KR100790672B1 - Organic electroluminescence element and organic electroluminescence display - Google Patents

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Abstract

유기 EL 소자(10)는, 기판(11)과, 기판(11) 상에, 양극(12), 정공 주입층(13), 전자 수송 억제 적층체(14), 발광층(15), 전자 수송층(16), 음극(18)이 순차적으로 형성된 구성을 갖고, 정공 주입층(13)이, 억셉터가 도핑된 정공 수송 재료에 의해 구성되며, 전자 수송 억제 적층체(14)가, 발광층(15)측으로부터 정공 주입층(13)을 향하여, 제1 전자 수송 억제층(14A1), 제2 전자 수송 억제층(14B1), 제1 전자 수송 억제층(14A2)이 순차적으로 적층되어 형성되어 있다. 정공 주입층(13)에 억셉터를 도핑함으로써 도전성을 향상하고, 또한 제1 및 제2 전자 수송 억제층(14A1, 14B1)에 의해 전자의 발광층(15)에의 밀봉을 확실하게 행함과 함께 제1 및 제2 전자 수송 억제층(14A1, 14B1)을 박막화하여 정공 전류의 흐름을 저해하는 것을 방지한다. 발광 효율의 향상 및 장기 수명화가 가능하다. The organic EL element 10 includes, on the substrate 11, the substrate 11, an anode 12, a hole injection layer 13, an electron transport suppression laminate 14, a light emitting layer 15, and an electron transport layer ( 16), the cathode 18 is formed in order, the hole injection layer 13 is comprised by the hole transport material doped with the acceptor, and the electron transport suppression laminated body 14 is the light emitting layer 15 From the side toward the hole injection layer 13, the first electron transport suppression layer 14A 1 , the second electron transport suppression layer 14B 1 , and the first electron transport suppression layer 14A 2 are sequentially stacked and formed. have. Doping the acceptor into the hole injection layer 13 improves the conductivity, and reliably seals the electrons to the light emitting layer 15 by the first and second electron transport suppression layers 14A 1 and 14B 1 . The first and second electron transport suppression layers 14A 1 and 14B 1 are thinned to prevent the flow of hole currents from being inhibited. It is possible to improve the luminous efficiency and extend the lifespan.

정공 주입층, 전자 수공 억제층, 발광층, 전자 친화력, 캐리어 수송층, 에너지 장벽 Hole injection layer, electron passive layer, light emitting layer, electron affinity, carrier transport layer, energy barrier

Description

유기 일렉트로루미네센스 소자 및 유기 일렉트로루미네센스 디스플레이{ORGANIC ELECTROLUMINESCENCE ELEMENT AND ORGANIC ELECTROLUMINESCENCE DISPLAY}Organic electroluminescent element and organic electroluminescent display {ORGANIC ELECTROLUMINESCENCE ELEMENT AND ORGANIC ELECTROLUMINESCENCE DISPLAY}

본 발명은, 일반적으로 광전자 소자 및 광전자 소자를 이용한 플랫 패널 디스플레이에 관한 것으로, 특히 유기 일렉트로루미네센스 소자 및 유기 일렉트로루미네센스 디스플레이에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates generally to flat panel displays using optoelectronic devices and optoelectronic devices, and more particularly to organic electroluminescent devices and organic electroluminescent displays.

최근, 종래의 대형·중량이 있는 CRT(브라운관) 디스플레이로부터, 박형·경량의 평면 표시 장치로 점차로 시장 니즈가 이행하고 있다. 평면 표시 장치로서는, 액정 디스플레이, 플라즈마 디스플레이가 실용화되어, 가정용 텔레비전 수상기, 퍼스널 컴퓨터용 모니터 등으로서, 실용화되어 있다. In recent years, market needs have gradually shifted from conventional large sized and heavy weight CRT (brown tube) displays to thin and lightweight flat display devices. As a flat panel display, a liquid crystal display and a plasma display are put into practical use, and it is put to practical use as a home television receiver, the monitor for personal computers, etc.

최근, 차세대의 플랫 디스플레이로서, 일렉트로루미네센스 디스플레이(이하「EL 디스플레이」이라고 함), 특히 유기 EL 디스플레이가 주목받고 있다. 유기 EL 디스플레이를 구성하는 유기 EL 소자는, 정공 수송성과 전자 수송성의 각각의 유기 박막을 적층한 적층형 소자의 보고(C. W. Tangand S. A. VanSlyke, Applied Physics Letters vol.51, 913(1987)) 이래, 10V 이하의 저전압에서 발광하는 대면적 발광 소자로서 관심을 모아, 한창 연구가 행해지고 있다. In recent years, as a next-generation flat display, an electroluminescent display ("EL display" hereafter), especially an organic EL display, attracts attention. The organic EL device constituting the organic EL display has been 10V or less since the report of a stacked device in which each organic thin film of hole transporting and electron transporting is laminated (CW Tangand SA VanSlyke, Applied Physics Letters vol. 51, 913 (1987)). Attention has been focused on large-area light emitting devices that emit light at low voltages.

적층형의 유기 EL 소자는 기본적으로 양극/정공 수송층/발광층/전자 수송층/ 음극의 구성을 갖는다. 이 중 전자 수송층은, 상술한 Tang and VanSlyke의 2층형 소자의 경우와 같이, 발광층이 그 기능을 겸하는 구성도 가능하다. 양극에는, 금(Au)이나 산화 주석(SnO2), 인듐 주석 산화물(ITO) 등의 일함수가 큰 전극 재료가 이용되고 있다. 또한, 음극에는 전자 수송층에의 전자 주입 장벽이 작은 저일함수를 갖는 금속의 Li, Mg 또한 이들의 합금 Al-Li, Mg-Ag 등이 이용되고 있다. The stacked organic EL device basically has a configuration of an anode / hole transporting layer / light emitting layer / electron transporting layer / cathode. Among these, the electron transport layer may have a structure in which the light emitting layer also functions as in the case of the two-layer device of Tang and VanSlyke. As the anode, an electrode material having a large work function such as gold (Au), tin oxide (SnO 2 ), indium tin oxide (ITO), or the like is used. As the cathode, Li, Mg, alloys Al-Li, Mg-Ag, and the like of a metal having a low work function having a small electron injection barrier to the electron transport layer are used.

현재까지 다양한 유기 EL 소자의 구조 및 유기 재료를 이용함으로써, 사용 초기에서는 발광 전압 10V에서, 휘도 1000cd/㎡ 정도가 얻어지고 있다. 그러나, 유기 EL 소자의 연속 구동을 행한 경우에, 경시 변화에 의해 발광 휘도의 저하 및 구동 전압의 상승이 관측되어, 결국에는 단락하게 된다. By using various structures and organic materials of organic EL elements to date, luminance of about 1000 cd / m 2 has been obtained at a light emission voltage of 10 V at the beginning of use. However, when continuous driving of the organic EL element is performed, a decrease in luminescence brightness and an increase in driving voltage are observed due to changes over time, resulting in a short circuit.

그 원인으로서, 유기 EL 소자의 열화는 유기 재료의 경시에서의 결정화나 그것에 수반하는 유기층 내에서의 공간 전하의 축적, 및, 일정 방향의 전계 인가에 의한 유전 분극을 위해 유기 분자가 분극을 일으켜 소자의 전기적 성질이 변화되거나, 또는 전극의 산화 등에 의한 열화인 것으로 생각되고 있다. 또한, 소비 전력이 많은 경우, 에너지 손실분은 열로 변화되어, 유기 재료의 열화를 촉진하는 것이 생각된다. 따라서, 장기 수명화를 위해서는, 가능한 한 저전류·저전력으로 높은 발광 휘도가 얻어지는, 고효율의 소자를 실현하는 것이 바람직하다. The deterioration of the organic EL device is caused by the polarization of organic molecules for the crystallization of organic materials over time, the accumulation of space charges in the organic layer accompanying the organic material, and the dielectric polarization caused by application of a field in a certain direction. It is considered that the electrical properties of the polymer are deteriorated due to a change in the oxidation of the electrode or the like. In addition, when the power consumption is large, it is thought that the energy loss is changed to heat, thereby promoting deterioration of the organic material. Therefore, in order to prolong life, it is desirable to realize a highly efficient device in which high light emission luminance is obtained with low current and low power as much as possible.

따라서, 이들 고효율화하는 수단으로서, 재료면으로부터의 검토 및 EL 소자의 구동 방법에 의해 내구성을 향상하는 시도가 이루어지고 있다. 예를 들면, 일본 특개평6-36877호 공보에 개시되어 있는 바와 같이 2종의 유기층을 교대로 적층 을 반복하여 웰형 포텐셜의 에너지 밴드를 갖는 발광층을 형성하고, 하나의 발광층에서 재결합하지 않는 전자나 정공을 다음의 발광층에서 재결합시켜, 발광하는 기회를 늘려 발광 효율을 높이는 방법이 제안되어 있다. 그러나, 이 구성에서는, 유기층의 고저항 특성에 의해 각 유기층에서의 전압 강하와 쥴 열의 발생이 원인으로 되어, 유기 EL 소자의 발광 효율 및 수명 저하를 초래하게 된다. Therefore, as a means for improving these high efficiency, the trial which improves durability by the examination from a material surface and the driving method of an EL element is made. For example, as disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 6-36877, two organic layers are alternately stacked to form a light emitting layer having an energy band of well type potential, and electrons that do not recombine in one light emitting layer, A method of increasing light emission efficiency by increasing the chance of emitting light by recombining holes in the next light emitting layer has been proposed. However, in this configuration, the high resistance characteristic of the organic layer causes the voltage drop and the generation of Joule heat in each organic layer, resulting in a decrease in luminous efficiency and lifetime of the organic EL element.

이 문제를 해결하기 위해서는, 일본 특개평4-297076호 공보에 개시되어 있는 바와 같이 정공 수송층 내에 억셉터를 도핑하여 도전성을 높이는 것이 제안되어 있다. In order to solve this problem, as disclosed in JP-A-4-297076, it is proposed to increase the conductivity by doping the acceptor in the hole transport layer.

