JP6995569B2 - Organic EL element and display device and lighting device using it - Google Patents
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Description
本発明は、一対の電極間に挟まれた有機発光層に通電することにより光を放出する有機EL(エレクトロルミネセンス)素子に関し、特にトップエミッション型の白色発光の有機EL素子、及びこれを用いた表示装置と照明装置に関する。 The present invention relates to an organic EL (electroluminescence) element that emits light by energizing an organic light emitting layer sandwiched between a pair of electrodes, and particularly a top emission type white light emitting organic EL element and the use thereof. Regarding the display device and lighting device that were used.
近年、フラットパネル対応の自発光型デバイスが注目されており、自発光型デバイスとしては、プラズマ発光表示素子、フィールドエミッション素子、EL素子等がある。特に、有機EL素子に関しては、白色照明の他、テレビ、スマートフォン用モニタ、カメラ用ビューファインダーなど、フルカラー表示装置へ用途が広がっている。
有機EL素子を用いてフルカラー表示装置を作製する場合、異なる発光色の発光層を画素(素子)毎に塗り分ける方式と、白色発光層を有する白色有機EL素子を用い、異なる色のカラーフィルタを画素ごとに塗り分ける方式がある。そして白色発光層を用いる後者においては、二種類以上の発光材料を用いて混色により白色発光を得ることが多い。
白色有機EL素子の発光材料としては、主に黄色と青色の2色の発光ドーパント材料を用いる場合と、赤色、緑色、青色の3色の発光ドーパントを用いる場合がある。赤色、緑色、青色の3色の発光ドーパントを用いる場合、赤色、緑色、青色の3つの発光層を積層する場合と、赤色と緑色の両方の発光ドーパントを含む赤・緑色発光層と青色発光ドーパントを含む青色発光層との2つの発光層を積層する場合などがある。
特許文献1には、赤・緑色発光層と青色発光層とを積層した白色有機EL素子が開示されている。特許文献1の白色有機EL素子においては、陰極に近い青色発光層のホスト材料とドーパント材料のLUMOエネルギーの差をHOMOエネルギーの差より大きくなるように設定することで青色発光層を正孔輸送性とし、耐久性を向上させている。この場合、青色発光層は正孔輸送性のため、電子が青色発光層にトラップされる。よって、青色発光層を陰極に最も近い側に積層することで、青色発光層にトラップされなかった電子のみが、赤・緑色発光層にまで伝導する。一方、赤・緑色発光層は一般的に用いられる正孔トラップ性であり、陽極側に形成されているため、正孔をトラップし、トラップされなかった正孔のみが青色発光層まで伝導する。よって、青色発光層では電子がトラップされているところに正孔が到達することで発光し、緑・赤色発光層では正孔がトラップされているところに電子が到達することで発光する。
In recent years, self-luminous devices compatible with flat panels have attracted attention, and self-luminous devices include plasma emission display elements, field emission elements, EL elements, and the like. In particular, organic EL elements are being used in full-color display devices such as televisions, monitors for smartphones, and viewfinders for cameras, in addition to white lighting.
When manufacturing a full-color display device using an organic EL element, a method of painting different light emitting layers for each pixel (element) and a white organic EL element having a white light emitting layer are used to form a color filter of different colors. There is a method of painting each pixel separately. In the latter case where a white light emitting layer is used, white light emission is often obtained by mixing colors using two or more kinds of light emitting materials.
As the light emitting material of the white organic EL element, there are a case where a light emitting dopant material of two colors of yellow and blue is mainly used, and a case of using a light emitting dopant of three colors of red, green and blue. When using three colors of red, green, and blue light emitting dopants, when stacking three light emitting layers of red, green, and blue, and when using both red and green light emitting dopants, a red / green light emitting layer and a blue light emitting dopant are used. There are cases where two light emitting layers are laminated with a blue light emitting layer containing.
一般に、有機EL素子においては、陽極と発光層との間に正孔注入層や正孔輸送層を、陰極と発光層との間に電子注入層や電子輸送層を設けている。また、基板とは反対側を光取り出し側とするトップエミッション型の有機EL素子においては、基板側に陽極を、光取り出し側に陰極を配置するのが一般的である。
トップエミッション型の有機EL素子において、光取り出し側の電極にはITO等の光透過性の導電材をスパッタ成膜して形成するが、その際に上面となる部材がダメージを受け、所望の発光量を得るために素子に印加する発光電圧が高くなる。電極のスパッタ成膜時のダメージは、電子注入層や電子輸送層を構成する電子輸送材料よりも正孔注入層や正孔輸送層を構成する正孔輸送材料の方が高い。そのため、光取り出し側に陰極を配置する方が好ましい。
また、陰極に接して配置される電子注入層に含有される電子注入材料としては、フッ化リチウムが広く用いられているが、フッ化リチウムはその上にアルミニウムなどを蒸着することで還元され、電子注入機能を発現する。基板側に陰極を配置した場合、陰極を形成してから電子注入層を形成し、アルミニウム等を蒸着することになるため、陰極を形成した後に電子注入層や電子輸送層を形成する構成ではフッ化リチウムを用いることができない。しかしながら、光取り出し側が陰極であれば、電子注入層や電子輸送層を形成した後に陰極を形成するため、アルミニウム等の蒸着膜を形成した後に陰極を形成するため、問題はない。また、陰極をスパッタ成膜する際の上面がアルミニウム等の蒸着膜となるため、電子注入層や電子輸送層に対するダメージも少なくなる。
よって、従来のトップエミッション型の白色有機EL素子においては、光取り出し側に陰極を配置するのが一般的であった。しかしながら、特許文献1のように、青色発光層と赤・緑色発光層とを積層し、陰極側に青色発光層を配置した構成では、発光の干渉効果が得られにくいという問題があった。
一般的なトップエミッション型の白色有機EL素子として、基板側から陽極としての反射電極、正孔輸送層、赤・緑色発光層、青色発光層、電子輸送層、陰極としての光取り出し電極の順で積層した構成について説明する。
反射電極の反射面から青色発光層までの光学距離をλ/4のような干渉効果が得られるように設定した時、赤・緑色発光層は、発光波長(λ)が青色よりも長いため、反射電極の反射面からの光学距離がλ/4よりも短くなりすぎ、干渉効果が得られない。逆に、反射電極の反射面から赤・緑色発光層までの光学距離をλ/4のような干渉効果が得られるように設定した場合には、反射電極の反射面から青色発光層までの光学距離がλ/4よりも長くなりすぎ、青色発光の干渉効果が得られにくい。
このように一般的なトップエミッション型の白色有機EL素子において、正孔輸送性の青色発光層を用いると、青色発光と、赤及び緑色発光の両方の干渉効果を得ることは困難であり、消費電力が高くなることが問題となる。
また、反射電極の反射面から発光層までの光学距離をλ/4に合わせ、発光層から光取り出し電極までの光学距離もλ/4にすると、有機化合物層全体の膜厚が薄くなり過ぎ、ショートやリークの原因となる。一方、発光層から光取り出し電極までの光学距離を3λ/4程度の厚さにしてショートやリークを抑えると、電子輸送層の膜厚が厚くなるため発光電圧が高くなるという問題がある。
また、光取り出し電極をAgやMgAgなどの金属薄膜ではなく、ITOなどの透明金属酸化物にし、発光層から光取り出し電極までの光学距離をおおよそ2λ/4程度の厚さにする方法もあるが、干渉効果が低下し、青色の色純度が悪化する別の問題がある。
そこで、本発明は、正孔輸送性の青色発光層を用いたトップエミッション型の白色発光の有機EL素子において、青色発光と、赤色発光や緑色発光の両方の干渉効果を得て、発光電圧を低下させ、消費電力の削減と耐久性の向上を図ることを目的とする。
Generally, in an organic EL device, a hole injection layer or a hole transport layer is provided between the anode and the light emitting layer, and an electron injection layer or an electron transport layer is provided between the cathode and the light emitting layer. Further, in a top-emission type organic EL element having the light extraction side on the side opposite to the substrate, it is common to arrange an anode on the substrate side and a cathode on the light extraction side.
