JP2001313180A - 有機電子発光素子 - Google Patents
有機電子発光素子Info
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- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 発光効率を向上させ、かつ二色発光を具現し
うる有機電子発光素子を提供する。 【解決手段】 基板と、前記基板上に順次に形成された
アノード、ホール輸送層、複数の発光層、電子輸送層及
びカソードを具備するが、前記発光層の間に、膜厚を調
節することによって両発光層領域のエクスィトンの生成
比率を調節しうる電荷輸送バッファ層が形成されてい
る。また、発光層の間に電荷輸送バッファ層を導入して
ホール輸送層と発光層との間の界面でない分離された発
光領域にエクスィトンを直接形成する。これにより、界
面におけるエクスィプレックスの形成による発光効率の
低下を未然に防止でき、電荷輸送バッファ層の厚さを調
節することによって二色発光領域の発光比を調節して容
易にカラーチューニングが行える。
うる有機電子発光素子を提供する。 【解決手段】 基板と、前記基板上に順次に形成された
アノード、ホール輸送層、複数の発光層、電子輸送層及
びカソードを具備するが、前記発光層の間に、膜厚を調
節することによって両発光層領域のエクスィトンの生成
比率を調節しうる電荷輸送バッファ層が形成されてい
る。また、発光層の間に電荷輸送バッファ層を導入して
ホール輸送層と発光層との間の界面でない分離された発
光領域にエクスィトンを直接形成する。これにより、界
面におけるエクスィプレックスの形成による発光効率の
低下を未然に防止でき、電荷輸送バッファ層の厚さを調
節することによって二色発光領域の発光比を調節して容
易にカラーチューニングが行える。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は有機電子発光素子に
係り、特に本発明者らによって名付けられた"電荷輸送
バッファ層(charge transport buffer layer)"を発光層
の間に形成して発光効率特性を向上させつつ二色発光可
能な有機電子発光素子に関する。
係り、特に本発明者らによって名付けられた"電荷輸送
バッファ層(charge transport buffer layer)"を発光層
の間に形成して発光効率特性を向上させつつ二色発光可
能な有機電子発光素子に関する。
【０００２】
【従来の技術】有機電子発光素子は、発光層の形成材料
が有機物からなっており、発光層形成用の材料として無
機物を用いる無機電子発光素子に比べて、輝度、駆動電
圧及び応答速度特性に優れ、かつ、多色化が可能である
という長所を有している。
が有機物からなっており、発光層形成用の材料として無
機物を用いる無機電子発光素子に比べて、輝度、駆動電
圧及び応答速度特性に優れ、かつ、多色化が可能である
という長所を有している。
【０００３】有機電子発光素子は基本的に図１の構造を
有する。
有する。
【０００４】すなわち、基板１１上にアノード１２が形
成されており、このアノード１２上にホール輸送層１
３、発光層１４、電子輸送層１５及びカソード１６が順
次積層されている。
成されており、このアノード１２上にホール輸送層１
３、発光層１４、電子輸送層１５及びカソード１６が順
次積層されている。
【０００５】このような構造を有する有機電子発光素子
の駆動原理を説明すれば次の通りである。
の駆動原理を説明すれば次の通りである。
【０００６】前記アノード１２とカソード１６との間に
電圧を印加すれば、アノード１２から注入されたホール
はホール輸送層１３を経て発光層１４に移動する。一
方、電子はカソード１６から電子輸送層１５を経て発光
層１４に注入され、ホール輸送層１３と発光層１４(ま
たは電子輸送層１５自体が発光層になることもある)と
の界面でキャリアが再結合して、エクスィトン(excito
n)を生成する。このエクスィトンが励起状態から基底状
態に変化し、これにより発光層１４の蛍光性分子が発光
することによって画像が形成する。
電圧を印加すれば、アノード１２から注入されたホール
はホール輸送層１３を経て発光層１４に移動する。一
方、電子はカソード１６から電子輸送層１５を経て発光
層１４に注入され、ホール輸送層１３と発光層１４(ま
たは電子輸送層１５自体が発光層になることもある)と
の界面でキャリアが再結合して、エクスィトン(excito
n)を生成する。このエクスィトンが励起状態から基底状
態に変化し、これにより発光層１４の蛍光性分子が発光
することによって画像が形成する。
【０００７】前記駆動原理によって作動する有機電子発
光素子は、電荷均衡(charge balance)を向上させて発光
効率を改善させうる。しかし、ホール輸送層と発光層
(または電子輸送層)との界面でキャリアの再結合領域が
形成され、このような界面効果によるエクスィプレック
ス(exciplex)形成によって発光効率が低下するだけでな
く、白色発光(white luminescence)のような二色発光に
応用しにくいという問題点がある。
光素子は、電荷均衡(charge balance)を向上させて発光
効率を改善させうる。しかし、ホール輸送層と発光層
(または電子輸送層)との界面でキャリアの再結合領域が
形成され、このような界面効果によるエクスィプレック
ス(exciplex)形成によって発光効率が低下するだけでな
く、白色発光(white luminescence)のような二色発光に
応用しにくいという問題点がある。
【０００８】米国特許第５，２８３，１３２号には、前
記問題点を改善して、白色発光の可能な有機電子発光素
子が開示されている。この特許内容によれば、ホール輸
送層をビスジ(p-トリル)アミノフェニル-１，１-シクロ
ヘキサンで形成し、発光層の形成材料として発光ピーク
が４６０-４８０nmの発光化合物を利用しつつ、この発
光層の厚さを１００ないし３００Åの範囲内で調節する
ことによって、白色を発光する有機電子発光素子が得ら
れている。
記問題点を改善して、白色発光の可能な有機電子発光素
子が開示されている。この特許内容によれば、ホール輸
送層をビスジ(p-トリル)アミノフェニル-１，１-シクロ
ヘキサンで形成し、発光層の形成材料として発光ピーク
が４６０-４８０nmの発光化合物を利用しつつ、この発
光層の厚さを１００ないし３００Åの範囲内で調節する
ことによって、白色を発光する有機電子発光素子が得ら
れている。
【０００９】ところが、この有機電子発光素子では青色
の色座標特性が変化するため、白色バランスを正しく調
節することが現実的に非常にむずかしい、という問題点
がある。
の色座標特性が変化するため、白色バランスを正しく調
節することが現実的に非常にむずかしい、という問題点
がある。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、前記
問題点を解決するため、電荷輸送バッファ層の導入によ
ってエクスィトンがホール輸送層と発光層との界面より
はむしろ分離された発光領域で直接形成されるように調
節し、エクスィプレックス形成による発光効率の低下を
未然に防止するだけでなく、電荷輸送バッファ層の厚さ
を調節して二色発光を具現した有機電子発光素子を提供
することにある。
問題点を解決するため、電荷輸送バッファ層の導入によ
ってエクスィトンがホール輸送層と発光層との界面より
はむしろ分離された発光領域で直接形成されるように調
節し、エクスィプレックス形成による発光効率の低下を
未然に防止するだけでなく、電荷輸送バッファ層の厚さ
