JP2006100806A

JP2006100806A - Organic electroluminescent element and organic electroluminescent device having the same

Info

Publication number: JP2006100806A
Application number: JP2005246022A
Authority: JP
Inventors: Masaya Nakai; 正也中井; Takahisa Sakakibara; 孝久榊原
Original assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Current assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Priority date: 2004-08-31
Filing date: 2005-08-26
Publication date: 2006-04-13

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an electroluminescent element having improved light-emitting efficiency of a desired light-emitting layer and an organic electroluminescent device having the electroluminescent element. <P>SOLUTION: A hole-injecting electrode made up of a transparent electrically conductive film, for example, an indium tin oxide (ITO) film etc., is formed on a substrate. A hole-injecting layer is formed on the hole-injecting electrode. Next, a hole-transportation layer, a first light-emitting layer 5a, a thin film layer 5c, a second light-emitting layer 5b and an electron transportation layer are sequentially formed on the hole-injecting layer by vacuum deposition. Further, an electron-injecting electrode is formed on this electron transportation layer. The above thin film layer 5c is formed of the same material as a host material of the first light-emitting layer 5a. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、有機エレクトロルミネッセンス素子およびそれを備える有機エレクトロルミネッセンス装置に関する。 The present invention relates to an organic electroluminescence element and an organic electroluminescence device including the same.

近年、情報技術の興隆に伴い、厚さ数ｍｍ程度の薄型でフルカラー表示が可能な薄型表示素子への要望が高まっている。このような薄型表示素子として、有機エレクトロルミネッセンス素子（以下、有機ＥＬ素子と称する）の開発が進められている。 In recent years, with the rise of information technology, there is an increasing demand for thin display elements capable of full color display with a thin thickness of about several millimeters. As such a thin display element, an organic electroluminescence element (hereinafter referred to as an organic EL element) has been developed.

フルカラー表示を実現するための手段としては、赤色発光素子、緑色発光素子および青色発光素子を用いる方法と、白色発光素子と、光の３原色の単色光を透過させるカラーフィルタとを組み合わせて用いる方法が挙げられる。この白色光素子は青色発光材料とオレンジ色発光材料とを含み、青色発光材料が発する青色光とオレンジ色発光材料が発するオレンジ色光とを同時に発光させて白色を実現している。 As means for realizing full color display, a method using a red light emitting element, a green light emitting element, and a blue light emitting element, a method using a white light emitting element and a color filter that transmits monochromatic light of the three primary colors of light are combined. Is mentioned. The white light element includes a blue light emitting material and an orange light emitting material, and realizes white by simultaneously emitting blue light emitted from the blue light emitting material and orange light emitted from the orange light emitting material.

上記白色発光素子においては、青色光を発する発光層およびオレンジ色光を発する発光層が形成される（例えば、特許文献１参照）。
特開２００１−５２８７０号公報 In the white light emitting element, a light emitting layer that emits blue light and a light emitting layer that emits orange light are formed (see, for example, Patent Document 1).
JP 2001-52870 A

しかしながら、上記のような有機ＥＬ素子においては、使用目的に応じてオレンジ色光を発する発光層の発光効率を向上させたい場合、または青色光を発する発光層の発光効率を向上させたい場合がある。 However, in the organic EL element as described above, there are cases where it is desired to improve the light emission efficiency of the light emitting layer emitting orange light or the light emission layer emitting blue light depending on the purpose of use.

本発明の目的は、所望の発光層の発光効率が向上された有機エレクトロルミネッセンス素子およびそれを備える有機エレクトロルミネッセンス装置を提供することである。 An object of the present invention is to provide an organic electroluminescence element having an improved luminous efficiency of a desired light emitting layer and an organic electroluminescence device including the same.

（１）第１の発明に係る有機エレクトロルミネッセンス素子は、第１の電極と第２の電極との間に第１の発光層と第２の発光層とを順に備え、第１の発光層と第２の発光層との間に薄膜層をさらに備え、第１の発光層は、第１のホスト材料および第１の波長の光を発生する第１の発光ドーパントを含み、第２の発光層は、第２のホスト材料および第１の波長よりも短い第２の波長の光を発生する第２の発光ドーパントを含み、薄膜層の最低空分子軌道のエネルギーレベルは、第２の発光層の第２の発光ドーパントの最低空分子軌道のエネルギーレベルよりも高いものである。 (1) The organic electroluminescent element according to the first invention comprises a first light emitting layer and a second light emitting layer in this order between the first electrode and the second electrode, A thin-film layer is further provided between the second light-emitting layer, the first light-emitting layer including a first host material and a first light-emitting dopant that generates light having a first wavelength, and the second light-emitting layer. Includes a second host material and a second emissive dopant that generates light of a second wavelength shorter than the first wavelength, and the energy level of the lowest unoccupied molecular orbital of the thin film layer is such that the energy level of the second emissive layer It is higher than the energy level of the lowest unoccupied molecular orbital of the second luminescent dopant.

本発明に係る有機エレクトロルミネッセンス素子においては、第１の発光層と第２の発光層との間に薄膜層が設けられている。そして、薄膜層の最低空分子軌道のエネルギーレベルは、第２の発光層の第２の発光ドーパントの最低空分子軌道のエネルギーレベルよりも高い。 In the organic electroluminescent element according to the present invention, a thin film layer is provided between the first light emitting layer and the second light emitting layer. And the energy level of the lowest unoccupied molecular orbital of a thin film layer is higher than the energy level of the lowest unoccupied molecular orbital of the 2nd light emission dopant of a 2nd light emitting layer.

それにより、第２の発光層の第２の発光ドーパントの最低空分子軌道のエネルギーレベルから薄膜層の最低空分子軌道のエネルギーレベルへエネルギー障壁が形成される。これにより、第２の発光層の第２の発光ドーパントの最低空分子軌道のエネルギーレベルから薄膜層の最低空分子軌道のエネルギーレベルに電子が移動することが困難になる。その結果、第２の発光層の第２の発光ドーパントの最低空分子軌道のエネルギーレベルにある電子は、第２の発光層内で最高被占有分子軌道のエネルギーレベルにあるホールと再結合しやすくなる。したがって、第２の発光層の発光効率が向上され、有機エレクトロルミネッセンス素子全体の発光効率が向上される。 This forms an energy barrier from the lowest unoccupied molecular orbital energy level of the second emissive dopant of the second emissive layer to the lowest unoccupied molecular orbital energy level of the thin film layer. This makes it difficult for electrons to move from the lowest unoccupied molecular orbital energy level of the second light emitting dopant of the second emissive layer to the lowest unoccupied molecular orbital energy level of the thin film layer. As a result, electrons at the energy level of the lowest unoccupied molecular orbital of the second luminescent dopant of the second light emitting layer are likely to recombine with holes at the energy level of the highest occupied molecular orbital in the second light emitting layer. Become. Therefore, the light emission efficiency of the second light emitting layer is improved, and the light emission efficiency of the entire organic electroluminescence element is improved.

（２）薄膜層は、第１の発光層の第１のホスト材料と同じ誘導体材料からなってもよい。この場合、薄膜層はホールを輸送する役割も担う。それにより、ホールと電子との再結合領域が電子注入電極側へ移動する。したがって、ホールと再結合することなくホール注入電極側の層へ到達する電子が低減され、電子注入電極側でホールと電子とが再結合されやすくなる。その結果、有機エレクトロルミネッセンス素子の発光効率が向上される。 (2) The thin film layer may be made of the same derivative material as the first host material of the first light emitting layer. In this case, the thin film layer also plays a role of transporting holes. Thereby, the recombination region of holes and electrons moves to the electron injection electrode side. Accordingly, electrons reaching the layer on the hole injection electrode side without recombining with holes are reduced, and holes and electrons are easily recombined on the electron injection electrode side. As a result, the luminous efficiency of the organic electroluminescence element is improved.

（３）薄膜層は、第２の発光層の第２のホスト材料と同じ誘導体材料からなってもよい。この場合、第１の発光層の第１のホスト材料の最高被占有分子軌道のエネルギーレベルから薄膜層の最高被占有分子軌道のエネルギーレベルへ高いエネルギー障壁が形成される。これにより、第１の発光層の第１の発光ドーパントおよび第１のホスト材料の最高被占有分子軌道のエネルギーレベルから薄膜層の最高被占有分子軌道のエネルギーレベルにホールが移動することが困難になる。その結果、第１の発光層の第１の発光ドーパントおよび第１のホスト材料の最高被占有分子軌道のエネルギーレベルにあるホールは、それぞれ第１の発光層内で最低空分子軌道のエネルギーレベルにある電子と再結合しやすくなる。したがって、第１の発光層の発光効率が向上され、有機エレクトロルミネッセンス素子全体の発光効率が向上される。 (3) The thin film layer may be made of the same derivative material as the second host material of the second light emitting layer. In this case, a high energy barrier is formed from the energy level of the highest occupied molecular orbital of the first host material of the first light emitting layer to the energy level of the highest occupied molecular orbital of the thin film layer. This makes it difficult for holes to move from the energy level of the highest occupied molecular orbital of the first light emitting layer to the energy level of the highest occupied molecular orbital of the thin film layer. Become. As a result, the holes at the highest occupied molecular orbital energy level of the first light emitting layer of the first light emitting layer and the energy level of the lowest unoccupied molecular orbital in the first light emitting layer respectively. It becomes easy to recombine with a certain electron. Therefore, the light emission efficiency of the first light emitting layer is improved, and the light emission efficiency of the entire organic electroluminescence element is improved.

（４）薄膜層は、第１の発光層の第１のホスト材料と同じ誘導体材料と、第２の発光層の第２のホスト材料と同じ誘導体材料との混合物からなってもよい。 (4) The thin film layer may be composed of a mixture of the same derivative material as the first host material of the first light emitting layer and the same derivative material as the second host material of the second light emitting layer.

この場合、第２の発光層の第２の発光ドーパントの最低空分子軌道にある電子が、それよりも高い薄膜層の最低空分子軌道のエネルギーレベルを超えて移動することが困難となる。それにより、第２の発光層の第２の発光ドーパントの最低空分子軌道のエネルギーレベルにある電子は、第２の発光層内でホールと再結合しやすくなる。したがって、第２の発光層の発光効率が向上され、有機エレクトロルミネッセンス素子全体の発光効率が向上される。 In this case, it becomes difficult for the electrons in the lowest unoccupied molecular orbital of the second light emitting dopant of the second emissive layer to move beyond the energy level of the lowest unoccupied molecular orbital of the thin film layer higher than that. As a result, electrons at the energy level of the lowest unoccupied molecular orbital of the second light-emitting dopant of the second light-emitting layer are likely to recombine with holes in the second light-emitting layer. Therefore, the light emission efficiency of the second light emitting layer is improved, and the light emission efficiency of the entire organic electroluminescence element is improved.

また、薄膜層は第１の発光層の第１のホスト材料と同じ誘導体材料と、第２の発光層の第２のホスト材料と同じ誘導体材料とを含む。この薄膜層における２つの誘導体材料からなる混合物の混合比率を変えることにより、薄膜層の最低空分子軌道および最高被占有分子軌道のエネルギーレベルは変わらないが、第２の発光層へのホールの輸送性を変化させることが可能となる。すなわち、第１の発光層のホスト材料の最高被占有分子軌道のエネルギーレベルから第２の発光層へのエネルギー障壁によるホールの移動阻止性を調整することが可能となる。それにより、第１の発光層内および第２の発光層内での再結合の確率を調整することができる。したがって、発光色（発光強度）を調整することができる。 The thin film layer includes the same derivative material as the first host material of the first light-emitting layer and the same derivative material as the second host material of the second light-emitting layer. By changing the mixing ratio of the mixture of two derivative materials in this thin film layer, the energy level of the lowest unoccupied molecular orbital and the highest occupied molecular orbital of the thin film layer does not change, but the hole transport to the second light emitting layer It becomes possible to change sex. In other words, it is possible to adjust the hole movement blocking property by the energy barrier from the highest occupied molecular orbital energy level of the host material of the first light emitting layer to the second light emitting layer. Thereby, the probability of recombination in the first light-emitting layer and the second light-emitting layer can be adjusted. Therefore, the emission color (emission intensity) can be adjusted.

これらにより、使用目的に応じて発光効率を向上させることができるとともに、使用目的に応じて発光色を適切に調整することができる。 Accordingly, the light emission efficiency can be improved according to the purpose of use, and the emission color can be appropriately adjusted according to the purpose of use.

