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JP2005123205A - Organic el element - Google Patents

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JP2005123205A JP2004346571A JP2004346571A JP2005123205A JP 2005123205 A JP2005123205 A JP 2005123205A JP 2004346571 A JP2004346571 A JP 2004346571A JP 2004346571 A JP2004346571 A JP 2004346571A JP 2005123205 A JP2005123205 A JP 2005123205A
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To eliminate a need in a top emission type organic EL element to form in a negative electrode a transparent electrode of a metal oxide, such as ITO requiring high-temperature annealing which adversely influences organic layer, and eliminate disadvantages caused by the formation of the transparent electrode of a metal oxide. <P>SOLUTION: The organic EL element 10 has on a substrate 11 a sequential lamination of a positive electrode 12, the organic layer 13 including at least an emission layer 17, and the negative electrode 14, and emits light from the emission layer 17 from the opposite side to the substrate 11. The organic layer 17 includes an emission layer containing a fluorescent dopant, and an emission layer containing a phosphorescent dopant. The fluorescent dopant including emission layer is laminated nearer to the negative electrode than to the phosphorescent dopant including emission layer. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、有機EL(エレクトロルミネッセンス)素子に係り、詳しくは陰極を透明電極とした有機EL素子に関する。   The present invention relates to an organic EL (electroluminescence) element, and more particularly to an organic EL element having a cathode as a transparent electrode.

一般に、有機EL素子は、ガラス基板上にITO(インジウム錫酸化物)で構成された透明電極(陽極)を形成し、その透明電極上に発光層を含む有機層を形成し、さらに不透明な陰極を積層することによって形成され、発光層の発光をガラス基板側から取り出すものがある。このような素子をボトムエミッション型の素子という。ボトムエミッション型の有機EL素子では、陰極は、発光層を基準にして光取出側とは反対側に設けられているため、特に透明である必要はなく、一般に、リチウム、マグネシウム、カルシウム、アルミニウム等比較的仕事関数の小さな金属や、金属酸化物、金属合金が使われている。   In general, in an organic EL element, a transparent electrode (anode) made of ITO (indium tin oxide) is formed on a glass substrate, an organic layer including a light emitting layer is formed on the transparent electrode, and an opaque cathode Is formed by laminating the light emitting layers, and the light emitted from the light emitting layer is extracted from the glass substrate side. Such an element is called a bottom emission type element. In the bottom emission type organic EL element, the cathode is provided on the side opposite to the light extraction side with respect to the light emitting layer, and therefore it is not necessary to be particularly transparent. Generally, lithium, magnesium, calcium, aluminum, etc. Metals with relatively small work functions, metal oxides, and metal alloys are used.

このようなボトムエミッション型の有機EL素子において、陰極を改良した従来技術が提案されている。例えば、陰極の構造を、アルカリ金属を6モル%以上含む合金層と、その上にアルカリ金属元素を含まない厚さ50nm以上の難腐食性金属陰極層との2層構造とした従来技術が提案されている(例えば、特許文献1を参照。)。   In such a bottom emission type organic EL element, a conventional technique with an improved cathode has been proposed. For example, a conventional technique is proposed in which the cathode has a two-layer structure of an alloy layer containing 6 mol% or more of alkali metal and a 50 nm or more non-corrosive metal cathode layer containing no alkali metal element thereon. (For example, see Patent Document 1).

また、陰極としてアルカリ金属又は仕事関数2.9eV以下のアルカリ土類金属を該アルカリ金属と該アルカリ土類金属との総量で0.5〜5at%含有する厚さ5〜50nmの合金領域と、仕事関数3.0eV以上の金属からなる厚さ50〜300nmの上部金属領域との2つの領域を設けたものも提案されている(例えば、特許文献2を参照。)。この従来技術では、前記合金領域及び上部金属領域は、合金領域が有機層側となるように順次形成され、当該陰極における酸素の存在濃度を1at%以下にしている。   Further, an alloy region having a thickness of 5 to 50 nm containing 0.5 to 5 at% of an alkali metal or an alkaline earth metal having a work function of 2.9 eV or less as a cathode in a total amount of the alkali metal and the alkaline earth metal; There has also been proposed a structure in which two regions including an upper metal region having a thickness of 50 to 300 nm and made of a metal having a work function of 3.0 eV or more are provided (see, for example, Patent Document 2). In this prior art, the alloy region and the upper metal region are sequentially formed so that the alloy region is on the organic layer side, and the concentration of oxygen in the cathode is 1 at% or less.

一方、発光層の発光をガラス基板と反対側から取り出すトップエミッション型の有機EL素子も提案されている(例えば、特許文献3を参照。)。特許文献3に記載された有機EL素子は、陽極に金属電極を使用し、陰極は極薄い(膜厚0.5〜20nm)電子注入金属層と、透明導電層(膜厚200nmのIn−Zn−O系の透明導電膜)との積層構造となっている。   On the other hand, a top emission type organic EL element that extracts light emitted from the light emitting layer from the side opposite to the glass substrate has also been proposed (see, for example, Patent Document 3). The organic EL element described in Patent Document 3 uses a metal electrode for the anode, and the cathode is an extremely thin (0.5 to 20 nm film thickness) electron injection metal layer, and a transparent conductive layer (200 nm film thickness In—Zn). -O-based transparent conductive film).

また、有機EL素子を表示装置として使用する場合、その駆動方式としてパッシブマトリックス方式とアクティブマトリックス方式とがある。そして、アクティブマトリックス方式の方が有機EL素子に有利なことが多い。例えば、パッシブマトリックス方式に比較して、単位時間あたり同じ発光輝度を得るために実際発光する輝度が低くて済むことがある。   When organic EL elements are used as display devices, there are a passive matrix method and an active matrix method as driving methods. The active matrix method is often more advantageous for organic EL elements. For example, as compared with the passive matrix system, the actual luminance may be lower in order to obtain the same luminance per unit time.

一方、ボトムエミッション型であるとトップエミッション型であるとにかかわらず、陰極を透明電極とする場合に、ITO電極以外の透明陰極を提供することも要求されている。   On the other hand, it is also required to provide a transparent cathode other than the ITO electrode when the cathode is a transparent electrode, regardless of whether it is a bottom emission type or a top emission type.

特開平4−212287号公報(明細書の段落[0022]〜[0043]、図1)JP-A-4-212287 (paragraphs [0022] to [0043] in FIG. 1, FIG. 1) 特開平9−232079号公報(明細書の段落[0011]〜[0029])Japanese Patent Laid-Open No. 9-232079 (paragraphs [0011] to [0029] of the specification) 特開2001−43980号公報(明細書の段落[0014]〜[0015]、図1)JP 2001-43980 A (paragraphs [0014] to [0015] in FIG. 1, FIG. 1)

本願発明者らは、鋭意努力の結果、新規な透明陰極を備えた有機EL素子を見いだした。   As a result of diligent efforts, the present inventors have found an organic EL element having a novel transparent cathode.

本願発明者らが見いだした第一の有機EL素子は、陽極と、少なくとも発光層を含む有機層と、陰極とが基板上に順次積層された有機EL素子である。前記有機層は、蛍光ドーパントを含む発光層と燐光ドーパントを含む発光層とを含む。そして、前記蛍光ドーパントを含む発光層は、前記燐光ドーパントを含む発光層よりも陰極側に積層されている。   The first organic EL element found by the present inventors is an organic EL element in which an anode, an organic layer including at least a light emitting layer, and a cathode are sequentially laminated on a substrate. The organic layer includes a light emitting layer containing a fluorescent dopant and a light emitting layer containing a phosphorescent dopant. And the light emitting layer containing the said fluorescent dopant is laminated | stacked on the cathode side rather than the light emitting layer containing the said phosphorescence dopant.

また、本願発明者らが見いだした第二の有機EL素子は、陽極と、少なくとも発光層を含む有機層と、陰極とが基板上に順次積層され、かつ前記発光層の発光が前記基板とは反対側から取り出される有機EL素子である。前記有機層は、蛍光ドーパントを含む発光層と燐光ドーパントを含む発光層とを含む。そして、前記蛍光ドーパントを含む発光層は、前記燐光ドーパントを含む発光層よりも陰極側に積層されている。   The second organic EL device found by the inventors of the present application is that an anode, an organic layer including at least a light emitting layer, and a cathode are sequentially stacked on a substrate, and the light emission of the light emitting layer is different from that of the substrate. It is an organic EL element taken out from the opposite side. The organic layer includes a light emitting layer containing a fluorescent dopant and a light emitting layer containing a phosphorescent dopant. And the light emitting layer containing the said fluorescent dopant is laminated | stacked on the cathode side rather than the light emitting layer containing the said phosphorescence dopant.

このような本願発明の有機EL素子において、上記蛍光ドーパントが青色蛍光ドーパントであることが好ましい。また、上記燐光ドーパントが赤色燐光ドーパント及び緑色燐光ドーパントの少なくとも1つであることが好ましい。また、上記燐光ドーパントを含む発光層が、赤色燐光ドーパントと緑色燐光ドーパントとを含むことも好ましい。
また、上記燐光ドーパントを含む発光層が、赤色燐光ドーパントを含む発光層と緑色燐光ドーパントを含む発光層とからなることが好ましい。
また、蛍光ドーパントを含む発光層の陰極側に隣接して、ホール・ブロック層をさらに設けることが好ましい。
また、陰極は、金属、金属合金又は金属化合物を材料として透明に形成された電子注入層と、前記電子注入層の前記有機層に対向する面と反対側の面を覆い、前記電子注入層を保護する役割を果たす金属又は金属合金により透明に形成された被覆層とから構成され、前記陰極の抵抗値が、前記陰極と同形状でかつ同位置に形成されたITO(インジウム錫酸化物)製の透明電極の抵抗値以下となるように形成されていることが好ましい。
In such an organic EL device of the present invention, the fluorescent dopant is preferably a blue fluorescent dopant. The phosphorescent dopant is preferably at least one of a red phosphorescent dopant and a green phosphorescent dopant. Moreover, it is also preferable that the light emitting layer containing the said phosphorescent dopant contains a red phosphorescent dopant and a green phosphorescent dopant.
Moreover, it is preferable that the light emitting layer containing the said phosphorescent dopant consists of a light emitting layer containing a red phosphorescent dopant, and a light emitting layer containing a green phosphorescent dopant.
Further, it is preferable to further provide a hole block layer adjacent to the cathode side of the light emitting layer containing the fluorescent dopant.
The cathode covers an electron injection layer formed transparently using a metal, a metal alloy, or a metal compound, and a surface of the electron injection layer opposite to the surface facing the organic layer. It is made of ITO (indium tin oxide) made of a metal or metal alloy that plays a role of protection, and the cathode has the same resistance value and the same shape as the cathode. The transparent electrode is preferably formed to have a resistance value or less.

以上の説明からも明らかなように、本願発明者らは、新規な透明陰極を備えた新規な構成の有機EL素子を見いだした。   As is clear from the above description, the inventors of the present application have found an organic EL element having a novel configuration including a novel transparent cathode.

(第1の実施の形態)
以下、本発明を具体化した第1の実施の形態を図1にしたがって説明する。図1は有機EL素子の模式断面図である。
(First embodiment)
A first embodiment of the present invention will be described below with reference to FIG. FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of an organic EL element.

図1に示すように、有機EL素子10は、基板11上に陽極12と、少なくとも発光層を含む有機層13と、陰極14とが順次積層されて形成されている。基板11は透明なガラス基板よりなり、その上(図1では基板11の上面)に金属製の陽極12が形成されている。陽極12は可視光に対する反射性を有している。陰極14は透明に形成されている。すなわち、有機EL素子10は、発光層の発光が基板11と反対側から取り出されるトップエミッション型の有機EL素子である。   As shown in FIG. 1, the organic EL element 10 is formed by sequentially laminating an anode 12, an organic layer 13 including at least a light emitting layer, and a cathode 14 on a substrate 11. The substrate 11 is made of a transparent glass substrate, and a metal anode 12 is formed thereon (in FIG. 1, the upper surface of the substrate 11). The anode 12 has reflectivity for visible light. The cathode 14 is formed transparent. That is, the organic EL element 10 is a top emission type organic EL element in which light emission of the light emitting layer is extracted from the side opposite to the substrate 11.

陽極12は、クロムをスパッタ法で成膜して例えば200nmの厚さに形成された後、フォトリソグラフ工程によるエッチングでパターニングされている。
陽極12上には、正孔(ホール)注入層15、正孔輸送層16、発光層17からなる有機層13が、陽極12側から前記の順で積層形成されている。正孔注入層15は、この実施の形態では、銅フタロシアニン(CuPc)よりなり、膜厚10nmの層になるように形成されている。正孔輸送層16は末端フェニルのメタ位にメチル基を持つトリフェニルアミンの4量体(TPTE)よりなり、膜厚10nmの層になるように形成されている。発光層17は8−キノリノール誘導体のアルミニウム錯体のトリス(8−キノリノール)アルミニウム(Alq3)等の有機発光材料よりなり、膜厚65nmの層になるように形成されている。正孔注入層15、正孔輸送層16及び発光層17はいずれも5×10−5Pa以下の圧力において蒸着により成膜されている。
The anode 12 is formed of chromium by sputtering and formed to a thickness of, for example, 200 nm, and then patterned by etching using a photolithography process.
On the anode 12, an organic layer 13 composed of a hole injection layer 15, a hole transport layer 16, and a light emitting layer 17 is laminated and formed in this order from the anode 12 side. In this embodiment, the hole injection layer 15 is made of copper phthalocyanine (CuPc) and is formed to be a layer having a thickness of 10 nm. The hole transport layer 16 is made of a tetraphenylamine tetramer (TPTE) having a methyl group at the meta position of the terminal phenyl, and is formed to be a 10 nm thick layer. The light emitting layer 17 is made of an organic light emitting material such as tris (8-quinolinol) aluminum (Alq3), which is an aluminum complex of an 8-quinolinol derivative, and is formed to be a 65 nm thick layer. The hole injection layer 15, the hole transport layer 16, and the light emitting layer 17 are all formed by vapor deposition at a pressure of 5 × 10 −5 Pa or less.

陰極14は、金属、金属合金又は金属化合物により透明に形成された電子注入層18と、電子注入層18の有機層13に対向する面と反対側の面を覆い、電子注入層18を保護する役割を果たす金属又は金属合金により透明に形成された被覆層19とから構成されている。この実施の形態では、電子注入層18及び被覆層19とも極薄い金属層で透明に形成されている。透明とは可視光の透過率が50%以上を意味する。また、極薄いとは50nm以下を意味する。そして、陰極14は、その抵抗値が、前記陰極14と同形状でかつ同位置に形成されたITO製の透明電極の抵抗値以下となるように形成されている。   The cathode 14 covers the surface opposite to the surface of the electron injection layer 18 that faces the organic layer 13 of the electron injection layer 18 that is transparently formed of a metal, metal alloy, or metal compound, and protects the electron injection layer 18. It is comprised from the coating layer 19 formed transparently by the metal or metal alloy which plays a role. In this embodiment, both the electron injection layer 18 and the coating layer 19 are formed of a very thin metal layer and are transparent. Transparent means that the visible light transmittance is 50% or more. Further, “very thin” means 50 nm or less. The cathode 14 is formed so that its resistance value is equal to or less than the resistance value of the ITO transparent electrode formed in the same position and at the same position as the cathode 14.

この実施の形態では、電子注入層18はアルカリ土類金属のカルシウム(Ca)により形成され、被覆層19は銀(Ag)により形成されている。電子注入層18及び被覆層19も5×10−5Pa以下の圧力において蒸着により成膜されている。すなわち、この実施の形態の有機EL素子10は陽極12上に順次積層形成された正孔注入層15から被覆層19までは全て蒸着により成膜されている。 In this embodiment, the electron injection layer 18 is formed of alkaline earth metal calcium (Ca), and the coating layer 19 is formed of silver (Ag). The electron injection layer 18 and the coating layer 19 are also formed by vapor deposition at a pressure of 5 × 10 −5 Pa or less. That is, the organic EL element 10 of this embodiment is formed by vapor deposition from the hole injection layer 15 to the coating layer 19 that are sequentially laminated on the anode 12.

電子注入層18をカルシウムで形成する場合、膜厚は5〜50nmの範囲が好ましい。この範囲であれば、透過率が50%より大きくなり、シート抵抗はさほど大きくならない。被覆層19を銀で形成する場合、膜厚は5〜20nm、好ましくは7〜11nmの範囲とする。5nmより薄いと良好な層を成膜するのが難しく、20nmより厚いと可視光の透過率が不十分となる。膜厚が7〜11nmの範囲であれば、被覆層19の透過率は50%より大きくなり、シート抵抗はさほど大きくならない。   When the electron injection layer 18 is formed of calcium, the film thickness is preferably in the range of 5 to 50 nm. If it is this range, the transmittance | permeability will become larger than 50% and sheet resistance will not become so large. When the coating layer 19 is formed of silver, the film thickness is 5 to 20 nm, preferably 7 to 11 nm. If it is thinner than 5 nm, it is difficult to form a good layer, and if it is thicker than 20 nm, the visible light transmittance is insufficient. When the film thickness is in the range of 7 to 11 nm, the transmittance of the coating layer 19 is greater than 50%, and the sheet resistance is not so large.

電子注入層18を形成するカルシウムの仕事関数は2.9eVであり、電子注入層18に隣接する有機層としての発光層17を構成するAlq3の最低非占有分子軌道(LUMO)準位は約−3.1eVである。すなわち、この実施の形態では、電子注入層18を形成する金属(カルシウム)の仕事関数が隣接する有機層(発光層17)のLUMO準位の絶対値以下である。また、銀は金属元素中で最も抵抗率が小さな元素であるため、被覆層19は電子注入層18を形成する金属より抵抗率が小さな材料で形成されている。   The work function of calcium forming the electron injection layer 18 is 2.9 eV, and the lowest unoccupied molecular orbital (LUMO) level of Alq3 constituting the light emitting layer 17 as an organic layer adjacent to the electron injection layer 18 is about − 3.1 eV. That is, in this embodiment, the work function of the metal (calcium) forming the electron injection layer 18 is equal to or less than the absolute value of the LUMO level of the adjacent organic layer (light emitting layer 17). Further, since silver is an element having the lowest resistivity among metal elements, the covering layer 19 is formed of a material having a resistivity lower than that of the metal forming the electron injection layer 18.

被覆層19は、電子注入層18の酸化等の劣化を防止する層である。電子注入層18に好適な材料は一般に反応性が高く、電子注入層18のみで陰極14を構成すると酸化等の劣化が進行し易いが、被覆層19を設けることにより劣化を抑制する。   The coating layer 19 is a layer that prevents deterioration of the electron injection layer 18 such as oxidation. A material suitable for the electron injection layer 18 is generally highly reactive. When the cathode 14 is composed of only the electron injection layer 18, deterioration such as oxidation tends to proceed. However, the provision of the coating layer 19 suppresses the deterioration.

なお、有機EL素子10は陽極12、有機層13及び陰極14が、陽極12及び陰極14の電極取り出し側部分(いずれも図示せず)を露出させた状態で、有機層13が外気と接しないように、ガラスカバー(図示せず)で封止されている。   In the organic EL element 10, the anode 12, the organic layer 13, and the cathode 14 are exposed to the electrode extraction side portions of the anode 12 and the cathode 14 (both not shown), and the organic layer 13 is not in contact with the outside air. Thus, it is sealed with a glass cover (not shown).

