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JP2009093982A - Organic electroluminescence device and electronic device - Google Patents

Organic electroluminescence device and electronic device Download PDF

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JP2009093982A
JP2009093982A JP2007265271A JP2007265271A JP2009093982A JP 2009093982 A JP2009093982 A JP 2009093982A JP 2007265271 A JP2007265271 A JP 2007265271A JP 2007265271 A JP2007265271 A JP 2007265271A JP 2009093982 A JP2009093982 A JP 2009093982A
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Abstract

【課題】発光効率が高く長寿命で色再現性に優れた有機エレクトロルミネッセンス装置を提供する。
【解決手段】本発明の有機エレクトロルミネッセンス装置1は、陽極3側から緑色発光層6G、第1青色発光層6B1、第2青色発光層6B2、赤色発光層6Rを備えている。陽極3側に設けられた第1青色発光層6B1は、正孔の移動度が電子の移動度よりも大きい正孔輸送性材料と、第1青色発光ドーパントとを含み、陰極8側に設けられた第2青色発光層6B2は、電子の移動度が正孔の移動度よりも大きい電子輸送性材料と、第2青色発光ドーパントとを含んでいる。
【選択図】図1
An organic electroluminescence device having high luminous efficiency, long life, and excellent color reproducibility is provided.
An organic electroluminescence device 1 of the present invention includes a green light emitting layer 6G, a first blue light emitting layer 6B1, a second blue light emitting layer 6B2, and a red light emitting layer 6R from the anode 3 side. The first blue light emitting layer 6B1 provided on the anode 3 side includes a hole transporting material having a hole mobility larger than the electron mobility and a first blue light emitting dopant, and is provided on the cathode 8 side. The second blue light emitting layer 6B2 includes an electron transporting material having electron mobility higher than hole mobility and a second blue light emitting dopant.
[Selection] Figure 1

Description

本発明は、有機エレクトロルミネッセンス装置及び電子機器に関するものである。   The present invention relates to an organic electroluminescence device and an electronic apparatus.

近年、白色発光素子とカラーフィルタとを組み合わせた有機エレクトロルミネッセンス装置の開発が進んでいる。白色発光素子としては、赤色、緑色及び青色の発光層を積層したものが知られている。白色発光素子においては、赤色、緑色及び青色のバランスを良好に保つことが重要である。そこで、特許文献1及び非特許文献1には、赤色発光層と青色発光層(若しくは緑色発光層)との間にバンドギャップの大きいキャリア調整層を形成し、赤色発光層への電子の供給量を調整する方法が記載されている。
特開2005−100921号公報 “Late-News Paper: Highly Efficient White OLEDs Using RGB Fluorescent Materials”, H. Kuma et al., SID 07 DIGEST, p.1504-1507
In recent years, development of organic electroluminescence devices in which white light emitting elements and color filters are combined has been progressing. As a white light emitting element, one in which red, green and blue light emitting layers are laminated is known. In the white light emitting element, it is important to keep a good balance of red, green and blue. Therefore, in Patent Document 1 and Non-Patent Document 1, a carrier adjustment layer having a large band gap is formed between the red light emitting layer and the blue light emitting layer (or the green light emitting layer), and the amount of electrons supplied to the red light emitting layer. The method of adjusting is described.
Japanese Patent Laid-Open No. 2005-10091 “Late-News Paper: Highly Efficient White OLEDs Using RGB Fluorescent Materials”, H. Kuma et al., SID 07 DIGEST, p.1504-1507

ここで、キャリア調整層は赤色発光層と青色発光層(若しくは緑色発光層)の双方にキャリア(電子、正孔)を輸送しなければならないという特性上、キャリア調整層の内部には電子と正孔の双方の流れが存在する。そのため、キャリア調整層の内部では電子と正孔の再結合が起こっていると予想される。しかし、キャリア調整層自体は発光材料を含まないので、再結合によって生じたエネルギーは発光エネルギーに変換されず、熱失活によりキャリア調整層を劣化させる原因となる。   Here, the carrier adjustment layer must transport carriers (electrons and holes) to both the red light emission layer and the blue light emission layer (or green light emission layer). Both streams of holes exist. Therefore, it is expected that electrons and holes are recombined inside the carrier adjustment layer. However, since the carrier adjustment layer itself does not contain a light emitting material, energy generated by recombination is not converted into light emission energy, which causes the carrier adjustment layer to deteriorate due to thermal deactivation.

本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであって、発光効率が高く長寿命で色再現性に優れた有機エレクトロルミネッセンス装置及び電子機器を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide an organic electroluminescence device and an electronic apparatus that have high luminous efficiency, long life, and excellent color reproducibility.

上記の課題を解決するため、本発明の有機エレクトロルミネッセンス装置は、陽極と陰極との間に発光層を有してなる有機エレクトロルミネッセンス装置であって、前記発光層は、前記陽極側から、緑色発光層、第1青色発光層、第2青色発光層、赤色発光層を積層してなり、陽極側に設けられた前記第1青色発光層は、正孔の移動度が電子の移動度よりも大きい正孔輸送性材料と、第1青色発光ドーパントとを含み、陰極側に設けられた前記第2青色発光層は、電子の移動度が正孔の移動度よりも大きい電子輸送性材料と、第2青色発光ドーパントとを含むことを特徴とする。   In order to solve the above problems, the organic electroluminescence device of the present invention is an organic electroluminescence device having a light emitting layer between an anode and a cathode, and the light emitting layer is green from the anode side. A light emitting layer, a first blue light emitting layer, a second blue light emitting layer, and a red light emitting layer are laminated, and the first blue light emitting layer provided on the anode side has a hole mobility higher than an electron mobility. The second blue light-emitting layer, which includes a large hole-transporting material and a first blue light-emitting dopant and is provided on the cathode side, has an electron-transporting material in which the mobility of electrons is larger than the mobility of holes; And a second blue light emitting dopant.

この構成によれば、陰極から陽極に流れる電子は、正孔輸送性材料を含む第1青色発光層によって、第2青色発光層と第1青色発光層との界面に蓄積し、陽極から陰極に流れる正孔は、電子輸送性材料を含む第2青色発光層によって、第1青色発光層と第2青色発光層との界面に蓄積する。そのため、緑色発光層や赤色発光層への過剰なキャリア(電子、正孔)の流れが防止され、ホワイトバランスの優れた有機エレクトロルミネッセンス装置が実現される。また、一つの発光層にキャリアが集中しないので、赤色、青色、緑色の各発光層について発光寿命が均一化され、全体として長寿命な有機エレクトロルミネッセンス装置が提供できる。さらに、キャリアが赤色発光層、青色発光層及び緑色発光層を素通りし発光に寄与しないという不具合が解消されるため、発光効率の高い有機エレクトロルミネッセンス装置が提供できる。また本発明では、青色発光層が電子と正孔の供給量を調整するキャリア調整層として機能するが、従来のように発光材料を含まないキャリア調整層を用いる場合と異なり、非発光での失活が少ないため、キャリア調整層の内部で生成される励起子によってキャリア調整層自身(すなわち青色発光層)が劣化することが少ない。そのため、より一層の長寿命化が可能である。   According to this configuration, electrons flowing from the cathode to the anode are accumulated at the interface between the second blue light-emitting layer and the first blue light-emitting layer by the first blue light-emitting layer containing the hole transporting material, and from the anode to the cathode. The flowing holes are accumulated at the interface between the first blue light emitting layer and the second blue light emitting layer by the second blue light emitting layer containing the electron transporting material. Therefore, an excessive carrier (electron, hole) flow to the green light emitting layer and the red light emitting layer is prevented, and an organic electroluminescence device with excellent white balance is realized. In addition, since carriers do not concentrate on one light emitting layer, the light emitting lifetimes of the red, blue, and green light emitting layers are made uniform, and an organic electroluminescence device having a long life as a whole can be provided. Furthermore, since the problem that carriers do not pass through the red light emitting layer, the blue light emitting layer, and the green light emitting layer and do not contribute to light emission is eliminated, an organic electroluminescence device with high light emission efficiency can be provided. In the present invention, the blue light-emitting layer functions as a carrier adjustment layer that adjusts the supply amount of electrons and holes. However, unlike the case of using a carrier adjustment layer that does not contain a light-emitting material as in the prior art, the loss of non-light emission is achieved. Since the activity is small, the carrier adjustment layer itself (that is, the blue light-emitting layer) is hardly deteriorated by excitons generated inside the carrier adjustment layer. Therefore, it is possible to further extend the life.

