formula of α-NPD (hole transporting light emitting material) used in the embodiment.

【図22】同、実施の形態に使用可能な他のホール輸送
性発光材料を示し、(A)はα−PPDの構造式、
(B)はα−TPDの構造式、(C)はTPDの構造式
を示す図である。
FIG. 22 shows another hole-transporting light-emitting material that can be used in the embodiment, in which (A) is a structural formula of α-PPD,
(B) is a diagram showing a structural formula of α-TPD, and (C) is a diagram showing a structural formula of TPD.

【図23】同、実施の形態に使用したAlq3 (電子輸
送材料)の構造式を示す図である。
FIG. 23 is a diagram showing a structural formula of Alq 3 (electron transport material) used in the embodiment.

【図24】本発明の第2の実施の形態による有機EL素
子の要部の概略断面図である。
FIG. 24 is a schematic sectional view of a main part of an organic EL device according to a second embodiment of the present invention.

【図25】本発明の第3の実施の形態による有機EL素
子の要部の概略断面図である。
FIG. 25 is a schematic sectional view of a main part of an organic EL device according to a third embodiment of the present invention.

【図26】本発明の第1の実施例による有機EL素子の
分光特性を示すグラフである。
FIG. 26 is a graph showing the spectral characteristics of the organic EL device according to the first embodiment of the present invention.

【図27】同、第1の実施例による有機EL素子の電流
−輝度特性を示すグラフである。
FIG. 27 is a graph showing current-luminance characteristics of the organic EL device according to the first embodiment.

【図28】本発明の他の実施例による有機EL素子の分
光特性を示すグラフである。
FIG. 28 is a graph showing spectral characteristics of an organic EL device according to another embodiment of the present invention.

【図29】同、他の実施例による有機EL素子の電流−
輝度特性を示すグラフである。
FIG. 29 is a graph showing the electric current of an organic EL device according to another embodiment of the present invention;
5 is a graph showing luminance characteristics.

【図30】同、他の実施例による有機EL素子の電圧−
輝度特性を示すグラフである。
FIG. 30 is a graph showing the voltage of an organic EL device according to another embodiment of the present invention.
5 is a graph showing luminance characteristics.

【図31】従来の有機EL素子の一例を示す概略断面図
である。
FIG. 31 is a schematic sectional view showing an example of a conventional organic EL element.

【図32】同他の有機EL素子の一例を示す概略断面図
である。
FIG. 32 is a schematic sectional view showing an example of another organic EL element.

【図33】同有機EL素子の具体例を示す概略斜視図で
ある。
FIG. 33 is a schematic perspective view showing a specific example of the organic EL element.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…金属電極(カソード)、2…電子輸送層、4…ホー
ル輸送層、4a、4b…ホール輸送性発光層、5…IT
O透明電極(アノード)、6…ガラス基板、10、2
0、21…有機EL素子、21G…緑色発光素子部、2
1B…青色発光素子部、22、22a、22b、22c
…蒸着マスク、24…絶縁層、33…ホールブロック
層、e…電子、h…ホール
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Metal electrode (cathode), 2 ... Electron transport layer, 4 ... Hole transport layer, 4a, 4b ... Hole transport light emitting layer, 5 ... IT
O transparent electrode (anode), 6 ... glass substrate, 10, 2
0, 21: Organic EL element, 21G: Green light emitting element part, 2
1B: blue light emitting element portion, 22, 22a, 22b, 22c
... Evaporation mask, 24 ... Insulating layer, 33 ... Hole block layer, e ... Electron, h ... Hole