次に、前記のように構成された有機EL素子10の製造方法を説明する。
有機EL素子10を製造する際は、先ず基板11上に陽極12を形成する。陽極12は、基板11上にスパッタ法によりクロムを膜厚200nmとなるように成膜する。次に、フォトリソグラフ工程においてエッチングでパターニングを行う。
Next, a method for manufacturing the organic EL element 10 configured as described above will be described.
When manufacturing the organic EL element 10, first, the anode 12 is formed on the substrate 11. The anode 12 is formed by depositing chromium on the substrate 11 with a film thickness of 200 nm by sputtering. Next, patterning is performed by etching in a photolithography process.

次に有機層13を構成する正孔注入層15、正孔輸送層16、発光層17を5×10−5Pa以下の圧力において蒸着によりそれぞれ所定の膜厚となるように順次成膜する。次に陰極14を構成する電子注入層18及び被覆層19を、有機層13の形成時と同様に5×10−5Pa以下の圧力において蒸着によりそれぞれ所定の膜厚となるように順次成膜する。すなわち、有機層13及び陰極14を構成する各層は同じ蒸着装置内で成膜される。そして、最後に陽極12、有機層13及び陰極14がガラスカバーで封止される。ガラスカバーの基板11に対する取り付け作業は例えば窒素ガス雰囲気で行われる。 Next, the hole injection layer 15, the hole transport layer 16, and the light emitting layer 17 constituting the organic layer 13 are sequentially formed by vapor deposition at a pressure of 5 × 10 −5 Pa or less so as to have a predetermined film thickness. Next, the electron injection layer 18 and the covering layer 19 constituting the cathode 14 are sequentially formed by vapor deposition at a pressure of 5 × 10 −5 Pa or less in the same manner as in the formation of the organic layer 13. To do. That is, each layer constituting the organic layer 13 and the cathode 14 is formed in the same vapor deposition apparatus. Finally, the anode 12, the organic layer 13, and the cathode 14 are sealed with a glass cover. The operation of attaching the glass cover to the substrate 11 is performed, for example, in a nitrogen gas atmosphere.

次に、前記のように構成された有機EL素子10の作用を説明する。
有機EL素子10の陽極12及び陰極14間に直流電圧が印加されると、陽極12から正孔注入層15を介して正孔輸送層16に正孔が注入され、正孔輸送層16に注入された正孔は正孔輸送層16のTPTEにより、発光層17まで輸送される。一方、陰極14を構成する電子注入層18から発光層17に電子が注入される。そして、発光層17において正孔と電子が再結合し、有機発光材料が励起状態となり、当該材料が基底状態に戻る際に光を発する。
Next, the operation of the organic EL element 10 configured as described above will be described.
When a DC voltage is applied between the anode 12 and the cathode 14 of the organic EL element 10, holes are injected from the anode 12 into the hole transport layer 16 through the hole injection layer 15 and injected into the hole transport layer 16. The formed holes are transported to the light emitting layer 17 by the TPTE of the hole transport layer 16. On the other hand, electrons are injected from the electron injection layer 18 constituting the cathode 14 into the light emitting layer 17. Then, holes and electrons are recombined in the light emitting layer 17, the organic light emitting material is excited, and light is emitted when the material returns to the ground state.

陰極14が電子注入層18と被覆層19との2層構造で、両層とも金属層で透明に形成されている。したがって、陰極14にITO等の金属酸化物の透明電極を形成する必要が無く、前記金属酸化物の透明電極の形成に起因する不具合をなくすことができる。   The cathode 14 has a two-layer structure of an electron injection layer 18 and a covering layer 19, and both layers are formed of a metal layer and are transparent. Therefore, it is not necessary to form a transparent electrode made of a metal oxide such as ITO on the cathode 14, and problems caused by the formation of the transparent electrode made of the metal oxide can be eliminated.

前記のように構成された有機EL素子10(実施例1)と、有機EL素子10の陽極12を膜厚200nmのITO層に、陰極14を膜厚150nmのアルミニウム層にそれぞれ変更し、ボトムエミッション型とした点を除いて同じ構成の有機EL素子(比較例1)とについて、11mA/cmで発光特性をそれぞれ測定した。結果を表1に示す。 The organic EL element 10 (Example 1) configured as described above, and the anode 12 of the organic EL element 10 are changed to an ITO layer having a thickness of 200 nm, and the cathode 14 is changed to an aluminum layer having a thickness of 150 nm. With respect to the organic EL element having the same configuration (Comparative Example 1) except that the mold was used, the emission characteristics were measured at 11 mA / cm 2 . The results are shown in Table 1.

Figure 2005123205
Figure 2005123205

表1に示すように、実施例1の有機EL素子10は比較例1の有機EL素子に比較して、印加電圧が若干低く、輝度、パワー効率及び電流効率の点で優れていた。したがって、陰極14を金属で構成し、透明性を持たすためにその膜厚を極薄く形成しても、従来のボトムエミッション型の構成の有機EL素子と同程度以下の印加電圧で同等以上の発光特性を有する有機EL素子10が得られることが確認された。   As shown in Table 1, the organic EL element 10 of Example 1 was slightly lower in applied voltage than the organic EL element of Comparative Example 1, and was excellent in terms of luminance, power efficiency, and current efficiency. Therefore, even if the cathode 14 is made of metal and the film thickness is made extremely thin in order to provide transparency, light emission at the same level or higher with an applied voltage equal to or lower than that of a conventional bottom emission type organic EL device. It was confirmed that the organic EL element 10 having characteristics was obtained.

このように、本実施の形態に係る有機EL素子10は、光取り出し側に配設された陰極14が、金属により透明に形成された電子注入層18と、電子注入層18の有機層13に対向する面と反対側の面を覆い、電子注入層18を保護する役割を果たす金属により透明に形成された被覆層19とから構成され、そして、陰極14の抵抗値が、前記陰極14と同形状でかつ同位置に形成されたITO製の透明電極の抵抗値以下となるように形成されている。
このように構成された有機EL素子は、以下に挙げるような効果を奏する。
As described above, in the organic EL element 10 according to the present embodiment, the cathode 14 disposed on the light extraction side is formed on the electron injection layer 18 formed of metal and transparent, and the organic layer 13 of the electron injection layer 18. A covering layer 19 that covers a surface opposite to the opposite surface and is transparently formed of a metal that serves to protect the electron injection layer 18; and the resistance value of the cathode 14 is the same as that of the cathode 14. It is formed so as to be equal to or less than the resistance value of the transparent electrode made of ITO formed in the same position.
The organic EL element configured as described above has the following effects.

(1)透明陰極を蒸着法によって形成できる。
電子注入層18及び被覆層19の膜厚が薄く、成膜を蒸着で行っても生産性がさほど低下しないためスパッタ法等により成膜する必要がない。したがって、透明陰極形成時に有機層13に大量の熱が加わることがなくなり、透明陰極形成時に有機層13に劣化や変質等のダメージを与える可能性を極めて小さくできる。
(1) A transparent cathode can be formed by a vapor deposition method.
Since the electron injection layer 18 and the coating layer 19 are thin, and productivity is not greatly reduced even when film formation is performed by vapor deposition, it is not necessary to form a film by sputtering or the like. Therefore, a large amount of heat is not applied to the organic layer 13 when the transparent cathode is formed, and the possibility of causing damage such as deterioration or alteration to the organic layer 13 when forming the transparent cathode can be extremely reduced.

(2)アニリングが不要である。
前記したように、本実施の形態に係る透明陰極は、アニリングを行わなくても実用上十分な抵抗率が得られるからである。したがって、従来のようにアニリング処理を行うことで有機層にダメージを与えることがなくなる。
(2) Annealing is unnecessary.
This is because, as described above, the transparent cathode according to the present embodiment can obtain a practically sufficient resistivity without performing annealing. Therefore, the organic layer is not damaged by performing the annealing process as in the prior art.

(3)透明陰極形成時における有機層13へのダメージを防止するための層(ダメージ防止層)を設ける必要がない。
上記したように、透明陰極形成時に有機層13へダメージを与える可能性が極めて低いからである。これにより、ダメージ防止層形成時に有機層13を劣化等させてしまうことがなくなり、ダメージ防止層が存在することでの透過率の低下もなく、また、この層を設けない分、従来の有機EL素子よりも薄くすることも可能になる。
(3) It is not necessary to provide a layer (damage prevention layer) for preventing damage to the organic layer 13 when forming the transparent cathode.
This is because the possibility of damaging the organic layer 13 when forming the transparent cathode is extremely low as described above. As a result, the organic layer 13 is not deteriorated at the time of forming the damage preventing layer, the transmittance is not lowered due to the presence of the damage preventing layer, and the conventional organic EL is not provided because this layer is not provided. It is also possible to make it thinner than the element.

上記(1)〜(3)からも明らかなように、本実施の形態に係る透明陰極を採用することで、陰極を蒸着法によって形成できるため、陰極等製造時に有機層13を劣化させずにすむ。   As is clear from the above (1) to (3), by adopting the transparent cathode according to the present embodiment, the cathode can be formed by a vapor deposition method, so that the organic layer 13 is not deteriorated during the production of the cathode or the like. I'm sorry.

(4)発光層17での発光効率を高くすることができる。
電子注入層18を形成する材料の仕事関数が隣接する有機層13のLUMO準位以下であるため、電子注入層18から有機層13への電子の注入が良好に行われるからである。
(4) The light emission efficiency in the light emitting layer 17 can be increased.
This is because the work function of the material forming the electron injection layer 18 is equal to or lower than the LUMO level of the adjacent organic layer 13, so that electrons are injected well from the electron injection layer 18 into the organic layer 13.

(5)有機層への電子注入効率を高くすることができる。
電子注入層18を形成する材料はアルカリ土類金属であるため、アルカリ金属及びアルカリ土類金属以外の金属で電子注入層18を形成した場合に比較して、電子注入効率が高くなる。
(5) The efficiency of electron injection into the organic layer can be increased.
Since the material for forming the electron injection layer 18 is an alkaline earth metal, the electron injection efficiency is higher than when the electron injection layer 18 is formed of a metal other than an alkali metal and an alkaline earth metal.

(6)透過率を高くできる。
電子注入層18を形成する材料としてカルシウムが使用されているため、他の金属に比較して電子注入層18の透過率が向上し、結果として輝度向上に役立つ。
(6) The transmittance can be increased.
Since calcium is used as a material for forming the electron injection layer 18, the transmittance of the electron injection layer 18 is improved as compared with other metals, and as a result, brightness is improved.

(7)陰極14全体としての抵抗を下げることができる。
被覆層19は電子注入層18より抵抗率が小さな材料で形成されているため、被覆層19を電子注入層18より厚くすることで、陰極14全体としての抵抗を下げることができる。
したがって、電子注入層18を被覆層19より厚く形成した構成に比較して、酸化等の劣化が進行し易い電子注入層18の保護効果が向上する。
(7) The resistance of the cathode 14 as a whole can be lowered.
Since the coating layer 19 is made of a material having a resistivity lower than that of the electron injection layer 18, the resistance of the cathode 14 as a whole can be lowered by making the coating layer 19 thicker than the electron injection layer 18.
Therefore, as compared with the configuration in which the electron injection layer 18 is formed thicker than the coating layer 19, the protective effect of the electron injection layer 18 in which deterioration such as oxidation easily proceeds is improved.

(8)有機EL素子10を駆動する際に必要な印加電圧を低くすることができる。
被覆層19の材料は銀であるからである。つまり、被覆層19の材料として、金属で最も抵抗率の小さな銀が使用されているため、他の金属を使用した場合に比較して、被覆層19の膜厚が同じであれば、有機EL素子10を駆動する際に必要な印加電圧を低くすることができる。
また、印加電圧が同じ場合は、被覆層19の膜厚を薄くでき、陰極14全体としての透過率を高くして、発光層17の発光の取り出し効率を高めることができる。
(8) The applied voltage required when driving the organic EL element 10 can be lowered.
This is because the material of the covering layer 19 is silver. That is, as the material of the coating layer 19, silver having the lowest resistivity is used. Therefore, as long as the coating layer 19 has the same film thickness as compared to the case of using another metal, the organic EL The applied voltage required when driving the element 10 can be lowered.
When the applied voltage is the same, the thickness of the coating layer 19 can be reduced, the transmittance of the entire cathode 14 can be increased, and the light emission efficiency of the light emitting layer 17 can be increased.

(9)従来に比して生産性向上等の効果を得ることができる。
電子注入層18の材料であるカルシウムと、被覆層19の材料である銀はいずれも蒸着による成膜が簡単なため、有機層13から一貫して同じ蒸着装置で陰極14の形成を行うことができるからである。
また、有機層13を形成した後、中間製品を、陰極14を形成するために別の装置へと搬送する必要がなく、搬送中に有機層13の表面に環境中のパーティクルが付着する虞がないからである。
(9) Effects such as productivity improvement can be obtained as compared with the conventional case.
Since calcium, which is the material of the electron injection layer 18, and silver, which is the material of the coating layer 19, are both easy to form by vapor deposition, the cathode 14 can be formed consistently from the organic layer 13 by the same vapor deposition apparatus. Because it can.
Further, after the organic layer 13 is formed, the intermediate product does not need to be transported to another apparatus to form the cathode 14, and environmental particles may adhere to the surface of the organic layer 13 during transport. Because there is no.

次に、本発明に係る第2の実施の形態について説明する。   Next, a second embodiment according to the present invention will be described.

(第2の実施の形態)
この実施の形態では、有機層の構成が第1の実施の形態と異なり、その他の構成は同じである。前記実施の形態と同様の部分については同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。
図2に示すように、有機EL素子20は、基板11上に陽極12と、有機層21と、陰極14とが順次積層されて形成されている。
有機層21は、正孔注入層15、正孔輸送層16及び第1発光層22a、第2発光層22b及び第3発光層22cの5層で構成され、3層構成の発光層22が正孔輸送層16上に積層形成されている。発光層22は、赤色発光層としての第1発光層22aと、青色発光層としての第2発光層22bと、緑色発光層としての第3発光層22cとが正孔輸送層16上に順次積層されて白色発光層を構成している。
(Second Embodiment)
In this embodiment, the configuration of the organic layer is different from that of the first embodiment, and the other configurations are the same. The same parts as those in the above embodiment are given the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
As shown in FIG. 2, the organic EL element 20 is formed by sequentially laminating an anode 12, an organic layer 21, and a cathode 14 on a substrate 11.
The organic layer 21 includes five layers including a hole injection layer 15, a hole transport layer 16, a first light emitting layer 22a, a second light emitting layer 22b, and a third light emitting layer 22c. It is laminated on the hole transport layer 16. The light emitting layer 22 includes a first light emitting layer 22 a as a red light emitting layer, a second light emitting layer 22 b as a blue light emitting layer, and a third light emitting layer 22 c as a green light emitting layer, which are sequentially stacked on the hole transport layer 16. Thus, a white light emitting layer is formed.

第1発光層22aは、TPTEをホストとし、DCJTをドーパントとして膜厚5nmに形成されている。DCJTはTPTEに対して0.5wt%になるように含有されている。DCJTは次の化学式(1)で表される。   The first light emitting layer 22a is formed to a thickness of 5 nm using TPTE as a host and DCJT as a dopant. DCJT is contained at 0.5 wt% with respect to TPTE. DCJT is represented by the following chemical formula (1).

Figure 2005123205
Figure 2005123205

第2発光層22bは、4,4−bis(2,2−diphenyl−ethen −1−yl)−biphenyl(DPVBi)をホストとし、4,4’−(bis(9−ethyl −3−carbazovinylene )−1,1’−biphenyl(BCzVBi)をドーパントとして膜厚30nmに形成されている。BCzVBiはDPVBiに対して5.0wt%になるように含有されている。   The second light emitting layer 22b uses 4,4-bis (2,2-diphenyl-ethen-1-yl) -biphenyl (DPVBi) as a host and 4,4 ′-(bis (9-ethyl-3-carbazovinylene). -1,1′-biphenyl (BCzVBi) is used as a dopant to form a film thickness of 30 nm, and BCzVBi is contained at 5.0 wt% with respect to DPVBi.

第3発光層22cは、Alq3をホストとし、10−(2−benzothiazolyl )−2,3,6,7−tetrahydro−1,1,7,7−tetramethyl −1H,5H,11H−[1]benzopyrano[6,7,8−ij]quinolizin −11−one (C545T)をドーパントとして膜厚20nmに形成されている。C545TはAlq3に対して1.0wt%になるように含有されている。   The third light emitting layer 22c uses Alq3 as a host and 10- (2-benzothiazolyl) -2,3,6,7-tetrahydro-1,1,7,7-tetramethyl-1H, 5H, 11H- [1] benzopyrano. [6,7,8-ij] quinolizin-11-one (C545T) is used as a dopant to form a film with a thickness of 20 nm. C545T is contained at 1.0 wt% with respect to Alq3.

この実施の形態の有機EL素子20も前記実施の形態の有機EL素子10と同様にして、基板11上に金属製の陽極12を形成した後、有機EL素子20及び陰極14が蒸着により順次形成される。   The organic EL element 20 of this embodiment is formed in the same manner as the organic EL element 10 of the above-described embodiment, after the metal anode 12 is formed on the substrate 11, and then the organic EL element 20 and the cathode 14 are sequentially formed by vapor deposition. Is done.

前記のように構成された有機EL素子20(実施例2)と、有機EL素子20の陽極12を膜厚200nmのITO層に、陰極14を膜厚200nmのアルミニウム層にそれぞれ変更した点を除いて同じ構成の有機EL素子(比較例2)とについて、11mA/cmで発光特性をそれぞれ測定した。結果を表2に示す。 Except that the organic EL element 20 (Example 2) configured as described above and the anode 12 of the organic EL element 20 were changed to an ITO layer having a thickness of 200 nm and the cathode 14 was changed to an aluminum layer having a thickness of 200 nm, respectively. The emission characteristics of the organic EL element having the same configuration (Comparative Example 2) were measured at 11 mA / cm 2 . The results are shown in Table 2.

Figure 2005123205
Figure 2005123205

表2に示すように、実施例2の有機EL素子20は比較例2の有機EL素子に比較して、印加電圧が若干高いが、輝度、パワー効率及び電流効率の点で優れていた。したがって、発光層の構成を変えても、従来のボトムエミッション型の構成の有機EL素子と同等以上の発光特性を有する有機EL素子20が得られることが確認された。   As shown in Table 2, the applied voltage of the organic EL element 20 of Example 2 was slightly higher than that of the organic EL element of Comparative Example 2, but was excellent in terms of luminance, power efficiency, and current efficiency. Therefore, it was confirmed that even when the configuration of the light emitting layer was changed, the organic EL device 20 having a light emission characteristic equivalent to or higher than that of the conventional organic EL device having the bottom emission type configuration was obtained.

この実施の形態では第1の実施の形態の(1)〜(9)と同様の効果を有する他に、次の効果を有する。
(10)フルカラーの表示装置に使用できる。
発光層22は白色発光を行うため、有機EL素子20をカラーフィルタと組み合わせることで、上記表示装置としても使用できる。
This embodiment has the following effects in addition to the same effects as (1) to (9) of the first embodiment.
(10) It can be used for a full-color display device.
Since the light emitting layer 22 emits white light, it can be used as the display device by combining the organic EL element 20 with a color filter.