In a top-emission type organic EL element, a light-transmitting conductive material such as ITO is sputtered and formed on the electrode on the light extraction side, but at that time, the member on the upper surface is damaged and desired light emission is achieved. The emission voltage applied to the element to obtain the amount increases. The damage during sputter film formation of the electrode is higher in the hole transporting material constituting the hole injecting layer or the hole transporting layer than in the electron transporting material constituting the electron injecting layer or the electron transporting layer. Therefore, it is preferable to arrange the cathode on the light extraction side.
Lithium fluoride is widely used as an electron injection material contained in the electron injection layer arranged in contact with the cathode, but lithium fluoride is reduced by depositing aluminum or the like on the electron injection material. Expresses electron injection function. When the cathode is placed on the substrate side, the cathode is formed and then the electron injection layer is formed to deposit aluminum and the like. Therefore, in the configuration where the electron injection layer and the electron transport layer are formed after the cathode is formed, the electron injection layer is formed. Lithium fluoride cannot be used. However, if the light extraction side is a cathode, there is no problem because the cathode is formed after the electron injection layer and the electron transport layer are formed, and the cathode is formed after the vapor deposition film such as aluminum is formed. Further, since the upper surface of the cathode when the cathode is sputter-deposited is a vapor-filmed film such as aluminum, damage to the electron injection layer and the electron transport layer is reduced.
Therefore, in the conventional top-emission type white organic EL element, it is common to arrange the cathode on the light extraction side. However, there is a problem that it is difficult to obtain the interference effect of light emission in the configuration in which the blue light emitting layer and the red / green light emitting layer are laminated and the blue light emitting layer is arranged on the cathode side as in
As a general top-emission type white organic EL element, from the substrate side, the reflecting electrode as an anode, the hole transport layer, the red / green light emitting layer, the blue light emitting layer, the electron transport layer, and the light extraction electrode as a cathode are in this order. The laminated configuration will be described.
When the optical distance from the reflective surface of the reflective electrode to the blue light emitting layer is set so that an interference effect such as λ / 4 can be obtained, the red / green light emitting layer has a longer emission wavelength (λ) than blue. The optical distance of the reflecting electrode from the reflecting surface is too short than λ / 4, and the interference effect cannot be obtained. On the contrary, when the optical distance from the reflective surface of the reflective electrode to the red / green light emitting layer is set so that an interference effect such as λ / 4 can be obtained, the optics from the reflective surface of the reflective electrode to the blue light emitting layer. The distance becomes too long than λ / 4, and it is difficult to obtain the interference effect of blue light emission.
In such a general top-emission type white organic EL element, if a hole-transporting blue light emitting layer is used, it is difficult to obtain the interference effect of both blue light emission and red and green light emission, and it is consumed. The problem is that the power consumption is high.
Further, if the optical distance from the reflective surface of the reflective electrode to the light emitting layer is set to λ / 4 and the optical distance from the light emitting layer to the light extraction electrode is also set to λ / 4, the film thickness of the entire organic compound layer becomes too thin. It may cause a short circuit or a leak. On the other hand, if the optical distance from the light emitting layer to the light extraction electrode is set to a thickness of about 3λ / 4 to suppress short circuits and leaks, there is a problem that the light emitting voltage becomes high because the film thickness of the electron transport layer becomes thick.
There is also a method in which the light extraction electrode is made of a transparent metal oxide such as ITO instead of a metal thin film such as Ag or MgAg, and the optical distance from the light emitting layer to the light extraction electrode is about 2λ / 4 thickness. There is another problem that the interference effect is reduced and the color purity of blue is deteriorated.
Therefore, the present invention obtains the interference effect of both blue emission and red emission or green emission in a top-emission type white emission organic EL element using a hole-transporting blue emission layer, and obtains an emission voltage. The purpose is to reduce it, reduce power consumption, and improve durability.
本発明の第1は、基板、反射電極、有機化合物層、光取り出し電極、をこの順に有し、
前記有機化合物層は、第一発光層と、前記第一発光層と前記光取り出し電極との間に配置されている第二発光層と、前記第二発光層と前記光取り出し電極との間に配置されている正孔輸送層とを有し、前記第一発光層は青色を発光する電子トラップ型発光層であり、前記第二発光層は前記第一発光層よりも長波長の光を発光する発光層である有機EL素子であって、
前記反射電極が陰極、前記光取り出し電極が陽極であり、
前記反射電極の反射面から、前記第一発光層の光取り出し側の面までの光学距離が、前記第一発光層が発する青色発光を強め合わせる距離であり、
前記第一発光層の前記光取り出し側の面から前記光取り出し電極の反射面までの光学距離が、前記青色発光の波長をλ
B
とした場合、3λ
B
/4±λ
B
/8の範囲にあることを特徴とする。
本発明の第2は、複数の有機EL素子と、前記有機EL素子の光取り出し側に配置された青、緑、赤のカラーフィルタと、前記有機EL素子に接続されたスイッチング素子とを有する表示装置であって、前記有機EL素子が上記本発明の有機EL素子であることを特徴とする表示装置である。
The first aspect of the present invention includes a substrate, a reflective electrode, an organic compound layer, and a light extraction electrode in this order.