を調節して二色発光を具現した有機電子発光素子を提供
することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に本発明では、基板と、前記基板上に順次形成されたア
ノード、ホール輸送層、複数個の発光層、電子輸送層及
びカソードを具備する有機電子発光素子において、前記
発光層の間に、膜厚の調節によって両発光層領域のエク
スィトンの生成比率を調節しうる電荷輸送バッファ層が
形成されてなることを特徴とする有機電子発光素子を提
供する。
に本発明では、基板と、前記基板上に順次形成されたア
ノード、ホール輸送層、複数個の発光層、電子輸送層及
びカソードを具備する有機電子発光素子において、前記
発光層の間に、膜厚の調節によって両発光層領域のエク
スィトンの生成比率を調節しうる電荷輸送バッファ層が
形成されてなることを特徴とする有機電子発光素子を提
供する。
【００１２】
【発明の実施の形態】本発明の有機電子発光素子は、複
数の発光層の間に、膜厚の調節によって両発光層領域の
エクスィトンの生成比率を調節しうる電荷輸送バッファ
層を形成したことにその特徴がある。この際、前記電荷
輸送バッファ層の厚さは１０ないし３００Åであること
が望ましく、この電荷輸送バッファ層は隣接した発光層
のホスト形成材料を含むことが望ましい。これは発光層
と電荷輸送バッファ層との界面効果をなくすためであ
る。
数の発光層の間に、膜厚の調節によって両発光層領域の
エクスィトンの生成比率を調節しうる電荷輸送バッファ
層を形成したことにその特徴がある。この際、前記電荷
輸送バッファ層の厚さは１０ないし３００Åであること
が望ましく、この電荷輸送バッファ層は隣接した発光層
のホスト形成材料を含むことが望ましい。これは発光層
と電荷輸送バッファ層との界面効果をなくすためであ
る。
【００１３】本発明の有機電子発光素子において、前記
ホール輸送層、発光層及び電子輸送層中の１つ以上はホ
ール-電子結合に対して発光可能なドープ剤を含むこと
もある。この際、ドープ剤としては次のような化合物が
挙げられる。
ホール輸送層、発光層及び電子輸送層中の１つ以上はホ
ール-電子結合に対して発光可能なドープ剤を含むこと
もある。この際、ドープ剤としては次のような化合物が
挙げられる。
【００１４】１) ４-(ジシアノメチレン)-２-tert-ブチ
ル-６-(1,1,7,7-テトラメチルジュロリジル-９-エニル)
-４H-ピラン(４-(dicyanomethylene)-２-t-butyl-６-
(1,1,7,7-tetramethyljulolidyl-９-enyl)-４H-pyran:D
CJTB)、
ル-６-(1,1,7,7-テトラメチルジュロリジル-９-エニル)
-４H-ピラン(４-(dicyanomethylene)-２-t-butyl-６-
(1,1,7,7-tetramethyljulolidyl-９-enyl)-４H-pyran:D
CJTB)、
【００１５】
【化１】
【００１６】２) ルブレン(Rubrene)、
【００１７】
【化２】
【００１８】３) DCM、
【００１９】
【化３】
【００２０】４) DCM２
【００２１】
【化４】
【００２２】５) ペリレン(Perylene)、
【００２３】
【化５】
【００２４】６) キナクリドン(Quinacridone)、
【００２５】
【化６】
【００２６】７) クマリン６(Coumarin６)
【００２７】
【化７】
【００２８】ドープ剤の含量は、ホール輸送層、発光層
及び電子輸送層のホスト形成材料に対し０．１ないし５
質量%である。もし、ドープ剤の含量が０．１質量%未満
の場合には、ドーピング効果が現れないだけでなく、蒸
着率が極めて低いために小量のドーピングが困難であ
り、５質量%を超える場合には、ドープ剤同士の相互作
用によって効率が低下し、発光時に長波長側にシフトが
起こってカラーチューニングが困難であるという問題点
がある。
及び電子輸送層のホスト形成材料に対し０．１ないし５
質量%である。もし、ドープ剤の含量が０．１質量%未満
の場合には、ドーピング効果が現れないだけでなく、蒸
着率が極めて低いために小量のドーピングが困難であ
り、５質量%を超える場合には、ドープ剤同士の相互作
用によって効率が低下し、発光時に長波長側にシフトが
起こってカラーチューニングが困難であるという問題点
がある。
【００２９】また、本発明の有機電子発光素子は、前記
アノードとホール輸送層との間にホール注入層を形成す
るか、あるいは前記カソードと電子輸送層との間に電子
注入層を形成してもよい。
アノードとホール輸送層との間にホール注入層を形成す
るか、あるいは前記カソードと電子輸送層との間に電子
注入層を形成してもよい。
【００３０】本発明は、発光層の間に電荷輸送バッファ
層を導入し、トンネル効果を用いて電荷を移動させるこ
とによって、発光領域にエクスィトンを直接形成する。
その結果、界面におけるエネルギー障壁の克服による損
失を減らせ、素子の安定性が増大するだけでなく、界面
におけるエクスィプレックスの形成に伴う発光効率の低
下を未然に防止しうる。また、前記電荷輸送バッファ層
の厚さを調節し、二色発光領域の発光比を調節すること
によって、容易にカラーチューニングが行える。
層を導入し、トンネル効果を用いて電荷を移動させるこ
とによって、発光領域にエクスィトンを直接形成する。
その結果、界面におけるエネルギー障壁の克服による損
失を減らせ、素子の安定性が増大するだけでなく、界面
におけるエクスィプレックスの形成に伴う発光効率の低
下を未然に防止しうる。また、前記電荷輸送バッファ層
の厚さを調節し、二色発光領域の発光比を調節すること
によって、容易にカラーチューニングが行える。
【００３１】図２は本発明の望ましい一実施例に係る有
機電子発光素子の構造を示す図面である。
機電子発光素子の構造を示す図面である。
【００３２】これを参照すれば有機電子発光素子は、基
板２１上にアノード２２とホール輸送層２３とが順次積
層しており、このホール輸送層２３の上部に第１発光層
２４と第２発光層２４'、電子輸送層２５及びカソード
２６が順次形成されている構造を備えている。この際、
前記第１発光層２４と第２発光層２４'との間には、こ
れら両発光層におけるエクスィトン生成比を調節すると
同時に、界面効果を除去するための電荷輸送バッファ層
２７が介在する。この際、電荷輸送バッファ層２７は、
その膜厚を調節して電子またはホールがエネルギー障壁
によって界面で蓄積されるものと、トンネリングされて
発光層２４及び２４'に到達するものとを適切な範囲内
で調節しうる。そして、電荷輸送バッファ層２７は、ホ
ール輸送層２３、発光層２４、２４'または電子輸送層
２５を形成するホスト材料のうち何れか１つを単独使用
して形成しても、これらの混合物を用いて形成しても良
い。これは、電荷輸送バッファ層２７と発光層２４、２
４'との間の界面効果、または電荷輸送バッファ層２７
とホール輸送層２３または電子輸送層２５との間の界面
効果をなくして、素子の発光効率を高められるからであ
る。
板２１上にアノード２２とホール輸送層２３とが順次積
層しており、このホール輸送層２３の上部に第１発光層
２４と第２発光層２４'、電子輸送層２５及びカソード
２６が順次形成されている構造を備えている。この際、
前記第１発光層２４と第２発光層２４'との間には、こ
れら両発光層におけるエクスィトン生成比を調節すると
同時に、界面効果を除去するための電荷輸送バッファ層
２７が介在する。この際、電荷輸送バッファ層２７は、
その膜厚を調節して電子またはホールがエネルギー障壁
によって界面で蓄積されるものと、トンネリングされて