（５）第２の発光層は、ホール輸送性材料からなる補助ドーパントをさらに含み、薄膜層の最低空分子軌道のエネルギーレベルは、第２の発光層の補助ドーパントの最低空分子軌道のエネルギーレベルと同じである、またはそれよりも高くてもよい。 (5) The second light emitting layer further includes an auxiliary dopant made of a hole transporting material, and the energy level of the lowest unoccupied molecular orbital of the thin film layer is the energy level of the lowest unoccupied molecular orbital of the auxiliary dopant of the second light emitting layer. May be the same or higher.

この場合、第２の発光層の補助ドーパントの最低空分子軌道のエネルギーレベルから薄膜層の最低空分子軌道のエネルギーレベルへより高いエネルギー障壁が形成される。これにより、第２の発光層の第２の発光ドーパントおよび補助ドーパントの最低空分子軌道のエネルギーレベルから薄膜層の最低空分子軌道のエネルギーレベルに電子が移動することがより困難になる。その結果、第２の発光層の第２の発光ドーパントおよび補助ドーパントの最低空分子軌道のエネルギーレベルにある電子は、それぞれ第２の発光層内で最高被占有分子軌道のエネルギーレベルにあるホールとより再結合しやすくなる。したがって、第２の発光層の発光効率がより向上され、有機エレクトロルミネッセンス素子全体の発光効率がより向上される。 In this case, a higher energy barrier is formed from the lowest unoccupied molecular orbital energy level of the auxiliary dopant of the second light emitting layer to the lowest unoccupied molecular orbital energy level of the thin film layer. This makes it more difficult for electrons to move from the lowest unoccupied molecular orbital energy level of the second emissive layer and auxiliary dopant to the lowest unoccupied molecular orbital energy level of the thin film layer. As a result, the electrons at the lowest unoccupied molecular orbital energy level of the second emissive dopant and the auxiliary dopant of the second emissive layer are respectively the holes at the highest occupied molecular orbital energy level in the second emissive layer. It becomes easier to recombine. Therefore, the light emission efficiency of the second light emitting layer is further improved, and the light emission efficiency of the entire organic electroluminescence element is further improved.

（６）第１のホスト材料は、式（１）で示される分子構造を有するトリアリールアミン誘導体を含み、式（１）中のＡｒ５〜Ａｒ７は同一または異なり、芳香族置換基であってもよい。この場合、ホールと再結合することなくホール注入電極側の層へ到達する電子が低減され、有機エレクトロルミネッセンス素子の発光効率が向上される。 (6) The first host material includes a triarylamine derivative having a molecular structure represented by the formula (1), and Ar5 to Ar7 in the formula (1) are the same or different and may be aromatic substituents. Good. In this case, electrons reaching the layer on the hole injection electrode side without recombining with holes are reduced, and the light emission efficiency of the organic electroluminescence element is improved.

（７）トリアリールアミン誘導体は、式（２）で示される分子構造を有するベンジジン誘導体を含み、式（２）中のＡｒ８〜Ａｒ１１は同一または異なり、芳香族置換基であってもよい。この場合、ホールと再結合することなくホール注入電極側の層へ到達する電子が低減され、有機エレクトロルミネッセンス素子の発光効率がより向上される。 (7) The triarylamine derivative includes a benzidine derivative having a molecular structure represented by the formula (2), and Ar8 to Ar11 in the formula (2) may be the same or different and may be an aromatic substituent. In this case, electrons reaching the layer on the hole injection electrode side without recombining with holes are reduced, and the light emission efficiency of the organic electroluminescence element is further improved.

（８）ベンジジン誘導体は、式（３）で示される分子構造を有するN,N'-ジ(1-ナフチル)-N,N'-ジフェニル-ベンジジンを含んでもよい。この場合、ホールと再結合することなくホール注入電極側の層へ到達する電子が低減され、有機エレクトロルミネッセンス素子の発光効率がさらに向上される。 (8) The benzidine derivative may include N, N′-di (1-naphthyl) -N, N′-diphenyl-benzidine having a molecular structure represented by the formula (3). In this case, electrons reaching the layer on the hole injection electrode side without recombination with holes are reduced, and the light emission efficiency of the organic electroluminescence element is further improved.

（９）第２の発明に係る有機エレクトロルミネッセンス装置は、基板と、基板上に形成された第１の発明に係る１または複数の有機エレクトロルミネッセンス素子と、有機エレクトロルミネッセンス素子の上または下に形成された色変換部材とを備えたものである。 (9) The organic electroluminescence device according to the second invention is formed on or below the substrate, the one or more organic electroluminescence elements according to the first invention formed on the substrate, and the organic electroluminescence element. The color conversion member is provided.

本発明に係る有機エレクトロルミネッセンス装置においては、１または複数の有機エレクトロルミネッセンス素子により発生された光が色変換部材を透過して外部に出射される。また、第１の発明に係る有機エレクトロルミネッセンス素子が用いられているので、第２の発光層の発光効率が向上され、有機エレクトロルミネッセンス素子全体の発光効率が向上された有機エレクトロルミネッセンス装置を得ることができる。 In the organic electroluminescence device according to the present invention, light generated by one or more organic electroluminescence elements is transmitted through the color conversion member and emitted to the outside. Moreover, since the organic electroluminescent element which concerns on 1st invention is used, the luminous efficiency of the 2nd light emitting layer is improved, and the organic electroluminescent apparatus with which the luminous efficiency of the whole organic electroluminescent element was improved is obtained. Can do.

本発明によれば、有機エレクトロルミネッセンス素子における所望の発光層の発光効率が向上される。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the luminous efficiency of the desired light emitting layer in an organic electroluminescent element is improved.

以下、本発明に係る有機エレクトロルミネッセンス（以下、有機ＥＬと称する）素子およびそれを備える有機ＥＬ装置について説明する。 Hereinafter, an organic electroluminescence (hereinafter referred to as organic EL) element according to the present invention and an organic EL device including the same will be described.

（第１の実施の形態）
図１は、第１の実施の形態に係る有機ＥＬ装置を示す模式的な断面図であり、図２は、図１の有機ＥＬ装置の構造を詳細に示した断面図である。 (First embodiment)
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing the organic EL device according to the first embodiment, and FIG. 2 is a cross-sectional view showing in detail the structure of the organic EL device of FIG.

図１の有機ＥＬ装置は、有機ＥＬ素子１００、赤色カラーフィルタ層ＣＦＲ、緑色カラーフィルタ層ＣＦＧ、青色カラーフィルタ層ＣＦＢおよび基板１から構成される。 The organic EL device of FIG. 1 includes an organic EL element 100, a red color filter layer CFR, a green color filter layer CFG, a blue color filter layer CFB, and a substrate 1.

赤色カラーフィルタ層ＣＦＲ、緑色カラーフィルタ層ＣＦＧおよび青色カラーフィルタ層ＣＦＢは、有機ＥＬ素子１００および基板１の間に形成される。また、赤色カラーフィルタ層ＣＦＲ、緑色カラーフィルタ層ＣＦＧおよび青色カラーフィルタ層ＣＦＢにより有機ＥＬ装置の各画素が形成されるように配置される。 The red color filter layer CFR, the green color filter layer CFG, and the blue color filter layer CFB are formed between the organic EL element 100 and the substrate 1. The red color filter layer CFR, the green color filter layer CFG, and the blue color filter layer CFB are arranged so that each pixel of the organic EL device is formed.

これら各カラーフィルタ層は、例えばガラスまたはプラスチック等の透明な材料からなる。また、各カラーフィルタ層として、ＣＣＭ（色彩転換媒体）を用いてもよく、ガラスまたはプラスチック等の透明な材料およびＣＣＭの両方を用いてもよい。 Each of these color filter layers is made of a transparent material such as glass or plastic. Further, as each color filter layer, CCM (color conversion medium) may be used, or both a transparent material such as glass or plastic and CCM may be used.

次に、図２を用いて図１の有機ＥＬ装置の構造の詳細を説明する。 Next, details of the structure of the organic EL device of FIG. 1 will be described with reference to FIG.

図２に示すように、ガラスまたはプラスチック等からなる透明の基板１上に、例えば酸化シリコン（ＳｉＯ₂）からなる層と窒化シリコン（ＳｉＮ_x）からなる層との積層膜１１が形成される。 As shown in FIG. 2, a laminated film 11 of a layer made of, for example, silicon oxide (SiO ₂ ) and a layer made of silicon nitride (SiN _x ) is formed on a transparent substrate 1 made of glass or plastic.

積層膜１１上の一部にＴＦＴ（薄膜トランジスタ）２０が形成される。ＴＦＴ２０はチャネル領域１２、ドレイン電極１３ｄ、ソース電極１３ｓ、ゲート酸化膜１４およびゲート電極１５からなる。 A TFT (thin film transistor) 20 is formed on a part of the laminated film 11. The TFT 20 includes a channel region 12, a drain electrode 13 d, a source electrode 13 s, a gate oxide film 14, and a gate electrode 15.

例えば、積層膜１１上の一部にポリシリコン層等からなるチャネル領域１２が形成される。チャネル領域１２上には、ドレイン電極１３ｄおよびソース電極１３ｓが形成される。チャネル領域１２上にゲート酸化膜１４が形成される。ゲート酸化膜１４上にゲート電極１５が形成される。 For example, a channel region 12 made of a polysilicon layer or the like is formed on a part of the laminated film 11. A drain electrode 13d and a source electrode 13s are formed on the channel region 12. A gate oxide film 14 is formed on the channel region 12. A gate electrode 15 is formed on gate oxide film 14.

ＴＦＴ２０のドレイン電極１３ｄは後述のホール注入電極２に接続され、ＴＦＴ２０のソース電極１３ｓは電源線（図示せず）に接続される。 The drain electrode 13d of the TFT 20 is connected to a hole injection electrode 2 described later, and the source electrode 13s of the TFT 20 is connected to a power supply line (not shown).

ゲート電極１５を覆うようにゲート酸化膜１４上に第１の層間絶縁膜１６が形成される。ドレイン電極１３ｄおよびソース電極１３ｓを覆うように第１の層間絶縁膜１６上に第２の層間絶縁膜１７が形成される。ゲート電極１５は電極（図示せず）に接続される。 A first interlayer insulating film 16 is formed on gate oxide film 14 so as to cover gate electrode 15. A second interlayer insulating film 17 is formed on first interlayer insulating film 16 so as to cover drain electrode 13d and source electrode 13s. The gate electrode 15 is connected to an electrode (not shown).

なお、ゲート酸化膜１４は、例えば窒化シリコンからなる層と酸化シリコンからなる層との積層構造を有する。また、第１の層間絶縁膜１６は、例えば酸化シリコンからなる層と窒化シリコンからなる層との積層構造を有し、第２の層間絶縁膜１７は、例えば窒化シリコンからなる。 The gate oxide film 14 has a laminated structure of a layer made of, for example, silicon nitride and a layer made of silicon oxide. The first interlayer insulating film 16 has a stacked structure of a layer made of, for example, silicon oxide and a layer made of silicon nitride, and the second interlayer insulating film 17 is made of, for example, silicon nitride.

第２の層間絶縁膜１７上に、赤色カラーフィルタ層ＣＦＲ、緑色カラーフィルタ層ＣＦＧおよび青色カラーフィルタ層ＣＦＢがそれぞれ形成される。赤色カラーフィルタ層ＣＦＲは、赤色の波長領域の光を透過させ、緑色カラーフィルタ層ＣＦＧは、緑色の波長領域の光を透過させ、青色カラーフィルタ層ＣＦＢは、青色の波長領域の光を透過させる。なお、図２においては、青色カラーフィルタ層ＣＦＢを例示する。青色カラーフィルタ層ＣＦＢは、４００ｎｍ〜５３０ｎｍの波長領域の光を７０％以上透過させることが好ましく、８０％以上透過させることがより好ましい。 A red color filter layer CFR, a green color filter layer CFG, and a blue color filter layer CFB are formed on the second interlayer insulating film 17, respectively. The red color filter layer CFR transmits light in the red wavelength region, the green color filter layer CFG transmits light in the green wavelength region, and the blue color filter layer CFB transmits light in the blue wavelength region. . In FIG. 2, the blue color filter layer CFB is illustrated. The blue color filter layer CFB preferably transmits 70% or more of light in the wavelength region of 400 nm to 530 nm, and more preferably transmits 80% or more.