なお、上記した有機EL素子は、少なくとも下記条件を備えていれば上記した作用効果を得ることができ、ITOによる透明陰極を有する従来のトップエミッション型の有機EL素子に対して同等以上の性能を備えることができる。
(i)陽極と、少なくとも発光層を含む有機層と、陰極とが基板上に順次形成され、かつ、前記発光層から発せられた光を基板とは反対側から取り出すトップエミッション型構造を取り、陰極が、電子注入層と被覆層とから構成され、かつ、下記要件を備えている。
・電子注入層は、金属、金属合金又は金属化合物を材料として透明に形成されている。なお、透明とは、素子外部へ取り出す光に対して透明であれば足り、この光の透過率が少なくとも50%以上であることを言う。
・被覆層は、金属又は金属合金により透明に形成された層であり、電子注入層における有機層に対向する面とは反対側の面を覆う、電子注入層を外部から保護するための層である。
・陰極の抵抗値が、同形状かつ同位置にITOで形成された透明電極の抵抗値以下になるようにされている。
The above-described organic EL element can obtain the above-described effects as long as it has at least the following conditions, and has the same or better performance than the conventional top emission type organic EL element having a transparent cathode made of ITO. Can be provided.
(I) A top emission type structure in which an anode, an organic layer including at least a light emitting layer, and a cathode are sequentially formed on a substrate, and light emitted from the light emitting layer is extracted from the side opposite to the substrate, The cathode is composed of an electron injection layer and a coating layer, and has the following requirements.
The electron injection layer is formed transparently using a metal, a metal alloy, or a metal compound as a material. Note that the term “transparent” means that it is sufficient to be transparent with respect to the light extracted outside the element, and the light transmittance is at least 50% or more.
The covering layer is a layer formed transparently from a metal or metal alloy, and covers the surface opposite to the surface facing the organic layer in the electron injection layer, and is a layer for protecting the electron injection layer from the outside. is there.
The resistance value of the cathode is set to be equal to or less than the resistance value of the transparent electrode formed of ITO in the same shape and at the same position.

したがって、本実施の形態に係る有機EL素子は、例えば以下のように変形することもできる。また、以下の変形例を適宜組み合わせた構成とすることも当然に可能である。   Therefore, the organic EL element according to the present embodiment can be modified as follows, for example. Moreover, it is naturally possible to adopt a configuration in which the following modifications are appropriately combined.

・電子注入層18に採用する材料の変形例
電子注入層18は金属、金属合金又は金属化合物により透明に形成されていればよいが、金属及び金属合金の方が金属化合物に比較して一般に抵抗率が小さいため、抵抗の点からは金属及び金属合金が好ましく採用されうる。
-Modification of the material used for the electron injection layer 18 The electron injection layer 18 should just be transparently formed with the metal, the metal alloy, or the metal compound, but generally the metal and the metal alloy are more resistant than the metal compound. Since the rate is small, metals and metal alloys can be preferably employed from the viewpoint of resistance.

・電子注入層18形成用の材料として特に好適な材料の例
電子注入層18には、上記したような材料の中でも、特に、アルカリ金属(Li、Na、K、Rb、Cs)及びアルカリ土類金属(Ca、Ba、Sr、Ra)が好ましく含有される。つまり、電子注入層18を、アルカリ金属、アルカリ土類金属、これらの金属の合金、又はこれらの金属を含有する金属化合物で構成するとよい。また、望ましくは、これらの金属により形成される。その理由は、これらの金属が、他の金属に比較して仕事関数が小さいためである。
例えば、入手し易いアルカリ金属及びアルカリ土類金属の仕事関数(単位eV)は、Li:2.93、K:2.28、Cs:1.95、Ca:2.9であり、入手し易い他の金属の仕事関数(単位eV)は、Al:4.28、Ag:4.26、Cr:4.5、Cu:4.65、Mg:3.36、Mo:4.6である。したがって、これらの材料は特に好ましく採用される。
また、仕事関数が小さい金属化合物を電子注入層18の材料として使用してもよい。金属化合物では仕事関数の値に大きな幅がある。比較的仕事関数の小さな金属化合物の仕事関数(単位eV)は次の値となり、以下のような材料が好ましく採用される。
NdC:2.24〜4.10
TaC:3.05〜3.98
ThO:1.66〜6.32
TiC:2.35〜4.09
ZrC:2.18〜4.22
Examples of materials particularly suitable as a material for forming the electron injection layer 18 Among the materials as described above, the electron injection layer 18 includes, in particular, alkali metals (Li, Na, K, Rb, Cs) and alkaline earths. Metals (Ca, Ba, Sr, Ra) are preferably contained. That is, the electron injection layer 18 is preferably composed of an alkali metal, an alkaline earth metal, an alloy of these metals, or a metal compound containing these metals. Desirably, these metals are used. The reason is that these metals have a lower work function than other metals.
For example, the work functions (units eV) of easily available alkali metals and alkaline earth metals are Li: 2.93, K: 2.28, Cs: 1.95, and Ca: 2.9, which are easily available. The work functions (unit: eV) of other metals are Al: 4.28, Ag: 4.26, Cr: 4.5, Cu: 4.65, Mg: 3.36, Mo: 4.6. Therefore, these materials are particularly preferably employed.
Further, a metal compound having a small work function may be used as the material of the electron injection layer 18. Metal compounds have a large range of work function values. The work function (unit eV) of a metal compound having a relatively small work function is the following value, and the following materials are preferably employed.
NdC: 2.24-4.10
TaC: 3.05 to 3.98
ThO 2 : 1.66 to 6.32
TiC: 2.35 to 4.09
ZrC: 2.18 to 4.22

・電子注入層18形成用材料と隣接する有機層13との関係性についての構成例
電子注入層18を形成する材料は、その仕事関数が隣接する有機層13のLUMO準位の絶対値以下であることが好ましい。アルカリ金属及びアルカリ土類金属はこの条件を満たす。
また、有機層を積層構造とし、電子注入層を形成する材料の仕事関数を、有機層の内で電子注入層と隣接する層におけるLUMO準位の絶対値以下としても、良好な有機EL素子を提供できる。
Configuration example of the relationship between the material for forming the electron injection layer 18 and the adjacent organic layer 13 The material for forming the electron injection layer 18 has a work function equal to or less than the absolute value of the LUMO level of the adjacent organic layer 13. Preferably there is. Alkali metals and alkaline earth metals satisfy this condition.
Moreover, even if the organic layer has a laminated structure and the work function of the material forming the electron injection layer is set to be equal to or less than the absolute value of the LUMO level in the organic layer adjacent to the electron injection layer, a good organic EL element can be obtained. Can be provided.

・電子注入層18を、安定性の高い材料とする構成例
電子注入層18を合金としても良い。仕事関数の小さな金属は化学的に不安定なため単独で使用するより、合金として使用する方が、安定性が増す場合が多いからである。
A configuration example in which the electron injection layer 18 is made of a highly stable material The electron injection layer 18 may be an alloy. This is because a metal having a small work function is chemically unstable, and therefore, stability is often increased when used as an alloy rather than when used alone.

・電子注入層18を、有機層13への電子注入性の高い材料とする構成例
電子注入層18を、金属単体で構成すると、合金で構成した場合と比較して電子注入が効率よく行われるからである。なお、電子注入層18は表面を被覆層19により覆われているため、仕事関数の小さな金属単独で電子注入層18を形成しても被覆層19により保護される。
Configuration example in which the electron injection layer 18 is made of a material having a high electron injection property to the organic layer 13 When the electron injection layer 18 is made of a single metal, electron injection is performed more efficiently than the case of being made of an alloy. Because. Since the surface of the electron injection layer 18 is covered with the coating layer 19, even if the electron injection layer 18 is formed of a metal having a small work function, the electron injection layer 18 is protected by the coating layer 19.

・電子注入層18を完全に均一な層としない変形例
電子注入層18は必ずしも有機層13の全面にほぼ均一に形成されていれば、均一な層を成さずにピンホール等があってもよい。電子注入層18は被覆層19に被覆されているため、被覆層19をピンホールのない均一な層に形成することで、電子注入層18にピンホールがあっても支障はないからである。
なお、被覆層は、一般に7〜11nmに構成するとよい。この程度の膜厚に構成すれば、前記したような効果が得られ、さらに電子注入層18のピンホールを補うこともできる。
また、電子注入層18を島状に形成してもよい。電子注入層が島状であるとは、電子注入層18の平均膜厚が、この層を構成する化合物の単分子膜の膜厚以下であることをいう。電子注入層18を複数の化合物で構成する場合には、各化合物による単分子膜の膜厚の平均値以下の平均膜厚にするとよい。
Modification in which the electron injection layer 18 is not a completely uniform layer If the electron injection layer 18 is not necessarily formed on the entire surface of the organic layer 13, there is a pinhole or the like without forming a uniform layer. Also good. This is because the electron injection layer 18 is covered with the coating layer 19, so that even if there is a pinhole in the electron injection layer 18, there is no problem by forming the coating layer 19 in a uniform layer without pinholes.
In general, the coating layer is preferably 7 to 11 nm. If the film thickness is set to this level, the above-described effects can be obtained, and the pinholes in the electron injection layer 18 can be supplemented.
Further, the electron injection layer 18 may be formed in an island shape. That the electron injection layer is island-shaped means that the average film thickness of the electron injection layer 18 is equal to or less than the film thickness of the monomolecular film of the compound constituting this layer. When the electron injection layer 18 is composed of a plurality of compounds, the average film thickness may be equal to or less than the average value of the monomolecular film thickness of each compound.

・被覆層19を、電子注入層18形成用材料よりも抵抗率が小さな材料で形成する構成例
被覆層19は電子注入層18を形成する材料より抵抗率が小さな材料で形成するのが好ましい。アルカリ金属とアルカリ土類金属の抵抗率を比較するとアルカリ土類金属の方が小さい。例えば、カルシウムの抵抗率は3.91×10−6Ωmで、カリウムの抵抗率は6.15×10−6Ωm、リチウムの抵抗率は8.55×10−6Ωmである。抵抗率が小さく、安定な金属としては銀(1.59×10−6Ωm)、銅(1.67×10−6Ωm)、アルミニウム(2.65×10−6Ωm)、金(2.35×10−6Ωm)等が挙げられる。
Configuration Example in which Covering Layer 19 is Formed from a Material with a Resistivity that is Smaller than the Material for Forming Electron Injection Layer 18 Covering layer 19 is preferably formed from a material that has a smaller resistivity than the material that forms electron injection layer 18. When the resistivity of alkali metal and alkaline earth metal is compared, alkaline earth metal is smaller. For example, the resistivity of calcium is 3.91 × 10 −6 Ωm, the resistivity of potassium is 6.15 × 10 −6 Ωm, and the resistivity of lithium is 8.55 × 10 −6 Ωm. As a stable metal having a small resistivity, silver (1.59 × 10 −6 Ωm), copper (1.67 × 10 −6 Ωm), aluminum (2.65 × 10 −6 Ωm), gold (2. 35 × 10 −6 Ωm) and the like.

・公知の有機EL素子の構成を採用する例
有機層13,21の構成は、第1〜第2の実施の形態のように、正孔注入層15、正孔輸送層16及び発光層17,22の3種類で構成するものに限らず、公知の有機EL素子の構成を適宜採用することができる。
例えば、正孔注入層15及び正孔輸送層16の一方を無くしたり、両方をなくしたりしてもよい。また、正孔注入材料と正孔輸送材料とを混合した層を陽極12と発光層17,22との間に設けてもよい。また、発光層17,22と電子注入層18との間に電子輸送層を設けてもよい。発光層17,22のみからなるものとしてもよい。
Example of adopting the configuration of a known organic EL element The configurations of the organic layers 13 and 21 are the same as those in the first to second embodiments, the hole injection layer 15, the hole transport layer 16, and the light emitting layer 17. The configuration of the known organic EL element is not limited to the configuration of the three types of 22 and can be appropriately employed.
For example, one of the hole injection layer 15 and the hole transport layer 16 may be eliminated or both may be eliminated. Further, a layer in which a hole injection material and a hole transport material are mixed may be provided between the anode 12 and the light emitting layers 17 and 22. Further, an electron transport layer may be provided between the light emitting layers 17 and 22 and the electron injection layer 18. It may be composed only of the light emitting layers 17 and 22.

より具体的には、有機層を、例えば以下のような層構成とすることもできる。
・(陽極)/正孔注入層/正孔輸送層/発光層/電子輸送層/電子注入層/(陰極)
・(陽極)/正孔注入層/正孔輸送層/発光層/電子注入輸送層/(陰極)
・(陽極)/正孔注入輸送層/発光層/電子輸送層/電子注入層/(陰極)
・(陽極)/正孔注入輸送層/発光層/電子注入輸送層/(陰極)
・(陽極)/正孔輸送層/発光層/電子輸送層/電子注入層/(陰極)
・(陽極)/正孔輸送層/発光層/電子注入輸送層/(陰極)
・(陽極)/発光層/電子輸送層/電子注入層/(陰極)
・(陽極)/発光層/電子注入輸送層/(陰極)
・(陽極)/発光層/(陰極)
なお、上記層構成例における有機層中の電子注入層は、本実施の形態における陰極の電子注入層とは異なり、有機層において陰極から電子を注入される層のことを意味する。
More specifically, the organic layer can have a layer structure as follows, for example.
・ (Anode) / Hole injection layer / Hole transport layer / Light emitting layer / Electron transport layer / Electron injection layer / (Cathode)
・ (Anode) / Hole injection layer / Hole transport layer / Light emitting layer / Electron injection transport layer / (Cathode)
・ (Anode) / Hole injection / transport layer / Light emitting layer / Electron transport layer / Electron injection layer / (Cathode)
・ (Anode) / Hole injection / transport layer / Light emitting layer / Electron injection / transport layer / (Cathode)
・ (Anode) / Hole transport layer / Light emitting layer / Electron transport layer / Electron injection layer / (Cathode)
・ (Anode) / Hole transport layer / Light emitting layer / Electron injection transport layer / (Cathode)
・ (Anode) / Light emitting layer / Electron transport layer / Electron injection layer / (Cathode)
・ (Anode) / Light emitting layer / Electron injection / transport layer / (Cathode)
・ (Anode) / Light emitting layer / (Cathode)
Note that the electron injection layer in the organic layer in the above layer configuration example means a layer in which electrons are injected from the cathode in the organic layer, unlike the electron injection layer of the cathode in the present embodiment.

つまり、有機層に求められる下記機能を、単層で実現しても良く、複数の層によって実現しても良い。
・電子注入機能
電極(陰極)から電子を注入される機能。電子注入性。
・ホール注入機能
電極(陽極)からホール(正孔)を注入される機能。ホール注入性。
・キャリア輸送機能
電子及びホールの少なくとも一方を輸送する機能。キャリア輸送性。
電子を輸送する機能は電子輸送機能(電子輸送性)と言い、ホールを輸送する機能はホール輸送機能(ホール輸送性)と言う。
・発光機能
注入・輸送された電子及びキャリアを再結合させて励起子を発生させ(励起状態となり)、基底状態に戻る際に光を発する機能。
That is, the following functions required for the organic layer may be realized by a single layer or by a plurality of layers.
-Electron injection function Function to inject electrons from the electrode (cathode). Electron injection.
・ Hole injection function Function to inject holes from the electrode (anode). Hole injection property.
・ Carrier transport function Function to transport at least one of electrons and holes. Carrier transportability.
The function of transporting electrons is called an electron transport function (electron transportability), and the function of transporting holes is called a hole transport function (hole transportability).
-Luminescence function A function that emits light when returning to the ground state by recombining injected and transported electrons and carriers to generate excitons (in an excited state).

当然、公知の有機層を構成する他の層を設けることもできる。   Of course, other layers constituting a known organic layer may be provided.

・公知の有機EL素子に採用される有機材料を構成する例
当然、正孔注入層15や正孔輸送層16、発光層17,22を形成する有機材料は、第1及び第2の実施の形態に記載されたものに限らない。
例えば、正孔注入材料としてTPTEに代えて、トリフェニルアミンの二量体(TPD)やTPDの二つのフェニル基をナフチル基に変えた化合物としてもよい。電子輸送材料としては、例えば、オキサジアゾールやトリアゾール構造を含む化合物あるいはトリニトロフルオレノン(TNF)がある。発光材料も前記実施の形態の材料に限らず使用できる。
以下に、有機層を、正孔注入輸送層、発光層及び電子注入輸送層で構成する例について記載し、あわせて、他の構成を採用する場合についても説明する。
An example of constituting an organic material employed in a known organic EL element Naturally, the organic material for forming the hole injection layer 15, the hole transport layer 16, and the light emitting layers 17 and 22 is the same as that of the first and second embodiments. It is not restricted to what was described in the form.
For example, instead of TPTE, the hole injection material may be a triphenylamine dimer (TPD) or a compound in which two phenyl groups of TPD are changed to naphthyl groups. Examples of the electron transporting material include a compound containing an oxadiazole or triazole structure or trinitrofluorenone (TNF). The light emitting material is not limited to the material in the above embodiment, and can be used.
In the following, an example in which the organic layer is composed of a hole injecting and transporting layer, a light emitting layer, and an electron injecting and transporting layer will be described, and the case where other structures are employed will be described.

《正孔注入輸送層》
正孔注入輸送層は、陽極10と発光層との間に設けられる層であり、陽極10から正孔が注入され、注入された正孔を発光層へ輸送する層である。一般に、正孔注入輸送層のイオン化ポテンシャルは、陽極10の仕事関数と発光層のイオン化ポテンシャルの間になるように設定され、通常は5.0eV〜5.5eVに設定される。
図1に示す有機EL素子は、正孔注入輸送層を備えることにより次のような性質を有する。
・駆動電圧が低い。
・陽極10から発光層への正孔注入が安定化するので素子が長寿命化する。
・陰極10と発光層との密着性が上がるため、発光面の均一性が高くなる。
・陽極10の突起などを被覆し素子欠陥を減少できる。
<Hole injection transport layer>
The hole injection transport layer is a layer provided between the anode 10 and the light emitting layer, and is a layer in which holes are injected from the anode 10 and the injected holes are transported to the light emitting layer. Generally, the ionization potential of the hole injection transport layer is set to be between the work function of the anode 10 and the ionization potential of the light emitting layer, and is usually set to 5.0 eV to 5.5 eV.
The organic EL element shown in FIG. 1 has the following properties by including a hole injecting and transporting layer.
・ Low drive voltage.
-Since the hole injection from the anode 10 to the light emitting layer is stabilized, the life of the device is extended.
-Since the adhesion between the cathode 10 and the light emitting layer is increased, the uniformity of the light emitting surface is increased.
-Element defects can be reduced by covering the protrusions of the anode 10 and the like.

また、正孔注入輸送層は、発光層よりも光取り出し側に設けられる場合には、取り出す光に対して透明に形成される。正孔注入輸送層を形成可能な材料の中から、薄膜化された際に上記光に対して透明な材料が適宜選択され、一般には取り出す光に対する透過率が10%よりも大きくなるように設定される。   Further, when the hole injecting and transporting layer is provided closer to the light extraction side than the light emitting layer, it is formed transparent to the extracted light. A material that is transparent to the light when the film is thinned is appropriately selected from materials that can form the hole injecting and transporting layer. Generally, the transmittance for the extracted light is set to be larger than 10%. Is done.

正孔注入輸送層形成用の材料としては、正孔注入輸送層に以上の性質を付与するものであれば特に制限はなく、光伝導材料の正孔注入材料として用いることができる公知の材料や、有機EL素子の正孔注入輸送層に使用されている公知の材料などの中から任意の材料を選択して用いることができる。   The material for forming the hole injecting and transporting layer is not particularly limited as long as it imparts the above properties to the hole injecting and transporting layer, and known materials that can be used as the hole injecting material for the photoconductive material, Any material can be selected and used from known materials used for the hole injection transport layer of the organic EL element.