発光層２４及び２４'に到達するものとを適切な範囲内
で調節しうる。そして、電荷輸送バッファ層２７は、ホ
ール輸送層２３、発光層２４、２４'または電子輸送層
２５を形成するホスト材料のうち何れか１つを単独使用
して形成しても、これらの混合物を用いて形成しても良
い。これは、電荷輸送バッファ層２７と発光層２４、２
４'との間の界面効果、または電荷輸送バッファ層２７
とホール輸送層２３または電子輸送層２５との間の界面
効果をなくして、素子の発光効率を高められるからであ
る。
【００３３】前記電荷輸送バッファ層２７は場合に応じ
て複数層からなることもある。すなわち、第１発光層２
４との隣接面には第１発光層ホスト材料よりなる第１電
荷輸送バッファ層と、この第１電荷輸送バッファ層の上
部に形成され、第２発光層２４'との隣接面に第２発光
層ホスト材料よりなる第２電荷輸送バッファ層から構成
されることもある。この際、電荷輸送バッファ層の総厚
さは１０ないし３００Åであることが望ましく、特に３
０ないし１００Åであることがさらに望ましい。もし、
電荷輸送バッファ層２７の総厚さが前記範囲を超える
と、主な発光領域が偏って形成され、両発光層における
エクスィトン形成比率の調節効果がなくなるので望まし
くない。
て複数層からなることもある。すなわち、第１発光層２
４との隣接面には第１発光層ホスト材料よりなる第１電
荷輸送バッファ層と、この第１電荷輸送バッファ層の上
部に形成され、第２発光層２４'との隣接面に第２発光
層ホスト材料よりなる第２電荷輸送バッファ層から構成
されることもある。この際、電荷輸送バッファ層の総厚
さは１０ないし３００Åであることが望ましく、特に３
０ないし１００Åであることがさらに望ましい。もし、
電荷輸送バッファ層２７の総厚さが前記範囲を超える
と、主な発光領域が偏って形成され、両発光層における
エクスィトン形成比率の調節効果がなくなるので望まし
くない。
【００３４】図３は本発明の望ましい一実施例に係る有
機電子発光素子の構造を示す図面である。
機電子発光素子の構造を示す図面である。
【００３５】図３によれば、本発明の有機電子発光素子
は、ホール輸送層３３bとアノード３２との間にホール
注入層３３aをさらに形成することもある。このように
ホール注入層３３aを形成すれば、アノード３２とホー
ル輸送層３３bとの間の接触抵抗が減少すると共に、発
光層３４に対するアノード３２のホール輸送能力が向上
して、素子の特性が全般的に改善される効果が得られ
る。
は、ホール輸送層３３bとアノード３２との間にホール
注入層３３aをさらに形成することもある。このように
ホール注入層３３aを形成すれば、アノード３２とホー
ル輸送層３３bとの間の接触抵抗が減少すると共に、発
光層３４に対するアノード３２のホール輸送能力が向上
して、素子の特性が全般的に改善される効果が得られ
る。
【００３６】このようなホール注入層の形成材料は、下
記構造式の４,４',４”-トリス(N-３-メチルフェニル-N
-フェニル-アミノ)-トリフェニルアミン(４,４',４”-T
ris(N-３-methylphenyl-N-phenyl-amino)-triphenylami
ne:m-MTDA TA)、
記構造式の４,４',４”-トリス(N-３-メチルフェニル-N
-フェニル-アミノ)-トリフェニルアミン(４,４',４”-T
ris(N-３-methylphenyl-N-phenyl-amino)-triphenylami
ne:m-MTDA TA)、
【００３７】
【化８】
【００３８】または、下記構造式のCuPc(Phthalociane
Copper)などを利用する。
Copper)などを利用する。
【００３９】
【化９】
【００４０】ホール注入層の厚さは１００ないし２００
０Åであることが望ましい。ホール注入層の厚さが１０
０Å未満であれば、注入されるホールの量が極小となっ
てチャージ均衡(charge balance)が崩れ、２０００Åを
超えると駆動電圧が過度に上昇するために望ましくな
い。
０Åであることが望ましい。ホール注入層の厚さが１０
０Å未満であれば、注入されるホールの量が極小となっ
てチャージ均衡(charge balance)が崩れ、２０００Åを
超えると駆動電圧が過度に上昇するために望ましくな
い。
【００４１】また、図３を参照すれば、本発明の一実施
例に係る有機電子発光素子は、電子輸送層３５bとカソ
ード３６との間に電子注入層３５aをさらに形成するこ
ともある。ここで、電子注入層の形成材料としては弗化
リチウム(LiF)を用いて、その膜厚は５ないし２０Åに
保つことが望ましい。もし、電子注入層の厚さが５Å未
満ならば、小量の蒸着が困難であり、均一な蒸着がむず
かしいという問題点があり、２０Åを超えるとLiFが絶
縁材なので電気が流れなくなるために望ましくない。
例に係る有機電子発光素子は、電子輸送層３５bとカソ
ード３６との間に電子注入層３５aをさらに形成するこ
ともある。ここで、電子注入層の形成材料としては弗化
リチウム(LiF)を用いて、その膜厚は５ないし２０Åに
保つことが望ましい。もし、電子注入層の厚さが５Å未
満ならば、小量の蒸着が困難であり、均一な蒸着がむず
かしいという問題点があり、２０Åを超えるとLiFが絶
縁材なので電気が流れなくなるために望ましくない。
【００４２】有機電子発光素子は、前述したような順
序、すなわち、アノード/ホール輸送層/発光層/電子輸
送層/カソードの順に製造してもよく、その反対の順
序、すなわち、カソード/電子輸送層/発光層/ホール輸
送層/アノードの順に製造してもよい。後者のような順
序で積層された場合には、基板の材質が必ずしも透明で
ある必要はなく、開口率が高まる利点がある。
序、すなわち、アノード/ホール輸送層/発光層/電子輸
送層/カソードの順に製造してもよく、その反対の順
序、すなわち、カソード/電子輸送層/発光層/ホール輸
送層/アノードの順に製造してもよい。後者のような順
序で積層された場合には、基板の材質が必ずしも透明で
ある必要はなく、開口率が高まる利点がある。
【００４３】本発明の有機電子発光素子において、基板
としては、通常、有機EL素子において使われる基板を用
いるが、透明性、表面平滑性、取扱容易性及び防水性に
優れたガラス基板または透明プラスチック基板が望まし
い。そして、アノード電極用物質としては、透明で伝導
性に優れたITO、SnO2、ZnOなどを使用し、その膜厚は５
００ないし２０００Åの範囲である。そして、カソード
形成用金属としては、Li、Mg、Al、Al-Li、Ca、Mg-In、
Mg-Agなどを用い、その膜厚は５００ないし５０００Å
の範囲である。その中でも、カソードとして反応性が大
きく、かつ、仕事関数値の小さなLiFを５ないし２０Å
の厚さに形成し、この上部に仕事関数値の大きなAlを１
０００ないし２０００Åの厚さに形成することが、素子
の安定性及び効率面で望ましい。
としては、通常、有機EL素子において使われる基板を用
いるが、透明性、表面平滑性、取扱容易性及び防水性に
優れたガラス基板または透明プラスチック基板が望まし
い。そして、アノード電極用物質としては、透明で伝導
性に優れたITO、SnO2、ZnOなどを使用し、その膜厚は５
００ないし２０００Åの範囲である。そして、カソード
形成用金属としては、Li、Mg、Al、Al-Li、Ca、Mg-In、
Mg-Agなどを用い、その膜厚は５００ないし５０００Å
の範囲である。その中でも、カソードとして反応性が大
きく、かつ、仕事関数値の小さなLiFを５ないし２０Å
の厚さに形成し、この上部に仕事関数値の大きなAlを１
０００ないし２０００Åの厚さに形成することが、素子
