JP2018022862A - Organic electroluminescent element, organic electroluminescent device, and electronic apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本開示は、有機電界発光素子、有機電界発光装置および電子機器に関する。 The present disclosure relates to an organic electroluminescent element, an organic electroluminescent device, and an electronic apparatus.
有機電界発光素子を用いた有機電界発光装置(有機電界発光ディスプレイ)として、種々のものが提案されている(例えば、特許文献1〜3参照)。
Various types of organic electroluminescent devices (organic electroluminescent displays) using organic electroluminescent elements have been proposed (see, for example,
ところで、有機電界発光装置では、一般的に、有機電界発光素子の素子性能を向上させることが求められている。そのため、有機電界発光素子の素子性能を向上させることの可能な有機電界発光素子、有機電界発光装置および電子機器を提供することが望ましい。 By the way, in the organic electroluminescent device, generally, it is required to improve the element performance of the organic electroluminescent element. Therefore, it is desirable to provide an organic electroluminescent element, an organic electroluminescent device, and an electronic device that can improve the element performance of the organic electroluminescent element.
本開示の一実施形態の有機電界発光素子は、第1電極と、塗布膜で構成された正孔輸送層と、塗布膜で構成された有機発光層と、電子輸送層と、第2電極とをこの順に備えている。有機発光層は、有機発光層内の電子輸送層側に発光領域を有する。 An organic electroluminescence device according to an embodiment of the present disclosure includes a first electrode, a hole transport layer configured with a coating film, an organic light emitting layer configured with a coating film, an electron transport layer, and a second electrode. Are provided in this order. The organic light emitting layer has a light emitting region on the electron transport layer side in the organic light emitting layer.
本開示の一実施形態の有機電界発光装置は、複数の有機電界発光素子を備えている。この有機電界発光装置において、複数の有機電界発光素子のうちの少なくとも1つは、上記の有機電界発光素子と同一の構成要素を有している。 An organic electroluminescent device according to an embodiment of the present disclosure includes a plurality of organic electroluminescent elements. In this organic electroluminescent device, at least one of the plurality of organic electroluminescent elements has the same components as the above organic electroluminescent elements.
本開示の一実施形態の電子機器は、有機電界発光装置を備えている。この電子機器における有機電界発光装置は、上記の有機電界発光装置と同一の構成要素を有している。 An electronic apparatus according to an embodiment of the present disclosure includes an organic electroluminescent device. The organic electroluminescent device in this electronic apparatus has the same components as the above organic electroluminescent device.
本開示の一実施形態の有機電界発光素子、有機電界発光装置および電子機器によれば、有機発光層が有機発光層内の電子輸送層側に発光領域を有するようにしたので、有機電界発光素子の素子性能を向上させることができる。なお、上記内容は本開示の一例である。本開示の効果は、上述したものに限らず、他の異なる効果であってもよいし、更に他の効果を含んでいてもよい。 According to the organic electroluminescent device, the organic electroluminescent device, and the electronic apparatus according to an embodiment of the present disclosure, the organic light emitting layer has a light emitting region on the electron transport layer side in the organic light emitting layer. The device performance can be improved. The above content is an example of the present disclosure. The effects of the present disclosure are not limited to those described above, and may be other different effects or may include other effects.
以下、本開示を実施するための形態について、図面を参照して詳細に説明する。以下に説明する実施の形態は、いずれも本開示の好ましい一具体例を示すものである。したがって、以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態などは、一例であって本開示を限定する主旨ではない。よって、以下の実施の形態における構成要素のうち、本開示の最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。なお、各図は、模式図であり、必ずしも厳密に図示されたものではない。また、各図において、実質的に同一の構成に対しては同一の符号を付しており、重複する説明は省略又は簡略化する。なお、説明は以下の順序で行う。
1.第1の実施の形態(有機電界発光素子)
2.第2の実施の形態(有機電界発光装置)
3.適用例(電子機器、照明装置)
Hereinafter, modes for carrying out the present disclosure will be described in detail with reference to the drawings. Each of the embodiments described below shows a preferred specific example of the present disclosure. Therefore, the numerical values, shapes, materials, components, component arrangement positions, connection forms, and the like shown in the following embodiments are merely examples and do not limit the present disclosure. Therefore, among the constituent elements in the following embodiments, constituent elements that are not described in the independent claims indicating the highest concept of the present disclosure are described as arbitrary constituent elements. Each figure is a schematic diagram and is not necessarily illustrated strictly. Moreover, in each figure, the same code | symbol is attached | subjected to the substantially same structure, The overlapping description is abbreviate | omitted or simplified. The description will be given in the following order.
1. 1st Embodiment (organic electroluminescent element)
2. Second embodiment (organic electroluminescence device)
3. Application examples (electronic equipment, lighting equipment)
<1.第1の実施の形態>
[構成]
図1は、本開示の第1の実施の形態に係る有機電界発光素子1の断面構成の一例を表したものである。有機電界発光素子1は、例えば、基板10上に設けられたものである。有機電界発光素子1は、例えば、有機発光層13と、有機発光層13を挟み込むように配置された、正孔輸送層12および電子輸送層14とを備えている。正孔輸送層12は、有機発光層13の正孔注入側に設けられており、電子輸送層14は、有機発光層13の電子注入側に設けられている。有機電界発光素子1は、例えば、陽極11、正孔輸送層12、有機発光層13、電子輸送層14および陰極15を基板10側からこの順に含んで構成された素子構造となっている。有機電界発光素子1において、他の機能層(例えば、正孔注入層や電子注入層など)が含まれていてもよい。
<1. First Embodiment>
[Constitution]
FIG. 1 illustrates an example of a cross-sectional configuration of the organic
基板10は、例えば、透明基板等の光透過性を有する透光基板であり、例えば、ガラス材からなるガラス基板である。なお、基板10は、ガラス基板に限るものではなく、ポリカーボネート樹脂やアクリル樹脂等の透光性樹脂材料からなる透光性樹脂基板や、有機EL表示装置のバックプレーンであるTFT(薄膜トランジスタ)基板であってもよい。 The substrate 10 is a light-transmitting substrate such as a transparent substrate, and is a glass substrate made of a glass material, for example. The substrate 10 is not limited to a glass substrate, but is a translucent resin substrate made of a translucent resin material such as polycarbonate resin or acrylic resin, or a TFT (thin film transistor) substrate that is a backplane of an organic EL display device. There may be.
陽極11は、例えば、基板10の上に形成される。陽極11は、透光性を有する透明電極であって、例えば、ITO(Indium Tin Oxide)又はIZO(Indium Zinc Oxide)等の透明導電性材料からなる透明導電膜が用いられる。なお、陽極11は、透明電極に限るものではなく、例えば、アルミニウム(Al)、銀(Ag)、アルミニウムもしくは銀の合金等、または、反射性を有する反射電極であってもよい。陽極11は、反射電極と透明電極とが積層されたものであってもよい。 The anode 11 is formed on the substrate 10, for example. The anode 11 is a transparent electrode having translucency, and for example, a transparent conductive film made of a transparent conductive material such as ITO (Indium Tin Oxide) or IZO (Indium Zinc Oxide) is used. The anode 11 is not limited to a transparent electrode, and may be, for example, aluminum (Al), silver (Ag), aluminum or a silver alloy, or a reflective electrode having reflectivity. The anode 11 may be a laminate of a reflective electrode and a transparent electrode.