例えば、フタロシアニン誘導体やトリアゾール誘導体、トリアリールメタン誘導体、トリアリールアミン誘導体、オキサゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、スチルベン誘導体、ピラゾリン誘導体、ピラゾロン誘導体、ポリシラン誘導体、イミダゾール誘導体、フェニレンジアミン誘導体、アミノ置換カルコン誘導体、スチリルアントラセン誘導体、フルオレノン誘導体、ヒドラゾン誘導体、シラザン誘導体、アニリン系共重合体、ポルフィリン化合物、ポリアリールアルカン誘導体、ポリフェニレンビニレンおよびその誘導体、ポリチオフェンおよびその誘導体、ポリ−N−ビニルカルバゾール誘導体、チオフェンオリゴマーなどの導電性高分子オリゴマー、フタロシアニン誘導体、カルバゾール誘導体、キナクリドン化合物、芳香族第三級アミン化合物、スチリルアミン化合物などを挙げることができる。   For example, phthalocyanine derivatives, triazole derivatives, triarylmethane derivatives, triarylamine derivatives, oxazole derivatives, oxadiazole derivatives, stilbene derivatives, pyrazoline derivatives, pyrazolone derivatives, polysilane derivatives, imidazole derivatives, phenylenediamine derivatives, amino-substituted chalcone derivatives, Styrylanthracene derivatives, fluorenone derivatives, hydrazone derivatives, silazane derivatives, aniline copolymers, porphyrin compounds, polyarylalkane derivatives, polyphenylene vinylene and its derivatives, polythiophene and its derivatives, poly-N-vinylcarbazole derivatives, thiophene oligomers, etc. Conductive polymer oligomer, phthalocyanine derivative, carbazole derivative, quinacridone compound, aromatic Tertiary amine compounds, and the like styrylamine compound.

トリアリールアミン誘導体としては、例えば、トリフェニルアミンの二量体〜四量体、4,4’−ビス〔N−フェニル−N−(4”−メチルフェニル)アミノ〕ビフェニル、4,4’−ビス〔N−フェニル−N−(3”−メチルフェニル)アミノ〕ビフェニル、4,4’−ビス〔N−フェニル−N−(3”−メトキシフェニル)アミノ〕ビフェニル、4,4’−ビス〔N−フェニル−N−(1”−ナフチル)アミノ〕ビフェニル、3,3’−ジメチル−4,4’−ビス〔N−フェニル−N−(3”−メチルフェニル)アミノ〕ビフェニル、1,1−ビス〔4’−[N,N−ジ(4”−メチルフェニル)アミノ]フェニル〕シクロヘキサン、9,10−ビス〔N−(4’−メチルフェニル)−N−(4”−n−ブチルフェニル)アミノ〕フェナントレン、3,8−ビス(N,N−ジフェニルアミノ)−6−フェニルフェナントリジン、4−メチル−N,N−ビス〔4”,4’’’−ビス[N’,N’’−ジ(4−メチルフェニル)アミノ]ビフェニル−4−イル〕アニリン、N,N’’−ビス〔4−(ジフェニルアミノ)フェニル〕−N,N’−ジフェニル−1,3−ジアミノベンゼン、N,N’−ビス〔4−(ジフェニルアミノ)フェニル〕−N,N’−ジフェニル−1,4−ジアミノベンゼン、5,5”−ビス〔4−(ビス[4−メチルフェニル]アミノ)フェニル〕−2,2’:5’,2”−ターチオフェン、1,3,5−トリス(ジフェニルアミノ)ベンゼン、4,4’,4”−トリス(N−カルバゾリイル)トリフェニルアミン、4,4’,4”−トリス〔N−(3’’’−メチルフェニル)−N−フェニルアミノ〕トリフェニルアミン、4,4’,4”−トリス〔N,N−ビス(4’’’−tert−ブチルビフェニル−4””−イル)アミノ〕トリフェニルアミン、1,3,5−トリス〔N−(4’−ジフェニルアミノフェニル)−N−フェニルアミノ〕ベンゼンなどを挙げることができる。   Triarylamine derivatives include, for example, triphenylamine dimer to tetramer, 4,4′-bis [N-phenyl-N- (4 ″ -methylphenyl) amino] biphenyl, 4,4′- Bis [N-phenyl-N- (3 ″ -methylphenyl) amino] biphenyl, 4,4′-bis [N-phenyl-N- (3 ″ -methoxyphenyl) amino] biphenyl, 4,4′-bis [ N-phenyl-N- (1 ″ -naphthyl) amino] biphenyl, 3,3′-dimethyl-4,4′-bis [N-phenyl-N- (3 ″ -methylphenyl) amino] biphenyl, 1,1 -Bis [4 '-[N, N-di (4 "-methylphenyl) amino] phenyl] cyclohexane, 9,10-bis [N- (4'-methylphenyl) -N- (4" -n-butyl) Phenyl) amino] phena Tren, 3,8-bis (N, N-diphenylamino) -6-phenylphenanthridine, 4-methyl-N, N-bis [4 ", 4 '"-bis [N', N "- Di (4-methylphenyl) amino] biphenyl-4-yl] aniline, N, N ″ -bis [4- (diphenylamino) phenyl] -N, N′-diphenyl-1,3-diaminobenzene, N, N'-bis [4- (diphenylamino) phenyl] -N, N'-diphenyl-1,4-diaminobenzene, 5,5 "-bis [4- (bis [4-methylphenyl] amino) phenyl]- 2,2 ′: 5 ′, 2 ″ -terthiophene, 1,3,5-tris (diphenylamino) benzene, 4,4 ′, 4 ″ -tris (N-carbazolyl) triphenylamine, 4,4 ′, 4 "-Tris [N- (3 '' ' Methylphenyl) -N-phenylamino] triphenylamine, 4,4 ′, 4 ″ -tris [N, N-bis (4 ′ ″-tert-butylbiphenyl-4 ″ ″-yl) amino] triphenylamine 1,3,5-tris [N- (4′-diphenylaminophenyl) -N-phenylamino] benzene.

ポルフィリン化合物としては、例えば、ポルフィン、1,10,15,20−テトラフェニル−21H,23H−ポルフィン銅(II)、1,10,15,20−テトラフェニル−21H,23H−ポルフィン亜鉛(II)、5,10,15,20−テトラキス(ペンタフルオロフェニル)−21H,23H−ポルフィンなどを挙げることができる。   Examples of porphyrin compounds include porphine, 1,10,15,20-tetraphenyl-21H, 23H-porphine copper (II), 1,10,15,20-tetraphenyl-21H, 23H-porphine zinc (II). 5,10,15,20-tetrakis (pentafluorophenyl) -21H, 23H-porphine and the like.

フタロシアニン誘導体としては、例えば、シリコンフタロシアニンオキシド、アルミニウムフタロシアニンクロリド、フタロシアニン(無金属)、ジリチウムフタロシアニン、銅テトラメチルフタロシアニン、銅フタロシアニン、クロムフタロシアニン、亜鉛フタロシアニン、鉛フタロシアニン、チタニウムフタロシアニンオキシド、マグネシウムフタロシアニン、銅オクタメチルフタロシアニンなどを挙げることができる。   Examples of phthalocyanine derivatives include silicon phthalocyanine oxide, aluminum phthalocyanine chloride, phthalocyanine (metal free), dilithium phthalocyanine, copper tetramethylphthalocyanine, copper phthalocyanine, chromium phthalocyanine, zinc phthalocyanine, lead phthalocyanine, titanium phthalocyanine oxide, magnesium phthalocyanine, copper Examples include octamethyl phthalocyanine.

芳香族第三級アミン化合物及びスチリルアミン化合物としては、例えば、N,N,N’,N’−テトラフェニル−4,4’−ジアミノフェニル、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、2,2−ビス(4−ジ−p−トリルアミノフェニル)プロパン、1,1−ビス(4−ジ−p−トリルアミノフェニル)シクロヘキサン、N,N,N’,N’−テトラ−p−トリル−4,4’−ジアミノフェニル、1,1−ビス(4−ジ−p−トリルアミノフェニル)−4−フェニルシクロヘキサン、ビス(4−ジメチルアミノ−2−メチルフェニル)フェニルメタン、ビス(4−ジ−p−トリルアミノフェニル)フェニルメタン、N,N’−ジフェニル−N,N’−ジ(4−メトキシフェニル)−4,4’−ジアミノビフェニル、N,N,N’,N’−テトラフェニル−4,4’−ジアミノフェニルエーテル、4,4’−ビス(ジフェニルアミノ)クオードリフェニル、N,N,N−トリ(p−トリル)アミン、4−(ジ−p−トリルアミノ)−4’−[4(ジ−p−トリルアミノ)スチリル]スチルベン、4−N,N−ジフェニルアミノ−(2−ジフェニルビニル)ベンゼン、3−メトキシ−4’−N,N−ジフェニルアミノスチルベンゼン、N−フェニルカルバゾールなどを挙げることができる。また、芳香族ジメチリディン系化合物も、正孔注入輸送層310の材料として使用することができる。   Examples of the aromatic tertiary amine compound and the styrylamine compound include N, N, N ′, N′-tetraphenyl-4,4′-diaminophenyl, N, N′-diphenyl-N, N′-bis. -(3-methylphenyl)-[1,1′-biphenyl] -4,4′-diamine, 2,2-bis (4-di-p-tolylaminophenyl) propane, 1,1-bis (4- Di-p-tolylaminophenyl) cyclohexane, N, N, N ′, N′-tetra-p-tolyl-4,4′-diaminophenyl, 1,1-bis (4-di-p-tolylaminophenyl) -4-phenylcyclohexane, bis (4-dimethylamino-2-methylphenyl) phenylmethane, bis (4-di-p-tolylaminophenyl) phenylmethane, N, N′-diphenyl-N, N′-di ( 4-me Xylphenyl) -4,4′-diaminobiphenyl, N, N, N ′, N′-tetraphenyl-4,4′-diaminophenyl ether, 4,4′-bis (diphenylamino) quadriphenyl, N, N , N-tri (p-tolyl) amine, 4- (di-p-tolylamino) -4 ′-[4 (di-p-tolylamino) styryl] stilbene, 4-N, N-diphenylamino- (2-diphenyl) Vinyl) benzene, 3-methoxy-4′-N, N-diphenylaminostilbenzene, N-phenylcarbazole and the like. Aromatic dimethylidin compounds can also be used as the material for the hole injecting and transporting layer 310.

カルバゾール誘導体としては、例えばカルバゾールビフェニルやN−メチル−
N−フェニルヒドラゾン−3−メチリデン−9−エチルカルバゾール、ポリビニルカルバゾール、Nイソプロピルカルバゾール、Nフェニルカルバゾールなどを挙げることができる。
Examples of the carbazole derivative include carbazole biphenyl and N-methyl-
N-phenylhydrazone-3-methylidene-9-ethylcarbazole, polyvinylcarbazole, Nisopropylcarbazole, Nphenylcarbazole and the like can be mentioned.

正孔注入輸送層は、上記したような材料の一種から形成してもよく、複数の材料を混合して形成してもよい。また、同一組成又は異種組成の複数層からなる複層構造であってもよい。   The hole injecting and transporting layer may be formed from one of the materials as described above, or may be formed by mixing a plurality of materials. Moreover, the multilayer structure which consists of several layers of the same composition or a different composition may be sufficient.

正孔注入輸送層は、材料を陽極上に、例えば真空蒸着法やスピンコート法、キャスト法、LB法等の公知の薄膜成膜法によって形成すればよい。
膜厚は、選択する材料にもよるが、通常は5nm〜5μmである。
The hole injecting and transporting layer may be formed on the anode by a known thin film forming method such as a vacuum deposition method, a spin coating method, a casting method, or an LB method.
Although the film thickness depends on the material to be selected, it is usually 5 nm to 5 μm.

《発光層》
発光層は、主として有機材料で構成され、陽極10側及び陰極側からそれぞれ正孔及び電子が注入され、正孔及び電子の少なくとも一方を輸送して両者を再結合し、励起子を作り(励起状態となり)、励起子が基底状態に戻る際に光を発する層である。
<Light emitting layer>
The light-emitting layer is mainly composed of an organic material, and holes and electrons are injected from the anode 10 side and the cathode side, respectively, and transports at least one of the holes and electrons to recombine them to form excitons (excitation). A layer that emits light when the exciton returns to the ground state.

したがって、発光層形成用の材料(有機材料)は、以下の機能を有していればよい。
・正孔注入輸送層(又は陽極10)から正孔を注入することができる正孔注入機能。
・電子注入輸送層から電子を注入することができる電子注入機能。
・注入された正孔及び電子の少なくとも一方を電界の力によって移動させる輸送機能。
・電子と正孔の再結合し、励起状態(励起子)を生成する機能。
・励起状態から基底状態に戻る際に光を生成する機能。
Therefore, the material for forming the light emitting layer (organic material) only needs to have the following functions.
A hole injection function capable of injecting holes from the hole injection transport layer (or the anode 10).
An electron injection function that can inject electrons from the electron injection transport layer.
A transport function that moves at least one of injected holes and electrons by the force of an electric field.
A function that recombines electrons and holes to generate an excited state (exciton).
A function for generating light when returning from the excited state to the ground state.

以上の機能を備えた材料としては、代表的なものとしては、例えばAlq3やBe−ベンゾキノリノール(BeBq2)を挙げることができる。
また、以下のような材料も採用できる。
Typical examples of the material having the above functions include Alq3 and Be-benzoquinolinol (BeBq2).
The following materials can also be used.

2,5−ビス(5,7−ジ−t−ペンチル−2−ベンゾオキサゾリル)−1,3,4−チアジアゾール、4,4’−ビス(5,7−ベンチル−2−ベンゾオキサゾリル)スチルベン、4,4’−ビス〔5,7−ジ−(2−メチル−2−ブチル)−2−ベンゾオキサゾリル〕スチルベン、2,5−ビス(5,7−ジ−t−ベンチル−2−ベンゾオキサゾリル)チオフィン、2,5−ビス(〔5−α,α−ジメチルベンジル〕−2−ベンゾオキサゾリル)チオフェン、2,5−ビス〔5,7−ジ−(2−メチル−2−ブチル)−2−ベンゾオキサゾリル〕−3,4−ジフェニルチオフェン、2,5−ビス(5−メチル−2−ベンゾオキサゾリル)チオフェン、4,4’−ビス(2−ベンゾオキサイゾリル)ビフェニル、5−メチル−2−〔2−〔4−(5−メチル−2−ベンゾオキサイゾリル)フェニル〕ビニル〕ベンゾオキサイゾリル、2−〔2−(4−クロロフェニル)ビニル〕ナフト〔1,2−d〕オキサゾール等のベンゾオキサゾール系;2,2’−(p−フェニレンジビニレン)−ビスベンゾチアゾール等のベンゾチアゾール系;2−〔2−〔4−(2−ベンゾイミダゾリル)フェニル〕ビニル〕ベンゾイミダゾール、2−〔2−(4−カルボキシフェニル)ビニル〕ベンゾイミダゾール等のベンゾイミダゾール系等の蛍光増白剤や、   2,5-bis (5,7-di-t-pentyl-2-benzoxazolyl) -1,3,4-thiadiazole, 4,4′-bis (5,7-benzyl-2-benzoxazolyl L) Stilbene, 4,4′-bis [5,7-di- (2-methyl-2-butyl) -2-benzoxazolyl] stilbene, 2,5-bis (5,7-di-t-) Benzyl-2-benzoxazolyl) thiophine, 2,5-bis ([5-α, α-dimethylbenzyl] -2-benzoxazolyl) thiophene, 2,5-bis [5,7-di- ( 2-methyl-2-butyl) -2-benzoxazolyl] -3,4-diphenylthiophene, 2,5-bis (5-methyl-2-benzoxazolyl) thiophene, 4,4′-bis ( 2-Benzoxazolyl) biphenyl, 5-methyl-2- [2- [4 Benzoxazoles such as-(5-methyl-2-benzoxazolyl) phenyl] vinyl] benzoxazolyl, 2- [2- (4-chlorophenyl) vinyl] naphtho [1,2-d] oxazole; 2 , 2 ′-(p-phenylenedivinylene) -bisbenzothiazole and the like; 2- [2- [4- (2-benzimidazolyl) phenyl] vinyl] benzimidazole, 2- [2- (4-carboxyl) Phenyl) vinyl] benzimidazole and other fluorescent whitening agents,

ビス(8−キノリノール)マグネシウム、ビス(ベンゾ−8−キノリノール)亜鉛、ビス(2−メチル−8−キノリノラート)アルミニウムオキシド、トリス(8−キノリノール)インジウム、トリス(5−メチル−8−キノリノール)アルミニウム、8−キノリノールリチウム、トリス(5−クロロ−8−キノリノール)ガリウム、ビス(5−クロロ−8−キノリノール)カルシウム、ポリ〔亜鉛−ビス(8−ヒドロキシ−5−キノリノニル)メタン〕等の8−ヒドロキシキノリン系金属錯体;ジリチウムエピンドリジオン等の金属キレート化オキシノイド化合物;1,4−ビス(2−メチルスチリル)ベンゼン、1,4−(3−メチルスチリル)ベンゼン、1,4−ビス(4−メチルスチリル)ベンゼン、ジスチリルベンゼン、1,4−ビス(2−エチルスチリル)ベンゼン、1,4−ビス(3−エチルスチリル)ベンゼン、1,4−ビス(2−メチルスチリル)2−メチルベンゼン等のスチリルベンゼン系化合物;2,5−ビス(4−メチルスチリル)ピラジン、2,5−ビス(4−エチルスチリル)ピラジン、2,5−ビス〔2−(1−ナフチル)ビニル〕ピラジン、2,5−ビス(4−メトキシスチリル)ピラジン、2,5−ビス〔2−(4−ビフェニル)ビニル〕ピラジン、2,5−ビス〔2−(1−ピレニル)ビニル〕ピラジン等のジスチルピラジン誘導体;ナフタルイミド誘導体;ペリレン誘導体;オキサジアゾール誘導体;アルダジン誘導体;シクロペンタジエン誘導体;スチリルアミン誘導体;クマリン系誘導体;芳香族ジメチリディン誘導体;アントラセン;サリチル酸塩;ピレン;コロネンや、 Bis (8-quinolinol) magnesium, bis (benzo-8-quinolinol) zinc, bis (2-methyl-8-quinolinolate) aluminum oxide, tris (8-quinolinol) indium, tris (5-methyl-8-quinolinol) aluminum 8-quinolinol lithium, tris (5-chloro-8-quinolinol) gallium, bis (5-chloro-8-quinolinol) calcium, poly [zinc-bis (8-hydroxy-5-quinolinyl) methane] Hydroxyquinoline-based metal complexes; metal chelated oxinoid compounds such as dilithium ependridione; 1,4-bis (2-methylstyryl) benzene, 1,4- (3-methylstyryl) benzene, 1,4-bis (4-methylstyryl) benzene, distyrylbenzene, 1,4- Styrylbenzene compounds such as s (2-ethylstyryl) benzene, 1,4-bis (3-ethylstyryl) benzene, 1,4-bis (2-methylstyryl) 2-methylbenzene; 2,5-bis ( 4-methylstyryl) pyrazine, 2,5-bis (4-ethylstyryl) pyrazine, 2,5-bis [2- (1-naphthyl) vinyl] pyrazine, 2,5-bis (4-methoxystyryl) pyrazine, Distil pyrazine derivatives such as 2,5-bis [2- (4-biphenyl) vinyl] pyrazine, 2,5-bis [2- (1-pyrenyl) vinyl] pyrazine; naphthalimide derivatives; perylene derivatives; oxadiazole Derivatives; aldazine derivatives; cyclopentadiene derivatives; styrylamine derivatives; coumarin derivatives; aromatic dimethylidin derivatives; anthracene Salicylate; pyrene; coronene and,

ファク−トリス(2−フェニルピリジン)イリジウム、ビス(2−フェニルピリジナト−N,C2')イリジウム(アセチルアセトナート)、6−ジ(フルオロフェニル)−ピリジネート−N,C2')イリジウム(アセチルアセトナート)、イリジウム(III)ビス[4,6−ジ(フルオロフェニル)−ピリジネート−N,C2']ピコリネート、プラチウム(II)(2−(4',6'−ジフルオロフェニル)ピリジネートN,C2')(2,4−ペンタネジオネート)、プラチウム(II)(2−(4',6'−ジフルオロフェニル)ピリジネートN,C2')(6−メチル−2,4−ヘプタネジオネート−O,O)、ビス(2−(2'−ベンゾ[4,5−a]チエニル)ピリジネート−プラチウム(II)(2−(4',6'−ジフルオロフェニル)ピリジネートN,C3')イリジウム(アセチルアセトナート)等の燐光発光材料など。 Fac-tris (2-phenylpyridine) iridium, bis (2-phenylpyridinato-N, C2 ′) iridium (acetylacetonate), 6-di (fluorophenyl) -pyridinate-N, C2 ′) iridium (acetyl) Acetonato), iridium (III) bis [4,6-di (fluorophenyl) -pyridinate-N, C2 ′] picolinate, platinum (II) (2- (4 ′, 6′-difluorophenyl) pyridinate N, C2 ') (2,4-pentaneconionate), platinum (II) (2- (4', 6'-difluorophenyl) pyridinate N, C2 ') (6-methyl-2,4-heptaneconate- O, O), bis (2- (2′-benzo [4,5-a] thienyl) pyridinate-platium (II) (2- (4 ′, 6′-difluorophenyl) pyridine N, C3 '), such as phosphorescent material such as iridium (acetylacetonate).