本発明においては、前記正孔輸送性材料の正孔の移動度は電子の移動度よりも10倍以上大きいことが望ましく、より好ましくは100倍以上大きいことが望ましい。この構成によれば、陰極から陽極への電子の流れを制御することができる。このような材料としてはアミン系材料やアセン系材料が挙げられる。また、前記電子輸送性材料の電子の移動度は正孔の移動度よりも10倍以上大きいことが望ましく、より好ましくは100倍以上大きいことが望ましい。この構成によれば、陽極から陰極への正孔の流れを制御することができる。このような材料としてはシロール系材料が挙げられる。   In the present invention, the hole mobility of the hole transporting material is preferably 10 times or more larger than the electron mobility, more preferably 100 times larger. According to this configuration, the flow of electrons from the cathode to the anode can be controlled. Examples of such materials include amine materials and acene materials. Further, the electron mobility of the electron transporting material is desirably 10 times or more larger than the hole mobility, and more desirably 100 times or more larger. According to this configuration, the flow of holes from the anode to the cathode can be controlled. Examples of such a material include silole materials.

本発明においては、前記赤色発光層は赤色用ホスト材料と赤色発光ドーパントとを含み、前記緑色発光層は緑色用ホスト材料と緑色発光ドーパントとを含み、前記正孔輸送性材料のバンドギャップと前記電子輸送性材料のバンドギャップは前記赤色用ホスト材料のバンドギャップと前記緑色用ホスト材料のバンドギャップよりも大きいことが望ましい。この構成によれば、陰極から陽極への電子の流れや陽極から陰極への正孔の流れを制御することができ、赤色、青色、緑色のバランスが良好になる。   In the present invention, the red light-emitting layer includes a host material for red and a red light-emitting dopant, the green light-emitting layer includes a host material for green and a green light-emitting dopant, and the band gap of the hole transporting material and the It is desirable that the band gap of the electron transporting material is larger than the band gap of the red host material and that of the green host material. According to this configuration, the flow of electrons from the cathode to the anode and the flow of holes from the anode to the cathode can be controlled, and the balance of red, blue, and green is improved.

本発明においては、前記赤色用ホスト材料と前記緑色用ホスト材料はペリレン系材料又はナフタセン材料によって構成されていることが望ましい。この構成によれば、比較的エネルギーギャップの大きいペリレン系又はナフタセン系の材料を用いることで、正孔と電子の双方の青色発光層への輸送が容易になる。   In the present invention, the red host material and the green host material are preferably made of a perylene-based material or a naphthacene material. According to this configuration, by using a perylene-based or naphthacene-based material having a relatively large energy gap, it becomes easy to transport both holes and electrons to the blue light-emitting layer.

本発明においては、前記第1青色発光層の厚みは1nm以上20nm以下であることが望ましい。この構成によれば、陰極から陽極への電子の流れを抑制しつつ、緑色の発光輝度が必要以上に低下しないようにすることができる。例えば、第1青色発光層の厚みが1nmよりも小さいと、第1青色発光層によるキャリア調整機能が弱くなり、緑色発光層への電子の流れを十分に抑制することができない。一方、第1青色発光層の厚みが20nmを超えると、緑色発光層への電子の流れが極端に低下し、緑色の発光輝度が不足することになる。   In the present invention, the thickness of the first blue light emitting layer is preferably 1 nm or more and 20 nm or less. According to this configuration, it is possible to prevent the green light emission luminance from decreasing more than necessary while suppressing the flow of electrons from the cathode to the anode. For example, if the thickness of the first blue light emitting layer is smaller than 1 nm, the carrier adjustment function by the first blue light emitting layer is weakened, and the flow of electrons to the green light emitting layer cannot be sufficiently suppressed. On the other hand, if the thickness of the first blue light-emitting layer exceeds 20 nm, the flow of electrons to the green light-emitting layer is extremely reduced, and the green light emission luminance is insufficient.

このような事情は第2青色発光層でも同じである。第2青色発光層の厚みが1nmよりも小さいと、第2青色発光層によるキャリア調整機能が弱くなり、赤色発光層への正孔の流れを十分に抑制することができない。一方、第2青色発光層の厚みが20nmを超えると、赤色発光層への電子の流れが極端に低下し、赤色の発光輝度が不足することになる。したがって、第2青色発光層の厚みは1nm以上20nm以下であることが望ましい。これにより、陽極から陰極への正孔の流れを抑制しつつ、赤色の発光輝度が必要以上に低下しないようにすることができる。   Such a situation is the same for the second blue light emitting layer. When the thickness of the second blue light emitting layer is smaller than 1 nm, the carrier adjustment function by the second blue light emitting layer is weakened, and the flow of holes to the red light emitting layer cannot be sufficiently suppressed. On the other hand, when the thickness of the second blue light-emitting layer exceeds 20 nm, the flow of electrons to the red light-emitting layer is extremely reduced, and the red light emission luminance is insufficient. Therefore, the thickness of the second blue light emitting layer is desirably 1 nm or more and 20 nm or less. Thereby, it is possible to prevent the red light emission luminance from decreasing more than necessary while suppressing the flow of holes from the anode to the cathode.

本発明の電子機器は前述した本発明の有機エレクトロルミネッセンス装置を備えていることを特徴とする。この構成によれば、発光効率が高く長寿命で且つ演色性に優れた電子機器を提供することができる。   An electronic apparatus according to the present invention includes the above-described organic electroluminescence device according to the present invention. According to this configuration, it is possible to provide an electronic device with high luminous efficiency, long life, and excellent color rendering.

以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。かかる実施の形態は本発明の一態様を示すものであり、この発明を限定するものではない。下記の実施形態において、各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の主旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。また、以下の図面においては、各構成をわかりやすくするために、実際の構造と各構造における縮尺や数等が異なっている。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. Such an embodiment shows one aspect of the present invention and does not limit the present invention. In the following embodiments, various shapes, combinations, and the like of the constituent members are examples, and various modifications can be made based on design requirements and the like without departing from the gist of the present invention. Moreover, in the following drawings, in order to make each structure easy to understand, an actual structure and a scale, number, and the like of each structure are different.

図1は本発明の一実施形態に係る有機エレクトロルミネッセンス装置1(以下、「エレクトロルミネッセンス」を「EL」と略記する)の概略構成図である。有機EL装置1は、ガラスや石英、プラスチック等からなる基板本体2上に、第1電極(陽極)3、正孔注入層4、正孔輸送層5、発光層6、電子輸送層7及び第2電極(陰極)8を備えている。正孔注入層4、正孔輸送層5、発光層6及び電子輸送層7は有機材料によって形成されており、これら正孔注入層4、正孔輸送層5、発光層6及び電子輸送層7によって機能層Fが形成されている。機能層Fは第1電極3と第2電極8との間に挟持されており、第1電極3、機能層F及び第2電極8によって、発光素子である有機EL素子9が形成されている。   FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an organic electroluminescence device 1 (hereinafter, “electroluminescence” is abbreviated as “EL”) according to an embodiment of the present invention. The organic EL device 1 includes a first electrode (anode) 3, a hole injection layer 4, a hole transport layer 5, a light emitting layer 6, an electron transport layer 7, and a first electrode on a substrate body 2 made of glass, quartz, plastic, or the like. Two electrodes (cathode) 8 are provided. The hole injection layer 4, the hole transport layer 5, the light emitting layer 6, and the electron transport layer 7 are formed of an organic material, and these hole injection layer 4, hole transport layer 5, light emitting layer 6, and electron transport layer 7 are formed. Thus, the functional layer F is formed. The functional layer F is sandwiched between the first electrode 3 and the second electrode 8, and an organic EL element 9 that is a light emitting element is formed by the first electrode 3, the functional layer F, and the second electrode 8. .

第1電極3と第2電極8には、駆動電圧を印加するための配線が接続されている。発光層6には、該配線を介して第1電極3から正孔が、第2電極8から電子がそれぞれ注入されるようになっている。発光層6に注入された正孔及び電子は、発光層6中を移動し、再結合する。そして、再結合の際に放出されたエネルギーにより、励起子が生成し、該励起子が基底状態に戻る際に蛍光や燐光という形でエネルギーを放出する。有機EL素子9から放出された光は、ガラス基板等からなる基板本体2から射出され、外部に取り出される(ボトムエミッション方式)。第2電極8がITO等の透明導電膜によって形成される場合には、有機EL素子9から放出された光を第2電極8側から取り出すこともできる(トップエミッション方式)。なお、以下の説明では、発光層6に注入される電子及び正孔をキャリアと呼ぶことがある。   A wiring for applying a drive voltage is connected to the first electrode 3 and the second electrode 8. Holes from the first electrode 3 and electrons from the second electrode 8 are injected into the light emitting layer 6 through the wiring. The holes and electrons injected into the light emitting layer 6 move through the light emitting layer 6 and recombine. Then, excitons are generated by the energy released upon recombination, and energy is released in the form of fluorescence or phosphorescence when the excitons return to the ground state. The light emitted from the organic EL element 9 is emitted from the substrate body 2 made of a glass substrate or the like and extracted outside (bottom emission method). When the second electrode 8 is formed of a transparent conductive film such as ITO, light emitted from the organic EL element 9 can be extracted from the second electrode 8 side (top emission method). In the following description, electrons and holes injected into the light emitting layer 6 may be referred to as carriers.