The organic compound layer is formed between a first light emitting layer, a second light emitting layer arranged between the first light emitting layer and the light extraction electrode, and between the second light emitting layer and the light extraction electrode. The first light emitting layer has an arranged hole transport layer, and the first light emitting layer is an electron trap type light emitting layer that emits blue light, and the second light emitting layer emits light having a longer wavelength than the first light emitting layer. An organic EL element that is a light emitting layer
The reflective electrode is a cathode, and the light extraction electrode is an anode.
The optical distance from the reflective surface of the reflective electrode to the surface of the first light emitting layer on the light extraction side is the distance that enhances the blue light emitted by the first light emitting layer .
The optical distance from the surface of the first light emitting layer on the light extraction side to the reflection surface of the light extraction electrode is in the range of 3λ B / 4 ± λ B / 8 when the wavelength of the blue emission is λ B. It is characterized by being.
The second aspect of the present invention is a display having a plurality of organic EL elements, blue, green, and red color filters arranged on the light extraction side of the organic EL element, and a switching element connected to the organic EL element. It is a display device, characterized in that the organic EL element is the organic EL element of the present invention.
本発明においては、陰極側に電子トラップ型の青色発光層を配置したことにより、高い耐久性が得られる。さらに、基板側に陰極を配置したことにより、ショートやリークを抑えた上で、青色発光と赤・緑色発光の両方において、良好な干渉効果を得ることができ、白色発光の有機EL素子における発光電圧を低減させることができる。また、発光層から光り取り出し側の陽極までの間が正孔輸送性となるため、発光電圧を抑えることができる。よって、光取り出し側の陽極を成膜する際に上面となる正孔注入層や正孔輸送層がダメージを受けても、全体として発光電圧を低減させることができ、消費電力を抑え、耐久性を向上させることができる。よって、消費電力が低く、耐久性の高い表示装置及び照明装置を提供することができる。 In the present invention, high durability can be obtained by arranging the electron trap type blue light emitting layer on the cathode side. Furthermore, by arranging the cathode on the substrate side, it is possible to obtain a good interference effect in both blue light emission and red / green light emission while suppressing short circuits and leaks, and it is possible to obtain a good interference effect in the white light emission organic EL element. The voltage can be reduced. Further, since the hole transporting property is provided between the light emitting layer and the anode on the light extraction side, the light emitting voltage can be suppressed. Therefore, even if the hole injection layer and the hole transport layer on the upper surface are damaged when the anode on the light extraction side is formed, the emission voltage can be reduced as a whole, the power consumption is suppressed, and the durability is reduced. Can be improved. Therefore, it is possible to provide a display device and a lighting device having low power consumption and high durability.
本発明の有機EL素子は、基板、反射電極、有機化合物層、光取り出し電極、をこの順に有し、上記有機化合物層は、第一発光層と、第一発光層と光取り出し電極との間に配置されている第二発光層とを有している。また、第一発光層は青色を発光する電子トラップ型発光層であり、第二発光層は第一発光層よりも長波長の光を発光する発光層である。本発明においては、反射電極が陰極、光取り出し電極が陽極であり、反射電極の反射面から、第一発光層の光取り出し側の面までの光学距離が、第一発光層が発する青色発光を強め合わせる距離であることを特徴とする。第二発光層としては、緑色発光、赤色発光、或いは緑色と赤色の両方を発光する発光層が好ましい。
以下、図面を参照し、本発明の形態を説明する。図面の各部寸法は実際のものと異なる。また、本明細書で特に図示又は記載されない部分に関しては、当該技術分野の周知又は公知技術を適用する。
The organic EL element of the present invention has a substrate, a reflective electrode, an organic compound layer, and a light extraction electrode in this order, and the organic compound layer includes a first light emitting layer, a first light emitting layer, and a light extraction electrode. It has a second light emitting layer arranged between the two. Further, the first light emitting layer is an electron trap type light emitting layer that emits blue light, and the second light emitting layer is a light emitting layer that emits light having a longer wavelength than the first light emitting layer. In the present invention, the reflective electrode is a cathode and the light extraction electrode is an anode, and the optical distance from the reflective surface of the reflective electrode to the surface of the first light emitting layer on the light extraction side is the blue light emitted by the first light emitting layer. It is characterized by a distance to strengthen each other. As the second light emitting layer, a light emitting layer that emits green light, red light, or both green and red is preferable.
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. The dimensions of each part of the drawing are different from the actual ones. Further, with respect to parts not particularly shown or described in the present specification, well-known or publicly known techniques in the art concerned shall be applied.