正孔輸送層12は、陽極11から注入された正孔を有機発光層13へ輸送する機能を有する。正孔輸送層12は塗布膜であり、例えば、正孔輸送性材料12Mを溶質とする溶液を塗布および乾燥することにより形成されている。すなわち、正孔輸送層12は、正孔輸送性材料12Mを含んで構成されている。また、溶質である正孔輸送性材料12Mは、不溶化する機能を有している。不溶化する機能とは、架橋性基又は熱解離可溶性基などの不溶化基が、熱あるいは紫外光等の照射もしくはその組み合わせにより、化学変化し、有機溶媒や水に対し不溶化する機能のことをいう。従って、正孔輸送層12は、不溶化された正孔輸送層である。
The
正孔輸送層12は、不溶化する機能を有する正孔輸送性材料12Mで構成されている。正孔輸送層12の原料(材料)である正孔輸送性材料12Mは、例えば、アリールアミン誘導体、トリアゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、イミダゾール誘導体、ポリアリールアルカン誘導体、ピラゾリン誘導体及びピラゾロン誘導体、フェニレンジアミン誘導体、アミノ置換カルコン誘導体、オキサゾール誘導体、スチリルアントラセン誘導体、フルオレノン誘導体、ヒドラゾン誘導体、スチルベン誘導体、ブタジエン化合物、ポリスチレン誘導体、ヒドラゾン誘導体、トリフェニルメタン誘導体、テトラフェニルベンジン誘導体等、または、これらの組み合わせからなる材料である。正孔輸送性材料12Mは、さらに、例えば、溶解性および不溶化の機能のために、その分子構造中に、可溶性基や架橋性基、又は、熱解離可溶性基などを有している。
The
有機発光層13は、正孔と電子との再結合により、所定の色の光を発する機能を有する。有機発光層13は、塗布膜であり、例えば、有機発光材料13Mを溶質とする溶液の塗布および乾燥により形成されている。有機発光材料13Mを溶質とする溶液は、例えば、有機発光材料13Mと溶媒とを含んで構成されている。有機発光層13は、陽極11から注入された正孔と、陰極15から注入された電子とが、有機発光層13内で再結合することで励起子が生成されて発光する層である。有機発光層13は、例えば、青色有機発光材料によって構成された青色発光層である。有機発光層13の原料(材料)である有機発光材料13Mは、例えば、ドーパント材料単独であってもよいが、より好ましくは、ホスト材料とドーパント材料との組み合わせがよい。つまり、有機発光層13は、有機発光材料として、ホスト材料およびドーパント材料を含んで構成されている。ホスト材料は、主に電子又は正孔の電荷輸送の機能を担っており、ドーパント材料は、発光の機能を担っている。ホスト材料およびドーパント材料は1種類のみに限られるものではなく、2種類以上の組み合わせであってもよい。ドーパント材料の量は、ホスト材料に対して、0.01重量%以上30重量%以下であるとよく、より好ましくは、0.01重量%以上10重量%以下である。
The organic
有機発光層13のホスト材料としては、例えば、アミン化合物、縮合多環芳香族化合物、ヘテロ環化合物が用いられる。アミン化合物としては、例えば、モノアミン誘導体、ジアミン誘導体、トリアミン誘導体、テトラアミン誘導体が用いられる。縮合多環芳香族化合物としては、例えば、アントラセン誘導体、ナフタレン誘導体、ナフタセン誘導体、フェナントレン誘導体、クリセン誘導体、フルオランテン誘導体、トリフェニレン誘導体、ペンタセン誘導体、または、ペリレン誘導体等が挙げられる。ヘテロ環化合物としては、例えば、カルバゾール誘導体、フラン誘導体、ピリジン誘導体、ピリミジン誘導体、トリアジン誘導体、イミダゾール誘導体、ピラゾール誘導体、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、ピロール誘導体、インドール誘導体、アザインドール誘導体、アザカルバゾール、ピラゾリン誘導体、ピラゾロン誘導体、または、フタロシアニン誘導体等が挙げられる。
As a host material of the organic
また、有機発光層13のドーパント材料としては、例えば、ピレン誘導体、フルオランテン誘導体、アリールアセチレン誘導体、フルオレン誘導体、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、または、クリセン誘導体が用いられる。また、有機発光層13のドーパント材料としては、金属錯体が用いられてもよい。金属錯体としては、例えば、イリジウム(Ir)、白金(Pt)、オスミウム(Os)、金(Au)、レニウム(Re)、もしくは、ルテニウム(Ru)等の金属原子と配位子とを有するものが挙げられる。
Moreover, as a dopant material of the organic
有機発光層13は、正孔移動度が電子移動度よりも大きな有機発光材料によって構成されている。つまり、有機発光層13は、正孔輸送性の高い材料によって構成された層であり、かつ、正孔移動度が電子移動度よりも大きな層である。正孔輸送層12および電子輸送層14を構成する材料は、有機発光層13を構成する材料に応じた材料によって構成されている。
The organic
電子輸送層14は、陰極15から注入された電子を有機発光層13へ輸送する機能を有する。電子輸送層14は、蒸着膜である。電子輸送層14は、例えば、電子輸送性を有する有機材料(以下、「電子輸送性材料14M」と称する。)によって構成されている。電子輸送層14は、正孔ブロック性および励起子失活を防ぐのに適した、広いエネルギーギャップを有する有機材料によって構成されている。電子輸送層14は、電子輸送層14のエネルギーギャップが有機発光層13におけるエネルギーギャップよりも大きい有機材料によって構成されている。
The
電子輸送層14は、有機発光層13と陰極15との間に介在し、陰極15から注入された電子を有機発光層13へ輸送する機能を有する。なお、電子輸送層14は、さらに、有機発光層13から陰極15への電荷(本実施の形態では正孔)の突き抜けを抑制する電荷ブロック機能や、有機発光層13の励起状態の消光を抑制する機能等を有していることが好ましい。電子輸送層14の原料(材料)である電子輸送性材料14Mは、例えば、分子内にヘテロ原子を1個以上含有する芳香族ヘテロ環化合物である。芳香族ヘテロ環化合物としては、例えば、ピリジン環、ピリミジン環、トリアジン環、ベンズイミダゾール環、フェナントロリン環、キナゾリン環等を骨格に含む化合物が挙げられる。また、電子輸送層14は、電子輸送性を有する金属を含んでもよい。電子輸送層14は、電子輸送性を有する金属を含むことで、電子輸送層14の電子輸送性を向上できる。電子輸送層14に含まれる金属としては、例えば、バリウム(Ba)、リチウム(Li)、カルシウム(Ca)、カリウム(K)、セシウム(Cs)、ナトリウム(Na)、ルビジウム(Rb)等を用いることができる。
The
陰極15は、光反射性を有する反射電極であり、例えば反射性を有する金属材料を用いて形成された金属電極である。陰極15の材料としては、例えば、アルミニウム(Al)、マグネシウム(Mg)、銀(Ag)、アルミニウム−リチウム合金、マグネシウム−銀合金等が用いられる。なお、陰極15は、反射電極に限るものではなく、陽極11と同様に、ITO膜等の透明電極であってもよい。本実施の形態では、基板10及び陽極11が透光性を有し、陰極15が反射性を有するので、有機電界発光素子1は、基板10側から光が放出するボトムエミッション構造である。なお、有機電界発光素子1は、ボトムエミッション構造に限るものではなく、トップエミッション構造であってもよい。
The cathode 15 is a reflective electrode having light reflectivity, for example, a metal electrode formed using a metal material having reflectivity. As the material of the cathode 15, for example, aluminum (Al), magnesium (Mg), silver (Ag), an aluminum-lithium alloy, a magnesium-silver alloy, or the like is used. The cathode 15 is not limited to the reflective electrode, and may be a transparent electrode such as an ITO film, like the anode 11. In the present embodiment, since the substrate 10 and the anode 11 are translucent and the cathode 15 is reflective, the
次に、本実施の形態に係る有機電界発光素子1の特徴について、比較例も交えて説明する。図2(A)は、有機電界発光素子1の各層のエネルギーバンド構造の一例を模式的に表したものである。図2(B)は、図2(A)の正孔輸送層12および電子輸送層14の吸収スペクトルと、図2(A)の有機発光層13の発光スペクトルの一例とを表したものである。図3(A)は、比較例Aの有機電界発光素子の各層のエネルギーバンド構造の一例を模式的に表したものである。図3(B)は、図3(A)の正孔輸送層112および電子輸送層14の吸収スペクトルと、図3(A)の有機発光層113の発光スペクトルの一例とを表したものである。図4(A)は、比較例Bに係る有機電界発光素子の各層のバンド構造の一例を模式的に表したものである。図4(B)は、図4(A)の正孔輸送層12および電子輸送層14の吸収スペクトルと、図4(A)の有機発光層213の発光スペクトルの一例とを表したものである。
Next, the characteristics of the
図2(A)、図3(A)、図4(A)において、上側の線が、LUMO(最低空準位,Lowest unoccupied molecular orbital)であり、下側の線が、HOMO(最高被占準位,Highest occupied molecular orbital)である。エネルギーギャップは、HOMO準位とLUMO準位とのエネルギー差である。エネルギーギャップは、バンドギャップとも言う。なお、有機発光層がドーパント材料を含有しており、さらに2種類以上のドーパント材料を含有する場合、有機発光層のエネルギーギャップとは、最もエネルギーギャップの狭いドーパント材料のエネルギーギャップを指す。 2A, 3A, and 4A, the upper line is LUMO (lowest unoccupied molecular orbital) and the lower line is HOMO (highest occupied). Level, Highest occupied molecular orbital). The energy gap is an energy difference between the HOMO level and the LUMO level. The energy gap is also called a band gap. When the organic light emitting layer contains a dopant material and further contains two or more kinds of dopant materials, the energy gap of the organic light emitting layer refers to the energy gap of the dopant material having the narrowest energy gap.
HOMO準位とLUMO準位の測定方法
HOMO準位の測定法としては、例えば、大気中光電子分光法、電気化学的手法(サイクリックボルタメトリー)、又は、光電子分光法(PES)等が挙げられる。一方、LUMO準位の測定法としては、例えば、逆光電子分光法(IPES)、又は、光吸収分光法により吸収端から求めたエネルギーギャップとHOMO準位とから算出する方法等が挙げられる。また、それぞれの準位を、分子起動法計算を用いて、HOMO準位及びLUMO準位順位を算出する手法を用いてもよい。
Method for Measuring HOMO Level and LUMO Level Examples of the method for measuring the HOMO level include atmospheric photoelectron spectroscopy, electrochemical technique (cyclic voltammetry), and photoelectron spectroscopy (PES). . On the other hand, examples of the LUMO level measurement method include inverse photoelectron spectroscopy (IPES), a method of calculating from the energy gap obtained from the absorption edge by light absorption spectroscopy and the HOMO level. In addition, a method of calculating the HOMO level and the LUMO level rank for each level using molecular activation method calculation may be used.