本実施形態の場合、第1電極3はITO(インジウム錫酸化物)等の透明電極であり、第2電極8はアルミニウム(Al)等の反射電極である(ボトムエミッション方式)。第2電極8としては、アルミニウムの他に、銀や、銀マグネシウム合金、アルミニウムリチウム合金等を用いることができる。さらに、第2電極8の電子輸送層7側にフッ化リチウム(LiF)等からなる層(電子注入層)を設けることもできる。   In the present embodiment, the first electrode 3 is a transparent electrode such as ITO (indium tin oxide), and the second electrode 8 is a reflective electrode such as aluminum (Al) (bottom emission method). As the second electrode 8, in addition to aluminum, silver, a silver magnesium alloy, an aluminum lithium alloy, or the like can be used. Furthermore, a layer (electron injection layer) made of lithium fluoride (LiF) or the like can be provided on the electron transport layer 7 side of the second electrode 8.

正孔注入層4としては、銅フタロシアニンやアリールアミン等の低分子材料が用いられる。正孔注入層4としては、ポリチオフェンやポリアニリンなどの導電性高分子を用いても良い。正孔注入層4の膜厚は10nm〜30nm程度である。   As the hole injection layer 4, a low molecular material such as copper phthalocyanine or arylamine is used. As the hole injection layer 4, a conductive polymer such as polythiophene or polyaniline may be used. The thickness of the hole injection layer 4 is about 10 nm to 30 nm.

正孔輸送層5としては、ジフェニルアミンやトリフェニルアミン等のフェニルアミン系誘導体、芳香族アミン系材料、スチリルアリーレン誘導体等を用いることができる。正孔輸送層5の膜厚は10nm〜50nm程度である。   As the hole transport layer 5, phenylamine derivatives such as diphenylamine and triphenylamine, aromatic amine materials, styrylarylene derivatives, and the like can be used. The film thickness of the hole transport layer 5 is about 10 nm to 50 nm.

発光層6は、正孔輸送層5側から緑色発光層6G、第1青色発光層6B1、第2青色発光層6B2、赤色発光層6Rを順に備えている。赤色発光層6Rと緑色発光層6Gはいずれもホスト材料と発光ドーパントとを含む。ホスト材料は電子と正孔の両方を流すことのできる材料である。発光ドーパントを具備しない発光層では、ホスト材料からの発光が観察されるが、発光ドーパントとホスト材料とを併用した発光層では、ホスト材料からの発光はほとんど観察されず、発光ドーパントが主として発光する。ホスト材料と発光ドーパントとを併用した発光層において観察される発光スペクトルは、発光ドーパントの発光である。発光層の発光の波形は有機分子骨格によって決定される。   The light emitting layer 6 includes a green light emitting layer 6G, a first blue light emitting layer 6B1, a second blue light emitting layer 6B2, and a red light emitting layer 6R in this order from the hole transport layer 5 side. Each of the red light emitting layer 6R and the green light emitting layer 6G includes a host material and a light emitting dopant. The host material is a material that can flow both electrons and holes. In the light emitting layer that does not include the light emitting dopant, light emission from the host material is observed, but in the light emitting layer in which the light emitting dopant and the host material are used in combination, almost no light emission from the host material is observed, and the light emitting dopant mainly emits light. . The emission spectrum observed in the light emitting layer in which the host material and the light emitting dopant are used in combination is the light emission of the light emitting dopant. The light emission waveform of the light emitting layer is determined by the organic molecular skeleton.

赤色発光層6Rと緑色発光層6Gのホスト材料としては、1つ以上の置換基を有するペリレン系材料、又はナフタセン系材料を用いることができる。比較的エネルギーギャップの大きいペリレン系又はナフタセン系の材料を用いることで、正孔と電子の青色発光層6B1、6B2への注入が容易となる。なお、赤色発光層6Rと緑色発光層6Gのホスト材料は同一の材料であっても良く、異なる材料であっても良い。   As a host material for the red light emitting layer 6R and the green light emitting layer 6G, a perylene-based material or a naphthacene-based material having one or more substituents can be used. By using a perylene-based or naphthacene-based material having a relatively large energy gap, holes and electrons can be easily injected into the blue light emitting layers 6B1 and 6B2. The host material for the red light emitting layer 6R and the green light emitting layer 6G may be the same material or different materials.

発光ドーパントは、一重項励起子から発光する蛍光発光性化合物、三重項励起子から発光する燐光発光性化合物のいずれであってもよく、たとえば、蛍光材料としては、ペリレン誘導体、オキサジアゾール誘導体、アントラセン誘導体、ルブレン誘導体、スチリルアミン誘導体、クマリン誘導体等を挙げることができる。燐光材料としては、イリジウム金属錯体、白金金属錯体などを用いることができる。好ましくは、赤色発光材料としては、ジベンゾジインデノペリレン誘導体を、緑色発光材料としては、クマリン誘導体、ナフタセン誘導体を用いる。ホスト材料としては、アルミニウム錯体、ベリリウム錯体のほか、アントラセン(2量体を含む)誘導体、カルバゾール誘導体、スチリルアミン誘導体等の公知の材料が用いられる。   The luminescent dopant may be either a fluorescent compound that emits light from singlet excitons or a phosphorescent compound that emits light from triplet excitons. Examples of fluorescent materials include perylene derivatives, oxadiazole derivatives, Anthracene derivatives, rubrene derivatives, styrylamine derivatives, coumarin derivatives and the like can be mentioned. As the phosphorescent material, an iridium metal complex, a platinum metal complex, or the like can be used. Preferably, a dibenzodiindenoperylene derivative is used as the red light-emitting material, and a coumarin derivative or a naphthacene derivative is used as the green light-emitting material. As the host material, known materials such as an aluminum complex and a beryllium complex, an anthracene (including a dimer) derivative, a carbazole derivative, and a styrylamine derivative are used.

赤色発光層6Rと緑色発光層6Gとの間には第1青色発光層6B1と第2青色発光層6B2とが設けられている。第1青色発光層6B1は、正孔輸送性材料と第1発光ドーパント(青色発光ドーパント)とを含む。正孔輸送性材料とは、電子の輸送性に比べて正孔の輸送性の高い材料をいう。具体的には、電子の移動度に比べて正孔の移動度の高い材料が用いられ、正孔の移動度が電子の移動度よりも10倍以上、より好ましくは100倍以上大きい材料が好適に採用される。かかる材料としては、アミン系材料やアセン系材料が用いられる。第1発光ドーパントは、ホスト材料としての正孔輸送性材料の中にドープされている。一方、第2青色発光層6B2は、電子輸送性材料と第2発光ドーパント(青色発光ドーパント)とを含む。電子輸送性材料とは、正孔の輸送性に比べて電子の輸送性の高い材料をいう。具体的には、正孔の移動度に比べて電子の移動度の高い材料が用いられ、電子の移動度が正孔の移動度よりも10倍以上、より好ましくは100倍以上大きい材料が好適に採用される。かかる材料としては、シロール系材料が用いられる。第2発光ドーパントは、ホスト材料としての電子輸送性材料の中にドープされている。   A first blue light emitting layer 6B1 and a second blue light emitting layer 6B2 are provided between the red light emitting layer 6R and the green light emitting layer 6G. The first blue light emitting layer 6B1 includes a hole transporting material and a first light emitting dopant (blue light emitting dopant). The hole transporting material refers to a material having a higher hole transporting property than an electron transporting property. Specifically, a material having a higher hole mobility than the electron mobility is used, and a material having a hole mobility of 10 times or more, more preferably 100 times or more higher than the electron mobility is preferable. Adopted. As such a material, an amine-based material or an acene-based material is used. The first light emitting dopant is doped in a hole transporting material as a host material. On the other hand, the second blue light emitting layer 6B2 includes an electron transporting material and a second light emitting dopant (blue light emitting dopant). An electron transporting material refers to a material having a higher electron transporting property than a hole transporting property. Specifically, a material having a higher electron mobility than the hole mobility is used, and a material having an electron mobility of 10 times or more, more preferably 100 times or more higher than the hole mobility is preferable. Adopted. As such a material, a silole material is used. The second light emitting dopant is doped in an electron transporting material as a host material.

