JPH11329739A - Organic el element and production of the same - Google Patents

Organic el element and production of the same

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JPH11329739A
JPH11329739A JP10127495A JP12749598A JPH11329739A JP H11329739 A JPH11329739 A JP H11329739A JP 10127495 A JP10127495 A JP 10127495A JP 12749598 A JP12749598 A JP 12749598A JP H11329739 A JPH11329739 A JP H11329739A
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JP
Japan
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organic
region
light emitting
cathode
recombination
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JP10127495A
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Japanese (ja)
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Hiroo Miyamoto
裕生 宮本
Hitoshi Ikeda
等 池田
Shinko Kamikawa
真弘 上川
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Oki Electric Industry Co Ltd
Original Assignee
Oki Electric Industry Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an organic EL element capable of circumventing saturation phenomenon of emission and serving high-intensity, highly-efficient emission. SOLUTION: This organic electroluminescence element comprises: a charge- injection and recombination area 11 whereto carriers (hole 25 and electron 27) are injected, where an exciton 29 is generated through recombination of injected charge; and a diffusion emission area 13 containing emission center 23 wherein emission is generated through a mechanism that the exciton 29 moves by diffusion to the emission center 23 and transfers its energy to the emission center 23 and the difusion emission area 13 is provided in contact with the charge-injection and recombination area 11.

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】この発明は、有機エレクトロ
ルミネッセンス(以下、単に有機ELという。)素子に
関するものであり、特に有機EL素子の有機発光層の材
料に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an organic electroluminescence (hereinafter simply referred to as "organic EL") device, and more particularly to a material for an organic light emitting layer of an organic EL device.

【0002】[0002]

【従来の技術】有機材料に電界を印加することにより得
られる有機エレクトロルミネッセンスを利用した発光素
子(有機EL素子)は、文献1(文献1:「Organic el
ectroluminescent diodes 」C.W.Tang and S.A.VanSlyk
e,Appl.Phys.Lett.vol 51 No.12 pp913-915(1987) )に
おいて、Tangらが、低電圧で高輝度の発光が得られ
る発光素子を実現させて以来、研究開発が活発に行われ
ている。
2. Description of the Related Art A light-emitting element (organic EL element) utilizing organic electroluminescence obtained by applying an electric field to an organic material is disclosed in Document 1 (Document 1: "Organic EL").
ectroluminescent diodes '' CWTang and SAVanSlyk
e, Appl. Phys. Lett. vol 51 No.12 pp913-915 (1987)), Tang et al. have been active in research and development since realizing a light-emitting element that can emit light with high luminance at low voltage. Have been done.

【0003】文献1の有機EL素子は、陽極、有機正孔
輸送層、有機電子輸送性発光層および陰極を具えた2層
型のもので、陽極から注入された正孔と、陰極から注入
された電子とが再結合して、この再結合によって発生す
るエネルギーによって有機電子輸送性発光層中の有機化
合物が励起され、その化合物固有の発光が放出される。
文献1では、10V程度の直流電圧で、輝度1000c
d/m2 を越える面発光が得られている。
The organic EL device of Document 1 is of a two-layer type including an anode, an organic hole transporting layer, an organic electron transporting light emitting layer, and a cathode. A hole injected from the anode and a hole injected from the cathode. The recombined electrons recombine, and the energy generated by the recombination excites the organic compound in the organic electron-transporting light emitting layer, and emits light unique to the compound.
In Reference 1, a DC voltage of about 10 V and a luminance of 1000 c
Surface emission exceeding d / m 2 is obtained.

【0004】また、このような構造の有機EL素子を構
成する材料である、発光材料や電荷輸送材料に関する研
究が進められ、その結果、青色発光、緑色発光およびオ
レンジ発光等の有機EL素子において、100cd/m
2 の初期輝度で連続駆動させた場合に、輝度半減寿命が
数万時間となるような耐久性に優れた実用レベルの素子
が開発されている。
[0004] Further, research on a light emitting material and a charge transporting material, which are materials constituting an organic EL element having such a structure, has been advanced. As a result, in organic EL elements emitting blue light, green light, and orange light, etc. 100 cd / m
Practical elements with excellent durability have been developed such that the luminance half life is tens of thousands of hours when driven continuously at an initial luminance of 2 .

【0005】また、赤色発光の有機EL素子において
は、例えば、文献2に記載されているように、発光材料
として希土類ユーロピウム(Eu)錯体が用いられた素
子が提案されている(文献2:城戸他:Appl. Phys. Le
tt., vol.65, No.17, pp.2124-2126(1994) )。
[0005] As a red-emitting organic EL element, for example, as described in Document 2, an element using a rare-earth europium (Eu) complex as a light-emitting material has been proposed (Document 2: Kido). Other: Appl. Phys. Le
tt., vol. 65, No. 17, pp. 2124-2126 (1994)).

【0006】Eu錯体が発光材料として用いられている
有機EL素子からは、Euイオンに起因する中心波長が
615nmである赤色発光が得られる。この発光のスペ
クトルの半値全幅は5nm程度であり、非常に狭い。一
方、同じ赤色発光の有機EL素子であって、一般的によ
く知られている色素系の発光材料が用いられた素子にお
ける発光スペクトルの半値全幅は50〜100nmと広
くなっている。スペクトルの半値全幅が狭いということ
は、色純度がよく、しかもレンズ系を通した場合、色収
差が少なくなることを示している。このため、このよう
な有機EL素子を、フラットパネルディスプレイ、光プ
リントヘッドおよび光通信用モジュールへ、発光素子と
して適用させることが期待されている。
An organic EL device using an Eu complex as a light emitting material emits red light having a center wavelength of 615 nm due to Eu ions. The full width at half maximum of this emission spectrum is about 5 nm, which is very narrow. On the other hand, the same full-width at half maximum of the emission spectrum of an organic EL element that emits red light and uses a generally well-known dye-based light-emitting material is as wide as 50 to 100 nm. The narrow full width at half maximum of the spectrum indicates that the color purity is good and the chromatic aberration is reduced when the light passes through a lens system. Therefore, it is expected that such an organic EL element is applied as a light emitting element to a flat panel display, an optical print head, and an optical communication module.

【0007】また、上記文献2に記載されている有機E
L素子においては、キャリアの再結合によって生成さ
れ、従来発光には寄与しなかった三重項励起子のエネル
ギーを発光に利用することができる。従って、このよう
に希土類錯体を発光材料として用いれば、従来の素子よ
りも大幅に発光効率を向上させることができると考えら
れる。
Further, the organic E described in the above reference 2
In the L element, the energy of triplet excitons generated by recombination of carriers and not contributing to light emission conventionally can be used for light emission. Therefore, it is considered that the use of such a rare-earth complex as a light-emitting material can greatly improve the light-emitting efficiency as compared with a conventional device.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな有機EL素子の発光輝度を増大させるために素子へ
の注入電荷密度を大きくしたところ、発光効率が低下す
るという問題が生じる。
However, when the density of charge injected into the organic EL device is increased in order to increase the luminous brightness of such an organic EL device, there arises a problem that the luminous efficiency is reduced.

【0009】ここで、希土類錯体が用いられた有機EL
素子は発光寿命が数百μs〜数msである。この値は、
通常用いられている色素系の発光材料の発光寿命が数n
s〜数μsであることを考慮すると、長い発光寿命であ
ると言える。これは、希土類錯体の発光が、希土類イオ
ンの多重項電子状態間の電子遷移に基づいて起こること
に起因する。
Here, an organic EL using a rare-earth complex is used.
The device has a light emission lifetime of several hundred μs to several ms. This value is
The luminescent lifetime of a commonly used dye-based luminescent material is several n
Considering that s to several μs, it can be said that the light emission lifetime is long. This is because light emission of the rare earth complex occurs based on electronic transition between multiplet electronic states of the rare earth ion.

【0010】また、素子へ注入される電荷のうちの一定
の割合の電荷が再結合して発光に至っているため、注入
電荷密度と発光輝度とは比例している。従って、注入電
荷密度を増大させると、発光性の励起分子1分子が関与
して生じる発光から、その分子が関与する次の発光に至
るまでの時間(発光時間間隔とする。)は短くなる。例
えば、有機EL素子の発光層の厚さを30nmとし、発
光層への希土類錯体のドープ量を10%とし、電荷の再
結合で発光性励起子が生じる割合を25%とし、この発
光性励起子がすべて発光に寄与する場合、注入電荷密度
が10mA/cm2 のときは、1分子当たりの発光時間
間隔はおよそ20msと計算される。また、注入電荷密
度を1A/cm2 とするときの発光時間間隔はおよそ
0.2msと計算される。よって、上述したように希土
類錯体が用いられた有機EL素子の発光寿命は数百μs
〜数msであるため、後者の注入電荷密度の場合には電
荷の再結合によって生じる発光性励起子のエネルギーが
発光センタである希土類イオンを励起しようとすると
き、未だ発光状態にあって、励起できる基底状態に戻っ
ていない希土類イオンが生じる。このため、注入電荷密
度を増大させ、発光寿命よりも発光時間間隔が短くなっ
てしまう場合には発光輝度が飽和してしまう。
Further, since a certain percentage of the charges injected into the device are recombined to emit light, the injected charge density is proportional to the emission luminance. Therefore, when the injected charge density is increased, the time from light emission caused by one molecule of a luminescent excited molecule to the next light emission involving the molecule (referred to as a light emission time interval) becomes shorter. For example, the thickness of the light emitting layer of the organic EL element is set to 30 nm, the doping amount of the rare earth complex to the light emitting layer is set to 10%, and the ratio of light emitting excitons generated by charge recombination is set to 25%. When all the electrons contribute to light emission, when the injected charge density is 10 mA / cm 2 , the light emission time interval per molecule is calculated to be about 20 ms. The light emission time interval when the injected charge density is 1 A / cm 2 is calculated to be about 0.2 ms. Therefore, as described above, the emission lifetime of the organic EL device using the rare earth complex is several hundred μs.
In the case of the latter injected charge density, when the energy of the luminescent exciton generated by the recombination of the charge is to excite the rare earth ion which is the luminescence center, it is still in the luminescence state, Rare earth ions are generated that have not returned to the ground state they can. Therefore, when the injected charge density is increased and the light emission time interval becomes shorter than the light emission lifetime, the light emission luminance is saturated.

【0011】また、従来、電荷の再結合、励起子の発生
および発光が行われる発光層において、この発光層の厚
さは数nm〜数十nmであるため収納できる発光センタ
の数が限られ、また、発光層内で発生する励起子の拡散
領域を十分とることができない。このため、ひとつの発
光センタあたりにエネルギーを移動させる励起子の数が
多くなってしまう。
Conventionally, in a light emitting layer in which charge recombination, generation of excitons, and light emission are performed, the thickness of the light emitting layer is several nm to several tens nm, so that the number of light emitting centers that can be accommodated is limited. In addition, a diffusion region of excitons generated in the light emitting layer cannot be sufficiently provided. For this reason, the number of excitons that transfer energy per light emitting center increases.

【0012】従って、発光に関与することができない発
光性励起子の数が増え、その結果、発光効率を低下させ
てしまう。このような現象を、ここでは発光の飽和現象
と称する。
Accordingly, the number of luminescent excitons that cannot participate in light emission increases, and as a result, luminous efficiency decreases. Such a phenomenon is referred to herein as a light emission saturation phenomenon.

【0013】よって、発光の飽和現象を回避することが
でき、高輝度で、かつ高効率の発光が得られる有機EL
素子およびその製造方法の出現が望まれていた。
Therefore, the organic EL device can avoid the saturation phenomenon of light emission, and can emit light with high luminance and high efficiency.
The advent of devices and methods for their manufacture has been desired.