図1は本発明の一実施形態を示す断面模式図であり、基板10上に、赤色発光ドーパントと緑色発光ドーパントとを含む緑・赤色発光層15と、青色発光ドーパントを含む青色発光層14と、の2つの発光層を積層して白色発光層18とした構成を示している。
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing an embodiment of the present invention, in which a green / red
本実施形態では、基板10上に陰極として反射電極11を備える。用いられる基板10はガラス、樹脂のいずれでもよく、表示装置や照明装置を構成する際には、反射電極11にはTFT等のスイッチング素子(不図示)やコンバーター回路(不図示)などが接続される。
反射電極11は、反射性の金属などが用いられ、金属としてはAl、Ag、Ti、Cr及びその合金、TiNなども用いることができ、ITOなどの透明金属酸化物を積層して用いても良い。
In the present embodiment, the
A reflective metal or the like is used for the
反射電極11上には、電子の注入性を上げるため、電子注入層12を形成することが好ましい。電子注入層12としては、電子供与性のドーパントと電子輸送性の有機化合物の混合物を用いてもよい。また、電子注入層12は、イミダゾリデン誘導体、カルベン化合物を有してもよい。電子供与性のドーパントとしては、アルカリ金属やアルカリ土類金属、希土類金属、及びこれらの化合物を用いることができる。電子注入層は、電子輸送材料に、アルカリ金属化合物を含有させることにより形成されてもよい。より好ましくは、前記アルカリ金属化合物はセシウム化合物である。さらに、より好ましくは、炭酸セシウムである。
It is preferable to form an
本発明において電子注入層12を形成する好適な手法は、炭酸セシウムと電子輸送性の有機化合物を共蒸着することである。電子輸送性の有機化合物としては、フェナントロリン化合物など、従来から知られたものを用いることができる。また、共蒸着時に炭酸セシウムが分解するなどして、電子注入層12内に炭酸セシウム由来の(Cs11O3)Cs10や(Cs11O3)Cs、Cs11O3などのセシウムサブオキサイドが形成される場合がある。またセシウムと有機化合物との間で配位化合物が形成される場合がある。よって、電子注入層12内には、炭酸セシウム以外に、セシウムサブオキサイドやセシウム配位有機化合物が含まれていてもよい。尚、炭酸セシウムと有機化合物とを共蒸着させる時の、炭酸セシウムの配合量は、1乃至10質量%が好ましい。
In the present invention, a preferred method for forming the
電子注入層12の膜厚は10nm以下であることが好ましい。10nm以下であれば、反射電極11を複数並べて複数の画素を形成し、複数の画素にまたがって電子注入層12を形成した場合に、隣接画素へのリーク電流が抑制できるので、好ましい。
The film thickness of the
また、電子注入層12を用いない場合、反射電極11が電子注入性を有することが望ましく、電子注入材料として、反射性の金属にアルカリ金属やアルカリ土類金属、及びその化合物のいずれかを含有させることが好ましい。好ましくは炭酸セシウムであり、Agと炭酸セシウムを共蒸着したものを反射電極11として用いることが好ましい。炭酸セシウムの配合量は1乃至10質量%が好ましい。
When the
電子注入層12上には電子輸送層13を形成しても良い。電子輸送層13としてはフェナントロリン化合物など電子輸送性の有機化合物として従来から知られたものを用いることができ、電子注入層12に用いた電子輸送性の有機化合物と同じでも違っていても良い。
The
電子輸送層13上には青色発光層14が形成されるが、電子輸送層13と青色発光層14との間に正孔ブロック層(不図示)を挿入しても良い。
青色発光層14は、第一の有機化合物としてのホスト材料(以下、「第1のホスト材料」と記す)と10質量%以下の含有量である第二の有機化合物としての青色発光ドーパントを含む。そして、第1のホスト材料のLUMOのエネルギー準位をLh、HOMOのエネルギー準位をHh、青色発光ドーパント材料のLUMOのエネルギー準位をLd、HOMOのエネルギー準位をHdとすると、下記式(a)を満たすことが好ましい。
|Ld|>|Lh|且つ、|Hd|>|Hh|・・・(a)
尚、LUMOのエネルギー準位、HOMOのエネルギー準位は真空準位を基準とし、通常の分子の場合、負の値を取るが、本発明では絶対値の大小で定義する。
Although the blue
The blue
| Ld |> | Lh | and | Hd |> | Hh | ... (a)
The LUMO energy level and the HOMO energy level are based on the vacuum level, and in the case of a normal molecule, they take a negative value, but in the present invention, they are defined by the magnitude of the absolute value.
また、本発明においては、HOMOのエネルギー準位としては大気下光電子分光法(理研計器株式会社製「AC-2」)を用いて測定した値を用いる。また、LUMOのエネルギー準位は、HOMOのエネルギー準位と、可視光-紫外吸収スペクトルにおける吸収端から求めたバンドギャップから求めた。つまりLUMOのエネルギー準位はHOMOのエネルギー準位とバンドギャップの和である。 Further, in the present invention, a value measured by atmospheric photoelectron spectroscopy (“AC-2” manufactured by RIKEN Keiki Co., Ltd.) is used as the energy level of HOMO. The energy level of LUMO was obtained from the energy level of HOMO and the band gap obtained from the absorption edge in the visible light-ultraviolet absorption spectrum. That is, the LUMO energy level is the sum of the HOMO energy level and the bandgap.
図2は、本発明の有機EL素子における青色発光層14のエネルギーバンド図である。上記式(a)を満たす青色発光層14に電子が注入された場合には、電子は青色発光ドーパントのLUMOのエネルギー準位にトラップされるが、青色発光ドーパントは青色発光層14中に10質量%以下と少ないため、電子は伝導しにくくなる。尚、青色発光層14中に、青色発光ドーパントは0.1質量%以上含まれていることが好ましい。
FIG. 2 is an energy band diagram of the blue
また、正孔が注入された場合には、正孔は第1のホスト材料のHOMOのエネルギー準位に注入され、ホスト材料は青色発光層14の重量の多くの部分を占めるため、この準位を伝導する。そのため、青色発光層14は電子よりも正孔が伝導しやすい正孔輸送性となる。このような正孔輸送性の青色発光層14は、正孔を内部にトラップしないため、連続で発光させても材料が酸化劣化を起こしにくく、駆動耐久特性が非常に高い。
Further, when holes are injected, the holes are injected into the energy level of HOMO of the first host material, and the host material occupies a large part of the weight of the blue
逆に、青色発光層14は電子トラップ型であるため、理論的には還元劣化を起こしやすくなる。しかしながら、有機化合物層19を構成する有機材料が、実際に還元された劣化物質として検出されることはほとんどなく、酸化劣化に比べ有機材料の還元劣化は非常に起こりにくいものと考えられる。
On the contrary, since the blue
また、本発明においては、基板10上に形成された反射電極11を陰極として用いるため、青色発光層14を、最も基板10側に配置した場合に電子を注入することができる。そして、青色発光層14上に緑・赤色発光層15が形成される。係る構成により、反射電極11の反射面から青色発光層14の光取り出し側の面までの光学距離をλB/4の設定(λBは青色の発光波長)として、青色発光の干渉効果を得ることができる。同時に、反射電極11の反射面から緑・赤色発光層15の光取り出し側の面までの光学距離は、青色発光層14を挟むことで、短くなりすぎるようなことは無く、赤色及び緑色発光の干渉効果も得ることができる。つまり、発光波長(λ)は赤色及び緑色が青色よりも大きいため、λ/4の値が、青色に対して赤及び緑色の方が大きくなり、青色発光層14上に緑・赤色発光層15を形成することにより、青色と、赤及び緑色の発光の両方の干渉効果を得ることが可能となる。
Further, in the present invention, since the
また、本発明では陽極が光取り出し電極17となるため、陽極と白色発光層18との間が正孔輸送性となり、通常の電子輸送の場合と比べ、白色発光層18から光取り出し電極17までの膜厚を厚くした時の電圧を抑える事が可能になる。これは、一般的に有機ELに用いられる正孔輸送材料の移動度が電子輸送材料よりも高いことに起因している。
Further, in the present invention, since the anode serves as the
本発明において、青色発光層14を構成する第1のホスト材料としては、ピレン誘導体等が好適に用いられ、それ以外にも、縮環化合物が挙げられる。例えばフルオレン誘導体、ナフタレン誘導体、アントラセン誘導体、ピレン誘導体、カルバゾール誘導体、キノキサリン誘導体、キノリン誘導体等、トリス(8-キノリノラート)アルミニウム等の有機アルミニウム錯体、有機亜鉛錯体である。また、トリフェニルアミン誘導体なども挙げられる。
青色発光ドーパントとしては、上記式(a)の条件を満たす材料として、フルオランテン誘導体等が好適に用いられる。
In the present invention, a pyrene derivative or the like is preferably used as the first host material constituting the blue
As the blue light emitting dopant, a fluoranthene derivative or the like is preferably used as a material satisfying the condition of the above formula (a).