なお、第1発光ドーパントと第2発光ドーパントは同一の材料であっても良く、異なる材料であっても良い。青色発光材料としては、スチリル誘導体、スチリルアミン誘導体、フルオランテン誘導体などを用いることができる。好ましくは、ジスチリルアミン誘導体を用いる。   The first light emitting dopant and the second light emitting dopant may be the same material or different materials. As the blue light emitting material, a styryl derivative, a styrylamine derivative, a fluoranthene derivative, or the like can be used. Preferably, a distyrylamine derivative is used.

第1青色発光層6B1に含まれる正孔輸送性材料と第2青色発光層6B2に含まれる電子輸送性材料は、自身を通過する電子と正孔のバランスを調整し、赤色発光層6R、第1青色発光層6B1、第2青色発光層6B2、緑色発光層6Gの発光輝度を平均化するためのキャリア調整層として機能する。キャリアのバランスをより調整しやすくするために、第1青色発光層6B1に含まれる正孔輸送性材料のLUMOのエネルギーレベルは、赤色発光層6R及び緑色発光層6Gのホスト材料のLUMOのエネルギーレベルよりも低く、正孔輸送性材料のHOMOのエネルギーレベルは、赤色発光層6R及び緑色発光層6Gのホスト材料のHOMOのエネルギーレベルよりも高くなっている。また、第2青色発光層6B2に含まれる電子輸送性材料のLUMOのエネルギーレベルは赤色発光層6R及び緑色発光層6Gのホスト材料のLUMOのエネルギーレベルよりも低く、電子輸送性材料のHOMOのエネルギーレベルは赤色発光層6R及び緑色発光層6Gのホスト材料のHOMOのエネルギーレベルよりも高くなっている。このような材料を用いることで、第1青色発光層6B1から赤色発光層6Gへの正孔の流れを抑制でき、さらに第2青色発光層6B2から緑色発光層6Gへの電子の流れを抑制することができる。第1青色発光層61と第2青色発光層6B2の膜厚は1nm〜20nmであり、より好ましくは5nm〜10nm程度である。   The hole transporting material contained in the first blue light emitting layer 6B1 and the electron transporting material contained in the second blue light emitting layer 6B2 adjust the balance of electrons and holes passing through the first blue light emitting layer 6B1, and the red light emitting layer 6R, The first blue light emitting layer 6B1, the second blue light emitting layer 6B2, and the green light emitting layer 6G function as a carrier adjustment layer for averaging the light emission luminance. In order to make it easier to adjust the balance of carriers, the LUMO energy level of the hole transporting material contained in the first blue light emitting layer 6B1 is the LUMO energy level of the host material of the red light emitting layer 6R and the green light emitting layer 6G. The HOMO energy level of the hole transporting material is lower than the HOMO energy levels of the host materials of the red light emitting layer 6R and the green light emitting layer 6G. The LUMO energy level of the electron transporting material contained in the second blue light emitting layer 6B2 is lower than the LUMO energy level of the host material of the red light emitting layer 6R and the green light emitting layer 6G, and the HOMO energy of the electron transporting material. The level is higher than the HOMO energy level of the host material of the red light emitting layer 6R and the green light emitting layer 6G. By using such a material, it is possible to suppress the flow of holes from the first blue light emitting layer 6B1 to the red light emitting layer 6G, and further suppress the flow of electrons from the second blue light emitting layer 6B2 to the green light emitting layer 6G. be able to. The film thickness of the first blue light-emitting layer 61 and the second blue light-emitting layer 6B2 is 1 nm to 20 nm, and more preferably about 5 nm to 10 nm.

発光層6と第2電極8との間には電子輸送層7が設けられている。電子輸送層7としては、8−ヒドロキシキノリンまたはその誘導体とその金属錯体、トリアゾール誘導体、オキサゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、フルオレノン誘導体、アントラキノジメタン誘導体、アントロン誘導体、ジフェニルキノン誘導体、チオピランジオキシド誘導体、カルボジイミド誘導体、フルオレニリデンメタン誘導体、ジスチリルピラジン誘導体等が用いられる。電子輸送層7の膜厚は20nm〜40nm程度である。   An electron transport layer 7 is provided between the light emitting layer 6 and the second electrode 8. As the electron transport layer 7, 8-hydroxyquinoline or its derivative and its metal complex, triazole derivative, oxazole derivative, oxadiazole derivative, fluorenone derivative, anthraquinodimethane derivative, anthrone derivative, diphenylquinone derivative, thiopyran dioxide Derivatives, carbodiimide derivatives, fluorenylidenemethane derivatives, distyrylpyrazine derivatives and the like are used. The film thickness of the electron transport layer 7 is about 20 nm to 40 nm.

図2は本実施形態で用いられる機能層Fの材料の一例である。図中、HIL-Aは正孔注入層の形成材料、HTL-Aは正孔輸送層の形成材料、G-host1及びG-host2は緑色発光層のホスト材料、G-Dopantは緑色発光層の発光ドーパント、R-Host1は赤色発光層のホスト材料、R-Dopantは赤色発光層の発光ドーパント、B-Host1は第1青色発光層の正孔輸送性材料、B-Host2は第2青色発光層の電子輸送性材料、B-Dopantは青色発光層の発光ドーパント、Alq3(トリス(8−キノリノール)アルミニウム))は電子輸送層の形成材料である。緑色発光層では、ホスト材料としてG-host1とG-host2のいずれを用いても良く、G-host1とG-host2を所定の割合で混合してホスト材料を形成しても良い。   FIG. 2 shows an example of the material of the functional layer F used in this embodiment. In the figure, HIL-A is a material for forming a hole injection layer, HTL-A is a material for forming a hole transport layer, G-host1 and G-host2 are host materials for a green light emitting layer, and G-Dopant is a material for a green light emitting layer. Luminescent dopant, R-Host1 is the red light emitting layer host material, R-Dopant is the red light emitting layer light emitting dopant, B-Host1 is the first blue light emitting layer hole transport material, B-Host2 is the second blue light emitting layer B-Dopant is a light emitting dopant for a blue light emitting layer, and Alq3 (tris (8-quinolinol) aluminum) is a material for forming an electron transporting layer. In the green light emitting layer, either G-host1 or G-host2 may be used as the host material, and the host material may be formed by mixing G-host1 and G-host2 at a predetermined ratio.

図3は有機EL素子9のエネルギーバンドを示す図である。縦軸はエネルギーレベルであり、横軸は有機層の積層方向を示している。緑色発光層、第1青色発光層、第2青色発光層及び赤色発光層において実線はホスト材料のエネルギーレベルを示しており、点線は発光ドーパントのエネルギーレベルを示している。   FIG. 3 is a diagram showing an energy band of the organic EL element 9. The vertical axis represents the energy level, and the horizontal axis represents the stacking direction of the organic layers. In the green light emitting layer, the first blue light emitting layer, the second blue light emitting layer, and the red light emitting layer, the solid line indicates the energy level of the host material, and the dotted line indicates the energy level of the light emitting dopant.

図3において、陰極から供給された電子は赤色発光層を通って第2青色発光層に供給される。第2青色発光層のホスト材料は電子輸送性材料で形成されているので、赤色発光層に供給された電子は第2青色発光層に容易に供給される。一方、第2青色発光層を通った電子は、第1青色発光層のホスト材料が正孔輸送性材料で形成されているため、第1青色発光層にブロックされ、緑色発光層への電子の流れが抑制される。これは、第1青色発光層のホスト材料が正孔移動度の大きい正孔輸送性の材料であることに加え、該ホスト材料のLUMOのエネルギーレベルが第2青色発光層のホスト材料のLUMOのエネルギーレベルよりも小さいため、第2青色発光層と第1青色発光層との界面のエネルギーギャップを超えて電子が第1青色発光層に移動しにくくなっているからである。   In FIG. 3, electrons supplied from the cathode pass through the red light emitting layer and are supplied to the second blue light emitting layer. Since the host material of the second blue light emitting layer is formed of an electron transporting material, the electrons supplied to the red light emitting layer are easily supplied to the second blue light emitting layer. On the other hand, the electrons passing through the second blue light emitting layer are blocked by the first blue light emitting layer because the host material of the first blue light emitting layer is formed of a hole transporting material, Flow is suppressed. In addition to the fact that the host material of the first blue light emitting layer is a hole transporting material having a high hole mobility, the LUMO energy level of the host material of the host material of the second blue light emitting layer is This is because the energy level is smaller than the energy level at the interface between the second blue light-emitting layer and the first blue light-emitting layer, making it difficult for electrons to move to the first blue light-emitting layer.

