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JP2012059419A - Light-emitting element, display device and electronic device - Google Patents

Light-emitting element, display device and electronic device Download PDF

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Publication number
JP2012059419A
JP2012059419A JP2010199312A JP2010199312A JP2012059419A JP 2012059419 A JP2012059419 A JP 2012059419A JP 2010199312 A JP2010199312 A JP 2010199312A JP 2010199312 A JP2010199312 A JP 2010199312A JP 2012059419 A JP2012059419 A JP 2012059419A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
light emitting
layer
emitting layer
light
cathode
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2010199312A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hidetoshi Yamamoto
英利 山本
Tetsuji Fujita
徹司 藤田
Yukiya Shiratori
幸也 白鳥
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Seiko Epson Corp
Original Assignee
Seiko Epson Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Seiko Epson Corp filed Critical Seiko Epson Corp
Priority to JP2010199312A priority Critical patent/JP2012059419A/en
Publication of JP2012059419A publication Critical patent/JP2012059419A/en
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a light-emitting element arranged to prevent the change in the balance of light emission by more than one light-emitting layer and have an elongated life, and to provide a highly reliable display device and an electronic device, both having such light-emitting element.SOLUTION: The light-emitting element 1 of the invention has: an anode 3; a cathode 13; a red light-emitting layer (first light-emitting layer) 6 provided between the anode 3 and cathode 13 and caused to emit light by forcing current to run between the anode 3 and cathode 13; a blue light-emitting layer (second light-emitting layer) 8 provided between the cathode 13 and red light-emitting layer 6 and caused to emit light by forcing current to run between the anode 3 and cathode 13; and an intermediate layer 7 provided between the red and blue light-emitting layers 6 and 8 in contact therewith, and made of an insulative inorganic material.

Description

本発明は、発光素子、表示装置および電子機器に関するものである。   The present invention relates to a light emitting element, a display device, and an electronic device.

有機エレクトロルミネッセンス素子(いわゆる有機EL素子)は、陽極と陰極との間に少なくとも1層の発光性有機層を介挿した構造を有する発光素子である。このような発光素子では、陰極と陽極との間に電界を印加することにより、発光層に陰極側から電子が注入されるとともに陽極側から正孔が注入され、発光層中で電子と正孔が再結合することにより励起子が生成し、この励起子が基底状態に戻る際に、そのエネルギー分が光として放出される。   An organic electroluminescence element (so-called organic EL element) is a light emitting element having a structure in which at least one light emitting organic layer is interposed between an anode and a cathode. In such a light emitting device, by applying an electric field between the cathode and the anode, electrons are injected into the light emitting layer from the cathode side and holes are injected from the anode side, and electrons and holes are injected into the light emitting layer. Recombination generates excitons, and when the excitons return to the ground state, the energy is emitted as light.

このような発光素子としては、複数の発光層と、その発光層同士の間に設けられた中間層とを有するものが知られている(例えば、特許文献1参照)。このような発光素子では、発光層間でのキャリア(電子および正孔)の移動を中間層で制限することにより、各発光層での正孔と電子との再結合の量を調整し、その結果、各発光層の発光バランスを調整することができる。
しかしながら、従来の発光素子では、中間層が一般的な正孔輸送材料や電子輸送材料等の有機化合物で構成されているため、キャリアに対する中間層の耐性が十分でなく、発光バランスが変化してしまうという問題があった。すなわち、従来の発光素子は、複数の発光層の発光バランスを長期に亘り所定状態に維持することができなかった。
As such a light emitting element, one having a plurality of light emitting layers and an intermediate layer provided between the light emitting layers is known (for example, see Patent Document 1). In such a light-emitting element, the amount of recombination of holes and electrons in each light-emitting layer is adjusted by limiting the movement of carriers (electrons and holes) between the light-emitting layers in the intermediate layer, and as a result The light emission balance of each light emitting layer can be adjusted.
However, in the conventional light emitting device, since the intermediate layer is composed of an organic compound such as a general hole transport material or electron transport material, the intermediate layer is not sufficiently resistant to carriers, and the light emission balance is changed. There was a problem that. That is, the conventional light emitting device cannot maintain the light emission balance of the plurality of light emitting layers in a predetermined state over a long period of time.

特開2005−100921号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2005-10091

本発明の目的は、複数の発光層の発光バランスの変化を防止するとともに、長寿命化を図ることができる発光素子、この発光素子を備えた信頼性の高い表示装置および電子機器を提供することにある。   An object of the present invention is to provide a light-emitting element capable of preventing a change in the light emission balance of a plurality of light-emitting layers and extending the lifetime, and a highly reliable display device and electronic apparatus including the light-emitting element. It is in.

このような目的は、下記の本発明により達成される。
本発明の発光素子は、陽極と、
陰極と、
前記陽極と前記陰極との間に設けられ、前記陽極と前記陰極との間に通電することにより発光する第1の発光層と、
前記陰極と前記第1の発光層との間に設けられ、前記陽極と前記陰極との間に通電することにより発光する第2の発光層と、
前記第1の発光層と前記第2の発光層との間にこれらに接して設けられ、絶縁性を有する無機材料で構成された中間層とを有することを特徴とする。
これにより、複数の発光層の発光バランスの変化を防止するとともに、長寿命化を図ることができる。
Such an object is achieved by the present invention described below.
The light emitting device of the present invention comprises an anode,
A cathode,
A first light emitting layer that is provided between the anode and the cathode, and emits light when energized between the anode and the cathode;
A second light emitting layer that is provided between the cathode and the first light emitting layer and emits light when energized between the anode and the cathode;
An intermediate layer is provided between the first light emitting layer and the second light emitting layer so as to be in contact with the first light emitting layer and made of an insulating inorganic material.
Thereby, it is possible to prevent a change in the light emission balance of the plurality of light emitting layers and to extend the life.

本発明の発光素子では、前記無機材料は、金属酸化物、金属窒化物および金属フッ化物のうちの1種または2種以上を組み合わせたものであることが好ましい。
このような無機材料は、絶縁性に優れる。そのため、第1の発光層と第2の発光層との間のキャリアの移動を効果的に制限することができる。
本発明の発光素子では、前記無機材料は、アルカリ金属酸化物、アルカリ金属窒化物、アルカリ金属フッ化物、アルカリ土類金属酸化物、アルカリ土類金属窒化物およびアルカリ土類金属フッ化物のうちの1種または2種以上を組み合わせたものであることが好ましい。
このような無機材料は、絶縁性および電子注入性に優れる。そのため、このような無機材料で構成された中間層は、第2の発光層から第1の発光層に電子を効率よく注入しながら正孔の移動を効果的に制限することができる。その結果、長寿命化を図ると同時に発光素子の発光効率を向上させることができる。
In the light emitting device of the present invention, the inorganic material is preferably one or a combination of two or more of metal oxides, metal nitrides, and metal fluorides.
Such an inorganic material is excellent in insulation. Therefore, carrier movement between the first light-emitting layer and the second light-emitting layer can be effectively limited.
In the light emitting device of the present invention, the inorganic material is an alkali metal oxide, an alkali metal nitride, an alkali metal fluoride, an alkaline earth metal oxide, an alkaline earth metal nitride, or an alkaline earth metal fluoride. It is preferable to use one or a combination of two or more.
Such an inorganic material is excellent in insulation and electron injection. Therefore, the intermediate layer made of such an inorganic material can effectively limit the movement of holes while efficiently injecting electrons from the second light emitting layer to the first light emitting layer. As a result, the lifetime can be increased and the light emission efficiency of the light emitting element can be improved.

本発明の発光素子では、前記無機材料は、金属フッ化物であることが好ましい。
このような無機材料は、絶縁性および電子注入性に優れる。そのため、このような無機材料で構成された中間層は、第2の発光層から第1の発光層に電子を効率よく注入しながら正孔の移動を効果的に制限することができる。その結果、長寿命化を図ると同時に発光素子の発光効率を向上させることができる。
本発明の発光素子では、前記中間層の平均厚さは、1nm以上5nm以下であることが好ましい。
これにより、第1の発光層と第2の発光層との間のキャリアの流れを適度に制限することができる。
In the light emitting device of the present invention, the inorganic material is preferably a metal fluoride.
Such an inorganic material is excellent in insulation and electron injection. Therefore, the intermediate layer made of such an inorganic material can effectively limit the movement of holes while efficiently injecting electrons from the second light emitting layer to the first light emitting layer. As a result, the lifetime can be increased and the light emission efficiency of the light emitting element can be improved.
In the light emitting device of the present invention, the average thickness of the intermediate layer is preferably 1 nm or more and 5 nm or less.
Thereby, the flow of carriers between the first light emitting layer and the second light emitting layer can be appropriately limited.

本発明の発光素子は、陽極と、
陰極と、
前記陽極と前記陰極との間に設けられ、前記陽極と前記陰極との間に通電することにより発光する第1の発光層と、
前記陰極と前記第1の発光層との間に設けられ、前記陽極と前記陰極との間に通電することにより発光する第2の発光層と、
前記陰極と前記第2の発光層との間に設けられ、前記陽極と前記陰極との間に通電することにより発光する第3の発光層と、
前記第1の発光層と前記第2の発光層との間にこれらに接して設けられ、絶縁性を有する無機材料で構成された第1の中間層と、
前記第2の発光層と前記第3の発光層との間にこれらに接して設けられ、絶縁性を有する無機材料で構成された第2の中間層とを有することを特徴とする。
これにより、複数の発光層の発光バランスの変化を防止するとともに、長寿命化を図ることができる。また、3層の発光層をバランスよく発光させることができるので、発光効率も優れる。
The light emitting device of the present invention comprises an anode,
A cathode,
A first light emitting layer that is provided between the anode and the cathode, and emits light when energized between the anode and the cathode;
A second light emitting layer that is provided between the cathode and the first light emitting layer and emits light when energized between the anode and the cathode;
A third light emitting layer that is provided between the cathode and the second light emitting layer and emits light when energized between the anode and the cathode;
A first intermediate layer formed of an insulating inorganic material provided between and in contact with the first light emitting layer and the second light emitting layer;
It has a 2nd intermediate | middle layer comprised by the inorganic material which has the insulating property provided between the said 2nd light emitting layer and the said 3rd light emitting layer, and is characterized by the above-mentioned.
Thereby, it is possible to prevent a change in the light emission balance of the plurality of light emitting layers and to extend the life. Further, since the three light emitting layers can emit light in a balanced manner, the light emission efficiency is also excellent.

本発明の表示装置は、本発明の発光素子を備えることを特徴とする。
これにより、長期に亘り高品位の画像を表示し、信頼性に優れる表示装置を提供することができる。
本発明の電子機器は、本発明の表示装置を備えることを特徴とする。
これにより、長期に亘り高品位の画像を表示し、信頼性に優れる電子機器を提供することができる。
The display device of the present invention includes the light emitting element of the present invention.
Thereby, a high-quality image can be displayed over a long period of time, and a display device with excellent reliability can be provided.
An electronic apparatus according to the present invention includes the display device according to the present invention.
Accordingly, a high-quality image can be displayed over a long period of time, and an electronic device having excellent reliability can be provided.

本発明の実施形態に係る発光素子の縦断面を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the longitudinal cross-section of the light emitting element which concerns on embodiment of this invention. 本発明の表示装置を適用したディスプレイ装置の実施形態を示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows embodiment of the display apparatus to which the display apparatus of this invention is applied. 本発明の電子機器を適用したモバイル型(またはノート型)のパーソナルコンピュータの構成を示す斜視図である。1 is a perspective view showing a configuration of a mobile (or notebook) personal computer to which an electronic apparatus of the present invention is applied. 本発明の電子機器を適用した携帯電話機(PHSも含む)の構成を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the structure of the mobile telephone (PHS is also included) to which the electronic device of this invention is applied. 本発明の電子機器を適用したディジタルスチルカメラの構成を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the structure of the digital still camera to which the electronic device of this invention is applied.

以下、本発明の発光素子、表示装置および電子機器を添付図面に示す好適な実施形態について説明する。
図1は、本発明の実施形態に係る発光素子の縦断面を模式的に示す図である。なお、以下では、説明の便宜上、図1中の上側を「上」、下側を「下」として説明を行う。
図1に示す発光素子(エレクトロルミネッセンス素子)1は、R(赤色)、G(緑色)、B(青色)を発光させて、白色発光するものである。
DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of a light-emitting element, a display device, and an electronic device according to the invention will be described with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 is a diagram schematically showing a longitudinal section of a light emitting device according to an embodiment of the present invention. In the following description, for convenience of explanation, the upper side in FIG. 1 will be described as “upper” and the lower side as “lower”.
A light-emitting element (electroluminescence element) 1 shown in FIG. 1 emits white light by emitting R (red), G (green), and B (blue).

このような発光素子1は、陽極3と正孔注入層4と正孔輸送層5と赤色発光層(第1の発光層)6と中間層7(第1の中間層)と青色発光層(第2の発光層)8と中間層9(第2の中間層)と緑色発光層(第3の発光層)10と電子輸送層11と電子注入層12と陰極13とがこの順に積層されてなるものである。
言い換えすれば、発光素子1は、正孔注入層4と正孔輸送層5と赤色発光層6と中間層7と青色発光層8と中間層9と緑色発光層10と電子輸送層11と電子注入層12とがこの順に積層で積層された積層体14が2つの電極間(陽極3と陰極13との間)に介挿されて構成されている。
Such a light emitting device 1 includes an anode 3, a hole injection layer 4, a hole transport layer 5, a red light emitting layer (first light emitting layer) 6, an intermediate layer 7 (first intermediate layer), and a blue light emitting layer ( (Second light emitting layer) 8, intermediate layer 9 (second intermediate layer), green light emitting layer (third light emitting layer) 10, electron transport layer 11, electron injection layer 12, and cathode 13 are laminated in this order. It will be.
In other words, the light-emitting element 1 includes the hole injection layer 4, the hole transport layer 5, the red light-emitting layer 6, the intermediate layer 7, the blue light-emitting layer 8, the intermediate layer 9, the green light-emitting layer 10, the electron transport layer 11, and the electrons. A laminated body 14 in which the injection layer 12 is laminated in this order is interposed between two electrodes (between the anode 3 and the cathode 13).