また、発光層は、エレクトロルミネッセンスの生成機能を担う材料(有機発光材料/ドーパント)と、その他の機能を担う材料(ホスト材)とを含有してもよい。この場合、ホスト材が、キャリア注入及びキャリア輸送を行い、再結合により励起状態となる。励起状態となったホスト材は、励起エネルギーをドーパントに移動させる。ドーパントは、基底状態に戻る際に光を生成する。また、ホスト材がドーパントにキャリアを輸送し、ドーパント内で再結合を行い、ドーパントが基底状態に戻る際に光を生成する機構も採用できる。
ドーパントとしては、一般に、蛍光材料や燐光材料が用いられる。
Further, the light emitting layer may contain a material (organic light emitting material / dopant) responsible for the electroluminescence generation function and a material (host material) responsible for other functions. In this case, the host material performs carrier injection and carrier transport, and is excited by recombination. The host material in an excited state moves excitation energy to the dopant. The dopant generates light when returning to the ground state. In addition, a mechanism in which the host material transports carriers to the dopant, performs recombination within the dopant, and generates light when the dopant returns to the ground state can be employed.
In general, a fluorescent material or a phosphorescent material is used as the dopant.

ホスト材は、以上の機能を備えていればよく、公知の材料を用いることができる。例えば、ジスチリルアリーレン誘導体、ジスチリルベンゼン誘導体、ジスチリルアミン誘導体、キノリノラト系金属錯体、トリアリールアミン誘導体、アゾメチン誘導体、オキサジアゾール誘導体、ピラゾロキノリン誘導体、シロール誘導体、ナフタレン誘導体、アントラセン誘導体、ジカルバゾール誘導体、ペリレン誘導体、オリゴチオフェン誘導体、クマリン誘導体、ピレン誘導体、テトラフェニルブタジエン誘導体、ベンゾピラン誘導体、ユーロピウム錯体、ルブレン誘導体、キナクリドン誘導体、トリアゾール誘導体、ベンゾオキサゾール誘導体、ベンゾチアゾール誘導体が挙げられる。   The host material only needs to have the above functions, and a known material can be used. For example, distyrylarylene derivatives, distyrylbenzene derivatives, distyrylamine derivatives, quinolinolato metal complexes, triarylamine derivatives, azomethine derivatives, oxadiazole derivatives, pyrazoloquinoline derivatives, silole derivatives, naphthalene derivatives, anthracene derivatives, di Examples thereof include carbazole derivatives, perylene derivatives, oligothiophene derivatives, coumarin derivatives, pyrene derivatives, tetraphenylbutadiene derivatives, benzopyran derivatives, europium complexes, rubrene derivatives, quinacridone derivatives, triazole derivatives, benzoxazole derivatives, and benzothiazole derivatives.

蛍光材料は、蛍光性の材料(蛍光色素、蛍光ドーパント)であり、ホスト材からのエネルギーを得て基底状態に遷移する際に発光する、常温において励起状態の一重項から発光を取り出すことのできる材料である。また、室温において、ホスト材から輸送されたキャリアを再結合して励起状態となり、基底状態に戻る際に光を発する材料も採用できる。一般には、高い蛍光量子効率を有する材料が選ばれ、添加量はホスト材に対して0.01重量%以上20重量%以下である。   The fluorescent material is a fluorescent material (fluorescent dye, fluorescent dopant), and emits light from the singlet excited state at room temperature, which emits light when transitioning to the ground state by obtaining energy from the host material. Material. In addition, a material that emits light when returning to the ground state by recombining carriers transported from the host material at room temperature can be employed. In general, a material having high fluorescence quantum efficiency is selected, and the addition amount is 0.01 wt% or more and 20 wt% or less with respect to the host material.

蛍光材料は、以上の性質を備えた公知の材料を適宜選択すればよく、例えば、ユーロピウム錯体、ベンゾピラン誘導体、ローダミン誘導体、ベンゾチオキサンテン誘導体、ポルフィリン誘導体、クマリン誘導体、ユーロピウム錯体、ルブレン誘導体、ナイルレッド、2−(1,1−ジメチルエチル)−6−(2−(2,3,6,7−テトラヒドロ−1,1,7,7−テトラメチル−1H,5H−ベンゾ(ij)キノリジン−9−イル)エテニル)−4H−ピラン−4H−イリデン)プロパンジニトリル(DCJTB)、DCM、クマリン誘導体、キナクリドン誘導体、ジスチリルアミン誘導体、ピレン誘導体、ペリレン誘導体、アントラセン誘導体、ベンゾオキサゾール誘導体、ベンゾチアゾール誘導体、ベンゾイミダゾール誘導体、クリセン誘導体、フェナントレン誘導体、ジスチリルベンゼン誘導体、テトラフェニルブタジエン誘導体、ルブレン誘導体等が挙げられる。   The fluorescent material may be appropriately selected from known materials having the above properties, for example, europium complexes, benzopyran derivatives, rhodamine derivatives, benzothioxanthene derivatives, porphyrin derivatives, coumarin derivatives, europium complexes, rubrene derivatives, Nile Red 2- (1,1-dimethylethyl) -6- (2- (2,3,6,7-tetrahydro-1,1,7,7-tetramethyl-1H, 5H-benzo (ij) quinolidine-9 -Yl) ethenyl) -4H-pyran-4H-ylidene) propanedinitrile (DCJTB), DCM, coumarin derivatives, quinacridone derivatives, distyrylamine derivatives, pyrene derivatives, perylene derivatives, anthracene derivatives, benzoxazole derivatives, benzothiazole derivatives , Benzimidazole derivatives, chrysanthemum Derivatives, phenanthrene derivatives, distyryl benzene derivatives, tetraphenyl butadiene derivatives, rubrene derivatives, and the like.

クマリン誘導体としては、例えば、下記一般式1で表されるものが挙げることができる。   As a coumarin derivative, what is represented by the following general formula 1 can be mentioned, for example.

Figure 2005123205
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一般式1において、R乃至Rは、それぞれ独立に、水素原子又は炭化水素基を表し、その炭化水素基は置換基を1又は複数有していてもよい。R乃至Rにおける炭化水素基としては、通常、脂肪族炭化水素基、好ましくは、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、イソプロペニル基、1−プロペニル基、2−プロペニル基、ブチル基、イソブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基、2−ブテニル基、1,3−ブタジエニル基、ペンチル基、イソペンチル基、ネオペンチル基、tert−ペンチル基、2−ペンテニル基などの炭素数5までの短鎖長脂肪族炭化水素基、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘキセニル基などの脂環式炭化水素基、フェニル基、o−トリル基、m−トリル基、p−トリル基、キシリル基、メシチル基、o−クメニル基、m−クメニル基、p−クメニル基、ビフェニリル基などの芳香族炭化水素基、さらには、これらの組合わせによる炭化水素基が挙げられる。斯かる炭化水素基における水素原子は、その1又は複数が、例えば、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、イソプロポキシ基、ブトキシ基、イソブトキシ基、sec−ブトキシ基、tert−ブトキシ基、ペンチルオキシ基、イソペンチルオキシ基、フェノキシ基、ベンジルオキシ基などのエーテル基、アセトキシ基、ベンゾイルオキシ基、メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基、プロポキシカルボニル基などのエステル基、フルオロ基、クロロ基、ブロモ基、ヨード基などのハロゲン基、さらには、これらの組合わせによる置換基によって置換されていてもよい。有機EL素子の用途にもよるけれども、好ましいのはR乃至Rのすべてが脂肪族炭化水素基であるクマリン誘導体であり、とりわけ、R乃至Rがすべてメチル基であるクマリン誘導体は、物性においても経済性においても特に優れている。 In General Formula 1, R 1 to R 5 each independently represent a hydrogen atom or a hydrocarbon group, and the hydrocarbon group may have one or more substituents. The hydrocarbon group for R 1 to R 5 is usually an aliphatic hydrocarbon group, preferably, for example, a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, an isopropenyl group, a 1-propenyl group, or a 2-propenyl group. , Butyl group, isobutyl group, sec-butyl group, tert-butyl group, 2-butenyl group, 1,3-butadienyl group, pentyl group, isopentyl group, neopentyl group, tert-pentyl group, 2-pentenyl group, etc. Short chain long aliphatic hydrocarbon groups up to several 5, cyclopropyl group, cyclobutyl group, cyclopentyl group, cyclohexyl group, cyclohexenyl group and other alicyclic hydrocarbon groups, phenyl group, o-tolyl group, m-tolyl group , P-tolyl group, xylyl group, mesityl group, o-cumenyl group, m-cumenyl group, p-cumenyl group, biphenylyl Aromatic hydrocarbon group such as, more, a hydrocarbon group of these combinations thereof. One or more of the hydrogen atoms in the hydrocarbon group are, for example, methoxy group, ethoxy group, propoxy group, isopropoxy group, butoxy group, isobutoxy group, sec-butoxy group, tert-butoxy group, pentyloxy group , Ether groups such as isopentyloxy group, phenoxy group, benzyloxy group, acetoxy group, benzoyloxy group, ester group such as methoxycarbonyl group, ethoxycarbonyl group, propoxycarbonyl group, fluoro group, chloro group, bromo group, iodo It may be substituted with a halogen group such as a group, or a substituent by a combination thereof. Although it depends on the use of the organic EL device, preferred is a coumarin derivative in which all of R 2 to R 5 are aliphatic hydrocarbon groups, and in particular, a coumarin derivative in which R 2 to R 5 are all methyl groups, It is particularly excellent in physical properties and economy.

一般式1におけるR乃至R13は、それぞれ独立に、水素原子又は置換基を表す。R乃至R13における置換基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、イソプロペニル基、1−プロペニル基、2−プロペニル基、ブチル基、イソブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基、2−ブテニル基、1,3−ブタジエニル基、ペンチル基、イソペンチル基、ネオペンチル基、tert−ペンチル基、1−メチルペンチル基、2−メチルペンチル基、2−ペンテニル基、ヘキシル基、イソヘキシル基、5−メチルヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ウンデシル基、ドデシル基、オクタデシル基などの炭素数20までの脂肪族炭化水素基、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘキセニル基、シクロヘプチル基などの脂環式炭化水素基、フェニル基、o−トリル基、m−トリル基、p−トリル基、キシリル基、メシチル基、o−クメニル基、m−クメニル基、p−クメニル基、ベンジル基、フェネチル基、ビフェニリル基などの芳香族炭化水素基、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、イソプロポキシ基、ブトキシ基、イソブトキシ基、sec−ブトキシ基、tert−ブトキシ基、ペンチルオキシ基、フェノキシ基、ベンジルオキシ基などのエーテル基、メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基、プロポキシカルボニル基、アセトキシ基、ベンゾイルオキシ基などのエステル基、フルオロ基、クロロ基、ブロモ基、ヨード基などのハロゲン基、ヒドロキシ基、カルボキシ基、シアノ基、ニトロ基、さらには、これらの組合わせによる置換基が挙げられる。 R 6 to R 13 in the general formula 1 each independently represent a hydrogen atom or a substituent. Examples of the substituent in R 6 to R 13 include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, an isopropenyl group, a 1-propenyl group, a 2-propenyl group, a butyl group, an isobutyl group, a sec-butyl group, tert-butyl group, 2-butenyl group, 1,3-butadienyl group, pentyl group, isopentyl group, neopentyl group, tert-pentyl group, 1-methylpentyl group, 2-methylpentyl group, 2-pentenyl group, hexyl group , An isohexyl group, a 5-methylhexyl group, a heptyl group, an octyl group, a nonyl group, a decyl group, an undecyl group, a dodecyl group, an octadecyl group and the like, an aliphatic hydrocarbon group having up to 20 carbon atoms, a cyclopropyl group, a cyclobutyl group, Such as cyclopentyl, cyclohexyl, cyclohexenyl, cycloheptyl, etc. Cyclic hydrocarbon group, phenyl group, o-tolyl group, m-tolyl group, p-tolyl group, xylyl group, mesityl group, o-cumenyl group, m-cumenyl group, p-cumenyl group, benzyl group, phenethyl group , Aromatic hydrocarbon group such as biphenylyl group, methoxy group, ethoxy group, propoxy group, isopropoxy group, butoxy group, isobutoxy group, sec-butoxy group, tert-butoxy group, pentyloxy group, phenoxy group, benzyloxy group Ether groups such as methoxycarbonyl group, ethoxycarbonyl group, propoxycarbonyl group, acetoxy group, benzoyloxy group and other ester groups, fluoro group, chloro group, bromo group, iodo group and other halogen groups, hydroxy group, carboxy group, Examples include cyano groups, nitro groups, and substituents based on combinations of these. It is done.

さらに具体的には、下記化学式1〜化学式23で表されるものが挙げられる。これらの化合物のように、上記一般式1で表される一群のクマリン誘導体は融点やガラス転移点が高く、その結果として、熱安定性が大きい。   More specifically, those represented by the following chemical formulas 1 to 23 can be mentioned. Like these compounds, the group of coumarin derivatives represented by the above general formula 1 has a high melting point and glass transition point, and as a result, the thermal stability is high.

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燐光材料は、燐光性の材料(燐光色素、燐光ドーパント)であり、ホスト材からのエネルギーを得て基底状態に遷移する際に発光する、常温において励起状態の一重項及び三重項から発光を取り出すことのできる材料である。また、燐光材料としては、ホスト材から輸送されたキャリアを再結合し、励起状態となり、基底状態に戻る際に一重項及び三重項からの光を取り出すことのできる材料も採用できる。
燐光材料の添加量(ドープ量)は、一般には、ホスト材に対して0.01重量%以上30重量%以下とされる。
The phosphorescent material is a phosphorescent material (phosphorescent pigment, phosphorescent dopant), and emits light from the singlet and triplet excited states at room temperature, which emits light when transitioning to the ground state by obtaining energy from the host material. It is a material that can be used. As the phosphorescent material, a material that can recombine carriers transported from the host material to be in an excited state and extract light from a singlet and a triplet when returning to a ground state can be used.
The addition amount (dope amount) of the phosphorescent material is generally 0.01% by weight or more and 30% by weight or less with respect to the host material.

燐光材料は、常温において励起状態における一重項状態及び三重項状態からの発光を利用できる材料であれば特に限定なく、発光層用の燐光材料として選択される公知の材料、例えば、ファク−トリス(2−フェニルピリジン)イリジウム、ビス(2−フェニルピリジナト−N,C2')イリジウム(アセチルアセトナート)、6−ジ(フルオロフェニル)−ピリジネート−N,C2')イリジウム(アセチルアセトナート)、イリジウム(III)ビス[4,6−ジ(フルオロフェニル)−ピリジネート−N,C2']ピコリネート、プラチウム(II)(2−(4',6'−ジフルオロフェニル)ピリジネートN,C2')(2,4−ペンタネジオネート)、プラチウム(II)(2−(4',6'−ジフルオロフェニル)ピリジネートN,C2')(6−メチル−2,4−ヘプタネジオネート−O,O)、ビス(2−(2'−ベンゾ[4,5−a]チエニル)ピリジネート−プラチウム(II)(2−(4',6'−ジフルオロフェニル)ピリジネートN,C3')イリジウム(アセチルアセトナート)などを用いることができる。一般には燐光発光性の重金属錯体を用いられることが多い。
例えば、緑色燐光材料としては、トリス(2−フェニルピリジン)イリジウムを用いることができる。赤色燐光材料としては、2,3,7,8,12,13,17,18−オクタエチル−21H23H−ポルフィンプラチナ(II)を用いることができる。また、これらの材料の中心金属を他の金属又は非金属に変えてもよい。
The phosphorescent material is not particularly limited as long as it is a material that can utilize light emission from a singlet state and a triplet state in an excited state at normal temperature. For example, a known material selected as a phosphorescent material for a light-emitting layer, 2-phenylpyridine) iridium, bis (2-phenylpyridinato-N, C2 ′) iridium (acetylacetonate), 6-di (fluorophenyl) -pyridinate-N, C2 ′) iridium (acetylacetonate), Iridium (III) bis [4,6-di (fluorophenyl) -pyridinate-N, C2 ′] picolinate, platinum (II) (2- (4 ′, 6′-difluorophenyl) pyridinate N, C2 ′) (2 , 4-pentaneconionate), platinum (II) (2- (4 ′, 6′-difluorophenyl) pyridinate N, C2 ′) (6-methy -2,4-heptaneconionate-O, O), bis (2- (2'-benzo [4,5-a] thienyl) pyridinate-platium (II) (2- (4 ', 6'- Difluorophenyl) pyridinate N, C3 ′) iridium (acetylacetonate), etc. In general, phosphorescent heavy metal complexes are often used.
For example, tris (2-phenylpyridine) iridium can be used as the green phosphorescent material. As the red phosphorescent material, 2,3,7,8,12,13,17,18-octaethyl-21H23H-porphine platinum (II) can be used. Moreover, you may change the center metal of these materials into another metal or a nonmetal.

発光層は、例えば真空蒸着法やスピンコート法、キャスト法、LB法等の公知の薄膜化法により、正孔注入輸送層上に設ければよい。
膜厚は、採用する材料にもよるが、一般には1nm〜100nm程度であり、好ましくは2〜50nm程度である。
The light emitting layer may be provided on the hole injecting and transporting layer by a known thinning method such as a vacuum deposition method, a spin coating method, a casting method, or an LB method.
The film thickness is generally about 1 nm to 100 nm, preferably about 2 to 50 nm, although it depends on the material used.