赤色カラーフィルタ層ＣＦＲ、緑色カラーフィルタ層ＣＦＧおよび青色カラーフィルタ層ＣＦＢを覆うように第２の層間絶縁膜１７上に、例えばアクリル樹脂等からなる第１の平坦化層１８が形成される。 A first planarization layer 18 made of, for example, acrylic resin is formed on the second interlayer insulating film 17 so as to cover the red color filter layer CFR, the green color filter layer CFG, and the blue color filter layer CFB.

第１の平坦化層１８上に有機ＥＬ素子１００が形成される。有機ＥＬ素子１００は、ホール注入電極２、ホール注入層３、ホール輸送層４、第１の発光層５ａ、薄膜層５ｃ、第２の発光層５ｂ、電子輸送層６および電子注入電極７を順に含む。第１の平坦化層１８上にホール注入電極２が各画素ごとに形成され、画素間の領域においてホール注入電極２を覆うように絶縁性の第２の平坦化層１９が形成される。なお、ホール注入電極２は、例えばインジウム−スズ酸化物（ＩＴＯ）等の透明導電膜からなる。電子注入電極７は、例えばフッ化リチウムとアルミニウムとが積層されて形成される。 The organic EL element 100 is formed on the first planarization layer 18. The organic EL element 100 includes a hole injection electrode 2, a hole injection layer 3, a hole transport layer 4, a first light emitting layer 5a, a thin film layer 5c, a second light emitting layer 5b, an electron transport layer 6 and an electron injection electrode 7 in order. Including. A hole injection electrode 2 is formed for each pixel on the first planarization layer 18, and an insulating second planarization layer 19 is formed so as to cover the hole injection electrode 2 in a region between the pixels. The hole injection electrode 2 is made of a transparent conductive film such as indium-tin oxide (ITO). The electron injection electrode 7 is formed, for example, by laminating lithium fluoride and aluminum.

基板１は、ガラスまたはプラスチック等からなる透明基板である。ホール注入層３は、例えば、プラズマＣＶＤ法（プラズマ化学的気相成長法）により形成されたＣＦ_X（フッ化炭素）からなる。 The substrate 1 is a transparent substrate made of glass or plastic. The hole injection layer 3 is made of, for example, CF _x (carbon fluoride) formed by a plasma CVD method (plasma chemical vapor deposition method).

ホール輸送層４としては、例えば、下記式（１）に示されるトリアリールアミン誘導体を用いることができる。 As the hole transport layer 4, for example, a triarylamine derivative represented by the following formula (1) can be used.

式（１）において、Ａｒ５〜Ａｒ７は芳香族置換基を示し、互いに同一であってもよいし、互いに異なってもよい。 In the formula (1), Ar5 to Ar7 represent an aromatic substituent, and may be the same as or different from each other.

式（１）中のＡｒ５〜Ａｒ７の芳香族置換基は、炭素数が１６以下であることが好ましい。この場合、トリアリールアミン誘導体の分子量が小さくなるので、ホール輸送層４の作製時における真空蒸着が容易になる。 The aromatic substituent of Ar5 to Ar7 in formula (1) preferably has 16 or less carbon atoms. In this case, since the molecular weight of the triarylamine derivative is reduced, vacuum deposition during the production of the hole transport layer 4 is facilitated.

ホール輸送層４として用いられるトリアリールアミン誘導体は、例えば、下記式（２）に示されるベンジジン誘導体である。 The triarylamine derivative used as the hole transport layer 4 is, for example, a benzidine derivative represented by the following formula (2).

式（２）において、Ａｒ８〜Ａｒ１１は芳香族置換基を示し、互いに同一であってもよいし、互いに異なってもよい。式（２）中のＡｒ８〜Ａｒ１１の芳香族置換基としては、フェニル基、3-メチルフェニル基、1-ナフチル基、2-ナフチル基、1,1'-ビフェニル-4-イル基、9-アンスリル基、2-チエニル基、2-ピリジル基、3-ピリジル基等が挙げられる。 In the formula (2), Ar8 to Ar11 represent aromatic substituents, and may be the same as or different from each other. As the aromatic substituent of Ar8 to Ar11 in the formula (2), phenyl group, 3-methylphenyl group, 1-naphthyl group, 2-naphthyl group, 1,1′-biphenyl-4-yl group, 9- Anthryl group, 2-thienyl group, 2-pyridyl group, 3-pyridyl group and the like can be mentioned.

式（２）中のＡｒ８〜Ａｒ１１の芳香族置換基は、炭素数が１６以下であることが好ましい。この場合、ベンジジン誘導体の分子量が小さくなるので、ホール輸送層４の作製時における真空蒸着が容易になる。 The aromatic substituent of Ar8 to Ar11 in Formula (2) preferably has 16 or less carbon atoms. In this case, since the molecular weight of the benzidine derivative is reduced, vacuum deposition during the production of the hole transport layer 4 is facilitated.

本実施の形態においては、ホール輸送層４は、下記式（３）に示されるN,N'-ジ(1-ナフチル)-N,N'-ジフェニル-ベンジジン（N,N'-Di(1-naphthyl)-N,N'-diphenyl-benzidine）（以下、ＮＰＢと略記する）である。 In the present embodiment, the hole transport layer 4 includes N, N′-di (1-naphthyl) -N, N′-diphenyl-benzidine (N, N′-Di (1) represented by the following formula (3). -naphthyl) -N, N'-diphenyl-benzidine) (hereinafter abbreviated as NPB).

また、本実施の形態においてホール輸送層４として用いられるトリアリールアミン誘導体は、下記式（４）に示されるトリフェニルアミン誘導体でもよい。 Further, the triarylamine derivative used as the hole transport layer 4 in the present embodiment may be a triphenylamine derivative represented by the following formula (4).

式（４）において、Ａｒ１２〜Ａｒ１４は芳香族置換基を示し、互いに同一であってもよいし、互いに異なってもよい。式（４）中のＡｒ１２〜Ａｒ１４の芳香族置換基としては、フェニル基、3-メチルフェニル基、4-tert-ブチルフェニル基、1-ナフチル基、2-ナフチル基、1,1'-ビフェニル-4-イル基、9-アンスリル基、2-チエニル基、2-ピリジル基、3-ピリジル基等が挙げられる。 In the formula (4), Ar12 to Ar14 represent aromatic substituents, and may be the same as or different from each other. The aromatic substituents of Ar12 to Ar14 in the formula (4) include phenyl group, 3-methylphenyl group, 4-tert-butylphenyl group, 1-naphthyl group, 2-naphthyl group, 1,1′-biphenyl. Examples include 4-yl group, 9-anthryl group, 2-thienyl group, 2-pyridyl group, and 3-pyridyl group.

式（４）中のＡｒ１２〜Ａｒ１４の芳香族置換基は、炭素数が１６以下であることが好ましい。この場合、トリフェニルアミン誘導体の分子量が小さくなるので、ホール輸送層４の作製時における真空蒸着が容易になる。 The aromatic substituent of Ar12 to Ar14 in formula (4) preferably has 16 or less carbon atoms. In this case, since the molecular weight of the triphenylamine derivative is reduced, vacuum deposition during the production of the hole transport layer 4 is facilitated.

第１の発光層５ａは、ホスト材料に第１のドーパントおよび第２のドーパントがドープされた構成を有する。 The first light emitting layer 5a has a configuration in which a host material is doped with a first dopant and a second dopant.

第１の発光層５ａのホスト材料としては、例えば、ホール輸送層４の材料と同じトリアリールアミン誘導体を用いることができる。 As the host material of the first light emitting layer 5a, for example, the same triarylamine derivative as the material of the hole transport layer 4 can be used.

第１の発光層５ａのホスト材料として用いられるトリアリールアミン誘導体は、例えば、ベンジジン誘導体である。 The triarylamine derivative used as the host material of the first light emitting layer 5a is, for example, a benzidine derivative.

本実施の形態においては、第１の発光層５ａのホスト材料は、ＮＰＢである。 In the present embodiment, the host material of the first light emitting layer 5a is NPB.

また、本実施の形態において第１の発光層５ａのホスト材料として用いられるトリアリールアミン誘導体はトリフェニルアミン誘導体でもよい。 In this embodiment, the triarylamine derivative used as the host material of the first light emitting layer 5a may be a triphenylamine derivative.

第１の発光層５ａの第１のドーパントとしては、例えば、下記式（５）に示されるテトラセン誘導体を用いることができる。 As a 1st dopant of the 1st light emitting layer 5a, the tetracene derivative shown by following formula (5) can be used, for example.

式（５）において、Ａｒ１５〜Ａｒ１８は水素原子、ハロゲン原子、脂肪族置換基または芳香族置換基を示し、互いに同一であってもよいし、互いに異なってもよい。式（５）中のＡｒ１５〜Ａｒ１８の脂肪族置換基としては、メチル基、エチル基、1-プロピル基、2-プロピル基、tert-ブチル基等が挙げられる。式（５）中のＡｒ１５〜Ａｒ１８の芳香族置換基としては、フェニル基、3-メチルフェニル基、4-tert-ブチルフェニル基、1-ナフチル基、2-ナフチル基、4-tert-ブチル-1-ナフチル基、1,1'-ビフェニル-4-イル基、9-アンスリル基、2-チエニル基、2-ピリジル基、3-ピリジル基等が挙げられる。 In the formula (5), Ar15 to Ar18 represent a hydrogen atom, a halogen atom, an aliphatic substituent or an aromatic substituent, and may be the same as or different from each other. Examples of the aliphatic substituent of Ar15 to Ar18 in the formula (5) include a methyl group, an ethyl group, a 1-propyl group, a 2-propyl group, and a tert-butyl group. As the aromatic substituent of Ar15 to Ar18 in the formula (5), phenyl group, 3-methylphenyl group, 4-tert-butylphenyl group, 1-naphthyl group, 2-naphthyl group, 4-tert-butyl- Examples include 1-naphthyl group, 1,1′-biphenyl-4-yl group, 9-anthryl group, 2-thienyl group, 2-pyridyl group, and 3-pyridyl group.

式（５）中のＡｒ１５〜Ａｒ１８の脂肪族置換基は、炭素数が４以下であることが好ましく、式（５）中のＡｒ１５〜Ａｒ１８の芳香族置換基は、炭素数が１６以下であることが好ましい。この場合、テトラセン誘導体の分子量が小さくなるので、第１の発光層５ａの作製時における真空蒸着が容易になる。 The aliphatic substituent of Ar15 to Ar18 in formula (5) preferably has 4 or less carbon atoms, and the aromatic substituent of Ar15 to Ar18 in formula (5) has 16 or less carbon atoms. It is preferable. In this case, since the molecular weight of the tetracene derivative is reduced, vacuum deposition during the production of the first light emitting layer 5a is facilitated.

本実施の形態においては、第１の発光層５ａの第１のドーパントは、例えば下記式（６）に示される5,12-ビス（4-ターシャリー-ブチルフェニル）-ナフタセン（5,12-Bis(4-tert-butylphenyl)-naphthacene）（以下、ｔＢｕＤＰＮと略記する）である。 In the present embodiment, the first dopant of the first light emitting layer 5a is, for example, 5,12-bis (4-tertiary-butylphenyl) -naphthacene (5,12-) represented by the following formula (6). Bis (4-tert-butylphenyl) -naphthacene) (hereinafter abbreviated as tBuDPN).

また、本実施の形態においては、第１の発光層５ａの第１のドーパントとして、下記式（７）に示されるペリレン誘導体を用いてもよい。 Moreover, in this Embodiment, you may use the perylene derivative shown by following formula (7) as a 1st dopant of the 1st light emitting layer 5a.

式（７）において、Ａｒ１９〜Ａｒ２２は水素原子、ハロゲン原子、脂肪族置換基または芳香族置換基を示し、互いに同一であってもよいし、互いに異なってもよい。式（７）中のＡｒ１９〜Ａｒ２２の脂肪族置換基としては、メチル基、エチル基、1-プロピル基、2-プロピル基、tert-ブチル基等が挙げられる。式（７）中のＡｒ１９〜Ａｒ２２の芳香族置換基としては、フェニル基、3-メチルフェニル基、4-tert-ブチルフェニル基、1-ナフチル基、2-ナフチル基、4-tert-ブチル-1-ナフチル基等が挙げられる。 In the formula (7), Ar19 to Ar22 represent a hydrogen atom, a halogen atom, an aliphatic substituent or an aromatic substituent, and may be the same as or different from each other. Examples of the aliphatic substituent of Ar19 to Ar22 in the formula (7) include a methyl group, an ethyl group, a 1-propyl group, a 2-propyl group, and a tert-butyl group. As the aromatic substituent of Ar19 to Ar22 in the formula (7), phenyl group, 3-methylphenyl group, 4-tert-butylphenyl group, 1-naphthyl group, 2-naphthyl group, 4-tert-butyl- Examples thereof include 1-naphthyl group.