そして、発光素子1は、その全体が基板2上に設けられるとともに、封止部材15で封止されている。
このような発光素子1にあっては、赤色発光層6、青色発光層8、および緑色発光層10の各発光層に対し、陰極13側から電子が供給(注入)されるとともに、陽極3側から正孔が供給(注入)される。そして、各発光層では、正孔と電子とが再結合し、この再結合に際して放出されたエネルギーによりエキシトン(励起子)が生成し、エキシトンが基底状態に戻る際にエネルギー(蛍光やりん光)を放出(発光)する。これにより、発光素子1は、白色発光する。
The entire light emitting element 1 is provided on the substrate 2 and sealed with a sealing member 15.
In such a light emitting device 1, electrons are supplied (injected) from the cathode 13 side to the light emitting layers of the red light emitting layer 6, the blue light emitting layer 8, and the green light emitting layer 10, and the anode 3 side. Holes are supplied (injected). In each light emitting layer, holes and electrons recombine, and excitons (excitons) are generated by the energy released during the recombination, and energy (fluorescence or phosphorescence) is generated when the excitons return to the ground state. Is emitted (emitted). Thereby, the light emitting element 1 emits white light.

基板2は、陽極3を支持するものである。本実施形態の発光素子1は、基板2側から光を取り出す構成(ボトムエミッション型)であるため、基板2および陽極3は、それぞれ、実質的に透明(無色透明、着色透明または半透明)とされている。
基板2の構成材料としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリプロピレン、シクロオレフィンポリマー、ポリアミド、ポリエーテルサルフォン、ポリメチルメタクリレート、ポリカーボネート、ポリアリレートのような樹脂材料や、石英ガラス、ソーダガラスのようなガラス材料等が挙げられ、これらのうちの1種または2種以上を組み合わせて用いることができる。
The substrate 2 supports the anode 3. Since the light-emitting element 1 of the present embodiment is configured to extract light from the substrate 2 side (bottom emission type), the substrate 2 and the anode 3 are substantially transparent (colorless transparent, colored transparent, or translucent), respectively. Has been.
Examples of the constituent material of the substrate 2 include resin materials such as polyethylene terephthalate, polyethylene naphthalate, polypropylene, cycloolefin polymer, polyamide, polyethersulfone, polymethyl methacrylate, polycarbonate, and polyarylate, quartz glass, and soda glass. Such glass materials can be used, and one or more of these can be used in combination.

このような基板2の平均厚さは、特に限定されないが、0.1〜30mm程度であるのが好ましく、0.1〜10mm程度であるのがより好ましい。
なお、発光素子1が基板2と反対側から光を取り出す構成(トップエミッション型)の場合、基板2には、透明基板および不透明基板のいずれも用いることができる。
不透明基板としては、例えば、アルミナのようなセラミックス材料で構成された基板、ステンレス鋼のような金属基板の表面に酸化膜(絶縁膜)を形成したもの、樹脂材料で構成された基板等が挙げられる。
Although the average thickness of such a board | substrate 2 is not specifically limited, It is preferable that it is about 0.1-30 mm, and it is more preferable that it is about 0.1-10 mm.
In the case where the light emitting element 1 is configured to extract light from the side opposite to the substrate 2 (top emission type), the substrate 2 can be either a transparent substrate or an opaque substrate.
Examples of the opaque substrate include a substrate made of a ceramic material such as alumina, an oxide film (insulating film) formed on the surface of a metal substrate such as stainless steel, and a substrate made of a resin material. It is done.

以下、発光素子1を構成する各部を順次説明する。
(陽極)
陽極3は、後述する正孔注入層4を介して正孔輸送層5に正孔を注入する電極である。この陽極3の構成材料としては、仕事関数が大きく、導電性に優れる材料を用いるのが好ましい。
Hereinafter, each part which comprises the light emitting element 1 is demonstrated sequentially.
(anode)
The anode 3 is an electrode that injects holes into the hole transport layer 5 through a hole injection layer 4 described later. As a constituent material of the anode 3, it is preferable to use a material having a large work function and excellent conductivity.

陽極3の構成材料としては、例えば、ITO(Indium Tin Oxide)、IZO(Indium Zinc Oxide)、In、SnO、Sb含有SnO、Al含有ZnO等の酸化物、Au、Pt、Ag、Cuまたはこれらを含む合金等が挙げられ、これらのうちの1種または2種以上を組み合わせて用いることができる。
このような陽極3の平均厚さは、特に限定されないが、10〜200nm程度であるのが好ましく、50〜150nm程度であるのがより好ましい。
Examples of the constituent material of the anode 3 include oxides such as ITO (Indium Tin Oxide), IZO (Indium Zinc Oxide), In 3 O 3 , SnO 2 , Sb-containing SnO 2 , and Al-containing ZnO, Au, Pt, and Ag. Cu, alloys containing these, and the like can be used, and one or more of these can be used in combination.
The average thickness of the anode 3 is not particularly limited, but is preferably about 10 to 200 nm, and more preferably about 50 to 150 nm.

(陰極)
一方、陰極13は、後述する電子注入層12を介して電子輸送層11に電子を注入する電極である。この陰極13の構成材料としては、仕事関数の小さい材料を用いるのが好ましい。
陰極13の構成材料としては、例えば、Li、Mg、Ca、Sr、La、Ce、Er、Eu、Sc、Y、Yb、Ag、Cu、Al、Cs、Rbまたはこれらを含む合金等が挙げられ、これらのうちの1種または2種以上を組み合わせて(例えば、複数層の積層体等)用いることができる。
(cathode)
On the other hand, the cathode 13 is an electrode that injects electrons into the electron transport layer 11 via an electron injection layer 12 described later. As a constituent material of the cathode 13, a material having a small work function is preferably used.
Examples of the constituent material of the cathode 13 include Li, Mg, Ca, Sr, La, Ce, Er, Eu, Sc, Y, Yb, Ag, Cu, Al, Cs, Rb, and alloys containing these. These can be used alone or in combination of two or more thereof (for example, a multi-layer laminate).

特に、陰極13の構成材料として合金を用いる場合には、Ag、Al、Cu等の安定な金属元素を含む合金、具体的には、MgAg、AlLi、CuLi等の合金を用いるのが好ましい。かかる合金を陰極13の構成材料として用いることにより、陰極13の電子注入効率および安定性の向上を図ることができる。
このような陰極13の平均厚さは、特に限定されないが、100〜10000nm程度であるのが好ましく、200〜500nm程度であるのがより好ましい。
なお、本実施形態の発光素子1は、ボトムエミッション型であるため、陰極13に、光透過性は、特に要求されない。
In particular, when an alloy is used as the constituent material of the cathode 13, it is preferable to use an alloy containing a stable metal element such as Ag, Al, or Cu, specifically, an alloy such as MgAg, AlLi, or CuLi. By using such an alloy as the constituent material of the cathode 13, the electron injection efficiency and stability of the cathode 13 can be improved.
Although the average thickness of such a cathode 13 is not specifically limited, It is preferable that it is about 100-10000 nm, and it is more preferable that it is about 200-500 nm.
In addition, since the light emitting element 1 of this embodiment is a bottom emission type, the light transmittance of the cathode 13 is not particularly required.

(正孔注入層)
正孔注入層4は、陽極3からの正孔注入効率を向上させる機能を有するものである。
この正孔注入層4の構成材料(正孔注入材料)としては、特に限定されないが、例えば、銅フタロシアニンや、4,4’,4’’−トリス(N,N−フェニル−3−メチルフェニルアミノ)トリフェニルアミン(m−MTDATA)、下記式(1)で表わされるN,N’−ビス−(4−ジフェニルアミノ−フェニル)−N, N’−ジフェニル−ビフェニル−4−4’−ジアミン等が挙げられる。
(Hole injection layer)
The hole injection layer 4 has a function of improving the hole injection efficiency from the anode 3.
The constituent material (hole injection material) of the hole injection layer 4 is not particularly limited. For example, copper phthalocyanine or 4,4 ′, 4 ″ -tris (N, N-phenyl-3-methylphenyl) Amino) triphenylamine (m-MTDATA), N, N′-bis- (4-diphenylamino-phenyl) -N, N′-diphenyl-biphenyl-4-4′-diamine represented by the following formula (1) Etc.

Figure 2012059419
Figure 2012059419

このような正孔注入層4の平均厚さは、特に限定されないが、5〜150nm程度であるのが好ましく、10〜100nm程度であるのがより好ましい。
なお、この正孔注入層4は、省略することができる。
The average thickness of the hole injection layer 4 is not particularly limited, but is preferably about 5 to 150 nm, and more preferably about 10 to 100 nm.
The hole injection layer 4 can be omitted.

(正孔輸送層)
正孔輸送層5は、陽極3から正孔注入層4を介して注入された正孔を赤色発光層6まで輸送する機能を有するものである。
この正孔輸送層5の構成材料には、各種p型の高分子材料や、各種p型の低分子材料を単独または組み合わせて用いることができ、例えば、下記式(2)で表わされるN,N’−ジ(1−ナフチル)−N,N’−ジフェニル−1,1’−ジフェニル−4,4’−ジアミン(NPD)、N,N’−ジフェニル−N,N’−ビス(3−メチルフェニル)−1,1’−ジフェニル−4,4’−ジアミン(TPD)等のテトラアリールベンジジン誘導体、テトラアリールジアミノフルオレン化合物またはその誘導体(アミン系化合物)等が挙げられ、これらのうちの1種または2種以上を組み合わせて用いることができる。
(Hole transport layer)
The hole transport layer 5 has a function of transporting holes injected from the anode 3 through the hole injection layer 4 to the red light emitting layer 6.
As the constituent material of the hole transport layer 5, various p-type high molecular materials and various p-type low molecular materials can be used alone or in combination. For example, N, represented by the following formula (2) N′-di (1-naphthyl) -N, N′-diphenyl-1,1′-diphenyl-4,4′-diamine (NPD), N, N′-diphenyl-N, N′-bis (3- And tetraarylbenzidine derivatives such as methylphenyl) -1,1′-diphenyl-4,4′-diamine (TPD), tetraaryldiaminofluorene compounds or derivatives thereof (amine compounds), etc. Species or a combination of two or more can be used.

Figure 2012059419
Figure 2012059419

このような正孔輸送層5の平均厚さは、特に限定されないが、10〜150nm程度であるのが好ましく、10〜100nm程度であるのがより好ましい。
なお、この正孔輸送層5は、省略することができる。
The average thickness of the hole transport layer 5 is not particularly limited, but is preferably about 10 to 150 nm, and more preferably about 10 to 100 nm.
The hole transport layer 5 can be omitted.

(赤色発光層)
赤色発光層(第1の発光層)6は、赤色(第1の色)に発光する赤色発光材料(第1の発光材料)を含んで構成されている。
このような赤色発光材料としては、特に限定されず、各種赤色蛍光材料、赤色燐光材料を1種または2種以上組み合わせて用いることができる。
(Red light emitting layer)
The red light emitting layer (first light emitting layer) 6 includes a red light emitting material (first light emitting material) that emits red light (first color).
Such a red light emitting material is not particularly limited, and various red fluorescent materials and red phosphorescent materials can be used singly or in combination.

赤色蛍光材料としては、赤色の蛍光を発するものであれば特に限定されず、例えば、下記式(3)で表わされるテトラアリールジインデノペリレン誘導体等のペリレン誘導体、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)、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)−4H−ピラン(DCM)等を挙げられる。   The red fluorescent material is not particularly limited as long as it emits red fluorescence. For example, perylene derivatives such as tetraaryldiindenoperylene derivatives represented by the following formula (3), europium complexes, benzopyran derivatives, rhodamine derivatives , Benzothioxanthene derivative, 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), 4- (dicyanomethylene) -2-methyl-6- (p-dimethylamino) Styryl) -4H-pyran (DCM) and the like.

Figure 2012059419
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赤色燐光材料としては、赤色の燐光を発するものであれば特に限定されず、例えば、イリジウム、ルテニウム、白金、オスミウム、レニウム、パラジウム等の金属錯体が挙げられ、これら金属錯体の配位子の内の少なくとも1つがフェニルピリジン骨格、ビピリジル骨格、ポルフィリン骨格等を持つものも挙げられる。より具体的には、トリス(1−フェニルイソキノリン)イリジウム、ビス[2−(2’−ベンゾ[4,5−α]チエニル)ピリジネート−N,C’]イリジウム(アセチルアセトネート)(btp2Ir(acac))、2,3,7,8,12,13,17,18−オクタエチル−12H,23H−ポルフィリン−白金(II)、ビス[2−(2’−ベンゾ[4,5−α]チエニル)ピリジネート−N,C’]イリジウム、ビス(2−フェニルピリジン)イリジウム(アセチルアセトネート)が挙げられる。 The red phosphorescent material is not particularly limited as long as it emits red phosphorescence, and examples thereof include metal complexes such as iridium, ruthenium, platinum, osmium, rhenium, and palladium. Among the ligands of these metal complexes, And those having at least one of phenylpyridine skeleton, bipyridyl skeleton, porphyrin skeleton and the like. More specifically, tris (1-phenylisoquinoline) iridium, bis [2- (2′-benzo [4,5-α] thienyl) pyridinate-N, C 3 ′] iridium (acetylacetonate) (btp2Ir ( acac)), 2,3,7,8,12,13,17,18-octaethyl-12H, 23H-porphyrin-platinum (II), bis [2- (2′-benzo [4,5-α] thienyl ) Pyridinate-N, C 3 '] iridium, bis (2-phenylpyridine) iridium (acetylacetonate).

また、赤色発光層6の構成材料としては、前述したような赤色発光材料に加えて、この赤色発光材料がゲスト材料として添加されるホスト材料(第1のホスト材料)を用いてもよい。このホスト材料は、正孔と電子とを再結合して励起子を生成するとともに、その励起子のエネルギーを赤色発光材料に移動(フェルスター移動またはデクスター移動)させて、赤色発光材料を励起する機能を有する。このようなホスト材料は、例えば、ゲスト材料である赤色発光材料をドーパントとしてホスト材料にドープして用いることができる。   Further, as a constituent material of the red light emitting layer 6, in addition to the red light emitting material as described above, a host material (first host material) to which the red light emitting material is added as a guest material may be used. This host material recombines holes and electrons to generate excitons, and excites the red light-emitting material by transferring the exciton energy to the red light-emitting material (Felster movement or Dexter movement). It has a function. Such a host material can be used by, for example, doping a host material with a red light emitting material, which is a guest material, as a dopant.