本発明においては、反射電極11の反射面から青色発光層14の光取り出し側の面までの光学距離は、青色発光層14の青色発光を強め合わせる距離に調整される。具体的には、をλB/4(λBは青色の発光波長)程度、さらにはλB/4±λB/8の範囲内に調整することが好ましい。ここで、本発明においては、青色とは、発光スペクトルのピーク波長が430nm乃至480nmの発光をさす。また、赤色とは、発光スペクトルのピーク波長が580nm乃至680nmを、緑色とは、発光スペクトルのピーク波長が500nm乃至570nmのものをそれぞれさす。
In the present invention, the optical distance from the reflective surface of the
またλB/4は、正確には反射電極11での位相シフトφを考慮し、(λB/4)×(2-(φ/π))で表される。そして、反射電極11の反射面から青色発光層14の光取り出し側の面までの有機材料の屈折率が1.8程度であることを考慮し、実膜厚L1は好ましくは55nm以上65nm以下となる。
尚、反射電極11の反射面から緑・赤色発光層15の光取り出し側の面までの光学距離も、緑色発光又は赤色発光を強め合わせる距離に調整することが好ましい。具体的には、緑色又は赤色の発光波長をλOとした時、上記光学距離をλO/4程度、具体的にはλO/4±λO/8の範囲内に調整することが好ましい。
Further, λ B / 4 is represented by (λ B / 4) × (2- (φ / π)) in consideration of the phase shift φ at the
The optical distance from the reflective surface of the
青色発光層14の上には緑・赤色発光層15が積層される。図1における緑・赤色発光層15は、第2のホスト材料に緑色発光ドーパントと赤色発光ドーパントの両方を含む発光層であるが、緑色発光層と赤色発光層とを別々に形成して積層しても良い。緑色発光層と赤色発光層とを別々に積層する場合、青色発光層14上に緑色発光層、その上に赤色発光層の順に積層する方が、干渉効果を得やすいため好ましい。また、第2のホスト材料は第1のホスト材料と同じでも違っていても良い。
A green / red
第2のホスト材料は、第1のホスト材料と同様のものが用いられ、ピレン誘導体等が好適に用いられる。また、緑色発光ドーパント、赤色発光ドーパントとしては、それぞれ従来から知られたものが用いられる。 As the second host material, the same material as that of the first host material is used, and a pyrene derivative or the like is preferably used. Further, as the green light emitting dopant and the red light emitting dopant, those conventionally known are used.
緑・赤色発光層15の上には正孔輸送層16が形成されるが、緑・赤色発光層15との間に電子ブロック層(不図示)を挿入しても良い。正孔輸送層16はアリールアミン誘導体など正孔輸送材料として従来から知られたものを用いることができる。
正孔輸送層16の上には陽極として光取り出し電極17が形成されるが、正孔輸送層16との間に正孔注入層(不図示)を挿入しても良い。光取り出し電極17は、AgやAg合金など、ある程度の反射率と透過性を併せ持つ半透過性の金属薄膜であることが好ましい。薄膜金属を用いることは、干渉を調節することにより色度を調節することができるため好ましい。
Although the hole transport layer 16 is formed on the green / red
A
本発明では最も基板10側の発光層、つまり青色発光層14の光取り出し側の面から光取り出し電極17の反射面(基板10側の面)までの膜厚をL2と定義する。
In the present invention, the film thickness from the light emitting layer on the
上述のように本発明では、基板10上に形成された反射電極11の反射面から青色発光層14の光取り出し側の面までの膜厚をL1と定義し、L1は青色発光の干渉効果が得られるように、光学距離がλB/4程度となるように調節されることが好ましい。
また、本発明においては、L1×2<L2となることでショートやリークを抑えることができ、好ましい。
またL2は、取り出し光の色度を調節するため、干渉効果を得たい波長λのおおよそ3/4倍程度、具体的には、3λ/4±λ/8の範囲内にすることがより好ましい。よって、青色から緑色の発光ピーク波長が430nm乃至570nmであり、有機材料の屈折率が1.8程度のため、L2は180nm以上240nm以下にすることが好ましい。L2×1.8をλ/4倍にすると膜厚が薄くなり過ぎ、ショートやリークが発生しやすくなるため好ましくない。
As described above, in the present invention, the film thickness from the reflective surface of the
Further, in the present invention, it is preferable that L1 × 2 <L2 can suppress short circuits and leaks.
Further, in order to adjust the chromaticity of the extracted light, it is more preferable that L2 is approximately 3/4 times the wavelength λ at which the interference effect is desired, specifically, within the range of 3λ / 4 ± λ / 8. .. Therefore, since the emission peak wavelength from blue to green is 430 nm to 570 nm and the refractive index of the organic material is about 1.8, it is preferable that L2 is 180 nm or more and 240 nm or less. It is not preferable to increase L2 × 1.8 by λ / 4 times because the film thickness becomes too thin and short circuits and leaks are likely to occur.
L2の膜厚を180nm以上240nm以下とするためには、緑・赤色発光層15ではなく、正孔輸送層16の膜厚を厚く設定することが好ましく、この時、正孔輸送層16の膜厚は170nm以上200nm以下にする必要がある。本発明では、この光取り出し側の有機化合物層が電子輸送性ではなく、比較的移動度が早い正孔輸送性となるため、膜厚を厚くしても、電圧の上昇を抑えることができる。
また、光取り出し電極17の光取り出し側には必要に応じてSiNなどの保護膜(不図示)を設けても良い。
In order to make the film thickness of L2 180 nm or more and 240 nm or less, it is preferable to set the film thickness of the hole transport layer 16 to be thicker than the green / red
Further, a protective film (not shown) such as SiN may be provided on the light extraction side of the
次に、本発明の有機EL素子を使用した表示装置について図3を用いて説明する。図3(a)、(b)は、本発明の表示装置の実施形態の断面模式図である。本発明の表示装置は、複数の本発明の有機EL素子と、青色、緑色、赤色のカラーフィルタと、有機EL素子に接続されたスイッチング素子とを有している。図3では赤色、緑色、青色の画素の1つの繰り返し単位を示している。 Next, a display device using the organic EL element of the present invention will be described with reference to FIG. 3 (a) and 3 (b) are schematic cross-sectional views of an embodiment of the display device of the present invention. The display device of the present invention has a plurality of organic EL elements of the present invention, blue, green, and red color filters, and a switching element connected to the organic EL element. FIG. 3 shows one repeating unit of red, green, and blue pixels.