の安定性及び効率面で望ましい。
【００４４】また、ホール輸送層を形成するホール輸送
性物質としては、下記構造式のN,N’-ジ(ナフタレン-１
-イル)-N,N’-ジフェニル-ベンジジン(N,N'-Di(naphtha
lene-１-yl)-N,N'-diphenyl-benzidine:NPB)などを用い
る。そして、ホール輸送層の膜厚は１００ないし２００
０Åの範囲であることが、素子の安定性及び効率面で望
ましい。
性物質としては、下記構造式のN,N’-ジ(ナフタレン-１
-イル)-N,N’-ジフェニル-ベンジジン(N,N'-Di(naphtha
lene-１-yl)-N,N'-diphenyl-benzidine:NPB)などを用い
る。そして、ホール輸送層の膜厚は１００ないし２００
０Åの範囲であることが、素子の安定性及び効率面で望
ましい。
【００４５】
【化１０】
【００４６】このようなホール輸送層には、ホール輸送
性物質以外に電子-ホール結合に対して発光しうるドー
プ剤を付加えることもある。このようなドープ剤として
は、前述したような構造式の４-(ジシアノメチレン)-２
-tert-ブチル-６-(１,１,７,７-テトラメチルジュロリ
ジル-９-エニル)-４H-ピラン(４-(dicyanomethylene)-
２-t-butyl-６-(１,１,７,７-tetramethyljulolidyl-９
-enyl)-４H-pyran: DCJTB)、クマリン６(Coumarin６)、
ルブレン(Rubrene)、DCM、DCM２、ペリレン(Perylen
e)、キナクリドン(Quinacridone)などを用いて、その含
量はホール輸送性物質に対して０．１ないし５質量%を
使用する。このようにホール輸送層の形成時、ドープ剤
を加えると、発光色をドープ剤の種類及び含量によって
調節でき、ホール輸送層の熱的安定性を改善して素子の
寿命を向上させる利点がある。
性物質以外に電子-ホール結合に対して発光しうるドー
プ剤を付加えることもある。このようなドープ剤として
は、前述したような構造式の４-(ジシアノメチレン)-２
-tert-ブチル-６-(１,１,７,７-テトラメチルジュロリ
ジル-９-エニル)-４H-ピラン(４-(dicyanomethylene)-
２-t-butyl-６-(１,１,７,７-tetramethyljulolidyl-９
-enyl)-４H-pyran: DCJTB)、クマリン６(Coumarin６)、
ルブレン(Rubrene)、DCM、DCM２、ペリレン(Perylen
e)、キナクリドン(Quinacridone)などを用いて、その含
量はホール輸送性物質に対して０．１ないし５質量%を
使用する。このようにホール輸送層の形成時、ドープ剤
を加えると、発光色をドープ剤の種類及び含量によって
調節でき、ホール輸送層の熱的安定性を改善して素子の
寿命を向上させる利点がある。
【００４７】そして、電子輸送層を形成する電子輸送性
物質としては下記構造式のトリス(８-キノリノレート)-
アルミニウム(tris(８-quinolinolate)-alumin ium: Al
q3)、下記構造式のAlmq3を用いて、前記ホール輸送層と
同様に電子-ホール結合に対して発光しうるドープ剤を
さらに含有することもある。この際、ドープ剤の種類及
び含量はホール輸送層の場合とほぼ同一な水準である。
そして、電子輸送層の膜厚は１００ないし２０００Åの
範囲であることが、素子の安定性及び効率面で望まし
い。
物質としては下記構造式のトリス(８-キノリノレート)-
アルミニウム(tris(８-quinolinolate)-alumin ium: Al
q3)、下記構造式のAlmq3を用いて、前記ホール輸送層と
同様に電子-ホール結合に対して発光しうるドープ剤を
さらに含有することもある。この際、ドープ剤の種類及
び含量はホール輸送層の場合とほぼ同一な水準である。
そして、電子輸送層の膜厚は１００ないし２０００Åの
範囲であることが、素子の安定性及び効率面で望まし
い。
【００４８】１) Alq3
【００４９】
【化１１】
【００５０】２) Almq3
【００５１】
【化１２】
【００５２】本発明の青色発光層はその厚さが５０ない
し５００Åであって、この層を形成する物質は低分子と
しては、特に制限されないが、下記構造式を有する４,
４"-ビス(２,２-ジフェニルビニル-１-イル)-p-ターフ
ェニレン(４,４"-bis(２,２-diphenylvinyl-１-yl)-p-t
erphenylene:DPVTP)、DPVBi、Spiro-DPVBiなどがある。
し５００Åであって、この層を形成する物質は低分子と
しては、特に制限されないが、下記構造式を有する４,
４"-ビス(２,２-ジフェニルビニル-１-イル)-p-ターフ
ェニレン(４,４"-bis(２,２-diphenylvinyl-１-yl)-p-t
erphenylene:DPVTP)、DPVBi、Spiro-DPVBiなどがある。
【００５３】
【化１３】
【００５４】
【化１４】
【００５５】そして、発光層にも、前記ホール輸送層及
び電子輸送層と同様に、前記DPVTPのようなホスト形成
材料の他に、電子-ホール結合に対して発光しうるドー
プ剤をさらに含有しうる。この際、ドープ剤の種類及び
含量はホール輸送層及び電子輸送層の場合とほぼ同一な
水準である。
び電子輸送層と同様に、前記DPVTPのようなホスト形成
材料の他に、電子-ホール結合に対して発光しうるドー
プ剤をさらに含有しうる。この際、ドープ剤の種類及び
含量はホール輸送層及び電子輸送層の場合とほぼ同一な
水準である。
【００５６】
【実施例】以下、本発明を下記実施例に基づいて説明す
るが、本発明が下記実施例にのみ限定されるものではな
い。
るが、本発明が下記実施例にのみ限定されるものではな
い。
【００５７】（実施例１）ガラス基板上に１８００Åの
厚さにITO電極を形成した後、その上部にm-MTDATAを真
空蒸着してホール注入層を６００Åの厚さに形成した。
次いで、前記ホール注入層上にNPBを真空蒸着して１０
０Åのホール輸送層を形成した。
厚さにITO電極を形成した後、その上部にm-MTDATAを真
空蒸着してホール注入層を６００Åの厚さに形成した。
次いで、前記ホール注入層上にNPBを真空蒸着して１０
０Åのホール輸送層を形成した。
【００５８】それから、前記ホール輸送層上にNPBとDCJ
TBを同時に真空蒸着して１００Åの第１発光層を形成し
た。この際、NPBの含量は９９.５質量%、DCJTBの含量は
０．５質量%であった。
TBを同時に真空蒸着して１００Åの第１発光層を形成し
た。この際、NPBの含量は９９.５質量%、DCJTBの含量は
０．５質量%であった。
【００５９】次いで、前記第１発光層の上部にNPBを真
空蒸着して３０Åの電荷輸送バッファ層を形成した後、
この電荷輸送バッファ層の上部にDPVTPを真空蒸着して
１００Åの第２発光層を形成した。それから、前記第２
発光層の上部にAlq3を真空蒸着して５００Åの電子輸送
層を形成した。
空蒸着して３０Åの電荷輸送バッファ層を形成した後、
この電荷輸送バッファ層の上部にDPVTPを真空蒸着して
１００Åの第２発光層を形成した。それから、前記第２
発光層の上部にAlq3を真空蒸着して５００Åの電子輸送
層を形成した。
【００６０】引き続き、前記電子輸送層の上部にLiFを
真空蒸着して１０ÅのLiF電子注入層を形成した後、こ
のLiF電子注入層の上部にAlを真空蒸着して１０００Å
の厚さにAl電極を形成することによって、下記構造を有
する有機電子発光素子を製造した。
真空蒸着して１０ÅのLiF電子注入層を形成した後、こ