【0014】[0014]

【課題を解決するための手段】このため、この発明に係
る発明者等は鋭意研究の結果、希土類錯体の発光に関与
する三重項励起子の拡散移動距離が長いという性質に着
目し、この性質を利用して高輝度で、かつ高効率の発光
が得られるような有機EL素子の構造を見出してこの発
明に至った。
For this reason, the inventors of the present invention have conducted intensive studies and, as a result, have paid attention to the property that the diffusion transfer distance of triplet excitons involved in light emission of rare earth complexes is long, and this property has been studied. The present inventors have found out the structure of an organic EL device that can provide high-luminance and high-efficiency light emission by utilizing the method described above.

【0015】この発明の有機EL素子によれば、電荷が
注入され、かつ注入される電荷の再結合により励起子を
発生させる電荷注入再結合領域と、発光センタを含み、
励起子が発光センタまで拡散移動して、この発光センタ
へエネルギーを移動させることにより発光を生じさせる
拡散発光領域とを具えていて、この拡散発光領域は電荷
注入再結合領域に接していることを特徴とする。
According to the organic EL device of the present invention, a charge injection / recombination region where charges are injected and excitons are generated by recombination of the injected charges, and a light emitting center are provided.
And a diffused light emitting region in which the exciton diffuses and moves to the light emitting center and transfers energy to the light emitting center to generate light emission. The diffused light emitting region is in contact with the charge injection / recombination region. Features.

【0016】これにより、励起子を発生させる領域と発
光を生じさせる領域とを分離することができる。このた
め、発光を生じさせる領域内に発光センタを適当な密度
で、かつ所望の数だけ存在させることができる。また、
三重項励起子の拡散移動距離を十分にとることができ
る。これにより、注入電荷密度を増大させても、ひとつ
の発光センタ当たりの励起子の数はそれほど変わらな
い。このため、注入電荷密度を増大させても、ひとつの
発光センタ当たりの発光時間間隔が発光寿命よりも短く
なるおそれはなくなる。よって、発光の飽和現象を回避
することができ、発光効率の向上と注入電荷密度の増大
に応じた高輝度発光を図ることができる。
This makes it possible to separate the region where excitons are generated from the region where light is emitted. Therefore, a desired number of light-emitting centers can be present at an appropriate density in a region where light is emitted. Also,
The diffusion movement distance of the triplet exciton can be sufficiently set. As a result, even if the injected charge density is increased, the number of excitons per light emission center does not change much. For this reason, even if the injected charge density is increased, there is no possibility that the light emission time interval per one light emission center becomes shorter than the light emission lifetime. Therefore, the phenomenon of saturation of light emission can be avoided, and high-luminance light emission can be achieved in accordance with an increase in light emission efficiency and an increase in injected charge density.

【0017】また、好ましくは、電荷注入再結合領域
は、陽極、有機層および陰極を具えていて、拡散発光領
域は、ホスト材料および発光センタとしての希土類錯体
を含んで構成してあるのがよい。
Preferably, the charge injection / recombination region includes an anode, an organic layer and a cathode, and the diffused light emitting region includes a host material and a rare earth complex as a light emitting center. .

【0018】この電荷注入再結合領域は、従来の有機E
L素子と同様の構造を有している。すなわち、この領域
には陽極、有機層および陰極が具えてある。この陽極か
ら正孔を、そして陰極から電子を、それぞれ有機層中に
注入して、有機層でこれら正孔および電子を再結合させ
て励起子を発生させる。有機層には少なくとも電荷を再
結合させて励起子を発生させる層(ここでは、再結合層
と称する。)を含んでいるのがよい。この再結合層は従
来の有機EL素子の発光層に相当する層であり、ここで
は、特に三重項励起子を発生させる層である。また、こ
の有機層は再結合層と正孔輸送層とを含んで構成されて
いてもよい。このとき、正孔輸送層は陽極と再結合層と
の間に設ける。これにより、再結合層への正孔の注入効
率を向上させることができる。また、有機層は再結合層
と電子輸送層とを含んで構成されていてもよい。このと
き、電子輸送層は陰極と再結合層との間に設ける。これ
により、再結合層への電子の注入効率を向上させること
ができる。また、有機層は、陽極側から正孔輸送層、再
結合層および電子輸送層がこの順に含まれるように構成
されていてもよい。これにより、再結合層への電荷の注
入効率を向上させることができる。また、さらに、再結
合層への電荷の注入効率を向上させるために、陽極と正
孔輸送層との間に正孔注入層を介在させてもよいし、同
様の目的で陰極と電子輸送層との間に電子注入層を介在
させてもよい。
The charge injection / recombination region is formed by a conventional organic E
It has the same structure as the L element. That is, this region has an anode, an organic layer and a cathode. Holes are injected from the anode and electrons are injected from the cathode into the organic layer, and the holes and electrons are recombined in the organic layer to generate excitons. The organic layer preferably includes at least a layer that recombines electric charges to generate excitons (here, referred to as a recombination layer). This recombination layer is a layer corresponding to a light emitting layer of a conventional organic EL element, and here is a layer that particularly generates triplet excitons. The organic layer may include a recombination layer and a hole transport layer. At this time, the hole transport layer is provided between the anode and the recombination layer. Thereby, the efficiency of injecting holes into the recombination layer can be improved. The organic layer may include a recombination layer and an electron transport layer. At this time, the electron transport layer is provided between the cathode and the recombination layer. Thereby, the efficiency of injecting electrons into the recombination layer can be improved. Further, the organic layer may be configured such that a hole transport layer, a recombination layer, and an electron transport layer are included in this order from the anode side. Thereby, the efficiency of charge injection into the recombination layer can be improved. In addition, a hole injection layer may be interposed between the anode and the hole transport layer in order to improve the efficiency of charge injection into the recombination layer, or the cathode and the electron transport layer may be used for the same purpose. And an electron injection layer may be interposed therebetween.

【0019】また、拡散発光領域は、有機層で発生する
三重項励起子が拡散により移動してきて、この三重項励
起子に起因する発光を生じさせる領域である。このた
め、この領域にはホスト材料および希土類錯体が含まれ
ているのがよい。拡散発光領域内を拡散移動する三重項
励起子は、希土類錯体と衝突する。その際、三重項励起
子のエネルギーは希土類錯体へ移され、最終的には希土
類イオンから光が放出される。そして、この光がこの発
明の有機EL素子からの発光となる。
The diffuse light emitting region is a region in which triplet excitons generated in the organic layer move by diffusion and generate light emission due to the triplet excitons. For this reason, this region preferably contains a host material and a rare earth complex. The triplet exciton that diffuses and moves in the diffusion light emitting region collides with the rare earth complex. At that time, the energy of the triplet exciton is transferred to the rare earth complex, and finally light is emitted from the rare earth ion. This light is emitted from the organic EL device of the present invention.

【0020】また、好ましくは、有機層を構成する材料
分子は、ホスト材料の三重項エネルギー準位以上の高さ
の三重項準位を有していて、かつホスト材料は、希土類
錯体の三重項エネルギー準位以上の高さの三重項準位を
有しているのがよい。
Preferably, the material molecules constituting the organic layer have a triplet level higher than the triplet energy level of the host material, and the host material is composed of a triplet of the rare earth complex. It is preferable to have a triplet level higher than the energy level.

【0021】これにより、有機層中で発生した三重項励
起子のエネルギーを、ホスト材料の三重項エネルギー準
位を介して発光センタである希土類錯体の三重項準位へ
と効率よく移動させることができる。
Thus, the energy of the triplet exciton generated in the organic layer can be efficiently transferred to the triplet level of the rare-earth complex as the light-emitting center via the triplet energy level of the host material. it can.

【0022】また、好ましくは、電荷注入再結合領域
は、三重項励起子が拡散する範囲よりも狭い領域である
のがよい。
Preferably, the charge injection / recombination region is a region narrower than a range in which triplet excitons diffuse.

【0023】これにより、発生する三重項励起子は、拡
散発光領域まで拡散する前に電荷注入再結合領域内で基
底状態に戻ってしまうおそれはなく、電荷注入再結合領
域から、この領域と接して設けられている拡散発光領域
へと拡散移動することができる。三重項励起子の拡散移
動距離を考慮すると、電荷注入再結合領域のどの位置か
らも、拡散発光領域へ1μm以下の距離で三重項励起子
が到達できるような構造であるのが好ましい。
Thus, the generated triplet exciton does not return to the ground state in the charge injection / recombination region before diffusing to the diffusion light emitting region. Can be diffused and moved to the diffused light emitting region provided. Considering the diffusion movement distance of the triplet exciton, it is preferable that the structure be such that the triplet exciton can reach the diffused light emitting region from any position in the charge injection / recombination region at a distance of 1 μm or less.

【0024】また、好ましくは、拡散発光領域は、三重
項励起子が拡散する範囲よりも広い領域であるのがよ
い。
Preferably, the diffused light-emitting region is a region wider than a range in which triplet excitons are diffused.

【0025】これにより、拡散発光領域内に発光センタ
を、適当な密度でかつ所望の数だけ具えることができ
る。また、三重項励起子の拡散領域を十分に確保するこ
とができる。よって、ひとつの発光センタ当たりの発光
時間間隔が、発光寿命よりも短くなるおそれはなくな
り、発光の飽和現象を回避することができる。なお、三
重項励起子の10μm程度という拡散移動距離を考慮す
ると、この拡散発光領域は、電荷注入再結合領域と接し
ている部分から数μm以上離れた領域にわたって設けら
れているのがよい。
Thus, a desired number of light emitting centers can be provided in the diffuse light emitting region at an appropriate density. Further, a sufficient diffusion region for triplet excitons can be secured. Therefore, there is no possibility that the light emission time interval per light emission center becomes shorter than the light emission life, and the light emission saturation phenomenon can be avoided. Considering the diffusion movement distance of the triplet exciton of about 10 μm, it is preferable that the diffused light emitting region is provided over a region at least several μm away from a portion in contact with the charge injection / recombination region.

【0026】また、この発明の有機EL素子において、
好ましくは、陽極上に有機層および陰極をこの順に具
え、陰極上および陽極上面の全面を覆うように拡散発光
領域が設けられているのがよい。
Further, in the organic EL device of the present invention,
Preferably, an organic layer and a cathode are provided on the anode in this order, and a diffused light emitting region is provided so as to cover the entire surface of the cathode and the upper surface of the anode.

【0027】このような構造の有機EL素子によれば、
まず、陽極と陰極との間に直流電圧を印加すると、陰極
および陽極で挟まれた有機層で励起子が発生し、有機層
と接している拡散発光領域へ励起子が拡散していく。こ
の励起子のうち三重項励起子は、拡散発光領域内を拡散
移動して発光センタへ到達し、エネルギーを移動させ
る。そして発光センタから発光が生じる。よって、有機
層を励起子を発生させる層とし、拡散移動距離の長い三
重項励起子の特性を利用して、発光は、従来の発光層よ
りも広い領域として形成できる拡散発光領域に三重項励
起子を移動させることによって行うことができる。した
がって、このような構造の有機EL素子への注入電荷密
度を増大させると、発光効率が良く、高輝度の発光が得
られる。
According to the organic EL device having such a structure,
First, when a DC voltage is applied between the anode and the cathode, excitons are generated in the organic layer sandwiched between the cathode and the anode, and the excitons diffuse into the diffused light emitting region in contact with the organic layer. Among these excitons, triplet excitons diffuse and move in the diffused light emission region, reach the light emission center, and transfer energy. Then, light is emitted from the light emitting center. Therefore, the organic layer is used as a layer for generating excitons, and by utilizing the characteristics of triplet excitons having a long diffusion movement distance, light emission is performed in a diffused light emitting region that can be formed as a wider region than a conventional light emitting layer. This can be done by moving the child. Therefore, when the charge density injected into the organic EL element having such a structure is increased, light emission efficiency is improved and light emission with high luminance is obtained.