이 경우 도전성이 향상되어 정공 전류량이나 전자 전류량을 증가하는 것이 가능하지만, 캐리어의 가둠이 충분히 행해지지 않기 때문에, 소비 전력이 증가하여, 발광 효율이나 수명이 저하된다고 하는 문제가 발생한다. 이것은, 일반적으로 억셉터의 전자 친화력의 크기는, 정공 주입 수송층의 재료보다 크기 때문에, 전자를 발광층 내에 가두는 역할을 달성하는 정공 수송층과 발광층의 계면에서의 에너지 장벽의 크기가 작아져, 전자를 발광층 내에 효율적으로 가둘 수 없게 되어, 발광 효율이 저하된다고 생각된다. In this case, the conductivity can be improved to increase the amount of hole current and the amount of electron current. However, since the carrier is not confined sufficiently, the power consumption increases, resulting in a problem that the luminous efficiency and lifetime are lowered. This is because the size of the electron affinity of the acceptor is generally larger than that of the material of the hole injection transport layer, so that the energy barrier at the interface between the hole transport layer and the light emitting layer, which achieves the role of trapping electrons in the light emitting layer, becomes smaller. It is considered that the light emitting layer cannot be confined efficiently and the light emission efficiency is lowered.

이 문제를 해결하는 수단으로서, 일본 특개2000-196140호 공보에 개시되어 있는 바와 같이 발광층과 정공 수송층 사이에 전자를 가두기 위한 전자 주입 억제층을 형성하여, 발광 효율을 높이는 방법이 제안되어 있다. 정공 수송층과 발광층이 직접 접하는 경우보다 전자 주입 억제층을 형성하였을 때의 쪽이 발광 효율의 저하는 억제되지만, 전자 주입 억제층을 통과하는 전자가 존재한다는 문제가 있다. 전자 주입 억제층의 두께를 증가시켜 이러한 전자를 억제할 수는 있지만 동시에 정공의 흐름도 억제되어 휘도가 저하되게 된다고 하는 문제가 있어, 아직 충분히 만족할 수 있는 EL 특성의 것은 얻어지고 있지 않다. As a means to solve this problem, a method of increasing the luminous efficiency by forming an electron injection suppressing layer for trapping electrons between the light emitting layer and the hole transporting layer is disclosed, as disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 2000-196140. Although the decrease in luminous efficiency is suppressed when the electron injection suppression layer is formed than when the hole transporting layer and the light emitting layer directly contact, there is a problem that electrons passing through the electron injection suppression layer exist. Such electrons can be suppressed by increasing the thickness of the electron injection suppressing layer, but at the same time, there is a problem that the flow of holes is suppressed and the luminance is lowered, and an EL characteristic that is not sufficiently satisfactory yet has not been obtained.

특허 문헌1 일본 특개2000-196140호 공보 Patent Document 1: Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-196140

<발명의 개시><Start of invention>

따라서, 본 발명은 상기의 과제를 해결한 신규이며 유용한 유기 일렉트로루미네센스 소자 및 유기 일렉트로루미네센스 디스플레이를 제공하는 것을 개괄 과제로 한다. Therefore, an object of the present invention is to provide a novel and useful organic electroluminescent device and an organic electroluminescent display that solve the above problems.

본 발명의 보다 구체적인 과제는, 발광 효율이 우수하고, 고발광 효율이 장기간에 걸쳐 유지되는 긴 수명의 유기 일렉트로루미네센스 소자를 제공하는 것이다. The more specific subject of this invention is providing the organic electroluminescent element of long lifetime which is excellent in luminous efficiency and high luminous efficiency is maintained over a long term.

본 발명의 일 관점에 따르면, According to one aspect of the invention,

양극과, 그 양극의 상방에 형성된 음극과, 그 양극과 음극 사이에 형성되며, 유기 발광 재료를 포함하는 발광층을 구비한 유기 일렉트로루미네센스 소자로서, An organic electroluminescent device comprising an anode, a cathode formed above the anode, and a light emitting layer formed between the anode and the cathode and containing an organic light emitting material,

양극 상에 정공 수송 재료와 억셉터를 포함하는 정공 주입층과, A hole injection layer comprising a hole transport material and an acceptor on the anode,

정공 주입층과 발광층 사이에, 복수의 캐리어 수송층으로 이루어지며, 발광층으로부터 정공 주입층으로 흐르는 전자에 대하여 에너지 장벽을 형성하는 전자 수송 억제 적층체를 갖는 것을 특징으로 하는 유기 일렉트로루미네센스 소자가 제공된다. An organic electroluminescent device comprising an electron transport suppression laminate comprising a plurality of carrier transport layers between the hole injection layer and the light emitting layer and forming an energy barrier for electrons flowing from the light emitting layer to the hole injection layer. do.

본 발명에 따르면, 억셉터를 함유하는 정공 수송 재료로 이루어지는 정공 주 입층을 형성함으로써 정공 주입층의 도전성을 높이고, 발광층으로부터 정공 주입층으로 흐르는 전자에 대하여, 복수의 캐리어 수송층에 의해 에너지 장벽을 형성하는 전자 수송 억제 적층체를 설치함으로써, 정공 주입층의 고도전성에 기인하는 발광층으로부터 정공 주입층으로의 전자 전류량의 증가를 억제한다. 따라서, 도전성을 향상하고, 전자의 발광층에의 밀봉을 복수의 캐리어 수송층에 의해 확실하게 행함과 함께 각각의 캐리어 수송층을 박막화함으로써 정공의 흐름을 저해하는 것을 방지한다. 그 결과, 발광 효율의 향상을 도모하는 것이 가능하고, 나아가서는 장기 수명화가 가능하다. According to the present invention, by forming a hole injection layer made of a hole transport material containing an acceptor, the conductivity of the hole injection layer is increased, and an energy barrier is formed by a plurality of carrier transport layers for electrons flowing from the light emitting layer to the hole injection layer. By providing an electron transport suppressing laminate, an increase in the amount of electron current from the light emitting layer due to the high conductivity of the hole injection layer to the hole injection layer is suppressed. Accordingly, the conductivity is improved, the sealing of the electrons to the light emitting layer is reliably performed by the plurality of carrier transporting layers, and the respective carrier transporting layers are thinned to prevent the flow of holes. As a result, it is possible to improve the luminous efficiency, and furthermore, it is possible to extend the lifespan.

상기 전자 수송 억제 적층체는, 발광층의 양극측에 접하는 제1 캐리어 수송층과, 상기 제1 캐리어 수송층의 양극측에 접하는 제2 캐리어 수송층이 이 순서로 교대로 반복하여 배치되어 이루어지며, 전자 친화력이 하기 수학식 1의 관계를 갖는다. The electron transport suppressing laminate has a first carrier transporting layer in contact with the anode side of the light emitting layer and a second carrier transporting layer in contact with the anode side of the first carrier transporting layer are alternately arranged in this order, and has an electron affinity. It has the relationship of Equation 1 below.

Figure 112005012457198-pct00001
Figure 112005012457198-pct00001

여기서, 수학식 1에서, EaHT1은, 제1 캐리어 수송층의 전자 친화력, EaHT2는 제2 캐리어 수송층의 전자 친화력이다. 제1 캐리어 수송층과 제2 캐리어 수송층의 계면에서, 전자에 대한 에너지 장벽을 설치함으로써, 발광층으로부터 정공 주입층으로 흐르는 전자 전류량을 억제할 수 있다. 또한, 전자 친화력은, 캐리어 수송층 등을 구성하는 재료의 전도체의 하단의 에너지와 진공 준위와의 에너지 차(플러스 의 값)로 표시된다. Here, in Equation 1, Ea HT1 is the electron affinity of the first carrier transport layer, and Ea HT2 is the electron affinity of the second carrier transport layer. At the interface between the first carrier transport layer and the second carrier transport layer, by providing an energy barrier to electrons, the amount of electron current flowing from the light emitting layer to the hole injection layer can be suppressed. In addition, electron affinity is represented by the energy difference (plus value) between the energy of the lower end of the conductor of the material which comprises a carrier transport layer, etc., and a vacuum level.

본 발명의 다른 관점에 따르면, 상기 어느 하나의 유기 일렉트로루미네센스 소자를 구비한 유기 일렉트로루미네센스 디스플레이가 제공된다. 본 발명에 따르면, 높은 발광 효율과 긴 수명을 갖는 유기 일렉트로루미네센스 디스플레이를 실현할 수 있다. According to another aspect of the present invention, there is provided an organic electroluminescent display provided with any one of the above organic electroluminescent elements. According to the present invention, an organic electroluminescent display having a high luminous efficiency and a long lifetime can be realized.

도 1은 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 유기 EL 소자의 단면도. 1 is a cross-sectional view of an organic EL device according to a first embodiment of the present invention.

도 2는 제1 실시 형태에 따른 유기 EL 소자의 에너지 다이어그램을 도시하는 도면. FIG. 2 is a diagram showing an energy diagram of an organic EL element according to the first embodiment. FIG.

도 3은 본 발명의 제1 실시 형태의 변형예에 따른 유기 EL 소자의 단면도. 3 is a cross-sectional view of an organic EL device according to a modification of the first embodiment of the present invention.

도 4는 에너지 갭을 구하는 방법을 설명하기 위한 도면. 4 is a diagram for explaining a method for obtaining an energy gap.

도 5는 이온화 포텐셜을 구하는 방법을 설명하기 위한 도면. 5 is a diagram for explaining a method for obtaining an ionization potential.

도 6은 실시예 및 비교예에 따른 유기 EL 소자에 사용한 전자 수송 억제층, 정공 주입층, 및 발광층의 특성값을 도시하는 도면. 6 is a diagram showing characteristic values of an electron transport suppression layer, a hole injection layer, and a light emitting layer used in the organic EL device according to the Examples and Comparative Examples.