他方、陽極から供給された正孔は正孔注入層、正孔輸送層、緑色発光層を通って第1青色発光層に供給される。第1青色発光層のホスト材料は正孔輸送性材料で形成されているので、緑色発光層に供給された正孔は第1青色発光層に容易に供給される。一方、第1青色発光層を通った正孔は、第2青色発光層のホスト材料が電子輸送性材料で形成されているため、第2青色発光層にブロックされ、赤色発光層への正孔の流れが抑制される。これは、第2青色発光層のホスト材料が電子移動度の大きい電子輸送性の材料であることに加え、該ホスト材料のHOMOのエネルギーレベルが第1青色発光層のホスト材料のHOMOのエネルギーレベルよりも大きいため、第1青色発光層と第2青色発光層との界面のエネルギーギャップを超えて正孔が第2青色発光層に移動しにくくなっているからである。   On the other hand, the holes supplied from the anode are supplied to the first blue light emitting layer through the hole injection layer, the hole transport layer, and the green light emitting layer. Since the host material of the first blue light emitting layer is formed of a hole transporting material, the holes supplied to the green light emitting layer are easily supplied to the first blue light emitting layer. On the other hand, the holes that have passed through the first blue light-emitting layer are blocked by the second blue light-emitting layer because the host material of the second blue light-emitting layer is formed of an electron transporting material, and the holes to the red light-emitting layer. Flow is suppressed. This is because the host material of the second blue light-emitting layer is an electron-transporting material having a high electron mobility, and the HOMO energy level of the host material is the HOMO energy level of the host material of the first blue light-emitting layer. This is because the holes are less likely to move to the second blue light emitting layer beyond the energy gap at the interface between the first blue light emitting layer and the second blue light emitting layer.

以上の結果、第1青色発光層と第2青色発光層との界面には多くのキャリアが溜まり、青色発光層の発光輝度が高まる。また、赤色発光層と緑色発光層へのキャリアの供給が抑制されることから、赤色、青色、緑色の発光輝度が均一化され、バランスの良い白色発光が得られる。また、一つの発光層にキャリアが集中しないので、赤色、青色、緑色の各発光層について発光寿命が均一化され、全体として長寿命な有機EL装置が提供できる。さらに、キャリアが赤色発光層、青色発光層及び緑色発光層を素通りし発光に寄与しないという不具合が解消されるため、発光効率の高い有機EL装置が提供できる。また本実施形態では、青色発光層が電子と正孔の供給量を調整するキャリア調整層として機能するが、従来のように発光材料を含まないキャリア調整層を用いる場合と異なり、キャリア調整層の内部で生成される励起子によってキャリア調整層自身(すなわち青色発光層)が劣化することが少ない。そのため、より一層の長寿命化が可能である。   As a result, many carriers accumulate at the interface between the first blue light emitting layer and the second blue light emitting layer, and the light emission luminance of the blue light emitting layer is increased. In addition, since the supply of carriers to the red light emitting layer and the green light emitting layer is suppressed, the red, blue, and green light emission luminances are made uniform, and balanced white light emission is obtained. In addition, since carriers do not concentrate on one light emitting layer, the light emitting lifetimes of the red, blue, and green light emitting layers are made uniform, and an organic EL device having a long life as a whole can be provided. Furthermore, since the problem that carriers do not pass through the red light emitting layer, the blue light emitting layer, and the green light emitting layer and do not contribute to light emission is eliminated, an organic EL device with high light emission efficiency can be provided. In this embodiment, the blue light-emitting layer functions as a carrier adjustment layer that adjusts the supply amount of electrons and holes, but unlike the case of using a carrier adjustment layer that does not include a light-emitting material as in the prior art, The carrier adjustment layer itself (that is, the blue light emitting layer) is hardly deteriorated by excitons generated inside. Therefore, it is possible to further extend the life.

なお、本実施形態では機能層Fを正孔注入層4、正孔輸送層5、緑色発光層6G、第1青色発光層6B1、第2青色発光層6B2、赤色発光層6R、及び電子輸送層7で構成したが、機能層Fの構造はこれに限定されない。発光層6(緑色発光層6G、第1青色発光層6B1、第2青色発光層6B2、赤色発光層6R)を除く有機層については任意の1層又は2層以上を省略若しくは追加することができる。例えば、電子輸送層7と第2電極8との間に電子注入層を設けたり、正孔注入層4、正孔輸送層5又は電子輸送層7のうちのいずれか1層又は2層以上を省略したりことができる。さらに、発光層6において赤色発光層6Rと緑色発光層6Gの入れ替えは可能であり、赤色発光層6R、第1青色発光層6B1、第2青色発光層6B2、緑色発光層6Gの順で積層しても良い。   In this embodiment, the functional layer F includes the hole injection layer 4, the hole transport layer 5, the green light emitting layer 6G, the first blue light emitting layer 6B1, the second blue light emitting layer 6B2, the red light emitting layer 6R, and the electron transport layer. However, the structure of the functional layer F is not limited to this. For the organic layers other than the light emitting layer 6 (green light emitting layer 6G, first blue light emitting layer 6B1, second blue light emitting layer 6B2, red light emitting layer 6R), any one layer or two or more layers can be omitted or added. . For example, an electron injection layer is provided between the electron transport layer 7 and the second electrode 8, or any one or more of the hole injection layer 4, the hole transport layer 5 and the electron transport layer 7 is formed. It can be omitted. Further, the red light emitting layer 6R and the green light emitting layer 6G can be interchanged in the light emitting layer 6, and the red light emitting layer 6R, the first blue light emitting layer 6B1, the second blue light emitting layer 6B2, and the green light emitting layer 6G are stacked in this order. May be.

[有機EL表示装置]
図4は本発明の有機EL装置を備えた電子機器の一例である有機EL表示装置200の概略構成図である。有機EL表示装置200は、有機EL素子を画素としてマトリクス状に備えたアクティブマトリクス型の有機EL表示装置である。
[Organic EL display device]
FIG. 4 is a schematic configuration diagram of an organic EL display device 200 which is an example of an electronic apparatus including the organic EL device of the present invention. The organic EL display device 200 is an active matrix organic EL display device that includes organic EL elements as pixels in a matrix.

有機EL表示装置200は、基体2上に、回路素子部30、画素電極(第1電極)3、機能層F、対向電極(第2電極)8、及び封止部32等を備えている。回路素子部30は、回路素子としての薄膜トランジスタ等を含む。機能層Fは前述した赤色発光層、黄色発光層(キャリア調整層)、緑色発光層及び青色発光層を含むものである。機能層Fは隔壁層31によって画素領域毎に区画されている。   The organic EL display device 200 includes a circuit element unit 30, a pixel electrode (first electrode) 3, a functional layer F, a counter electrode (second electrode) 8, a sealing unit 32, and the like on the base 2. The circuit element unit 30 includes a thin film transistor as a circuit element. The functional layer F includes the above-described red light emitting layer, yellow light emitting layer (carrier adjustment layer), green light emitting layer, and blue light emitting layer. The functional layer F is partitioned for each pixel region by the partition layer 31.

基体2としては、例えば、ガラス基板が用いられる。本発明における基板としては、ガラス基板の他に、シリコン基板、石英基板、セラミックス基板、金属基板、プラスチック基板、プラスチックフィルム基板等、電気光学装置や回路基板に用いられる公知の様々な基板が適用される。   For example, a glass substrate is used as the substrate 2. As a substrate in the present invention, in addition to a glass substrate, various known substrates used for electro-optical devices and circuit substrates such as a silicon substrate, a quartz substrate, a ceramic substrate, a metal substrate, a plastic substrate, and a plastic film substrate are applied. The

基体2上には、発光領域としての複数の画素領域Aがマトリクス状に配列されており、カラー表示を行う場合には、例えば、赤(Red)、緑(Green)、青(Blue)の各色に対応する画素領域Aが所定の配列で形成される。各画素領域Aには、画素電極3が配置され、その近傍には信号線42、共通給電線43、走査線41及び図示しない他の画素電極用の走査線等が配置されている。画素領域Aの平面形状は、図に示す矩形の他に、円形、長円形など任意の形状が可能である。   On the base 2, a plurality of pixel areas A as light emitting areas are arranged in a matrix, and when performing color display, for example, each color of red (Red), green (Green), and blue (Blue) Are formed in a predetermined arrangement. In each pixel region A, a pixel electrode 3 is arranged, and in the vicinity thereof, a signal line 42, a common power supply line 43, a scanning line 41, a scanning line for other pixel electrodes (not shown), and the like are arranged. The planar shape of the pixel region A can be any shape such as a circle or an oval other than the rectangle shown in the figure.