図3(a)の表示装置において、基板10の上には、赤色、緑色、青色のカラーフィルタにそれぞれに対応した反射電極11R、11G、11Bが設けられている。そしてこれら複数の反射電極11R、11G、11Bには、発光輝度を制御するため、TFTなどのスイッチング素子(不図示)が接続されている。反射電極11R、11G、11B上には、図1に例示したような、有機化合物層19及び光取り出し電極17が複数の反射電極11R、11G、11Bを跨いで共通に設けられる。
In the display device of FIG. 3A,
光取り出し電極17の上にはSiNなどの保護膜21を形成しても良い。保護膜21の上には各画素に対応して赤色、緑色、青色の各カラーフィルタ22R、22G、22Bが設けられ、少なくとも赤色、緑色、青色の画素20R、20G、20Bが形成される。
カラーフィルタ22R、22G、22Bの形成方法としては、画素のサイズに合わせたカラーフィルタ22R、22G、22Bを別の基板上に設け、それを白色発光の有機EL素子を設けた基板10と貼り合わせてもよい。また、図3のように保護膜21上にフォトリソグラフィ技術を用いて、カラーフィルタ22R、22G、22Bをパターニングしてもよい。
A
As a method of forming the
また、図3(a)では、赤色、緑色、青色の画素20R、20G、20Bにおいて、反射電極11R、11G、11Bは同じ構成であったが、発光層の干渉効果をよりよく得るために、画素によって構成を変えても良い。具体的には、図3(b)に示すように、青色画素20Bと緑色画素20Gの反射電極11B、11Gは光反射性の金属で形成されており、赤色画素の反射電極11Rは、光反射性の金属層11Raと透明金属酸化物層11Rbとの積層体としている。この構成では、反射電極11Rの反射面(金属層11Raの上面)から緑・赤色発光層(不図示)の上面までの光学距離が、透明金属酸化物層11Rbを挟むことで、緑色に対して赤色の方が大きくなり、緑色と赤色の干渉効果を同時に得やすくなる。
Further, in FIG. 3A, in the red, green, and
本発明の表示装置は、テレビやスマートフォンのモニタ、カメラのビューファインダー等の画像表示装置として用いることができる。 The display device of the present invention can be used as an image display device such as a monitor of a television or a smartphone, a viewfinder of a camera, or the like.
また、本発明の照明装置は、本発明の有機EL素子と、コンバーター回路と、を有することを特徴とする。係る照明装置は白色、昼白色、その他青から赤のいずれの色を発光するものであってよい。コンバーター回路は、交流電圧を直流電圧に変換する回路である。また、白色とは色温度が4200Kで昼白色とは色温度が5000Kである。照明装置はカラーフィルタを有していてもよい。 Further, the lighting device of the present invention is characterized by having the organic EL element of the present invention and a converter circuit. The illuminating device may emit white, neutral white, or any other color from blue to red. The converter circuit is a circuit that converts an AC voltage into a DC voltage. Further, white has a color temperature of 4200 K, and neutral white has a color temperature of 5000 K. The illuminator may have a color filter.
以下、本発明の有機EL素子の実施例について説明するが、実施例に用いた材料や素子構成は、好ましい例であるが、これに限定されるものではない。 Hereinafter, examples of the organic EL device of the present invention will be described, but the materials and device configurations used in the examples are preferable examples, but the present invention is not limited thereto.
(実施例1)
ガラス基板上に反射電極としてTi(膜厚200nm)を形成し、UV/オゾン洗浄を施した。続いて、真空蒸着装置(アルバック社製)に取り付け、1.33×10-4Paまで排気した。次に反射電極の上に、炭酸セシウム(3質量%)と下記構造式(1)で表されるフェナントロリン誘導体の共蒸着膜を7nmの膜厚で成膜し、電子注入層とした。次に電子輸送層として、上記構造式(1)で示される、フェナントロリン誘導体のみを35nmの膜厚で成膜した。
(Example 1)
Ti (thickness 200 nm) was formed on the glass substrate as a reflective electrode, and UV / ozone cleaning was performed. Subsequently, it was attached to a vacuum vapor deposition apparatus (manufactured by ULVAC, Inc.) and exhausted to 1.33 × 10 -4 Pa. Next, a co-deposited film of cesium carbonate (3% by mass) and a phenanthroline derivative represented by the following structural formula (1) was formed on the reflective electrode with a film thickness of 7 nm to form an electron injection layer. Next, as the electron transport layer, only the phenanthroline derivative represented by the above structural formula (1) was formed into a film with a film thickness of 35 nm.
次に青色発光層として、下記構造式(2)で示されるピレン誘導体を第1のホスト材料とし、下記構造式(3)で示されるフルオランテン誘導体を青色発光ドーパントとして1質量%含有するように配合して、15nm成膜した。ピレン誘導体構造体のLUMOのエネルギー準位Lh=2.78eV、HOMOのエネルギー準位Hh=5.72eVであり、フルオランテン誘導体のLUMOのエネルギー準位Ld=3.06eV、HOMOのエネルギー準位Hd=5.85eVである。よって、先の式(a)、即ち、|Ld|>|Lh|且つ、|Hd|>|Hh|の条件を満たしている。また、フルオランテン誘導体の発光ピーク波長は440nmである。 Next, as the blue light emitting layer, the pyrene derivative represented by the following structural formula (2) is used as the first host material, and the fluoranthene derivative represented by the following structural formula (3) is blended so as to contain 1% by mass as the blue light emitting dopant. Then, a 15 nm film was formed. The LUMO energy level Lh = 2.78 eV of the pyrene derivative structure, the HOMO energy level Hh = 5.72 eV, the LUMO energy level Ld = 3.06 eV of the fluoranthene derivative, and the HOMO energy level Hd =. It is 5.85 eV. Therefore, the condition of the above equation (a), that is, | Ld |> | Lh | and | Hd |> | Hh | is satisfied. The emission peak wavelength of the fluoranthene derivative is 440 nm.