【0028】また、好ましくは、陰極には孔部が形成さ
れていて、この孔部を介して有機層と拡散発光領域とが
接しているのがよい。
Preferably, a hole is formed in the cathode, and the organic layer and the diffused light emitting region are in contact with each other through the hole.

【0029】電荷注入再結合領域は、三重項励起子が拡
散移動する範囲よりも狭い領域にする必要がある。ここ
で、電荷注入再結合領域は、陽極、有機層および陰極で
以て構成されている。このため、少なくとも陰極に孔部
が形成されていれば、孔部の周囲の電荷注入再結合領域
で発生する三重項励起子を、孔部を介して拡散発光領域
へと拡散移動させることができる。陰極に複数の孔部が
形成されていれば、実質的に電荷注入再結合領域を拡散
移動範囲よりも狭い領域とすることができる。すなわ
ち、電荷注入再結合領域のどの位置からも拡散発光領域
へ短い距離で三重項励起子を到達させることができる。
また、孔部が形成されていても、残存する陰極は切断さ
れているのではなく、電気的に接続されているため、電
荷注入再結合領域への電荷注入は容易である。
The charge injection / recombination region needs to be a region narrower than the range in which the triplet exciton diffuses and moves. Here, the charge injection / recombination region is composed of an anode, an organic layer, and a cathode. For this reason, if at least the hole is formed in the cathode, the triplet exciton generated in the charge injection / recombination region around the hole can be diffused and moved to the diffusion light emitting region through the hole. . If a plurality of holes are formed in the cathode, the charge injection / recombination region can be made substantially smaller than the diffusion movement range. That is, the triplet exciton can reach the diffusion light emitting region from any position of the charge injection / recombination region at a short distance.
Further, even if the hole is formed, the remaining cathode is not cut but is electrically connected, so that charge injection into the charge injection / recombination region is easy.

【0030】また、陽極、有機層および陰極を含む電荷
注入再結合領域と、この電荷注入再結合領域に接してい
る拡散発光領域とを具えた有機EL素子を製造するにあ
たり、陽極、有機層および陰極をこの順に積層した後、
少なくとも陰極を部分的に除去して、残存する陰極部分
と、この陰極部分の下に位置する有機層部分および陽極
部分とで以て電荷注入再結合領域を形成する工程と、前
記除去によって露出する部分および電荷注入再結合領域
上に拡散発光層を形成する工程とを含んでいるのがよ
い。
In manufacturing an organic EL device including a charge injection / recombination region including an anode, an organic layer and a cathode, and a diffused light emitting region in contact with the charge injection / recombination region, After stacking the cathode in this order,
At least partially removing the cathode to form a charge-injecting recombination region with the remaining cathode portion, the organic layer portion and the anode portion located below the cathode portion, and exposed by the removal. Forming a diffused light emitting layer over the portion and the charge injection recombination region.

【0031】また、少なくとも陰極に対して部分的に行
われる除去は、物理的方法を用いて行われるのが好まし
い。
It is preferable that the removal performed at least partially on the cathode is performed using a physical method.

【0032】物理的な方法として、例えばスパッタ法を
用いて行われるのがよい。陽極上に有機層および陰極を
形成した後、例えば真空蒸着法を用いて陰極上にSiO
2 膜を0.1nmの厚さに形成する。これにより、多数
の孔部形状を有する網目のようなSiO2 膜が形成され
る。そして、このSiO2 膜をスパッタマスクとして用
いてスパッタリングを行うことによって、SiO2 膜の
孔から露出している陰極の部分は除去される。スパッタ
リングによって形成される孔部の深さは、浅くても有機
層の表面に達する深さ、好ましくは有機層の断面が露出
する深さにするのが好ましい。
As a physical method, it is preferable to use, for example, a sputtering method. After forming an organic layer and a cathode on the anode, for example, a SiO
Two films are formed to a thickness of 0.1 nm. As a result, a mesh-like SiO 2 film having a large number of hole shapes is formed. Then, by performing sputtering using this SiO 2 film as a sputtering mask, the portion of the cathode exposed from the holes of the SiO 2 film is removed. It is preferable that the depth of the hole formed by sputtering is a depth that reaches the surface of the organic layer even if it is shallow, and is preferably a depth at which a cross section of the organic layer is exposed.

【0033】物理的な方法として、機械的な方法を用い
てもよい。例えば、サンドブラスト法を用いるのがよ
い。また、例えば、エポキシ樹脂等を含む接着剤に浸し
た繊維体を陰極表面に付着させ、この繊維体を剥離する
ことによって、陰極若しくは陰極および有機層を部分的
に除去してもよい。
As a physical method, a mechanical method may be used. For example, a sand blast method is preferably used. Further, for example, a fibrous body immersed in an adhesive containing an epoxy resin or the like may be attached to the surface of the cathode, and the fibrous body may be peeled off to partially remove the cathode or the cathode and the organic layer.

【0034】[0034]

【発明の実施の形態】以下、この発明の発光用材料を用
いた有機EL素子の実施の形態について、図を参照して
説明する。なお、各図は発明を理解できる程度に各構成
成分の形状、大きさ、配置関係を概略的に示してあるに
過ぎず、したがってこの発明を図示例に限定するもので
はない。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of an organic EL device using the light emitting material of the present invention will be described below with reference to the drawings. It should be noted that the drawings merely schematically show the shapes, sizes, and arrangements of the components so that the present invention can be understood, and thus the present invention is not limited to the illustrated examples.

【0035】図1は、この発明の実施の形態の説明に供
する有機EL素子の概略的な構成イメージを示す図であ
る。
FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration image of an organic EL device for describing an embodiment of the present invention.

【0036】この発明の有機EL素子は、電荷注入再結
合領域11と、この電荷注入再結合領域11に接してい
る拡散発光領域13とを具えている。そして電荷注入再
結合領域11は陽極15および陰極19の両方が上下と
も接している有機層17の領域である。また、拡散発光
領域13はホスト材料21および発光センタ23である
希土類錯体を含んで構成してある。
The organic EL device of the present invention has a charge injection / recombination region 11 and a diffused light emitting region 13 in contact with the charge injection / recombination region 11. The charge injection / recombination region 11 is a region of the organic layer 17 where both the anode 15 and the cathode 19 are in contact with each other. The diffused light emitting region 13 includes a host material 21 and a rare earth complex serving as a light emitting center 23.

【0037】この有機EL素子の発光する原理につき説
明する。
The principle of light emission of this organic EL device will be described.

【0038】まず、陽極15と陰極19との間に直流電
圧を印加すると、陽極15から正孔25、および陰極1
9から電子27がそれぞれ有機層17に注入される。有
機層17ではこれらの電荷(正孔25および電子27)
が再結合して励起子29が発生する。この発明では、発
生する励起子29のうち三重項励起子のエネルギーを発
光に用いる。三重項励起子29は有機層17からこの有
機層17と接している拡散発光領域13へ拡散移動して
いく。三重項励起子29は拡散発光領域13内の発光セ
ンタ23と衝突する。このとき、三重項励起子29は発
光センタ23である希土類錯体にエネルギーを移動させ
る。希土類錯体23中でこのエネルギーは希土類イオン
の放出エネルギー準位にまで移動され、希土類イオンか
ら発光が生じる。この発光がこの発明の有機EL素子か
ら得られる発光となる(図1)。
First, when a DC voltage is applied between the anode 15 and the cathode 19, the holes 25 and the cathode 1
From 9, electrons 27 are respectively injected into the organic layer 17. In the organic layer 17, these charges (holes 25 and electrons 27)
Are recombined to generate excitons 29. In the present invention, the energy of triplet excitons among the generated excitons 29 is used for light emission. The triplet excitons 29 diffuse and move from the organic layer 17 to the diffused light emitting region 13 in contact with the organic layer 17. The triplet exciton 29 collides with the light emitting center 23 in the diffuse light emitting region 13. At this time, the triplet exciton 29 transfers energy to the rare earth complex which is the light emission center 23. In the rare earth complex 23, this energy is transferred to the emission energy level of the rare earth ion, and light emission is generated from the rare earth ion. This light emission is light emission obtained from the organic EL device of the present invention (FIG. 1).

【0039】よって、励起子を発生させる領域(電荷注
入再結合領域11)と発光を生じさせる領域(拡散発光
領域13)とを分離することができる。これにより、発
光を生じさせる領域である拡散発光領域13内に発光セ
ンタ23を適当な密度で、かつ所望の数だけ存在させる
ことができる。また、三重項励起子29の移動距離を十
分にとることができる。これにより、この素子への注入
電荷密度を増大させても、一つの発光センタ当たりに衝
突する励起子の数はそれほど変わらない。よって、注入
電荷密度を増大させても、一つの発光センタあたりの発
光時間間隔が発光寿命よりも短くなるおそれはなくな
る。したがって発光の飽和現象を回避することができ、
発光効率の向上と注入電荷密度の増大に応じた高輝度発
光を図ることができる。
Therefore, a region for generating excitons (charge injection / recombination region 11) and a region for generating light emission (diffused light emitting region 13) can be separated. As a result, a desired number of light-emitting centers 23 can be provided at an appropriate density in the diffuse light-emitting region 13 that is a region where light emission occurs. Further, the moving distance of the triplet exciton 29 can be sufficiently secured. As a result, even if the charge density injected into the device is increased, the number of excitons colliding per light emitting center is not significantly changed. Therefore, even if the injected charge density is increased, there is no possibility that the light emission time interval per one light emission center becomes shorter than the light emission lifetime. Therefore, the saturation phenomenon of light emission can be avoided,
It is possible to achieve high-luminance light emission in accordance with an increase in luminous efficiency and an increase in injected charge density.

【0040】なお、有機層を構成する材料分子は、拡散
発光領域のホスト材料の三重項準位以上の高さの三重項
準位を有するものとする。そして、ホスト材料は希土類
錯体の三重項準位以上の三重項準位を有するものとす
る。このため、有機層で発生する三重項励起子はエネル
ギー準位の低い拡散発光領域へ拡散移動していく。さら
に三重項励起子は拡散発光領域内のよりエネルギー準位
の低い希土類錯体と衝突する。これによりエネルギーを
希土類錯体へ効率よく移すことができる。
The material molecules constituting the organic layer have a triplet level higher than the triplet level of the host material in the diffused light emitting region. The host material has a triplet level equal to or higher than the triplet level of the rare earth complex. For this reason, triplet excitons generated in the organic layer diffuse and move to a diffused light emitting region having a low energy level. In addition, triplet excitons collide with rare earth complexes with lower energy levels in the diffuse emission region. Thereby, energy can be efficiently transferred to the rare earth complex.

【0041】また、電荷注入再結合領域は、三重項励起
子が拡散する範囲よりも狭い領域とする。そして拡散発
光領域は三重項励起子が拡散する範囲よりも広い領域と
する。これにより、発生する三重項励起子は、拡散発光
領域まで拡散する前に電荷注入再結合領域内で基底状態
に戻ってしまうおそれはなく、電荷注入再結合領域か
ら、この領域と接して設けられている拡散発光領域へと
拡散移動することができる。また、拡散発光領域内に発
光センタを、適当な密度でかつ所望の数だけ具えること
ができ、三重項励起子の拡散領域を十分に確保すること
ができる。よって、ひとつの発光センタ当たりの発光時
間間隔が、発光寿命よりも短くなるおそれはなくなり、
発光の飽和現象を回避することができる。
The charge injection / recombination region is a region narrower than a region where triplet excitons are diffused. The diffused light emitting region is a region wider than the range in which triplet excitons are diffused. Thereby, the generated triplet exciton does not return to the ground state in the charge injection / recombination region before diffusing to the diffusion light emitting region, and is provided from the charge injection / recombination region in contact with this region. Can be diffused to the diffused light emitting region. In addition, a desired number of light emitting centers can be provided in the diffuse light emitting region at an appropriate density, and the diffusion region of triplet excitons can be sufficiently secured. Therefore, there is no possibility that the light emission time interval per one light emission center becomes shorter than the light emission life,
The saturation phenomenon of light emission can be avoided.