また、同一層内にドーパントを複数添加することで、発光色が混色化したり、二以上の光を発したり、ホスト材から低エネルギーの第一ドーパントへエネルギー移動した後に、より低いエネルギーの第二ドーパントへエネルギーを効率よく移動させたりすることが可能になる。
ホスト材がドーパントにキャリアを輸送し、キャリアにおいて再結合を起こす機構を採用する場合には、キャリア移動の効率化を図ることができる。
In addition, by adding a plurality of dopants in the same layer, the emission color is mixed, or two or more lights are emitted, or after energy transfer from the host material to the low energy first dopant, It is possible to efficiently transfer energy to the dopant.
When the host material adopts a mechanism that transports carriers to the dopant and causes recombination in the carriers, the efficiency of carrier movement can be improved.

なお、発光層が発する光の色度や彩度、明度、輝度等の調整は、発光層を形成する材料の種類の選択と、添加量の調整、膜厚の調整などによって行える。   Note that the chromaticity, saturation, brightness, luminance, and the like of the light emitted from the light emitting layer can be adjusted by selecting the type of material forming the light emitting layer, adjusting the amount of addition, adjusting the film thickness, and the like.

また、前記したように発光層を積層構造とし、各層が少なくとも他の一層とは異なる波長(ピーク波長)の光を発するようにしてもよい。このような積層構造によって白色を表現する場合には、例えば以下のような層構成を採用すればよい。
・(陽極側)/赤色発光層/青色発光層/緑色発光層/(陰極側)
・(陽極側)/赤色発光層/緑色発光層/青色発光層/(陰極側)
・(陽極側)/緑色発光層/青色発光層/赤色発光層/(陰極側)
・(陽極側)/緑色発光層/赤色発光層/青色発光層/(陰極側)
・(陽極側)/青色発光層/赤色発光層/緑色発光層/(陰極側)
・(陽極側)/青色発光層/緑色発光層/赤色発光層/(陰極側)
・(陽極側)/赤色及び緑色発光層/青色発光層/(陰極側)
・(陽極側)/青色発光層/赤色及び緑色発光層/(陰極側)
・(陽極側)/赤色発光層/緑色及び青色発光層/(陰極側)
・(陽極側)/緑色及び青色発光層/赤色発光層/(陰極側)
・(陽極側)/赤色及び青色発光層/緑色発光層/(陰極側)
・(陽極側)/緑色発光層/赤色及び青色発光層/(陰極側)
・(陽極側)/赤色、緑色及び青色発光層(白色発光層)/(陰極側)
Further, as described above, the light emitting layer may have a laminated structure, and each layer may emit light having a wavelength (peak wavelength) different from at least the other layer. When white is expressed by such a laminated structure, for example, the following layer configuration may be adopted.
・ (Anode side) / Red light emitting layer / Blue light emitting layer / Green light emitting layer / (Cathode side)
・ (Anode side) / Red light emitting layer / Green light emitting layer / Blue light emitting layer / (Cathode side)
・ (Anode side) / Green light emitting layer / Blue light emitting layer / Red light emitting layer / (Cathode side)
・ (Anode side) / Green light emitting layer / Red light emitting layer / Blue light emitting layer / (Cathode side)
・ (Anode side) / Blue light emitting layer / Red light emitting layer / Green light emitting layer / (Cathode side)
・ (Anode side) / Blue light emitting layer / Green light emitting layer / Red light emitting layer / (Cathode side)
・ (Anode side) / Red and green light emitting layer / Blue light emitting layer / (Cathode side)
・ (Anode side) / Blue light emitting layer / Red and green light emitting layer / (Cathode side)
・ (Anode side) / Red light emitting layer / Green and blue light emitting layer / (Cathode side)
・ (Anode side) / Green and blue light emitting layer / Red light emitting layer / (Cathode side)
・ (Anode side) / Red and blue light emitting layer / Green light emitting layer / (Cathode side)
・ (Anode side) / Green light emitting layer / Red and blue light emitting layer / (Cathode side)
・ (Anode side) / Red, green and blue light emitting layer (white light emitting layer) / (Cathode side)

以上の層構成では、赤色、緑色及び青色によって白色を表現しているが、青色発光層/黄色発光層や水色発光層/橙色発光層、緑色発光層/紫色発光層のように、補色関係にある色を発して白色を表現しても良い。当然、白色以外の色を表現しても良い。   In the above layer structure, white is expressed by red, green, and blue, but in a complementary color relationship such as blue light emitting layer / yellow light emitting layer, light blue light emitting layer / orange light emitting layer, green light emitting layer / purple light emitting layer. A certain color may be emitted to express white. Of course, colors other than white may be expressed.

青色発光層は、好ましくは、発光色が青色のドーパントとホスト材とを例えば共蒸着などによって混合して、赤色及び緑色発光層よりも陰極側に形成する。
発光色が青色のドーパントとしては、公知の青色発光用のドーパントを適宜採用でき、例えば、ジスチリルアミン誘導体、ピレン誘導体、ペリレン誘導体、アントラセン誘導体、ベンゾオキサゾール誘導体、ベンゾチアゾール誘導体、ベンゾイミダゾール誘導体、クリセン誘導体、フェナントレン誘導体、ジスチリルベンゼン誘導体、テトラフェニルブタジエン等を挙げることができる。
The blue light-emitting layer is preferably formed on the cathode side of the red and green light-emitting layers by mixing a dopant having a blue emission color and a host material, for example, by co-evaporation.
As the dopant whose emission color is blue, known dopants for blue light emission can be appropriately employed. For example, distyrylamine derivatives, pyrene derivatives, perylene derivatives, anthracene derivatives, benzoxazole derivatives, benzothiazole derivatives, benzimidazole derivatives, chrysene Derivatives, phenanthrene derivatives, distyrylbenzene derivatives, tetraphenylbutadiene and the like can be mentioned.

青色発光層用のホスト材としては、発光色が青色のドーパントの有機EL素子の発光層で用いられる公知のホスト材を適宜採用でき、例えば、ジスチリルアリーレン誘導体、スチルベン誘導体、カルバゾール誘導体、トリアリールアミン誘導体、アントラセン誘導体、ピレン誘導体、コロネン誘導体、ビス(2−メチル−8−キノリノラト)(p−フェニルフェノラト)アルミニウム(BAlq)等を挙げることができる。   As the host material for the blue light-emitting layer, a known host material used in the light-emitting layer of the organic EL element having a blue emission color can be appropriately employed. For example, a distyrylarylene derivative, a stilbene derivative, a carbazole derivative, a triaryl Examples thereof include amine derivatives, anthracene derivatives, pyrene derivatives, coronene derivatives, bis (2-methyl-8-quinolinolato) (p-phenylphenolato) aluminum (BAlq), and the like.

発光色が赤色のドーパントとしては、例えば、ユーロピウム錯体、ベンゾピラン誘導体、ローダミン誘導体、ベンゾチオキサンテン誘導体、ポルフィリン誘導体、ナイルレッド、2−(1,1−ジメチルエチル)−6−(2−(2,3,6,7−テトラヒドロ−1,1,7,7−テトラメチル−1H,5H−ベンゾ(ij)キノリジン−9−イル)エテニル)−4H−ピラン−4H−イリデン)プロパンジニトリル(DCJTB)、DCM等を挙げることができる。   Examples of the dopant whose emission color is red include, for example, a europium complex, a benzopyran derivative, a rhodamine derivative, a benzothioxanthene derivative, a porphyrin derivative, Nile red, 2- (1,1-dimethylethyl) -6- (2- (2, 3,6,7-tetrahydro-1,1,7,7-tetramethyl-1H, 5H-benzo (ij) quinolizin-9-yl) ethenyl) -4H-pyran-4H-ylidene) propanedinitrile (DCJTB) And DCM.

発光色が緑色のドーパントとしては、例えば、クマリン誘導体、キナクリドン誘導体等を挙げることができる。   Examples of the dopant having a green emission color include a coumarin derivative and a quinacridone derivative.

赤色発光層や緑色発光層に用いるホスト材としては、発光色が赤色や緑色のドーパントの有機EL素子の発光層で用いられる公知のホスト材を適宜採用でき、例えば、ジスチリルアリーレン誘導体、ジスチリルベンゼン誘導体、ジスチリルアミン誘導体、キノリノラト系金属錯体、トリアリールアミン誘導体、オキサジアゾール誘導体、シロール誘導体、ジカルバゾール誘導体、オリゴチオフェン誘導体、ベンゾピラン誘導体、トリアゾール誘導体、ベンゾオキサゾール誘導体、ベンゾチアゾール誘導体等を挙げることができ、Alq3、トリフェニルアミンの4量体、4,4’−ビス(2,2’−ジフェニルビニル)ビフェニル(DPVBi)が特に好ましく用いられる。   As a host material used for a red light emitting layer or a green light emitting layer, a known host material used in a light emitting layer of an organic EL element having a light emission color of red or green can be appropriately employed. For example, a distyrylarylene derivative or distyryl is used. Benzene derivatives, distyrylamine derivatives, quinolinolato metal complexes, triarylamine derivatives, oxadiazole derivatives, silole derivatives, dicarbazole derivatives, oligothiophene derivatives, benzopyran derivatives, triazole derivatives, benzoxazole derivatives, benzothiazole derivatives, etc. Alq3, a tetramer of triphenylamine, and 4,4′-bis (2,2′-diphenylvinyl) biphenyl (DPVBi) are particularly preferably used.

赤色及び緑色発光層などの複数色を発する発光層は、例えば、それぞれの色を発するドーパントとホスト材とを共蒸着などによって混合させて形成することができる。   A light emitting layer that emits a plurality of colors, such as red and green light emitting layers, can be formed by, for example, mixing a dopant that emits each color and a host material by co-evaporation or the like.

発光層の発光色の調整手法には以下のような手法もある。これらの一又は複数の手法を用いて発光色を調整すればよい。   There are the following methods for adjusting the emission color of the light emitting layer. The emission color may be adjusted using one or more of these methods.

・発光層よりも光取り出し側にカラーフィルタを設けて調整する手法。
カラーフィルタは、透過する波長を限定することで発光色を調整する。カラーフィルタとしては、例えば青色のフィルターとしては酸化コバルト、緑色のフィルターとしては酸化コバルトと酸化クロムの混合系、赤色のフィルターとしては酸化鉄などの公知の材料を用い、例えば真空蒸着法などの公知の薄膜成膜法を用いて基板2上に形成してもよい。
A method of adjusting by providing a color filter on the light extraction side of the light emitting layer.
The color filter adjusts the emission color by limiting the wavelength to transmit. As the color filter, for example, cobalt oxide is used as a blue filter, a mixed system of cobalt oxide and chromium oxide is used as a green filter, and a known material such as iron oxide is used as a red filter. It may be formed on the substrate 2 using the thin film deposition method.

・発光を促進したり阻害したりする材料を添加して発光色を調整する手法。
例えば、ホスト材からエネルギーを受け取り、このエネルギーをドーパントへ移す、いわゆるアシストドーパントを添加し、ホスト材からドーパントへのエネルギー移動を容易にすることができる。アシストドーパントとしては、公知の材料から適宜選択され、例えば上記したホスト材やドーパントとして利用できる材料から選択されることがある。
A method of adjusting the emission color by adding a material that promotes or inhibits emission.
For example, a so-called assist dopant that receives energy from the host material and transfers this energy to the dopant can be added to facilitate energy transfer from the host material to the dopant. As an assist dopant, it selects from a well-known material suitably, for example, may be selected from the above-mentioned host material and the material which can be utilized as a dopant.

・発光層よりも光取り出し側にある層(基板2を含む)に、波長を変換する材料を添加して発光色を調整する手法。
この材料としては公知の波長変換材料を用いることができ、例えば、発光層から発せられた光を他の低エネルギー波長の光に変換する蛍光変換物質を採用することができる。蛍光変換物質の種類は目的とする有機EL装置から出射させようとする光の波長と発光層から発せられる光の波長とに応じて適宜選択される。また、蛍光変換物質の使用量は濃度消光を起さない範囲内でその種類に応じて適宜選択可能であるが、透明樹脂(未硬化のもの)に対して10−5〜10−4モル/リットル程度が適当である。蛍光変換物質は1種のみを用いてもよいし、複数種を併用してもよい。複数種を併用する場合には、その組合せにより青色光、緑色光および赤色光以外に、白色光や中間色の光を放出することができる。蛍光変換物質の具体例としては、下記(a)〜(c)に示す物質が挙げられる。
A method of adjusting the emission color by adding a wavelength converting material to a layer (including the substrate 2) on the light extraction side of the light emitting layer.
As this material, a known wavelength conversion material can be used. For example, a fluorescence conversion substance that converts light emitted from the light emitting layer into other light having a low energy wavelength can be used. The type of the fluorescence conversion substance is appropriately selected according to the wavelength of light to be emitted from the target organic EL device and the wavelength of light emitted from the light emitting layer. The amount of the fluorescent conversion substance used can be appropriately selected according to the type within a range that does not cause concentration quenching, but is 10 −5 to 10 −4 mol / percent of the transparent resin (uncured). A liter is appropriate. Only one type of fluorescent conversion substance may be used, or a plurality of types may be used in combination. When a plurality of types are used in combination, white light or intermediate color light can be emitted in addition to blue light, green light, and red light. Specific examples of the fluorescence conversion substance include the following substances (a) to (c).

(a)紫外光によって励起されて青色光を放出するもの
1,4−ビス(2−メチルスチリン)ベンゼン,トランス−4,4′−ジフェニルスチルベン等のスチルベン系色素、7−ヒドロキシ−4−メチルクマリン等のクマリン系色素、4,4′−ビス(2,2−ジフェニルビニル)ビフェニル等の芳香族ジメチリディン系色素。
(A) What emits blue light when excited by ultraviolet light, Stilbene dyes such as 1,4-bis (2-methylstyrin) benzene, trans-4,4'-diphenylstilbene, 7-hydroxy-4-methylcoumarin Coumarin dyes such as 4,4'-bis (2,2-diphenylvinyl) biphenyl and other aromatic dimethylidin dyes.

(b)青色光によって励起されて緑色光を放出するもの
2,3,5,6−1H,4H−テトラヒドロ−8−トリフロルメチルキノリジノ(9,9a,1−gh)クマリン(クマリン153)等のクマリン色素等。
(B) one that emits green light when excited by blue light 2,3,5,6-1H, 4H-tetrahydro-8-trifluoromethylquinolidino (9,9a, 1-gh) coumarin (coumarin 153 ) And other coumarin dyes.

(c)青色から緑色にかけての波長の光によって励起されて橙色から赤色にかけての波長の光を放出するもの
4−(ジシアノメチレン)−2−メチル−6−(p−ジメチルアミノスチリルリル)−4H−ピラン,4−(ジシアノメチレン)−2−フェニル−6−(2−(9−ユロリジル)エテニル)−4H−ピラン,4−(ジシアノメチレン)−2,6−ジ(2−(9−ユロリジル)エテニル)−4H−ピラン,4−(ジシアノメチレン)−2−メチル−6−(2−(9−ユロリジル)エテニル)−4H−ピラン,4−(ジシアノメチレン)−2−メチル−6−(2−(9−ユロリジル)エテニル)−4H−チオピラン等のシアニン系色素、1−エチル−2−(4−(p−ジメチルアミノフェニル)−1,3−ブタジエニル)−ピリジウム−パーコラレイト(ピリジン1)等のピリジン系色素、ローダミンB,ローダミン6G等のキサンチン系色素、オキサジン系色素等。
(C) Excited by light having a wavelength from blue to green and emitting light having a wavelength from orange to red 4- (dicyanomethylene) -2-methyl-6- (p-dimethylaminostyrylyl) -4H -Pyran, 4- (dicyanomethylene) -2-phenyl-6- (2- (9-eurolidyl) ethenyl) -4H-pyran, 4- (dicyanomethylene) -2,6-di (2- (9-eurolidyl) ) Ethenyl) -4H-pyran, 4- (dicyanomethylene) -2-methyl-6- (2- (9-eurolidyl) ethenyl) -4H-pyran, 4- (dicyanomethylene) -2-methyl-6- ( Cyanine dyes such as 2- (9-eurolidyl) ethenyl) -4H-thiopyran, 1-ethyl-2- (4- (p-dimethylaminophenyl) -1,3-butadienyl) -pyridium- Pyridine dyes such as percollate (pyridine 1), xanthine dyes such as rhodamine B and rhodamine 6G, and oxazine dyes.

《電子注入輸送層》
電子注入輸送層は、陰極と発光層との間に設けられる層であり、陰極から注入された電子を発光層へ輸送する層であり、有機EL素子に以下のような性質を付与する。
・駆動電圧が低くなる。
・陰極から発光層への電子注入が安定化するため、長寿命化する。
・陰極と発光層との密着性が上がるため、発光面の均一性を高くできる。
・陰極の突起などを被覆し、素子欠陥を減少できる。
《Electron injection transport layer》
An electron injection transport layer is a layer provided between a cathode and a light emitting layer, and is a layer which transports the electron inject | poured from the cathode to a light emitting layer, and provides the following properties to an organic EL element.
・ Drive voltage is lowered.
・ Since electron injection from the cathode to the light emitting layer is stabilized, the service life is extended.
-Since the adhesion between the cathode and the light emitting layer is increased, the uniformity of the light emitting surface can be increased.
-Covers the protrusions of the cathode and reduces device defects.

電子注入輸送層形成用の材料としては、光伝導材料の電子注入材料として用いることができる公知の材料や、有機EL装置の電子注入輸送層に使用されている公知の材料の中から任意の材料が選ばれ、一般的には電子親和力が陰極の仕事関数と発光層の電子親和力の間になるような材料が用いられる。
具体的には、1,3−ビス[5’−(p−tert−ブチルフェニル)−1,3,4−オキサジアゾール−2’−イル]ベンゼンや2−(4−ビフィニルイル)−5−(4−t−ブチルフェニル)−1,3,4−オキサジアゾールなどのオキサジアゾール誘導体や;3−(4’−tert−ブチルフェニル)−4−フェニル−5−(4”−ビフェニル)−1,2,4−トリアゾールなどのトリアゾール誘導体;なども用いることができる。トリアジン誘導体、ペリレン誘導体、キノリン誘導体、キノキサリン誘導体、ジフェニルキノン誘導体、ニトロ置換フルオレノン誘導体、チオピランジオキサイド誘導体、アントラキノジメタン誘導体、チオピランジオキシド誘導体、ナフタレンペリレンなどの複素環テトラカルボン酸無水物、カルボジイミド、フルオレニリデンメタン誘導体、アントラキノジメタン誘導体、アントロン誘導体、ジスチリルピラジン誘導体、シロール誘導体、フェナントロリン誘導体、イミダゾピリジン誘導体等も用いることができる。
As a material for forming an electron injection / transport layer, a known material that can be used as an electron injection material of a photoconductive material, or an arbitrary material among known materials used for an electron injection / transport layer of an organic EL device In general, a material whose electron affinity is between the work function of the cathode and the electron affinity of the light emitting layer is used.
Specifically, 1,3-bis [5 ′-(p-tert-butylphenyl) -1,3,4-oxadiazol-2′-yl] benzene or 2- (4-bifinylyl) -5- Oxadiazole derivatives such as (4-t-butylphenyl) -1,3,4-oxadiazole; 3- (4′-tert-butylphenyl) -4-phenyl-5- (4 ″ -biphenyl) Triazine derivatives such as -1,2,4-triazole, etc. Triazine derivatives, perylene derivatives, quinoline derivatives, quinoxaline derivatives, diphenylquinone derivatives, nitro-substituted fluorenone derivatives, thiopyrandioxide derivatives, anthraquinodis Heterocyclic tetracarboxylic anhydrides such as methane derivatives, thiopyran dioxide derivatives, naphthalene perylene, carbodiimi It can be used fluorenylidene methane derivatives, anthraquinodimethane derivatives, anthrone derivatives, distyryl pyrazine derivatives, silole derivatives, phenanthroline derivatives, also imidazopyridine derivatives.