のLiF電子注入層の上部にAlを真空蒸着して１０００Å
の厚さにAl電極を形成することによって、下記構造を有
する有機電子発光素子を製造した。
【００６１】m-MTDATA(６０nm)/NPB(１０nm)/NPB+０.５
%DCJTB(１０nm)/NPB(３nm)/DPVTP(１０ nm)/Alq3(５０n
m)/LiF(１nm)/Al （実施例２-４）電荷輸送バッファ層(NPB)の厚さを各々
４０、５０及び１００Åに変化させたことを除いては、
実施例１と同じ方法で下記構造を有する有機電子発光素
子を製造した。
%DCJTB(１０nm)/NPB(３nm)/DPVTP(１０ nm)/Alq3(５０n
m)/LiF(１nm)/Al （実施例２-４）電荷輸送バッファ層(NPB)の厚さを各々
４０、５０及び１００Åに変化させたことを除いては、
実施例１と同じ方法で下記構造を有する有機電子発光素
子を製造した。
【００６２】m-MTDATA(６０nm)/NPB(１０nm)/NPB+０.５
%DCJTB(１０nm)/NPB(４nm)/ DPVTP(１０nm)/Alq3(５０n
m)/LiF(１nm)/Al m-MTDATA(６０nm)/NPB(１０nm)/NPB+０.５%DCJTB(１０n
m)/NPB(５nm)/ DPVTP(１０nm)/Alq3(５０nm)/LiF(１nm)
/Al m-MTDATA(６０nm)/NPB(１０nm)/NPB+０.５%DCJTB(１０n
m)/NPB(１０nm)/DPVTP(１０nm)/Alq3(５０nm)/LiF(１n
m)/Al 前記実施例１-４によって製造された有機電子発光素子
では、第１発光層と第２発光層との間に電荷輸送バッフ
ァ層を形成することによって、電子の一部はトンネリン
グして第１発光層のDCJTBでイエロー-オレンジ発光に寄
与し、残りは第２発光層のDPVTPで青色発光に寄与し
た。このように、イエロー-オレンジ色と青色の二色発
光が具現できた。特に実施例１の有機電子発光素子で
は、イエロー-オレンジ色と青色の光度がほぼ似てい
て、これらの混合によって白色発光が具現できた。そし
て、実施例４の有機電子発光素子と同様に、電荷輸送バ
ッファ層の厚さを１００Åで形成した場合、青色発光が
イエロー-オレンジ色の発光に比べて優勢であった。
%DCJTB(１０nm)/NPB(４nm)/ DPVTP(１０nm)/Alq3(５０n
m)/LiF(１nm)/Al m-MTDATA(６０nm)/NPB(１０nm)/NPB+０.５%DCJTB(１０n
m)/NPB(５nm)/ DPVTP(１０nm)/Alq3(５０nm)/LiF(１nm)
/Al m-MTDATA(６０nm)/NPB(１０nm)/NPB+０.５%DCJTB(１０n
m)/NPB(１０nm)/DPVTP(１０nm)/Alq3(５０nm)/LiF(１n
m)/Al 前記実施例１-４によって製造された有機電子発光素子
では、第１発光層と第２発光層との間に電荷輸送バッフ
ァ層を形成することによって、電子の一部はトンネリン
グして第１発光層のDCJTBでイエロー-オレンジ発光に寄
与し、残りは第２発光層のDPVTPで青色発光に寄与し
た。このように、イエロー-オレンジ色と青色の二色発
光が具現できた。特に実施例１の有機電子発光素子で
は、イエロー-オレンジ色と青色の光度がほぼ似てい
て、これらの混合によって白色発光が具現できた。そし
て、実施例４の有機電子発光素子と同様に、電荷輸送バ
ッファ層の厚さを１００Åで形成した場合、青色発光が
イエロー-オレンジ色の発光に比べて優勢であった。
【００６３】（比較例）ガラス基板上に１８００Åの厚
さでITO電極を形成した後、その上部にm-MTDATAを真空
蒸着してホール注入層を６００Åの厚さで形成した。次
いで、前記ホール注入層の上部にNPBを真空蒸着して１
００Åのホール輸送層を形成した。
さでITO電極を形成した後、その上部にm-MTDATAを真空
蒸着してホール注入層を６００Åの厚さで形成した。次
いで、前記ホール注入層の上部にNPBを真空蒸着して１
００Åのホール輸送層を形成した。
【００６４】次いで、前記ホール輸送層の上部にNPBとD
CJPBとを同時に真空蒸着して１００Åの第１発光層を形
成した。この際、NPBの含量は９９.５質量%で、DCJTBの
含量は０.５質量%である。
CJPBとを同時に真空蒸着して１００Åの第１発光層を形
成した。この際、NPBの含量は９９.５質量%で、DCJTBの
含量は０.５質量%である。
【００６５】次いで、前記第１発光層の上部にDPVTPを
真空蒸着して１００Åの第２発光層を形成した。それか
ら、前記発光層上にAlq3を真空蒸着して５００Åの電子
輸送層を形成した。
真空蒸着して１００Åの第２発光層を形成した。それか
ら、前記発光層上にAlq3を真空蒸着して５００Åの電子
輸送層を形成した。
【００６６】引き続き、前記電子輸送層の上部にLiFを
真空蒸着して１０ÅのLiF電極を形成した後、このLiF電
極上にAlを真空蒸着して１０００Åの厚さでAl電極を形
成することによって、有機電子発光素子を製造した。
真空蒸着して１０ÅのLiF電極を形成した後、このLiF電
極上にAlを真空蒸着して１０００Åの厚さでAl電極を形
成することによって、有機電子発光素子を製造した。
【００６７】前記実施例１-４及び比較例によって製造
された有機電子発光素子に関して、発光スペクトルと色
座標特性とを図４に示した。
された有機電子発光素子に関して、発光スペクトルと色
座標特性とを図４に示した。
【００６８】図４を参照すれば、電荷輸送バッファ層の
厚さが３０Åから１００Åに変化するほど、第１発光層
によるイエロー-オレンジ領域のピーク強度が弱まりつ
つ、第２発光層による青色領域のピーク強度が強くなっ
た。
厚さが３０Åから１００Åに変化するほど、第１発光層
によるイエロー-オレンジ領域のピーク強度が弱まりつ
つ、第２発光層による青色領域のピーク強度が強くなっ
た。
【００６９】その反面、電荷輸送バッファ層を形成され
ていない場合(比較例)は、第１発光層によるイエロー-
オレンジ領域のピーク強度のみが観察されるだけで、第
２発光層による青色領域のピークはほとんど示されなか
った。
ていない場合(比較例)は、第１発光層によるイエロー-
オレンジ領域のピーク強度のみが観察されるだけで、第
２発光層による青色領域のピークはほとんど示されなか
った。
【００７０】また、図４の色座標特性を観察した結果、
電荷輸送バッファ層の厚さが３０Åの場合(実施例１)に
は白色光が具現でき、この電荷輸送バッファ層の厚さを
調節することによって、発光領域のエクスィトンの生成
確率を調節して所望のカラーを具現しうることを確認し
た。
電荷輸送バッファ層の厚さが３０Åの場合(実施例１)に
は白色光が具現でき、この電荷輸送バッファ層の厚さを
調節することによって、発光領域のエクスィトンの生成
確率を調節して所望のカラーを具現しうることを確認し
た。
【００７１】図５及び図６は各々本発明の実施例１-４
及び比較例に係る有機電子発光素子に関する、電流の密
度による輝度変化特性及び輝度効率を示すグラフであ
る。
及び比較例に係る有機電子発光素子に関する、電流の密
度による輝度変化特性及び輝度効率を示すグラフであ
る。
【００７２】図５を参照すれば、電流密度が増加するこ
とによって輝度が線形的に増加することがわかり、図６
を参照すれば、電荷輸送バッファ層を形成していない場
合(比較例)、イエロー-オレンジ色の発光をし、素子の
発光効率は６-７cd/Aであり、電荷輸送バッファ層の厚
さを各々３０、４０及び５０Åに増加させると、素子の
効率が徐々に減少する。また、電荷輸送バッファ層の厚