封止部32は、水や酸素の侵入を防止して対向電極8及び機能層Fの酸化を防止するものである。封止部32には封止基板(又は封止缶)34が設けられている。封止基板34は、ガラスや金属等からなり、シール剤を介して基体2と貼り合わされている。封止基板34の基体2側の面にはカラーフィルタ層33が設けられている。カラーフィルタ層33は、赤、緑、青の色材層を備えており、各々の画素領域Aには赤、青、緑のいずれか1色の色材層が配置されている。色材層の吸収スペクトルは3原色の波長(例えば、青色:約450nm、緑色:約540nm、赤色:約610nm)と一致している。   The sealing portion 32 prevents water and oxygen from entering and prevents the counter electrode 8 and the functional layer F from being oxidized. The sealing portion 32 is provided with a sealing substrate (or sealing can) 34. The sealing substrate 34 is made of glass, metal, or the like, and is bonded to the base 2 via a sealing agent. A color filter layer 33 is provided on the surface of the sealing substrate 34 on the base 2 side. The color filter layer 33 includes red, green, and blue color material layers, and a color material layer of any one of red, blue, and green is disposed in each pixel region A. The absorption spectrum of the color material layer coincides with the wavelengths of the three primary colors (for example, blue: about 450 nm, green: about 540 nm, red: about 610 nm).

画素領域Aには、走査線41を介して走査信号がゲート電極に供給されるスイッチング用の第1の薄膜トランジスタ44と、第1の薄膜トランジスタ44を介して信号線42から供給される画像信号を保持する保持容量capと、保持容量capによって保持された画像信号がゲート電極に供給される駆動用の第2の薄膜トランジスタ45と、第2の薄膜トランジスタ45を介して共通給電線43に電気的に接続したときに共通給電線43から駆動電流が流れ込む画素電極3と、画素電極3と対向電極8との間に挟み込まれる機能層Fとが設けられている。機能層Fは発光層を含み、発光素子である有機EL素子9は、画素電極3、対向電極8、及び機能層F等を含んで構成されている。   The pixel region A holds a first thin film transistor 44 for switching in which a scanning signal is supplied to the gate electrode through the scanning line 41 and an image signal supplied from the signal line 42 through the first thin film transistor 44. The storage capacitor cap, the driving second thin film transistor 45 to which the image signal held by the storage capacitor cap is supplied to the gate electrode, and the second thin film transistor 45, and the common feed line 43. A pixel electrode 3 into which a drive current flows from the common power supply line 43 and a functional layer F sandwiched between the pixel electrode 3 and the counter electrode 8 are provided. The functional layer F includes a light emitting layer, and the organic EL element 9 that is a light emitting element includes the pixel electrode 3, the counter electrode 8, the functional layer F, and the like.

画素領域Aでは、走査線41が駆動されて第1の薄膜トランジスタ44がオンになると、そのときの信号線42の電位が保持容量capに保持され、この保持容量capの状態に応じて、第2の薄膜トランジスタ45の導通状態が決まる。また、第2の薄膜トランジスタ45のチャネルを介して共通給電線43から画素電極3に電流が流れ、さらに機能層Fを通じて対向電極8に電流が流れる。そして、このときの電流量に応じて、機能層Fが発光する。   In the pixel area A, when the scanning line 41 is driven and the first thin film transistor 44 is turned on, the potential of the signal line 42 at that time is held in the holding capacitor cap, and the second capacitance is changed according to the state of the holding capacitor cap. The conductive state of the thin film transistor 45 is determined. In addition, a current flows from the common power supply line 43 to the pixel electrode 3 through the channel of the second thin film transistor 45, and further a current flows to the counter electrode 8 through the functional layer F. The functional layer F emits light according to the amount of current at this time.

有機EL表示装置200においては、機能層Fから基体2側に発した光が、回路素子部30及び基体2を透過して基体2の下側(観測者側)に射出されるとともに、機能層Fから基体2の反対側に発した光が対向電極8により反射されて、その光が回路素子部30及び基体2を透過して基体2の下側(観測者側)に射出される(ボトムエミッション型)。なお、対向電極8として、透明な材料を用いることにより対向電極側から発光する光を射出させることもできる(トップエミッション型)。この場合、対向電極用の透明な材料としては、ITO、Pt、Ir、Ni、もしくはPdを用いることができる。   In the organic EL display device 200, light emitted from the functional layer F to the base 2 side is transmitted through the circuit element unit 30 and the base 2 and emitted to the lower side (observer side) of the base 2 and the functional layer. The light emitted from F to the opposite side of the base 2 is reflected by the counter electrode 8, and the light passes through the circuit element portion 30 and the base 2 and is emitted to the lower side (observer side) of the base 2 (bottom). Emission type). Note that light emitted from the counter electrode can be emitted by using a transparent material as the counter electrode 8 (top emission type). In this case, ITO, Pt, Ir, Ni, or Pd can be used as the transparent material for the counter electrode.

ここで、有機EL素子9は、前述した本発明の発光素子の構造を備えている。機能層Fには赤色発光層、黄色発光層(キャリア調整層)、青色発光層、緑色発光層が順に積層されており、各々の発光層の発光ピークが可視光波長領域において概ね均等に配置されている。そのため、機能層Fから射出される白色光は可視光領域全体にわたって概ね一定の発光強度を有するブロードな発光スペクトルを有する。したがって、3原色の波長と一致したカラーフィルタと組み合わせることにより、演色性が高く、明るい表示が可能な有機EL表示装置が提供できる。   Here, the organic EL element 9 has the structure of the light emitting element of the present invention described above. In the functional layer F, a red light-emitting layer, a yellow light-emitting layer (carrier adjustment layer), a blue light-emitting layer, and a green light-emitting layer are sequentially laminated, and the light emission peaks of the respective light-emitting layers are arranged almost uniformly in the visible light wavelength region. ing. Therefore, white light emitted from the functional layer F has a broad emission spectrum having a substantially constant emission intensity over the entire visible light region. Therefore, by combining with a color filter that matches the wavelengths of the three primary colors, an organic EL display device having high color rendering properties and capable of bright display can be provided.

なお、本実施形態では電子機器の一例として有機EL表示装置を説明したが、本発明の白色発光有機EL素子は有機EL表示装置に限らず、種々のデバイスに適用することができる。例えば、液晶表示装置のバックライトやフロントライト等の照明光源として利用することができ、これにより演色性の高い液晶表示装置が提供できる。   In the present embodiment, the organic EL display device has been described as an example of the electronic apparatus. However, the white light-emitting organic EL element of the present invention is not limited to the organic EL display device, and can be applied to various devices. For example, it can be used as an illumination light source such as a backlight or a front light of a liquid crystal display device, thereby providing a liquid crystal display device with high color rendering properties.

次に本発明の実施例を説明する。実施例1〜3として、本発明の構成を備えた有機EL素子を作製し、比較例として、従来の構成を備えた有機EL素子を作製した。実施例1〜3の構成と比較例の構成は以下の通りである。   Next, examples of the present invention will be described. As examples 1 to 3, organic EL elements having the configuration of the present invention were produced, and as comparative examples, organic EL elements having a conventional configuration were produced. The structure of Examples 1-3 and the structure of a comparative example are as follows.

Figure 2009093982
Figure 2009093982

上記の表において、実施例1〜3の有機EL素子は、Anode(陽極)/HIL(正孔注入層)/HTL(正孔輸送層)/EML-G(緑色発光層)/EML-B1(第1青色発光層)/EML-B2(第2青色発光層)/EML-R(赤色発光層)/ETL(電子輸送層)/EIL(電子注入層)/Cathode(陰極)の10層構造であり、比較例の有機EL素子は、Anode(陽極)/HIL(正孔注入層)/HTL(正孔輸送層)/EML-G(緑色発光層)/EML-B(青色発光層)/EML-R(赤色発光層)/ETL(電子輸送層)/EIL(電子注入層)/Cathode(陰極)の9層構造である。各層の形成材料は図2に示したものである。   In said table | surface, the organic EL element of Examples 1-3 is Anode (anode) / HIL (hole injection layer) / HTL (hole transport layer) / EML-G (green light emitting layer) / EML-B1 ( 10 layer structure of 1st blue light emitting layer) / EML-B2 (2nd blue light emitting layer) / EML-R (red light emitting layer) / ETL (electron transport layer) / EIL (electron injection layer) / Cathode (cathode) Yes, the organic EL element of the comparative example is Anode (anode) / HIL (hole injection layer) / HTL (hole transport layer) / EML-G (green light emitting layer) / EML-B (blue light emitting layer) / EML -R (red light emitting layer) / ETL (electron transport layer) / EIL (electron injection layer) / Cathode (cathode) 9 layer structure. The formation material of each layer is shown in FIG.