式（７）中のＡｒ１９〜Ａｒ２２の脂肪族置換基は、炭素数が４以下であることが好ましく、式（７）中のＡｒ１９〜Ａｒ２２の芳香族置換基は、炭素数が１６以下であることが好ましい。この場合、ペリレン誘導体の分子量が小さくなるので、第１の発光層５ａの作製時における真空蒸着が容易になる。 The aliphatic substituent of Ar19 to Ar22 in formula (7) preferably has 4 or less carbon atoms, and the aromatic substituent of Ar19 to Ar22 in formula (7) has 16 or less carbon atoms. It is preferable. In this case, since the molecular weight of the perylene derivative is reduced, vacuum deposition during the production of the first light emitting layer 5a is facilitated.

第１の発光層５ａの第２のドーパントとしては、例えば、下記式（８）に示される5,12-ビス(4-(6-メチルベンゾチアゾール-2-イル)フェニル)-6,11-ジフェニルナフタセン（5,12-Bis(4-(6-methylbenzothiazol-2-yl)phenyl)-6,11-diphenylnaphthacen）（以下、ＤＢｚＲと略記する）を用いることができる。 Examples of the second dopant of the first light emitting layer 5a include 5,12-bis (4- (6-methylbenzothiazol-2-yl) phenyl) -6,11- represented by the following formula (8). Diphenylnaphthacene (5,12-Bis (4- (6-methylbenzothiazol-2-yl) phenyl) -6,11-diphenylnaphthacen) (hereinafter abbreviated as DBzR) can be used.

ここで、第１の発光層５ａの第２のドーパントは発光し、第１のドーパントは、その最低空分子軌道（ＬＵＭＯ）および最高被占有分子軌道（ＨＯＭＯ）のエネルギーレベルが、それぞれホスト材料のＬＵＭＯレベルと第２のドーパントのＬＵＭＯレベルとの間におけるＬＵＭＯレベル、およびホスト材料のＨＯＭＯレベルと第２のドーパントのＨＯＭＯレベルとの間におけるＨＯＭＯレベルとなり、ホスト材料から第２のドーパントへのエネルギーの移動を促進することにより第２のドーパントの発光を補助する役割を担う。それにより、第１の発光層５ａは、５００ｎｍよりも大きく６５０ｎｍよりも小さいピーク波長を有する橙色光を発生する。 Here, the second dopant of the first light-emitting layer 5a emits light, and the first dopant has energy levels of its lowest unoccupied molecular orbital (LUMO) and highest occupied molecular orbital (HOMO) of the host material. The LUMO level between the LUMO level and the LUMO level of the second dopant, and the HOMO level between the HOMO level of the host material and the HOMO level of the second dopant, and the energy from the host material to the second dopant. It plays a role of assisting the light emission of the second dopant by promoting the movement. Accordingly, the first light emitting layer 5a generates orange light having a peak wavelength larger than 500 nm and smaller than 650 nm.

本実施の形態においては、薄膜層５ｃは、第１の発光層５ａのホスト材料と同じ誘導体材料から形成される。本実施の形態では、薄膜層５ｃはＮＰＢからなる。 In the present embodiment, the thin film layer 5c is formed of the same derivative material as the host material of the first light emitting layer 5a. In the present embodiment, the thin film layer 5c is made of NPB.

第２の発光層５ｂは、ホスト材料に第１のドーパントおよび第２のドーパントがドープされた構成を有する。 The second light-emitting layer 5b has a configuration in which a host material is doped with a first dopant and a second dopant.

第２の発光層５ｂのホスト材料としては、例えば、下記式（９）に示されるアントラセン誘導体を用いることができる。 As a host material of the second light emitting layer 5b, for example, an anthracene derivative represented by the following formula (9) can be used.

上記式（９）において、Ａｒ１〜Ａｒ４は水素原子、ハロゲン原子、脂肪族置換基または芳香族置換基を示し、互いに同一であってもよいし、互いに異なってもよく、ｎは１〜３のいずれかの整数を示す。式（９）中のＡｒ１およびＡｒ３はアントラセン環の９位および１０位に置換し、Ａｒ２およびＡｒ４はアントラセン環の１〜８位のいずれかの位置に置換する。上記式（９）中のＡｒ１〜Ａｒ４の脂肪族置換基としては、メチル基、エチル基、1-プロピル基、2-プロピル基、tert-ブチル基等が挙げられる。上記式（９）中のＡｒ１〜Ａｒ４の芳香族置換基としては、フェニル基、3-メチルフェニル基、4-tert-ブチルフェニル基、1-ナフチル基、2-ナフチル基、4-tert-ブチル-1-ナフチル基、1,1'-ビフェニル-4-イル基、9-アンスリル基、2-チエニル基、2-ピリジル基、3-ピリジル基等が挙げられる。 In the above formula (9), Ar1 to Ar4 represent a hydrogen atom, a halogen atom, an aliphatic substituent or an aromatic substituent, and may be the same as or different from each other, and n is 1 to 3. Indicates any integer. In the formula (9), Ar1 and Ar3 are substituted at the 9th and 10th positions of the anthracene ring, and Ar2 and Ar4 are substituted at any of the 1st to 8th positions of the anthracene ring. Examples of the aliphatic substituent of Ar1 to Ar4 in the above formula (9) include a methyl group, an ethyl group, a 1-propyl group, a 2-propyl group, and a tert-butyl group. The aromatic substituents of Ar1 to Ar4 in the above formula (9) include phenyl group, 3-methylphenyl group, 4-tert-butylphenyl group, 1-naphthyl group, 2-naphthyl group, 4-tert-butyl. Examples include a 1-naphthyl group, a 1,1′-biphenyl-4-yl group, a 9-anthryl group, a 2-thienyl group, a 2-pyridyl group, and a 3-pyridyl group.

式（９）中のＡｒ１〜Ａｒ４の脂肪族置換基は、炭素数が４以下であることが好ましく、式（９）中のＡｒ１〜Ａｒ４の芳香族置換基は、炭素数が１６以下であることが好ましい。この場合、アントラセン誘導体の分子量が小さくなるので、第２の発光層５ｂの作製時における真空蒸着が容易になる。 The aliphatic substituents of Ar1 to Ar4 in formula (9) preferably have 4 or less carbon atoms, and the aromatic substituents of Ar1 to Ar4 in formula (9) have 16 or less carbon atoms. It is preferable. In this case, since the molecular weight of the anthracene derivative becomes small, vacuum vapor deposition during the production of the second light emitting layer 5b is facilitated.

本実施の形態においては、第２の発光層５ｂは、下記式（１０）に示されるターシャリー-ブチル置換ジナフチルアントラセン（tert-butyl substituted dinaphthylanthracene）（以下、ＴＢＡＤＮと略記する）を用いることができる。 In the present embodiment, the second light-emitting layer 5b uses tertiary-butyl substituted dinaphthylanthracene (hereinafter abbreviated as TBADN) represented by the following formula (10). it can.

第２の発光層５ｂの第１のドーパントとしては、例えば、ホール輸送層４の材料と同じトリアリールアミン誘導体を用いることができる。 As the first dopant of the second light emitting layer 5b, for example, the same triarylamine derivative as the material of the hole transport layer 4 can be used.

本実施の形態において第２の発光層５ｂの第１のドーパントとして用いられるトリアリールアミン誘導体は、例えば、ベンジジン誘導体である。 In the present embodiment, the triarylamine derivative used as the first dopant of the second light emitting layer 5b is, for example, a benzidine derivative.

本実施の形態においては、第２の発光層５ｂの第１のドーパントは、ＮＰＢである。 In the present embodiment, the first dopant of the second light emitting layer 5b is NPB.

第２の発光層５ｂの第２のドーパントとしては、例えば、下記式（１１）に示される1,4,7,10-テトラ-ターシャリー-ブチルペリレン（1,4,7,10-Tetra-tert-butylPerylene）（以下、ＴＢＰと略記する）を用いることができる。 As the second dopant of the second light emitting layer 5b, for example, 1,4,7,10-tetra-tert-butylperylene (1,4,7,10-Tetra-) represented by the following formula (11) is used. tert-butylPerylene) (hereinafter abbreviated as TBP) can be used.

ここで、第２の発光層５ｂの第２のドーパントは発光し、第１のドーパントはホール輸送性材料からなり、ホールの輸送を促進することにより第２のドーパントの発光を補助する役割を担う。それにより、第２の発光層５ｂは、４００ｎｍよりも大きく５００ｎｍよりも小さいピーク波長を有する青色光を発生する。 Here, the second dopant of the second light-emitting layer 5b emits light, and the first dopant is made of a hole transporting material, and plays a role of assisting light emission of the second dopant by promoting hole transport. . Thereby, the second light emitting layer 5b generates blue light having a peak wavelength larger than 400 nm and smaller than 500 nm.

電子輸送層６としては、電子移動度の高い材料を用いることが好ましい。例えば、下記式（１２）に示されるフェナントロリン誘導体を用いることができる。 As the electron transport layer 6, it is preferable to use a material having a high electron mobility. For example, a phenanthroline derivative represented by the following formula (12) can be used.

式（１２）において、Ｒ２３〜Ｒ２６は互いに同一であってもよいし、互いに異なってもよい。式（１２）中のＲ２３〜Ｒ２６は、水素原子、ハロゲン原子、脂肪族置換基または芳香族置換基を示し、Ｒ２５およびＲ２６は式（１２）のベンゼン環のオルト位、メタ位およびパラ位のいずれの位置にあってもよい。式（１２）の２３〜Ｒ２６の脂肪族置換基としては、メチル基、エチル基、1-プロピル基、2-プロピル基、tert-ブチル基等が挙げられ、芳香族置換基としては、フェニル基、1-ナフチル基、2-ナフチル基、9-アンスリル基、2-チエニル基、2-ピリジル基、3-ピリジル基等が挙げられる。 In the formula (12), R23 to R26 may be the same as or different from each other. R23 to R26 in the formula (12) represent a hydrogen atom, a halogen atom, an aliphatic substituent or an aromatic substituent, and R25 and R26 represent the ortho, meta and para positions of the benzene ring in the formula (12). It may be in any position. Examples of the aliphatic substituent of 23 to R26 in the formula (12) include a methyl group, an ethyl group, a 1-propyl group, a 2-propyl group, a tert-butyl group, and the aromatic substituent includes a phenyl group. 1-naphthyl group, 2-naphthyl group, 9-anthryl group, 2-thienyl group, 2-pyridyl group, 3-pyridyl group and the like.

式（１２）中のＲ２３〜Ｒ２６の脂肪族置換基は、炭素数が４以下であることが好ましく、式（１２）中のＲ２３〜Ｒ２６の芳香族置換基は、炭素数が１６以下であることが好ましい。この場合、フェナントロリン誘導体の分子量が小さくなるので、電子輸送層６の作製時における真空蒸着が容易になる。 The aliphatic substituent of R23 to R26 in formula (12) preferably has 4 or less carbon atoms, and the aromatic substituent of R23 to R26 in formula (12) has 16 or less carbon atoms. It is preferable. In this case, since the molecular weight of the phenanthroline derivative is reduced, vacuum deposition during the production of the electron transport layer 6 is facilitated.

本実施の形態においては、電子輸送層６は、下記式（１３）に示される2,9-ジメチル-4,7-ジフェニル-1,10-フェナントロリン（2,9-Dimethyl-4,7-diphenyl-1,10-phenanthroline）（以下、ＢＣＰと略記する）からなる。 In the present embodiment, the electron transport layer 6 has 2,9-dimethyl-4,7-diphenyl-1,10-phenanthroline (2,9-Dimethyl-4,7-diphenyl) represented by the following formula (13). -1,10-phenanthroline) (hereinafter abbreviated as BCP).

なお、電子輸送層６として、下記式（１４）に示されるトリス(8-ヒドロキシキノリナト)アルミニウム（Tris(8-hydroxyquinolinato)aluminum）（以下、Ａｌｑと略記する）を用いてもよい。 Note that as the electron transport layer 6, tris (8-hydroxyquinolinato) aluminum (hereinafter abbreviated as Alq) represented by the following formula (14) may be used.