このような第1のホスト材料としては、用いる赤色発光材料に対して前述したような機能を発揮するものであれば、特に限定されないが、赤色発光材料が赤色蛍光材料を含む場合、例えば、ジスチリルアリーレン誘導体、ナフタセン誘導体、下記式(4)で表わされる化合物、2−t−ブチル−9,10−ジ(2−ナフチル)アントラセン(TBADN)等のアントラセン誘導体、ペリレン誘導体、ジスチリルベンゼン誘導体、ジスチリルアミン誘導体、トリス(8−キノリノラト)アルミニウム錯体(Alq)等のキノリノラト系金属錯体、トリフェニルアミンの4量体等のトリアリールアミン誘導体、オキサジアゾール誘導体、下記式(5)で表わされる化合物等のルブレンおよびその誘導体、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、キノリン誘導体、4,4’−ビス(2,2’−ジフェニルビニル)ビフェニル(DPVBi)等が挙げられ、これらのうち1種を単独でまたは2種以上を組み合わせて用いることもできる。
また、赤色発光材料が赤色燐光材料を含む場合、第1のホスト材料としては、例えば、3−フェニル−4−(1’−ナフチル)−5−フェニルカルバゾール、4,4’−N,N’−ジカルバゾールビフェニル(CBP)等のカルバゾール誘導体等が挙げられ、これらのうち1種を単独でまたは2種以上を組み合わせて用いることもできる。
Such a first host material is not particularly limited as long as it exhibits the above-described function with respect to the red light emitting material to be used. When the red light emitting material includes a red fluorescent material, for example, Styrylarylene derivatives, naphthacene derivatives, compounds represented by the following formula (4), anthracene derivatives such as 2-t-butyl-9,10-di (2-naphthyl) anthracene (TBADN), perylene derivatives, distyrylbenzene derivatives, A distyrylamine derivative, a quinolinolato-based metal complex such as tris (8-quinolinolato) aluminum complex (Alq 3 ), a triarylamine derivative such as a tetramer of triphenylamine, an oxadiazole derivative, and the following formula (5): Rubrene and its derivatives, silole derivatives, dicarbazole derivatives , Oligothiophene derivatives, benzopyran derivatives, triazole derivatives, benzoxazole derivatives, benzothiazole derivatives, quinoline derivatives, 4,4′-bis (2,2′-diphenylvinyl) biphenyl (DPVBi), etc. One species can be used alone, or two or more species can be used in combination.
Further, when the red light emitting material includes a red phosphorescent material, examples of the first host material include 3-phenyl-4- (1′-naphthyl) -5-phenylcarbazole, 4,4′-N, N ′. -Carbazole derivatives, such as dicarbazole biphenyl (CBP), etc. are mentioned, Among these, it can also be used individually by 1 type or in combination of 2 or more types.

Figure 2012059419
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Figure 2012059419
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赤色発光層6がホスト材料を含む場合、赤色発光層6中における赤色発光材料の含有量(ドープ量)は、0.01〜10wt%であるのが好ましく、0.1〜5wt%であるのがより好ましい。赤色発光材料の含有量をこのような範囲内とすることで、発光効率を最適化することができ、後述する青色発光層8や緑色発光層10の発光量とのバランスをとりつつ赤色発光層6を発光させることができる。   When the red light emitting layer 6 contains a host material, the content (dope amount) of the red light emitting material in the red light emitting layer 6 is preferably 0.01 to 10 wt%, and preferably 0.1 to 5 wt%. Is more preferable. By setting the content of the red light emitting material in such a range, the light emission efficiency can be optimized, and the red light emitting layer is balanced with the light emitting amount of the blue light emitting layer 8 and the green light emitting layer 10 described later. 6 can emit light.

(中間層)
この中間層7(第1の中間層)は、前述した赤色発光層6と後述する青色発光層8との層間にこれらに接するように設けられている。そして、中間層7は、青色発光層8から赤色発光層6へ輸送される電子の量を調節する機能を有する。また、中間層7は、赤色発光層6から青色発光層8へ輸送される正孔の量を調節する機能を有する。これらの機能により、赤色発光層6および青色発光層8をそれぞれ効率よく発光させることができる。
(Middle layer)
The intermediate layer 7 (first intermediate layer) is provided between and in contact with the red light emitting layer 6 described above and a blue light emitting layer 8 described later. The intermediate layer 7 has a function of adjusting the amount of electrons transported from the blue light emitting layer 8 to the red light emitting layer 6. The intermediate layer 7 has a function of adjusting the amount of holes transported from the red light emitting layer 6 to the blue light emitting layer 8. With these functions, the red light emitting layer 6 and the blue light emitting layer 8 can each emit light efficiently.

特に、中間層7は、絶縁性を有する無機材料(以下、「絶縁性無機材料」ともいう)で構成されている。
このように、中間層7は、絶縁性を有しているので、青色発光層8との界面(陰極13側の界面)付近に電子を留めるとともに、赤色発光層6との界面(陽極3側の界面))付近に正孔を留めることができる。そのため、中間層7を通過する正孔および電子の量を制御することができる。この結果、発光素子1は、中間層7の両側に設けられた各発光層をバランスよく発光させることができる。
In particular, the intermediate layer 7 is made of an insulating inorganic material (hereinafter also referred to as “insulating inorganic material”).
Thus, since the intermediate layer 7 has insulation properties, it retains electrons in the vicinity of the interface with the blue light emitting layer 8 (interface on the cathode 13 side) and the interface with the red light emitting layer 6 (on the anode 3 side). Holes can be retained near the interface)). Therefore, the amount of holes and electrons that pass through the intermediate layer 7 can be controlled. As a result, the light emitting element 1 can cause each light emitting layer provided on both sides of the intermediate layer 7 to emit light in a balanced manner.

また、中間層7が無機材料で構成されているので、有機化合物で構成される場合と比較して、中間層7の劣化が生じにくく、中間層7の前述したような機能がより長期に亘って維持される。この結果、発光素子1は、長期に亘って各発光層がバランスよく発光することができ、長寿命化が図れる。すなわち、複数の発光層の発光バランスの変化を防止するとともに、長寿命化を図ることができる。
また、中間層7は、前述したように電子および正孔を適度にブロックしつつ、電子および正孔をトンネル効果によって通過させることができるように構成されている。このようなトンネル効果の程度は、中間層7の厚さにより制御することができる。
In addition, since the intermediate layer 7 is made of an inorganic material, the intermediate layer 7 is less likely to deteriorate than the case where the intermediate layer 7 is made of an organic compound. Maintained. As a result, in the light-emitting element 1, each light-emitting layer can emit light in a well-balanced manner over a long period of time, and the life can be extended. That is, it is possible to prevent a change in the light emission balance of the plurality of light emitting layers and to extend the life.
Further, the intermediate layer 7 is configured to allow electrons and holes to pass through the tunnel effect while appropriately blocking electrons and holes as described above. The degree of such a tunnel effect can be controlled by the thickness of the intermediate layer 7.

したがって、中間層7の平均厚さは、電子および正孔がトンネル効果によって通過できる程度であるのが好ましく、具体的には、1nm以上5nm以下であるのが好ましく、1nm以上4nm以下であるのがより好ましく、1nm以上3nm以下であるのがさらに好ましい。これにより、赤色発光層6と青色発光層8との間のキャリア(正孔および電子)の流れを適度に制限することができる。   Therefore, the average thickness of the intermediate layer 7 is preferably such that electrons and holes can pass through the tunnel effect. Specifically, the average thickness is preferably 1 nm or more and 5 nm or less, and preferably 1 nm or more and 4 nm or less. Is more preferably 1 nm or more and 3 nm or less. Thereby, the flow of carriers (holes and electrons) between the red light emitting layer 6 and the blue light emitting layer 8 can be appropriately limited.

これに対し、中間層7の平均厚さが前記下限値未満であると、絶縁性無機材料の種類によっては、中間層7の膜質が不均一となって特性にバラツキが生じたり、キャリアの流れを制限する機能を好適に発揮させることが難しくなったりする場合がある。一方、中間層7の平均厚さが前記上限値を超えると、駆動電圧が上昇する傾向を示す。
このような中間層7を構成する材料としては、絶縁性を有する各種無機材料を用いることができ、例えば、金属(典型金属および遷移金属)または半金属の窒化物、酸化窒化物、カルコゲナイド(酸化物、硫化物、セレン化物、テルル化物)、ハロゲン化物等が挙げられる。
On the other hand, if the average thickness of the intermediate layer 7 is less than the lower limit value, depending on the type of the insulating inorganic material, the film quality of the intermediate layer 7 may become non-uniform, resulting in variations in characteristics or carrier flow. In some cases, it may be difficult to suitably exhibit the function of limiting the above. On the other hand, when the average thickness of the intermediate layer 7 exceeds the upper limit value, the driving voltage tends to increase.
As the material constituting the intermediate layer 7, various insulating inorganic materials can be used. For example, metal (typical metal and transition metal) or metalloid nitride, oxynitride, chalcogenide (oxidation) Products, sulfides, selenides, tellurides), halides, and the like.

窒化物、窒化酸化物としては、Li、Na、Ba、Ca、Sr、Yb、Al、Ga、In、Cd、Mg、Si、Ta、SbおよびZnのうちの少なくとも1つの元素を含む窒化物または酸化窒化物が挙げられる。
カルコゲナイドとしては、例えば、SiO、NaO、KO、RbO、CsO、MgO、CaO、SrO、BeO、BaO、LiO、GeO、Al等の酸化物、NaS、BaS等の硫化物、NaSe、CaSe等のセレン化物等が挙げられる。
The nitride or nitride oxide includes a nitride containing at least one element of Li, Na, Ba, Ca, Sr, Yb, Al, Ga, In, Cd, Mg, Si, Ta, Sb and Zn, or Examples thereof include oxynitrides.
Examples of chalcogenides include oxides such as SiO 2 , Na 2 O, K 2 O, Rb 2 O, Cs 2 O, MgO, CaO, SrO, BeO, BaO, Li 2 O, GeO 2 , and Al 2 O 3 . , Sulfides such as Na 2 S and BaS, and selenides such as Na 2 Se and CaSe.

ハロゲン化物としては、例えば、CaF、BaF、SrF、MgF、BeF、CsF、LiF、NaF、KF、LiCl、KCl、NaCl等が挙げられる。
上述したような絶縁性無機材料の中でも、中間層7に用いる無機材料は、金属酸化物、金属窒化物および金属フッ化物のうちの1種または2種以上を組み合わせたものであるのが好ましい。このような無機材料は、絶縁性に優れる。そのため、赤色発光層6と青色発光層8との間のキャリアの移動を効果的に制限することができる。
Examples of the halide include CaF 2 , BaF 2 , SrF 2 , MgF 2 , BeF 2 , CsF, LiF, NaF, KF, LiCl, KCl, NaCl, and the like.
Among the insulating inorganic materials described above, the inorganic material used for the intermediate layer 7 is preferably a combination of one or more of metal oxides, metal nitrides, and metal fluorides. Such an inorganic material is excellent in insulation. Therefore, the movement of carriers between the red light emitting layer 6 and the blue light emitting layer 8 can be effectively limited.

特に、中間層7に用いる無機材料は、アルカリ金属酸化物、アルカリ金属窒化物、アルカリ金属フッ化物、アルカリ土類金属酸化物、アルカリ土類金属窒化物およびアルカリ土類金属フッ化物のうちの1種または2種以上を組み合わせたものであるのが好ましい。
このような無機材料は、絶縁性および電子注入性に優れる。そのため、このような無機材料で構成された中間層7は、青色発光層8から赤色発光層6に電子を効率よく注入することができる。その結果、発光素子1の発光効率を向上させることができる。
In particular, the inorganic material used for the intermediate layer 7 is one of alkali metal oxide, alkali metal nitride, alkali metal fluoride, alkaline earth metal oxide, alkaline earth metal nitride, and alkaline earth metal fluoride. It is preferable to use seeds or a combination of two or more.
Such an inorganic material is excellent in insulation and electron injection. Therefore, the intermediate layer 7 made of such an inorganic material can efficiently inject electrons from the blue light emitting layer 8 to the red light emitting layer 6. As a result, the light emission efficiency of the light emitting element 1 can be improved.

また、中間層7に用いる無機材料は、金属フッ化物であるのが好ましく、特に、LiFであるのが好ましい。
このような無機材料は、絶縁性および電子注入性に優れる。そのため、このような無機材料で構成された中間層7は、青色発光層8から赤色発光層6に電子を効率よく注入することができる。その結果、発光素子1の発光効率を向上させることができる。
また、中間層7は、前述したような絶縁性無機材料のうち2種以上を組み合わせて用いる場合、2種以上の絶縁性無機材料を混合した混合材料で構成されていてもよいし、異なる絶縁性無機材料で構成された複数の層を積層して構成されていてもよい。
Further, the inorganic material used for the intermediate layer 7 is preferably a metal fluoride, and particularly preferably LiF.
Such an inorganic material is excellent in insulation and electron injection. Therefore, the intermediate layer 7 made of such an inorganic material can efficiently inject electrons from the blue light emitting layer 8 to the red light emitting layer 6. As a result, the light emission efficiency of the light emitting element 1 can be improved.
In addition, when the intermediate layer 7 is used in combination of two or more of the insulating inorganic materials as described above, the intermediate layer 7 may be composed of a mixed material obtained by mixing two or more insulating inorganic materials, or different insulating materials. A plurality of layers made of a conductive inorganic material may be laminated.

(青色発光層)
青色発光層(第2の発光層)8は、青色(第2の色)に発光する青色発光材料(第2の発光材料)を含んで構成されている。
このような青色発光材料としては、特に限定されず、各種青色蛍光材料、青色燐光材料を1種または2種以上組み合わせて用いることができる。
(Blue light emitting layer)
The blue light emitting layer (second light emitting layer) 8 includes a blue light emitting material (second light emitting material) that emits blue light (second color).
Such a blue light emitting material is not particularly limited, and various blue fluorescent materials and blue phosphorescent materials can be used alone or in combination of two or more.