Claims (22)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 発光領域がホール輸送層と電子輸送層と
にそれぞれ独立に存在する有機物質の積層体を2種有
し、これらの積層体が、共通の材料層からなる前記ホー
ル輸送層と共通の材料層からなる前記電子輸送層とを有
しており、2色の発光色を呈することを特徴とする電界
発光素子。
1. A light-emitting region having two types of organic substance laminates which are independently present in a hole transport layer and an electron transport layer, respectively. An electroluminescent device, comprising: the electron transport layer formed of a common material layer; and emitting two colors of light.
【請求項2】 前記発光領域が有機化合物からなり、こ
の発光領域を含む有機物質からなる前記積層体を2種有
し、これらの積層体の1種において、ホール輸送性有機
材料中で電子−ホールの再結合による青色発光が得られ
る、請求項1に記載した電界発光素子。
2. The light-emitting region is made of an organic compound, and the laminate has two kinds of laminates made of an organic substance including the light-emitting region. The electroluminescent device according to claim 1, wherein blue light emission is obtained by recombination of holes.
【請求項3】 ホール輸送層中で前記再結合を起こすた
めのホールブロック層を有する、請求項2に記載した電
界発光素子。
3. The electroluminescent device according to claim 2, further comprising a hole blocking layer for causing the recombination in the hole transport layer.
【請求項4】 前記ホールブロック層がホール輸送層と
電子輸送層との間に設けられている、請求項3に記載し
た電界発光素子。
4. The electroluminescent device according to claim 3, wherein said hole blocking layer is provided between a hole transport layer and an electron transport layer.
【請求項5】 前記ホールブロック層の最高占有分子軌
道レベルが、前記ホールブロック層の両側に接して積層
された各有機層のそれぞれの最高占有分子軌道レベルの
うちエネルギー的に低い方の最高占有分子軌道レベル以
下にある、請求項3に記載した電界発光素子。
5. The highest occupancy of the highest occupied molecular orbital level of the hole block layer, which is lower in energy among the highest occupied molecular orbital levels of the organic layers stacked on both sides of the hole block layer The electroluminescent device according to claim 3, which is at a molecular orbital level or lower.
【請求項6】 前記ホールブロック層の最低非占有分子
軌道レベルが、前記ホールブロック層の両側に接して積
層された各有機層のそれぞれの最低非占有分子軌道レベ
ルのうちエネルギー的に低い方の最低非占有分子軌道レ
ベル以上にあり、かつエネルギー的に高い方の最低非占
有分子軌道レベル以下にある、請求項3に記載した電界
発光素子。
6. The lowest unoccupied molecular orbital level of the hole block layer is lower in energy among the lowest unoccupied molecular orbital levels of the organic layers stacked on both sides of the hole block layer. 4. The electroluminescent device according to claim 3, wherein the electroluminescent device is at or above the lowest unoccupied molecular orbital level and is at or below the lowest energy unoccupied molecular orbital level.
【請求項7】 前記発光領域が短波長発光用のホール輸
送性材料からなり、前記ホールブロック層がフェナント
ロリン誘導体からなっている、請求項3に記載した電界
発光素子。
7. The electroluminescent device according to claim 3, wherein the light emitting region is made of a hole transporting material for short wavelength light emission, and the hole blocking layer is made of a phenanthroline derivative.
【請求項8】 前記発光領域が有機化合物からなり、こ
の発光領域を含む有機物質からなる前記積層体を2種有
し、これらの積層体の1種において、電子輸送性有機材
料中で電子−ホールの再結合による緑色発光が得られ
る、請求項1に記載した電界発光素子。
8. The light-emitting region is made of an organic compound, and the laminate has two kinds of laminates made of an organic substance including the light-emitting region. In one of these laminates, one of the laminates has an electron-transporting organic material. The electroluminescent device according to claim 1, wherein green light emission is obtained by recombination of holes.
【請求項9】 光学的に透明な基体上に、透明電極、有
機層及び金属電極が順次積層されている、請求項1に記
載した電界発光素子。
9. The electroluminescent device according to claim 1, wherein a transparent electrode, an organic layer, and a metal electrode are sequentially laminated on an optically transparent substrate.
【請求項10】 同一基体上で、前記透明電極、前記有
機層及び前記金属電極がマトリクスパターンを形成して
いる有機電界発光素子として構成されている、請求項9
に記載した電界発光素子。
10. The organic electroluminescent device in which the transparent electrode, the organic layer, and the metal electrode form a matrix pattern on the same substrate.
2. The electroluminescent device according to item 1.
【請求項11】 カラーディスプレイ用の素子として構
成されている、請求項10に記載した電界発光素子。
11. The electroluminescent device according to claim 10, wherein the electroluminescent device is configured as a device for a color display.
【請求項12】 発光領域がホール輸送層と電子輸送層
とにそれぞれ独立に存在する有機物質の積層体を2種有
し、これらの積層体が、共通の材料層からなる前記ホー
ル輸送層と共通の材料層からなる前記電子輸送層とを有
しており、2色の発光色を呈することを特徴とする電界
発光素子を製造するに際し、 共通の基体上において、2種の前記積層体に共通の第1
電極を形成する工程と、 前記第1電極上において、2種の前記積層体を含む領域
上に共通のホール輸送層形成材料を成膜して各ホール輸
送層を形成する工程と、 前記各ホール輸送層を含む領域上において、2種の前記
積層体を含む領域上に共通の電子輸送層形成材料を成膜
して各電子輸送層を形成する工程と、 前記各電子輸送層上に、2種の前記積層体のそれぞれの
第2電極を前記第1電極に対向して形成する工程とを有
する、電界発光素子の製造方法。