図３は、本実施の形態に係る有機ＥＬ素子における第１の発光層５ａ、薄膜層５ｃおよび第２の発光層５ｂの最低空分子軌道（ＬＵＭＯ）および最高被占有分子軌道（ＨＯＭＯ）のエネルギーレベルならびに電子およびホールの移動過程の一例を示す模式図である。 FIG. 3 shows the energy of the lowest unoccupied molecular orbital (LUMO) and the highest occupied molecular orbital (HOMO) of the first light emitting layer 5a, the thin film layer 5c, and the second light emitting layer 5b in the organic EL device according to the present embodiment. It is a schematic diagram which shows an example of the movement process of a level and an electron and a hole.

上述したように、第１の発光層５ａのホスト材料と薄膜層５ｃと第２の発光層５ｂの第１のドーパントとは同一誘導体材料を用いているため、第１の発光層５ａのホスト材料のＬＵＭＯレベルと薄膜層５ｃのＬＵＭＯレベルと第２の発光層５ｂの第１のドーパントのＬＵＭＯレベルとは等しい。第１の発光層５ａのホスト材料のＬＵＭＯレベル、薄膜層５ｃのＬＵＭＯレベルおよび第２の発光層５ｂの第１のドーパントのＬＵＭＯレベルをＬ１とする。 As described above, since the host material of the first light emitting layer 5a, the thin film layer 5c, and the first dopant of the second light emitting layer 5b are made of the same derivative material, the host material of the first light emitting layer 5a is used. The LUMO level of the thin film layer 5c is equal to the LUMO level of the first dopant of the second light emitting layer 5b. The LUMO level of the host material of the first light emitting layer 5a, the LUMO level of the thin film layer 5c, and the LUMO level of the first dopant of the second light emitting layer 5b are L1.

また、第１の発光層５ａのホスト材料と薄膜層５ｃと第２の発光層５ｂの第１のドーパントとは同一誘導体材料を用いているため、第１の発光層５ａのホスト材料のＨＯＭＯレベルと薄膜層５ｃのＨＯＭＯレベルと第２の発光層５ｂの第１のドーパントのＨＯＭＯレベルとは等しい。第１の発光層５ａのホスト材料のＨＯＭＯレベル、薄膜層５ｃのＨＯＭＯレベルおよび第２の発光層５ｂの第１のドーパントのＨＯＭＯレベルをＨ１とする。 In addition, since the same material is used for the host material of the first light emitting layer 5a, the thin film layer 5c, and the first dopant of the second light emitting layer 5b, the HOMO level of the host material of the first light emitting layer 5a is used. The HOMO level of the thin film layer 5c is equal to the HOMO level of the first dopant of the second light emitting layer 5b. The HOMO level of the host material of the first light emitting layer 5a, the HOMO level of the thin film layer 5c, and the HOMO level of the first dopant of the second light emitting layer 5b are H1.

また、第１の発光層５ａの第１のドーパントのＬＵＭＯレベルおよびＨＯＭＯレベルをそれぞれＬ３およびＨ３とし、第１の発光層５ａの第２のドーパントのＬＵＭＯレベルおよびＨＯＭＯレベルをそれぞれＬ４およびＨ４とする。 Further, the LUMO level and the HOMO level of the first dopant of the first light emitting layer 5a are set to L3 and H3, respectively, and the LUMO level and the HOMO level of the second dopant of the first light emitting layer 5a are set to L4 and H4, respectively. .

また、第２の発光層５ｂのホスト材料のＬＵＭＯレベルおよびＨＯＭＯレベルをそれぞれＬ０およびＨ０とし、第２の発光層５ｂの第２のドーパントのＬＵＭＯレベルおよびＨＯＭＯレベルをそれぞれＬ２およびＨ２とする。 Further, the LUMO level and the HOMO level of the host material of the second light emitting layer 5b are set to L0 and H0, respectively, and the LUMO level and the HOMO level of the second dopant of the second light emitting layer 5b are set to L2 and H2, respectively.

図３に示すように、第１の発光層５ａにおいては、（第２のドーパントのＬＵＭＯレベルＬ４）≦（第１のドーパントのＬＵＭＯレベルＬ３）≦（ホスト材料のＬＵＭＯレベルＬ１）の関係が成立する。なお、電子のエネルギーは矢印Ｖの方向に高くなる。 As shown in FIG. 3, in the first light emitting layer 5a, the relationship (LUMO level L4 of the second dopant) ≦ (LUMO level L3 of the first dopant) ≦ (LUMO level L1 of the host material) is established. To do. Electron energy increases in the direction of arrow V.

第２の発光層５ｂにおいては、（第２のドーパントのＬＵＭＯレベルＬ２）≦（第１のドーパントのＬＵＭＯレベルＬ１）≦（ホスト材料のＬＵＭＯレベルＬ０）の関係が成立する。 In the second light emitting layer 5b, a relationship of (LUMO level L2 of the second dopant) ≦ (LUMO level L1 of the first dopant) ≦ (LUMO level L0 of the host material) is established.

また、第１の発光層５ａにおいては、（第２のドーパントのＨＯＭＯレベルＨ４）≦（第１のドーパントのＨＯＭＯレベルＨ３）≦（ホスト材料のＨＯＭＯレベルＨ１）の関係が成立する。なお、ホールのエネルギーは矢印Ｕの方向に高くなる。 Further, in the first light emitting layer 5a, the relationship of (HOMO level H4 of the second dopant) ≦ (HOMO level H3 of the first dopant) ≦ (HOMO level H1 of the host material) is established. The hole energy increases in the direction of arrow U.

第２の発光層５ｂにおいては、（第２のドーパントのＨＯＭＯレベルＨ２）≦（第１のドーパントのＨＯＭＯレベルＨ１）≦（ホスト材料のＨＯＭＯレベルＨ０）の関係が成立する。 In the second light-emitting layer 5b, a relationship of (second dopant HOMO level H2) ≦ (first dopant HOMO level H1) ≦ (host material HOMO level H0) is established.

図２の有機ＥＬ素子１００のホール注入電極２と電子注入電極７との間に駆動電圧が印加されると、ホール注入電極２より供給されたホールがホール注入層３に注入され、電子注入電極７より供給された電子が電子輸送層６に注入される。 When a driving voltage is applied between the hole injection electrode 2 and the electron injection electrode 7 of the organic EL element 100 of FIG. 2, the holes supplied from the hole injection electrode 2 are injected into the hole injection layer 3, and the electron injection electrode Electrons supplied from 7 are injected into the electron transport layer 6.

ホール注入層３に注入されたホールはホール輸送層４を介して第１の発光層５ａ、薄膜層５ｃおよび第２の発光層５ｂに輸送され、電子輸送層６に注入された電子は第２の発光層５ｂ、薄膜層５ｃおよび第１の発光層５ａに輸送される。 The holes injected into the hole injection layer 3 are transported to the first light emitting layer 5a, the thin film layer 5c and the second light emitting layer 5b through the hole transport layer 4, and the electrons injected into the electron transport layer 6 are second The light emitting layer 5b, the thin film layer 5c, and the first light emitting layer 5a are transported.

電子輸送層６から第２の発光層５ｂおよび薄膜層５ｃを通して第１の発光層５ａへ輸送される電子は、ホスト材料のＬＵＭＯレベルＬ１、第１のドーパントのＬＵＭＯレベルＬ３および第２のドーパントのＬＵＭＯレベルＬ４に移動する。 The electrons transported from the electron transport layer 6 to the first light emitting layer 5a through the second light emitting layer 5b and the thin film layer 5c are the LUMO level L1 of the host material, the LUMO level L3 of the first dopant, and the second dopant. Move to LUMO level L4.

第１の発光層５ａにおいて、ＬＵＭＯレベルＬ１にある電子は、ＬＵＭＯレベルＬ３またはＬ４に移動する。 In the first light emitting layer 5a, electrons at the LUMO level L1 move to the LUMO level L3 or L4.

また、電子輸送層６から第２の発光層５ｂへ輸送される電子は、ホスト材料のＬＵＭＯレベルＬ０、第１のドーパントのＬＵＭＯレベルＬ１および第２のドーパントのＬＵＭＯレベルＬ２に移動する。 The electrons transported from the electron transport layer 6 to the second light emitting layer 5b move to the LUMO level L0 of the host material, the LUMO level L1 of the first dopant, and the LUMO level L2 of the second dopant.

第２の発光層５ｂにおいて、ＬＵＭＯレベルＬ０にある電子は、ＬＵＭＯレベルＬ１またはＬ２に移動する。 In the second light emitting layer 5b, the electrons at the LUMO level L0 move to the LUMO level L1 or L2.

ここで、第２の発光層５ｂのホスト材料のＬＵＭＯレベルＬ０および第１のドーパントのＬＵＭＯレベルＬ１に移動した電子は、薄膜層５ｃのＬＵＭＯレベルＬ１ならびに第１の発光層５ａのホスト材料のＬＵＭＯレベルＬ１、第１のドーパントのＬＵＭＯレベルＬ３および第２のドーパントのＬＵＭＯレベルＬ４に移動する。 Here, the electrons moved to the LUMO level L0 of the host material of the second light emitting layer 5b and the LUMO level L1 of the first dopant are the LUMO level L1 of the thin film layer 5c and the LUMO of the host material of the first light emitting layer 5a. Move to level L1, LUMO level L3 of the first dopant and LUMO level L4 of the second dopant.

一方、本実施の形態においては、（第２の発光層５ｂの第２のドーパントのＬＵＭＯレベルＬ２）≦（薄膜層５ｃのＬＵＭＯレベルＬ１）の関係が成立するので、第２の発光層５ｂの第２のドーパントのＬＵＭＯレベルＬ２から薄膜層５ｃのＬＵＭＯレベルＬ１へエネルギー障壁が形成される。それにより、第２の発光層５ｂの第２のドーパントのＬＵＭＯレベルＬ２から薄膜層５ｃのＬＵＭＯレベルＬ１ならびに第１の発光層５ａのホスト材料のＬＵＭＯレベルＬ１、第１のドーパントのＬＵＭＯレベルＬ３および第２のドーパントのＬＵＭＯレベルＬ４に電子が移動することが困難になる。 On the other hand, in the present embodiment, since the relationship of (LUMO level L2 of the second dopant of the second light emitting layer 5b) ≦ (LUMO level L1 of the thin film layer 5c) is satisfied, the relationship of the second light emitting layer 5b An energy barrier is formed from the LUMO level L2 of the second dopant to the LUMO level L1 of the thin film layer 5c. Thereby, the LUMO level L2 of the second light emitting layer 5b to the LUMO level L1 of the thin film layer 5c, the LUMO level L1 of the host material of the first light emitting layer 5a, the LUMO level L3 of the first dopant, and It becomes difficult for electrons to move to the LUMO level L4 of the second dopant.

ホール輸送層４から第１の発光層５ａへ輸送されるホールは、ホスト材料のＨＯＭＯレベルＨ１、第１のドーパントのＨＯＭＯレベルＨ３および第２のドーパントのＨＯＭＯレベルＨ４に移動する。 Holes transported from the hole transport layer 4 to the first light emitting layer 5a move to the HOMO level H1 of the host material, the HOMO level H3 of the first dopant, and the HOMO level H4 of the second dopant.

第１の発光層５ａにおいて、ＨＯＭＯレベルＨ１にあるホールは、ＨＯＭＯレベルＨ３またはＨ４に移動する。 In the first light emitting layer 5a, the holes at the HOMO level H1 move to the HOMO level H3 or H4.

また、ホール輸送層４から第１の発光層５ａおよび薄膜層５ｃを通して第２の発光層５ｂへ輸送されるホールは、ホスト材料のＨＯＭＯレベルＨ０、第１のドーパントのＨＯＭＯレベルＨ１および第２のドーパントのＨＯＭＯレベルＨ２に移動する。 The holes transported from the hole transport layer 4 to the second light-emitting layer 5b through the first light-emitting layer 5a and the thin film layer 5c are the HOMO level H0 of the host material, the HOMO level H1 of the first dopant, and the second Move to the HOMO level H2 of the dopant.

第２の発光層５ｂにおいて、ＨＯＭＯレベルＨ０にあるホールは、ＨＯＭＯレベルＨ１またはＨ２に移動する。 In the second light emitting layer 5b, the holes at the HOMO level H0 move to the HOMO level H1 or H2.

第１の発光層５ａにおいて、ＨＯＭＯレベルＨ４のホールとＬＵＭＯレベルＬ４の電子とが再結合し、第１の発光層５ａがオレンジ色に発光する。第２の発光層５ｂにおいて、ＨＯＭＯレベルＨ２のホールとＬＵＭＯレベルＬ２の電子とが再結合し、第２の発光層５ｂが青色に発光する。 In the first light-emitting layer 5a, holes at the HOMO level H4 and electrons at the LUMO level L4 are recombined, and the first light-emitting layer 5a emits orange light. In the second light emitting layer 5b, the holes at the HOMO level H2 and the electrons at the LUMO level L2 are recombined, and the second light emitting layer 5b emits blue light.