青色蛍光材料としては、青色の蛍光を発するものであれば、特に限定されず、例えば、下記式(6)で表わされるジスチリルジアミン系化合物等のジスチリルアミン誘導体、フルオランテン誘導体、ピレン誘導体、ペリレンおよびペリレン誘導体、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、4,4’−ビス(9−エチル−3−カルバゾビニレン)−1,1’−ビフェニル(BCzVBi)、ポリ[(9.9−ジオクチルフルオレン−2,7−ジイル)−コ−(2,5−ジメトキシベンゼン−1,4−ジイル)]、ポリ[(9,9−ジヘキシルオキシフルオレン−2,7−ジイル)−オルト−コ−(2−メトキシ−5−{2−エトキシヘキシルオキシ}フェニレン−1,4−ジイル)]、ポリ[(9,9−ジオクチルフルオレン−2,7−ジイル)−コ−(エチルニルベンゼン)]等が挙げられ、これらのうち1種を単独でまたは2種以上を組み合わせて用いることもできる。   The blue fluorescent material is not particularly limited as long as it emits blue fluorescence. For example, a distyrylamine derivative such as a distyryldiamine compound represented by the following formula (6), a fluoranthene derivative, a pyrene derivative, perylene And perylene derivatives, anthracene derivatives, benzoxazole derivatives, benzothiazole derivatives, benzimidazole derivatives, chrysene derivatives, phenanthrene derivatives, distyrylbenzene derivatives, tetraphenylbutadiene, 4,4'-bis (9-ethyl-3-carbazovinylene)- 1,1′-biphenyl (BCzVBi), poly [(9.9-dioctylfluorene-2,7-diyl) -co- (2,5-dimethoxybenzene-1,4-diyl)], poly [(9, 9-dihexyloxyfluorene-2,7-diyl -Ortho-co- (2-methoxy-5- {2-ethoxyhexyloxy} phenylene-1,4-diyl)], poly [(9,9-dioctylfluorene-2,7-diyl) -co- (ethyl Nilbenzene)] and the like, and one of these may be used alone or two or more of them may be used in combination.

Figure 2012059419
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青色燐光材料としては、青色の燐光を発するものであれば、特に限定されず、例えば、イリジウム、ルテニウム、白金、オスミウム、レニウム、パラジウム等の金属錯体が挙げられる。より具体的には、ビス[4,6−ジフルオロフェニルピリジネート−N,C’]−ピコリネート−イリジウム、トリス[2−(2,4−ジフルオロフェニル)ピリジネート−N,C’]イリジウム、ビス[2−(3,5−トリフルオロメチル)ピリジネート−N,C’]−ピコリネート−イリジウム、ビス(4,6−ジフルオロフェニルピリジネート−N,C’)イリジウム(アセチルアセトネート)が挙げられる。 The blue phosphorescent material is not particularly limited as long as it emits blue phosphorescence, and examples thereof include metal complexes such as iridium, ruthenium, platinum, osmium, rhenium, and palladium. More specifically, bis [4,6-difluorophenyl pyridinium sulfonate -N, C 2 '] - picolinate - iridium, tris [2- (2,4-difluorophenyl) pyridinate -N, C 2'] iridium , bis [2- (3,5-trifluoromethyl) pyridinate -N, C 2 '] - picolinate - iridium, bis (4,6-difluorophenyl pyridinium sulfonate -N, C 2') iridium (acetylacetonate ).

また、青色発光層8は、ホスト材料を含んでいてもよい。青色発光層8に用いることのできるホスト材料としては、前述した赤色発光層6ホスト材料と同様のホスト材料を用いることができる。
青色発光層8がホスト材料を含む場合、青色発光層8中における青色発光材料の含有量(ドープ量)は、0.01〜20wt%であるのが好ましく、1〜15wt%であるのがより好ましい。青色発光材料の含有量をこのような範囲内とすることで、発光効率を最適化することができ、赤色発光層6や後述する緑色発光層10の発光量とのバランスをとりつつ青色発光層8を発光させることができる。
Further, the blue light emitting layer 8 may contain a host material. As a host material that can be used for the blue light emitting layer 8, a host material similar to the host material for the red light emitting layer 6 described above can be used.
When the blue light emitting layer 8 contains a host material, the content (doping amount) of the blue light emitting material in the blue light emitting layer 8 is preferably 0.01 to 20 wt%, and more preferably 1 to 15 wt%. preferable. By setting the content of the blue light emitting material within such a range, the light emission efficiency can be optimized, and the blue light emitting layer is balanced with the light emitting amount of the red light emitting layer 6 and the green light emitting layer 10 described later. 8 can emit light.

(中間層)
この中間層9(第2の中間層)は、前述した青色発光層8と後述する緑色発光層10との層間にこれらに接するように設けられている。そして、中間層9は、緑色発光層10から青色発光層8へ輸送される電子の量を調節する機能を有する。また、中間層9は、青色発光層8から緑色発光層10へ輸送される正孔の量を調節する機能を有する。これらの機能により、青色発光層8および緑色発光層10をそれぞれ効率よく発光させることができる。
(Middle layer)
The intermediate layer 9 (second intermediate layer) is provided between and in contact with the blue light emitting layer 8 described above and a green light emitting layer 10 described later. The intermediate layer 9 has a function of adjusting the amount of electrons transported from the green light emitting layer 10 to the blue light emitting layer 8. The intermediate layer 9 has a function of adjusting the amount of holes transported from the blue light emitting layer 8 to the green light emitting layer 10. With these functions, the blue light emitting layer 8 and the green light emitting layer 10 can each emit light efficiently.

特に、中間層9は、前述した中間層7と同様、絶縁性を有する無機材料で構成されている。
このように、中間層9は、絶縁性を有しているので、緑色発光層10との界面(陰極13側の界面)付近に電子を留めるとともに、青色発光層8との界面(陽極3側の界面))付近に正孔を留めることができる。そのため、中間層9を通過する正孔および電子の量を制御することができる。この結果、発光素子1は、中間層9の両側に設けられた各発光層をバランスよく発光させることができる。
In particular, the intermediate layer 9 is made of an inorganic material having an insulating property like the intermediate layer 7 described above.
Thus, since the intermediate layer 9 has insulating properties, it retains electrons near the interface with the green light-emitting layer 10 (interface on the cathode 13 side) and the interface with the blue light-emitting layer 8 (on the anode 3 side). Holes can be retained near the interface)). Therefore, the amount of holes and electrons passing through the intermediate layer 9 can be controlled. As a result, the light emitting element 1 can cause each light emitting layer provided on both sides of the intermediate layer 9 to emit light in a balanced manner.

また、中間層9が無機材料で構成されるので、有機化合物で構成される場合と比較して、中間層9の劣化が生じにくく、中間層9の前述したような機能がより長期に亘って維持される。この結果、複数の発光層の発光バランスの変化を防止するとともに、長寿命化を図ることができる。
このような中間層9の構成材料としては、前述した中間層7の構成材料と同様のものを用いることができ、中間層7の構成材料と同じであっても異なっていてもよい。
In addition, since the intermediate layer 9 is made of an inorganic material, the intermediate layer 9 is less likely to be deteriorated compared to the case where the intermediate layer 9 is made of an organic compound, and the above-described function of the intermediate layer 9 is longer. Maintained. As a result, it is possible to prevent a change in the light emission balance of the plurality of light emitting layers and to extend the life.
As the constituent material of the intermediate layer 9, the same constituent material as that of the intermediate layer 7 described above can be used, and may be the same as or different from the constituent material of the intermediate layer 7.

また、中間層9の平均厚さは、前述した中間層7と同様、電子および正孔がトンネル効果によって通過できる程度であるのが好ましく、具体的には、1nm以上5nm以下であるのが好ましく、1nm以上4nm以下であるのがより好ましく、1nm以上3nm以下であるのがさらに好ましい。これにより、青色発光層8と緑色発光層10との間のキャリア(正孔および電子)の流れを適度に制限することができる。   The average thickness of the intermediate layer 9 is preferably such that electrons and holes can pass through the tunnel effect as in the case of the intermediate layer 7 described above, and specifically, preferably 1 nm or more and 5 nm or less. It is more preferably 1 nm or more and 4 nm or less, and further preferably 1 nm or more and 3 nm or less. Thereby, the flow of carriers (holes and electrons) between the blue light emitting layer 8 and the green light emitting layer 10 can be appropriately limited.

なお、中間層9の平均厚さは、前述した中間層7の平均厚さと同じであっても異なっていてもよい。
また、中間層9は、2種以上の絶縁性無機材料を組み合わせて用いる場合、2種以上の絶縁性無機材料を混合した混合材料で構成されていてもよいし、異なる絶縁性無機材料で構成された複数の層を積層して構成されていてもよい。
なお、中間層9は、省略することもできる。
The average thickness of the intermediate layer 9 may be the same as or different from the average thickness of the intermediate layer 7 described above.
Further, when the intermediate layer 9 is used in combination of two or more kinds of insulating inorganic materials, the intermediate layer 9 may be made of a mixed material obtained by mixing two or more kinds of insulating inorganic materials, or may be made of different insulating inorganic materials. The plurality of layers may be laminated.
The intermediate layer 9 can be omitted.

(緑色発光層)
緑色発光層(第3の発光層)10は、緑色(第3の色)に発光する緑色発光材料(第3の発光材料)を含んで構成されている。
このような緑色発光材料としては、特に限定されず、各種緑色蛍光材料、緑色燐光材料を1種または2種以上組み合わせて用いることができる。
(Green light emitting layer)
The green light emitting layer (third light emitting layer) 10 includes a green light emitting material (third light emitting material) that emits green light (third color).
Such a green light emitting material is not particularly limited, and various green fluorescent materials and green phosphorescent materials can be used singly or in combination.

緑色蛍光材料としては、緑色の蛍光を発するものであれば特に限定されず、例えば、クマリン誘導体、下記式(7)で表わされるキナクリドン誘導体等のキナクリドンおよびその誘導体、9,10−ビス[(9−エチル−3−カルバゾール)−ビニレニル]−アントラセン、ポリ(9,9−ジヘキシル−2,7−ビニレンフルオレニレン)、ポリ[(9,9−ジオクチルフルオレン−2,7−ジイル)−コ−(1,4−ジフェニレン−ビニレン−2−メトキシ−5−{2−エチルヘキシルオキシ}ベンゼン)]、ポリ[(9,9−ジオクチル−2,7−ジビニレンフルオレニレン)−オルト−コ−(2−メトキシ−5−(2−エトキシルヘキシルオキシ)−1,4−フェニレン)]等が挙げられ、これらのうち1種を単独でまたは2種以上を組み合わせて用いることもできる。   The green fluorescent material is not particularly limited as long as it emits green fluorescence. For example, a quinacridone such as a coumarin derivative, a quinacridone derivative represented by the following formula (7) and a derivative thereof, 9,10-bis [(9 -Ethyl-3-carbazole) -vinylenyl] -anthracene, poly (9,9-dihexyl-2,7-vinylenefluorenylene), poly [(9,9-dioctylfluorene-2,7-diyl) -co- (1,4-diphenylene-vinylene-2-methoxy-5- {2-ethylhexyloxy} benzene)], poly [(9,9-dioctyl-2,7-divinylenefluorenylene) -ortho-co- ( 2-methoxy-5- (2-ethoxylhexyloxy) -1,4-phenylene)], etc., and one of these may be used alone or two or more may be used. It can also be used in conjunction seen.

Figure 2012059419
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緑色燐光材料としては、緑色の燐光を発するものであれば特に限定されず、例えば、イリジウム、ルテニウム、白金、オスミウム、レニウム、パラジウム等の金属錯体が挙げられる。中でも、これら金属錯体の配位子の内の少なくとも1つが、フェニルピリジン骨格、ビピリジル骨格、ポルフィリン骨格等を持つものが好ましい。より具体的には、ファク−トリス(2−フェニルピリジン)イリジウム(Ir(ppy)3)、ビス(2−フェニルピリジネート−N,C’)イリジウム(アセチルアセトネート)、ファク−トリス[5−フルオロ−2−(5−トリフルオロメチル−2−ピリジン)フェニル−C,N]イリジウムが挙げられる。 The green phosphorescent material is not particularly limited as long as it emits green phosphorescence, and examples thereof include metal complexes such as iridium, ruthenium, platinum, osmium, rhenium, and palladium. Among these, at least one of the ligands of these metal complexes preferably has a phenylpyridine skeleton, a bipyridyl skeleton, a porphyrin skeleton, or the like. More specifically, fac - tris (2-phenylpyridine) iridium (Ir (ppy) 3), bis (2-phenyl-pyridinium sulfonate -N, C 2 ') iridium (acetylacetonate), fac - tris [ 5-fluoro-2- (5-trifluoromethyl-2-pyridine) phenyl-C, N] iridium.

また、緑色発光層10はホスト材料を含んでいてもよい。緑色発光層10のホスト材料としては、前述した赤色発光層6のホスト材料と同様のホスト材料を用いることができる。
緑色発光層10がホスト材料を含む場合、緑色発光層10中における緑色発光材料の含有量(ドープ量)は、0.01〜20wt%であるのが好ましく、1〜15wt%であるのがより好ましい。緑色発光材料の含有量をこのような範囲内とすることで、発光効率を最適化することができ、赤色発光層6や青色発光層8の発光量とのバランスをとりつつ緑色発光層10を発光させることができる。
Further, the green light emitting layer 10 may contain a host material. As the host material of the green light emitting layer 10, the same host material as the host material of the red light emitting layer 6 described above can be used.
When the green light emitting layer 10 contains a host material, the content (dope amount) of the green light emitting material in the green light emitting layer 10 is preferably 0.01 to 20 wt%, more preferably 1 to 15 wt%. preferable. By setting the content of the green light emitting material in such a range, the light emission efficiency can be optimized, and the green light emitting layer 10 can be formed while balancing the light emitting amount of the red light emitting layer 6 and the blue light emitting layer 8. Can emit light.