次に青色発光層の上に緑色発光ドーパントと赤色発光ドーパントとを同時に含む、緑・赤色発光層を15nm形成した。ここで第2のホスト材料には前記構造式(2)で示されるピレン誘導体を用いた。また、緑色発光ドーパントとして下記構造式(4)で示されるアントラセン誘導体(4質量%)を、赤色発光ドーパントとして下記構造式(5)で示されるペリレン誘導体(0.5質量%)をそれぞれ用いた。 Next, a green / red light emitting layer containing a green light emitting dopant and a red light emitting dopant at the same time was formed at 15 nm on the blue light emitting layer. Here, the pyrene derivative represented by the structural formula (2) was used as the second host material. Further, an anthracene derivative (4% by mass) represented by the following structural formula (4) was used as the green light emitting dopant, and a perylene derivative (0.5% by mass) represented by the following structural formula (5) was used as the red light emitting dopant. ..
次に正孔輸送層としてN,N’-α-ジナフチルベンジジンを200nm成膜し、次いで、正孔注入層として下記構造式(6)で示されるアザトリフェニレン誘導体を10nm成膜した。 Next, N, N'-α-dinaphthylbenzidine was formed into a film of 200 nm as a hole transport layer, and then an azatriphenylene derivative represented by the following structural formula (6) was formed into a film of 10 nm as a hole injection layer.
さらに、光取り出し電極としてAgを蒸着法にて10nm成膜した。 Further, Ag was formed into a film of 10 nm as a light extraction electrode by a vapor deposition method.
上記構成において、反射電極の反射面から青色発光層の光取り出し側の面までの膜厚L1は、57nmとなり、有機材料の屈折率を1.8とすれば、その光学距離は102.6nmとなる。よって、青色発光ドーパントの発光ピーク波長440nmの1/4±1/8倍の範囲内であり、青色発光の干渉効果が得られる条件となっている。また、反射電極の反射面から赤・緑色発光層の光取り出し側の面までの膜厚は72nmとなり、光学距離は130nmとなる。よって、緑色発光波長(500nm乃至570nm)の1/4±1/8倍の範囲にあるため、緑色発光の干渉効果も得られる条件となる。また、130nmの光学距離は、赤色発光波長(580nm乃至680nm)の1/4±1/8倍の範囲にあるため、赤色発光の干渉効果も得られる条件となる。
また、青色発光層の光取り出し側の面から光取り出し電極の反射面までの膜厚L2は、225nmとなり、L1が57nmであることから、L1とL2は、本発明の好ましい条件である、L1×2<L2を満たす。
また、有機材料の屈折率を1.8とすると、L2に対応する光学距離は405nmとなり、540nmの3/4倍となるため、緑色発光の干渉効果が得られる設定となっている。
In the above configuration, the film thickness L1 from the reflective surface of the reflective electrode to the surface of the blue light emitting layer on the light extraction side is 57 nm, and if the refractive index of the organic material is 1.8, the optical distance is 102.6 nm. Become. Therefore, the emission peak wavelength of the blue emission dopant is within the range of 1/4 ± 1/8 times the emission peak wavelength of 440 nm, which is a condition for obtaining the interference effect of blue emission. Further, the film thickness from the reflective surface of the reflective electrode to the surface of the red / green light emitting layer on the light extraction side is 72 nm, and the optical distance is 130 nm. Therefore, since it is in the range of 1/4 ± 1/8 times the green emission wavelength (500 nm to 570 nm), it is a condition that the interference effect of green emission can be obtained. Further, since the optical distance of 130 nm is in the range of 1/4 ± 1/8 times the red emission wavelength (580 nm to 680 nm), it is a condition that the interference effect of red emission can be obtained.
Further, since the film thickness L2 from the surface of the blue light emitting layer on the light extraction side to the reflection surface of the light extraction electrode is 225 nm and L1 is 57 nm, L1 and L2 are preferable conditions of the present invention. × 2 <L2 is satisfied.
Further, when the refractive index of the organic material is 1.8, the optical distance corresponding to L2 is 405 nm, which is 3/4 times that of 540 nm, so that the interference effect of green light emission can be obtained.
その後、上記基板をプラズマCVD装置(アルバック社製)に真空中搬送し、SiNを2μm成膜し保護膜を形成し、白色発光の有機EL素子を得た。 Then, the substrate was conveyed in a vacuum to a plasma CVD apparatus (manufactured by ULVAC, Inc.), a film of SiN of 2 μm was formed to form a protective film, and an organic EL element emitting white light was obtained.
得られた有機EL素子に不図示の電圧印加装置を接続し、反射電極11を陰極、光取り出し電極17を陽極として、その特性を評価した。電流電圧特性をヒューレッドパッカード社製・微小電流計「4140B」で測定し、色度の評価はトプコン社製「SR-3」を用いて行った。発光輝度は、トプコン社製「BM7」で測定した。
その結果、1000cd/m2表示時の効率、電圧、及びCIE色度座標はそれぞれ7.2cd/A、3.1V、(0.36、0.36)と良好な特性を示した。
また、初期輝度4000cd/m2での連続駆動試験を行ったところ、輝度半減時間は3000hと耐久特性も良好であった。
A voltage applying device (not shown) was connected to the obtained organic EL element, and its characteristics were evaluated by using the reflecting
As a result, the efficiency, voltage, and CIE chromaticity coordinates at 1000 cd / m 2 display were 7.2 cd / A, 3.1 V, (0.36, 0.36), respectively, showing good characteristics.
Further, when a continuous drive test was performed at an initial luminance of 4000 cd / m 2 , the luminance half time was 3000 h and the durability characteristics were also good.
(実施例2)
反射電極11としてAgと炭酸セシウム炭酸セシウム(3質量%)を蒸着法にて200nm成膜し、電子注入層12を設けず、電子輸送層13の膜厚を42nmに変更した以外は実施例1と同様にして白色発光の有機EL素子を作製した。
(Example 2)
Example 1 except that Ag and cesium carbonate (3% by mass) were formed into a film of 200 nm as the
得られた有機EL素子を実施例1と同様に評価したところ、1000cd/m2表示時の電圧が3.4Vに上昇した以外は実施例1と同様の結果が得られた。 When the obtained organic EL element was evaluated in the same manner as in Example 1, the same result as in Example 1 was obtained except that the voltage at 1000 cd / m 2 display increased to 3.4 V.