実施例1〜3の有機EL素子と比較例の有機EL素子は発光層の構成が異なる。比較例の有機EL素子では青色発光層は1層であり、青色発光層のホスト材料も正孔移動度と電子移動度が同程度(両者の比が10よりも小さい)のものが使用されている。一方、実施例1〜3の有機EL素子は、青色発光層は2層であり、4つの発光層(緑色発光層、第1青色発光層、第2青色発光層、赤色発光層)で白色発光層を形成している。また、第1青色発光層のホスト材料は正孔輸送性材料であり、第2青色発光層のホスト材料は電子輸送性材料である点でも比較例と異なる。   The organic EL element of Examples 1-3 and the organic EL element of a comparative example differ in the structure of a light emitting layer. In the organic EL element of the comparative example, the blue light-emitting layer is one layer, and the host material of the blue light-emitting layer has the same hole mobility and electron mobility (the ratio of both is smaller than 10). Yes. On the other hand, in the organic EL elements of Examples 1 to 3, the blue light emitting layer has two layers, and four light emitting layers (green light emitting layer, first blue light emitting layer, second blue light emitting layer, and red light emitting layer) emit white light. Forming a layer. The host material of the first blue light-emitting layer is a hole transporting material, and the host material of the second blue light-emitting layer is different from the comparative example in that it is an electron transporting material.

図5〜図8は実施例1〜3と比較例の有機EL素子の発光スペクトルである。図5は実施例1、図6は実施例2、図7は実施例3、図4は比較例の発光スペクトルを示している。図8に示すように、キャリア調整機能を備えない比較例の有機EL素子では、実施例と同程度の駆動電圧を供給しても、得られる発光輝度は実施例の半分程度である。また、青色、緑色の発光輝度に比べて赤色の発光輝度が非常に小さい。一方、実施例の有機EL素子では、比較例の有機EL素子に比べて発光輝度が2倍程度大きく、赤色の発光輝度と青色及び緑色の発光輝度とのバランスも改善されている。そのため、赤、青、緑のバランスが良く、表1の色度の測定結果からもホワイトバランスに優れた有機EL素子が得られていることがわかる。また表1において、実施例1〜3の有機EL素子は比較例の有機EL素子に比べて発光寿命が格段に向上しており、信頼性に優れた有機EL素子であることがわかる。   5 to 8 are emission spectra of organic EL elements of Examples 1 to 3 and a comparative example. 5 shows Example 1, FIG. 6 shows Example 2, FIG. 7 shows Example 3, and FIG. 4 shows the emission spectrum of Comparative Example. As shown in FIG. 8, in the organic EL element of the comparative example that does not have the carrier adjustment function, even if the driving voltage of the same level as that of the example is supplied, the obtained light emission luminance is about half that of the example. In addition, the red light emission luminance is very small compared to the blue and green light emission luminances. On the other hand, in the organic EL element of the example, the emission luminance is about twice as large as that of the organic EL element of the comparative example, and the balance between the red emission luminance and the blue and green emission luminance is also improved. Therefore, it can be seen that an organic EL element having a good balance of red, blue and green and an excellent white balance is obtained from the chromaticity measurement results shown in Table 1. In Table 1, it can be seen that the organic EL elements of Examples 1 to 3 have significantly improved light emission lifetimes compared to the organic EL elements of the comparative examples, and are excellent in reliability.

本発明の一実施形態に係る有機EL装置の概略構成図である。1 is a schematic configuration diagram of an organic EL device according to an embodiment of the present invention. 有機EL装置の機能層に用いられる材料の一例である。It is an example of the material used for the functional layer of an organic EL apparatus. 有機EL装置のバンドダイアグラムである。It is a band diagram of an organic EL device. 電子機器の一例である有機EL表示装置の概略構成図である。It is a schematic block diagram of the organic electroluminescence display which is an example of an electronic device. 実施例1の有機EL素子の発光スペクトルである。2 is an emission spectrum of the organic EL element of Example 1. 実施例2の有機EL素子の発光スペクトルである。2 is an emission spectrum of the organic EL device of Example 2. 実施例3の有機EL素子の発光スペクトルである。4 is an emission spectrum of the organic EL device of Example 3. 比較例の有機EL素子の発光スペクトルである。It is an emission spectrum of the organic EL element of a comparative example.

符号の説明Explanation of symbols

1…有機EL装置、3…第1電極(陽極)、4…正孔注入層、5…正孔輸送層、6…発光層、6B1…第1青色発光層、6B2…第2青色発光層、6G…緑色発光層、6R…赤色発光層、7…電子輸送層、8…第2電極(陰極)、9…有機EL素子、200…有機EL表示装置(電子機器) DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Organic EL device, 3 ... 1st electrode (anode), 4 ... Hole injection layer, 5 ... Hole transport layer, 6 ... Light emitting layer, 6B1 ... 1st blue light emitting layer, 6B2 ... 2nd blue light emitting layer, 6G ... green light emitting layer, 6R ... red light emitting layer, 7 ... electron transport layer, 8 ... second electrode (cathode), 9 ... organic EL element, 200 ... organic EL display device (electronic device)

Claims (8)

陽極と陰極との間に発光層を有してなる有機エレクトロルミネッセンス装置であって、
前記発光層は、前記陽極側から、緑色発光層、第1青色発光層、第2青色発光層、赤色発光層を積層してなり、
陽極側に設けられた前記第1青色発光層は、正孔の移動度が電子の移動度よりも大きい正孔輸送性材料と、第1青色発光ドーパントとを含み、
陰極側に設けられた前記第2青色発光層は、電子の移動度が正孔の移動度よりも大きい電子輸送性材料と、第2青色発光ドーパントとを含むことを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス装置。
An organic electroluminescence device having a light emitting layer between an anode and a cathode,
The light emitting layer is formed by laminating a green light emitting layer, a first blue light emitting layer, a second blue light emitting layer, and a red light emitting layer from the anode side,
The first blue light emitting layer provided on the anode side includes a hole transporting material having a hole mobility larger than an electron mobility, and a first blue light emitting dopant,
The second blue light emitting layer provided on the cathode side includes an electron transporting material in which the mobility of electrons is larger than the mobility of holes, and a second blue light emitting dopant, and the organic electroluminescence device .
前記正孔輸送性材料の正孔の移動度は電子の移動度よりも10倍以上大きく、前記電子輸送性材料の電子の移動度は正孔の移動度よりも10倍以上大きいことを特徴とする請求項1に記載の有機エレクトロルミネッセンス装置。   The hole mobility of the hole transport material is 10 times or more larger than the electron mobility, and the electron mobility of the electron transport material is 10 times or more larger than the hole mobility. The organic electroluminescence device according to claim 1. 前記正孔輸送性材料はアミン系材料若しくはアセン系材料によって形成され、前記電子輸送性材料はシロール系材料によって形成されていることを特徴とする請求項2に記載の有機エレクトロルミネッセンス装置。   The organic electroluminescent device according to claim 2, wherein the hole transporting material is formed of an amine-based material or an acene-based material, and the electron transporting material is formed of a silole-based material. 前記赤色発光層は赤色用ホスト材料と赤色発光ドーパントとを含み、
前記緑色発光層は緑色用ホスト材料と緑色発光ドーパントとを含み、
前記正孔輸送性材料のバンドギャップと前記電子輸送性材料のバンドギャップは前記赤色用ホスト材料のバンドギャップと前記緑色用ホスト材料のバンドギャップよりも大きいことを特徴とする請求項1に記載の有機エレクトロルミネッセンス装置。
The red light emitting layer includes a red host material and a red light emitting dopant,
The green light emitting layer includes a green host material and a green light emitting dopant,
The band gap of the hole transport material and the band gap of the electron transport material are larger than the band gap of the red host material and the band gap of the green host material, respectively. Organic electroluminescence device.
前記赤色用ホスト材料と前記緑色用ホスト材料はペリレン系材料又はナフタセン材料によって構成されていることを特徴とする請求項4に記載の有機エレクトロルミネッセンス装置。   The organic electroluminescent device according to claim 4, wherein the red host material and the green host material are made of a perylene-based material or a naphthacene material. 前記第1青色発光層と前記第2青色発光層の厚みは1nm以上20nm以下であることを特徴とする請求項1に記載の有機エレクトロルミネッセンス装置。   2. The organic electroluminescence device according to claim 1, wherein the first blue light-emitting layer and the second blue light-emitting layer have a thickness of 1 nm to 20 nm. 前記第1青色発光ドーパントと前記第2発光ドーパントとは同一材料によって構成されていることを特徴とする請求項1に記載の有機エレクトロルミネッセンス装置。   The organic electroluminescent device according to claim 1, wherein the first blue light-emitting dopant and the second light-emitting dopant are made of the same material. 請求項1〜7のいずれか1項に記載の有機エレクトロルミネッセンス装置を備えていることを特徴とする電子機器。   An electronic apparatus comprising the organic electroluminescence device according to claim 1.
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Cited By (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009117356A (en) * 2007-10-19 2009-05-28 Semiconductor Energy Lab Co Ltd Light-emitting element, light-emitting device, and electronic equipment
JP2009224274A (en) * 2008-03-18 2009-10-01 Panasonic Electric Works Co Ltd Organic electroluminescent element, and lighting device
JP2010080435A (en) * 2008-09-01 2010-04-08 Semiconductor Energy Lab Co Ltd Light-emitting element, light-emitting device, and electronic equipment
JP2010272353A (en) * 2009-05-21 2010-12-02 Panasonic Corp Organic electroluminescence display device and manufacturing method thereof
WO2010150694A1 (en) * 2009-06-25 2010-12-29 コニカミノルタホールディングス株式会社 White light-emitting organic electroluminescence element
CN102969455A (en) * 2012-12-18 2013-03-13 中国科学院长春应用化学研究所 White organic electroluminescence device and preparation method thereof
JP2014187130A (en) * 2013-03-22 2014-10-02 Nippon Hoso Kyokai <Nhk> Organic electroluminescent element, display device and illuminating device, evaluation method of hole transport material
JP2015201497A (en) * 2014-04-04 2015-11-12 セイコーエプソン株式会社 Light-emitting element, light-emitting device, display device and electronic apparatus
JP2015201499A (en) * 2014-04-04 2015-11-12 セイコーエプソン株式会社 LIGHT EMITTING ELEMENT, LIGHT EMITTING DEVICE, DISPLAY DEVICE, AND ELECTRONIC DEVICE
KR20160067598A (en) * 2014-12-04 2016-06-14 엘지디스플레이 주식회사 Organic light emitting device and display device having thereof
KR20160067545A (en) * 2014-12-04 2016-06-14 엘지디스플레이 주식회사 Organic light emitting device and display device having thereof
JP2019054281A (en) * 2009-12-01 2019-04-04 株式会社半導体エネルギー研究所 Light-emitting element, light-emitting device, electronic apparatus, and lighting device
US10490764B2 (en) 2016-08-31 2019-11-26 Boe Technology Group Co., Ltd. Organic electroluminescent device and display device
WO2020012610A1 (en) * 2018-07-12 2020-01-16 シャープ株式会社 Display device, method of manufacturing same, and method of emitting light therefor
CN113437230A (en) * 2021-06-21 2021-09-24 云谷(固安)科技有限公司 Light emitting device and display panel