(電子輸送層)
電子輸送層11は、陰極13から電子注入層12を介して注入された電子を緑色発光層10に輸送する機能を有するものである。
(Electron transport layer)
The electron transport layer 11 has a function of transporting electrons injected from the cathode 13 through the electron injection layer 12 to the green light emitting layer 10.

電子輸送層11の構成材料(電子輸送材料)としては、例えば、下記式(8)で表わされるトリス(8−キノリノラト)アルミニウム(Alq)等の8−キノリノールなしいその誘導体を配位子とする有機金属錯体などのキノリン誘導体、下記式(9)で表わされる化合物等のアザインドリジン誘導体、オキサジアゾール誘導体、ペリレン誘導体、ピリジン誘導体、ピリミジン誘導体、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ン誘導体等が挙げられ、これらのうちの1種または2種以上を組み合わせて用いることができる。 As a constituent material (electron transport material) of the electron transport layer 11, for example, 8-quinolinol and its derivatives such as tris (8-quinolinolato) aluminum (Alq 3 ) represented by the following formula (8) are used as a ligand. Quinoline derivatives such as organometallic complexes, azaindolizine derivatives such as compounds represented by the following formula (9), oxadiazole derivatives, perylene derivatives, pyridine derivatives, pyrimidine derivatives, quinoxaline derivatives, diphenylquinone derivatives, nitro-substituted fluorene derivatives These can be used, and one or more of these can be used in combination.

Figure 2012059419
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Figure 2012059419
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また、電子輸送層11は、前述したような電子輸送性材料のうち2種以上を組み合わせて用いる場合、2種以上の電子輸送性材料を混合した混合材料で構成されていてもよいし、異なる電子輸送性材料で構成された複数の層を積層して構成されていてもよい。
電子輸送層11を異なる電子輸送性材料で構成された複数の層を積層して構成する場合、陽極側の層(第1の電子輸送層)の構成材料としては、緑色発光層10に電子を注入することができるものであればよいが、例えば、アントラセン誘導体、トリス(8−キノリノラト)アルミニウム(Alq)等の8−キノリノールなしいその誘導体を配位子とする有機金属錯体などのキノリン誘導体等を用いるのが好ましく、また、陰極側の層(第2の電子輸送層)の構成材料としては、電子注入層12が電子を受け取るとともに第1の電子輸送層へ電子を注入することができるものであればよいが、例えば、上記式(9)で表わされる化合物等のアザインドリジン誘導体、ピリジン誘導体、フェナントリン誘導体等を用いるのが好ましい。
In addition, when the electron transport layer 11 is used in combination of two or more of the electron transport materials as described above, the electron transport layer 11 may be composed of a mixed material in which two or more electron transport materials are mixed, or different. You may be comprised by laminating | stacking the some layer comprised with the electron transport material.
When the electron transport layer 11 is formed by laminating a plurality of layers made of different electron transport materials, the constituent material of the anode side layer (first electron transport layer) is an electron in the green light emitting layer 10. Any quinoline derivative such as an anthracene derivative or an organometallic complex having an 8-quinolinol or its derivative such as tris (8-quinolinolato) aluminum (Alq 3 ) as a ligand can be used. In addition, as a constituent material of the cathode side layer (second electron transport layer), the electron injection layer 12 can receive electrons and inject electrons into the first electron transport layer. For example, an azaindolizine derivative such as a compound represented by the above formula (9), a pyridine derivative, a phenanthrin derivative, or the like is preferably used.

また、前記第1の電子輸送層の平均厚さは、前記第2の電子輸送層の平均厚さよりも薄いのが好ましく、前記第2の電子輸送層の平均厚さに対して0.1倍以上0.4倍以下であるのがより好ましい。これにより、電子輸送層11の電子輸送性および電子注入性を優れたものとすることができる。
電子輸送層11の平均厚さは、特に限定されないが、0.5〜100nm程度であるのが好ましく、1〜50nm程度であるのがより好ましい。
The average thickness of the first electron transport layer is preferably thinner than the average thickness of the second electron transport layer, and is 0.1 times the average thickness of the second electron transport layer. More preferably, it is 0.4 times or less. Thereby, the electron transport property and the electron injection property of the electron transport layer 11 can be made excellent.
Although the average thickness of the electron carrying layer 11 is not specifically limited, It is preferable that it is about 0.5-100 nm, and it is more preferable that it is about 1-50 nm.

(電子注入層)
電子注入層12は、陰極13からの電子注入効率を向上させる機能を有するものである。
この電子注入層12の構成材料(電子注入材料)としては、例えば、各種の無機絶縁材料、各種の無機半導体材料が挙げられる。
(Electron injection layer)
The electron injection layer 12 has a function of improving the efficiency of electron injection from the cathode 13.
Examples of the constituent material (electron injection material) of the electron injection layer 12 include various inorganic insulating materials and various inorganic semiconductor materials.

このような無機絶縁材料としては、例えば、アルカリ金属カルコゲナイド(酸化物、硫化物、セレン化物、テルル化物)、アルカリ土類金属カルコゲナイド、アルカリ金属のハロゲン化物およびアルカリ土類金属のハロゲン化物等が挙げられ、これらのうちの1種または2種以上を組み合わせて用いることができる。これらを主材料として電子注入層を構成することにより、電子注入性をより向上させることができる。特にアルカリ金属化合物(アルカリ金属カルコゲナイド、アルカリ金属のハロゲン化物等)は仕事関数が非常に小さく、これを用いて電子注入層12を構成することにより、発光素子1は、高い輝度が得られるものとなる。   Examples of such inorganic insulating materials include alkali metal chalcogenides (oxides, sulfides, selenides, tellurides), alkaline earth metal chalcogenides, alkali metal halides, and alkaline earth metal halides. Of these, one or two or more of these can be used in combination. By forming the electron injection layer using these as main materials, the electron injection property can be further improved. In particular, an alkali metal compound (alkali metal chalcogenide, alkali metal halide, etc.) has a very small work function, and the light-emitting element 1 can obtain high luminance by forming the electron injection layer 12 using the work function. Become.

アルカリ金属カルコゲナイドとしては、例えば、LiO、LiO、NaS、NaSe、NaO等が挙げられる。
アルカリ土類金属カルコゲナイドとしては、例えば、CaO、BaO、SrO、BeO、BaS、MgO、CaSe等が挙げられる。
アルカリ金属のハロゲン化物としては、例えば、CsF、LiF、NaF、KF、LiCl、KCl、NaCl等が挙げられる。
アルカリ土類金属のハロゲン化物としては、例えば、CaF、BaF、SrF、MgF、BeF等が挙げられる。
Examples of the alkali metal chalcogenide include Li 2 O, LiO, Na 2 S, Na 2 Se, and NaO.
Examples of the alkaline earth metal chalcogenide include CaO, BaO, SrO, BeO, BaS, MgO, and CaSe.
Examples of the alkali metal halide include CsF, LiF, NaF, KF, LiCl, KCl, and NaCl.
Examples of the alkaline earth metal halide include CaF 2 , BaF 2 , SrF 2 , MgF 2 , and BeF 2 .

また、無機半導体材料としては、例えば、Li、Na、Ba、Ca、Sr、Yb、Al、Ga、In、Cd、Mg、Si、Ta、SbおよびZnのうちの少なくとも1つの元素を含む酸化物、窒化物または酸化窒化物等が挙げられ、これらのうちの1種または2種以上を組み合わせて用いることができる。
電子注入層12の平均厚さは、特に限定されないが、0.1〜1000nm程度であるのが好ましく、0.2〜100nm程度であるのがより好ましく、0.2〜50nm程度であるのがさらに好ましい。
In addition, as the inorganic semiconductor material, for example, an oxide including at least one element of Li, Na, Ba, Ca, Sr, Yb, Al, Ga, In, Cd, Mg, Si, Ta, Sb, and Zn , Nitrides, oxynitrides, and the like, and one or more of these can be used in combination.
The average thickness of the electron injection layer 12 is not particularly limited, but is preferably about 0.1 to 1000 nm, more preferably about 0.2 to 100 nm, and about 0.2 to 50 nm. Further preferred.

(封止部材)
封止部材15は、陽極3、積層体14、および陰極13を覆うように設けられ、これらを気密的に封止し、酸素や水分を遮断する機能を有する。封止部材15を設けることにより、発光素子1の信頼性の向上や、変質・劣化の防止(耐久性向上)等の効果が得られる。
(Sealing member)
The sealing member 15 is provided so as to cover the anode 3, the laminate 14, and the cathode 13, and has a function of hermetically sealing them and blocking oxygen and moisture. By providing the sealing member 15, effects such as improvement in reliability of the light emitting element 1 and prevention of deterioration / deterioration (improvement in durability) can be obtained.

封止部材15の構成材料としては、例えば、Al、Au、Cr、Nb、Ta、Tiまたはこれらを含む合金、酸化シリコン、各種樹脂材料等を挙げることができる。なお、封止部材15の構成材料として導電性を有する材料を用いる場合には、短絡を防止するために、封止部材15と陽極3、積層体14、および陰極13との間には、必要に応じて、絶縁膜を設けるのが好ましい。
また、封止部材15は、平板状として、基板2と対向させ、これらの間を、例えば熱硬化性樹脂等のシール材で封止するようにしてもよい。
Examples of the constituent material of the sealing member 15 include Al, Au, Cr, Nb, Ta, Ti, alloys containing these, silicon oxide, various resin materials, and the like. In addition, when using the material which has electroconductivity as a constituent material of the sealing member 15, in order to prevent a short circuit, it is required between the sealing member 15 and the anode 3, the laminated body 14, and the cathode 13. Accordingly, it is preferable to provide an insulating film.
Further, the sealing member 15 may be formed in a flat plate shape so as to face the substrate 2 and be sealed with a sealing material such as a thermosetting resin.

以上のように構成された発光素子1によれば、中間層7が赤色発光層6と青色発光層8との間で正孔と電子の輸送バランスを好適に調整するため、赤色発光層6および青色発光層8をバランスよくかつ効率的に発光させることができる。同様に、中間層9が青色発光層8と緑色発光層10との間で正孔と電子の輸送バランスを好適に調整するため、青色発光層8および緑色発光層10をバランスよくかつ効率的に発光させることができる。   According to the light emitting device 1 configured as described above, since the intermediate layer 7 suitably adjusts the transport balance of holes and electrons between the red light emitting layer 6 and the blue light emitting layer 8, the red light emitting layer 6 and The blue light emitting layer 8 can emit light in a balanced and efficient manner. Similarly, since the intermediate layer 9 suitably adjusts the transport balance of holes and electrons between the blue light emitting layer 8 and the green light emitting layer 10, the blue light emitting layer 8 and the green light emitting layer 10 are balanced and efficiently. Can emit light.

このようなことから、発光素子1では、R(赤色)、G(緑色)、B(青色)をバランスよく発光させて、白色発光させることができる。
特に、発光素子1では、中間層7、9がそれぞれ無機材料で構成されているので、中間層7、9が電子および正孔によって劣化することが防止される。その結果、長期に亘り、赤色発光層6、青色発光層8および緑色発光層10をバランスよく発光(すなわち本実施形態では白色発光)させることができる。
以上のような発光素子1は、例えば、次のようにして製造することができる。
For this reason, the light emitting element 1 can emit R (red), G (green), and B (blue) in a well-balanced manner to emit white light.
In particular, in the light emitting element 1, since the intermediate layers 7 and 9 are each made of an inorganic material, the intermediate layers 7 and 9 are prevented from being deteriorated by electrons and holes. As a result, the red light emitting layer 6, the blue light emitting layer 8, and the green light emitting layer 10 can emit light in a balanced manner (that is, white light emission in the present embodiment) over a long period of time.
The above light emitting element 1 can be manufactured as follows, for example.

[1] まず、基板2を用意し、この基板2上に陽極3を形成する。
陽極3は、例えば、プラズマCVD、熱CVDのような化学蒸着法(CVD)、真空蒸着等の乾式メッキ法、電解メッキ等の湿式メッキ法、スパッタリング法、溶射法、ゾル・ゲル法、MOD法、金属箔の接合等を用いて形成することができる。
[1] First, the substrate 2 is prepared, and the anode 3 is formed on the substrate 2.
The anode 3 is formed by, for example, chemical vapor deposition (CVD) such as plasma CVD or thermal CVD, dry plating such as vacuum deposition, wet plating such as electrolytic plating, sputtering, thermal spraying, sol-gel, MOD. It can be formed by bonding metal foils or the like.

[2] 次に、陽極3上に正孔注入層4を形成する。
正孔注入層4は、例えば、CVD法や、真空蒸着、スパッタリング等の乾式メッキ法等を用いた気相プロセスにより形成することができる。
また、正孔注入層4は、例えば、正孔注入材料を溶媒に溶解または分散媒に分散してなる正孔注入層形成用材料を、陽極3上に供給した後、乾燥(脱溶媒または脱分散媒)することによっても形成することができる。
[2] Next, the hole injection layer 4 is formed on the anode 3.
The hole injection layer 4 can be formed by, for example, a vapor phase process using a CVD method, a dry plating method such as vacuum deposition or sputtering, or the like.
In addition, the hole injection layer 4 is dried (desolvent or desolvent) after supplying the hole injection layer forming material obtained by, for example, dissolving the hole injection material in a solvent or dispersing in a dispersion medium onto the anode 3. It can also be formed by using a dispersion medium.

正孔注入層形成用材料の供給方法としては、例えば、スピンコート法、ロールコート法、インクジェット印刷法等の各種塗布法を用いることもできる。かかる塗布法を用いることにより、正孔注入層4を比較的容易に形成することができる。
正孔注入層形成用材料の調製に用いる溶媒または分散媒としては、例えば、各種無機溶媒や、各種有機溶媒、または、これらを含む混合溶媒等が挙げられる。
As a method for supplying the hole injection layer forming material, for example, various coating methods such as a spin coating method, a roll coating method, and an ink jet printing method can be used. By using such a coating method, the hole injection layer 4 can be formed relatively easily.
Examples of the solvent or dispersion medium used for the preparation of the hole injection layer forming material include various inorganic solvents, various organic solvents, or mixed solvents containing these.