比較例Aの有機電界発光素子は、蒸着膜である正孔輸送層112、蒸着膜である有機発光層113および蒸着膜である電子輸送層14がこの順に積層された蒸着型有機電界発光素子の構造となっている。比較例Bの有機電界発光素子は、塗布膜である正孔輸送層12、塗布膜である有機発光層213および蒸着膜である電子輸送層14がこの順に積層された塗布型有機電界発光素子の構造となっている。
The organic electroluminescence device of Comparative Example A is a vapor deposition type organic electroluminescence device in which a
正孔輸送層112は、蒸着膜により形成された有機材料層である。正孔輸送層112の材料としては、例えば、アリールアミン誘導体、トリアゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、イミダゾール誘導体、ポリアリールアルカン誘導体、ピラゾリン誘導体及びピラゾロン誘導体、フェニレンジアミン誘導体、アミノ置換カルコン誘導体、オキサゾール誘導体、スチリルアントラセン誘導体、フルオレノン誘導体、ヒドラゾン誘導体、スチルベン誘導体、ブタジエン化合物、ポリスチレン誘導体、ヒドラゾン誘導体、トリフェニルメタン誘導体、または、テトラフェニルベンジン誘導体等が用いられる。正孔輸送層112におけるエネルギーギャップEg4は、有機発光層113におけるエネルギーギャップEg5より広くなっている。
The
有機発光層113は、有機発光層13とは異なる青色有機発光材料を用いて蒸着膜により形成された青色有機発光材料層である。有機発光層113の材料としては、ドーパント材料単独であってもよいが、より好ましくは、ホスト材料とドーパント材料との組み合わせがよい。ホスト材料は、主に電子又は正孔の電荷輸送の機能を担っており、ドーパント材料は、発光の機能を担っている。有機発光層113に含まれるホスト材料は1種類のみに限られるものではなく、2種類以上の組み合わせであってもよい。有機発光層113に含まれるドーパント材料の量は、有機発光層113に含まれるホスト材料に対して、0.01重量%〜30重量%であるとよく、より好ましくは、0.01重量%〜10重量%である。
The organic
有機発光層113のホスト材料としては、例えば、アミン化合物、縮合多環芳香族化合物、ヘテロ環化合物が用いられる。アミン化合物としては、例えば、モノアミン誘導体、ジアミン誘導体、トリアミン誘導体、テトラアミン誘導体が用いられる。縮合多環芳香族化合物としては、例えば、アントラセン誘導体、ナフタレン誘導体、ナフタセン誘導体、フェナントレン誘導体、クリセン誘導体、フルオランテン誘導体、トリフェニレン誘導体、ペンタセン誘導体、ペリレン誘導体、等が挙げられる。ヘテロ環化合物としては、例えば、カルバゾール誘導体、フラン誘導体、ピリジン誘導体、ピリミジン誘導体、トリアジン誘導体、イミダゾール誘導体、ピラゾール誘導体、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、ピロール誘導体、インドール誘導体、アザインドール誘導体、アザカルバゾール、ピラゾリン誘導体、ピラゾロン誘導体、フタロシアニン誘導体等が挙げられる。
As a host material of the organic
また、有機発光層113のドーパント材料としては、例えば、ピレン誘導体、フルオランテン誘導体、アリールアセチレン誘導体、フルオレン誘導体、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、または、クリセン誘導体が用いられる。また、有機発光層113のドーパント材料としては、金属錯体が用いられてもよい。金属錯体としては、例えば、イリジウム(Ir)、白金(Pt)、オスミウム(Os)、金(Au)、レニウム(Re)、もしくは、ルテニウム(Ru)等の金属原子と配位子とを有するものが挙げられる。
Moreover, as a dopant material of the organic
有機発光層113におけるエネルギーギャップEg5は、有機発光層13におけるエネルギーギャップEg2と略等しくなっている。従って、有機発光層113の発光波長は、有機発光層13の発光波長と略等しくなっている。
The energy gap Eg5 in the organic
有機発光層213は、有機発光層13及び有機発光層113とは異なる青色有機発光材料を用いて塗布膜により形成された青色有機発光材料層である。有機発光層213の材料としては、例えば、ポリフルオレンやその誘導体、ポリフェニレンやその誘導体、あるいはポリアリールアミンやその誘導体等の高分子青色発光材料が用いられる。有機発光層213におけるエネルギーギャップは、有機発光層13におけるエネルギーギャップと略等しくなっている。従って、有機発光層213の発光波長は、有機発光層13の発光波長と略等しくなっている。
The organic
正孔輸送層12は、上述したように、塗布膜で構成され、かつ、不溶化する機能により不溶化された正孔輸送層となっている。そのため、正孔輸送層12におけるエネルギーギャップEg1は、正孔輸送層112におけるエネルギーギャップEg4よりも狭くなっている。その結果、正孔輸送層12におけるエネルギーギャップEg1は、有機発光層13におけるエネルギーギャップEg2に対して十分に大きいエネルギーギャップにはならず、例えば有機発光層13におけるエネルギーギャップEg2と略等しくなっている。
As described above, the
有機発光層13は、上述したように、蒸着膜であり、さらに、正孔移動度が電子移動度よりも大きな有機発光材料によって構成されている。つまり、有機発光層13は、正孔輸送性の高い材料によって構成された層であり、かつ、正孔移動度が電子移動度よりも大きな層である。これにより、有機発光層13における発光領域13Aは、有機発光層13内における電子注入側(電子輸送層14側)の領域に位置しており、有機発光層13内における正孔注入側(正孔輸送層12側)の領域から離れた領域に位置している。つまり、有機発光層13は、有機発光層13内の電子輸送層14側に発光領域13Aを有している。発光領域13Aは、有機発光層13の電子輸送層14側の界面付近に位置していることが好ましい。その結果、有機発光層13における発光スペクトル13aの少なくとも一部が、正孔輸送層12における吸収スペクトル12aと重畳しているにもかかわらず、正孔輸送層12による失活が生じ難い。
As described above, the organic
電子輸送層14は、上述したように、蒸着膜で構成されている。そのため、有機発光層13におけるエネルギーギャップEg2よりも広いエネルギーギャップEg3の材料を、電子輸送層14の材料として容易に選択することができる。つまり、電子輸送層14のエネルギーギャップEg3が、有機発光層13のエネルギーギャップEg2よりも大きくなっている。従って、有機発光層13における発光スペクトル13aが、電子輸送層14における吸収スペクトル14aと重畳していないので、電子輸送層14による失活は生じ難い。
As described above, the
比較例Bでは、上述したように、有機発光層213は、高分子青色有機発光材料の塗布膜により形成された高分子青色有機発光材料層である。また、有機発光層213におけるエネルギーギャップEg6は、有機発光層13におけるエネルギーギャップEg2と略等しくなっている。このとき、有機発光層213における発光スペクトル213aの少なくとも一部が、正孔輸送層12における吸収スペクトル12aと重畳していることから、正孔輸送層12による失活が生じてしまう。
In Comparative Example B, as described above, the organic
比較例Aでは、そもそも、有機発光層113における発光スペクトル113aと、正孔輸送層112における吸収スペクトル112aとは互いに重畳しないので、正孔輸送層112による失活は生じ難い。ただし、比較例Aでは、正孔輸送層112、有機発光層113が蒸着膜で構成されているので、比較例Bの有機電界発光素子や、本実施の形態の有機電界発光素子1と比べて、コストが高く、製造工程が複雑で、大面積化が容易ではないなどの不利な点がある。
In Comparative Example A, since the
次に、各有機発光層における発光領域について説明する。発光領域とは、有機発光層内で生成された励起子の、有機発光層内での分布を指している。図5A〜図5Dは、有機発光層内での発光領域の一例を表したものである。図5A〜図5Dでは、有機発光層が真ん中で分けられており、正孔輸送層が配置されている側の領域と、電子輸送層が配置されている側の領域に二等分されている。「発光領域が電子輸送層側にある」とは、例えば、図5Aに示したように、有機発光層内の発光領域の50%以上が、電子輸送層が配置されている側の領域に存在していることを指している。「発光領域が正孔輸送層側にある」とは、例えば、図5Bに示したように、有機発光層内の発光領域の50%以上が、正孔輸送層が配置されている側の領域に存在していることを指している。「発光領域が電子輸送層との界面付近に位置する」とは、例えば、図5Cに示したように、有機発光層内の発光領域の90%以上が、電子輸送層が配置されている側に存在していることを指している。「発光領域が正孔輸送層との界面付近に位置する」とは、例えば、図5Dに示したように、有機発光層内の発光領域の90%以上が、正孔輸送層が配置されている側の領域に存在していることを指している。なお、図5A〜図5Dには、発光領域の一例が示されている。例えば、発光領域のピークが有機発光層の界面ではなく、有機発光層内に位置している場合もある。 Next, the light emitting region in each organic light emitting layer will be described. The light emitting region refers to the distribution of excitons generated in the organic light emitting layer in the organic light emitting layer. 5A to 5D show an example of the light emitting region in the organic light emitting layer. In FIG. 5A to FIG. 5D, the organic light emitting layer is divided in the middle, and is divided into two parts: a region where the hole transport layer is disposed and a region where the electron transport layer is disposed. . “The light emitting region is on the electron transport layer side” means that, for example, as shown in FIG. 5A, 50% or more of the light emitting region in the organic light emitting layer exists in the region on the side where the electron transport layer is disposed. It points to what you are doing. “The light emitting region is on the hole transport layer side” means, for example, as shown in FIG. 5B, 50% or more of the light emitting region in the organic light emitting layer is a region on the side where the hole transport layer is disposed. Points to being present. “The light emitting region is located near the interface with the electron transport layer” means that, for example, as shown in FIG. 5C, 90% or more of the light emitting region in the organic light emitting layer is the side where the electron transport layer is disposed. Points to being present. “The light emitting region is located in the vicinity of the interface with the hole transport layer” means, for example, as shown in FIG. 5D, 90% or more of the light emitting region in the organic light emitting layer is disposed with the hole transport layer. It is present in the area on the other side. 5A to 5D show an example of the light emitting region. For example, the peak of the light emitting region may be located not in the interface of the organic light emitting layer but in the organic light emitting layer.