도 7은 제1 실시예 및 제1∼제3 비교예에 따른 유기 EL 소자의 주요부의 층 구성과 평가 결과를 도시하는 도면. Fig. 7 is a diagram showing the layer structure and evaluation results of main parts of the organic EL elements according to the first embodiment and the first to third comparative examples.

도 8은 본 발명의 제2 실시 형태에 따른 유기 EL 디스플레이의 분해 사시도. 8 is an exploded perspective view of an organic EL display according to a second embodiment of the present invention.

<부호의 설명><Description of the code>

10, 20 : 유기 EL 소자10, 20: organic EL element

11 : 기판11: substrate

12 : 양극12: anode

13 : 정공 주입층13: hole injection layer

14, 24 : 전자 수송 억제 적층체14, 24: electron transport suppression laminate

14A, 24A : 제1 전자 수송 억제층14A, 24A: 1st electron transport suppression layer

14B, 24B : 제2 전자 수송 억제층14B, 24B: second electron transport suppression layer

15 : 발광층15: light emitting layer

16 : 전자 수송층16: electron transport layer

18 : 음극18: cathode

30 : 유기 EL 디스플레이30: organic EL display

<발명을 실시하기 위한 최량의 형태><Best Mode for Carrying Out the Invention>

이하, 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 실시 형태의 유기 EL 소자에 대하여 설명한다. EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, the organic electroluminescent element of embodiment which concerns on this invention is demonstrated, referring drawings.

(제1 실시 형태)(1st embodiment)

도 1은 본 발명의 실시 형태에 따른 유기 EL 소자의 단면도이다. 도 2는 도 1에 도시한 본 실시 형태의 유기 EL 소자의 에너지 다이어그램이다. 도 2에서, Ea는 전자 친화력을, Eg는 에너지 갭을, Ip는 이온화 포텐셜을 나타낸다. 도 1 및 도 2를 참조하면, 본 실시 형태의 유기 EL 소자(10)는, 기판(11)과, 기판(11) 상에, 양극(12), 정공 주입층(13), 전자 수송 억제 적층체(14), 발광층(15), 전자 수송층(16), 음극(18)이 순차적으로 형성된 구성으로 되어 있다. 1 is a cross-sectional view of an organic EL device according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is an energy diagram of the organic EL device of the present embodiment shown in FIG. 1. In FIG. 2, Ea represents electron affinity, Eg represents energy gap, and Ip represents ionization potential. 1 and 2, the organic EL element 10 of the present embodiment includes the anode 11, the hole injection layer 13, and the electron transport suppression stack on the substrate 11 and the substrate 11. The sieve 14, the light emitting layer 15, the electron carrying layer 16, and the cathode 18 are formed in this order.

본 발명의 유기 EL 소자(10)는 정공 주입층(13)이, 억셉터가 도핑된 정공 수 송 재료에 의해 구성되어 있다. 정공 주입층(13)은, 예를 들면 정공 수송 재료인 2-TNATA(4, 4', 4''-tris(2-naphthylphenylamino)triphenylamine)에, 억셉터로서, 할로겐화 금속 화합물, 할로겐, 백금족 원소 등의 금속의 무기 재료나, 시아노기나 니트로기를 갖는 유기 재료가 첨가된 것이다. In the organic EL element 10 of the present invention, the hole injection layer 13 is made of a hole transport material doped with an acceptor. The hole injection layer 13 is, for example, 2-TNATA (4, 4 ', 4' '-tris (2-naphthylphenylamino) triphenylamine), which is a hole transporting material, as a acceptor, and a halogenated metal compound, a halogen, and a platinum group element. Inorganic materials, such as metal, and the organic material which has a cyano group and a nitro group are added.

구체적으로는, 정공 수송 재료로서는 공지의 재료를 이용할 수 있다. 또한, 적합한 억셉터로서, 할로겐화 금속 화합물로서는, FeCl3, InCl3, AsF6 등, 할로겐으로서는, Cl, Br, I 등, 백금족 원소 등의 금속으로서 Au, Pt, W, Ir 등을 들 수 있다. 또한, 적합한 억셉터로서, 시아노기를 갖는 유기 재료로서는, TCNQ(7, 7, 8, 8, 테트라시아노퀴노디메탄), F4-TCNQ(2, 3, 5, 6-테트라플루오로-7, 7, 8, 8, 테트라시아노퀴노디메탄), TCNE(테트라시아노에틸렌) 등, 니트로기를 갖는 유기 재료로서는 TNF(트리니트로플루오레논), DNF(디니트로플루오레논) 등을 들 수 있다. 이들 중, TCNQ, F4-TCNQ, TCNE, TNF, 및 DNF가 특히 바람직하다. Specifically, a well-known material can be used as a hole transport material. In addition, there may be mentioned as an acceptor suitable, as the metal halide compound, FeCl 3, InCl 3, AsF 6, etc., as a halogen, Cl, Br, I, etc., a metal such as platinum group elements Au, Pt, W, Ir, etc. . In addition, as a suitable acceptor, as an organic material having a cyano group, TCNQ (7, 7, 8, 8, tetracyanoquinomimethane), F4-TCNQ (2, 3, 5, 6-tetrafluoro-7 Examples of organic materials having nitro groups such as, 7, 8, 8, tetracyanoquinodimethane) and TCNE (tetracyanoethylene) include TNF (trinitrofluorenone), DNF (dinitrofluorenone) and the like. Among these, TCNQ, F4-TCNQ, TCNE, TNF, and DNF are particularly preferable.

정공 주입층(13)에서의 억셉터의 함유량은, 정공 수송 재료(100vol%)에 대하여, 0.01vol%∼2.0vol%, 바람직하게는 0.05vol%∼1.0vol%로 설정된다. 0.01vol% 미만에서는 도전성이 향상되지 않고, 2.0vol%를 초과하면 전류량이 증가하여, 소비 전력이 증가된다. 특히 억셉터로서 F4-TCNQ를 이용한 경우에는, 억셉터의 함유량은 0.05vol%∼1.0vol%가 바람직하다. The content of the acceptor in the hole injection layer 13 is set to 0.01 vol% to 2.0 vol%, preferably 0.05 vol% to 1.0 vol% with respect to the hole transport material (100 vol%). If the amount is less than 0.01 vol%, the conductivity is not improved. If the amount exceeds 2.0 vol%, the amount of current increases and the power consumption increases. In particular, when F4-TCNQ is used as the acceptor, the content of the acceptor is preferably 0.05 vol% to 1.0 vol%.

정공 주입층(13)은, 진공 증착법, CVD법, 스퍼터법 등의 진공 프로세스법, 혹은 스핀 코팅법, 인쇄법 등의 웨트 프로세스법을 이용하여 형성할 수 있다. The hole injection layer 13 can be formed using a vacuum process method such as a vacuum deposition method, a CVD method, a sputtering method, or a wet process method such as a spin coating method or a printing method.

본 발명의 유기 EL 소자는, 정공 주입층(13)과 발광층(15) 사이에, 전자 수송 억제 적층체(14)가 설치되어 있다. 전자 수송 억제 적층체(14)는, 발광층(15)측으로부터 정공 주입층(13)을 향하여, 제1 전자 수송 억제층(14A1), 제2 전자 수송 억제층(14B1), 제1 전자 수송 억제층(14A2)이 순차적으로 적층되어 형성되어 있다. 제1 전자 수송 억제층(14A1, 14A2), 및 제2 전자 수송 억제층(14B1)은 정공 수송 재료로 구성되며, 전자에 대하여 발광층(15)측으로부터 정공 주입층(13)을 향하여 에너지 장벽이 형성되도록 배치된다. In the organic EL device of the present invention, an electron transport suppression laminate 14 is provided between the hole injection layer 13 and the light emitting layer 15. The electron transport suppression layered body 14 is the first electron transport suppression layer 14A 1 , the second electron transport suppression layer 14B 1 , and the first electron from the light emitting layer 15 side toward the hole injection layer 13. The transport suppression layer 14A 2 is formed by stacking sequentially. The first electron transport suppression layer 14A 1 , 14A 2 , and the second electron transport suppression layer 14B 1 are made of a hole transport material, and are directed from the light emitting layer 15 side toward the hole injection layer 13 with respect to the electrons. The energy barrier is arranged to form.

제1 전자 수송 억제층(14A1, 14A2), 및 제2 전자 수송 억제층(14B1)은 하기 수학식 2로 나타내어지는 관계를 갖는 것이 바람직하다. It is preferable to have a relationship that one electron-transfer inhibiting layer (14A 1, 14A 2), and a second electron-transfer inhibiting layer (14B 1) is expressed by equation (2) to.

Figure 112005012457198-pct00002
Figure 112005012457198-pct00002

여기서, EaHT1은 제1 전자 수송 억제층(14A1, 14A2)의 전자 친화력, EaHT2는 제2 전자 수송 억제층(14B1)의 전자 친화력이다. 2개의 제1 전자 수송 억제층(14A1, 14A2) 사이에, 제1 전자 수송 억제층(14A1, 14A2)보다 전자 친화력의 크기가 큰 제2 전자 수송 억제층(14B1)이 형성되어 있기 때문에, 제1 전자 수송 억제층(14A1)으로부터 제2 전자 수송 억제층(14B1)에의 계면에서 전자에 대하여 에너지 장벽 BR1이 형성된다. 따라서, 발광층(15)으로부터 정공 주입층(13)에의 전자 전류량이 저감 된다. Here, Ea HT1 is the electron affinity of the first electron transport suppression layers 14A 1 , 14A 2 , and Ea HT2 is the electron affinity of the second electron transport suppression layer 14B 1 . Two first electron transport inhibiting layer (14A 1, 14A 2) on, the first electron-transfer inhibiting layer (14A 1, 14A 2) the size of the electron affinity is larger than the second inhibiting electron transport layer (14B 1) formed between Therefore, the energy barrier BR 1 is formed with respect to the electrons at the interface from the first electron transport suppression layer 14A 1 to the second electron transport suppression layer 14B 1 . Therefore, the amount of electron current from the light emitting layer 15 to the hole injection layer 13 is reduced.