【0042】また、有機層は電子と正孔を再結合させる
再結合層を含んで構成してあるのがよい。再結合層への
電荷の注入効率を向上させるために、有機層は、再結合
層と正孔層輸送層とを含んで構成されていてもよいし、
再結合層と電子輸送層とを含んで構成されていてもよ
い。また、陽極側から正孔輸送層、再結合層および電子
輸送層がこの順に含まれるように構成されていてもよ
い。また、さらに、再結合層への電荷の注入効率を向上
させるために、陽極と正孔輸送層との間に正孔注入層を
介在させてもよいし、同様の目的で陰極と電子輸送層と
の間に電子注入層を介在させてもよい。
Further, the organic layer preferably includes a recombination layer for recombining electrons and holes. In order to improve the efficiency of charge injection into the recombination layer, the organic layer may be configured to include a recombination layer and a hole layer transport layer,
It may be configured to include a recombination layer and an electron transport layer. Further, the hole transport layer, the recombination layer, and the electron transport layer may be included in this order from the anode side. In addition, a hole injection layer may be interposed between the anode and the hole transport layer in order to improve the efficiency of charge injection into the recombination layer, or the cathode and the electron transport layer may be used for the same purpose. And an electron injection layer may be interposed therebetween.

【0043】また、陽極は通常、基板上に設ける。この
基板は、典型的には透明基板で構成する。例えばガラス
基板で構成することができる。
The anode is usually provided on a substrate. This substrate typically comprises a transparent substrate. For example, it can be composed of a glass substrate.

【0044】陽極には、EL発光を透過し、かつ仕事関
数の大きな(概ね4.0eV以上)金属や電気伝導材料
が用いられる。一般には、酸化インジウムスズ(IT
O)が用いられる。
For the anode, a metal or an electrically conductive material that transmits EL light emission and has a large work function (about 4.0 eV or more) is used. Generally, indium tin oxide (IT
O) is used.

【0045】また、陰極には、例えば、マグネシウム、
またはマグネシウムと銀との合金、またはアルミニウム
とリチウムとの合金が用いられる。
In addition, for example, magnesium,
Alternatively, an alloy of magnesium and silver or an alloy of aluminum and lithium is used.

【0046】再結合層は、従来から発光層の材料として
用いられているオキサジアゾール誘導体(PBD)等が
用いられる。
For the recombination layer, an oxadiazole derivative (PBD) or the like conventionally used as a material for the light emitting layer is used.

【0047】これら、陽極および陰極のそれぞれの層の
厚さは設計に応じた好適な値とする。
The thickness of each of the anode and cathode layers is set to a suitable value according to the design.

【0048】また、陽極と再結合層との間に設ける正孔
輸送層19は、例えば、N,N’−ジフェニル−N,
N’−(3−メチルフェニル)−1,1’−ビフェニル
−4,4’−ジアミン(以下、TPD)や、N,N’−
ジフェニル−N,N’−(1−ナフチル)−1,1’−
ビフェニル−4,4’−ジアミン(以下、NPD)等の
ジアミン誘導体や、トリフェニルアミン系、トリフェニ
ルメタン系、ピラゾリン系、ヒドラゾン系、若しくはア
モルファスシリコン系の材料などの有機材料若しくは無
機材料で構成される。
The hole transport layer 19 provided between the anode and the recombination layer is made of, for example, N, N'-diphenyl-N,
N ′-(3-methylphenyl) -1,1′-biphenyl-4,4′-diamine (hereinafter, TPD), N, N′-
Diphenyl-N, N '-(1-naphthyl) -1,1'-
It is composed of a diamine derivative such as biphenyl-4,4'-diamine (hereinafter referred to as NPD) or an organic or inorganic material such as a triphenylamine-based, triphenylmethane-based, pyrazoline-based, hydrazone-based, or amorphous silicon-based material. Is done.

【0049】また、陰極と再結合層との間に設ける電子
輸送層には、例えば、トリス(8−ヒドロキシキノリノ
ール)アルミニウム(以下、Alqと称する。)等のキ
ノリノール錯体やポルフィリン系錯体等の金属錯体や、
オキサジアゾール誘導体、シクロペンタジエン誘導体、
ペリレン誘導体等を用いることができる。
The electron transport layer provided between the cathode and the recombination layer may be formed of a metal such as a quinolinol complex such as tris (8-hydroxyquinolinol) aluminum (hereinafter referred to as Alq) or a porphyrin complex. Complexes,
Oxadiazole derivatives, cyclopentadiene derivatives,
A perylene derivative or the like can be used.

【0050】[0050]

【実施例】次に、実施例により、この発明の有機EL素
子について、さらに具体的に説明する。ただし、以下の
説明中の薬品等の使用量、処理温度、処理時間等の数値
的条件、使用薬品等は、この発明の範囲内の一例に過ぎ
ない。
EXAMPLES Next, the organic EL device of the present invention will be described more specifically with reference to examples. However, the amounts of chemicals used, numerical conditions such as processing temperature and processing time, and chemicals used in the following description are merely examples within the scope of the present invention.

【0051】<第1の実施例>第1の実施例では、図2
に示すような構造の有機EL素子を用いて、三重項励起
子が電荷注入再結合領域から拡散発光領域へ拡散移動し
て発光が生じることを確認する。
<First Embodiment> In the first embodiment, FIG.
Using an organic EL device having a structure as shown in FIG. 1, it is confirmed that triplet excitons diffuse from the charge injection / recombination region to the diffused light emitting region to emit light.

【0052】図2は、第1の実施例の有機EL素子の構
成を示す概略的な図で、断面の切り口で示してある。
FIG. 2 is a schematic diagram showing the structure of the organic EL device of the first embodiment, which is shown by a cross-section.

【0053】この例では、有機EL素子を次のようにし
て作製する。
In this example, an organic EL device is manufactured as follows.

【0054】まず、ガラス基板31に、ITOを電子ビ
ーム蒸着法を用いて200nmの厚さに成膜する。この
ITO膜のシート抵抗は10Ω/□(スクエア)であっ
た。次に、周知のホトリソグラフィおよびそれに続くエ
ッチング処理を行って、ITO膜を2mm幅のストライ
プ形状に加工して陽極15を形成する。その後、この陽
極15を形成したガラス基板31を、アセトンおよび2
−プロパノールを用いて洗浄および乾燥させて、有機膜
形成用の真空蒸着装置内へ移動させる。
First, a 200 nm-thick ITO film is formed on the glass substrate 31 by using an electron beam evaporation method. The sheet resistance of this ITO film was 10Ω / □ (square). Next, the well-known photolithography and subsequent etching are performed to process the ITO film into a stripe shape having a width of 2 mm to form the anode 15. Thereafter, the glass substrate 31 on which the anode 15 was formed was washed with acetone and 2
-Washing and drying with propanol and transfer into a vacuum deposition apparatus for organic film formation;

【0055】次に、陽極15上に有機層17を形成す
る。この例では、有機層17を正孔輸送層33と再結合
層35と電子輸送層37とで構成する。
Next, an organic layer 17 is formed on the anode 15. In this example, the organic layer 17 includes a hole transport layer 33, a recombination layer 35, and an electron transport layer 37.

【0056】まず、陽極15上に正孔輸送層33を形成
する。
First, the hole transport layer 33 is formed on the anode 15.

【0057】この例では、正孔輸送層33の材料として
N,N’−ジフェニル−N,N’−ビス(3−メチルフ
ェニル)1,1’−ビフェニル−4,4’−ジアミン
(以下、TPDと称する。)を用いる。真空蒸着装置内
のるつぼへ、TPDを入れて、るつぼを抵抗線加熱す
る。この例では蒸着速度が0.3nm/秒になるように
るつぼの温度を制御する。陽極15を含む基板31上に
所望の有機層17の形状に対応するコンタクトマスクを
設けて、るつぼと基板31との間にあるシャッタを開け
て基板31上にTPDを蒸着させる。水晶振動子式膜厚
計の表示で40nmの厚さの正孔輸送層33が形成され
る。
In this example, N, N′-diphenyl-N, N′-bis (3-methylphenyl) 1,1′-biphenyl-4,4′-diamine (hereinafter, referred to as N) -N-diphenyl-N, N′-bis (3-methylphenyl) TPD) is used. The TPD is put into a crucible in a vacuum evaporation apparatus, and the crucible is heated by resistance wire. In this example, the temperature of the crucible is controlled so that the deposition rate becomes 0.3 nm / sec. A contact mask corresponding to a desired shape of the organic layer 17 is provided on the substrate 31 including the anode 15, and a shutter between the crucible and the substrate 31 is opened to deposit TPD on the substrate 31. The hole transport layer 33 having a thickness of 40 nm is formed on the display of the crystal resonator type film thickness meter.

【0058】次に、正孔輸送層33上に再結合層35を
形成する。
Next, a recombination layer 35 is formed on the hole transport layer 33.

【0059】この例では、再結合層35の材料として、
オキサジアゾール誘導体(以下、PBDと称する。)を
用いる。上述の正孔輸送層33と同様にコンタクトマス
クを用いて真空蒸着法によって30nmの厚さの再結合
層35を正孔輸送層33上に形成する。
In this example, as the material of the recombination layer 35,
An oxadiazole derivative (hereinafter, referred to as PBD) is used. The recombination layer 35 having a thickness of 30 nm is formed on the hole transport layer 33 by a vacuum deposition method using a contact mask similarly to the hole transport layer 33 described above.

【0060】続いて、再結合層35上に電子輸送層37
を形成する。
Subsequently, the electron transport layer 37 is formed on the recombination layer 35.
To form

【0061】この例では、電子輸送層37の材料とし
て、トリス(8−ヒドロキシキノリノール)アルミニウ
ム(Alqと称する。)を用いる。上述の正孔輸送層3
3および再結合層35と同様に、コンタクトマスクを用
いて真空蒸着法によって、0.2nm/秒の蒸着速度で
20nmの厚さの電子輸送層37を再結合層35上に形
成する。
In this example, tris (8-hydroxyquinolinol) aluminum (referred to as Alq) is used as the material of the electron transport layer 37. The above-described hole transport layer 3
Similarly to 3 and the recombination layer 35, an electron transport layer 37 having a thickness of 20 nm is formed on the recombination layer 35 at a deposition rate of 0.2 nm / sec by a vacuum deposition method using a contact mask.

【0062】この後、陽極15および有機層17が形成
された基板31を金属膜蒸着用の真空蒸着装置に移し
て、有機層17上に陰極19を形成する。
After that, the substrate 31 on which the anode 15 and the organic layer 17 are formed is transferred to a vacuum deposition apparatus for depositing a metal film, and a cathode 19 is formed on the organic layer 17.