本願発明者らは、塗布型有機電界発光素子であったとしても、優れた素子性能を達成するために、有機発光層内の発光領域に着目し、有機電界発光素子の素子性能について評価した。具体的には、図1の有機電界発光素子1において、有機発光層13内の発光領域13Aを電子輸送層14側としたときと、正孔輸送層12側としたときとで、それぞれの発光効率を評価した。以下、その実験と評価結果について説明する。なお、本発明はこれらの実施例の記載内容に制限されるものではない。
The present inventors have evaluated the device performance of the organic electroluminescent device by paying attention to the light emitting region in the organic light emitting layer in order to achieve excellent device performance even if it is a coating type organic electroluminescent device. Specifically, in the
(実施例1)発光領域13Aが電子輸送層14側にある有機電界発光素子
実施例1の有機電界発光素子として、ITO透明電極がパターニングされたガラス基板の上に、正孔注入層、正孔輸送層、有機発光層、電子輸送層、電子注入層、アルミニウムをこの順に積層した。有機発光層の膜厚は40〜50nmとした。
(Example 1) Organic electroluminescent device having a
(比較例1)発光領域が正孔輸送層側にある有機電界発光素子
比較例1の有機電界発光素子として、ガラス基板の上に、パターニングされたITO透明電極、正孔注入層、正孔輸送層、有機発光層、電子輸送層、電子注入層、アルミニウムをこの順に積層したものを用意した。有機発光層の膜厚を40〜50nmとした。比較例1の有機発光層は、塗布膜であり、かつ、正孔移動度が電子移動度よりも小さな有機発光材料によって構成されている。つまり、比較例1の有機発光層は、電子輸送性の高い材料によって構成された層であり、かつ、正孔移動度が電子移動度よりも小さな層である。比較例1では、正孔注入層、正孔輸送層、電子輸送層、電子注入層を構成する材料は、比較例1の有機発光層を構成する材料に応じた材料によって構成されている。一方、実施例1の有機発光層は、塗布膜であり、かつ、正孔移動度が電子移動度よりも大きな有機発光材料によって構成されている。つまり、実施例1の有機発光層は、正孔輸送性の高い材料によって構成された層であり、かつ、正孔移動度が電子移動度よりも大きな層である。実施例1では、正孔注入層、正孔輸送層、電子輸送層、電子注入層を構成する材料は、実施例1の有機発光層を構成する材料に応じた材料によって構成されている。従って、実施例1の有機電界発光素子では発光領域が電子輸送層側に位置するのに対し、比較例1の有機電界発光素子では発光領域が正孔輸送層側に位置する。発光領域を変化させる方法としては、例えば、有機発光層において正孔移動度が電子移動度よりも大きくなるように、有機発光層に含まれるホスト材料とドーパント材料の比率を調整する方法がある。
(Comparative Example 1) Organic electroluminescent device having light emitting region on hole transport layer side As an organic electroluminescent device of Comparative Example 1, patterned ITO transparent electrode, hole injection layer, hole transport on a glass substrate A layer, an organic light emitting layer, an electron transport layer, an electron injection layer, and aluminum laminated in this order were prepared. The film thickness of the organic light emitting layer was 40-50 nm. The organic light emitting layer of Comparative Example 1 is a coating film and is made of an organic light emitting material having a hole mobility smaller than the electron mobility. That is, the organic light emitting layer of Comparative Example 1 is a layer made of a material having a high electron transporting property, and has a hole mobility smaller than the electron mobility. In Comparative Example 1, the materials constituting the hole injection layer, the hole transport layer, the electron transport layer, and the electron injection layer are composed of materials corresponding to the materials constituting the organic light emitting layer of Comparative Example 1. On the other hand, the organic light emitting layer of Example 1 is a coating film, and is comprised with the organic light emitting material whose hole mobility is larger than electron mobility. That is, the organic light emitting layer of Example 1 is a layer made of a material having a high hole transporting property and has a higher hole mobility than the electron mobility. In Example 1, the material constituting the hole injection layer, the hole transport layer, the electron transport layer, and the electron injection layer is composed of a material corresponding to the material constituting the organic light emitting layer of Example 1. Therefore, in the organic electroluminescent element of Example 1, the light emitting region is located on the electron transport layer side, whereas in the organic electroluminescent element of Comparative Example 1, the light emitting region is located on the hole transport layer side. As a method of changing the light emitting region, for example, there is a method of adjusting the ratio of the host material and the dopant material contained in the organic light emitting layer so that the hole mobility is higher than the electron mobility in the organic light emitting layer.
実施例1および比較例1において作製した有機電界発光素子の、有機発光層内の発光領域の評価方法について説明する。 A method for evaluating the light emitting region in the organic light emitting layer of the organic electroluminescent elements produced in Example 1 and Comparative Example 1 will be described.
本実験では、有機電界発光素子の視野角特性を評価することによって、有機発光層内の発光領域を解析した。以下の表1に、有機電界発光素子の基板に対して、垂直方向を0°としたときの、0°(発光面の正面方向)、30°および60°の方向から測定した発光色度y(0°)、y(30°)、y(60°)の正面色度y(0°)からのそれぞれの変化量、Δy(30°)=y(0°)−y(30°)、Δy(60°)=y(0°)−y(60°)を示した。測定は、分光放射輝度計を用いて行った。 In this experiment, the light emitting region in the organic light emitting layer was analyzed by evaluating the viewing angle characteristics of the organic electroluminescent element. In Table 1 below, emission chromaticity y measured from directions of 0 ° (front direction of the light emitting surface), 30 ° and 60 ° when the vertical direction is 0 ° with respect to the substrate of the organic electroluminescent element (0 °), y (30 °), the amount of change from the front chromaticity y (0 °) of y (60 °), Δy (30 °) = y (0 °) −y (30 °), Δy (60 °) = y (0 °) −y (60 °) was shown. The measurement was performed using a spectral radiance meter.
実測した、色度yの正面色度からの変化量
次に、実施例1および比較例1の有機電界発光素子の素子構造において、光学シミュレーションを用いて、その視野角特性を光学計算した。有機発光層内の発光領域としては、例えば、ガウシアン分布もしくは、指数分布とがある。ガウシアン分布は式1で表される分布である。ここで、aは有機発光層内の位置、a0は有機発光層内の発光領域のピーク位置、σは半値幅である。指数分布は式2で表される分布である。ここで、bは有機発光層内の位置、b0は有機発光層内の発光領域のピーク位置、wは発光領域の幅を規定する定数である。
Next, in the element structures of the organic electroluminescent elements of Example 1 and Comparative Example 1, the viewing angle characteristics were optically calculated using optical simulation. Examples of the light emitting region in the organic light emitting layer include a Gaussian distribution and an exponential distribution. The Gaussian distribution is a distribution represented by
exp(−(a−a0)2/2σ2)…式(1)
exp(−|b−b0|/w)…式(2)
exp (− (a−a0) 2 / 2σ 2 ) (1)
exp (− | b−b0 | / w) (2)
電子輸送層側に発光領域がある計算その1
(光学計算その1)
発光領域のピークが有機発光内のうち、電子輸送層が配置されている側に位置しているモデルを、式(1)のガウシアン分布を用いて計算した。aは有機発光層内において、有機発光層と正孔輸送層との界面からの距離と、有機発光層と電子輸送層との界面から距離との比率が8:2の位置とし、σは5nmとした。
Calculation with emission region on the electron
(Optical calculation 1)
A model in which the peak of the light emitting region is located on the side where the electron transport layer is disposed in the organic light emission was calculated using the Gaussian distribution of Equation (1). In the organic light emitting layer, a is a ratio of 8: 2 between the distance from the interface between the organic light emitting layer and the hole transport layer and the distance from the interface between the organic light emitting layer and the electron transport layer, and σ is 5 nm. It was.