本実施の形態に係る有機ＥＬ装置は、以下の構成を有してもよい。 The organic EL device according to the present embodiment may have the following configuration.

図４は、他の実施の形態に係る有機ＥＬ装置を示す詳細断面図である。図４の有機ＥＬ装置は以下の点で図２の有機ＥＬ装置と構造が異なる。 FIG. 4 is a detailed cross-sectional view showing an organic EL device according to another embodiment. The organic EL device of FIG. 4 is different in structure from the organic EL device of FIG. 2 in the following points.

図４の有機ＥＬ装置においては、図２の有機ＥＬ装置と同様に、基板１上に積層膜１１、ＴＦＴ２０、第１の層間絶縁膜１６、第２の層間絶縁膜１７、青色カラーフィルタ層ＣＦＢ、第１の平坦化層１８、第２の平坦化層１９および有機ＥＬ素子１００が形成される。なお、図４においても、青色カラーフィルタ層ＣＦＢを例示する。 In the organic EL device of FIG. 4, similarly to the organic EL device of FIG. 2, the laminated film 11, the TFT 20, the first interlayer insulating film 16, the second interlayer insulating film 17, and the blue color filter layer CFB are formed on the substrate 1. The first planarization layer 18, the second planarization layer 19, and the organic EL element 100 are formed. 4 also illustrates the blue color filter layer CFB.

その後、有機ＥＬ素子１００上に、透明の接着剤層２３を介してオーバーコート層２２、青色カラーフィルタ層ＣＦＢおよび透明の封止基板２１が順に積層された積層体が接着される。これにより、トップエミッション構造の有機ＥＬ装置が完成する。 Thereafter, a laminated body in which the overcoat layer 22, the blue color filter layer CFB, and the transparent sealing substrate 21 are sequentially laminated is bonded onto the organic EL element 100 via the transparent adhesive layer 23. Thereby, an organic EL device having a top emission structure is completed.

有機ＥＬ素子１００により発生された光は、赤色カラーフィルタ層ＣＦＲ、緑色カラーフィルタ層ＣＦＧおよび青色カラーフィルタ層ＣＦＢと透明の封止基板２１とを通じて外部に取り出される。 The light generated by the organic EL element 100 is extracted outside through the red color filter layer CFR, the green color filter layer CFG, the blue color filter layer CFB, and the transparent sealing substrate 21.

図４の有機ＥＬ装置において、基板１は不透明な材料により形成されてもよい。また、有機ＥＬ素子１００のホール注入電極２は、例えば膜厚約５０ｎｍのインジウム−スズ酸化物（ＩＴＯ）と膜厚約１００ｎｍのアルミニウム、クロムまたは銀とを積層することにより形成される。この場合、ホール注入電極２は、有機ＥＬ素子１００により発生された光を封止基板２１側へ反射する。 In the organic EL device of FIG. 4, the substrate 1 may be formed of an opaque material. The hole injection electrode 2 of the organic EL element 100 is formed by laminating, for example, indium-tin oxide (ITO) having a thickness of about 50 nm and aluminum, chromium, or silver having a thickness of about 100 nm. In this case, the hole injection electrode 2 reflects the light generated by the organic EL element 100 toward the sealing substrate 21 side.

電子注入電極７は、透明な材料からなる。電子注入電極７は、例えば膜厚約１００ｎｍのインジウム−スズ酸化物（ＩＴＯ）と膜厚約２０ｎｍの銀とを積層することにより形成される。 The electron injection electrode 7 is made of a transparent material. The electron injection electrode 7 is formed by laminating, for example, indium tin oxide (ITO) having a thickness of about 100 nm and silver having a thickness of about 20 nm.

オーバーコート層２２は、例えば厚み約１μｍのアクリル樹脂等により形成される。赤色カラーフィルタ層ＣＦＲ、緑色カラーフィルタ層ＣＦＧおよび青色カラーフィルタ層ＣＦＢはそれぞれ約１μｍの厚みを有する。 The overcoat layer 22 is formed of, for example, an acrylic resin having a thickness of about 1 μm. Each of the red color filter layer CFR, the green color filter layer CFG, and the blue color filter layer CFB has a thickness of about 1 μm.

封止基板２１としては、例えばガラス、酸化シリコン（ＳｉＯ₂）からなる層または窒化シリコン（ＳｉＮ_x）からなる層を用いることができる。 As the sealing substrate 21, for example, a layer made of glass, silicon oxide (SiO ₂ ), or a layer made of silicon nitride (SiN _x ) can be used.

図４の有機ＥＬ装置においては、トップエミッション構造であることによりＴＦＴ２０上の領域も画素領域として用いることができる。すなわち、図４の有機ＥＬ装置では、図２の青色カラーフィルタ層ＣＦＢよりも大きい青色カラーフィルタ層ＣＦＢを用いることができる。それにより、より広い領域を画素領域として用いることができるので、有機ＥＬ装置の発光効率が向上する。 In the organic EL device of FIG. 4, the region on the TFT 20 can also be used as a pixel region because of the top emission structure. That is, in the organic EL device of FIG. 4, a blue color filter layer CFB larger than the blue color filter layer CFB of FIG. 2 can be used. Thereby, since a wider area can be used as the pixel area, the light emission efficiency of the organic EL device is improved.

（第１の実施の形態における効果）
上記実施の形態においては、第１の発光層５ａと第２の発光層５ｂとの間に薄膜層５ｃを設けている。そして、薄膜層５ｃのＬＵＭＯレベルＬ１は、第２の発光層５ｂの第２のドーパントのＬＵＭＯレベルＬ２よりも高い。それにより、第２の発光層５ｂの第２のドーパントのＬＵＭＯレベルＬ２にある電子は、第１の発光層５ａのホスト材料のＬＵＭＯレベルＬ１、第１のドーパントのＬＵＭＯレベルＬ３および第２のドーパントのＬＵＭＯレベルＬ４に移動することが困難になる。これにより、第２の発光層５ｂの第２のドーパントのＬＵＭＯレベルＬ２にある電子は、第２の発光層５ｂ内でＨＯＭＯレベルＨ２のホールと再結合しやすくなる。したがって、第２の発光層５ｂの発光効率が向上される。その結果、有機ＥＬ素子１００全体の発光効率が向上される。 (Effect in the first embodiment)
In the above embodiment, the thin film layer 5c is provided between the first light emitting layer 5a and the second light emitting layer 5b. The LUMO level L1 of the thin film layer 5c is higher than the LUMO level L2 of the second dopant of the second light emitting layer 5b. Thereby, the electrons at the LUMO level L2 of the second dopant of the second light emitting layer 5b are converted into the LUMO level L1 of the host material of the first light emitting layer 5a, the LUMO level L3 of the first dopant, and the second dopant. It becomes difficult to move to the LUMO level L4. As a result, electrons at the LUMO level L2 of the second dopant of the second light emitting layer 5b are likely to recombine with holes at the HOMO level H2 in the second light emitting layer 5b. Therefore, the light emission efficiency of the second light emitting layer 5b is improved. As a result, the luminous efficiency of the entire organic EL element 100 is improved.

（第２の実施の形態）
本実施の形態に係る有機ＥＬ素子が第１の実施の形態に係る有機ＥＬ素子１００と異なる点は、薄膜層５ｃが第２の発光層５ｂのホスト材料と同じ誘導体材料からなる点である。本実施の形態では、薄膜層５ｃはＴＢＡＤＮからなる。 (Second Embodiment)
The organic EL element according to this embodiment is different from the organic EL element 100 according to the first embodiment in that the thin film layer 5c is made of the same derivative material as the host material of the second light emitting layer 5b. In the present embodiment, the thin film layer 5c is made of TBADN.

図５は、本実施の形態に係る有機ＥＬ素子における第１の発光層５ａ、薄膜層５ｃおよび第２の発光層５ｂの最低空分子軌道および最高被占有分子軌道のエネルギーレベルならびに電子およびホールの移動過程の一例を示す模式図である。なお、以下の説明においては、図３の例と同じ構成および作用については省略する。 FIG. 5 shows the energy levels of the lowest unoccupied molecular orbitals and the highest occupied molecular orbitals of the first light emitting layer 5a, the thin film layer 5c, and the second light emitting layer 5b in the organic EL device according to the present embodiment, as well as the electrons and holes. It is a schematic diagram which shows an example of a movement process. In the following description, the same configuration and operation as those in the example of FIG. 3 are omitted.

図５に示すように、第２の発光層５ｂのホスト材料と薄膜層５ｃとは同一誘導体材料を用いているため、第２の発光層５ｂのホスト材料のＬＵＭＯレベルと薄膜層５ｃのＬＵＭＯレベルとは等しい。 As shown in FIG. 5, since the host material of the second light emitting layer 5b and the thin film layer 5c use the same derivative material, the LUMO level of the host material of the second light emitting layer 5b and the LUMO level of the thin film layer 5c. Is equal to

第２の発光層５ｂのホスト材料のＬＵＭＯレベルＬ０に移動した電子は、薄膜層５ｃのＬＵＭＯレベルＬ０ならびに第１の発光層５ａのホスト材料のＬＵＭＯレベルＬ１、第１のドーパントのＬＵＭＯレベルＬ３および第２のドーパントのＬＵＭＯレベルＬ４に移動する。 The electrons transferred to the LUMO level L0 of the host material of the second light emitting layer 5b are the LUMO level L0 of the thin film layer 5c, the LUMO level L1 of the host material of the first light emitting layer 5a, the LUMO level L3 of the first dopant, and Move to LUMO level L4 of the second dopant.

本実施の形態においては、（第１の発光層５ａの第２のホスト材料のＨＯＭＯレベルＨ１）≦（薄膜層５ｃのＨＯＭＯレベルＨ０）の関係が成立するので、第１の発光層５ａのホスト材料のＨＯＭＯレベルＨ１から薄膜層５ｃのＨＯＭＯレベルＨ０へエネルギー障壁が形成される。それにより、第１の発光層５ａの第１のドーパントのＨＯＭＯレベルＨ３、第２のドーパントのＨＯＭＯレベルＨ４およびホスト材料のＨＯＭＯレベルＨ１から薄膜層５ｃのＨＯＭＯレベルＨ０ならびに第２の発光層５ｂのホスト材料のＨＯＭＯレベルＨ０、第１のドーパントのＨＯＭＯレベルＨ１および第２のドーパントのＨＯＭＯレベルＨ２にホールが移動することが困難になる。 In the present embodiment, since the relationship of (HOMO level H1 of the second host material of the first light emitting layer 5a) ≦ (HOMO level H0 of the thin film layer 5c) is satisfied, the host of the first light emitting layer 5a An energy barrier is formed from the HOMO level H1 of the material to the HOMO level H0 of the thin film layer 5c. Thereby, the HOMO level H3 of the first dopant of the first light emitting layer 5a, the HOMO level H4 of the second dopant, and the HOMO level H1 of the host material to the HOMO level H0 of the thin film layer 5c and the second light emitting layer 5b. It becomes difficult for holes to move to the HOMO level H0 of the host material, the HOMO level H1 of the first dopant, and the HOMO level H2 of the second dopant.

（第２の実施の形態における効果）
このように、本実施の形態においては、薄膜層５ｃのＨＯＭＯレベルＨ０は、第１の発光層５ａの第１のドーパントのＨＯＭＯレベルＨ３、第２のドーパントのＨＯＭＯレベルＨ４およびホスト材料のＨＯＭＯレベルＨ１よりも高い。それにより、第１の発光層５ａの第１のドーパントのＨＯＭＯレベルＨ３、第２のドーパントのＨＯＭＯレベルＨ４およびホスト材料のＨＯＭＯレベルＨ１にあるホールは、第２の発光層５ｂのホスト材料のＨＯＭＯレベルＨ０、第１のドーパントのＨＯＭＯレベルＨ１および第２のドーパントのＨＯＭＯレベルＨ２に移動すること困難になる。これにより、第１の発光層５ａの第１のドーパントのＨＯＭＯレベルＨ３、第２のドーパントのＨＯＭＯレベルＨ４およびホスト材料のＨＯＭＯレベルＨ１にあるホールは、第１の発光層５ａ内でそれぞれＬＵＭＯレベルＬ３，Ｌ４，Ｌ１の電子と再結合しやすくなる。したがって、第１の発光層５ａの発光効率がより向上される。その結果、有機ＥＬ素子１００全体の発光効率がより向上される。 (Effect in 2nd Embodiment)
As described above, in the present embodiment, the HOMO level H0 of the thin film layer 5c is the HOMO level H3 of the first dopant, the HOMO level H4 of the second dopant, and the HOMO level of the host material. Higher than H1. Thereby, the holes at the HOMO level H3 of the first dopant, the HOMO level H4 of the second dopant, and the HOMO level H1 of the host material of the first light emitting layer 5a become HOMO of the host material of the second light emitting layer 5b. It becomes difficult to move to the level H0, the HOMO level H1 of the first dopant, and the HOMO level H2 of the second dopant. As a result, the holes at the first dopant HOMO level H3, the second dopant HOMO level H4, and the host material HOMO level H1 in the first light-emitting layer 5a are respectively LUMO level in the first light-emitting layer 5a. It becomes easy to recombine with the electrons of L3, L4, and L1. Therefore, the light emission efficiency of the first light emitting layer 5a is further improved. As a result, the light emission efficiency of the entire organic EL element 100 is further improved.