또한, 발광층(15)과 제1 전자 수송 억제층(14A1)은 하기 수학식 3에 나타내는 관계를 갖는 것이 바람직하다. Further, it is preferable to have the relationship shown in the light emitting layer 15 and the first equation (3) is to suppress an electron transport layer (14A 1).

Figure 112005012457198-pct00003
Figure 112005012457198-pct00003

여기서, EaEM은 발광층(15)의 전자 친화력, EaHT1은 제1 전자 수송 억제층(14A1)의 전자 친화력이다. 발광층(15)과 제1 전자 수송 억제층(14A1)의 계면에서도 에너지 장벽 BR2가 형성되어 전자가 발광층(15)에 갇힌다. 단, 제1 전자 수송 억제층(14A1)이 1층만에서는, 에너지 장벽 BR2를 초과하는 전자의 확률이 높고, 또한, 이러한 확률을 저감하기 위해서는 제1 전자 수송 억제층(14A1)의 두께를 보다 두껍게 하면 되지만, 전압 강하가 커지게 되어 내구성의 관점에서 바람직하지 못하다. 또한, 정공 전자 전류량을 저하시키는 원인으로도 된다. 따라서, 발광층(15)의 양극측에 복수의 제1 및 제2 전자 수송 억제층으로 이루어지며, 복수의 에너지 장벽 BR1, BR2를 갖는 전자 수송 억제 적층체(14)를 설치함으로써, 발광층(15)으로부터 정공 주입층(13)으로 향하는 전자 전류량을 효과적으로 억제하여, 발광층(15)에서의 공간 전자 밀도를 증가시켜 발광 효율을 향상시킬 수 있다. Where, Ea is an electron affinity EM, Ea HT1 of the light-emitting layer 15 is the electron affinity of the first electron-transfer inhibiting layer (14A 1). An energy barrier BR 2 is also formed at the interface between the light emitting layer 15 and the first electron transport suppression layer 14A 1 to trap electrons in the light emitting layer 15. However, when only one layer of the first electron transport suppression layer 14A 1 is present, the probability of electrons exceeding the energy barrier BR 2 is high, and in order to reduce such probability, the thickness of the first electron transport suppression layer 14A 1 is reduced. The thickness may be increased, but the voltage drop becomes large, which is not preferable in view of durability. It may also be a cause of lowering the amount of hole electron current. Thus, by made of a plurality of first and second electron transport inhibiting layer becomes, providing a plurality of energy barrier BR 1, inhibiting electron transport stack body 14 having the BR 2 on the anode side of the light-emitting layer 15, a light emitting layer ( The amount of electron current directed from the 15 to the hole injection layer 13 can be effectively suppressed to increase the space electron density in the light emitting layer 15, thereby improving the luminous efficiency.

이하, 본 실시 형태에 따른 유기 EL 소자의 구체적 구성에 대하여 설명한다. Hereinafter, the specific structure of the organic electroluminescent element which concerns on this embodiment is demonstrated.

기판(11)에는, 예를 들면, 글래스, 석영 등의 투명성 절연 기판, Si 등의 반 도체 기판, PET나 PEN 등의 필름, PVA 등의 수지 기판 등을 이용할 수 있다. 또는 이들 기판 상에 유기 EL 소자의 온 오프를 제어하는 TFT(박막 트랜지스터)가 매트릭스 형상으로 형성되어 있어도 된다. 기판(11)의 두께는, 이들 기판의 재료에 의해 적절하게 선택되지만, 대략 0.1l㎜∼10㎜이다. As the board | substrate 11, transparent insulating substrates, such as glass and quartz, semiconductor substrates, such as Si, films, such as PET and PEN, resin substrates, such as PVA, etc. can be used, for example. Or TFT (thin film transistor) which controls ON / OFF of organic electroluminescent element on these board | substrates may be formed in matrix form. Although the thickness of the board | substrate 11 is suitably selected by the material of these board | substrates, it is about 0.1 lmm-10 mm.

양극(12)은, 기판(11) 상에 증착법이나 스퍼터법에 의해 Al 등의 도전 재료에 의해 형성되며, 정공 주입성의 관점에서는, 일함수가 큰 Au, Cr 등을 이용하는 것이 바람직하다. 단, 양극측으로부터 광이 방사되는 경우에는, ITO나 IZO(인듐-아연-옥사이드) 등의 투명 재료에 의해 형성된다. The anode 12 is formed of a conductive material such as Al on the substrate 11 by a vapor deposition method or a sputtering method. From the viewpoint of hole injection property, it is preferable to use Au, Cr or the like having a large work function. However, when light is emitted from the anode side, it is formed of a transparent material such as ITO or IZO (indium zinc oxide).

정공 주입층(13) 및 제1 전자 수송 억제층(14A), 제2 전자 수송 억제층(14B)의 정공 수송 재료에는, HOMO가 높은, 즉 이온화 포텐셜이 작은 재료가 이용된다. 대표적인 것으로서, 구리 프타로시아닌(CuPc), 스타버스트형 아민의 m-MTDATA, 2-TNATA, TPD, α-NPD 등을 들 수 있다. As the hole transport material of the hole injection layer 13, the first electron transport suppression layer 14A, and the second electron transport suppression layer 14B, a material having a high HOMO, that is, a small ionization potential is used. Typical examples include copper phthalocyanine (CuPc), m-MTDATA of starburst amine, 2-TNATA, TPD, α-NPD, and the like.

또한, 제1 전자 수송 억제층(14A)과 제2 전자 수송 억제층(14B)의 이온화 포텐셜은, 정공 전류량을 증가시키는 관점에서는, 대략 동등한 것이 바람직하다. 정공에 대하여 에너지 장벽을 낮게 형성하여, 정공 전류의 흐름을 저해하지 않고 전자 전류량을 억제할 수 있다. In addition, it is preferable that the ionization potentials of the first electron transport suppression layer 14A and the second electron transport suppression layer 14B are approximately equal from the viewpoint of increasing the amount of hole current. By forming an energy barrier low with respect to the hole, the amount of electron current can be suppressed without inhibiting the flow of the hole current.

또한, 정공 주입층(13)과 양극(12) 사이에, 또한 억셉터를 함유하지 않는 다른 정공 주입층을 형성해도 된다. 다른 정공 주입층은 정공 주입층(13)과 비교하여 박층으로 하고, 양극(12)의 일함수의 크기와 거의 동등한 이온화 포텐셜을 갖는 재료에 의해 구성한다. 정공 전류를 흘리기 쉽게 할 수 있다. In addition, another hole injection layer that does not contain an acceptor may be provided between the hole injection layer 13 and the anode 12. The other hole injection layer is made of a thin layer as compared with the hole injection layer 13, and is made of a material having an ionization potential almost equal to the size of the work function of the anode 12. The hole current can be easily flowed.

발광층(15)에는, Alq3(tris(8-hydroxyquinolio)aluminium), Znq2, Balq2 등의 금속 착체계 재료, PZ10, EM2 등의 색소계 재료 등이 사용된다. 또한, 루브렌, TPB 등의 색소를 Alq3 등의 호스트재에 도핑한 것을 이용할 수 있다. As the light emitting layer 15, metal complex system materials such as Alq3 (tris (8-hydroxyquinolio) aluminum), Znq2, Balq2, and dye-based materials such as PZ10 and EM2 are used. Moreover, what doped the pigment | dyes, such as rubrene and TPB, with host materials, such as Alq3, can be used.

전자 수송층(16)에는, 8-히드록시퀴놀린의 금속 킬레이트, 금속 티옥시노이드 화합물, 옥사디아졸 금속 킬레이트, 트리아진, 4, 4'- 비스(2, 2-디페닐비닐)비페닐 등을 이용하는 것이 가능하다. 8-히드록시퀴놀린의 금속 킬레이트 중에서 적합한 것은, Alq3, Balq(비스(8-히드록시킬레이트)-(4-페닐페놀레이트)알루미늄), 비스 PBD 등을 들 수 있다. 또한, 금속 티옥시노이드 화합물 중에 적합한 것은, 비스(8-퀴놀린티오레이트)아연, 비스(8-퀴놀린티오레이트)카드뮴, 트리스(8-퀴놀린티오레이트)갈륨, 트리스(8-퀴놀린티오레이트)인듐 등을 들 수 있다. 또한, 옥사디아졸 금속 킬레이트 중에 적합한 것은, 비스[2-(2-히드록시페닐)-5-페닐-1, 3, 4-옥사디아졸레이트]아연, 비스[2-(2-히드록시페닐)-5-페닐-1, 3, 4-옥사디아졸레이트]베릴륨, 비스[2-(2-히드록시페닐)-5-(1-나프틸)-1, 3, 4-옥사디아졸레이트]아연, 비스[2-(2-히드록시페닐)-5-(1-나프틸)-1, 3, 4-옥사디아졸레이트]베릴륨 등을 들 수 있다. The electron transport layer 16 includes a metal chelate of 8-hydroxyquinoline, a metal thioxynoid compound, an oxadiazole metal chelate, triazine, 4, 4'-bis (2,2-diphenylvinyl) biphenyl, and the like. It is possible to use. Suitable metal chelates of 8-hydroxyquinoline include Alq 3, Balq (bis (8-hydroxyhydrate)-(4-phenylphenolate) aluminum), bis PBD and the like. In addition, suitable among the metal thioxynoid compounds include bis (8-quinolinthiolate) zinc, bis (8-quinolinthiolate) cadmium, tris (8-quinolinethiorate) gallium, tris (8-quinolinethiorate) indium Etc. can be mentioned. Further suitable among oxadiazole metal chelates are bis [2- (2-hydroxyphenyl) -5-phenyl-1, 3,4-oxadiazolate] zinc, bis [2- (2-hydroxyphenyl ) -5-phenyl-1, 3, 4-oxadiazolate] beryllium, bis [2- (2-hydroxyphenyl) -5- (1-naphthyl) -1, 3, 4-oxadiazolate ] Zinc, bis [2- (2-hydroxyphenyl) -5- (1-naphthyl) -1, 3, 4-oxadiazolate] beryllium, etc. are mentioned.