電子輸送層側に発光領域がある計算その2
(光学計算その2)
発光領域のピークが有機発光層と電子輸送層との界面に位置しているモデルを、式2の指数分布を用いて計算した。bは有機発光層と電子輸送層との界面とし、wは5nmとした。
Calculation with emission region on electron
(Optical calculation 2)
A model in which the peak of the light emitting region is located at the interface between the organic light emitting layer and the electron transport layer was calculated using the exponential distribution of
正孔輸送層側に発光領域がある計算その3
(光学計算その3)
発光領域のピークが有機発光内のうち、正孔輸送層が配置されている側に位置しているモデルを、式(1)のガウシアン分布を用いて計算した。aは有機発光層内において、有機発光層と正孔輸送層との界面からの距離と、有機発光層と電子輸送層との界面から距離との比率が2:8の位置とし、σは5nmとした。
Calculation with emission region on hole
(Optical calculation 3)
A model in which the peak of the light emitting region is located on the side where the hole transport layer is disposed in the organic light emission was calculated using the Gaussian distribution of Equation (1). In the organic light-emitting layer, a is a position where the ratio of the distance from the interface between the organic light-emitting layer and the hole transport layer and the distance from the interface between the organic light-emitting layer and the electron transport layer is 2: 8, and σ is 5 nm. It was.
正孔輸送層側に発光領域がある計算その4
(光学計算その4)
発光領域のピークが有機発光層と正孔輸送層との界面に位置しているモデルを、式(2)の指数分布を用いて計算した。bは有機発光層と正孔輸送層との界面とし、wは5nmとした。
Calculation with emission region on hole
(Optical calculation 4)
A model in which the peak of the light emitting region is located at the interface between the organic light emitting layer and the hole transport layer was calculated using the exponential distribution of Equation (2). b is an interface between the organic light emitting layer and the hole transport layer, and w is 5 nm.
以下の表2に、光学計算その1,その2,その3及びその4の計算結果を示す。表1および表2から、光学シミュレーションの結果が実験の結果と良い一致をしていることがわかる。電子輸送層側に発光領域がある光学計算その1及びその2について、特に光学計算その2が実施例1と良く一致している。また、正孔輸送層側に発光領域がある光学計算その3及びその4について、特に光学計算その4が比較例1と良く一致している。このことから、電子輸送層側に発光領域を有する光学計算その2と良い一致を示す実施例1は、有機発光層内での発光領域が電子輸送層側にあることを示している。また、正孔輸送層側に発光領域を有する光学計算その4と良い一致を示す比較例1は、有機発光層内での発光領域は、正孔輸送層側にあることを示している。 Table 2 below shows the calculation results of optical calculation No. 1, No. 2, No. 3 and No. 4. From Table 1 and Table 2, it can be seen that the optical simulation results are in good agreement with the experimental results. Regarding the optical calculation No. 1 and No. 2 in which the light-emitting region is located on the electron transport layer side, the optical calculation No. 2 is in good agreement with Example 1. In addition, for optical calculations No. 3 and No. 4 in which the light-emitting region is on the hole transport layer side, optical calculation No. 4 is in good agreement with Comparative Example 1. From this, Example 1 showing good agreement with the optical calculation No. 2 having a light emitting region on the electron transporting layer side shows that the light emitting region in the organic light emitting layer is on the electron transporting layer side. Further, Comparative Example 1 showing good agreement with the optical calculation No. 4 having the light emitting region on the hole transport layer side shows that the light emitting region in the organic light emitting layer is on the hole transport layer side.
さらに、実施例1における有機発光層の膜厚は40〜50nmであることから、光学計算その2の発光領域の90%以上が、有機発光層のうち、電子輸送層が配置されている側に存在しており、光学計算その2の発光領域が、電子輸送層付近にあることがわかる。また、比較例1における有機発光層の膜厚は40〜50nmであることから、光学計算その4の発光領域の90%以上が、有機発光層のうち、正孔輸送層が配置されている側に存在しており、光学計算その4の発光領域が、正孔輸送層付近にあることがわかる。
Furthermore, since the film thickness of the organic light emitting layer in Example 1 is 40 to 50 nm, 90% or more of the light emitting region of
光学シミュレーションにより計算した、色度yの正面色度からの変化量
以下の表3は、実施例1と比較例1の有機電界発光素子の発光効率の一例を表したものである。表3の実施例1の発光効率は、実施例1の発光効率の実験値を、比較例1の発光効率の実験値で規格化した値である。表3の比較例1の発光効率は、比較例1の発光効率の実験値を、比較例1の発光効率の実験値で規格化した値である。表3から、発光領域を正孔輸送層側から電子輸送層側にすることで、発光効率が2倍程度に増加することがわかる。 Table 3 below shows an example of the luminous efficiency of the organic electroluminescent elements of Example 1 and Comparative Example 1. The luminous efficiency of Example 1 in Table 3 is a value obtained by normalizing the experimental value of luminous efficiency of Example 1 with the experimental value of luminous efficiency of Comparative Example 1. The luminous efficiency of Comparative Example 1 in Table 3 is a value obtained by normalizing the experimental value of the luminous efficiency of Comparative Example 1 with the experimental value of the luminous efficiency of Comparative Example 1. From Table 3, it can be seen that the light emission efficiency is increased about twice by changing the light emitting region from the hole transport layer side to the electron transport layer side.
発光効率(EQE)の比較
以上の実験結果及び評価をもとにして鋭意検討した結果、本願発明者らは、塗布型有機電界発光素子において、有機発光層内における発光領域を電子輸送層側、さらに好ましくは電子輸送層との界面付近に位置することによって、有機発光層から正孔輸送層へのエネルギー移動を抑制して、有機発光層と正孔輸送層との間での消光を抑制して発光効率を改善できるという知見を得た。 As a result of intensive studies based on the above experimental results and evaluations, the inventors of the present application, in the coating type organic electroluminescent device, the light emitting region in the organic light emitting layer is the electron transport layer side, more preferably the electron transport layer. By suppressing the energy transfer from the organic light emitting layer to the hole transport layer, it is possible to improve the light emission efficiency by suppressing the quenching between the organic light emitting layer and the hole transport layer. Obtained knowledge.
〜〜その他の特徴〜〜
本実施の形態の有機電界発光素子1におけるその他の特徴について説明する。
~~ Other features ~~
Other features of the
(特徴その1)
本実施の形態において、有機発光層13中の、正孔が流れることによる正孔電流と電子が流れることによる電子電流とについて評価を行った。ただし、正孔と電子が同時に流れる有機電界発光素子では、正孔電流と電子電流とを切り分けることが困難であるため、単電荷素子を作製して評価した。正孔電流の評価には、HOD(Hole Only Device)を作製して評価した。実施例1のHOD及び比較例1のHODは、実施例1及び比較例1の有機電界発光素子の有機発光層の膜厚を75nm〜85nmとし、電子輸送層と電子注入層を無くし、アルミニウムから金に変更した素子構造となっている。正孔電流Ihは、正孔のみを流すHODに対して所定電圧を印加した場合の電流値として定義される。電子電流の評価には、EOD(Electron Only Device)を作製して評価した。実施例1のEOD及び比較例1のEODは、実施例1及び比較例1の有機電界発光素子の有機発光層の膜厚を75〜85nmとし、正孔注入層と正孔輸送層を無くした素子構造となっている。電子電流Ieは、電子のみを流すEODに対して所定電圧を印加した場合の電流値として定義される。
(Feature 1)
In the present embodiment, the hole current caused by the flow of holes and the electron current caused by the flow of electrons in the organic
以下の表4は、実施例1及び比較例1のHOD及びEODに対して5V印加したときの、実施例1及び比較例1のHOD及びEODの電流密度(単位:mA/cm2)、及び(正孔電流Ih/電子電流Ie)を評価したときの一例を表したものである。表4の上段には、実施例1のHOD及びEODの電流密度、及び(正孔電流Ih/電子電流Ie)が示されており、表4の下段には、比較例1のHOD及びEODの電流密度、及び(正孔電流Ih/電子電流Ie)が示されている。表4から、実施例1のHODの電流密度は、実施例1のEODの電流密度よりも大きく、(正孔電流Ih/電子電流Ie)が1よりも大きいことがわかる。また、表4から、比較例1のHODの電流密度は、比較例1のEODの電流密度よりも小さく、(正孔電流Ih/電子電流Ie)が1よりも小さいことがわかる。従って、実施例1では、有機発光層における正孔電流が有機発光層における電子電流よりも大きく、そのために発光領域が電子輸送層側にあると考えることができる。また、実施例1では、有機発光層が、(正孔電流Ih/電子電流Ie)の値が大きくなるに応じて、有機発光層内における発光領域の位置が、電子輸送層側に近づくように構成されているといえる。また、比較例1では、正孔電流が電子電流よりも小さく、そのために発光領域が正孔輸送層側にあると考えられる。これらの見解は、実施例1の発光領域が電子輸送層側にあり、比較例1の発光領域が正孔輸送層側にあることを支持する結果である。このことから、塗布型有機電界発光素子では、有機発光層における正孔電流1hが有機発光層における電子電流Ieよりも大きい、即ち(正孔電流Ih/電子電流Ie)が1よりも大きいことが好ましい。 Table 4 below shows the current density (unit: mA / cm2) of HOD and EOD of Example 1 and Comparative Example 1 when 5 V was applied to the HOD and EOD of Example 1 and Comparative Example 1, and ( It shows an example when the hole current Ih / electron current Ie) is evaluated. The upper part of Table 4 shows the current density of HOD and EOD of Example 1 and (hole current Ih / electron current Ie), and the lower part of Table 4 shows the HOD and EOD of Comparative Example 1. The current density and (hole current Ih / electron current Ie) are shown. From Table 4, it can be seen that the current density of the HOD of Example 1 is larger than the current density of EOD of Example 1, and (hole current Ih / electron current Ie) is larger than 1. Further, it can be seen from Table 4 that the current density of HOD in Comparative Example 1 is smaller than the current density of EOD in Comparative Example 1 and (hole current Ih / electron current Ie) is smaller than 1. Therefore, in Example 1, it can be considered that the hole current in the organic light emitting layer is larger than the electron current in the organic light emitting layer, and therefore the light emitting region is on the electron transport layer side. Further, in Example 1, as the organic light emitting layer increases in the value of (hole current Ih / electron current Ie), the position of the light emitting region in the organic light emitting layer approaches the electron transport layer side. It can be said that it is composed. In Comparative Example 1, it is considered that the hole current is smaller than the electron current, and therefore the light emitting region is on the hole transport layer side. These observations are a result of supporting that the light emitting region of Example 1 is on the electron transport layer side and that the light emitting region of Comparative Example 1 is on the hole transport layer side. From this, in the coating type organic electroluminescence device, the hole current 1h in the organic light emitting layer is larger than the electron current Ie in the organic light emitting layer, that is, (hole current Ih / electron current Ie) is larger than 1. preferable.