(比較例1)
有機化合物層として、基板10側から正孔注入層、正孔輸送層、緑・赤色発光層、青色発光層、電子輸送層、電子注入層の順に成膜した以外は実施例1と同様にして白色発光の有機EL素子を作製した。尚、膜厚に関しては、実施例1とL1とL2が同じ膜厚になるよう、正孔注入層を7nm、正孔輸送層を35nm、電子輸送層を200nm、電子注入層を10nmに変更した。
(Comparative Example 1)
As the organic compound layer, the same as in Example 1 except that the hole injection layer, the hole transport layer, the green / red light emitting layer, the blue light emitting layer, the electron transport layer, and the electron injection layer were formed in this order from the
得られた有機EL素子について、反射電極11を陽極、光取り出し電極17を陰極とする以外は、実施例1と同様の方法により特性を評価した。その結果、1000cd/m2表示時の効率、電圧、及びCIE色度座標はそれぞれ6.1cd/A、4.9V、(0.35、0.36)であり、電圧が大きく上昇した素子となった。
The characteristics of the obtained organic EL element were evaluated by the same method as in Example 1 except that the
本例においては、反射電極の反射面から青色発光層の光取り出し側の面までの距離は72nmで光学距離が129.6nmであり、青色発光ドーパントの発光ピーク波長の1/4±1/8倍の範囲内であり、青色発光の干渉効果が得られる。また、反射電極の反射面から緑・赤色発光層の光取り出し側の面までの距離は57nmで光学距離は102.6nmであり、赤色発光波長及び緑色発光波長の1/4±1/8倍の範囲内で、赤色発光及び緑色発光の干渉効果が得られる条件となっている。 In this example, the distance from the reflective surface of the reflective electrode to the surface of the blue light emitting layer on the light extraction side is 72 nm and the optical distance is 129.6 nm, which is 1/4 ± 1/8 of the emission peak wavelength of the blue light emitting dopant. It is within the double range, and the interference effect of blue light emission can be obtained. The distance from the reflective surface of the reflective electrode to the surface of the green / red light emitting layer on the light extraction side is 57 nm and the optical distance is 102.6 nm, which is 1/4 ± 1/8 times the red emission wavelength and the green emission wavelength. Within the range of, it is a condition that the interference effect of red light emission and green light emission can be obtained.
また、初期輝度4000cd/m2での連続駆動試験を行ったところ、20hを経過したところで急激な電圧上昇を伴って発光輝度が低下してしまった。これは、実施例1、2の素子と異なり、電子輸送層の膜厚が厚いことにより電圧が上昇し、それにより連続駆動試験で温度上昇が生じたためと考えられる。 Further, when a continuous drive test was performed at an initial brightness of 4000 cd / m 2 , the emission brightness decreased with a rapid voltage increase after 20 hours. It is considered that this is because, unlike the elements of Examples 1 and 2, the voltage rises due to the thick film thickness of the electron transport layer, which causes the temperature rise in the continuous drive test.
10:基板、11:反射電極、14:青色発光層、17:光取り出し電極、18:白色発光層、19:有機化合物層、22R、22G、22B:カラーフィルタ 10: Substrate, 11: Reflective electrode, 14: Blue light emitting layer, 17: Light extraction electrode, 18: White light emitting layer, 19: Organic compound layer, 22R, 22G, 22B: Color filter
Claims (19)
前記有機化合物層は、第一発光層と、前記第一発光層と前記光取り出し電極との間に配置されている第二発光層と、前記第二発光層と前記光取り出し電極との間に配置されている正孔輸送層とを有し、前記第一発光層は青色を発光する電子トラップ型発光層であり、前記第二発光層は前記第一発光層よりも長波長の光を発光する発光層である有機EL素子であって、
前記反射電極が陰極、前記光取り出し電極が陽極であり、
前記反射電極の反射面から、前記第一発光層の光取り出し側の面までの光学距離が、前記第一発光層が発する青色発光を強め合わせる距離であり、
前記第一発光層の前記光取り出し側の面から前記光取り出し電極の反射面までの光学距離が、前記青色発光の波長をλ B とした場合、3λ B /4±λ B /8の範囲にあることを特徴とする有機EL素子。 It has a substrate, a reflective electrode, an organic compound layer, and a light extraction electrode in this order.
The organic compound layer is formed between a first light emitting layer, a second light emitting layer arranged between the first light emitting layer and the light extraction electrode, and between the second light emitting layer and the light extraction electrode. The first light emitting layer has an arranged hole transport layer, and the first light emitting layer is an electron trap type light emitting layer that emits blue light, and the second light emitting layer emits light having a longer wavelength than the first light emitting layer. An organic EL element that is a light emitting layer
The reflective electrode is a cathode, and the light extraction electrode is an anode.
The optical distance from the reflective surface of the reflective electrode to the surface of the first light emitting layer on the light extraction side is the distance that enhances the blue light emitted by the first light emitting layer .
The optical distance from the surface of the first light emitting layer on the light extraction side to the reflection surface of the light extraction electrode is in the range of 3λ B / 4 ± λ B / 8 when the wavelength of the blue emission is λ B. An organic EL element characterized by being present.
|Ld|>|Lh|且つ、|Hd|>|Hh|・・・(a) The first light emitting layer has a first organic compound and a second organic compound, and the LUMO energy level of the first organic compound is Lh, the energy level of HOMO is Hh, and the second The organic EL element according to claim 1, wherein when the LUMO energy level of the organic compound is Ld and the HOMO energy level is Hd, the following formula (a) is satisfied.
| Ld |> | Lh | and | Hd |> | Hh | ... (a)
L1×2<L2
を満たすことを特徴とする請求項1又は2に記載の有機EL素子。 The light extraction electrode is a semi-transmissive metal thin film, the distance from the reflection surface of the reflection electrode to the light extraction side surface of the first light emitting layer is L1, and the light extraction side of the first light emission layer. When the distance from the surface to the reflection surface of the light extraction electrode is L2,
L1 × 2 <L2
The organic EL element according to claim 1 or 2, wherein the organic EL element satisfies the above conditions.
であることを特徴とする請求項2又は14に記載の有機EL素子。 The first organic compound contained in the first light emitting layer is any one of a fluorene derivative, a naphthalene derivative, an anthracene derivative, a pyrene derivative, a carbazole derivative, a quinoxaline derivative, a quinoline derivative, an organic aluminum complex, an organic zinc complex, and a triphenylamine derivative. The organic EL element according to claim 2 or 14, wherein the organic EL element is characterized by the above.
前記有機EL素子の光取り出し側に配置された青、緑、赤のカラーフィルタと、前記有機EL素子に接続されたスイッチング素子とを有する表示装置であって、
前記有機EL素子が請求項1乃至16のいずれか一項に記載の有機EL素子である表示装置。 With multiple organic EL elements
A display device having a blue, green, and red color filters arranged on the light extraction side of the organic EL element and a switching element connected to the organic EL element.
The display device in which the organic EL element is the organic EL element according to any one of claims 1 to 16.
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