음극(18)에는, 일함수가 작은, Li 등의 금속이나 그 합금 Mg-Ag, Al-Li 등을 이용된다. 또한, LiF/Al과 같이 금속 불화물 등의 전자 주입층을 도입한 음극을 이용해도 된다. As the cathode 18, a metal such as Li having a small work function, an alloy thereof, Mg-Ag, Al-Li, or the like is used. Moreover, you may use the cathode which introduce | transduced the electron injection layer, such as a metal fluoride, like LiF / Al.

도 2에 도시한 바와 같이, 전자는 발광층(15)으로부터 정공 주입층(13)을 향하여 흐를려고 한다. 그러나, 제1 전자 수송 억제층(14A1)과 제2 전자 수송 억제층(14B1)의 계면에서 이들 2개의 층의 전자 친화력의 차 EaHT1-EaHT2에 의해 에너지 장벽 BR1이 형성되어 있다. 이에 의해 전자의 흐름이 저해되어 전자 전류량이 억제되어, 발광층(15)에 전자가 밀봉된다. 또한, 발광층(15)과 제1 전자 수송 억제층(14A1)의 계면에서, 이들 2개의 층의 전자 친화력의 차 EaEM-EaHT1에 의해 에너지 장벽 BR2가 형성된다. 이에 의해 다시 발광층(15)에 전자가 밀봉된다. 따라서 발광층(15)의 공간 전자 밀도가 증가하여 정공과의 재결합 확률을 증가할 수 있다. As shown in FIG. 2, electrons try to flow from the light emitting layer 15 toward the hole injection layer 13. However, at the interface between the first electron transport suppression layer 14A 1 and the second electron transport suppression layer 14B 1 , an energy barrier BR 1 is formed by the difference Ea HT1 -Ea HT2 of the electron affinity of these two layers. . As a result, the flow of electrons is inhibited, the amount of electron current is suppressed, and electrons are sealed in the light emitting layer 15. Further, at the interface between the light emitting layer 15 and the first electron transport suppression layer 14A 1 , an energy barrier BR 2 is formed by the difference Ea EM -Ea HT1 of the electron affinity of these two layers. As a result, electrons are sealed in the light emitting layer 15 again. Therefore, the spatial electron density of the emission layer 15 may increase, thereby increasing the probability of recombination with holes.

본 실시 형태의 유기 EL 소자에서, 발광층(15)의 음극(18)측에 접하는 전자 수송층(16)과 발광층(15)의 이온화 포텐셜의 관계가 하기 수학식 4의 관계를 갖는 것이 바람직하다. In the organic EL device of the present embodiment, it is preferable that the relationship between the electron transporting layer 16 in contact with the cathode 18 side of the light emitting layer 15 and the ionization potential of the light emitting layer 15 has a relationship of the following formula (4).

Figure 112005012457198-pct00004
Figure 112005012457198-pct00004

여기서, 수학식 4에서, IpEM은, 발광층(15)의 이온화 포텐셜, IpET는 전자 수송층의 이온화 포텐셜이며, 이온화 포텐셜은 가전자 레벨(가전자대의 상단의 에너지)과 진공 준위의 차(플러스값)로 표시된다. 정공에 대한 에너지 장벽 BR3을 발광층(15)의 음극(18)측에 형성함으로써 발광층(15)에 정공을 가둘 수 있다. 공간 정공 밀도를 증가시켜 전자와의 재결합 확률을 높일 수 있다. Here, in Equation 4, Ip EM is the ionization potential of the light emitting layer 15, Ip ET is the ionization potential of the electron transport layer, and the ionization potential is the difference between the valence level (energy at the top of the valence band) and the vacuum level (plus Value). Holes can be confined in the light emitting layer 15 by forming an energy barrier BR 3 for holes on the cathode 18 side of the light emitting layer 15. The probability of recombination with electrons can be increased by increasing the spatial hole density.

도 3은 본 실시 형태의 변형예에 따른 유기 EL 소자의 단면도이다. 도면에 서, 앞서 설명한 부분에 대응하는 부분에는 동일한 참조 부호를 붙이고 설명을 생략한다. 3 is a cross-sectional view of an organic EL device according to a modification of the present embodiment. In the drawings, parts corresponding to the parts described above are denoted by the same reference numerals and description thereof will be omitted.

도 3을 참조하면, 본 변형예의 유기 EL 소자(20)는, 기판(11)과, 기판(11) 상에, 양극(12), 정공 주입층(13), 전자 수송 억제 적층체(24), 발광층(15), 전자 수송층(16), 음극(18)이 순차적으로 형성된 구성으로 되어 있다. 전자 수송 억제 적층체(24)는, 발광층(15)측으로부터 정공 주입층(13)을 향하여, 1조째의 제1 전자 수송 억제층(24A1) 및 제2 전자 수송 억제층(24B1)으로부터 N조째의 제1 전자 수송 억제층(24AN) 및 제2 전자 수송 억제층(24BN)으로 구성되어 있다. 여기서, 적층하는 조 수 N은 2 이상의 정수이고, N조째는 제1 전자 수송 억제층(24AN)만이 형성되어 있어도 된다. Referring to FIG. 3, the organic EL element 20 of the present modification includes the anode 11, the hole injection layer 13, and the electron transport suppression laminate 24 on the substrate 11 and the substrate 11. The light emitting layer 15, the electron transport layer 16, and the cathode 18 are formed in this order. The electron transport suppression laminate 24 is directed from the light emitting layer 15 side toward the hole injection layer 13 from the first set of first electron transport suppression layer 24A 1 and the second electron transport suppression layer 24B 1 . N jojjae is composed of the first electron transport inhibiting layer (24A N) and a second electron-transfer inhibiting layer (24B N) of. Here, the number N of laminated | stacked is an integer of 2 or more, and in group N , only 1st electron transport suppression layer 24A N may be formed.

적층하는 조 수 N이 커지면 커질 수록 제1 전자 수송 억제층(24A) 및 제2 전자 수송 억제층(24B)의 두께를 얇게 설정한다. 전자 수송 억제 적층체(24)의 전체 두께를 150㎚ 내지 500㎚로 설정하는 것이 바람직하다. 500㎚보다 커지면 전기 저항이 커지게 되어 충분히 전류를 흘릴 수 없고, 또한 고전압을 인가하면 유기 EL 소자(20)의 수명을 단축하게 된다. 또한 150㎚보다 작아지면 발광층(15)측으로부터 정공 주입층(13)에 흐르는 전자 전류량을 충분히 억제할 수 없다. As the number N of stacked layers increases, the thickness of the first electron transport suppression layer 24A and the second electron transport suppression layer 24B is set to be thinner. It is preferable to set the total thickness of the electron transport suppression laminate 24 to 150 nm to 500 nm. If the thickness is larger than 500 nm, the electrical resistance becomes large and current cannot flow sufficiently, and if a high voltage is applied, the life of the organic EL element 20 is shortened. If the thickness is smaller than 150 nm, the amount of electron current flowing from the light emitting layer 15 side to the hole injection layer 13 cannot be sufficiently suppressed.

특히, 제1 전자 수송 억제층(24A) 및 제2 전자 수송 억제층(24B)의 두께를 2㎚∼50㎚, 더 바람직하게는 2㎚∼20㎚로 설정한다. 제1 전자 수송 억제층(24A) 및 제2 전자 수송 억제층(24B)을 박막화함으로써, 전자의 발광층(15)에의 가둠을 행함 과 함께 정공의 흐름을 저해하는 것을 방지한다. In particular, the thickness of the first electron transport suppression layer 24A and the second electron transport suppression layer 24B is set to 2 nm to 50 nm, more preferably 2 nm to 20 nm. By thinning the first electron transport suppression layer 24A and the second electron transport suppression layer 24B, the electrons are confined to the light emitting layer 15 and the flow of holes is prevented from being inhibited.

본 변형예에 따르면, 전자 수송 억제 적층체(24)를 제1 전자 수송 억제층(24A) 및 제2 전자 수송 억제층(24B)으로 이루어지는 조가 다수 설치되어 있기 때문에 전자에 대한 에너지 장벽을 다수 형성함으로써 발광층(15)으로부터 정공 주입층(13)에의 전자의 흐름을 보다 확실하게 억제함과 함께 정공의 흐름이 저해되는 것을 방지할 수 있다. According to this modification, many electron barriers are formed in the electron transport suppression laminate 24 formed of the first electron transport suppression layer 24A and the second electron transport suppression layer 24B. As a result, the flow of electrons from the light emitting layer 15 to the hole injection layer 13 can be more reliably suppressed and the flow of holes can be prevented from being inhibited.

또한, 상기 제1 실시 형태 및 변형예에 따른 유기 EL 소자(10, 20)에서, 전자 수송 억제 적층체(14, 24)는 2종의 전자 수송 억제층으로 구성되어 있지만, 3종 이상의 전자 수송 억제층으로 구성되어 있어도 된다. 예를 들면 제1 전자 수송 억제층 및 제2 전자 수송 억제층 외에 제3 전자 수송 억제층을 이용하여, 발광층(15)측으로부터 정공 주입층(13)을 향하여, 순서대로 제1 전자 수송 억제층/제2 전자 수송 억제층/제1 전자 수송 억제층/제2 전자 수송 억제층/제3 전자 수송 억제층/제1 전자 수송 억제층으로서 한다. 이들 3종의 전자 수송 억제층의 전자 친화력의 관계를 하기 수학식 5의 관계로 설정한다. In addition, in the organic EL elements 10 and 20 according to the first embodiment and the modification, the electron transport suppression laminates 14 and 24 are composed of two kinds of electron transport suppression layers, but three or more types of electron transport You may be comprised by the suppression layer. For example, using a 3rd electron transport suppression layer other than a 1st electron transport suppression layer and a 2nd electron transport suppression layer, the 1st electron transport suppression layer in order toward the hole injection layer 13 from the light emitting layer 15 side. It is set as a 2nd electron transport suppression layer / 1st electron transport suppression layer / 2nd electron transport suppression layer / 3rd electron transport suppression layer / 1st electron transport suppression layer. The relationship of the electron affinity of these three types of electron transport suppression layers is set to the relationship of following formula (5).