さが１００Åの場合には、青色の発光をし、素子の発光
効率は３-４cd/Aである。
とによって輝度が線形的に増加することがわかり、図６
を参照すれば、電荷輸送バッファ層を形成していない場
合(比較例)、イエロー-オレンジ色の発光をし、素子の
発光効率は６-７cd/Aであり、電荷輸送バッファ層の厚
さを各々３０、４０及び５０Åに増加させると、素子の
効率が徐々に減少する。また、電荷輸送バッファ層の厚
さが１００Åの場合には、青色の発光をし、素子の発光
効率は３-４cd/Aである。
【００７３】一方、前記実施例１-４及び比較例によっ
て製造された有機電子発光素子に関し、輝度効率、最大
輝度、外部量子効率及び色座標特性を評価した結果を要
約して下記表１に示す。
て製造された有機電子発光素子に関し、輝度効率、最大
輝度、外部量子効率及び色座標特性を評価した結果を要
約して下記表１に示す。
【００７４】
【表１】
【００７５】前記表１を参照すれば、前記実施例１-４
の有機電子発光素子は、比較例の場合と比較して、二色
発光が可能なだけでなく発光輝度効率、外部量子効率及
び色座標特性に優れることがわかる。
の有機電子発光素子は、比較例の場合と比較して、二色
発光が可能なだけでなく発光輝度効率、外部量子効率及
び色座標特性に優れることがわかる。
【００７６】（実施例５）ガラス基板上に１８００Åの
厚さ(ITOシート抵抗１０Ω/□)でITO電極を形成した
後、その上部にm-MTDATAを真空蒸着してホール注入層を
６００Åの厚さで形成した。次いで、前記ホール注入層
の上部にNPBを真空蒸着して１００Åのホール輸送層を
形成した。
厚さ(ITOシート抵抗１０Ω/□)でITO電極を形成した
後、その上部にm-MTDATAを真空蒸着してホール注入層を
６００Åの厚さで形成した。次いで、前記ホール注入層
の上部にNPBを真空蒸着して１００Åのホール輸送層を
形成した。
【００７７】次いで、前記ホール輸送層の上部にNPBとD
CJTBとを同時に真空蒸着して１００Åの第１発光層を形
成した。この際、NPBの含量は９９.５質量%、DCJTBの含
量は０．５質量%であった。
CJTBとを同時に真空蒸着して１００Åの第１発光層を形
成した。この際、NPBの含量は９９.５質量%、DCJTBの含
量は０．５質量%であった。
【００７８】次いで、前記第１発光層の上部にNPBを真
空蒸着して２０Åの電荷輸送バッファ層を形成した後、
この電荷輸送バッファ層の上部にs-DPVBiを真空蒸着し
て３００Åの第２発光層を形成した。それから、前記第
２発光層の上部にAlq3を真空蒸着して２００Åの電子輸
送層を形成した。
空蒸着して２０Åの電荷輸送バッファ層を形成した後、
この電荷輸送バッファ層の上部にs-DPVBiを真空蒸着し
て３００Åの第２発光層を形成した。それから、前記第
２発光層の上部にAlq3を真空蒸着して２００Åの電子輸
送層を形成した。
【００７９】引き続き、前記電子輸送層の上部にLiFを
真空蒸着して１０ÅのLiF電子注入層を形成した後、こ
のLiF電子注入層の上部にAlを真空蒸着して１０００Å
の厚さでAl電極を形成することによって、下記構造を有
する有機電子発光素子を製造した。
真空蒸着して１０ÅのLiF電子注入層を形成した後、こ
のLiF電子注入層の上部にAlを真空蒸着して１０００Å
の厚さでAl電極を形成することによって、下記構造を有
する有機電子発光素子を製造した。
【００８０】m-MTDATA(６０nm)/NPB(１０nm)/NPB+０.５
%DCJTB(１０nm)/NPB(２nm)/ s-DPVBi (３０nm)/Alq3(２
０nm)/LiF(１nm)/Al （実施例６-７）NPB電荷輸送層の厚さを各々３０、４０
Åにしたことを除いては、実施例７と同一な方法で下記
構造を有する有機電子発光素子を製造した。
%DCJTB(１０nm)/NPB(２nm)/ s-DPVBi (３０nm)/Alq3(２
０nm)/LiF(１nm)/Al （実施例６-７）NPB電荷輸送層の厚さを各々３０、４０
Åにしたことを除いては、実施例７と同一な方法で下記
構造を有する有機電子発光素子を製造した。
【００８１】m-MTDATA(６０nm)/NPB(１０nm)/NPB+０.５
%DCJTB(１０nm)/NPB(３nm)/ s-DPVBi (３０nm)/Alq3(２
０nm)/LiF(１nm)/Al m-MTDATA(６０nm)/NPB(１０nm)/NPB+０.５%DCJTB(１０n
m)/NPB(４nm)/ s-DPVBi (３０nm)/Alq3(２０nm)/LiF(１
nm)/Al （実施例８-１０）ITO電極の厚さを８００Å(シート抵
抗３０Ω/□)にしたことを除いては、実施例５と同一な
方法で有機電子発光素子を製造した。
%DCJTB(１０nm)/NPB(３nm)/ s-DPVBi (３０nm)/Alq3(２
０nm)/LiF(１nm)/Al m-MTDATA(６０nm)/NPB(１０nm)/NPB+０.５%DCJTB(１０n
m)/NPB(４nm)/ s-DPVBi (３０nm)/Alq3(２０nm)/LiF(１
nm)/Al （実施例８-１０）ITO電極の厚さを８００Å(シート抵
抗３０Ω/□)にしたことを除いては、実施例５と同一な
方法で有機電子発光素子を製造した。
【００８２】前記実施例５-１０で製造された有機電子
発光素子について、色座標特性を測定して図７に示し
た。図７によれば、第２発光層にs-DPVBiを使用した場
合にも白色光が具現でき、電荷輸送バッファ層の厚さ及
びITO電極のシート抵抗を調節することによって、発光
領域のエクスィトン生成確率を調節して所望のカラーを
具現しうることを確認した。
発光素子について、色座標特性を測定して図７に示し
た。図７によれば、第２発光層にs-DPVBiを使用した場
合にも白色光が具現でき、電荷輸送バッファ層の厚さ及
びITO電極のシート抵抗を調節することによって、発光
領域のエクスィトン生成確率を調節して所望のカラーを
具現しうることを確認した。
【００８３】図８は実施例５-７の有機電子発光素子に
関し、そして図９は実施例８-１０の有機電子発光素子
に関する発光スペクトルを示す。
関し、そして図９は実施例８-１０の有機電子発光素子
に関する発光スペクトルを示す。
【００８４】図８及び図９を参照すれば、電荷輸送バッ
ファ層の厚さが２０Åから４０Åに変化するほど、第１
発光層によるイエロー-オレンジ領域のピーク強度が弱
まることが観察でき、第２発光層による青色領域のピー
ク強度はほぼ一定に保たれることがわかる。
ファ層の厚さが２０Åから４０Åに変化するほど、第１
発光層によるイエロー-オレンジ領域のピーク強度が弱
まることが観察でき、第２発光層による青色領域のピー
ク強度はほぼ一定に保たれることがわかる。
【００８５】図１０及び図１１は本発明の実施例５-１
０に係る有機電子発光素子に関する、電流密度の変化に
よる輝度変化及び輝度効率変化を示すグラフである。
０に係る有機電子発光素子に関する、電流密度の変化に
よる輝度変化及び輝度効率変化を示すグラフである。
【００８６】図１０によれば、電流密度の増加によって
輝度が線形的に増加することがわかる。
輝度が線形的に増加することがわかる。
【００８７】図１１を参照すれば、電荷輸送バッファ層
の厚さが各々２０、３０及び４０Åに増加すると素子の
効率が徐々に減少することと、ITO電極のシート抵抗が
１０Ω/□の時より３０Ω/□の時の効率がさらに増加す
ることがわかる。
の厚さが各々２０、３０及び４０Åに増加すると素子の
効率が徐々に減少することと、ITO電極のシート抵抗が
１０Ω/□の時より３０Ω/□の時の効率がさらに増加す
ることがわかる。