また、ビス(10−ベンゾ[h]キノリノラート)ベリリウム、5−ヒドロキシフラボンのベリリウム塩、5−ヒドロキシフラボンのアルミニウム塩などの有機金属錯体も好適に選択されるが、8−ヒドロキシキノリンまたはその誘導体の金属錯体も特に好適に選択される。具体例としては、オキシン(一般に8−キノリノール又は8−ヒドロキシキノリン)のキレートを含む金属キレートオキシノイド化合物、例えばトリス(8−キノリノール)アルミニウムやトリス(5,7−ジクロロ−8−キノリノ−ル)アルミニウム、トリス(5,7−ジブロモ−8−キノリノ−ル)アルミニウム、トリス(2−メチル−8−キノリノ−ル)アルミニウムなどが挙げられる。また、これらの金属錯体の中心金属がインジウム、マグネシウム、銅、カルシウム、スズ、亜鉛又は鉛に置き代わった金属錯体なども挙げられる。メタルフリーあるいはメタルフタロシアニン又はそれらの末端がアルキル基、スルホン基などで置換されているものも好ましく用いられる。   Organometallic complexes such as bis (10-benzo [h] quinolinolato) beryllium, beryllium salt of 5-hydroxyflavone, and aluminum salt of 5-hydroxyflavone are also preferably selected, but 8-hydroxyquinoline or its derivatives A metal complex is also particularly suitably selected. Specific examples include metal chelate oxinoid compounds containing chelates of oxine (generally 8-quinolinol or 8-hydroxyquinoline) such as tris (8-quinolinol) aluminum and tris (5,7-dichloro-8-quinolinol). Examples thereof include aluminum, tris (5,7-dibromo-8-quinolinol) aluminum, and tris (2-methyl-8-quinolinol) aluminum. Moreover, the metal complex etc. which the center metal of these metal complexes replaced with indium, magnesium, copper, calcium, tin, zinc, or lead are mentioned. Metal-free or metal phthalocyanine or those having a terminal substituted with an alkyl group or a sulfone group is also preferably used.

電子注入輸送層は、上記したような材料一種のみで形成してもよく、複数を混合して形成してもよい。また、同一組成又は異種組成の複数層からなる複層構造であってもよい。   The electron injecting and transporting layer may be formed of only one kind of material as described above, or may be formed by mixing a plurality. Moreover, the multilayer structure which consists of several layers of the same composition or a different composition may be sufficient.

電子注入輸送層は、上記したような材料を用いて、スパッタリング法やイオンプレーティング法、真空蒸着法、スピンコート法、電子ビーム蒸着法などの公知の薄膜形成法によって形成される。
膜厚は、用いる材料によっても異なるが、通常は5nm〜5μmである。
The electron injecting and transporting layer is formed by a known thin film forming method such as a sputtering method, an ion plating method, a vacuum vapor deposition method, a spin coating method, or an electron beam vapor deposition method using the above-described materials.
The film thickness varies depending on the material used, but is usually 5 nm to 5 μm.

なお、電子注入輸送層は、発光層よりも光取り出し側に設けられる場合には、取り出す光に対して透明である必要がある。そのため、上記したような電子注入輸送層を形成可能な材料の中から、薄膜化された際に上記光に対して透明な材料が適宜選択され、一般には取り出す光に対する透過率が10%よりも大きくなるように設定される。   In addition, when an electron injection transport layer is provided in the light extraction side rather than a light emitting layer, it needs to be transparent with respect to the light to extract. Therefore, a material that is transparent to the light when it is thinned is appropriately selected from the materials that can form the electron injecting and transporting layer as described above, and generally the transmittance for the extracted light is more than 10%. Set to be larger.

《その他の層、添加剤》
本実施の形態に係る有機EL素子には、上記層以外の公知の層を設けてもよく、また、構成する層に公知の添加剤(ドーパント)等を添加させても(ドーピングしても)よい。
《Other layers, additives》
The organic EL element according to the present embodiment may be provided with a known layer other than the above-described layers, or a known additive (dopant) or the like may be added (doping) to the constituent layers. Good.

例えば、電子輸送層や正孔輸送層、正孔注入層等、前記した層構成例で示した層を設ける場合には、これらの層に担わせる機能(キャリア輸送機能、キャリア注入機能)に着目し、前記したような材料の中から適当な材料を選択し、前記した各層等同様に作製すればよい。
また、例えば、以下のようにも変形できる。
For example, when providing the layers shown in the above-described layer configuration examples such as an electron transport layer, a hole transport layer, a hole injection layer, etc., pay attention to the functions (carrier transport function, carrier injection function) assigned to these layers. Then, an appropriate material may be selected from the materials as described above and manufactured in the same manner as each layer described above.
Further, for example, it can be modified as follows.

〈上記した層間に設ける層〉
層同士の密着性を向上させたり、電子注入性又は正孔注入性を向上させたりするための層を設けてもよい。
例えば、陰極を形成する材料と電子注入輸送層を形成する材料とを共蒸着させた陰極界面層(混合電極)を両者の間に設けてもよい。これにより、発光層と陰極との間に存在する電子注入のエネルギー障壁を緩和できる。また、陰極と電子注入輸送層との密着性を向上させることもできる。
陰極界面層形成用の材料は、陰極界面層に以上の性能を付与する材料であれば特に制限なく採用でき、公知の材料も用いることができる。例えば、フッ化リチウム、酸化リチウム、フッ化マグネシウム、フッ化カルシウム、フッ化ストロンチウム、フッ化バリウム等のアルカリ金属、アルカリ土類金属のフッ化物、酸化物、塩化物、硫化物等を用いることができる。陰極界面層は、単独の材料で形成してもよいし、複数の材料によって形成してもよい。
膜厚は0.1nm〜10nm程度であり、好ましくは0.3nm〜3nmである。
陰極界面層は陰極界面層内で膜厚を均一に形成してもよいし、不均一に形成してもよく、島状に形成してもよく、真空蒸着法などの公知の薄膜成膜法によって形成することができる。
<Layers provided between the above layers>
You may provide the layer for improving the adhesiveness of layers, or improving electron injection property or hole injection property.
For example, a cathode interface layer (mixed electrode) in which a material for forming a cathode and a material for forming an electron injecting and transporting layer are co-evaporated may be provided between the two. Thereby, the energy barrier of the electron injection which exists between a light emitting layer and a cathode can be eased. In addition, the adhesion between the cathode and the electron injecting and transporting layer can be improved.
The material for forming the cathode interface layer can be used without particular limitation as long as it is a material that imparts the above performance to the cathode interface layer, and known materials can also be used. For example, use of alkali metal such as lithium fluoride, lithium oxide, magnesium fluoride, calcium fluoride, strontium fluoride, barium fluoride, fluoride of alkaline earth metal, oxide, chloride, sulfide, etc. it can. The cathode interface layer may be formed of a single material or a plurality of materials.
The film thickness is about 0.1 nm to 10 nm, preferably 0.3 nm to 3 nm.
The cathode interface layer may be formed uniformly in the cathode interface layer, may be formed non-uniformly, may be formed in an island shape, or a known thin film forming method such as a vacuum evaporation method. Can be formed.

上記したような各層間の少なくとも一つに、正孔や電子、励起子等の移動を阻止する層(ブロック層)を設けても良い。例えば、発光層の陰極側に隣接して、正孔が発光層を通過することを抑え、発光層内で電子と効率よく再結合させる目的で、ホール・ブロック層を設けても良い。ホール・ブロック層形成用の材料としては、例えば、トリアゾール誘導体やオキサジアゾール誘導体、BAlq、フェナントロリン誘導体などの既知の材料を挙げることができるが、特にこれに限定されることはない。   A layer (block layer) that prevents the movement of holes, electrons, excitons, and the like may be provided in at least one of the layers described above. For example, a hole blocking layer may be provided adjacent to the cathode side of the light emitting layer in order to prevent holes from passing through the light emitting layer and to efficiently recombine with electrons in the light emitting layer. Examples of the material for forming the hole block layer include known materials such as triazole derivatives, oxadiazole derivatives, BAlq, and phenanthroline derivatives, but are not particularly limited thereto.

上記したような各層間の少なくとも一つに、正孔や電子の注入障壁を緩和する層(バッファ層)を設けても良い。例えば、陽極とホール注入輸送層輸送層、又は陽極に隣接して積層される有機層の間に、ホール注入に対する注入障壁を緩和する目的でバッファ層を挿入してもよい。このバッファ層形成用の材料としては、例えば銅フタロシアニンなどの既知の材料が用いられるが、特にこれに限定されることはない。   A layer (buffer layer) that relaxes a hole or electron injection barrier may be provided in at least one of the above-described layers. For example, a buffer layer may be inserted between the anode and the hole injecting and transporting layer transporting layer, or between the organic layers stacked adjacent to the anode for the purpose of relaxing the injection barrier against hole injection. As a material for forming the buffer layer, a known material such as copper phthalocyanine is used, but is not particularly limited thereto.

〈保護層〉
有機EL素子が酸素や水分と接触するのを防止する目的で、基板と反対側に、保護層(封止層、パッシベーション膜)を設けてもよい。
保護層に使用する材料としては、例えば、有機高分子材料、無機材料、さらには光硬化性樹脂などを挙げることができ、保護層に使用する材料は、単独で使用してもよく、あるいは複数併用してもよい。保護層は、一層構造であってもよく、また多層構造であってもよい。
有機高分子材料の例としては、クロロトリフルオロエチレン重合体、ジクロロジフルオロエチレン重合体、クロロトリフルオロエチレン重合体とジクロロジフルオロエチレン重合体との共重合体等のフッ素系樹脂、ポリメチルメタクリレート、ポリアクリレート等のアクリル系樹脂、エポキシ樹脂、シリコン樹脂、エポキシシリコーン樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリパラキシレン樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリフェニレンオキサイド樹脂などを挙げることができる。
無機材料としては、ポリシラザン、ダイヤモンド薄膜、アモルファスシリカ、電気絶縁性ガラス、金属酸化物、金属窒化物、金属炭素化物、金属硫化物などを挙げることができる。
<Protective layer>
For the purpose of preventing the organic EL element from coming into contact with oxygen or moisture, a protective layer (sealing layer, passivation film) may be provided on the side opposite to the substrate.
Examples of the material used for the protective layer include organic polymer materials, inorganic materials, and photocurable resins. The materials used for the protective layer may be used alone or in combination. You may use together. The protective layer may have a single layer structure or a multilayer structure.
Examples of organic polymer materials include fluorinated resins such as chlorotrifluoroethylene polymer, dichlorodifluoroethylene polymer, a copolymer of chlorotrifluoroethylene polymer and dichlorodifluoroethylene polymer, polymethyl methacrylate, poly Acrylic resins such as acrylate, epoxy resins, silicone resins, epoxy silicone resins, polystyrene resins, polyester resins, polycarbonate resins, polyamide resins, polyimide resins, polyamideimide resins, polyparaxylene resins, polyethylene resins, polyphenylene oxide resins, etc. be able to.
Examples of the inorganic material include polysilazane, diamond thin film, amorphous silica, electrically insulating glass, metal oxide, metal nitride, metal carbonide, metal sulfide and the like.

なお、以上のような材料に、前記した蛍光変換物質を添加してもよい。
また、有機EL素子を、例えば、パラフィン、流動パラフィン、シリコンオイル、フルオロカーボン油、ゼオライト添加フルオロカーボン油などの不活性物質中に封入して保護することができる。
In addition, you may add an above described fluorescence conversion substance to the above materials.
In addition, the organic EL element can be protected by being enclosed in an inert substance such as paraffin, liquid paraffin, silicon oil, fluorocarbon oil, or zeolite-added fluorocarbon oil.

当然、缶封止によって保護しても良い。具体的には、外部からの水分や酸素を遮断する目的で、有機層を封止板、封止容器等の封止部材により封止してもよい。封止部材を背面側の電極側のみに設置しても、有機EL素子全体を封止部材で覆ってもよい。有機層を封止でき外部の空気を遮断することができれば、封止部材の形状、大きさ、厚さ等は特に限定されない。封止部材に用いる材料としては、ガラス、ステンレススチール、金属(アルミニウム等)、プラスチック(ポリクロロトリフルオロエチレン、ポリエステル、ポリカーボネート等)、セラミック等が使用できる。   Naturally, it may be protected by can sealing. Specifically, the organic layer may be sealed with a sealing member such as a sealing plate or a sealing container for the purpose of blocking moisture and oxygen from the outside. Even if it installs a sealing member only in the electrode side of a back side, you may cover the whole organic EL element with a sealing member. The shape, size, thickness and the like of the sealing member are not particularly limited as long as the organic layer can be sealed and external air can be blocked. As a material used for the sealing member, glass, stainless steel, metal (aluminum, etc.), plastic (polychlorotrifluoroethylene, polyester, polycarbonate, etc.), ceramic, or the like can be used.

封止部材を有機EL素子に設置する際には、適宜封止剤(接着剤)を用いてもよい。有機EL素子全体を封止部材で覆う場合は、封止剤を用いずに封止部材同士を熱融着してもよい。封止剤としては紫外線硬化樹脂、熱硬化樹脂、二液型硬化樹脂等が使用可能である。   When installing the sealing member on the organic EL element, a sealing agent (adhesive) may be used as appropriate. When covering the whole organic EL element with a sealing member, you may heat-seal sealing members without using a sealing agent. As the sealant, an ultraviolet curable resin, a thermosetting resin, a two-component curable resin, or the like can be used.

さらに封止容器と有機EL素子の間の空間に水分吸収剤又は不活性液体を挿入してもよい。水分吸収剤は特に限定されず、具体例としては酸化バリウム、酸化ナトリウム、酸化カリウム、酸化カルシウム、硫酸ナトリウム、硫酸カルシウム、硫酸マグネシウム、五酸化リン、塩化カルシウム、塩化マグネシウム、塩化銅、フッ化セシウム、フッ化ニオブ、臭化カルシウム、臭化バナジウム、モレキュラーシーブ、ゼオライト、酸化マグネシウム等が挙げられる。不活性液体としてはパラフィン類、流動パラフィン類、フッ素系溶剤(パーフルオロアルカン、パーフルオロアミン、パーフルオロエーテル等)、塩素系溶剤、シリコーンオイル類等が使用可能である。   Further, a water absorbent or an inert liquid may be inserted into the space between the sealing container and the organic EL element. The moisture absorbent is not particularly limited, and specific examples include barium oxide, sodium oxide, potassium oxide, calcium oxide, sodium sulfate, calcium sulfate, magnesium sulfate, phosphorus pentoxide, calcium chloride, magnesium chloride, copper chloride, cesium fluoride. , Niobium fluoride, calcium bromide, vanadium bromide, molecular sieve, zeolite, magnesium oxide and the like. As the inert liquid, paraffins, liquid paraffins, fluorinated solvents (perfluoroalkane, perfluoroamine, perfluoroether, etc.), chlorinated solvents, silicone oils, and the like can be used.

〈正孔注入輸送層、電子注入輸送層へのドーピング〉
正孔注入輸送層や電子注入輸送層に、蛍光材料又は燐光材料などの有機発光材料(ドーパント)をドープし、これらの層でも光を発するようにしてもよい。
<Doping to hole injection transport layer and electron injection transport layer>
The hole injecting and transporting layer and the electron injecting and transporting layer may be doped with an organic light emitting material (dopant) such as a fluorescent material or a phosphorescent material, and these layers may emit light.

〈陰極に隣接する層へのアルカリ金属やアルカリ金属化合物のドーピング〉
陰極にアルミニウムなどの金属を用いる場合に、陰極と有機発光層31との間のエネルギー障壁を緩和するために、陰極に隣接する層へアルカリ金属やアルカリ金属化合物をドーピングしてもよい。添加した金属や金属化合物により有機層が還元されてアニオンが生成するため、電子注入性が高まり、印加電圧が低くなる。アルカリ金属化合物としては、例えば酸化物、フッ化物、リチウムキレートなどが挙げられる。
<Doping of alkali metal or alkali metal compound to the layer adjacent to the cathode>
When a metal such as aluminum is used for the cathode, an alkali metal or an alkali metal compound may be doped into a layer adjacent to the cathode in order to reduce the energy barrier between the cathode and the organic light emitting layer 31. Since the organic layer is reduced by the added metal or metal compound to generate anions, the electron injecting property is increased and the applied voltage is decreased. Examples of the alkali metal compound include oxides, fluorides, and lithium chelates.

・陽極12形成材料を変形する例
陽極12を形成する材料は、クロムに限らず、他の金属やITO等の透明導電材料で形成してもよい。なお、仕事関数が大きいものの方が正孔を注入し易いため好ましく採用されうる。仕事関数(単位eV)は、クロムが4.5、ニッケルが5.15、金が5.1、パラジウムが5.55、ITOが4.8、銅が4.65である。
より具体的には次のように構成することができる。
-Example which deform | transforms anode 12 formation material The material which forms the anode 12 is not restricted to chromium, You may form with transparent conductive materials, such as another metal and ITO. In addition, since a thing with a larger work function can inject | pour a hole easily, it can employ | adopt preferably. The work function (unit: eV) is 4.5 for chromium, 5.15 for nickel, 5.1 for gold, 5.55 for palladium, 4.8 for ITO, and 4.65 for copper.
More specifically, it can be configured as follows.

陽極は、正孔注入輸送層等の有機層に正孔を注入する電極である。したがって、陽極形成用の材料は、この性質を陽極に付与する材料であればよく、一般には金属、合金、電気伝導性の化合物及びこれらの混合物等、公知の材料が選択され、表面(正孔注入輸送層11と接する面)の仕事関数が4eV以上になるように製造される。
陽極形成用の材料としては、例えば以下のものがある。
The anode is an electrode that injects holes into an organic layer such as a hole injection transport layer. Therefore, the material for forming the anode may be any material that imparts this property to the anode. Generally, a known material such as a metal, an alloy, an electrically conductive compound, or a mixture thereof is selected and the surface (hole The work function of the surface in contact with the injection transport layer 11 is 4 eV or more.
Examples of materials for forming the anode include the following.

ITO(インジウム−スズ−オキサイド)、IZO(インジウム−亜鉛−オキサイド)、酸化スズ,酸化亜鉛、亜鉛アルミニウム酸化物、窒化チタン等の金属酸化物や金属窒化物;
金、白金、銀、銅、アルミニウム、ニッケル、コバルト、鉛、クロム、モリブデン、タングステン、タンタル、ニオブ等の金属;
これらの金属の合金やヨウ化銅の合金等、
ポリアニリン、ポリチオフェン、ポリピロール、ポリフェニレンビニレン、ポリ(3−メチルチオフェン)、ポリフェニレンスルフィド等の導電性高分子
など。
Metal oxides and metal nitrides such as ITO (indium-tin-oxide), IZO (indium-zinc-oxide), tin oxide, zinc oxide, zinc aluminum oxide, titanium nitride;
Metals such as gold, platinum, silver, copper, aluminum, nickel, cobalt, lead, chromium, molybdenum, tungsten, tantalum, niobium;
These metal alloys and copper iodide alloys,
Conductive polymers such as polyaniline, polythiophene, polypyrrole, polyphenylene vinylene, poly (3-methylthiophene), and polyphenylene sulfide.