Figure 112005012457198-pct00005
Figure 112005012457198-pct00005

여기서 수학식 5에서, EaHT1은, 제1 전자 수송 억제층의 전자 친화력, EaHT2는 제2 전자 수송 억제층의 전자 친화력, EaHT3은 제3 전자 수송 억제층의 전자 친화력이다. 전자에 대한 에너지 장벽을, 제1 전자 수송 억제층/제2 전자 수송 억제층의 계면 외에 제2 전자 수송 억제층/제3 전자 수송 억제층의 계면에 에너지 장벽을 형성하고, 전자 수송 억제 적층체 내에 크기가 서로 다른 에너지 장벽을 형성하여 전자의 흐름의 억제성을 향상할 수 있다. In Equation 5, Ea HT1 is an electron affinity of the first electron transport suppression layer, Ea HT2 is an electron affinity of the second electron transport suppression layer, and Ea HT3 is an electron affinity of the third electron transport suppression layer. An energy barrier is formed at the interface between the second electron transport suppression layer and the third electron transport suppression layer in addition to the interface between the first electron transport suppression layer and the second electron transport suppression layer. Energy barriers of different sizes can be formed in the inside to improve the suppression of electron flow.

또한, 정공 주입층(13)의 음극(18)측에 접하는 제1 전자 수송 억제층(14A, 24A) 또는 제2 전자 수송 억제층(14B, 24B)은 하기 수학식 6에 나타내는 관계를 갖는 것이 바람직하다. The first electron transport suppression layers 14A and 24A or the second electron transport suppression layers 14B and 24B in contact with the cathode 18 side of the hole injection layer 13 have a relationship shown in the following equation (6). desirable.

Figure 112005012457198-pct00006
Figure 112005012457198-pct00006

여기서 수학식 6에서, EaHT는, 정공 주입층(13)의 음극(18)측에 접하는 제1또는 제2 캐리어 수송층의 전자 친화력, EaHI는 정공 주입층(13)의 전자 친화력이다. 전자가 발광층(15)측으로부터 정공 주입층(13)으로 흐를 때에, 발광 주입층(13)의 앞에 에너지 장벽을 형성함으로써 전자의 흐름을 억제할 수 있다. In Equation 6, Ea HT is an electron affinity of the first or second carrier transport layer in contact with the cathode 18 side of the hole injection layer 13, and Ea HI is an electron affinity of the hole injection layer 13. When electrons flow from the light emitting layer 15 side to the hole injection layer 13, the flow of electrons can be suppressed by forming an energy barrier in front of the light emitting injection layer 13.

또한, 본 발명의 실시 형태에서는, 전자 수송 억제층(14A, 14B, 24A, 24B), 발광층(15), 전자 수송층(16) 등의 에너지 갭, 이온화 포텐셜, 및 전기 친화력을 이하의 측정 조건 및 측정 방법에 의해 구하였다. Moreover, in embodiment of this invention, energy gap, ionization potential, and electrical affinity of the electron transport suppression layer 14A, 14B, 24A, 24B, the light emitting layer 15, the electron transport layer 16, etc. are measured with the following measurement conditions and It calculated | required by the measuring method.

에너지 갭 Eg는, 광 흡수 스펙트럼을 측정하여, 광 흡수 스펙트럼의 장파장 단의 에너지를 에너지 갭 Eg로 하였다. 구체적으로는, 상기 유기 EL 소자의 각 층을 형성하는 조건과 마찬가지의 조건으로, 측정 대상의 전자 수송층 등을 단독으로 두께 50㎚ 정도의 박막으로 형성하였다. 광 흡수 스펙트럼을 측정 가능한 분광 광 도계 장치(히타치제작소사제, 상품명: 스펙트로포토미터 U-4100)를 이용하여 대기 중에서 자외 내지 가시 영역의 광을 두꺼운 막에 조사하여, 광 흡수 스펙트럼(파장 의존성)을 측정하였다. Energy gap Eg measured the light absorption spectrum, and made energy of the long wavelength end of an optical absorption spectrum into energy gap Eg. Specifically, on the conditions similar to the conditions for forming each layer of the organic EL device, the electron transport layer or the like to be measured was formed as a thin film having a thickness of about 50 nm alone. Using a spectrophotometer apparatus (trade name: Spectrophotometer U-4100, manufactured by Hitachi, Ltd.) capable of measuring the light absorption spectrum, the film was irradiated with light in the ultraviolet-visible region to a thick film, and the light absorption spectrum (wavelength dependence) was measured. Measured.

도 4는 광 흡수 스펙트럼을 도시하는 특성도이다. 도 4를 참조하면, 광 흡수 스펙트럼의 장파장측의 가장자리의 직선 부분 LN1을 장파장측에 직선 근사에 의해 외삽한 직선과, 백그라운드의 직선 부분 BG1을 단파장측에 직선 근사에 의해 외삽한 직선과의 교점 CP1의 파장을 에너지로 환산하여 에너지 갭 Eg로 하였다. 4 is a characteristic diagram showing a light absorption spectrum. 4, the intersection of the straight line which extrapolated the linear part LN1 of the edge of the long wavelength side of the light absorption spectrum by linear approximation to the long wavelength side, and the straight line which extrapolated the background straight part BG1 to the short wavelength side by linear approximation. The wavelength of CP1 was converted into energy to make energy gap Eg.

이온화 포텐셜 Ip는, 자외선 광전자 분석법에 의해 측정한 광전자 방출의 임계값 에너지를 이온화 포텐셜 Ip로 하였다. 구체적으로는, 에너지 갭 Eg의 측정에 이용한 후막과 마찬가지로 형성된 후막을 사용하여, 대기 분위기형 자외선 광전자 분석 장치(리켄 계기사제, 상품명: AC-1)를 이용하여, 대기 중에서 자외선을 박막에 조사하여, 방출되는 광전자 수를 측정하여, 입사 자외선의 에너지와 광전자 수의 관계로부터 구하였다. 측정 조건은, 입사 자외선의 에너지 범위가 3.8∼6.2eV, 자외선 강도가 20nW이다. Ionization potential Ip made the threshold energy of photoelectron emission measured by the ultraviolet photoelectron analysis into ionization potential Ip. Specifically, using a thick film formed in the same manner as the thick film used for the measurement of the energy gap Eg, ultraviolet light is irradiated to the thin film in the air by using an atmospheric atmosphere type ultraviolet photoelectron analyzer (trade name: AC-1, manufactured by Riken Instruments Co., Ltd.). The number of photoelectrons emitted was measured and determined from the relationship between the energy of incident ultraviolet rays and the number of photoelectrons. As for measurement conditions, the energy range of incident ultraviolet rays is 3.8-6.2 eV, and ultraviolet intensity is 20 nW.

도 5는 광전자 수의 평방근과 입사 자외선의 에너지의 관계의 일례를 도시하는 특성도이다. 도 5를 참조하면, 특성선의 상승의 직선 부분 LN2를 저에너지측에 직선 근사에 의해 외삽한 직선과, 또한, 백그라운드의 직선 부분으로부터 고에너지측에 직선 근사에 의해 외삽한 직선과의 교점 CP2의 에너지를 이온화 포텐셜 Ip로 하였다. 5 is a characteristic diagram showing an example of the relationship between the square root of the number of photoelectrons and the energy of incident ultraviolet rays. Referring to Fig. 5, the energy of the intersection CP2 between the straight line extrapolated by the straight line approximation to the low energy side and the straight line extrapolated by the straight line approximation from the background straight line part to the high energy side Was the ionization potential Ip.

또한, 전자 친화력 Ea는, 상기에 의해 구한 이온화 포텐셜 Ip와 에너지 갭 Eg의 차(Ea=Ip-Eg)에 의해 구하였다. In addition, the electron affinity Ea was calculated | required by the difference (Ea = Ip-Eg) of the ionization potential Ip calculated above and energy gap Eg.

이들 방법을 이용하여, 에너지 갭, 이온화 포텐셜, 및 전기 친화력을 개개의 정공 수송 재료에 대하여 측정하고, 전자 수송 억제 적층체를 구성하는 제1 및 제2 전자 수송 억제층이나 발광층의 조합을 선택할 수 있다. Using these methods, the energy gap, ionization potential, and electrical affinity can be measured for individual hole transport materials, and a combination of the first and second electron transport suppression layers or the light emitting layer constituting the electron transport suppression laminate can be selected. have.

도 6은 이하에 설명하는 본 발명에 따른 실시예 및 본 발명에 의하지 않는 비교예의 유기 EL 소자를 구성하는 전자 수송 억제층, 정공 주입층, 및 발광층의 에너지 갭, 이온화 포텐셜, 및 전기 친화력의 측정값을 도시하는 도면이다. 도 6에 도시한 측정값에 기초하여 행한 실시예 및 비교예를 이하에 나타낸다. Fig. 6 is a measurement of the energy gap, ionization potential, and electrical affinity of the electron transport suppression layer, the hole injection layer, and the light emitting layer constituting the organic EL device according to the present invention and the comparative example not according to the present invention described below. It is a figure which shows a value. The Example and comparative example which were performed based on the measured value shown in FIG. 6 are shown below.