12. A light emitting region having two kinds of laminates of an organic substance independently present in a hole transport layer and an electron transport layer. When manufacturing an electroluminescent device characterized by exhibiting two emission colors, the electron transport layer comprising a common material layer, the two types of laminates are formed on a common substrate. Common first
Forming an electrode, forming a hole transport layer on the first electrode by forming a common hole transport layer forming material on a region including the two kinds of stacked bodies, and forming each hole. A step of forming a common electron transport layer forming material on the area including the two kinds of stacked bodies to form each electron transport layer on the area including the transport layer; Forming a second electrode of each kind of the stacked body facing the first electrode.
【請求項13】 前記発光領域を有機化合物で形成し、
この発光領域を含む有機物質からなる前記積層体を2種
形成し、これらの積層体の1種において、ホール輸送性
有機材料中で電子−ホールの再結合による青色発光を得
る、請求項12に記載した電界発光素子の製造方法。
13. The light-emitting region is formed of an organic compound,
13. The method according to claim 12, wherein two kinds of the laminate including the organic substance including the light emitting region are formed, and one of the laminates emits blue light by recombination of electrons and holes in the hole transporting organic material. A method for manufacturing the described electroluminescent device.
【請求項14】 ホール輸送層中で前記再結合を起こす
ためのホールブロック層を形成する、請求項13に記載
した電界発光素子の製造方法。
14. The method according to claim 13, wherein a hole blocking layer for causing the recombination in the hole transport layer is formed.
【請求項15】 前記ホールブロック層をホール輸送層
と電子輸送層との間に設ける、請求項14に記載した電
界発光素子の製造方法。
15. The method according to claim 14, wherein the hole blocking layer is provided between the hole transport layer and the electron transport layer.
【請求項16】 前記ホールブロック層の最高占有分子
軌道レベルを、前記ホールブロック層の両側に接して積
層された各有機層のそれぞれの最高占有分子軌道レベル
のうちエネルギー的に低い方の最高占有分子軌道レベル
以下とする、請求項14に記載した電界発光素子の製造
方法。
16. The highest occupation of the highest occupied molecular orbital level of the hole block layer, which is lower in energy among the highest occupied molecular orbital levels of the organic layers stacked on both sides of the hole block layer. The method of manufacturing an electroluminescent device according to claim 14, wherein the molecular orbital level is equal to or lower than the molecular orbital level.
【請求項17】 前記ホールブロック層の最低非占有分
子軌道レベルを、前記ホールブロック層の両側に接して
積層された各有機層のそれぞれの最低非占有分子軌道レ
ベルのうちエネルギー的に低い方の最低非占有分子軌道
レベル以上とし、かつエネルギー的に高い方の最低非占
有分子軌道レベル以下とする、請求項14に記載した電
界発光素子の製造方法。
17. The energies of the lowest unoccupied molecular orbital levels of the hole blocking layer, which are lower than the lowest unoccupied molecular orbital levels of the organic layers stacked on both sides of the hole blocking layer. 15. The method of manufacturing an electroluminescent device according to claim 14, wherein the level is set to be equal to or higher than the lowest unoccupied molecular orbital level and equal to or lower than the lowest energy unoccupied molecular orbital level.
【請求項18】 前記発光領域を短波長発光用のホール
輸送性材料で形成し、前記ホールブロック層をフェナン
トロリン誘導体で形成する、請求項14に記載した電界
発光素子の製造方法。
18. The method according to claim 14, wherein the light emitting region is formed of a hole transporting material for short wavelength light emission, and the hole blocking layer is formed of a phenanthroline derivative.
【請求項19】 前記発光領域を有機化合物で形成し、
この発光領域を含む有機物質からなる前記積層体を2種
形成し、これらの積層体の1種において、電子輸送性有
機材料中で電子−ホールの再結合による緑色発光を得
る、請求項12に記載した電界発光素子の製造方法。
19. The light emitting region is formed of an organic compound,
The method according to claim 12, wherein two kinds of the laminates made of the organic substance including the light emitting region are formed, and one of the laminates emits green light by recombination of electrons and holes in the electron transporting organic material. A method for manufacturing the described electroluminescent device.
【請求項20】 光学的に透明な基体上に、透明電極、
有機層及び金属電極を順次積層する、請求項12に記載
した電界発光素子の製造方法。
20. A transparent electrode on an optically transparent substrate,
The method according to claim 12, wherein the organic layer and the metal electrode are sequentially laminated.
【請求項21】 同一基体上で、前記透明電極、前記有
機層及び前記金属電極がマトリクスパターンを形成して
いる有機電界発光素子を製造する、請求項20に記載し
た電界発光素子の製造方法。
21. The method according to claim 20, wherein an organic electroluminescent device in which the transparent electrode, the organic layer, and the metal electrode form a matrix pattern on the same substrate is manufactured.
【請求項22】 カラーディスプレイ用の素子を製造す
る、請求項21に記載した電界発光素子の製造方法。
22. The method according to claim 21, wherein an element for a color display is manufactured.
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