なお、乾燥は、例えば、大気圧または減圧雰囲気中での放置、加熱処理、不活性ガスの吹付け等により行うことができる。
また、本工程に先立って、陽極3の上面には、酸素プラズマ処理を施すようにしてもよい。これにより、陽極3の上面を親液性を付与すること、陽極3の上面に付着する有機物を除去(洗浄)すること、陽極3の上面付近の仕事関数を調整すること等を行うことができる。
ここで、酸素プラズマ処理の条件としては、例えば、プラズマパワー100〜800W程度、酸素ガス流量50〜100mL/min程度、被処理部材(陽極3)の搬送速度0.5〜10mm/sec程度、基板2の温度70〜90℃程度とするのが好ましい。
The drying can be performed, for example, by standing in an atmospheric pressure or a reduced pressure atmosphere, heat treatment, or blowing an inert gas.
Prior to this step, the upper surface of the anode 3 may be subjected to oxygen plasma treatment. Thereby, it is possible to impart lyophilicity to the upper surface of the anode 3, remove (clean) organic substances adhering to the upper surface of the anode 3, adjust the work function near the upper surface of the anode 3, and the like. .
Here, the oxygen plasma treatment conditions include, for example, a plasma power of about 100 to 800 W, an oxygen gas flow rate of about 50 to 100 mL / min, a conveyance speed of the member to be treated (anode 3) of about 0.5 to 10 mm / sec, and a substrate. The temperature of 2 is preferably about 70 to 90 ° C.

[3] 次に、正孔注入層4上に正孔輸送層5を形成する。
正孔輸送層5は、例えば、CVD法や、真空蒸着、スパッタリング等の乾式メッキ法等を用いた気相プロセスにより形成することができる。
また、正孔輸送材料を溶媒に溶解または分散媒に分散してなる正孔輸送層形成用材料を、正孔注入層4上に供給した後、乾燥(脱溶媒または脱分散媒)することによっても形成することができる。
[3] Next, the hole transport layer 5 is formed on the hole injection layer 4.
The hole transport layer 5 can be formed, for example, by a vapor phase process using a CVD method, a dry plating method such as vacuum deposition or sputtering.
Further, by supplying a hole transport layer forming material obtained by dissolving a hole transport material in a solvent or dispersing in a dispersion medium onto the hole injection layer 4, drying (desolvation or dedispersion medium) is performed. Can also be formed.

[4] 次に、正孔輸送層5上に、赤色発光層6を形成する。
赤色発光層6は、例えば、CVD法や、真空蒸着、スパッタリング等の乾式メッキ法等を用いた気相プロセスにより形成することができる。
[5] 次に、赤色発光層6上に、中間層7を形成する。
中間層7は、例えば、CVD法や、真空蒸着、スパッタリング等の乾式メッキ法等を用いた気相プロセスにより形成することができる。
[4] Next, the red light emitting layer 6 is formed on the hole transport layer 5.
The red light emitting layer 6 can be formed by a vapor phase process using, for example, a CVD method, a dry plating method such as vacuum deposition or sputtering, or the like.
[5] Next, the intermediate layer 7 is formed on the red light emitting layer 6.
The intermediate layer 7 can be formed by, for example, a vapor phase process using a CVD method, a dry plating method such as vacuum deposition, sputtering, or the like.

[6] 次に、中間層7上に、青色発光層8を形成する。
青色発光層8は、例えば、CVD法や、真空蒸着、スパッタリング等の乾式メッキ法等を用いた気相プロセスにより形成することができる。
[7] 次に、青色発光層8上に、中間層9を形成する。
中間層9は、例えば、CVD法や、真空蒸着、スパッタリング等の乾式メッキ法等を用いた気相プロセスにより形成することができる。
[6] Next, the blue light emitting layer 8 is formed on the intermediate layer 7.
The blue light emitting layer 8 can be formed by, for example, a vapor phase process using a CVD method, a dry plating method such as vacuum deposition or sputtering.
[7] Next, the intermediate layer 9 is formed on the blue light emitting layer 8.
The intermediate layer 9 can be formed by, for example, a vapor phase process using a CVD method, a dry plating method such as vacuum evaporation or sputtering.

[8] 次に、中間層9上に、緑色発光層10を形成する。
緑色発光層10は、例えば、CVD法や、真空蒸着、スパッタリング等の乾式メッキ法等を用いた気相プロセスにより形成することができる。
[9] 次に、緑色発光層10上に電子輸送層11を形成する。
電子輸送層11は、例えば、CVD法や、真空蒸着、スパッタリング等の乾式メッキ法等を用いた気相プロセスにより形成することができる。
[8] Next, the green light emitting layer 10 is formed on the intermediate layer 9.
The green light emitting layer 10 can be formed, for example, by a vapor phase process using a CVD method, a dry plating method such as vacuum deposition or sputtering.
[9] Next, the electron transport layer 11 is formed on the green light emitting layer 10.
The electron transport layer 11 can be formed by, for example, a vapor phase process using a CVD method, a dry plating method such as vacuum deposition, sputtering, or the like.

[10] 次に、電子輸送層11上に、電子注入層12を形成する。
電子注入層12の構成材料として無機材料を用いる場合、電子注入層12は、例えば、CVD法や、真空蒸着、スパッタリング等の乾式メッキ法等を用いた気相プロセス、無機微粒子インクの塗布および焼成等を用いて形成することができる。
[11] 次に、電子注入層12上に、陰極13を形成する。
陰極13は、例えば、真空蒸着法、スパッタリング法、金属箔の接合、金属微粒子インクの塗布および焼成等を用いて形成することができる。
[10] Next, the electron injection layer 12 is formed on the electron transport layer 11.
When an inorganic material is used as the constituent material of the electron injection layer 12, the electron injection layer 12 is formed by, for example, a vapor phase process using a CVD method, a dry plating method such as vacuum deposition or sputtering, and application and baking of inorganic fine particle ink. Etc. can be used.
[11] Next, the cathode 13 is formed on the electron injection layer 12.
The cathode 13 can be formed by using, for example, a vacuum deposition method, a sputtering method, bonding of metal foil, application and firing of metal fine particle ink, or the like.

以上のような工程を経て、発光素子1が得られる。
最後に、得られた発光素子1を覆うように封止部材15を被せ、基板2に接合する。
以上説明したような発光素子1は、例えば光源等として使用することができる。また、複数の発光素子1をマトリックス状に配置することにより、ディスプレイ装置(本発明の表示装置)を構成することができる。
なお、ディスプレイ装置の駆動方式としては、特に限定されず、アクティブマトリックス方式、パッシブマトリックス方式のいずれであってもよい。
The light emitting element 1 is obtained through the steps as described above.
Finally, the sealing member 15 is covered so as to cover the obtained light emitting element 1 and bonded to the substrate 2.
The light emitting element 1 as described above can be used as, for example, a light source. Moreover, a display apparatus (display apparatus of this invention) can be comprised by arrange | positioning the several light emitting element 1 in matrix form.
The driving method of the display device is not particularly limited, and may be either an active matrix method or a passive matrix method.

次に、本発明の表示装置を適用したディスプレイ装置の一例について説明する。
図2は、本発明の表示装置を適用したディスプレイ装置の実施形態を示す縦断面図である。
図2に示すディスプレイ装置100は、基板21と、サブ画素100、100、100に対応して設けられた複数の発光素子1、1、1およびカラーフィルタ19、19、19と、各発光素子1、1、1をそれぞれ駆動するための複数の駆動用トランジスタ24とを有している。ここで、ディスプレイ装置100は、トップエミッション構造のディスプレイパネルである。
Next, an example of a display device to which the display device of the present invention is applied will be described.
FIG. 2 is a longitudinal sectional view showing an embodiment of a display device to which the display device of the present invention is applied.
The display device 100 shown in FIG. 2 includes a substrate 21 and a plurality of light emitting elements 1 R , 1 G , 1 B and color filters 19 R , 19 G provided corresponding to the sub-pixels 100 R , 100 G , 100 B. , 19 B and a plurality of driving transistors 24 for driving the light emitting elements 1 R , 1 G , 1 B , respectively. Here, the display device 100 is a display panel having a top emission structure.

基板21上には、複数の駆動用トランジスタ24が設けられ、これらの駆動用トランジスタ24を覆うように、絶縁材料で構成された平坦化層22が形成されている。
各駆動用トランジスタ24は、シリコンからなる半導体層241と、半導体層241上に形成されたゲート絶縁層242と、ゲート絶縁層242上に形成されたゲート電極243と、ソース電極244と、ドレイン電極245とを有している。
A plurality of driving transistors 24 are provided on the substrate 21, and a planarizing layer 22 made of an insulating material is formed so as to cover these driving transistors 24.
Each driving transistor 24 includes a semiconductor layer 241 made of silicon, a gate insulating layer 242 formed on the semiconductor layer 241, a gate electrode 243 formed on the gate insulating layer 242, a source electrode 244, and a drain electrode. H.245.

平坦化層上には、各駆動用トランジスタ24に対応して発光素子1、1、1が設けられている。
発光素子1は、平坦化層22上に、反射膜32、腐食防止膜33、陽極3、積層体(有機EL発光部)14、陰極13、陰極カバー34がこの順に積層されている。本実施形態では、各発光素子1、1、1の陽極3は、画素電極を構成し、各駆動用トランジスタ24のドレイン電極245に導電部(配線)27により電気的に接続されている。また、各発光素子1、1、1の陰極13は、共通電極とされている。
On the planarizing layer, light emitting elements 1 R , 1 G , 1 B are provided corresponding to the driving transistors 24.
In the light emitting element 1 R , a reflective film 32, a corrosion preventing film 33, an anode 3, a laminate (organic EL light emitting unit) 14, a cathode 13, and a cathode cover 34 are laminated in this order on the planarizing layer 22. In this embodiment, the anode 3 of each light emitting element 1 R , 1 G , 1 B constitutes a pixel electrode, and is electrically connected to the drain electrode 245 of each driving transistor 24 by a conductive portion (wiring) 27. Yes. The cathodes 13 of the light emitting elements 1 R , 1 G , 1 B are common electrodes.

なお、発光素子1、1の構成は、発光素子1の構成と同様である。また、図2では、図1と同様の構成に関しては、同一符号を付してある。また、反射膜32の構成(特性)は、光の波長に応じて、発光素子1、1、1間で異なっていてもよい。
隣接する発光素子1、1、1同士の間には、隔壁31が設けられている。また、これらの発光素子1、1、1上には、これらを覆うように、エポキシ樹脂で構成されたエポキシ層35が形成されている。
The configurations of the light emitting elements 1 G and 1 B are the same as the configuration of the light emitting element 1 R. In FIG. 2, the same reference numerals are assigned to the same configurations as those in FIG. 1. Further, the configuration (characteristics) of the reflective film 32 may be different between the light emitting elements 1 R , 1 G , and 1 B depending on the wavelength of light.
A partition wall 31 is provided between the adjacent light emitting elements 1 R , 1 G , 1 B. An epoxy layer 35 made of an epoxy resin is formed on the light emitting elements 1 R , 1 G , 1 B so as to cover them.

カラーフィルタ19、19、19は、前述したエポキシ層35上に、発光素子1、1、1に対応して設けられている。
カラーフィルタ19は、発光素子1からの白色光Wを赤色に変換するものである。また、カラーフィルタ19は、発光素子1からの白色光Wを緑色に変換するものである。また、カラーフィルタ19は、発光素子1からの白色光Wを青色に変換するものである。このようなカラーフィルタ19、19、19を発光素子1、1、1と組み合わせて用いることで、フルカラー画像を表示することができる。
The color filters 19 R , 19 G , and 19 B are provided on the epoxy layer 35 described above corresponding to the light emitting elements 1 R , 1 G , and 1 B.
The color filter 19 R is for converting the white light W from the light emitting element 1 R red. The color filter 19 G is for converting the white light W from the light emitting element 1 G to green. The color filter 19 B is for converting the white light W from the light emitting element 1 B to blue. By using such color filters 19 R , 19 G and 19 B in combination with the light emitting elements 1 R , 1 G and 1 B , a full color image can be displayed.

また、隣接するカラーフィルタ19、19、19同士の間には、遮光層36が形成されている。これにより、意図しないサブ画素100、100、100が発光するのを防止することができる。
そして、カラーフィルタ19、19、19および遮光層36上には、これらを覆うように封止基板20が設けられている。
以上説明したようなディスプレイ装置100は、単色表示であってもよく、各発光素子1、1、1に用いる発光材料を選択することにより、カラー表示も可能である。
A light shielding layer 36 is formed between the adjacent color filters 19 R , 19 G , and 19 B. Thereby, it is possible to prevent the unintended subpixels 100 R , 100 G , and 100 B from emitting light.
A sealing substrate 20 is provided on the color filters 19 R , 19 G , 19 B and the light shielding layer 36 so as to cover them.
The display device 100 as described above may be a monochrome display, and color display is also possible by selecting a light emitting material used for each light emitting element 1 R , 1 G , 1 B.

このようなディスプレイ装置100(本発明の表示装置)は、各種の電子機器に組み込むことができる。
図3は、本発明の電子機器を適用したモバイル型(またはノート型)のパーソナルコンピュータの構成を示す斜視図である。
この図において、パーソナルコンピュータ1100は、キーボード1102を備えた本体部1104と、表示部を備える表示ユニット1106とにより構成され、表示ユニット1106は、本体部1104に対しヒンジ構造部を介して回動可能に支持されている。
このパーソナルコンピュータ1100において、表示ユニット1106が備える表示部が前述のディスプレイ装置100で構成されている。
Such a display device 100 (the display device of the present invention) can be incorporated into various electronic devices.
FIG. 3 is a perspective view showing the configuration of a mobile (or notebook) personal computer to which the electronic apparatus of the present invention is applied.
In this figure, a personal computer 1100 includes a main body 1104 provided with a keyboard 1102 and a display unit 1106 provided with a display. The display unit 1106 is rotatable with respect to the main body 1104 via a hinge structure. It is supported by.
In the personal computer 1100, the display unit included in the display unit 1106 is configured by the display device 100 described above.