(特徴その2)
本実施の形態において、有機発光層13における正孔移動度と電子移動度とについて評価を行った。移動度の評価方法としては、例えば、空間電荷制限電流の電流−電圧特性から求める方法や、所定の素子にパルス光を照射し、キャリアが電極間を走行する時間から移動度を求めるTime−Of―Fight法による評価法や、或いは、有機電界発光素子に交流電圧を印加した場合の、走行時間効果から移動度を求めるインピーダンス分光法による評価法等がある。正孔と電子が同時に流れる有機電界発光素子では、正孔移動度と電子移動度とを切り分けることが困難であるため、単電荷素子を作製して評価した。正孔移動度の評価には、HODを作製して評価した。実施例1のHOD及び比較例1のHODは、実施例1及び比較例1の有機電界発光素子の有機発光層の膜厚を75nm〜85nmとし、電子輸送層と電子注入層を無くし、アルミニウムを金に変更した素子構造となっている。正孔移動度μhは、正孔のみを流すHODに対して所定電圧を印加した場合の移動度として定義される。電子移動度の評価には、EODを作製して評価した。実施例1のEOD及び比較例1のEODは、実施例1及び比較例1の有機電界発光素子の有機発光層の膜厚を75〜85nmとし、正孔注入層と正孔輸送層を無くした素子構造となっている。電子移動度μeは、電子のみを流すEODに対して所定電圧を印加した場合の電流値として定義される。
(Feature 2)
In the present embodiment, the hole mobility and the electron mobility in the organic
以下の表5は、実施例1及び比較例1のHOD及びEODに対して5Vの電圧を印加したときの、実施例1及び比較例1のHOD及びEODの有機発光層の移動度、及び(正孔移動度μh/電子移動度μe)を評価したときの一例を表したものである。表5の上段には、実施例1のHOD及びEODの有機発光層の移動度、及び(正孔移動度μh/電子移動度μe)が示されており、表5の下段には、比較例1のHOD及びEODの有機発光層の移動度、及び(正孔移動度μh/電子移動度μe)が示されている。表5から、実施例1のHODの有機発光層の正孔移動度は、実施例1のEODの有機発光層の電子移動度よりも大きく、(正孔移動度μh/電子移動度μe)が1よりも大きいことがわかる。また、表5から、比較例1のHODの有機発光素子の正孔移動度は、比較例1のEODの有機発光層の電子移動度よりも小さく、(正孔移動度μh/電子移動度μe)が1よりも小さいことがわかる。従って、実施例1では正孔移動度が電子移動度よりも大きく、そのために発光領域が電子輸送層側にあると考えることができる。また、比較例1では、正孔移動度が電子移動度よりも小さく、そのために発光領域が正孔輸送層側にあると考えられる。これらの見解は、実施例1の発光領域が電子輸送層側にあり、比較例1の発光領域が正孔輸送層側にあることを支持する結果である。このことから、塗布型有機電界発光素子では、正孔移動度μhが電子移動度μeよりも大きい、即ち(正孔移動度μh/電子移動度μe)が1よりも大きいことが好ましい。 Table 5 below shows the mobility of the organic light emitting layers of HOD and EOD of Example 1 and Comparative Example 1 when a voltage of 5 V is applied to the HOD and EOD of Example 1 and Comparative Example 1, and ( This shows an example when the hole mobility μh / electron mobility μe) is evaluated. The upper part of Table 5 shows the mobility of the organic light emitting layer of HOD and EOD of Example 1 and (hole mobility μh / electron mobility μe), and the lower part of Table 5 shows a comparative example. The mobility of the organic light emitting layer of 1 HOD and EOD, and (hole mobility μh / electron mobility μe) are shown. From Table 5, the hole mobility of the organic light emitting layer of HOD of Example 1 is larger than the electron mobility of the organic light emitting layer of EOD of Example 1, and (hole mobility μh / electron mobility μe) is It can be seen that it is greater than 1. Further, from Table 5, the hole mobility of the HOD organic light emitting device of Comparative Example 1 is smaller than the electron mobility of the EOD organic light emitting layer of Comparative Example 1 (hole mobility μh / electron mobility μe). ) Is smaller than 1. Therefore, in Example 1, the hole mobility is larger than the electron mobility, and therefore, it can be considered that the light emitting region is on the electron transport layer side. In Comparative Example 1, it is considered that the hole mobility is smaller than the electron mobility, and therefore the light emitting region is on the hole transport layer side. These observations are a result of supporting that the light emitting region of Example 1 is on the electron transport layer side and that the light emitting region of Comparative Example 1 is on the hole transport layer side. Therefore, in the coating type organic electroluminescence device, it is preferable that the hole mobility μh is larger than the electron mobility μe, that is, (hole mobility μh / electron mobility μe) is larger than 1.