陽極は、発光層よりも光取り出し側に設けられる場合には、一般に、取り出す光に対する透過率が10%よりも大きくなるように設定される。可視光領域の光を取り出す場合には、可視光領域で透過率の高いITOが好適に用いられる。
反射性電極として用いられる場合には、以上のような材料の内、外部へ取り出す光を反射する性能を備えた材料が適宜選択され、一般には金属や合金、金属化合物が選択される。
When the anode is provided on the light extraction side with respect to the light emitting layer, generally, the anode is set so that the transmittance for the extracted light is larger than 10%. When extracting light in the visible light region, ITO having high transmittance in the visible light region is preferably used.
When used as a reflective electrode, a material having the ability to reflect the light extracted to the outside is appropriately selected from the above materials, and generally a metal, an alloy, or a metal compound is selected.

陽極は、上記したような材料一種のみで形成してもよく、複数を混合して形成してもよい。また、同一組成又は異種組成の複数層からなる複層構造であってもよい。   The anode may be formed of only one kind of material as described above, or may be formed by mixing a plurality of materials. Moreover, the multilayer structure which consists of several layers of the same composition or a different composition may be sufficient.

陽極の抵抗が高い場合には、補助電極を設けて抵抗を下げるとよい。補助電極は、銅、クロム、アルミニウム、チタン、アルミニウム合金、銀合金等の金属もしくはこれらの積層物が陽極に部分的に併設された電極である。   When the resistance of the anode is high, an auxiliary electrode may be provided to lower the resistance. The auxiliary electrode is an electrode in which a metal such as copper, chromium, aluminum, titanium, an aluminum alloy, a silver alloy, or a laminate thereof is partially attached to the anode.

陽極は、上記したような材料を用いて、スパッタリング法やイオンプレーティング法、真空蒸着法、スピンコート法、電子ビーム蒸着法などの公知の薄膜形成法によって形成される。
また、陽極表面を洗浄するために、UVオゾン洗浄やプラズマ洗浄を行うとよい。また、プラズマ洗浄を行うとで、陽極表面の仕事関数を変えることもできる。有機EL素子の短絡や欠陥の発生を抑制するためには、粒径を微小化する方法や成膜後に研磨する方法により、表面の粗さを二乗平均値として20nm以下に制御するとよい。
The anode is formed by a known thin film forming method such as a sputtering method, an ion plating method, a vacuum vapor deposition method, a spin coating method, or an electron beam vapor deposition method using the above-described materials.
Further, in order to clean the anode surface, UV ozone cleaning or plasma cleaning may be performed. Moreover, the work function of the anode surface can be changed by performing plasma cleaning. In order to suppress the occurrence of short circuits and defects in the organic EL element, the surface roughness may be controlled to 20 nm or less as a mean square value by a method of reducing the particle size or a method of polishing after film formation.

陽極の膜厚は、使用する材料にもよるが、一般に5nm〜1μm程度、好ましくは10nm〜1μm程度、さらに好ましくは10〜500nm程度、特に好ましくは10nm〜300nm程度、望ましくは10〜200nmの範囲で選択される。
陽極のシート電気抵抗は、好ましくは、数百Ω/□以下、より好ましくは、5〜50Ω/□程度に設定される。
Although the film thickness of the anode depends on the material used, it is generally in the range of about 5 nm to 1 μm, preferably about 10 nm to 1 μm, more preferably about 10 to 500 nm, particularly preferably about 10 nm to 300 nm, desirably 10 to 200 nm. Selected.
The sheet electrical resistance of the anode is preferably set to several hundred Ω / □ or less, more preferably about 5 to 50 Ω / □.

・陽極12に光反射性を持たせない構成例
陽極12は光に対する反射性を有していなくてもよい。
ただし、反射性を有する方が発光層17,22から陽極12側に向かった光が陽極12で反射されて陰極14側から出射されるため、陽極12の反射光を利用しない形態に比較して、陰極14から出射する光量を多くすることができる。したがって、発光層17,22の発光量を少なくしても必要な光量を得ることができ、消費電力量を低減することができる。
-Configuration example in which the anode 12 does not have light reflectivity The anode 12 may not have light reflectivity.
However, since the light having the reflectivity from the light emitting layers 17 and 22 toward the anode 12 is reflected by the anode 12 and emitted from the cathode 14 side, the reflected light of the anode 12 is not used. The amount of light emitted from the cathode 14 can be increased. Therefore, even if the light emission amount of the light emitting layers 17 and 22 is reduced, a necessary light amount can be obtained and the power consumption can be reduced.

・非透明基板を採用した構成
基板11は透明でなくてもよい。例えば金属、セラミックス等の硬質材を使用してもよく、樹脂等のフレキシブル基板を使用してもよい。
基板は、具体的には以下のように構成すればよい。
-Configuration employing non-transparent substrate The substrate 11 may not be transparent. For example, a hard material such as metal or ceramics may be used, or a flexible substrate such as resin may be used.
Specifically, the substrate may be configured as follows.

基板は、有機EL素子を支える、主として板状の部材である。有機EL素子は、構成する各層が非常に薄いため、一般に基板によって支えられた有機ELデバイスとして作製される。   The substrate is a mainly plate-like member that supports the organic EL element. An organic EL element is generally manufactured as an organic EL device supported by a substrate because each layer constituting the organic EL element is very thin.

基板は、有機EL素子が積層される部材であるため、平面平滑性を有していることが好ましい。
また、基板は、発光層よりも光取り出し側にある場合には取り出す光に対して透明とされる。
Since the substrate is a member on which the organic EL elements are laminated, it is preferable that the substrate has planar smoothness.
Further, when the substrate is on the light extraction side with respect to the light emitting layer, it is transparent to the extracted light.

基板としては、上記した性能を有していれば公知のものを用いることができる。一般には、ガラス基板やシリコン基板、石英基板などのセラミックス基板や、プラスチック基板が選択される。また、金属基板や支持体に金属泊を形成した基板なども用いられる。さらに、同種又は異種の基板を複数組み合わせた複合シートからなる基板を用いることもできる。   Any known substrate can be used as long as it has the above-described performance. In general, a ceramic substrate such as a glass substrate, a silicon substrate, or a quartz substrate, or a plastic substrate is selected. Also, a metal substrate or a substrate in which a metal stay is formed on a support is used. Furthermore, a substrate made of a composite sheet in which a plurality of substrates of the same type or different types are combined can also be used.

なお、上記実施の形態においては、上記(i)のように陰極の抵抗値を規定したが、このように規定する代わりに、以下のように陰極のシート抵抗を規定しても、前記同等の良好な透明陰極を備えたトップエミッション型の有機EL素子を提供できる。
・陰極のシート抵抗を0Ω/□を超えて10Ω/□以下となるようにする。
In the above embodiment, the resistance value of the cathode is defined as in (i) above. However, instead of defining in this way, the sheet resistance of the cathode is defined as follows. A top emission type organic EL device having a good transparent cathode can be provided.
-The sheet resistance of the cathode should be more than 0Ω / □ and less than 10Ω / □.

また、上記(i)のように陰極の抵抗値を規定しなくても、良好な透明陰極を備えたトップエミッション型の有機EL素子を提供できる。つまり、下記(ii)のように構成すれば、透明陰極としてITOを採用した従来のトップエミッション型の有機EL素子と比較して、同等以上の性能を有するトップエミッション型の有機EL素子が得られ、さらに上記(i)のように陰極の抵抗値を規定したり、上記したように陰極のシート抵抗を規定したりすると極めて良好な有機EL素子を得ることができる。   Moreover, even if it does not prescribe | regulate the resistance value of a cathode like said (i), the top emission type organic EL element provided with the favorable transparent cathode can be provided. In other words, when configured as shown in (ii) below, a top emission type organic EL element having performance equal to or higher than that of a conventional top emission type organic EL element employing ITO as a transparent cathode can be obtained. Further, when the resistance value of the cathode is defined as in (i) above or the sheet resistance of the cathode is defined as described above, an extremely good organic EL element can be obtained.

(ii)陽極、有機層及び陰極が基板上に順次積層され、有機層から発せられた光を基板とは反対側、つまり陰極側から取り出すトップエミッション型の素子において、陰極を以下のようにした有機EL素子。
・電子注入層と被覆層とで構成されている。
・電子注入層は、金属、金属合金又は金属化合物を材料として透明に形成され、有機層と接するように設けられる。
・被覆層は、金属又は金属合金を材料として透明に形成され、電子注入層の有機層と対向する面とは反対側の面を覆うように形成され、電子注入層を外部から保護する。
(Ii) In a top emission type device in which an anode, an organic layer, and a cathode are sequentially laminated on a substrate and light emitted from the organic layer is extracted from the side opposite to the substrate, that is, from the cathode side, the cathode is set as follows. Organic EL element.
-It consists of an electron injection layer and a coating layer.
The electron injection layer is formed transparently using a metal, a metal alloy, or a metal compound as a material, and is provided so as to be in contact with the organic layer.
The covering layer is made of a metal or metal alloy as a transparent material, and is formed so as to cover the surface of the electron injection layer opposite to the surface facing the organic layer, and protects the electron injection layer from the outside.

また、上記説明からも明らかなように、上記陰極は、ITOによる従来の透明陰極と比して同等以上の作用効果を有することから、トップエミッション型素子用としてのみに限定されず、ボトムエミッション型素子用としても用いることができる。さらに換言すれば、上記陰極は、有機層を基準にして光取出側に配置される場合に、前記したように極めて良好な電極として機能し、従来のITOによる透明陰極に代わりうる。より具体的には、下記(iii)〜(v)のいずれかの有機EL素子は、従来のITOにより形成された透明陰極を備えた有機EL素子に代わりうる。   Further, as is clear from the above description, the cathode is not limited to only the top emission type element because it has the same or better effect than the conventional transparent cathode made of ITO. It can also be used for devices. In other words, when the cathode is disposed on the light extraction side with respect to the organic layer, it functions as a very good electrode as described above, and can replace the conventional transparent cathode made of ITO. More specifically, any one of the following organic EL elements (iii) to (v) can be replaced with a conventional organic EL element having a transparent cathode formed of ITO.

(iii)陽極と、少なくとも発光層を含む有機層と、陰極とが基板上に順次積層され、かつ前記発光層の発光が、当該発光層を基準にして少なくとも陰極側から取り出される有機EL素子であって、
前記陰極は、金属、金属合金又は金属化合物を材料として透明に形成された電子注入層と、前記電子注入層の前記有機層に対向する面と反対側の面を覆い、前記電子注入層を保護する役割を果たす金属又は金属合金により透明に形成された被覆層とから構成され、前記陰極の抵抗値が、前記陰極と同形状でかつ同位置に形成されたITO(インジウム錫酸化物)製の透明電極の抵抗値以下となるように形成されている有機EL素子。
(Iii) An organic EL element in which an anode, an organic layer including at least a light emitting layer, and a cathode are sequentially stacked on a substrate, and light emission of the light emitting layer is extracted from at least the cathode side with reference to the light emitting layer. There,
The cathode covers an electron injection layer formed transparently using a metal, a metal alloy or a metal compound, and a surface opposite to the surface of the electron injection layer facing the organic layer to protect the electron injection layer Made of ITO (indium tin oxide) made of a metal or a metal alloy that is transparently formed of a metal alloy and having the cathode having the same resistance value and the same shape as the cathode. The organic EL element formed so that it may become below the resistance value of a transparent electrode.

(iv)陽極と、少なくとも発光層を含む有機層と、陰極とが基板上に順次積層され、かつ前記発光層の発光が、当該発光層を基準にして少なくとも陰極側から取り出される有機EL素子であって、
前記陰極は、金属、金属合金又は金属化合物を材料として透明に形成された電子注入層と、前記電子注入層の前記有機層に対向する面と反対側の面を覆い、前記電子注入層を保護する役割を果たす金属又は金属合金により透明に形成された被覆層とから構成され、シート抵抗が0Ω/□を超えて10Ω/□以下となるように形成されていることを特徴とする有機EL素子。
(Iv) An organic EL element in which an anode, an organic layer including at least a light-emitting layer, and a cathode are sequentially stacked on a substrate, and light emission of the light-emitting layer is extracted from at least the cathode side with reference to the light-emitting layer. There,
The cathode covers an electron injection layer formed transparently using a metal, a metal alloy or a metal compound, and a surface opposite to the surface of the electron injection layer facing the organic layer to protect the electron injection layer An organic EL device comprising: a coating layer formed transparently from a metal or metal alloy that plays a role of forming a sheet, and having a sheet resistance of more than 0Ω / □ and not more than 10Ω / □ .

(v)陽極と、少なくとも発光層を含む有機層と、陰極とが基板上に順次積層され、かつ前記発光層の発光が、当該発光層を基準にして少なくとも陰極側から取り出される有機EL素子であって、
前記陰極は、金属、金属合金又は金属化合物を材料として透明に形成された電子注入層と、前記電子注入層の前記有機層に対向する面と反対側の面を覆い、前記電子注入層を保護する役割を果たす金属又は金属合金により透明に形成された被覆層とから構成されていることを特徴とする有機EL素子。
(V) An organic EL element in which an anode, an organic layer including at least a light-emitting layer, and a cathode are sequentially stacked on a substrate, and light emission of the light-emitting layer is extracted from at least the cathode side based on the light-emitting layer. There,
The cathode covers an electron injection layer formed transparently using a metal, a metal alloy or a metal compound, and a surface opposite to the surface of the electron injection layer facing the organic layer to protect the electron injection layer An organic EL element comprising: a coating layer formed transparently from a metal or metal alloy that plays a role of

(vi)陽極と、少なくとも発光層を含む有機層と、陰極とが基板上に順次積層され、かつ前記発光層の発光が前記基板とは反対側から取り出される有機EL素子であって、
前記有機層が、蛍光ドーパントを含む発光層と燐光ドーパントを含む発光層とを含み、前記蛍光ドーパントを含む発光層が前記燐光ドーパントを含む発光層よりも陰極側に積層されていることを特徴とする有機EL素子。
(Vi) An organic EL element in which an anode, an organic layer including at least a light emitting layer, and a cathode are sequentially stacked on a substrate, and light emission of the light emitting layer is taken out from the side opposite to the substrate,
The organic layer includes a light emitting layer containing a fluorescent dopant and a light emitting layer containing a phosphorescent dopant, and the light emitting layer containing the fluorescent dopant is laminated on the cathode side of the light emitting layer containing the phosphorescent dopant. Organic EL element to be used.

なお、上記(i)の有機EL素子のみならず、(ii)〜(vi)のいずれの素子も、それぞれ(i)の素子と同様に変形することができ、また、上記変形例を組み合わせた構成にすることもできる。   Note that not only the organic EL element of (i) but also any of elements (ii) to (vi) can be modified in the same manner as the element of (i), and the above modification examples are combined. It can also be configured.

第1の実施の形態の有機EL素子の模式図。The schematic diagram of the organic EL element of 1st Embodiment. 第2の実施の形態の有機EL素子の模式図。The schematic diagram of the organic EL element of 2nd Embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

10,20…有機EL素子、11…基板、12…陽極、13,21…有機層、14…陰極、17,22…発光層、18…電子注入層、19…被覆層。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 10,20 ... Organic EL element, 11 ... Board | substrate, 12 ... Anode, 13, 21 ... Organic layer, 14 ... Cathode, 17, 22 ... Light emitting layer, 18 ... Electron injection layer, 19 ... Covering layer.

Claims (9)

陽極と、少なくとも発光層を含む有機層と、陰極とが基板上に順次積層された有機EL素子であって、
前記有機層が、蛍光ドーパントを含む発光層と燐光ドーパントを含む発光層とを含み、前記蛍光ドーパントを含む発光層が前記燐光ドーパントを含む発光層よりも陰極側に積層されていることを特徴とする有機EL素子。
An organic EL device in which an anode, an organic layer including at least a light emitting layer, and a cathode are sequentially stacked on a substrate,
The organic layer includes a light emitting layer containing a fluorescent dopant and a light emitting layer containing a phosphorescent dopant, and the light emitting layer containing the fluorescent dopant is laminated on the cathode side of the light emitting layer containing the phosphorescent dopant. Organic EL element to be used.
陽極と、少なくとも発光層を含む有機層と、陰極とが基板上に順次積層され、かつ前記発光層の発光が前記基板とは反対側から取り出される有機EL素子であって、
前記有機層が、蛍光ドーパントを含む発光層と燐光ドーパントを含む発光層とを含み、前記蛍光ドーパントを含む発光層が前記燐光ドーパントを含む発光層よりも陰極側に積層されていることを特徴とする有機EL素子。
An organic EL element in which an anode, an organic layer including at least a light-emitting layer, and a cathode are sequentially stacked on a substrate, and light emission of the light-emitting layer is extracted from a side opposite to the substrate,
The organic layer includes a light emitting layer containing a fluorescent dopant and a light emitting layer containing a phosphorescent dopant, and the light emitting layer containing the fluorescent dopant is laminated on the cathode side of the light emitting layer containing the phosphorescent dopant. Organic EL element to be used.
前記蛍光ドーパントが、青色蛍光ドーパントであることを特徴とする請求項1または2に記載の有機EL素子。   The organic EL device according to claim 1, wherein the fluorescent dopant is a blue fluorescent dopant. 前記燐光ドーパントが、赤色燐光ドーパントであることを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の有機EL素子。   The organic EL element according to claim 1, wherein the phosphorescent dopant is a red phosphorescent dopant. 前記燐光ドーパントが、緑色燐光ドーパントであることを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の有機EL素子。   The organic phosphor element according to claim 1, wherein the phosphorescent dopant is a green phosphorescent dopant. 前記燐光ドーパントを含む発光層が、赤色燐光ドーパントと緑色燐光ドーパントとを含むことを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の有機EL素子。   The light emitting layer containing the said phosphorescent dopant contains a red phosphorescent dopant and a green phosphorescent dopant, The organic EL element as described in any one of Claims 1-3 characterized by the above-mentioned. 前記燐光ドーパントを含む発光層が、赤色燐光ドーパントを含む発光層と緑色燐光ドーパントを含む発光層とからなることを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の有機EL素子。   The organic EL device according to claim 1, wherein the light emitting layer containing the phosphorescent dopant comprises a light emitting layer containing a red phosphorescent dopant and a light emitting layer containing a green phosphorescent dopant. 前記蛍光ドーパントを含む発光層の陰極側に隣接して、ホール・ブロック層がさらに設けられたことを特徴とする請求項1〜7のいずれか一項に記載の有機EL素子。   The organic EL device according to claim 1, further comprising a hole block layer adjacent to a cathode side of the light emitting layer containing the fluorescent dopant. 前記陰極は、金属、金属合金又は金属化合物を材料として透明に形成された電子注入層と、前記電子注入層の前記有機層に対向する面と反対側の面を覆い、前記電子注入層を保護する役割を果たす金属又は金属合金により透明に形成された被覆層とから構成され、前記陰極の抵抗値が、前記陰極と同形状でかつ同位置に形成されたITO(インジウム錫酸化物)製の透明電極の抵抗値以下となるように形成されていることを特徴とする請求項2に記載の有機EL素子。   The cathode covers an electron injection layer formed transparently using a metal, a metal alloy or a metal compound, and a surface opposite to the surface of the electron injection layer facing the organic layer to protect the electron injection layer Made of ITO (indium tin oxide) made of a metal or a metal alloy that is transparently formed of a metal alloy and having the cathode having the same resistance value and the same shape as the cathode. 3. The organic EL element according to claim 2, wherein the organic EL element is formed to have a resistance value equal to or lower than that of the transparent electrode.
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