[제1 실시예][First Embodiment]

본 실시예에 따른 유기 EL 소자는, 투명 기판 상에, ITO 양극, 정공 주입층, 3층의 전자 수송 억제층으로 이루어지는 전자 수송 억제 적층체, 발광층, 및 음극으로 구성되어 있다. The organic electroluminescent element which concerns on a present Example consists of an electron transport suppression laminated body which consists of an ITO anode, a hole injection layer, and three layers of electron transport suppression layers, a light emitting layer, and a cathode on a transparent substrate.

ITO 전극을 가진 글래스 기판을 물, 아세톤, 이소프로필 알콜에 의해 초음파 세정하고, 양극 표면을 대기 중에서 UV광을 20분간 조사하여 UV 오존 처리를 행하였다. 계속해서 진공 증착 장치를 이용하여, 진공도 1×10-6Torr, 기판 온도를 20℃로 설정하고, 정공 주입층으로서 2-TNATA와 F4-TCNQ를 각각 증착 속도 0.5㎚/s, 0.0005㎚/s로 동시에 증착하고, 두께를 120㎚로 하였다. 즉, 2-TNATA를 100vol%로 하고, F4-TCNQ의 함유량은 0.1vol%로 하였다. The glass substrate having an ITO electrode was ultrasonically cleaned with water, acetone and isopropyl alcohol, and the surface of the anode was irradiated with UV light in the air for 20 minutes for UV ozone treatment. Subsequently, the vacuum deposition apparatus was used to set the vacuum degree 1 × 10 −6 Torr and the substrate temperature at 20 ° C., and 2-TNATA and F4-TCNQ were respectively deposited at a deposition rate of 0.5 nm / s and 0.0005 nm / s as the hole injection layer. Were deposited simultaneously, and the thickness was 120 nm. That is, 2-TNATA was 100 vol%, and the content of F4-TCNQ was 0.1 vol%.

계속해서, 3층으로 이루어지는 전자 수송 억제 적층체를 형성한다. α-NPD 를 증착 속도 0.1㎚/s로 두께 10㎚, 다음으로 2-TNATA를 증착 속도 0.1㎚/s로 두께 10㎚, 또한 α-NPD를 증착 속도 0.1㎚/s로 10㎚ 형성한다. Then, the electron transport suppression laminated body which consists of three layers is formed. α-NPD is formed at a deposition rate of 0.1 nm / s at a thickness of 10 nm, followed by 2-TNATA at a deposition rate of 0.1 nm / s at a thickness of 10 nm, and α-NPD is formed at a deposition rate of 0.1 nm / s at 10 nm.

발광층으로서, Alq3을 0.1㎚/s로 50㎚ 증착하였다. 또한 그 위에 Al-Li 합금(Li : 0.5질량%)을 증착 속도 0.02㎚/s로 50㎚ 증착하여, 제1 실시예에 따르는 유기 EL 소자를 형성하였다. 이 소자에, ITO를 양극, Al-Li를 음극으로 하여 전압 6V 이상을 인가하면 녹색 발광이 관측되었다. As the light emitting layer, Alq3 was deposited at 0.1 nm / s by 50 nm. Furthermore, an Al-Li alloy (Li: 0.5 mass%) was deposited thereon at 50 nm at a deposition rate of 0.02 nm / s to form an organic EL device according to the first embodiment. When the device was applied with a voltage of 6 V or more using ITO as the anode and Al-Li as the cathode, green light emission was observed.

[제1 비교예][First Comparative Example]

정공 주입층으로서 2-TNATA를 증착 속도 0.5㎚/s, 두께 130㎚로 증착하고, 전자 수송 억제 적층체 대신에 α-NPD층을 증착 속도 0.1㎚/s, 두께 20㎚로 형성한 것 이외에는 제1 실시예와 마찬가지로 하여 제1 비교예에 따른 유기 EL 소자를 형성하였다.As the hole injection layer, 2-TNATA was deposited at a deposition rate of 0.5 nm / s and a thickness of 130 nm, and the α-NPD layer was formed at a deposition rate of 0.1 nm / s and 20 nm in thickness in place of the electron transport suppression laminate. In the same manner as in Example 1, the organic EL device according to the first comparative example was formed.

[제2 비교예]Second Comparative Example

정공 주입층으로서, 2-TNATA를 증착 속도 0.5㎚/s, 두께 10㎚로 증착하고, 그 위에, 2-TNATA와 F4-TCNQ를 각각 증착 속도 0.5㎚/s, 0.0005㎚/s로 동시에 증착하고, 두께를 120㎚로 하며, 전자 수송 억제 적층체 대신에 α-NPD층을 증착 속도 0.1㎚/s, 두께 20㎚로 형성한 것 이외에는 제1 실시예와 마찬가지로 하여 제2 비교예에 따른 유기 EL 소자를 형성하였다. As the hole injection layer, 2-TNATA was deposited at a deposition rate of 0.5 nm / s and a thickness of 10 nm, and 2-TNATA and F4-TCNQ were simultaneously deposited at a deposition rate of 0.5 nm / s and 0.0005 nm / s, respectively. And the organic EL according to the second comparative example in the same manner as in the first example except that the α-NPD layer was formed at a deposition rate of 0.1 nm / s and a thickness of 20 nm in place of the electron transport suppression laminate with a thickness of 120 nm. The device was formed.

[제3 비교예] Third Comparative Example

전자 수송 억제 적층체 대신에 α-NPD층을 증착 속도 0.1㎚/s, 두께 20㎚로 형성한 것 이외에는 제1 실시예와 마찬가지로 하여, 제3 비교예에 따른 유기 EL 소 자를 형성하였다. An organic EL device according to Comparative Example 3 was formed in the same manner as in Example 1 except that the α-NPD layer was formed at a deposition rate of 0.1 nm / s and a thickness of 20 nm instead of the electron transport suppression laminate.

도 7은 제1 실시예, 및 제1∼제3 비교예의 유기 EL 소자의 주요부의 층 구성과 평가 결과를 도시하는 도면이다. 도 7을 참조하면, 제1∼제3 비교예의 유기 EL 소자에 대하여 제1 실시예의 유기 EL 소자의 발광 효율이 높은 것을 알 수 있다. 제1 실시예의 유기 EL 소자는, 발광 휘도가 제2 및 제3 비교예보다 낮지만 전류 밀도도 억제되어, 발광 효율이 향상되어 있는 것을 알 수 있다. α-NPD와 2-NATA(전자 친화력의 차가 0.23eV)로 이루어지는 전자 수송 억제 적층체에 의해, 발광층으로부터 정공 주입층에의 전자 수송 억제층에의 전자 전류량이 억제되어, 발광 휘도는 저하되지만, 발광층에 가두어진 전자에 의해 정공과 재결합할 확률이 향상되어 발광 효율이 향상된 것으로 추찰된다. It is a figure which shows the laminated constitution and evaluation result of the principal part of the organic electroluminescent element of 1st Example and the 1st-3rd comparative example. Referring to FIG. 7, it can be seen that the luminous efficiency of the organic EL elements of the first embodiment is high relative to the organic EL elements of the first to third comparative examples. It is understood that the organic EL device of the first embodiment has lower light emission luminance than the second and third comparative examples, but also suppresses the current density and improves the light emission efficiency. The amount of electron current from the light emitting layer to the electron transport suppressing layer from the light emitting layer to the hole injection layer is suppressed by the electron transport suppressing laminate comprising α-NPD and 2-NATA (the difference in electron affinity is 0.23 eV), It is inferred that the probability of recombination with holes is improved by electrons trapped in the light emitting layer, thereby improving light emission efficiency.

(제2 실시 형태)(2nd embodiment)

도 8은 본 발명의 제2 실시 형태의 유기 EL 디스플레이의 분해 사시도이다. 도 8을 참조하면, 유기 EL 디스플레이(30)는, 글래스 기판(31)과, 글래스 기판 상에 스트라이프 형상으로 형성된 음극(32)과, 음극(32)에 대향하여 수직으로 스트라이프 형상으로 형성된 양극(34)과, 음극(32)과 양극(34) 사이에 형성된 적층체(33) 등으로 구성되어 있다. 또한, 유기 EL 디스플레이(30)는, 도시되어 있지 않지만, 음극 및 양극간에 인가하는 전압을 구동하는 구동 회로, 수증기 등으로의 폭로를 방지하는 밀봉 용기 등으로 구성되어 있다. 8 is an exploded perspective view of an organic EL display of a second embodiment of the present invention. Referring to FIG. 8, the organic EL display 30 includes a glass substrate 31, a cathode 32 formed in a stripe shape on the glass substrate, and an anode formed in a stripe shape perpendicular to the cathode 32. 34 and a laminate 33 formed between the cathode 32 and the anode 34. In addition, although not shown, the organic electroluminescence display 30 is comprised from the drive circuit which drives the voltage applied between a cathode and an anode, the sealing container which prevents exposure to water vapor, etc ..

유기 EL 디스플레이(30)는, 원하는 영역의 음극(32) 및 양극(34)에 전압을 인가함으로써, 원하는 영역을 발광시킬 수 있다. 유기 EL 디스플레이(30)의 특징 은, 양극(34), 적층체(33) 및 음극(32)으로 이루어지는 유기 EL 소자가 상술한 제1 또는 제2 실시 형태에 따른 유기 EL 소자에 의해 구성되어 있는 것이다. 따라서, 높은 발광 효율과 긴 수명을 갖는 유기 EL 디스플레이를 실현할 수 있다. The organic EL display 30 can emit a desired region by applying a voltage to the cathode 32 and the anode 34 of the desired region. The characteristic of the organic electroluminescent display 30 is that the organic electroluminescent element which consists of the anode 34, the laminated body 33, and the cathode 32 is comprised by the organic electroluminescent element which concerns on 1st or 2nd embodiment mentioned above. will be. Therefore, an organic EL display having high luminous efficiency and long lifetime can be realized.

이상 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상술하였지만, 본 발명은 이러한 특정한 실시 형태에 한정되는 것이 아니라, 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 범위 내에서, 다양한 변형·변경이 가능하다. As mentioned above, although preferable Example of this invention was described above, this invention is not limited to this specific embodiment, A various deformation | transformation and a change are possible within the scope of this invention described in a claim.