図4は、本発明の電子機器を適用した携帯電話機(PHSも含む)の構成を示す斜視図である。
この図において、携帯電話機1200は、複数の操作ボタン1202、受話口1204および送話口1206とともに、表示部を備えている。
携帯電話機1200において、この表示部が前述のディスプレイ装置100で構成されている。
FIG. 4 is a perspective view showing a configuration of a mobile phone (including PHS) to which the electronic apparatus of the present invention is applied.
In this figure, a cellular phone 1200 includes a plurality of operation buttons 1202, an earpiece 1204 and a mouthpiece 1206, and a display unit.
In the cellular phone 1200, the display unit is configured by the display device 100 described above.

図5は、本発明の電子機器を適用したディジタルスチルカメラの構成を示す斜視図である。なお、この図には、外部機器との接続についても簡易的に示されている。
ここで、通常のカメラは、被写体の光像により銀塩写真フィルムを感光するのに対し、ディジタルスチルカメラ1300は、被写体の光像をCCD(Charge Coupled Device)などの撮像素子により光電変換して撮像信号(画像信号)を生成する。
FIG. 5 is a perspective view showing a configuration of a digital still camera to which the electronic apparatus of the present invention is applied. In this figure, connection with an external device is also simply shown.
Here, an ordinary camera sensitizes a silver halide photographic film with a light image of a subject, whereas a digital still camera 1300 photoelectrically converts a light image of a subject with an imaging device such as a CCD (Charge Coupled Device). An imaging signal (image signal) is generated.

ディジタルスチルカメラ1300におけるケース(ボディー)1302の背面には、表示部が設けられ、CCDによる撮像信号に基づいて表示を行う構成になっており、被写体を電子画像として表示するファインダとして機能する。
ディジタルスチルカメラ1300において、この表示部が前述のディスプレイ装置100で構成されている。
A display unit is provided on the back of a case (body) 1302 in the digital still camera 1300, and is configured to display based on an imaging signal from the CCD, and functions as a finder that displays an object as an electronic image.
In the digital still camera 1300, the display unit is configured by the display device 100 described above.

ケースの内部には、回路基板1308が設置されている。この回路基板1308は、撮像信号を格納(記憶)し得るメモリが設置されている。
また、ケース1302の正面側(図示の構成では裏面側)には、光学レンズ(撮像光学系)やCCDなどを含む受光ユニット1304が設けられている。
撮影者が表示部に表示された被写体像を確認し、シャッタボタン1306を押下すると、その時点におけるCCDの撮像信号が、回路基板1308のメモリに転送・格納される。
A circuit board 1308 is installed inside the case. The circuit board 1308 is provided with a memory that can store (store) an imaging signal.
A light receiving unit 1304 including an optical lens (imaging optical system), a CCD, and the like is provided on the front side of the case 1302 (on the back side in the illustrated configuration).
When the photographer confirms the subject image displayed on the display unit and presses the shutter button 1306, the CCD image pickup signal at that time is transferred and stored in the memory of the circuit board 1308.

また、このディジタルスチルカメラ1300においては、ケース1302の側面に、ビデオ信号出力端子1312と、データ通信用の入出力端子1314とが設けられている。そして、図示のように、ビデオ信号出力端子1312にはテレビモニタ1430が、データ通信用の入出力端子1314にはパーソナルコンピュータ1440が、それぞれ必要に応じて接続される。さらに、所定の操作により、回路基板1308のメモリに格納された撮像信号が、テレビモニタ1430や、パーソナルコンピュータ1440に出力される構成になっている。   In the digital still camera 1300, a video signal output terminal 1312 and an input / output terminal 1314 for data communication are provided on the side surface of the case 1302. As shown in the figure, a television monitor 1430 is connected to the video signal output terminal 1312 and a personal computer 1440 is connected to the input / output terminal 1314 for data communication as necessary. Further, the imaging signal stored in the memory of the circuit board 1308 is output to the television monitor 1430 or the personal computer 1440 by a predetermined operation.

なお、本発明の電子機器は、図3のパーソナルコンピュータ(モバイル型パーソナルコンピュータ)、図4の携帯電話機、図5のディジタルスチルカメラの他にも、例えば、テレビや、ビデオカメラ、ビューファインダ型、モニタ直視型のビデオテープレコーダ、ラップトップ型パーソナルコンピュータ、カーナビゲーション装置、ページャ、電子手帳(通信機能付も含む)、電子辞書、電卓、電子ゲーム機器、ワードプロセッサ、ワークステーション、テレビ電話、防犯用テレビモニタ、電子双眼鏡、POS端末、タッチパネルを備えた機器(例えば金融機関のキャッシュディスペンサー、自動券売機)、医療機器(例えば電子体温計、血圧計、血糖計、心電表示装置、超音波診断装置、内視鏡用表示装置)、魚群探知機、各種測定機器、計器類(例えば、車両、航空機、船舶の計器類)、フライトシュミレータ、その他各種モニタ類、プロジェクター等の投射型表示装置等に適用することができる。   The electronic apparatus of the present invention includes, for example, a television, a video camera, a viewfinder type, in addition to the personal computer (mobile personal computer) in FIG. 3, the mobile phone in FIG. 4, and the digital still camera in FIG. Monitor direct-view video tape recorder, laptop personal computer, car navigation system, pager, electronic notebook (including communication function), electronic dictionary, calculator, electronic game device, word processor, workstation, video phone, security TV Monitors, electronic binoculars, POS terminals, devices equipped with touch panels (for example, cash dispensers and automatic ticket vending machines for financial institutions), medical devices (for example, electronic thermometers, blood pressure monitors, blood glucose meters, electrocardiographs, ultrasound diagnostic devices, internal Endoscope display device), fish finder, various measuring instruments, Vessels such (e.g., gages for vehicles, aircraft, and ships), a flight simulator, various monitors, and a projection display such as a projector.

以上、本発明の発光素子、表示装置および電子機器を、図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明はこれらに限定されるものでない。
例えば、前述した実施形態では、発光素子が3層の発光層を有するものについて説明したが、発光層が2層または4層以上であってもよい。また、発光層の発光色としては、前述した実施形態のR、G、Bに限定されない。また、複数の発光層の発光色は、互いに同じであっても異なっていてもよい。さらに、複数の発光層の発光色が互いに異なる場合、それらの発光層の積層順は特に限定されない。
また、中間層は、発光層同士の少なくとも1つの層間に設けられていればよく、2層以上の中間層を有していてもよい。
The light emitting element, the display device, and the electronic device of the present invention have been described based on the illustrated embodiments, but the present invention is not limited to these.
For example, in the above-described embodiment, the light emitting element has three light emitting layers. However, the light emitting layer may be two layers or four or more layers. Further, the emission color of the light emitting layer is not limited to R, G, and B in the above-described embodiment. Moreover, the luminescent color of a some light emitting layer may mutually be the same, or may differ. Further, when the light emitting colors of the plurality of light emitting layers are different from each other, the stacking order of the light emitting layers is not particularly limited.
Moreover, the intermediate | middle layer should just be provided between the at least 1 interlayer of light emitting layers, and may have an intermediate | middle layer of two or more layers.

次に、本発明の具体的実施例について説明する。
1.発光素子の製造
(実施例1)
<1> まず、平均厚さ0.5mmの透明なガラス基板を用意した。次に、この基板上に、スパッタ法により、平均厚さ50nmのITO電極(陽極)を形成した。
そして、基板をアセトン、2−プロパノールの順に浸漬し、超音波洗浄した後、酸素プラズマ処理を施した。
Next, specific examples of the present invention will be described.
1. Production of light emitting device (Example 1)
<1> First, a transparent glass substrate having an average thickness of 0.5 mm was prepared. Next, an ITO electrode (anode) having an average thickness of 50 nm was formed on the substrate by sputtering.
And after immersing a board | substrate in order of acetone and 2-propanol and ultrasonically cleaning, the oxygen plasma process was performed.

<2> 次に、ITO電極上に、前記式(1)に示すテトラアミン化合物を真空蒸着法により蒸着させ、平均厚さ50nmの正孔注入層を形成した。
<3> 次に、正孔注入層上に、前記式(2)に表わされるN,N’−ビス(1−ナフチル)−N,N’−ジフェニル〔1,1’−ビフェニル〕−4,4’−ジアミン(α−NPD)を真空蒸着法により蒸着させ、平均厚さ20nmの正孔輸送層を形成した。
<2> Next, a tetraamine compound represented by the above formula (1) was deposited on the ITO electrode by a vacuum deposition method to form a hole injection layer having an average thickness of 50 nm.
<3> Next, on the hole injection layer, N, N′-bis (1-naphthyl) -N, N′-diphenyl [1,1′-biphenyl] -4, represented by the formula (2), 4′-diamine (α-NPD) was deposited by a vacuum deposition method to form a hole transport layer having an average thickness of 20 nm.

<4> 次に、正孔輸送層上に、赤色発光層の構成材料を真空蒸着法により蒸着させ、平均厚さ20nmの赤色発光層(第1の発光層)を形成した。
赤色発光層の構成材料としては、赤色発光材料(ゲスト材料)として前記式(3)で表わされるテトラアリールジインデノペリレン誘導体(RD−1)を用い、ホスト材料として前記式(5)で表わされるルブレン誘導体(RB)を用いた。また、赤色発光層中の発光材料(ドーパント)の含有量(ドープ濃度)は、1.0wt%とした。
<4> Next, the constituent material of the red light emitting layer was vapor-deposited on the hole transport layer by a vacuum vapor deposition method to form a red light emitting layer (first light emitting layer) having an average thickness of 20 nm.
As a constituent material of the red light emitting layer, a tetraaryldiindenoperylene derivative (RD-1) represented by the above formula (3) is used as a red light emitting material (guest material), and a host material is represented by the above formula (5). Rubrene derivative (RB) was used. The content (dope concentration) of the light emitting material (dopant) in the red light emitting layer was 1.0 wt%.

<5> 次に、赤色発光層(第1の発光層)上に、中間層の構成材料を真空蒸着法により蒸着させ、平均厚さ1nmの中間層を形成した。中間層の構成材料としては、LiFを用いた。
<6> 次に、中間層上に、赤色発光層の構成材料を真空蒸着法により蒸着させ、平均厚さ20nmの赤色発光層(第2の発光層)を形成した。
赤色発光層の構成材料としては、赤色発光材料(ゲスト材料)として前記式(3)で表わされるテトラアリールジインデノペリレン誘導体(RD−1)を用い、ホスト材料として前記式(5)で表わされるルブレン誘導体(RB)を用いた。また、赤色発光層中の発光材料(ドーパント)の含有量(ドープ濃度)は、1.0wt%とした。
<5> Next, the constituent material of the intermediate layer was deposited on the red light emitting layer (first light emitting layer) by a vacuum vapor deposition method to form an intermediate layer having an average thickness of 1 nm. LiF was used as a constituent material of the intermediate layer.
<6> Next, the constituent material of the red light emitting layer was vapor-deposited on the intermediate layer by a vacuum vapor deposition method to form a red light emitting layer (second light emitting layer) having an average thickness of 20 nm.
As a constituent material of the red light emitting layer, a tetraaryldiindenoperylene derivative (RD-1) represented by the above formula (3) is used as a red light emitting material (guest material), and a host material is represented by the above formula (5). Rubrene derivative (RB) was used. The content (dope concentration) of the light emitting material (dopant) in the red light emitting layer was 1.0 wt%.

<7> 次に、赤色発光層(第2の発光層)上に、前記式(8)で表わされるトリス(8−キノリノラト)アルミニウム(Alq)を真空蒸着法により成膜し、平均厚さ5nmの第1の電子輸送層を形成した。
<8> 次に、第1の電子輸送層上に、前記式(9)で表わされるアザインドリジン誘導体を真空蒸着法により成膜し、平均厚さ25nmの第2の電子輸送層を形成した。
これにより、第1の電子輸送層および第2の電子輸送層が積層されてなる電子輸送層を得た。
<7> Next, tris (8-quinolinolato) aluminum (Alq 3 ) represented by the above formula (8) is formed on the red light emitting layer (second light emitting layer) by a vacuum deposition method, and the average thickness is measured. A 5 nm first electron transport layer was formed.
<8> Next, an azaindolizine derivative represented by the formula (9) was formed on the first electron transport layer by a vacuum deposition method, thereby forming a second electron transport layer having an average thickness of 25 nm. .
Thereby, an electron transport layer in which the first electron transport layer and the second electron transport layer were laminated was obtained.

<9> 次に、電子輸送層の第2の電子輸送層上に、フッ化リチウム(LiF)を真空蒸着法により成膜し、平均厚さ1nmの電子注入層を形成した。
<10> 次に、電子注入層上に、Alを真空蒸着法により成膜した。これにより、Alで構成される平均厚さ150nmの陰極を形成した。
<11> 次に、形成した各層を覆うように、ガラス製の保護カバー(封止部材)を被せ、エポキシ樹脂により固定、封止した。
以上の工程により、発光素子を製造した。
<9> Next, on the second electron transport layer of the electron transport layer, lithium fluoride (LiF) was formed by a vacuum vapor deposition method to form an electron injection layer having an average thickness of 1 nm.
<10> Next, Al was formed into a film by the vacuum evaporation method on the electron injection layer. Thereby, a cathode having an average thickness of 150 nm made of Al was formed.
<11> Next, a glass protective cover (sealing member) was placed over the formed layers, and fixed and sealed with an epoxy resin.
The light emitting device was manufactured through the above steps.

(実施例2)
中間層の平均厚さを5nmとした以外は、前述した実施例1と同様にして発光素子を製造した。
(実施例3)
第1の発光層の平均厚さを10nmとするとともに、第2の発光層と第1の電子輸送層との間に中間層(第2の中間層)、第3の発光層を順次形成した以外は、前述した実施例1と同様にして発光素子を製造した。
(Example 2)
A light emitting device was manufactured in the same manner as in Example 1 except that the average thickness of the intermediate layer was 5 nm.
Example 3
The average thickness of the first light emitting layer was set to 10 nm, and an intermediate layer (second intermediate layer) and a third light emitting layer were sequentially formed between the second light emitting layer and the first electron transporting layer. Except for the above, a light emitting device was manufactured in the same manner as in Example 1 described above.