【0063】この例では、陰極19の材料としてマグネ
シウムと銀との合金(Mg:Ag=10:1)を用い
る。コンタクトマスクを用いて真空蒸着法によって10
0nmの厚さの陰極19を電子輸送層37上に形成す
る。この陰極19を上から見たときの平面形状は、電子
輸送層37とほとんど同じ形状となるようにする。ただ
し、電子輸送層37以外の部分と陰極19とが接触しな
いように、陰極19の平面形状は電子輸送層37よりも
大きくなることはないようにする。電子輸送層37の縁
37aと、対応する陰極19の縁19aとはできるだけ
近づくように形成し、この例では電子輸送層の縁37a
と陰極の縁19aとの距離が2μm以下になるようにコ
ンタクトマスクの位置を調整して形成する。
In this example, an alloy of magnesium and silver (Mg: Ag = 10: 1) is used as the material of the cathode 19. 10 by vacuum evaporation using a contact mask
The cathode 19 having a thickness of 0 nm is formed on the electron transport layer 37. The planar shape of the cathode 19 when viewed from above is substantially the same as that of the electron transport layer 37. However, the planar shape of the cathode 19 should not be larger than that of the electron transport layer 37 so that portions other than the electron transport layer 37 do not contact the cathode 19. The edge 37a of the electron transport layer 37 and the corresponding edge 19a of the cathode 19 are formed as close as possible. In this example, the edge 37a of the electron transport layer 37 is formed.
The position of the contact mask is adjusted so that the distance between the contact mask and the edge 19a of the cathode is 2 μm or less.

【0064】その後、陽極15、有機層17および陰極
19が形成された基板31を有機膜蒸着用の真空蒸着装
置に移して、陰極19上を含む基板31の上側全面に拡
散発光領域13を形成する。
Thereafter, the substrate 31 on which the anode 15, the organic layer 17 and the cathode 19 are formed is transferred to a vacuum deposition apparatus for depositing an organic film, and a diffused light emitting region 13 is formed on the entire upper surface of the substrate 31 including on the cathode 19. I do.

【0065】この例では、拡散発光領域13はホスト材
料と発光センタとなる希土類錯体とで構成されている。
ここでは、希土類錯体を下記(1)式に示すユーロピウ
ム(Eu)錯体(以下、Eu(DBM)3 Phenと称
する。)とし、ホスト材料を下記(2)式で示すガドリ
ニウム(Gd)錯体(以下、Gd(DBM)3 Phen
と称する。)とする。このGd(DBM)3 Phenは
Eu(DBM)3 Phenと同等の三重項準位を有して
いて、非発光性の材料である。
In this example, the diffused light emitting region 13 is composed of a host material and a rare earth complex serving as a light emitting center.
Here, the rare earth complex is a europium (Eu) complex represented by the following formula (1) (hereinafter referred to as Eu (DBM) 3 Phen), and the host material is a gadolinium (Gd) complex represented by the following formula (2) (hereinafter referred to as Eu). , Gd (DBM) 3 Phen
Called. ). This Gd (DBM) 3 Phen has a triplet level equivalent to Eu (DBM) 3 Phen and is a non-light emitting material.

【0066】[0066]

【化1】 Embedded image

【0067】Eu(DBM)3 PhenとGd(DB
M)3 Phenとを真空蒸着装置内の別々のるつぼに入
れて、るつぼを抵抗線加熱する。ここでは、Eu(DB
M)3PhenとGd(DBM)3 Phenとの蒸着速
度の比が1:10になるように、それぞれのるつぼの温
度を制御する。上記蒸着速度の比が1:10(Eu(D
BM)3 Phen:Gd(DBM)3 Phen)で一定
になったことを確認して、基板31とるつぼとの間にあ
るシャッタを開けて、基板31の上側に拡散発光領域1
3の材料を蒸着する。水晶振動子式膜厚計の表示で10
μmの厚さのEu(DBM)3 PhenとGd(DB
M)3 Phenとの共蒸着膜である拡散発光領域13が
形成される。この拡散発光領域13内においては、Gd
(DBM)3PhenにEu(DBM)3 Phenが約
10%均一に分散している。これにより、第1の実施例
の有機EL素子が得られる(図2))。
Eu (DBM) 3 Phen and Gd (DB
M) 3 Phen and a separate crucible in a vacuum evaporation apparatus, and heat the crucible by resistance wire. Here, Eu (DB
M) 3 Phen and Gd (DBM) 3 ratio of deposition rate of the Phen is so 1:10, to control the temperature of each crucible. When the ratio of the deposition rates is 1:10 (Eu (D
BM) 3 Phen: After confirming that it was constant at Gd (DBM) 3 Phen), the shutter between the substrate 31 and the crucible was opened, and the diffused light emitting region 1 was placed above the substrate 31.
3 material is deposited. 10 on the crystal oscillator type thickness gauge display
μm thick Eu (DBM) 3 Phen and Gd (DB
M) A diffused light emitting region 13 which is a co-deposited film with 3 Phen is formed. In the diffuse light emitting region 13, Gd
(DBM) 3 Phen to Eu (DBM) 3 Phen is uniformly dispersed about 10%. Thus, the organic EL device of the first embodiment is obtained (FIG. 2).

【0068】この素子に対して、陽極15がプラスおよ
び陰極19がマイナスとなるように直流電圧を印加した
ところ、青緑色発光および赤色発光の2色の発光が見ら
れた。青緑色発光は、両電極(陽極15および陰極1
9)で挟まれている領域、すなわち電荷注入再結合領域
11で生じていて、赤色発光は、電荷注入再結合領域1
1の周囲、すなわち有機層17の縁から拡散発光領域1
3に広がるように生じている。発光は有機層17の縁か
ら離れるに従って弱い発光となっているが、この縁から
数μm離れた領域にわたって生じている。赤色発光が生
じている拡散発光領域13は電界のかかっていない領域
である。よって、電気的に中性な励起子が有機層17か
ら拡散発光領域13のあらゆる方向へ広がるため電荷注
入再結合領域11を取り囲むような発光が得られるので
ある。
When a DC voltage was applied to the device so that the anode 15 was positive and the cathode 19 was negative, emission of two colors of blue-green light and red light was observed. Blue-green light is emitted from both electrodes (anode 15 and cathode 1).
9), that is, in the charge injection / recombination region 11, the red light emission is generated in the charge injection / recombination region 1.
1 from the edge of the organic layer 17
It occurs to spread to three. Light emission becomes weaker as the distance from the edge of the organic layer 17 increases, but occurs over a region several μm away from the edge. The diffuse light emitting region 13 where red light emission occurs is a region where no electric field is applied. Therefore, since the electrically neutral excitons spread from the organic layer 17 in all directions of the diffused light emitting region 13, light emission surrounding the charge injection / recombination region 11 can be obtained.

【0069】また、青緑色発光はオキサジアゾールの励
起一重項から基底状態への遷移に基づく発光である。そ
して、赤色発光は、電荷の再結合によって生じる三重項
励起子が拡散発光領域13に拡散移動して、Eu(DB
M)3 Phenと衝突し、そのエネルギーがEu(DB
M)3 Phenのβ−ジケトンを有する配位子の三重項
準位へと伝播されて、Euイオンの特有の赤色発光とし
て得られたということが推測される。
The blue-green light emission is light emission based on the transition from the excited singlet of oxadiazole to the ground state. Then, in red emission, triplet excitons generated by recombination of electric charges diffuse and move to the diffused light emitting region 13, and Eu (DB)
M) 3 Phen collides and its energy is Eu (DB)
It is speculated that M) 3 Phen was propagated to the triplet level of the ligand having the β-diketone and was obtained as a characteristic red emission of Eu ions.

【0070】これにより、三重項励起子が電荷注入再結
合領域11から拡散発光領域13へ拡散移動して発光が
生じるということが確認された。
Thus, it was confirmed that the triplet exciton diffused and moved from the charge injection / recombination region 11 to the diffused light emitting region 13 to emit light.

【0071】<第2の実施例>電荷注入再結合領域と拡
散発光領域とを具えたこの発明の有機EL素子におい
て、より発光効率を向上させるためには、電荷注入再結
合領域のどの位置からも拡散発光領域へ1μm以下の距
離で三重項励起子が到達できるような構造である必要が
ある。また、拡散発光領域は、電荷注入再結合領域から
数μm以上離れた領域にまでわたるような大きさに形成
する必要がある。これは、電荷注入再結合領域で発生す
る三重項励起子が、10μm程度拡散移動するためであ
る。
<Second Embodiment> In the organic EL device according to the present invention having the charge injection / recombination region and the diffused light emitting region, in order to further improve the luminous efficiency, the position of the charge injection / recombination region from Also, the structure must be such that triplet excitons can reach the diffused light emitting region at a distance of 1 μm or less. Further, the diffused light emitting region needs to be formed to have a size extending to a region separated from the charge injection / recombination region by several μm or more. This is because the triplet exciton generated in the charge injection / recombination region diffuses and moves by about 10 μm.

【0072】そこで、第2の実施例として、図3および
図4を参照して、上述したような構造の電荷注入再結合
領域および拡散発光領域を有する有機EL素子の製造方
法の一例につき説明する。
Therefore, as a second embodiment, an example of a method of manufacturing an organic EL device having a charge injection / recombination region and a diffused light emitting region having the above-described structure will be described with reference to FIGS. .

【0073】図3は、この実施例の有機EL素子の概略
的な製造工程図であり、断面の切り口で示してある。図
4は、この実施例の有機EL素子の陰極を上から見た平
面図である。
FIG. 3 is a schematic manufacturing process diagram of the organic EL device of this embodiment, which is shown by a cross-section. FIG. 4 is a plan view of the cathode of the organic EL element of this embodiment as viewed from above.

【0074】ここでは、第1の実施例と相違する点につ
き説明し、第1の実施例と同様の点についてはその詳細
な説明を省略する。
Here, only points different from the first embodiment will be described, and detailed description of the same points as the first embodiment will be omitted.

【0075】第2の実施例の有機EL素子は以下のよう
にして作成される。
The organic EL device according to the second embodiment is manufactured as follows.

【0076】まず、電荷注入再結合領域11を形成す
る。電荷注入再結合領域11は陽極15、有機層17お
よび陰極19を具えている。
First, the charge injection / recombination region 11 is formed. The charge injection / recombination region 11 includes an anode 15, an organic layer 17 and a cathode 19.

【0077】ここでは、第1の実施例と同様にして、ガ
ラス基板31上にITOからなる陽極15を形成する。
Here, the anode 15 made of ITO is formed on the glass substrate 31 in the same manner as in the first embodiment.

【0078】次に陽極15上へ有機層17を形成する。
この例では、有機層17を正孔輸送層33、再結合層3
5および電子輸送層37で以て構成する。
Next, an organic layer 17 is formed on the anode 15.
In this example, the organic layer 17 is composed of the hole transport layer 33 and the recombination layer 3.
5 and the electron transport layer 37.

【0079】真空蒸着法を用いて、陽極15を含むガラ
ス基板31上の全面にわたり、正孔輸送層33として、
TPDを40nmの厚さに形成する。このとき、真空蒸
着装置内のるつぼにTPDを入れて、るつぼを抵抗線加
熱する。TPDの蒸着速度が0.3nm/秒となるよう
にるつぼの温度を制御して蒸着させる。続いて、正孔輸
送層33上に再結合層35を形成する。再結合層35
は、PBDとEu(DBM)3 Phenとの共蒸着層と
する。ここでは、Eu(DBM)3 PhenとPBDと
の蒸着速度の比が1:3になるようにして正孔輸送層3
3上に真空蒸着させて20nmの厚さの再結合層35が
形成される。次に、再結合層35上に電子輸送層37を
形成する。この例では、電子輸送層37の材料としてA
lqを用いる。真空蒸着法を用いて、0.2nm/秒の
蒸着速度で20nmの厚さの電子輸送層37を再結合層
35上に形成する。
The hole transport layer 33 is formed on the entire surface of the glass substrate 31 including the anode 15 by using a vacuum evaporation method.
TPD is formed to a thickness of 40 nm. At this time, the TPD is placed in a crucible in the vacuum evaporation apparatus, and the crucible is heated by resistance wire. The temperature of the crucible is controlled so that the vapor deposition rate of TPD becomes 0.3 nm / sec. Subsequently, a recombination layer 35 is formed on the hole transport layer 33. Recombination layer 35
Is a co-deposited layer of PBD and Eu (DBM) 3 Phen. Here, the hole transport layer 3 is set such that the ratio of the deposition rates of Eu (DBM) 3 Phen and PBD is 1: 3.
A recombination layer 35 having a thickness of 20 nm is formed on the substrate 3 by vacuum deposition. Next, an electron transport layer 37 is formed on the recombination layer 35. In this example, the material of the electron transport layer 37 is A
Use lq. An electron transport layer 37 having a thickness of 20 nm is formed on the recombination layer 35 at a deposition rate of 0.2 nm / sec by using a vacuum deposition method.