【００８８】一方、前記実施例５-１０によって製造さ
れた有機電子発光素子について、輝度効率、量子効率及
び色座標特性を評価した結果を要約して下記表２に示
す。
れた有機電子発光素子について、輝度効率、量子効率及
び色座標特性を評価した結果を要約して下記表２に示
す。
【００８９】
【表２】
【００９０】（実施例１１）ガラス基板上に１８００Å
の厚さ(ITOシート抵抗１０Ω/□)でITO電極を形成した
後、その上部にCuPcを真空蒸着してホール注入層を２０
０Åの厚さで形成した。次いで、前記ホール注入層の上
部にNPBを真空蒸着して４００Åのホール輸送層を形成
した。
の厚さ(ITOシート抵抗１０Ω/□)でITO電極を形成した
後、その上部にCuPcを真空蒸着してホール注入層を２０
０Åの厚さで形成した。次いで、前記ホール注入層の上
部にNPBを真空蒸着して４００Åのホール輸送層を形成
した。
【００９１】引き続き、前記ホール輸送層の上部にNPB
とDCJTBとを同時に真空蒸着して１００Åの第１発光層
を形成した。この際、NPBの含量は９９.５質量%、DCJTB
の含量は０.５質量%であった。
とDCJTBとを同時に真空蒸着して１００Åの第１発光層
を形成した。この際、NPBの含量は９９.５質量%、DCJTB
の含量は０.５質量%であった。
【００９２】次いで、前記第１発光層の上部にNPBを真
空蒸着して２０Åの電荷輸送バッファ層を形成した後、
この電荷輸送バッファ層の上部にs-DPVBiを真空蒸着し
て３００Åの第２発光層を形成した。それから、前記第
２発光層の上部にAlq3を真空蒸着して２００Åの電子輸
送層を形成した。
空蒸着して２０Åの電荷輸送バッファ層を形成した後、
この電荷輸送バッファ層の上部にs-DPVBiを真空蒸着し
て３００Åの第２発光層を形成した。それから、前記第
２発光層の上部にAlq3を真空蒸着して２００Åの電子輸
送層を形成した。
【００９３】次いで、前記電子輸送層の上部にLiFを真
空蒸着して１０ÅのLiF電子注入層を形成した後、このL
iF電子注入層の上部にAlを真空蒸着して１０００Åの厚
さでAl電極を形成することによって、下記構造を有する
有機電子発光素子を製造した。
空蒸着して１０ÅのLiF電子注入層を形成した後、このL
iF電子注入層の上部にAlを真空蒸着して１０００Åの厚
さでAl電極を形成することによって、下記構造を有する
有機電子発光素子を製造した。
【００９４】CuPc(２０nm)/NPB(４０nm)/NPB+０.５%DCJ
TB(１０nm)/NPB(２nm)/s-DPVBi(３０nm) /Alq3(２０nm)
/LiF(１nm)/Al （実施例１２）ガラス基板上に１８００Åの厚さ(ITOシ
ート抵抗１０Ω/□)でITO電極を形成した後、その上部
にCuPcを真空蒸着してホール注入層を２００Åの厚さで
形成した。次いで、前記ホール注入層の上部にNPBを真
空蒸着して４００Åのホール輸送層を形成した。
TB(１０nm)/NPB(２nm)/s-DPVBi(３０nm) /Alq3(２０nm)
/LiF(１nm)/Al （実施例１２）ガラス基板上に１８００Åの厚さ(ITOシ
ート抵抗１０Ω/□)でITO電極を形成した後、その上部
にCuPcを真空蒸着してホール注入層を２００Åの厚さで
形成した。次いで、前記ホール注入層の上部にNPBを真
空蒸着して４００Åのホール輸送層を形成した。
【００９５】次いで、前記ホール輸送層の上部にNPBと
ルブレンとを同時に真空蒸着して１００Åの第１発光層
を形成した。この際、NPBの含量は９８.５質量%、ルブ
レンの含量は１.５質量%であった。
ルブレンとを同時に真空蒸着して１００Åの第１発光層
を形成した。この際、NPBの含量は９８.５質量%、ルブ
レンの含量は１.５質量%であった。
【００９６】次いで、前記第１発光層の上部にNPBを真
空蒸着して２０Åの電荷輸送バッファ層を形成した後、
この電荷輸送バッファ層の上部にs-DPVBiを真空蒸着し
て３００Åの第２発光層を形成した。それから、前記第
２発光層の上部にAlq3を真空蒸着して２００Åの電子輸
送層を形成した。
空蒸着して２０Åの電荷輸送バッファ層を形成した後、
この電荷輸送バッファ層の上部にs-DPVBiを真空蒸着し
て３００Åの第２発光層を形成した。それから、前記第
２発光層の上部にAlq3を真空蒸着して２００Åの電子輸
送層を形成した。
【００９７】引き続き、前記電子輸送層の上部にLiFを
真空蒸着して１０ÅのLiF電子注入層を形成した後、こ
のLiF電子注入層の上部にAlを真空蒸着して１０００Å
の厚さでAl電極を形成することによって、下記構造を有
する有機電子発光素子を製造した。
真空蒸着して１０ÅのLiF電子注入層を形成した後、こ
のLiF電子注入層の上部にAlを真空蒸着して１０００Å
の厚さでAl電極を形成することによって、下記構造を有
する有機電子発光素子を製造した。
【００９８】CuPc(２０nm)/NPB(４０nm)/NPB+１.５%Rub
rene(１０nm)/NPB(２nm)/ s-DPVBi(３０ nm)/Alq3(２０
nm)/LiF(１nm)/Al 前記実施例１１及び１２で製造された有機電子発光素子
について、色座標特性を測定して図１２に示す。図１２
によれば、CuPcホール注入層を使用した場合(実施例１
１)及び第１発光層にNPBとルブレンとを使用した場合
(実施例１２)にも白色光を具現しうることがわかり、DC
JTBの代わりにルブレンをドープ剤として使用した場
合、色座標がブルー側にシフトすることから、ドープ剤
の種類を変えても所望のカラーを調節して具現しうるこ
とがわかる。
rene(１０nm)/NPB(２nm)/ s-DPVBi(３０ nm)/Alq3(２０
nm)/LiF(１nm)/Al 前記実施例１１及び１２で製造された有機電子発光素子
について、色座標特性を測定して図１２に示す。図１２
によれば、CuPcホール注入層を使用した場合(実施例１
１)及び第１発光層にNPBとルブレンとを使用した場合
(実施例１２)にも白色光を具現しうることがわかり、DC
JTBの代わりにルブレンをドープ剤として使用した場
合、色座標がブルー側にシフトすることから、ドープ剤
の種類を変えても所望のカラーを調節して具現しうるこ
とがわかる。
【００９９】図１３は実施例１１及び１２の有機電子発
光素子に関する発光スペクトルを示す。図１３を参照す
れば、第１発光層にDCJTBをドーピングした場合(実施例
１１)には、レッド-オレンジピークがルブレンをドーピ
ングした場合(実施例１２)よりさらに強く示されること
がわかる。
光素子に関する発光スペクトルを示す。図１３を参照す
れば、第１発光層にDCJTBをドーピングした場合(実施例
１１)には、レッド-オレンジピークがルブレンをドーピ
ングした場合(実施例１２)よりさらに強く示されること
がわかる。
【０１００】図１４及び図１５は本発明の実施例１１及
び１２に係る有機電子発光素子に関する、電流密度の変
化による輝度の変化及び輝度の効率変化を示すグラフで
ある。
び１２に係る有機電子発光素子に関する、電流密度の変
化による輝度の変化及び輝度の効率変化を示すグラフで
ある。
【０１０１】図１４によれば、電流密度の増加によって
輝度が線形的に増加することがわかる。
輝度が線形的に増加することがわかる。
【０１０２】図１５を参照すれば、CuPcホール注入層を
使用した場合にも素子の発光効率が５.５cd/A以上に保
たれることがわかる。
使用した場合にも素子の発光効率が５.５cd/A以上に保
たれることがわかる。
【０１０３】一方、前記実施例１１及び１２によって製
造された有機電子発光素子に関して、輝度効率、量子効