（第３の実施の形態）
本実施の形態に係る有機ＥＬ素子が第１の実施の形態に係る有機ＥＬ素子１００と異なる点は、薄膜層５ｃが第１の発光層５ａのホスト材料と同じ誘導体材料と第２の発光層５ｂのホスト材料と同じ誘導体材料との混合物からなる点である。本実施の形態では、薄膜層５ｃはＮＰＢとＴＢＡＤＮとの混合物からなる。 (Third embodiment)
The organic EL element according to the present embodiment is different from the organic EL element 100 according to the first embodiment in that the thin film layer 5c is the same as the host material of the first light emitting layer 5a and the second light emitting layer. It is a point which consists of a mixture with the same derivative material as the host material of 5b. In the present embodiment, the thin film layer 5c is made of a mixture of NPB and TBADN.

図６は、本実施の形態に係る有機ＥＬ素子における第１の発光層５ａ、薄膜層５ｃおよび第２の発光層５ｂの最低空分子軌道および最高被占有分子軌道のエネルギーレベル、ならびに電子およびホールの移動過程の一例を示す模式図である。なお、以下の説明においては、図３および図５の例と同じ構成および作用については省略する。 FIG. 6 shows the energy levels of the lowest unoccupied molecular orbitals and the highest occupied molecular orbitals of the first light emitting layer 5a, the thin film layer 5c, and the second light emitting layer 5b, and electrons and holes in the organic EL device according to the present embodiment. It is a schematic diagram which shows an example of the movement process of. In the following description, the same configurations and operations as those in the examples of FIGS. 3 and 5 are omitted.

図６に示すように、薄膜層５ｃは、第１の発光層５ａのホスト材料と同じ誘導体材料と第２の発光層５ｂのホスト材料と同じ誘導体材料との混合物を用いているため、第１の発光層５ａのホスト材料および第２の発光層５ｂのホスト材料の両方のＬＵＭＯレベルと同じＬＵＭＯレベルを有し、かつ、第１の発光層５ａのホスト材料および第２の発光層５ｂのホスト材料の両方のＨＯＭＯレベルと同じＨＯＭＯレベルを有する。 As shown in FIG. 6, the thin film layer 5c uses a mixture of the same derivative material as the host material of the first light emitting layer 5a and the same derivative material as the host material of the second light emitting layer 5b. Having the same LUMO level as both the host material of the light emitting layer 5a and the host material of the second light emitting layer 5b, and the host material of the first light emitting layer 5a and the host of the second light emitting layer 5b It has the same HOMO level as both HOMO levels of the material.

第２の発光層５ｂのホスト材料のＬＵＭＯレベルＬ０に移動した電子は、第１のドーパントのＬＵＭＯレベルＬ１および第２のドーパントのＬＵＭＯレベルＬ２に移動する。 The electrons moved to the LUMO level L0 of the host material of the second light emitting layer 5b move to the LUMO level L1 of the first dopant and the LUMO level L2 of the second dopant.

ここで、第２の発光層５ｂのホスト材料のＬＵＭＯレベルＬ０および第２の発光層５ｂの第１のドーパントのＬＵＭＯレベルＬ１に移動した電子は、薄膜層５ｃのＬＵＭＯレベルＬ０およびＬＵＭＯレベルＬ１に移動し、さらに第１の発光層５ａのホスト材料のＬＵＭＯレベルＬ１、第１のドーパントのＬＵＭＯレベルＬ３および第２のドーパントのＬＵＭＯレベルＬ４に移動する。 Here, the electrons moved to the LUMO level L0 of the host material of the second light emitting layer 5b and the LUMO level L1 of the first dopant of the second light emitting layer 5b are transferred to the LUMO level L0 and the LUMO level L1 of the thin film layer 5c. Further, it moves to the LUMO level L1 of the host material of the first light emitting layer 5a, the LUMO level L3 of the first dopant, and the LUMO level L4 of the second dopant.

本実施の形態においては、（第２の発光層５ｂの第２のドーパントのＬＵＭＯレベルＬ２）≦（薄膜層５ｃのＬＵＭＯレベルＬ０，Ｌ１）の関係が成立するので、第２の発光層５ｂの第２のドーパントのＬＵＭＯレベルＬ２から薄膜層５ｃのＬＵＭＯレベルＬ０，Ｌ１ヘエネルギー障壁が形成される。それにより、第１の実施の形態と同様に、第２の発光層５ｂの第２のドーパントのＬＵＭＯレベルＬ２にある電子が、第１の発光層５ａへ移動することが困難となる。 In the present embodiment, the relationship of (LUMO level L2 of the second dopant of the second light emitting layer 5b) ≦ (LUMO levels L0, L1 of the thin film layer 5c) is satisfied, so that the second light emitting layer 5b An energy barrier is formed from the LUMO level L2 of the second dopant to the LUMO levels L0 and L1 of the thin film layer 5c. Thereby, similarly to the first embodiment, it is difficult for electrons at the LUMO level L2 of the second dopant of the second light emitting layer 5b to move to the first light emitting layer 5a.

一方、ホール輸送層４からのホールは、薄膜層５ｃを介して第２の発光層５ｂホスト材料のＨＯＭＯレベルＨ０、第１のドーパントのＨＯＭＯレベルＨ１および第２のドーパントのＨＯＭＯレベルＨ２に移動するが、本実施の形態においては、薄膜層５ｃはＨＯＭＯレベルＨ０，Ｈ１を有する。 On the other hand, holes from the hole transport layer 4 move to the HOMO level H0 of the second light emitting layer 5b host material, the HOMO level H1 of the first dopant, and the HOMO level H2 of the second dopant through the thin film layer 5c. However, in the present embodiment, the thin film layer 5c has HOMO levels H0 and H1.

したがって、第１の発光層５ａのホスト材料のＨＯＭＯレベルＨ１から第２の発光層５ｂに移動するホールに対しては、薄膜層５ｃのＨＯＭＯレベルＨ０がエネルギー障壁となる。それにより、薄膜層５ｃが第１の発光層５ａのホスト材料と同じ誘導体材料のみで構成されている場合（図３の構成）に比べて、ホールの移動は制限される。 Therefore, the HOMO level H0 of the thin film layer 5c becomes an energy barrier against holes that move from the HOMO level H1 of the host material of the first light emitting layer 5a to the second light emitting layer 5b. Thereby, the movement of the holes is limited as compared with the case where the thin film layer 5c is composed only of the same derivative material as the host material of the first light emitting layer 5a (configuration of FIG. 3).

（第３の実施の形態における効果）
上記のような構成により、本実施の形態では、電子に対しては、第２の発光層５ｂの第２のドーパントのＬＵＭＯレベルＬ２から第１の発光層５ａへの移動を妨げるエネルギー障壁を形成する。その結果、第２の発光層５ｂの第２のドーパントのＬＵＭＯレベルＬ２にある電子は、第２の発光層５ｂ内でＨＯＭＯレベルＨ２のホールと再結合しやすくなる。したがって、第２の発光層５ｂの発光効率が向上される。その結果、有機ＥＬ素子全体の発光効率が向上される。 (Effect in the third embodiment)
With the configuration as described above, in this embodiment, an energy barrier that prevents the migration of the second dopant of the second light-emitting layer 5b from the LUMO level L2 to the first light-emitting layer 5a is formed in the present embodiment. To do. As a result, electrons at the LUMO level L2 of the second dopant in the second light emitting layer 5b are likely to recombine with holes at the HOMO level H2 in the second light emitting layer 5b. Therefore, the light emission efficiency of the second light emitting layer 5b is improved. As a result, the luminous efficiency of the entire organic EL element is improved.

また、薄膜層５ｃは、第２の発光層５ｂのホスト材料であるＴＢＡＤＮに加えてホール輸送性材料であるＮＰＢを含む。薄膜層５ｃにおける２つの誘導体材料からなる混合物の混合比率を変えることにより、薄膜層５ｃのＬＵＭＯレベルおよびＨＯＭＯレベルは変わらないが、第２の発光層５ｂへのホールの輸送性を変化させることが可能となる。すなわち、第１の発光層５ａのホスト材料のＨＯＭＯレベルＨ１から第２の発光層５ｂへのエネルギー障壁によるホールの移動阻止性を調整することが可能となる。それにより、第１の発光層５ａ内および第２の発光層５ｂ内での再結合の確率を調整することができる。したがって、発光色（発光強度）を調整することができる。 The thin film layer 5c includes NPB which is a hole transporting material in addition to TBADN which is a host material of the second light emitting layer 5b. By changing the mixing ratio of the mixture of two derivative materials in the thin film layer 5c, the LUMO level and the HOMO level of the thin film layer 5c are not changed, but the hole transport property to the second light emitting layer 5b can be changed. It becomes possible. That is, it is possible to adjust the hole movement blocking property by the energy barrier from the HOMO level H1 of the host material of the first light emitting layer 5a to the second light emitting layer 5b. Thereby, the probability of recombination in the first light emitting layer 5a and the second light emitting layer 5b can be adjusted. Therefore, the emission color (emission intensity) can be adjusted.

（他の実施の形態）
なお、上記各実施の形態においては、第１の発光層５ａのホスト材料としてホール輸送層４と同じ材料が用いられているが、第１の発光層５ａがホール輸送層としての役割を担うことができるのであれば、第１の発光層５ａのホスト材料とホール輸送層４の材料とが互いに異なってもよい。 (Other embodiments)
In each of the above embodiments, the same material as the hole transport layer 4 is used as the host material of the first light emitting layer 5a. However, the first light emitting layer 5a plays a role as the hole transport layer. If possible, the host material of the first light emitting layer 5a and the material of the hole transport layer 4 may be different from each other.

（請求項の各構成要素と実施の形態の各部との対応関係）
上記各実施の形態においては、ホール注入電極２が第１の電極に相当し、電子注入電極７が第２の電極に相当し、第１の発光層５ａの第２のドーパントが第１の発光ドーパントに相当し、第２の発光層５ｂの第２のドーパントが第２の発光ドーパントに相当し、第２の発光層５ｂの第１のドーパントが補助ドーパントに相当し、赤色カラーフィルタ層ＣＦＲ、緑色カラーフィルタ層ＣＦＧおよび青色カラーフィルタ層ＣＦＢが色変換部材に相当する。 (Correspondence between each component of claims and each part of embodiment)
In each of the above embodiments, the hole injection electrode 2 corresponds to the first electrode, the electron injection electrode 7 corresponds to the second electrode, and the second dopant of the first light emitting layer 5a is the first light emission. The second dopant of the second light emitting layer 5b corresponds to the second light emitting dopant, the first dopant of the second light emitting layer 5b corresponds to the auxiliary dopant, the red color filter layer CFR, The green color filter layer CFG and the blue color filter layer CFB correspond to the color conversion member.

以下、実施例１〜３および比較例の有機ＥＬ素子を作製し、作製した有機ＥＬ素子の発光効率およびＣＩＥ（Commission Internationale d'Eclairage：国際照明委員会）色度座標（ｘ，ｙ）をそれぞれ測定した。なお、作製した各有機ＥＬ素子においては、ホール注入層３は設けなかった。 Hereinafter, the organic EL elements of Examples 1 to 3 and Comparative Example were produced, and the luminous efficiency and CIE (Commission Internationale d'Eclairage) chromaticity coordinates (x, y) of the produced organic EL elements were respectively determined. It was measured. In addition, in each produced organic EL element, the hole injection layer 3 was not provided.