【0080】この後、陽極15および有機層17が形成
された基板31を金属膜蒸着用の真空蒸着装置に移し
て、有機層17上に陰極19を形成する。
Thereafter, the substrate 31 on which the anode 15 and the organic layer 17 are formed is transferred to a vacuum evaporation apparatus for metal film evaporation, and a cathode 19 is formed on the organic layer 17.

【0081】この例では、陰極19の材料としてマグネ
シウムを用いる。真空蒸着法によって100nmの厚さ
の陰極19を電子輸送層37上に形成する。
In this example, magnesium is used as the material of the cathode 19. The cathode 19 having a thickness of 100 nm is formed on the electron transport layer 37 by a vacuum deposition method.

【0082】この陰極19の上面に真空蒸着法でSiO
2 膜41を0.1nmの厚さに形成する。この膜厚は水
晶振動子式膜厚計で測定しているが、この膜厚計で測定
される0.1nmの厚さのSiO2 膜41は多数の孔4
1aが形成された網目状の膜となっている。そしてこの
孔41aからは陰極19が露出している(図3
(A))。
On the upper surface of the cathode 19, SiO
The two films 41 are formed to a thickness of 0.1 nm. This film thickness is measured by a quartz oscillator film thickness meter, and the SiO 2 film 41 having a thickness of 0.1 nm measured by this film thickness meter has a large number of holes 4.
It is a mesh-like film on which 1a is formed. The cathode 19 is exposed from the hole 41a (FIG. 3).
(A)).

【0083】次に、陽極15、有機層17、陰極19お
よびSiO2 膜41が形成された基板31をマグネトロ
ンスパッタ装置内に入れて、アルゴンイオンによってス
パッタリングを行う。スパッタ条件は、ガス圧を5ミリ
Torrとし、スパッタパワーを100Wとする。この
スパッタリングを行うと、陰極19上に設けられたSi
2 膜41はマスクとして働き、SiO2 膜の孔41a
から露出している陰極19がエッチングされていく。エ
ッチングの深さは、陰極19を貫通する孔部43が形成
され、この孔部43から有機層17が露出するぐらいの
深さであればよい。好ましくは、陰極19の下の有機層
17まで除去されて再結合層35の断面35aが孔部4
3から露出する程度の深さにエッチングされるのがよ
い。この例では、孔部43から陽極15が露出する程度
にまで深くしてある(図3(B))。
Next, the substrate 31 on which the anode 15, the organic layer 17, the cathode 19, and the SiO 2 film 41 are formed is put in a magnetron sputtering apparatus, and sputtering is performed by argon ions. The sputtering conditions are such that the gas pressure is 5 milliTorr and the sputtering power is 100W. When this sputtering is performed, the Si provided on the cathode 19
The O 2 film 41 functions as a mask, and the holes 41a of the SiO 2 film
The cathode 19 exposed from is etched. The etching depth may be such that a hole 43 penetrating the cathode 19 is formed and the organic layer 17 is exposed from the hole 43. Preferably, the cross section 35a of the recombination layer 35 is removed until the organic layer 17 under the cathode 19 is removed.
3 is preferably etched to a depth such that it is exposed. In this example, the anode 15 is deep enough to expose the anode 15 from the hole 43 (FIG. 3B).

【0084】ここで、図4を参照する。図4に、スパッ
タリングを行った後の陰極の状態を示す。除去された部
分19xの平面的な幅の平均値はおよそ10μmであ
り、残存した部分19yの平面的な幅の平均値はおよそ
0.5μmであった。
Here, reference is made to FIG. FIG. 4 shows a state of the cathode after the sputtering. The average value of the planar width of the removed portion 19x was approximately 10 μm, and the average value of the planar width of the remaining portion 19y was approximately 0.5 μm.

【0085】また、陰極はスパッタリングによって切断
されてはならない。残存した部分19yは網目状の構造
を有していて、電気的につながっている(図4)。
The cathode must not be cut by sputtering. The remaining portion 19y has a mesh-like structure and is electrically connected (FIG. 4).

【0086】その後、陽極15、有機層17および陰極
19が形成された基板31を有機膜蒸着用の真空蒸着装
置に移して、陰極19上および孔部43の中を含む基板
31の上側全面に拡散発光領域13を形成する。
Thereafter, the substrate 31 on which the anode 15, the organic layer 17 and the cathode 19 are formed is transferred to a vacuum deposition apparatus for depositing an organic film. The diffusion light emitting region 13 is formed.

【0087】この例では、第1の実施例と同様に、拡散
発光領域13をEu(DBM)3 PhenとGd(DB
M)3 Phenとの共蒸着膜で構成する。真空蒸着法に
より、Eu(DBM)3 PhenとGd(DBM)3
henとの蒸着速度の比を1:10にして、この共蒸着
膜13を10μmの厚さに形成する(図3(C))。
In this example, as in the first embodiment, the diffused light emitting region 13 is formed by Eu (DBM) 3 Phen and Gd (DB
M) It is composed of a co-deposited film with 3 Phen. Eu (DBM) 3 Phen and Gd (DBM) 3 P
The co-deposition film 13 is formed to a thickness of 10 μm with the ratio of the deposition rate to hen being 1:10 (FIG. 3C).

【0088】これにより第2の実施例の有機EL素子が
得られる。この素子全体を上から見た平面の大きさは2
mm×2mmとする。
Thus, the organic EL device of the second embodiment is obtained. The size of the plane of this element as viewed from above is 2
mm × 2 mm.

【0089】この素子に対して、陽極15がプラスおよ
び陰極19yがマイナスとなるように直流電圧を印加し
たところ、印加電圧が6Vのときに発光が始まり、20
Vの電圧を印加したときに最高輝度が得られた。また、
発光は素子の全面から波長615nmにピークを有する
赤色の発光であった。
When a DC voltage was applied to the device so that the anode 15 became positive and the cathode 19y became negative, light emission started when the applied voltage was 6 V, and
The highest luminance was obtained when a voltage of V was applied. Also,
Light emission was red light having a peak at a wavelength of 615 nm from the entire surface of the device.

【0090】この発明の有機EL素子において、電荷注
入再結合領域11は陰極19yと有機層17と陽極15
とを具えている。すなわち、陰極19yと陽極15との
間に電圧を印加して電界が生じる領域である。第2の実
施例の有機EL素子の電荷注入再結合領域11は、網目
形状に残存している陰極19yとこの陰極19yの下に
位置する有機層17および陽極15となる。残存してい
る陰極の部分19yの幅は上述したように0.5μm程
度と非常に狭い。このため、三重項励起子は、電荷注入
再結合領域11のどの位置からも、1μm以下の距離を
移動するだけで拡散発光領域13へ到達することができ
る。
In the organic EL device of the present invention, the charge injection / recombination region 11 includes the cathode 19y, the organic layer 17 and the anode 15
With That is, it is a region where an electric field is generated by applying a voltage between the cathode 19y and the anode 15. The charge injection / recombination region 11 of the organic EL device of the second embodiment is a cathode 19y remaining in a mesh shape, and an organic layer 17 and an anode 15 located below the cathode 19y. The width of the remaining cathode portion 19y is as narrow as about 0.5 μm as described above. Therefore, the triplet exciton can reach the diffused light emitting region 13 only by moving a distance of 1 μm or less from any position of the charge injection / recombination region 11.

【0091】よって、三重項励起子が電荷注入再結合領
域11内で緩和してしまい、基底状態に戻ってしまうお
それはない。従って、拡散発光領域13へ移動する三重
項励起子の数が増え、その結果発光センタと衝突する三
重項励起子が増えるために発光効率を向上させることが
できる。
Therefore, there is no possibility that the triplet exciton relaxes in the charge injection / recombination region 11 and returns to the ground state. Therefore, the number of triplet excitons moving to the diffusion light emitting region 13 increases, and as a result, triplet excitons colliding with the light emission center increase, so that the luminous efficiency can be improved.

【0092】また、拡散発光領域13は素子の全面にわ
たって形成されていて、10μmと十分な厚さを有して
いる。このため、発光センタである希土類錯体を所望の
数だけこの領域13内に含ませることができる。また、
十分な大きさを有する領域13であるため、発光センタ
が高密度に含有されることもなく、拡散移動してくる三
重項励起子の拡散領域も十分にとることができる。この
ため、高輝度発光を図るために素子への注入電荷密度を
増大させても、発光センタ1分子あたりの発光時間間隔
は従来よりも長くすることができる。よって、この発光
時間間隔が発光寿命より短くなることはなくなるため発
光効率を向上させることができる。
The diffusion light emitting region 13 is formed over the entire surface of the device, and has a sufficient thickness of 10 μm. Therefore, a desired number of rare earth complexes, which are light emission centers, can be included in this region 13. Also,
Since the region 13 has a sufficient size, the light emitting center is not contained at a high density, and the diffusion region of the triplet exciton which diffuses and moves can be sufficiently obtained. For this reason, even if the density of charge injected into the element is increased to achieve high-luminance light emission, the light emission time interval per molecule of the light emission center can be made longer than before. Therefore, the light emission time interval does not become shorter than the light emission lifetime, so that the light emission efficiency can be improved.

【0093】また、素子の全面が赤色発光しているの
は、電荷注入再結合領域11を構成する成分にEu(D
BM)3 Phenが含まれているために、このEu錯体
も発光センタとなって電荷注入再結合領域11からもE
uイオンからの発光が生じたためである。
The red light emission from the entire surface of the element is due to the fact that the components constituting the charge injection / recombination region 11 are Eu (D
Since BM) 3 Phen is contained, this Eu complex also functions as a light emission center, and E
This is because light emission from u ions occurred.

【0094】また、図4に示されているような陰極19
yの構造を形成するには、スパッタ法に限らず、レーザ
ーを膜状の陰極表面に照射して、そのエネルギーで陰極
を部分的に除去するレーザーアブレーション法を用いて
もよい。
Further, the cathode 19 as shown in FIG.
In order to form the structure of y, not only the sputtering method but also a laser ablation method of irradiating a film-shaped cathode surface with a laser and partially removing the cathode with its energy may be used.

【0095】<第3の実施例>第3の実施例として、図
5を参照して、第2の実施例で説明したような、電荷注
入再結合領域のどの位置からも拡散発光領域へ1μm以
下の距離で三重項励起子が到達できるような電荷注入再
結合領域および、発光センタを所望の数だけ含有でき、
かつ三重項励起子の拡散領域を十分確保できる拡散発光
領域を有する有機EL素子の製造方法であって、第2の
実施例とは異なる方法につき説明する。
<Third Embodiment> As a third embodiment, referring to FIG. 5, 1 μm from the charge injection / recombination region to the diffused light emitting region from any position as described in the second embodiment. Charge injection and recombination regions such that triplet excitons can reach at the following distances, and can contain a desired number of emission centers,
A method of manufacturing an organic EL device having a diffused light emitting region capable of sufficiently securing a triplet exciton diffusion region, which is different from the second embodiment, will be described.