率及び色座標特性を評価した結果を要約して下記表３に
示す。
造された有機電子発光素子に関して、輝度効率、量子効
率及び色座標特性を評価した結果を要約して下記表３に
示す。
【０１０４】
【表３】
【０１０５】本発明について前記実施例に基づいて詳し
く説明したが、これは例示的なものに過ぎず、当業者な
らばこれより多様な変形及び均等なその他の実施例が可
能なのを理解しうる。従って、本発明の真の技術的保護
範囲は特許請求の範囲の技術的思想によって決まるべき
である。
く説明したが、これは例示的なものに過ぎず、当業者な
らばこれより多様な変形及び均等なその他の実施例が可
能なのを理解しうる。従って、本発明の真の技術的保護
範囲は特許請求の範囲の技術的思想によって決まるべき
である。
【０１０６】
【発明の効果】本発明の有機電子発光素子によれば、エ
クスィプレックス形成による発光効率の低下を未然に防
止するだけでなく、電荷輸送バッファ層の厚さを調節し
て二色発光を具現しうる。
クスィプレックス形成による発光効率の低下を未然に防
止するだけでなく、電荷輸送バッファ層の厚さを調節し
て二色発光を具現しうる。
【図１】一般の有機電子発光素子の構造を概略的に示す
図面である。
図面である。
【図２】本発明の一実施例に係る有機電子発光素子の構
造を概略的に示す図面である。
造を概略的に示す図面である。
【図３】本発明の他の実施例に係る有機電子発光素子の
構造を概略的に示す図面である。
構造を概略的に示す図面である。
【図４】本発明の実施例１-４及び比較例によって製造
された有機電子発光素子に関する発光スペクトルと色座
標特性を示す図面である。
された有機電子発光素子に関する発光スペクトルと色座
標特性を示す図面である。
【図５】本発明の実施例１-４及び比較例によって製造
された有機電子発光素子に関する電流密度による輝度の
変化を示すグラフである。
された有機電子発光素子に関する電流密度による輝度の
変化を示すグラフである。
【図６】本発明の実施例１-４及び比較例によって製造
された有機電子発光素子に関する電流密度による発光効
率の変化を示すグラフである。
された有機電子発光素子に関する電流密度による発光効
率の変化を示すグラフである。
【図７】本発明の実施例７-１２によって製造された有
機電子発光素子に関する色座標特性を示す図面である。
機電子発光素子に関する色座標特性を示す図面である。
【図８】本発明の実施例７-９によって製造された有機
電子発光素子に関する発光スペクトルである。
電子発光素子に関する発光スペクトルである。
【図９】図９は本発明の実施例１０-１２によって製造
された有機電子発光素子に関する発光スペクトルであ
る。
された有機電子発光素子に関する発光スペクトルであ
る。
【図１０】本発明の実施例７-１２によって製造された
有機電子発光素子に関する電流の密度変化による発光特
性及び発光効率の変化を示すグラフである。
有機電子発光素子に関する電流の密度変化による発光特
性及び発光効率の変化を示すグラフである。
【図１１】本発明の実施例７-１２によって製造された
有機電子発光素子に関する電流の密度変化による発光特
性及び発光効率の変化を示すグラフである。
有機電子発光素子に関する電流の密度変化による発光特
性及び発光効率の変化を示すグラフである。
【図１２】本発明の実施例１３及び１４に係る有機電子
発光素子に関する色座標特性を示す図面である。
発光素子に関する色座標特性を示す図面である。
【図１３】本発明の実施例１３及び１４に係る有機電子
発光素子に関する発光スペクトルである。
発光素子に関する発光スペクトルである。
【図１４】本発明の実施例１３及び１４によって製造さ
れた有機電子発光素子に関する電流の密度変化による発
光特性及び発光効率の変化を示すグラフである。
れた有機電子発光素子に関する電流の密度変化による発
光特性及び発光効率の変化を示すグラフである。
【図１５】本発明の実施例１３及び１４によって製造さ
れた有機電子発光素子に関する電流の密度変化による発
光特性及び発光効率の変化を示すグラフである。
れた有機電子発光素子に関する電流の密度変化による発
光特性及び発光効率の変化を示すグラフである。
１１、２１…基板 １２、２２、３２…アノード １３、２３、３３ｂ…ホール輸送層 １４、２４、２４’、３４…発光層 １５、２５、３５ｂ…電子輸送層 １６、２６、３６…カソード ２７…電荷輸送バッファ層 ３３ａ…ホール注入層 ３５ａ…電子注入層
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０５Ｂ 33/12 Ｈ０５Ｂ 33/12 Ｃ 33/14 33/14 Ｂ
Claims (12)
- 【請求項１】 基板と、前記基板上に順次形成されたア
ノード、ホール輸送層、複数の発光層、電子輸送層及び
カソードを具備する有機電子発光素子において、 前記発光層の間に、膜厚の調節によって両発光層領域の
エクスィトン生成比率を調節しうる電荷輸送バッファ層
が形成されてなることを特徴とする有機電子発光素子。 - 【請求項２】 前記電荷輸送バッファ層の厚さは１０な
いし３００Åであることを特徴とする請求項１に記載の
有機電子発光素子。 - 【請求項３】 前記電荷輸送バッファ層が、この電荷輸
送バッファ層と隣接した発光層のホスト形成材料を含ん
でなることを特徴とする請求項１に記載の有機電子発光
素子。 - 【請求項4】 前記発光層のホスト形成材料がN,N’-ジ
(ナフタレン-１-イル)-N,N’-ジフェニル-ベンジジンを
含むことを特徴とする請求項３に記載の有機電子発光素
子。 - 【請求項５】 前記電荷輸送バッファ層が、前記ホール
輸送層または電子輸送層のホスト形成材料を含むことを
特徴とする請求項１または４に記載の有機電子発光素
子。 - 【請求項６】 前記ホール輸送層のホスト形成材料がN,
N’-ジ(ナフタレン-１-イル)-N,N’-ジフェニル-ベンジ
ジンを含むことを特徴とする請求項５に記載の有機電子
発光素子。 - 【請求項７】 前記電荷輸送バッファ層、これと隣接し
た発光層及びホール輸送層のホスト形成材料がN,N’-ジ
(ナフタレン-１-イル)-N,N’-ジフェニル-ベンジジンを
含むことを特徴とする請求項１に記載の有機電子発光素
子。 - 【請求項８】 前記ホール輸送層、発光層及び電子輸送
層のうち何れか１つ以上が、ホール-電子結合に対して
発光可能なドープ剤０．１ないし５質量%を含むことを
特徴とする請求項１に記載の有機電子発光素子。 - 【請求項９】 前記ドープ剤の含量がホール輸送層、発
光層及び電子輸送層のホスト形成材料に対して０．１な
いし５質量%を含むことを特徴とする請求項８に記載の
有機電子発光素子。 - 【請求項１０】 前記ドープ剤が４-(ジシアノメチレ
ン)-２-tert-ブチル-６-(１，１，７，７-テトラメチル
ジュロリジル-９-エニル)-４H-ピラン、クマリン、ルブ
レン、DCM、DCM２、ペリレン、キナクリドンよりなる群
から選択されることを特徴とする請求項８または９に記
載の有機電子発光素子。 - 【請求項１１】 前記アノードとホール輸送層との間に
ホール注入層が形成されてなることを特徴とする請求項
１に記載の有機電子発光素子。 - 【請求項１２】 前記カソードと電子輸送層との間に電
子注入層が形成されてなることを特徴とする請求項１に
記載の有機電子発光素子。
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| A02 | Decision of refusal |
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