具体的には、第2の発光層の形成後、第2の発光層上に、中間層の構成材料を真空蒸着法により蒸着させ、平均厚さ1nmの中間層(第2の中間層)を形成した。中間層の構成材料としては、LiFを用いた。
その後、第2の中間層上に、赤色発光層の構成材料を真空蒸着法により蒸着させ、平均厚さ10nmの赤色発光層(第3の発光層)を形成した。
Specifically, after the formation of the second light-emitting layer, the constituent material of the intermediate layer is deposited on the second light-emitting layer by a vacuum evaporation method, and an intermediate layer (second intermediate layer) having an average thickness of 1 nm is formed. Formed. LiF was used as a constituent material of the intermediate layer.
Then, the constituent material of the red light emitting layer was vapor-deposited on the second intermediate layer by a vacuum evaporation method to form a red light emitting layer (third light emitting layer) having an average thickness of 10 nm.

赤色発光層の構成材料としては、赤色発光材料(ゲスト材料)として前記式(3)で表わされるテトラアリールジインデノペリレン誘導体(RD−1)を用い、ホスト材料として前記式(5)で表わされるルブレン誘導体(RB)を用いた。また、赤色発光層中の発光材料(ドーパント)の含有量(ドープ濃度)は、1.0wt%とした。
そして、第3の発光層上に、前述した実施例1と同様に、第1の電子輸送層、第2の電子輸送層、電子注入層、陰極を順次形成した後、封止を行った。
以上のようにして、発光素子を製造した。
As a constituent material of the red light emitting layer, a tetraaryldiindenoperylene derivative (RD-1) represented by the above formula (3) is used as a red light emitting material (guest material), and a host material is represented by the above formula (5). Rubrene derivative (RB) was used. The content (dope concentration) of the light emitting material (dopant) in the red light emitting layer was 1.0 wt%.
Then, similarly to Example 1 described above, a first electron transport layer, a second electron transport layer, an electron injection layer, and a cathode were sequentially formed on the third light emitting layer, followed by sealing.
A light emitting device was manufactured as described above.

(比較例1)
中間層および第2の発光層を省略するとともに、第1の発光層の平均厚さを40nmとした以外は、前述した実施例1と同様にして発光素子を製造した。
(比較例2)
中間層の構成材料として、有機材料、具体的には、前記式(2)で表わされるN,N’−ビス(1−ナフチル)−N,N’−ジフェニル〔1,1’−ビフェニル〕−4,4’−ジアミン(α−NPD)と、前記式(5)で表わされるルブレン誘導体(RB)との混合材料を用いるとともに、中間層の平均厚さを10nmとした以外は、前記実施例1と同様にして発光素子を製造した。
ここで、中間層の形成に際しては、α−NPDとルブレン誘導体(RB)とを真空蒸着法にて共蒸着を行うことにより中間層を形成した。また、中間層中におけるα−NPDとルブレン誘導体(RB)との重量比は、1:1となるようにした。
(Comparative Example 1)
A light emitting device was manufactured in the same manner as in Example 1 except that the intermediate layer and the second light emitting layer were omitted and the average thickness of the first light emitting layer was 40 nm.
(Comparative Example 2)
As a constituent material of the intermediate layer, an organic material, specifically, N, N′-bis (1-naphthyl) -N, N′-diphenyl [1,1′-biphenyl]-represented by the formula (2) is used. Example 1 except that a mixed material of 4,4′-diamine (α-NPD) and a rubrene derivative (RB) represented by the formula (5) was used, and the average thickness of the intermediate layer was 10 nm. In the same manner as in Example 1, a light emitting device was produced.
Here, in forming the intermediate layer, α-NPD and rubrene derivative (RB) were co-deposited by a vacuum evaporation method to form the intermediate layer. The weight ratio of α-NPD and rubrene derivative (RB) in the intermediate layer was set to 1: 1.

(比較例3)
中間層および第2の発光層を省略し、第1の発光層の平均厚さを40nmとするとともに、中間層を第1の発光層と第2の発光層との間に代えて正孔輸送層と第1の発光層との間に設けた以外は、前記実施例1と同様にして発光素子を製造した。
(比較例4)
第2の発光層を省略するとともに、第1の発光層の平均厚さを40nmとした以外は、前述した実施例1と同様にして発光素子を製造した。
(Comparative Example 3)
The intermediate layer and the second light emitting layer are omitted, the average thickness of the first light emitting layer is 40 nm, and the intermediate layer is replaced between the first light emitting layer and the second light emitting layer to transport holes. A light emitting device was manufactured in the same manner as in Example 1 except that the layer was provided between the first light emitting layer and the first light emitting layer.
(Comparative Example 4)
A light emitting device was manufactured in the same manner as in Example 1 except that the second light emitting layer was omitted and the average thickness of the first light emitting layer was 40 nm.

2.評価
2−1.発光寿命の評価
各実施例および各比較例について、輝度計を用いて輝度を測定しながら、初期の輝度が60000cd/mとなるような電流密度で直流電源を用いて発光素子に定電流を流しつづけ、その間、輝度計を用いて輝度を測定し、その輝度が初期の輝度の90%となる時間(LT90)を測定した。そして、比較例におけるLT90の時間を1.00として規格化し、各比較例および各実施例のLT90の時間を相対的に評価した。
2. Evaluation 2-1. Evaluation of Luminous Life For each Example and each Comparative Example, while measuring the luminance using a luminance meter, a constant current was applied to the light emitting element using a DC power source at a current density such that the initial luminance was 60000 cd / m 2. In the meantime, the luminance was measured using a luminance meter, and the time during which the luminance was 90% of the initial luminance (LT90) was measured. And the time of LT90 in a comparative example was normalized as 1.00, and the time of LT90 of each comparative example and each example was relatively evaluated.

2−2.発光効率の評価
各実施例および各比較例について、輝度計を用いて輝度を測定しながら、輝度が60000cd/mとなるように、直流電源を用いて発光素子に電流を流し、そのときの電流を測定した。また、このときの発光素子に印加された駆動電圧も同様にして測定した。
2−3.発光バランスの評価
各実施例および各比較例について、輝度計を用いて輝度を測定しながら、輝度が60000cd/mとなるように、直流電源を用いて発光素子に電流を流し、そのときの色度を色度計を用いて測定した。
上記の評価結果を表1に示す。
2-2. Evaluation of luminous efficiency For each example and each comparative example, while measuring the luminance using a luminance meter, a current was passed through the light emitting element using a direct current power source so that the luminance was 60000 cd / m 2 . The current was measured. Further, the driving voltage applied to the light emitting element at this time was measured in the same manner.
2-3. Evaluation of light emission balance For each example and each comparative example, while measuring the luminance using a luminance meter, a current was passed through the light emitting element using a DC power source so that the luminance was 60000 cd / m 2 . The chromaticity was measured using a chromaticity meter.
The evaluation results are shown in Table 1.

Figure 2012059419
Figure 2012059419

表1から明らかなように、各実施例の発光素子は、いずれも発光バランスに優れ、かつ、基準となる比較例1の発光素子に比して長寿命であった。特に、中間層1層の時よりも中間層2層の時の方が長寿命であった。一方、中間層を正孔輸送層、又は電子輸送層との間に用いた場合には寿命は短くなった。また、中間層として有機材料を用いた場合には長寿命効果はあまり見られなかった。   As is clear from Table 1, each of the light emitting devices of each example was excellent in light emission balance and had a longer life than the light emitting device of Comparative Example 1 serving as a reference. In particular, the life was longer in the case of two intermediate layers than in the case of one intermediate layer. On the other hand, when the intermediate layer was used between the hole transport layer or the electron transport layer, the lifetime was shortened. Further, when an organic material was used as the intermediate layer, a long life effect was not so much seen.

1、1、1、1……発光素子 2……基板 3……陽極 4……正孔注入層 5……正孔輸送層 6……赤色発光層(第1の発光層) 7……中間層 8……青色発光層(第2の発光層) 9……中間層(第2の中間) 10……緑色発光層(第3の発光層) 11……電子輸送層 12……電子注入層 13……陰極 14……積層体 15……封止部材 19、19、19……カラーフィルタ 100……ディスプレイ装置 100、100、100……サブ画素 20……封止基板 21……基板 22……平坦化層 24……駆動用トランジスタ 241……半導体層 242……ゲート絶縁層 243……ゲート電極 244……ソース電極 245……ドレイン電極 27……配線 31……隔壁 32……反射膜 33……腐食防止膜 34……陰極カバー 35……エポキシ層 36……遮光層 1100……パーソナルコンピュータ 1102……キーボード 1104……本体部 1106……表示ユニット 1200……携帯電話機 1202……操作ボタン 1204……受話口 1206……送話口 1300……ディジタルスチルカメラ 1302……ケース(ボディー) 1304……受光ユニット 1306……シャッタボタン 1308……回路基板 1312……ビデオ信号出力端子 1314……データ通信用の入出力端子 1430……テレビモニタ 1440……パーソナルコンピュータ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1, 1 B , 1 G , 1 R ... Light emitting element 2 ... Substrate 3 ... Anode 4 ... Hole injection layer 5 ... Hole transport layer 6 ... Red light emitting layer (1st light emitting layer) 7 …… Intermediate layer 8 …… Blue light emitting layer (second light emitting layer) 9 …… Intermediate layer (second intermediate) 10 …… Green light emitting layer (third light emitting layer) 11 …… Electron transporting layer 12 …… Electron injection layer 13... Cathode 14... Laminate 15... Sealing member 19 B , 19 G , 19 R ... Color filter 100 .. Display device 100 B , 100 G , 100 R. Sealing substrate 21 ... Substrate 22 ... Planarization layer 24 ... Driving transistor 241 ... Semiconductor layer 242 ... Gate insulating layer 243 ... Gate electrode 244 ... Source electrode 245 ... Drain electrode 27 ... Wiring 31 …… Partition wall 32 …… Reflection film 33 …… Corrosion prevention film 3 4 ... Cathode cover 35 ... Epoxy layer 36 ... Light shielding layer 1100 ... Personal computer 1102 ... Keyboard 1104 ... Main body 1106 ... Display unit 1200 ... Mobile phone 1202 ... Operation buttons 1204 ... Earpiece 1206 …… Mouthpiece 1300 …… Digital still camera 1302 …… Case (body) 1304 …… Light receiving unit 1306 …… Shutter button 1308 …… Circuit board 1312 …… Video signal output terminal 1314 …… Input / output terminal for data communication 1430 ... TV monitor 1440 ... Personal computer

Claims (8)

陽極と、
陰極と、
前記陽極と前記陰極との間に設けられ、前記陽極と前記陰極との間に通電することにより発光する第1の発光層と、
前記陰極と前記第1の発光層との間に設けられ、前記陽極と前記陰極との間に通電することにより発光する第2の発光層と、
前記第1の発光層と前記第2の発光層との間にこれらに接して設けられ、絶縁性を有する無機材料で構成された中間層とを有することを特徴とする発光素子。
The anode,
A cathode,
A first light emitting layer that is provided between the anode and the cathode, and emits light when energized between the anode and the cathode;
A second light emitting layer that is provided between the cathode and the first light emitting layer and emits light when energized between the anode and the cathode;
A light-emitting element comprising: an intermediate layer that is provided between and in contact with the first light-emitting layer and the second light-emitting layer and is formed of an insulating inorganic material.
前記無機材料は、金属酸化物、金属窒化物および金属フッ化物のうちの1種または2種以上を組み合わせたものである請求項1に記載の発光素子。   The light emitting device according to claim 1, wherein the inorganic material is one or a combination of two or more of metal oxides, metal nitrides, and metal fluorides. 前記無機材料は、アルカリ金属酸化物、アルカリ金属窒化物、アルカリ金属フッ化物、アルカリ土類金属酸化物、アルカリ土類金属窒化物およびアルカリ土類金属フッ化物のうちの1種または2種以上を組み合わせたものである請求項2に記載の発光素子。   The inorganic material includes one or more of alkali metal oxides, alkali metal nitrides, alkali metal fluorides, alkaline earth metal oxides, alkaline earth metal nitrides, and alkaline earth metal fluorides. The light emitting device according to claim 2, which is a combination. 前記無機材料は、金属フッ化物である請求項2または3に記載の発光素子。   The light emitting device according to claim 2, wherein the inorganic material is a metal fluoride. 前記中間層の平均厚さは、1nm以上5nm以下である請求項1ないし4のいずれかに記載の発光素子。   The light emitting device according to any one of claims 1 to 4, wherein an average thickness of the intermediate layer is 1 nm or more and 5 nm or less. 陽極と、
陰極と、
前記陽極と前記陰極との間に設けられ、前記陽極と前記陰極との間に通電することにより発光する第1の発光層と、
前記陰極と前記第1の発光層との間に設けられ、前記陽極と前記陰極との間に通電することにより発光する第2の発光層と、
前記陰極と前記第2の発光層との間に設けられ、前記陽極と前記陰極との間に通電することにより発光する第3の発光層と、
前記第1の発光層と前記第2の発光層との間にこれらに接して設けられ、絶縁性を有する無機材料で構成された第1の中間層と、
前記第2の発光層と前記第3の発光層との間にこれらに接して設けられ、絶縁性を有する無機材料で構成された第2の中間層とを有することを特徴とする発光素子。
The anode,
A cathode,
A first light emitting layer that is provided between the anode and the cathode, and emits light when energized between the anode and the cathode;
A second light emitting layer that is provided between the cathode and the first light emitting layer and emits light when energized between the anode and the cathode;
A third light emitting layer that is provided between the cathode and the second light emitting layer and emits light when energized between the anode and the cathode;
A first intermediate layer formed of an insulating inorganic material provided between and in contact with the first light emitting layer and the second light emitting layer;
A light emitting element comprising: a second intermediate layer formed of an insulating inorganic material provided between and in contact with the second light emitting layer and the third light emitting layer.
請求項1ないし6のいずれかに記載の発光素子を備えることを特徴とする表示装置。   A display device comprising the light-emitting element according to claim 1. 請求項7に記載の表示装置を備えることを特徴とする電子機器。   An electronic apparatus comprising the display device according to claim 7.
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US9223074B2 (en) 2012-11-15 2015-12-29 Omron Corporation Light guide plate and area light source device

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