【0096】図5は、第3の実施例の有機EL素子の製
造方法の説明に供する図であり、断面の切り口を概略的
に示してある。
FIG. 5 is a view for explaining a method of manufacturing an organic EL device according to the third embodiment, and schematically shows a cross-section.

【0097】以下、第2の実施例と相違する点につき説
明し、同様の点についてはその詳細な説明を省略する。
Hereinafter, points different from the second embodiment will be described, and detailed description of the same points will be omitted.

【0098】第3の実施例の有機EL素子は以下のよう
にして作製される。
The organic EL device according to the third embodiment is manufactured as follows.

【0099】まず、第2の実施例と同様にしてガラス基
板31上に陽極15を形成した後、真空蒸着法を用いて
有機層17を形成する。この例の有機層17は第2の実
施例と同様に正孔輸送層33、再結合層35および電子
輸送層37を含んでいる。陽極15上に正孔輸送層33
としてTPDを40nmの厚さに形成し、その後正孔輸
送層33上にPBDとEu(DBM)3 Phenとの共
蒸着膜の層を20nmの厚さに形成する。この層を再結
合層35とする。続いて、再結合層35上に電子輸送層
37としてAlqを20nmの厚さに形成する。次に、
第2の実施例と同様にして、真空蒸着法を用いてマグネ
シウム膜を電子輸送層37上へ100nmの厚さに蒸着
させる。
First, the anode 15 is formed on the glass substrate 31 in the same manner as in the second embodiment, and then the organic layer 17 is formed by using a vacuum deposition method. The organic layer 17 of this example includes a hole transport layer 33, a recombination layer 35, and an electron transport layer 37 as in the second embodiment. The hole transport layer 33 on the anode 15
Then, a TPD is formed to a thickness of 40 nm, and then a layer of a co-deposited film of PBD and Eu (DBM) 3 Phen is formed on the hole transport layer 33 to a thickness of 20 nm. This layer is referred to as a recombination layer 35. Subsequently, Alq is formed on the recombination layer 35 as the electron transport layer 37 to a thickness of 20 nm. next,
As in the second embodiment, a magnesium film is deposited on the electron transport layer 37 to a thickness of 100 nm by using a vacuum deposition method.

【0100】その後、この実施例では、エポキシ系の樹
脂からなる接着樹脂を染み込ませた繊維体51を用意す
る。この例では、エポキシ系樹脂として、例えば、アラ
ルダイトAR−R30(商品名:昭和高分子社製)を用
いる。また、繊維体として、例えばベンコット(商品
名:旭化成工業社製)を用いる。
Thereafter, in this embodiment, a fibrous body 51 impregnated with an adhesive resin made of an epoxy resin is prepared. In this example, for example, Araldite AR-R30 (trade name, manufactured by Showa Polymer Co., Ltd.) is used as the epoxy resin. Further, as the fibrous body, for example, Bencott (trade name: manufactured by Asahi Kasei Corporation) is used.

【0101】そして、このアラルダイトAR−R30を
染み込ませた繊維体(ベンコット)51を、上記マグネ
シウム膜の上面に軽く接触させ、数秒後に、繊維体51
を引き剥がす(図5)。
Then, a fibrous body (Bencott) 51 impregnated with the Araldite AR-R30 is lightly brought into contact with the upper surface of the magnesium film.
Is peeled off (FIG. 5).

【0102】これにより、マグネシウム膜および有機層
17が部分的に除去されてマグネシウム膜の表面には孔
部53が多数形成される。そして、残存するマグネシウ
ム膜49yが陰極となり、この陰極49yと、陰極49
yの下に位置する有機層17および陽極15によって、
この実施例の電荷注入再結合領域11が構成される。
As a result, the magnesium film and the organic layer 17 are partially removed, and a large number of holes 53 are formed on the surface of the magnesium film. Then, the remaining magnesium film 49y serves as a cathode.
By the organic layer 17 and the anode 15 located below y
The charge injection / recombination region 11 of this embodiment is configured.

【0103】この後、第2の実施例と同様にして、陰極
49y上および孔部53の中を含む基板31の上側全面
に拡散発光領域13を形成する。真空蒸着法を用いてE
u(DBM)3 PhenとGd(DBM)3 Phenと
の共蒸着膜13を10μmの厚さに形成する。
Thereafter, in the same manner as in the second embodiment, the diffused light emitting region 13 is formed on the entire surface of the substrate 31 including the cathode 49y and the inside of the hole 53. E using a vacuum deposition method
A co-deposited film 13 of u (DBM) 3 Phen and Gd (DBM) 3 Phen is formed to a thickness of 10 μm.

【0104】これにより、第3の実施例の有機EL素子
が得られる。この素子全体を上から見た平面の大きさは
2mm×2mmである。
Thus, the organic EL device of the third embodiment is obtained. The size of a plane of the entire element viewed from above is 2 mm × 2 mm.

【0105】この素子に対して直流電圧を印加したとこ
ろ、素子の全面から赤色発光が得られる。
When a DC voltage is applied to this device, red light emission is obtained from the entire surface of the device.

【0106】上述したように、接着樹脂を染み込ませた
繊維体51をマグネシウム膜に接触させて引き剥がすこ
とによって、多数の孔部53を有する網目状の陰極49
yが形成される。このとき、繊維体51中の繊維がより
密にマグネシウム膜と接触していれば、繊維体51を剥
離した後に残存するマグネシウム膜の部分49yの幅を
狭くすることができる。これにより、三重項励起子は、
電荷注入再結合領域11のどの位置からも、短い距離を
移動するだけで拡散発光領域13へ到達することができ
る。
As described above, the fibrous body 51 impregnated with the adhesive resin is brought into contact with the magnesium film and peeled off to form a mesh-like cathode 49 having a large number of holes 53.
y is formed. At this time, if the fibers in the fibrous body 51 are more densely in contact with the magnesium film, the width of the portion 49y of the magnesium film remaining after the fibrous body 51 is separated can be reduced. Thus, the triplet exciton becomes
From any position of the charge injection / recombination region 11, the diffusion light emission region 13 can be reached only by moving a short distance.

【0107】従って、第2の実施例と同様の効果が得ら
れる。
Therefore, the same effects as in the second embodiment can be obtained.

【0108】また、陽極上に有機層および膜状の陰極を
形成した後、この構造体をサンドブラスト装置内に入れ
て、サンドブラストを行うことによっても、多数の孔部
を有する網目状の陰極を形成することができる。
Further, after forming an organic layer and a film-like cathode on the anode, the structure is put in a sandblasting apparatus and sandblasting is performed to form a mesh-like cathode having a large number of holes. can do.

【0109】[0109]

【発明の効果】上述した説明からも明らかなように、こ
の発明の有機EL素子は、電荷注入再結合領域と、この
電荷注入再結合領域に接している拡散発光領域とを具え
ている。
As is clear from the above description, the organic EL device of the present invention has a charge injection / recombination region and a diffused light emitting region in contact with the charge injection / recombination region.

【0110】これにより、電荷注入再結合領域は、電荷
が注入されて、電荷の再結合が起こり、三重項励起子が
発生する領域となる。また、拡散発光領域は、電荷注入
再結合領域から拡散移動してくる三重項励起子が発光セ
ンタにエネルギーを移動させて発光が生じる領域とな
る。このように励起子を発生させる領域と発光を生じさ
せる領域とを分離することができる。このため、発光を
生じさせる領域内に発光センタを適当な密度で、かつ所
望の数だけ存在させることができる。また、三重項励起
子の拡散移動距離を十分にとることができる。これによ
り、注入電荷密度を増大させても、ひとつの発光センタ
当たりの励起子の数はそれほど変わらない。このため、
注入電荷密度を増大させても、ひとつの発光センタあた
りの発光時間間隔が発光寿命よりも短くなるおそれはな
くなる。よって、発光の飽和現象を回避することがで
き、発光効率の向上と注入電荷密度の増大に応じた高輝
度発光を図ることができる。
Thus, the charge injection / recombination region becomes a region where charges are injected and recombination of charges occurs to generate triplet excitons. The diffused light emitting region is a region in which triplet excitons diffused and moved from the charge injection / recombination region transfer energy to the light emitting center to emit light. In this manner, a region where excitons are generated and a region where light emission is generated can be separated. Therefore, a desired number of light-emitting centers can be present at an appropriate density in a region where light is emitted. Further, the diffusion movement distance of the triplet exciton can be sufficiently secured. As a result, even if the injected charge density is increased, the number of excitons per light emission center does not change much. For this reason,
Even if the injected charge density is increased, there is no possibility that the light emission time interval per one light emission center becomes shorter than the light emission lifetime. Therefore, the phenomenon of saturation of light emission can be avoided, and high-luminance light emission can be achieved in accordance with an increase in light emission efficiency and an increase in injected charge density.

【0111】また、陽極、有機層および陰極を含む電荷
注入再結合領域と、この電荷注入再結合領域に接してい
る拡散発光領域とを具えた有機EL素子を製造するにあ
たり、陽極、有機層および陰極をこの順に積層した後、
少なくとも陰極を部分的に除去して、残存する陰極部分
と、この陰極部分の下に位置する有機層部分および陽極
部分とで以て電荷注入再結合領域を形成する工程と、前
記除去によって露出する部分および電荷注入再結合領域
上に拡散発光層を形成する工程とを含んでいるのがよ
い。
In manufacturing an organic EL device including a charge injection / recombination region including an anode, an organic layer and a cathode, and a diffused light emitting region in contact with the charge injection / recombination region, After stacking the cathode in this order,
At least partially removing the cathode to form a charge-injecting recombination region with the remaining cathode portion, the organic layer portion and the anode portion located below the cathode portion, and exposed by the removal. Forming a diffused light emitting layer over the portion and the charge injection recombination region.

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

【図1】この発明の実施の形態の説明に供する、有機E
L素子の概略的な構成イメージ図である。
FIG. 1 is a diagram illustrating an organic E used for describing an embodiment of the present invention.
It is a schematic structure image figure of L element.

【図2】第1の実施例の説明に供する、有機EL素子の
概略的な構成図である。
FIG. 2 is a schematic configuration diagram of an organic EL element for describing a first embodiment.

【図3】(A)〜(C)は、第2の実施例の説明に供す
る、有機EL素子の概略的な製造工程図である。
FIGS. 3A to 3C are schematic manufacturing process diagrams of an organic EL device for explaining a second embodiment. FIGS.

【図4】第2の実施例の説明に供する、有機EL素子の
陰極の、上から見た平面図である。
FIG. 4 is a top plan view of a cathode of an organic EL element, which is used for describing a second embodiment.