예를 들면, 본 실시 형태에서, 유기 EL 소자를 기판 상에 양극측으로부터 순차적으로 퇴적하여 형성해도 되고, 음극측으로부터 형성해도 된다. For example, in this embodiment, an organic EL element may be formed by sequentially depositing on the substrate from the anode side, or may be formed from the cathode side.

본 발명에 따르면, 유기 일렉트로루미네센스 소자에서, 정공 주입층의 정공 수송 재료에 억셉터를 도핑함으로써 도전성을 높이고, 복수의 캐리어 수송층에 의해 전자에 대하여 에너지 장벽을 형성하는 전자 수송 억제 적층체를 발광층의 양극측에 설치함으로써, 발광층으로부터 정공 주입층에의 전자 전류의 흐름을 방해하여 발광층에 전자를 가둠과 함께, 정공 전류의 흐름을 저해하는 것을 방지하여, 발광 효율이 우수하고 장기 수명화가 가능한 유기 EL 소자 및 유기 EL 디스플레이를 제공할 수 있다. According to the present invention, in an organic electroluminescent device, an electron transport suppression laminate which enhances conductivity by doping an acceptor to a hole transport material of a hole injection layer, and forms an energy barrier with respect to electrons by a plurality of carrier transport layers. By providing on the anode side of the light emitting layer, it prevents the flow of electron current from the light emitting layer to the hole injection layer, traps electrons in the light emitting layer and prevents the flow of hole current from being impaired. An organic EL element and an organic EL display can be provided.

Claims (13)

양극과, 상기 양극의 상방에 형성된 음극과, 상기 양극과 음극 사이에 형성되며, 유기 발광 재료를 포함하는 발광층을 포함한 유기 일렉트로루미네센스 소자로서,An organic electroluminescent device comprising an anode, a cathode formed above the anode, and a light emitting layer formed between the anode and the cathode and comprising an organic light emitting material, 양극 상에 억셉터를 포함하는 정공 수송 재료로 이루어지는 정공 주입층과,A hole injection layer made of a hole transport material including an acceptor on the anode, 정공 주입층과 발광층 사이에, 정공 수송 재료로 이루어지는 복수의 캐리어 수송층으로 이루어지며, 발광층으로부터 정공 주입층으로 흐르는 전자에 대하여 에너지 장벽을 형성하는 전자 수송 억제 적층체An electron transport suppression laminate, comprising a plurality of carrier transport layers made of a hole transporting material, between the hole injection layer and the light emitting layer, and forming an energy barrier for electrons flowing from the light emitting layer to the hole injection layer. 를 갖는 것을 특징으로 하는 유기 일렉트로루미네센스 소자.An organic electroluminescent device characterized by having. 제1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 전자 수송 억제 적층체는, 발광층의 양극측에 접하는 제1 캐리어 수송층과, 상기 제1 캐리어 수송층의 양극측에 접하는 제2 캐리어 수송층이 이 순서로 교대로 반복하여 배치되어 이루어지며, The electron transport suppressing laminate includes a first carrier transporting layer in contact with the anode side of the light emitting layer and a second carrier transporting layer in contact with the anode side of the first carrier transporting layer are alternately arranged in this order, 전자 친화력이 하기 식 1의 관계Relationship between electron affinity and the following formula 1 [식 1][Equation 1]
Figure 112005012457198-pct00007
Figure 112005012457198-pct00007
(식 1에서, EaHT1은, 제1 캐리어 수송층의 전자 친화력, EaHT2는 제2 캐리어 수송층의 전자 친화력임)(In Formula 1, Ea HT1 is electron affinity of the first carrier transport layer, Ea HT2 is electron affinity of the second carrier transport layer) 를 갖는 것을 특징으로 하는 유기 일렉트로루미네센스 소자. An organic electroluminescent device characterized by having.
제2항에 있어서, The method of claim 2, 상기 제1 캐리어 수송층과 발광층의 전자 친화력의 관계가 하기 식 2의 관계The relationship between the electron affinity of the first carrier transport layer and the light emitting layer is represented by [식 2][Equation 2]
Figure 112005012457198-pct00008
Figure 112005012457198-pct00008
(식 2에서, EaHT1은 제1 캐리어 수송층의 전자 친화력, EaEM은 발광층의 전자 친화력임)(Ea HT1 is the electron affinity of the first carrier transport layer, Ea EM is the electron affinity of the light emitting layer) 를 갖는 것을 특징으로 하는 유기 일렉트로루미네센스 소자. An organic electroluminescent device characterized by having.
제2항에 있어서, The method of claim 2, 상기 정공 주입층의 음극측에 접하는 제1 캐리어 수송층 또는 제2 캐리어 수송층과, 상기 정공 주입층의 전자 친화력이 하기 식 3의 관계The relationship between the first carrier transport layer or the second carrier transport layer in contact with the cathode side of the hole injection layer and the hole injection layer is represented by the following formula (3) [식 3][Equation 3]
Figure 112005012457198-pct00009
Figure 112005012457198-pct00009
(식 3에서, EaHT는 정공 주입층의 음극측에 접하는 제1 또는 제2 캐리어 수송층의 전자 친화력, EaHI는 정공 주입층의 전자 친화력임)(Equation 3, Ea HT is the electron affinity of the first or second carrier transport layer in contact with the cathode side of the hole injection layer, Ea HI is the electron affinity of the hole injection layer) 를 갖는 것을 특징으로 하는 유기 일렉트로루미네센스 소자. An organic electroluminescent device characterized by having.
제1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 발광층과 음극 사이에 전자 수송층을 더 갖고, Further having an electron transport layer between the light emitting layer and the cathode, 상기 전자 수송층과 상기 발광층의 이온화 포텐셜이 하기 식 4의 관계The ionization potential of the electron transporting layer and the light emitting layer is represented by the following formula (4) [식 4][Equation 4]
Figure 112007076645931-pct00010
Figure 112007076645931-pct00010
(식 4에서, IpEM은 발광층의 이온화 포텐셜, IpET는 전자 수송층의 이온화 포텐셜임)(Equation 4, Ip EM is the ionization potential of the light emitting layer, Ip ET is the ionization potential of the electron transport layer) 를 갖는 것을 특징으로 하는 유기 일렉트로루미네센스 소자.An organic electroluminescent device characterized by having.
제2항에 있어서, The method of claim 2, 상기 제1 캐리어 수송층의 막 두께가 제2 캐리어 수송층의 막 두께와 동일하거나, 또는 큰 것을 특징으로 하는 유기 일렉트로루미네센스 소자.The film thickness of the said 1st carrier transport layer is equal to or larger than the film thickness of a 2nd carrier transport layer, The organic electroluminescent element characterized by the above-mentioned. 제2항에 있어서, The method of claim 2, 상기 전자 수송 억제 적층체는, 제3 캐리어 수송층을 더 갖고, The electron transport suppression laminate further has a third carrier transport layer, 제1 캐리어 수송층, 제2 캐리어 수송층 및 제3 캐리어 수송층이 규칙적으로 반복하여 배치되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 유기 일렉트로루미네센스 소자.An organic electroluminescent device, wherein the first carrier transport layer, the second carrier transport layer, and the third carrier transport layer are regularly and repeatedly arranged. 제7항에 있어서, The method of claim 7, wherein 상기 전자 수송 억제 적층체는, 발광층의 양극측에 접하는 제1 캐리어 수송층과, 상기 제1 캐리어 수송층의 양극측에 접하는 제2 캐리어 수송층과, 상기 제2 캐리어 수송층의 양극측에 접하는 제3 캐리어 수송층과, 상기 제3 캐리어 수송층의 양극측에 접하는 그 밖의 제1 캐리어 수송층이 배치되어 이루어지며, The electron transport suppressing laminate includes a first carrier transporting layer in contact with the anode side of the light emitting layer, a second carrier transporting layer in contact with the anode side of the first carrier transporting layer, and a third carrier transporting layer in contact with the anode side of the second carrier transporting layer. And another first carrier transport layer in contact with the anode side of the third carrier transport layer, 전자 친화력이 하기 식 5의 관계Relationship between electron affinity and equation 5 [식 5][Equation 5]
Figure 112006025753574-pct00011
Figure 112006025753574-pct00011
(식 5에서, EaHT1은 제1 캐리어 수송층, 다른 제1 캐리어 수송층, 및 그 밖의 제1 캐리어 수송층의 전자 친화력, EaHT2는 제2 캐리어 수송층의 전자 친화력, EaHT3은 제3 캐리어 수송층의 전자 친화력임)(Equation 5, Ea HT1 is the electron affinity of the first carrier transport layer, another first carrier transport layer, and other first carrier transport layer, Ea HT2 is the electron affinity of the second carrier transport layer, Ea HT3 is the electron of the third carrier transport layer Affinity) 를 갖는 것을 특징으로 하는 유기 일렉트로루미네센스 소자. An organic electroluminescent device characterized by having.
제1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 양극과 정공 주입층 사이에 다른 정공 주입층을 더 갖고, Further having another hole injection layer between the anode and the hole injection layer, 상기 다른 정공 주입층은 정공 수송 재료로 이루어지는 것을 특징으로 하는 유기 일렉트로루미네센스 소자. And the other hole injection layer is made of a hole transport material. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항의 유기 일렉트로루미네센스 소자를 포함한 유기 일렉트로루미네센스 디스플레이. An organic electroluminescent display comprising the organic electroluminescent element of any one of claims 1 to 9. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 정공 주입층의 재료가 2-TNATA로 이루어지고, 상기 전자 수송 억제 적층체가 2-TNATA와 α-NPD의 적층체로 이루어지는 유기 일렉트로루미네센스 소자.The organic electroluminescent element of which the material of the said hole injection layer consists of 2-TNATA, and the said electron transport suppression laminated body consists of a laminated body of 2-TNATA and (alpha) -NPD. 삭제delete 삭제delete
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