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000182768A (en) * 1998-10-09 2000-06-30 Denso Corp Organic el element
JP2001052868A (en) * 1999-08-05 2001-02-23 Idemitsu Kosan Co Ltd Organic electroluminescence device
JP2004179142A (en) * 2002-09-30 2004-06-24 Sanyo Electric Co Ltd Light emitting element
JP2005100921A (en) * 2003-08-22 2005-04-14 Sony Corp Organic EL device and display device
JP2005123205A (en) * 2002-10-24 2005-05-12 Toyota Industries Corp Organic el element
JP2005150084A (en) * 2003-10-24 2005-06-09 Pentax Corp White organic electroluminescence device
JP2005285708A (en) * 2004-03-31 2005-10-13 Hitachi Ltd ORGANIC LIGHT EMITTING ELEMENT, IMAGE DISPLAY DEVICE, AND MANUFACTURING METHOD THEREOF
JP2007227152A (en) * 2006-02-23 2007-09-06 Idemitsu Kosan Co Ltd White organic electroluminescence device

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000182768A (en) * 1998-10-09 2000-06-30 Denso Corp Organic el element
JP2001052868A (en) * 1999-08-05 2001-02-23 Idemitsu Kosan Co Ltd Organic electroluminescence device
JP2004179142A (en) * 2002-09-30 2004-06-24 Sanyo Electric Co Ltd Light emitting element
JP2005123205A (en) * 2002-10-24 2005-05-12 Toyota Industries Corp Organic el element
JP2005100921A (en) * 2003-08-22 2005-04-14 Sony Corp Organic EL device and display device
JP2005150084A (en) * 2003-10-24 2005-06-09 Pentax Corp White organic electroluminescence device
JP2005285708A (en) * 2004-03-31 2005-10-13 Hitachi Ltd ORGANIC LIGHT EMITTING ELEMENT, IMAGE DISPLAY DEVICE, AND MANUFACTURING METHOD THEREOF
JP2007227152A (en) * 2006-02-23 2007-09-06 Idemitsu Kosan Co Ltd White organic electroluminescence device

Cited By (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013214523A (en) * 2007-10-19 2013-10-17 Semiconductor Energy Lab Co Ltd Light-emitting element and light-emitting device
JP2009117356A (en) * 2007-10-19 2009-05-28 Semiconductor Energy Lab Co Ltd Light-emitting element, light-emitting device, and electronic equipment
JP2009224274A (en) * 2008-03-18 2009-10-01 Panasonic Electric Works Co Ltd Organic electroluminescent element, and lighting device
JP2010080435A (en) * 2008-09-01 2010-04-08 Semiconductor Energy Lab Co Ltd Light-emitting element, light-emitting device, and electronic equipment
US8810125B2 (en) 2008-09-01 2014-08-19 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Light emitting element, light emitting device, and electronic device
JP2012238888A (en) * 2008-09-01 2012-12-06 Semiconductor Energy Lab Co Ltd Light-emitting element, light-emitting device, luminaire, and electronic equipment
JP2010272353A (en) * 2009-05-21 2010-12-02 Panasonic Corp Organic electroluminescence display device and manufacturing method thereof
JP5413459B2 (en) * 2009-06-25 2014-02-12 コニカミノルタ株式会社 White light emitting organic electroluminescence device
WO2010150694A1 (en) * 2009-06-25 2010-12-29 コニカミノルタホールディングス株式会社 White light-emitting organic electroluminescence element
JP2019054281A (en) * 2009-12-01 2019-04-04 株式会社半導体エネルギー研究所 Light-emitting element, light-emitting device, electronic apparatus, and lighting device
US10756287B2 (en) 2009-12-01 2020-08-25 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Light-emitting element, light-emitting device, electronic device, and lighting device
CN102969455A (en) * 2012-12-18 2013-03-13 中国科学院长春应用化学研究所 White organic electroluminescence device and preparation method thereof
CN102969455B (en) * 2012-12-18 2015-08-05 中国科学院长春应用化学研究所 White color organic electroluminescence device and preparation method thereof
JP2014187130A (en) * 2013-03-22 2014-10-02 Nippon Hoso Kyokai <Nhk> Organic electroluminescent element, display device and illuminating device, evaluation method of hole transport material
JP2015201497A (en) * 2014-04-04 2015-11-12 セイコーエプソン株式会社 Light-emitting element, light-emitting device, display device and electronic apparatus
JP2015201499A (en) * 2014-04-04 2015-11-12 セイコーエプソン株式会社 LIGHT EMITTING ELEMENT, LIGHT EMITTING DEVICE, DISPLAY DEVICE, AND ELECTRONIC DEVICE
KR20160067545A (en) * 2014-12-04 2016-06-14 엘지디스플레이 주식회사 Organic light emitting device and display device having thereof
KR20160067598A (en) * 2014-12-04 2016-06-14 엘지디스플레이 주식회사 Organic light emitting device and display device having thereof
KR102295795B1 (en) * 2014-12-04 2021-08-30 엘지디스플레이 주식회사 Organic light emitting device and display device having thereof
KR102295796B1 (en) * 2014-12-04 2021-08-30 엘지디스플레이 주식회사 Organic light emitting device and display device having thereof
US10490764B2 (en) 2016-08-31 2019-11-26 Boe Technology Group Co., Ltd. Organic electroluminescent device and display device
WO2020012610A1 (en) * 2018-07-12 2020-01-16 シャープ株式会社 Display device, method of manufacturing same, and method of emitting light therefor
CN113437230A (en) * 2021-06-21 2021-09-24 云谷(固安)科技有限公司 Light emitting device and display panel
CN113437230B (en) * 2021-06-21 2022-11-18 云谷(固安)科技有限公司 Light emitting device and display panel

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