【図5】第3の実施例の有機EL素子の製造方法の説明
に供する図である。
FIG. 5 is a diagram for explaining a method of manufacturing an organic EL device according to a third embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11:電荷注入再結合領域 13:拡散発光領域(共蒸着膜) 15:陽極 17:有機層 19:陰極 19a:陰極の縁 19x:除去された部分 19y:残存する部分(陰極) 21:ホスト材料 23:発光センタ(希土類錯体) 25:正孔 27:電子 29:励起子(三重項励起子) 31:基板(ガラス基板) 33:正孔輸送層 35:再結合層 35a:再結合層の断面 37:電子輸送層 37a:電子輸送層の縁 41:SiO2 膜 41a:孔 43,53:孔部 49y:残存するマグネシウム膜(陰極) 51:繊維体11: charge injection / recombination region 13: diffused light emitting region (co-deposited film) 15: anode 17: organic layer 19: cathode 19a: edge of cathode 19x: removed portion 19y: remaining portion (cathode) 21: host material 23: emission center (rare-earth complex) 25: hole 27: electron 29: exciton (triplet exciton) 31: substrate (glass substrate) 33: hole transport layer 35: recombination layer 35a: cross section of recombination layer 37: electron transport layer 37a: edge of electron transport layer 41: SiO 2 film 41a: hole 43, 53: hole 49y: remaining magnesium film (cathode) 51: fibrous body

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 電荷が注入され、かつ注入される電荷の
再結合により励起子を発生させる電荷注入再結合領域
と、 発光センタを含み、前記励起子が前記発光センタまで拡
散移動して、該発光センタへエネルギーを移動させるこ
とにより発光を生じさせる拡散発光領域とを具えてい
て、 前記拡散発光領域は前記電荷注入再結合領域に接して設
けられていることを特徴とする有機EL素子。
A charge injection / recombination region in which charge is injected and an exciton is generated by recombination of the injected charge; and a light emitting center, wherein the exciton diffuses and moves to the light emitting center. An organic EL device, comprising: a diffused light emitting region that emits light by transferring energy to a light emitting center, wherein the diffused light emitting region is provided in contact with the charge injection / recombination region.
【請求項2】 請求項1に記載の有機EL素子におい
て、 前記電荷注入再結合領域は、陽極、有機層および陰極を
具えていて、 前記拡散発光領域は、ホスト材料および前記発光センタ
としての希土類錯体を含んで構成してあることを特徴と
する有機EL素子。
2. The organic EL device according to claim 1, wherein the charge injection / recombination region includes an anode, an organic layer, and a cathode, and the diffusion light emitting region includes a host material and a rare earth as the light emitting center. An organic EL device comprising a complex.
【請求項3】 請求項2に記載の有機EL素子におい
て、 前記有機層を構成する材料分子は、前記ホスト材料の三
重項エネルギー準位以上の高さの三重項準位を有してい
て、かつ前記ホスト材料は、前記希土類錯体の三重項エ
ネルギー準位以上の高さの三重項準位を有していること
を特徴とする有機EL素子。
3. The organic EL device according to claim 2, wherein the material molecules forming the organic layer have a triplet level higher than a triplet energy level of the host material, An organic EL device, wherein the host material has a triplet level higher than a triplet energy level of the rare earth complex.
【請求項4】 請求項1に記載の有機EL素子におい
て、 前記電荷注入再結合領域は、三重項励起子が拡散する範
囲よりも狭い領域であることを特徴とする有機EL素
子。
4. The organic EL device according to claim 1, wherein the charge injection / recombination region is a region narrower than a range in which a triplet exciton is diffused.
【請求項5】 請求項1に記載の有機EL素子におい
て、 前記拡散発光領域は、三重項励起子が拡散する範囲より
も広い領域であることを特徴とする有機EL素子。
5. The organic EL device according to claim 1, wherein the diffused light emitting region is a region wider than a range in which a triplet exciton is diffused.
【請求項6】 請求項1〜5のいずれか一項に記載の有
機EL素子において、陽極上に有機層および陰極をこの
順に具え、 前記陰極上および前記陽極上面の全面を覆うように前記
拡散発光領域が設けられていることを特徴とする有機E
L素子。
6. The organic EL device according to claim 1, further comprising an organic layer and a cathode on the anode in this order, wherein the diffusion is performed so as to cover the entire surface of the cathode and the upper surface of the anode. Organic E characterized by having a light emitting region
L element.
【請求項7】 請求項6に記載の有機EL素子におい
て、 少なくとも、前記陰極には孔部が形成されていて、該孔
部を介して前記有機層と前記拡散発光領域とが接してい
ることを特徴とする有機EL素子。
7. The organic EL device according to claim 6, wherein a hole is formed at least in the cathode, and the organic layer and the diffused light emitting region are in contact with each other through the hole. An organic EL device comprising:
【請求項8】 陽極、有機層および陰極を含む電荷注入
再結合領域と、該電荷注入再結合領域に接している拡散
発光領域とを具えた有機EL素子を製造するにあたり、 前記陽極、有機層および陰極をこの順に積層する工程
と、 その後、少なくとも前記陰極を部分的に除去して、残存
する陰極部分と、当該陰極部分の下に位置する、有機層
部分および陽極部分とで以て、前記電荷注入再結合領域
を形成する工程と、 前記除去によって露出する部分および前記電荷注入再結
合領域上に前記拡散発光領域を形成する工程とを含むこ
とを特徴とする有機EL素子の製造方法。
8. When manufacturing an organic EL device having a charge injection / recombination region including an anode, an organic layer and a cathode, and a diffused light emitting region in contact with the charge injection / recombination region, the anode and the organic layer And a step of laminating the cathode in this order, and thereafter, at least partially removing the cathode, the remaining cathode portion, and the organic layer portion and the anode portion located under the cathode portion, A method for manufacturing an organic EL device, comprising: forming a charge injection / recombination region; and forming the diffused light emitting region on a portion exposed by the removal and on the charge injection / recombination region.
【請求項9】 請求項8に記載の有機EL素子の製造方
法において、 前記除去は、物理的方法を用いて行われることを特徴と
する有機EL素子の製造方法。
9. The method for manufacturing an organic EL device according to claim 8, wherein the removal is performed using a physical method.
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Cited By (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002175144A (en) * 2000-09-14 2002-06-21 Semiconductor Energy Lab Co Ltd Electronic device
WO2003103341A1 (en) 2002-06-04 2003-12-11 Canon Kabushiki Kaisha Organic light-emitting element and display device
US6733905B2 (en) 2000-11-29 2004-05-11 Canon Kabushiki Kaisha Metal coordination compound, luminescence device and display apparatus
US6780528B2 (en) 2000-09-26 2004-08-24 Canon Kabushiki Kaisha Luminescence device and metal coordination compound therefor
US6797980B2 (en) 2000-11-29 2004-09-28 Canon Kabushiki Kaisha Metal coordination compound, luminescence device and display apparatus
US6815091B2 (en) 2000-09-26 2004-11-09 Canon Kabushiki Kaisha Luminescence device, display apparatus and metal coordination compound
US6821646B2 (en) 2000-09-26 2004-11-23 Canon Kabushiki Kaisha Luminescence device, display apparatus and metal coordination compound
US6897913B2 (en) 2000-07-19 2005-05-24 Canon Kabushiki Kaisha Luminescence device
US6974639B2 (en) 2001-03-08 2005-12-13 Canon Kabushiki Kaisha Metal coordination compound, luminescence device and display apparatus
US6991857B2 (en) 2000-12-01 2006-01-31 Canon Kabushiki Kaisha Metal coordination compound, luminescence device and display apparatus
US7125998B2 (en) 2001-02-24 2006-10-24 Merck Patent Gmbh Rhodium and iridium complexes
US7238435B2 (en) 2001-09-04 2007-07-03 Canon Kabushiki Kaisha Polymeric compound and organic luminescence device
US7508127B2 (en) 2002-10-08 2009-03-24 Canon Kabushiki Kaisha Multicolor light-emitting device
US7955716B2 (en) 2003-06-09 2011-06-07 Hitachi Chemical Co., Ltd. Metal coordination compound, polymer composition, and organic electroluminescent device employing same
US8008418B2 (en) 2003-06-18 2011-08-30 Hitachi Chemical Co., Ltd. High-molecular copolymer containing metal coordination compound and organic electroluminescence element using the same
JP2013225883A (en) * 2000-08-23 2013-10-31 Semiconductor Energy Lab Co Ltd Electronic apparatus
US9112963B2 (en) 2000-09-11 2015-08-18 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Electronic device and method of usage thereof

Cited By (28)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6897913B2 (en) 2000-07-19 2005-05-24 Canon Kabushiki Kaisha Luminescence device
US9454028B2 (en) 2000-08-23 2016-09-27 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Portable electronic device
JP2013225883A (en) * 2000-08-23 2013-10-31 Semiconductor Energy Lab Co Ltd Electronic apparatus
US9112963B2 (en) 2000-09-11 2015-08-18 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Electronic device and method of usage thereof
JP2002175144A (en) * 2000-09-14 2002-06-21 Semiconductor Energy Lab Co Ltd Electronic device
US7220495B2 (en) 2000-09-26 2007-05-22 Canon Kabushiki Kaisha Luminescence device, display apparatus and metal coordination compound
US7534506B2 (en) 2000-09-26 2009-05-19 Canon Kabushiki Kaisha Luminescence device, display apparatus and metal coordination compound
US6815091B2 (en) 2000-09-26 2004-11-09 Canon Kabushiki Kaisha Luminescence device, display apparatus and metal coordination compound
US7026062B2 (en) 2000-09-26 2006-04-11 Canon Kabushiki Kaisha Luminescence device, display apparatus and metal coordination compound
US6780528B2 (en) 2000-09-26 2004-08-24 Canon Kabushiki Kaisha Luminescence device and metal coordination compound therefor
US6821646B2 (en) 2000-09-26 2004-11-23 Canon Kabushiki Kaisha Luminescence device, display apparatus and metal coordination compound
US6733905B2 (en) 2000-11-29 2004-05-11 Canon Kabushiki Kaisha Metal coordination compound, luminescence device and display apparatus
US6797980B2 (en) 2000-11-29 2004-09-28 Canon Kabushiki Kaisha Metal coordination compound, luminescence device and display apparatus
US6991857B2 (en) 2000-12-01 2006-01-31 Canon Kabushiki Kaisha Metal coordination compound, luminescence device and display apparatus
US7205054B2 (en) 2000-12-01 2007-04-17 Canon Kabushiki Kaisha Metal coordination compound, luminescence device and display apparatus
EP2062907A2 (en) 2000-12-01 2009-05-27 Canon Kabushiki Kaisha Metal coordination compound, luminescence device and display apparatus
US7125998B2 (en) 2001-02-24 2006-10-24 Merck Patent Gmbh Rhodium and iridium complexes
US7354662B2 (en) 2001-03-08 2008-04-08 Canon Kabushiki Kaisha Metal coordination compound, luminescence device and display apparatus
US6974639B2 (en) 2001-03-08 2005-12-13 Canon Kabushiki Kaisha Metal coordination compound, luminescence device and display apparatus
US7238435B2 (en) 2001-09-04 2007-07-03 Canon Kabushiki Kaisha Polymeric compound and organic luminescence device
US7691493B2 (en) 2001-09-04 2010-04-06 Canon Kabushiki Kaisha Polymeric compound and organic luminescence device
US7510783B2 (en) 2002-06-04 2009-03-31 Canon Kabushiki Kaisha Organic light-emitting element and display device
US7629062B2 (en) 2002-06-04 2009-12-08 Canon Kabushiki Kaisha Organic light-emitting element and display device
US7189466B2 (en) 2002-06-04 2007-03-13 Canon Kabushiki Kaisha Organic light-emitting element and display device
WO2003103341A1 (en) 2002-06-04 2003-12-11 Canon Kabushiki Kaisha Organic light-emitting element and display device
US7508127B2 (en) 2002-10-08 2009-03-24 Canon Kabushiki Kaisha Multicolor light-emitting device
US7955716B2 (en) 2003-06-09 2011-06-07 Hitachi Chemical Co., Ltd. Metal coordination compound, polymer composition, and organic electroluminescent device employing same
US8008418B2 (en) 2003-06-18 2011-08-30 Hitachi Chemical Co., Ltd. High-molecular copolymer containing metal coordination compound and organic electroluminescence element using the same

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