（実施例１）
実施例１においては、図２の構成を有する有機ＥＬ素子１００を次のように作製した。 Example 1
In Example 1, the organic EL element 100 having the configuration of FIG. 2 was produced as follows.

ガラスからなる基板１上にインジウム−スズ酸化物（ＩＴＯ）からなるホール注入電極２を形成した。 A hole injection electrode 2 made of indium-tin oxide (ITO) was formed on a substrate 1 made of glass.

次に、ホール注入電極２上に、ホール輸送層４、第１の発光層５ａ、薄膜層５ｃ、第２の発光層５ｂおよび電子輸送層６を真空蒸着により順に形成した。 Next, a hole transport layer 4, a first light emitting layer 5a, a thin film layer 5c, a second light emitting layer 5b, and an electron transport layer 6 were sequentially formed on the hole injection electrode 2 by vacuum deposition.

ホール輸送層４は、膜厚１５５ｎｍのＮＰＢからなる。第１の発光層５ａは、膜厚３００ｎｍを有し、ＮＰＢからなるホスト材料にｔＢｕＤＰＮからなる第１のドーパントを２０体積％添加し、第２のドーパントを３体積％添加することにより形成される。また、薄膜層５ｃは、膜厚５ｎｍのＮＰＢからなる。 The hole transport layer 4 is made of NPB having a film thickness of 155 nm. The first light emitting layer 5a has a film thickness of 300 nm and is formed by adding 20% by volume of a first dopant made of tBuDPN to a host material made of NPB and adding 3% by volume of a second dopant. . The thin film layer 5c is made of NPB having a thickness of 5 nm.

第２の発光層５ｂは、膜厚４５０ｎｍを有し、ホスト材料にＮＰＢからなる第１のドーパントを２０体積％添加し、第２のドーパントを２．５体積％添加することにより形成される。また、電子輸送層６は、膜厚１０ｎｍを有する。 The second light emitting layer 5b has a thickness of 450 nm, and is formed by adding 20% by volume of a first dopant made of NPB to a host material and adding 2.5% by volume of a second dopant. The electron transport layer 6 has a thickness of 10 nm.

その後、電子輸送層６上に、１ｎｍのフッ化リチウム膜および２００ｎｍのアルミニウム膜の積層構造からなる電子注入電極７を形成した。 Thereafter, an electron injection electrode 7 having a laminated structure of a 1 nm lithium fluoride film and a 200 nm aluminum film was formed on the electron transport layer 6.

以上のようにして作製した有機ＥＬ素子の２０ｍＡ／ｃｍ²での発光効率およびＣＩＥ色度座標（ｘ，ｙ）を測定した。なお、ＣＩＥ色度座標（ｘ，ｙ）は、それぞれ色空間をＸＹＺ座標系で表したＣＩＥ表色系でのｘ座標およびｙ座標である。 The luminous efficiency and CIE chromaticity coordinates (x, y) at 20 mA / cm ² of the organic EL device produced as described above were measured. The CIE chromaticity coordinates (x, y) are an x coordinate and a y coordinate in the CIE color system in which the color space is expressed in the XYZ coordinate system, respectively.

その結果、発光効率は１４．１６ｃｄ／Ａとなり、ＣＩＥ色度座標（ｘ，ｙ）は、（０．１９，０．３８）となった。 As a result, the luminous efficiency was 14.16 cd / A, and the CIE chromaticity coordinates (x, y) were (0.19, 0.38).

（実施例２）
実施例２においては、薄膜層５ｃを第２の発光層５ｂのホスト材料により構成した点を除いて、実施例１と同じ構成を有する有機ＥＬ素子を作製した。 (Example 2)
In Example 2, an organic EL element having the same configuration as that of Example 1 was produced, except that the thin film layer 5c was constituted by the host material of the second light emitting layer 5b.

作製した有機ＥＬ素子の２０ｍＡ／ｃｍ²での発光効率およびＣＩＥ色度座標（ｘ，ｙ）を測定した。 Luminous efficiency and CIE chromaticity coordinates (x, y) at 20 mA / cm ² of the produced organic EL element were measured.

その結果、発光効率は１４．７８ｃｄ／Ａとなり、ＣＩＥ色度座標（ｘ，ｙ）は、（０．４３，０．４２）となった。 As a result, the luminous efficiency was 14.78 cd / A, and the CIE chromaticity coordinates (x, y) were (0.43, 0.42).

（実施例３）
実施例３においては、薄膜層５ｃを第２の発光層５ｂのホスト材料に対してＮＰＢを２０体積％混合することによって得られた膜により形成した点を除いて、実施例１と同じ構成を有する有機ＥＬ素子を作製した。 (Example 3)
The third embodiment has the same configuration as that of the first embodiment except that the thin film layer 5c is formed of a film obtained by mixing 20% by volume of NPB with the host material of the second light emitting layer 5b. The organic EL element which has was produced.

その結果、発光効率は１３．６１ｃｄ／Ａとなり、ＣＩＥ色度座標（ｘ，ｙ）は、（０．２９，０．３９）となった。 As a result, the luminous efficiency was 13.61 cd / A, and the CIE chromaticity coordinates (x, y) were (0.29, 0.39).

（比較例）
比較例においては、薄膜層５ｃを設けなかった点を除いて、実施例１と同じ構成を有する有機ＥＬ素子を作製した。 (Comparative example)
In the comparative example, an organic EL element having the same configuration as that of Example 1 was produced except that the thin film layer 5c was not provided.

その結果、発光効率は１１．９７ｃｄ／Ａとなり、ＣＩＥ色度座標（ｘ，ｙ）は、（０．２７，０．３８）となった。 As a result, the luminous efficiency was 11.97 cd / A, and the CIE chromaticity coordinates (x, y) were (0.27, 0.38).

（評価）
上記の実施例１〜３で作製した有機ＥＬ素子１００の発光効率は、比較例で作製した有機ＥＬ素子の発光効率よりも１０〜２０％高くなった。それにより、消費電力を低減することができた。 (Evaluation)
The light emission efficiency of the organic EL element 100 produced in Examples 1 to 3 was 10 to 20% higher than the light emission efficiency of the organic EL element produced in the comparative example. Thereby, power consumption was able to be reduced.

また、各有機ＥＬ素子における発光色は、ＣＩＥ色度座標（ｘ，ｙ）からわかるように、実施例１の有機ＥＬ素子では青寄りの白色、実施例２の有機ＥＬ素子ではオレンジ寄りの白色、実施例３の有機ＥＬ素子ではほぼ白色となった。 In addition, as can be seen from the CIE chromaticity coordinates (x, y), the emission color in each organic EL element is white near blue in the organic EL element of Example 1, and white near orange in the organic EL element of Example 2. In the organic EL device of Example 3, the color became almost white.

これらは、実施例１の有機ＥＬ素子では青色発光層である第２の発光層５ｂで多くの再結合が起こり、実施例２の有機ＥＬ素子ではオレンジ色発光層である第１の発光層５ａで多くの再結合が起こり、実施例３の有機ＥＬ素子では、第１の発光層５ａおよび第２の発光層５ｂの両発光層での再結合の割合が調整された結果、発光強度のバランスが適切になったためであると考えられる。 In the organic EL element of Example 1, many recombination occurs in the second light emitting layer 5b which is a blue light emitting layer, and in the organic EL element of Example 2, the first light emitting layer 5a which is an orange light emitting layer. In the organic EL device of Example 3, as a result of adjusting the recombination ratio in both the light emitting layers of the first light emitting layer 5a and the second light emitting layer 5b, the balance of light emission intensity was achieved. This is thought to be due to the fact that

本発明に係る有機エレクトロルミネッセンス素子は、各光源または表示装置等に利用することができる。 The organic electroluminescence element according to the present invention can be used for each light source or display device.

第１の実施の形態に係る有機ＥＬ装置を示す模式的な断面図である。1 is a schematic cross-sectional view showing an organic EL device according to a first embodiment. 図１の有機ＥＬ装置の構造を詳細に示した断面図である。It is sectional drawing which showed the structure of the organic electroluminescent apparatus of FIG. 1 in detail. 本実施の形態に係る有機ＥＬ素子における第１の発光層、薄膜層および第２の発光層の最低空分子軌道および最高被占有分子軌道のエネルギーレベルならびに電子およびホールの移動過程の一例を示す模式図である。Schematic showing an example of the energy level of the lowest unoccupied molecular orbital and the highest occupied molecular orbital of the first light emitting layer, the thin film layer, and the second light emitting layer in the organic EL device according to the present embodiment, and an electron and hole transfer process FIG. 他の実施の形態に係る有機ＥＬ装置を示す詳細断面図である。It is a detailed sectional view showing an organic EL device according to another embodiment. 本実施の形態に係る有機ＥＬ素子における第１の発光層、薄膜層および第２の発光層の最低空分子軌道および最高被占有分子軌道のエネルギーレベルならびに電子およびホールの移動過程の一例を示す模式図である。Schematic showing an example of the energy level of the lowest unoccupied molecular orbital and the highest occupied molecular orbital of the first light emitting layer, the thin film layer, and the second light emitting layer in the organic EL device according to the present embodiment, and an electron and hole transfer process FIG. 本実施の形態に係る有機ＥＬ素子における第１の発光層、薄膜層および第２の発光層の最低空分子軌道および最高被占有分子軌道のエネルギーレベルならびに電子およびホールの移動過程の一例を示す模式図である。Schematic showing an example of the energy level of the lowest unoccupied molecular orbital and the highest occupied molecular orbital of the first light emitting layer, the thin film layer, and the second light emitting layer in the organic EL device according to the present embodiment, and an electron and hole transfer process FIG.

Explanation of symbols

１基板
２ホール注入電極
３ホール注入層
４ホール輸送層
５ａ第１の発光層
５ｂ第２の発光層
５ｃ薄膜層
６電子輸送層
７電子注入電極
１００有機エレクトロルミネッセンス素子
ＣＦＲ赤色カラーフィルタ層
ＣＦＧ緑色カラーフィルタ層
ＣＦＢ青色カラーフィルタ層 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Substrate 2 Hole injection electrode 3 Hole injection layer 4 Hole transport layer 5a 1st light emitting layer 5b 2nd light emitting layer 5c Thin film layer 6 Electron transport layer 7 Electron injection electrode 100 Organic electroluminescent element CFR Red color filter layer CFG Green color Filter layer CFB Blue color filter layer

Claims

A first light-emitting layer and a second light-emitting layer are sequentially provided between the first electrode and the second electrode,
Further comprising a thin film layer between the first light emitting layer and the second light emitting layer,
The first light-emitting layer includes a first host material and a first light-emitting dopant that generates light of a first wavelength;
The second light emitting layer includes a second host material and a second light emitting dopant that generates light having a second wavelength shorter than the first wavelength;
The organic electroluminescence device, wherein the energy level of the lowest unoccupied molecular orbital of the thin film layer is higher than the energy level of the lowest unoccupied molecular orbital of the second light emitting dopant of the second light emitting layer.

The organic electroluminescence device according to claim 1, wherein the thin film layer is made of the same derivative material as the first host material of the first light emitting layer.

2. The organic electroluminescence device according to claim 1, wherein the thin film layer is made of the same derivative material as the second host material of the second light emitting layer.

The thin film layer is made of a mixture of the same derivative material as the first host material of the first light emitting layer and the same derivative material as the second host material of the second light emitting layer. Item 2. The organic electroluminescence device according to Item 1.

The second light emitting layer further includes an auxiliary dopant made of a hole transporting material,
The energy level of the lowest unoccupied molecular orbital of the thin film layer is the same as or higher than the energy level of the lowest unoccupied molecular orbital of the auxiliary dopant of the second light emitting layer. An organic electroluminescence device according to any one of the above.

The first host material includes a triarylamine derivative having a molecular structure represented by the formula (1), and Ar5 to Ar7 in the formula (1) are the same or different and are aromatic substituents, The organic electroluminescent element according to any one of claims 1 to 5.

The triarylamine derivative includes a benzidine derivative having a molecular structure represented by formula (2), wherein Ar8 to Ar11 in formula (2) are the same or different and are aromatic substituents. 6. The organic electroluminescence device according to 6.

8. The organic electro of claim 7, wherein the benzidine derivative includes N, N′-di (1-naphthyl) -N, N′-diphenyl-benzidine having a molecular structure represented by formula (3). Luminescence element.

A substrate,
One or more organic electroluminescent elements according to any one of claims 1 to 8, formed on the substrate;
An organic electroluminescence device comprising: a color conversion member formed above or below the organic electroluminescence element.