(特徴その3)
本実施の形態において、有機発光層13における有機発光材料の分子配向度について評価を行った。分子配向度の評価方法としては、例えば、分光エリプソメトリーによる光学異方性の解析がある。分子配向度の評価は、石英ガラス上に成膜した有機発光層の単膜について行った。分子配向度を示すパラメータとしては、パラメータS(式3)やパラメータS’(式(4))の式がある。koは有機発光層の発光波長における膜面方向の消衰係数であり、keは有機発光層の発光波長における膜厚方向の消衰係数である。ここで、例えば、パラメータSにおいて、パラメータSの範囲は−1≦S≦0.5であり、S=−1の場合は、分子の配向は基板に対して、完全に水平となっており、S=0.5の場合は、分子の配向は基板に対して、完全に垂直となっており、S=0の場合は、分子の配向は完全に無秩序(ランダム)になっている。同様に、パラメータS’において、パラメータS’の範囲は0≦S’≦1であり、S’=1の場合は、分子の配向は基板に対して、完全に水平となっており、S’=0の場合は、分子の配向は基板に対して、完全に垂直となっており、S’=0.66・・・(2/3)の場合は、分子の配向は完全に無秩序(ランダム)になっている。
S=(ke―ko)/(ke+2×ko)…式(3)
S’=(2×ko)/(ke+2×ko)…式(4)
(Feature 3)
In the present embodiment, the degree of molecular orientation of the organic light emitting material in the organic
S = (ke−ko) / (ke + 2 × ko) (3)
S ′ = (2 × ko) / (ke + 2 × ko) (4)
以下の表6は、石英基板上に成膜した、実施例1及び比較例1の有機発光層の、分子配向度を表すパラメータS’を評価した場合の一例を表したものである。表6の上段には、実施例1の有機発光層の分子配向度を示すパラメータS’の値が示されており、表6の下段には、比較例1の有機発光層の分子配向度を示すパラメータS’の値が示されている。表6から、実施例1の有機発光層のパラメータS’の値は0.675であることから、0.66・・・(2/3)に非常に近く、実施例1の有機発光層の分子配向性は、無秩序(ランダム)であることがわかる。また、表6から、比較例1の有機発光層のパラメータS’の値は0.749であることから、比較例1の有機発光層の分子配向は、実施例1の有機発光層の分子配向に比べて、基板に対して水平方向に配向していることがわかる。従って、実施例1では有機発光層の分子配向性は無秩序(ランダム)となっており、比較例1では、有機発光層の分子配向性は、実施例1に比べて、基板に対して水平方向に配向している。このように、分子配向度の違い、即ち膜質を変えることで、発光領域を変化させたと考えられる。膜質は、有機発光層の材料の違いによって生じ得る。従って、実施例1では有機発光層の分子配向性が無秩序(ランダム)となっており、そのために発光領域が電子輸送層側になったと考えられる。また、比較例1では、有機発光層の分子配向が、実施例1の有機発光層の分子配向に比べて、基板に対して水平方向に配向しており、そのために発光領域が正孔輸送層側になったと考えられる。このことから、塗布型有機電界発光素子では、分子配向度を表すパラメータS’において、0.66<S’<0.75となっていることが好ましい。この場合、x軸、y軸を有機発光層の膜面方向で互いに直交する方向とし、z軸を有機発光層の膜厚方向とすると、実施例1の有機発光層における有機発光材料の分子の配向方向は、x(もしくはy):z=1:1以上1.5:1以下となっている。また、より好ましくは、分子配向度を表すパラメータS’は、0.66<S’<0.72である。この場合、実施例1の有機発光層における有機発光材料の分子の配向方向は、x(もしくはy):z=1:1以上1.29:1以下となっている。さらに好ましくは0.66<S’<0.69である。この場合、実施例1の有機発光層における有機発光材料の分子の配向方向は、x(もしくはy):z=1:1以上1.12:1以下となっている。つまり、実施例1の有機発光層は、分子配向度を表すパラメータS’が0.66に近づくに応じて、実施例1の有機発光層内における発光領域の位置が、電子輸送層側に近づくように構成されている。
[効果]
次に、本実施の形態の有機電界発光素子1の効果について説明する。
[effect]
Next, the effect of the
詳細な課題
近年、製造工程が簡易で、大面積化が容易な塗布によって有機発光層等を形成することが注目されている。塗布で有機発光層等を形成する際には、例えば、下地層を不溶化させることが必要である。下地層としての正孔輸送層も塗布で形成する場合には、例えば、正孔輸送層を構成する材料として、不溶化する機能を有する材料を用いる方法がある。しかし、正孔輸送層に溶解性および不溶化の機能を付与させた材料を用いた場合、溶解性および不溶化の機能を付与させた材料は、その分子構造中に、可溶性基や架橋基・熱解離可溶性基などを分子構造に組み込んでいるため、共役が広がり、エネルギーギャップが狭くなっている。そのため、特に青色有機電界発光素子では、素子性能が低下してしまうという課題があった。
Detailed problems In recent years, attention has been focused on forming an organic light-emitting layer or the like by coating with a simple manufacturing process and easy area enlargement. When forming an organic light emitting layer or the like by coating, it is necessary to insolubilize the underlayer, for example. When the hole transport layer as the underlayer is also formed by coating, for example, there is a method of using a material having a function of insolubilizing as a material constituting the hole transport layer. However, when a material with solubility and insolubilization functions is used in the hole transport layer, the material with solubility and insolubilization functions has a soluble group, bridging group, and thermal dissociation in its molecular structure. Since soluble groups are incorporated in the molecular structure, conjugation is widened and the energy gap is narrowed. Therefore, there is a problem that the device performance is deteriorated particularly in the blue organic electroluminescent device.
一方、本実施の形態では、有機発光層13での発光領域が、電子輸送層側である。その結果、例えば、正孔輸送層12が不溶化する機能により不溶化された正孔輸送層(即ち、不溶化する機能を有する材料によって構成されている)であった場合でも、正孔輸送層12による失活が生じ難い。従って、塗布膜である正孔輸送層12と、塗布膜である有機発光層13とを形成した塗布型有機電界発光素子であっても、素子性能の低下を抑制することができる。
On the other hand, in this Embodiment, the light emission area | region in the organic
正孔輸送層12におけるエネルギーギャップEg1が、有機発光層13に含有されるドーパントのエネルギーギャップEg2と略等しくなっている。そのため、正孔輸送層12により失活が生じる虞がある。しかし、本実施の形態では、発光領域13Aが、有機発光層13内における電子輸送層側であるので、正孔輸送層12による失活が生じ難い。従って、正孔輸送層12におけるエネルギーギャップEg1が、有機発光層13に含有されるドーパントのエネルギーギャップEg2と略等しくなっている場合であっても、素子性能の低下を抑制することができる。
The energy gap Eg1 in the
有機発光層13における発光スペクトル13aの少なくとも一部が、正孔輸送層12における吸収スペクトル12aと重畳している。しかし、本実施の形態では、発光領域13Aが、有機発光層13内における電子輸送層側であるので、正孔輸送層12による失活が生じ難い。従って、有機発光層13における発光スペクトル13aの少なくとも一部が、正孔輸送層12における吸収スペクトル12aと重畳している場合であっても、素子性能の低下を抑制することができる。
At least a part of the
本実施の形態では、発光領域13Aは、電子輸送層側である。そのため、電子輸送層14により失活が生じる虞がある。しかし、本実施の形態では、電子輸送層14は蒸着膜で構成されており、電子輸送層14を構成する材料は、有機発光層13におけるエネルギーギャップEg2よりも広いエネルギーギャップEg3の材料を、電子輸送層14の材料として容易に選択することができる。従って、電子輸送層14におけるエネルギーギャップEg3が、有機発光層13に含有されるドーパントのエネルギーギャップEg2よりも広いため、素子性能の低下を抑制することができる。
In the present embodiment, the
有機発光層13における発光スペクトル13aは、電子輸送層14における吸収スペクトル14aと重畳していない。そのため、本実施の形態では、発光領域13Aが、有機発光層13内における電子輸送層側であるので、電子輸送層14による失活が生じ難い。従って、有機発光層13における発光スペクトル13aは、電子輸送層14における吸収スペクトル14aと重畳していないので、素子性能の低下を抑制することができる。
The
本実施の形態において、有機発光層13における正孔電流Ihが、有機発光層13における電子電流Ieよりも大きくなっている場合には、発光領域13Aは、電子輸送層側である。そのため、正孔輸送層12による失活が生じ難いので、素子性能の低下を抑制することができる。さらに、本実施の形態において、(正孔電流Ih/電子電流Ie)の値が、5よりも大きくなっている場合には、発光領域13Aは、電子輸送層との界面付近に位置する。そのため、正孔輸送層12による失活がより一層、生じ難いので、素子性能の低下をより一層、抑制することができる。
In the present embodiment, when the hole current Ih in the organic
本実施の形態において、有機発光層13における正孔移動度μhが、有機発光層13における電子移動度μeよりも大きくなっている場合には、発光領域13Aは、電子輸送層側である。そのため、正孔輸送層12による失活が生じ難いので、素子性能の低下を抑制することができる。さらに、本実施の形態において、(ホール移動度μh/電子移動度μe)の値が、10よりも大きくなっている場合には、発光領域13Aは、電子輸送層との界面付近に位置する。そのため、正孔輸送層12による失活がより一層、生じ難いので、素子性能の低下をより一層、抑制することができる。
In the present embodiment, when the hole mobility μh in the organic
本実施の形態において、有機発光層13が、(正孔電流Ih/電子電流Ie)の値が大きくなるのに応じて、有機発光層13内における発光領域13Aの位置が、電子輸送層が配置されている側へ近づくように構成されている場合には、正孔輸送層12による失活が生じ難くなるので、素子性能の低下を確実に抑制することができる。
In the present embodiment, the position of the
本実施の形態において、有機発光層13が、(正孔移動度μh/電子移動度μe)の値が大きくなるのに応じて、有機発光層13内における発光領域13Aの位置が、電子輸送層が配置されている側へ近づくように構成されている場合には、正孔輸送層12による失活が生じ難くなるので、素子性能の低下を確実に抑制することができる。
In the present embodiment, the position of the
本実施の形態において、有機発光層を構成する有機発光材料における分子の配向度を表すパラメータS’が0.66<S’<0.75の範囲を満たしている場合には、有機発光層13を構成する有機発光材料における分子の配向性は、x軸、y軸を有機発光層13の膜面方向で互いに直交する方向とし、z軸を有機発光層13の膜厚方向とすると、有機発光層13における有機発光材料の分子の配向方向は、x(もしくはy):z=1:1以上1.5:1以下となっている。
In the present embodiment, when the parameter S ′ representing the degree of molecular orientation in the organic light emitting material constituting the organic light emitting layer satisfies the range of 0.66 <S ′ <0.75, the organic
より好ましくは、本実施の形態において、有機発光層を構成する有機発光材料における分子の配向度を表すパラメータS’は、0.66<S’<0.72である。この場合、有機発光層13における有機発光材料の分子の配向方向は、x(もしくはy):z=1:1以上1.29:1以下となっている。
More preferably, in the present embodiment, the parameter S ′ representing the degree of molecular orientation in the organic light emitting material constituting the organic light emitting layer is 0.66 <S ′ <0.72. In this case, the orientation direction of the molecules of the organic light emitting material in the organic
さらに好ましくは0.66<S’<0.69である。この場合、有機発光層13における有機発光材料の分子の配向方向は、x(もしくはy):z=1:1以上1.12:1以下となっている。
More preferably, 0.66 <S ′ <0.69. In this case, the orientation direction of the molecules of the organic light emitting material in the organic
このように、分子配向度の違い、即ち膜質を変化させたことで、発光領域は変化していると考えられ、本実施の形態において、有機発光層13を構成する有機発光材料13Mの配向性が無秩序(ランダム)であるので、有機発光層13内における発光領域13Aは電子輸送層側である。そのため、正孔輸送層12による失活が生じ難いので、素子性能の低下を抑制することができる。さらに、本実施の形態において、有機発光層13を構成する有機発光材料13Mの配向性が無秩序(ランダム)であるので、有機発光層13内における発光領域13Aは電子輸送層との界面付近に位置する。そのため、正孔輸送層12による失活がより一層、生じ難いので、素子性能の低下をより一層、抑制することができる。
Thus, it is considered that the light emitting region is changed by changing the molecular orientation degree, that is, changing the film quality. In this embodiment, the orientation of the organic light emitting material 13M constituting the organic
本実施の形態において、有機発光層13が、有機発光層を構成する有機発光材料における分子の配向度がランダムになる(S’=0.66・・・(2/3)に近づく)のに応じて、有機発光層13内における発光領域13Aの位置が、電子輸送層が配置されている側へ近づくように構成されている場合には、正孔輸送層12による失活が生じ難くなるので、素子性能の低下を確実に抑制することができる。
In the present embodiment, the organic
<2.第2の実施の形態>
[構成]
図6は、本開示の第2の実施の形態に係る有機電界発光装置2の概略構成の一例を表したものである。図7は、有機電界発光装置2に設けられた各画素21の回路構成の一例を表したものである。有機電界発光装置2は、例えば、表示パネル20、コントローラ30およびドライバ40を備えている。ドライバ40は、表示パネル20の外縁部分に実装されている。表示パネル20は、行列状に配置された複数の画素21を有している。コントローラ30およびドライバ40は、外部から入力された映像信号Dinおよび同期信号Tinに基づいて、表示パネル20を駆動する。
<2. Second Embodiment>
[Constitution]
FIG. 6 illustrates an example of a schematic configuration of the
(表示パネル20)
表示パネル20は、コントローラ30およびドライバ40によって各画素21がアクティブマトリクス駆動されることにより、外部から入力された映像信号Dinおよび同期信号Tinに基づく画像を表示する。表示パネル20は、行方向に延在する複数の走査線WSLと、列方向に延在する複数の信号線DTLおよび複数の電源線DSLと、行列状に配置された複数の画素21とを有している。
(Display panel 20)
The
走査線WSLは、各画素21の選択に用いられるものであり、各画素21を所定の単位(例えば画素行)ごとに選択する選択パルスを各画素21に供給するものである。信号線DTLは、映像信号Dinに応じた信号電圧Vsigの、各画素21への供給に用いられるものであり、信号電圧Vsigを含むデータパルスを各画素21に供給するものである。電源線DSLは、各画素21に電力を供給するものである。
The scanning line WSL is used for selecting each
複数の画素21は、例えば、赤色光を発する複数の画素21、緑色光を発する複数の画素21および青色光を発する複数の画素21で構成されている。なお、複数の画素21は、例えば、さらに、他の色(例えば、白色や、黄色など)を発する複数の画素21を含んで構成されていてもよい。
The plurality of
各信号線DTLは、後述の水平セレクタ41の出力端に接続されている。各画素列には、例えば、複数の信号線DTLが1本ずつ、割り当てられている。各走査線WSLは、後述のライトスキャナ42の出力端に接続されている。各画素行には、例えば、複数の走査線WSLが1本ずつ、割り当てられている。各電源線DSLは、電源の出力端に接続されている。各画素行には、例えば、複数の電源線DSLが1本ずつ、割り当てられている。
Each signal line DTL is connected to an output terminal of a horizontal selector 41 described later. For example, one signal line DTL is assigned to each pixel column. Each scanning line WSL is connected to an output end of a
各画素21は、例えば、画素回路21Aと、有機電界発光素子21Bとを有している。有機電界発光素子21Bは、例えば、上記実施の形態の有機電界発光素子1である。表示パネル20に含まれる複数の画素21のうち、少なくとも1つは、上記実施の形態の有機電界発光素子1を有している。つまり、表示パネル20に含まれる複数の有機電界発光素子21Bのうち、少なくとも1つは、上記実施の形態の有機電界発光素子1で構成されている。
Each
例えば、青色光を発する各画素21が、有機電界発光素子21Bとして、上記実施の形態の有機電界発光素子1を有している。例えば、赤色光を発する各画素21や、緑色光を発する各画素21は、有機電界発光素子21Bとして、上記実施の形態の有機電界発光素子1において、有機発光層13の代わりに有機発光層113が設けられたものを有していてもよい。また、例えば、赤色光を発する各画素21や、緑色光を発する各画素21は、有機電界発光素子21Bとして、上記実施の形態の有機電界発光素子1において、有機発光層13および正孔輸送層12の代わりに有機発光層113および正孔輸送層112が設けられたものを有していてもよい。
For example, each
画素回路21Aは、有機電界発光素子21Bの発光・消光を制御する。画素回路21Aは、後述の書込走査によって各画素21に書き込んだ電圧を保持する機能を有している。画素回路21Aは、例えば、駆動トランジスタTr1、書込トランジスタTr2および保持容量Csを含んで構成されている。
The
書込トランジスタTr2は、駆動トランジスタTr1のゲートに対する、映像信号Dinに対応した信号電圧Vsigの印加を制御する。具体的には、書込トランジスタTr2は、信号線DTLの電圧をサンプリングするとともに、サンプリングにより得られた電圧を駆動トランジスタTr1のゲートに書き込む。駆動トランジスタTr1は、有機電界発光素子21Bに直列に接続されている。駆動トランジスタTr1は、有機電界発光素子21Bを駆動する。駆動トランジスタTr1は、書込トランジスタTr2によってサンプリングされた電圧の大きさに応じて有機電界発光素子21Bに流れる電流を制御する。保持容量Csは、駆動トランジスタTr1のゲート−ソース間に所定の電圧を保持するものである。保持容量Csは、所定の期間中に駆動トランジスタTr1のゲート−ソース間電圧Vgsを一定に保持する役割を有する。なお、画素回路21Aは、上述の2Tr1Cの回路に対して各種容量やトランジスタを付加した回路構成となっていてもよいし、上述の2Tr1Cの回路構成とは異なる回路構成となっていてもよい。
The write transistor Tr2 controls application of the signal voltage Vsig corresponding to the video signal Din to the gate of the drive transistor Tr1. Specifically, the write transistor Tr2 samples the voltage of the signal line DTL and writes the voltage obtained by the sampling to the gate of the drive transistor Tr1. The drive transistor Tr1 is connected in series to the
各信号線DTLは、後述の水平セレクタ41の出力端と、書込トランジスタTr2のソースまたはドレインとに接続されている。各走査線WSLは、後述のライトスキャナ42の出力端と、書込トランジスタTr2のゲートとに接続されている。各電源線DSLは、電源回路33の出力端と、駆動トランジスタTr1のソースまたはドレインに接続されている。
Each signal line DTL is connected to an output terminal of a horizontal selector 41, which will be described later, and the source or drain of the write transistor Tr2. Each scanning line WSL is connected to an output terminal of a
書込トランジスタTr2のゲートは、走査線WSLに接続されている。書込トランジスタTr2のソースまたはドレインが信号線DTLに接続されている。書込トランジスタTr2のソースおよびドレインのうち信号線DTLに未接続の端子が駆動トランジスタTr1のゲートに接続されている。駆動トランジスタTr1のソースまたはドレインが電源線DSLに接続されている。駆動トランジスタTr1のソースおよびドレインのうち電源線DSLに未接続の端子が有機電界発光素子21Bの陽極11に接続されている。保持容量Csの一端が駆動トランジスタTr1のゲートに接続されている。保持容量Csの他端が駆動トランジスタTr1のソースおよびドレインのうち有機電界発光素子21B側の端子に接続されている。
The gate of the writing transistor Tr2 is connected to the scanning line WSL. The source or drain of the write transistor Tr2 is connected to the signal line DTL. Of the source and drain of the write transistor Tr2, a terminal not connected to the signal line DTL is connected to the gate of the drive transistor Tr1. The source or drain of the drive transistor Tr1 is connected to the power supply line DSL. Of the source and drain of the drive transistor Tr1, a terminal not connected to the power supply line DSL is connected to the anode 11 of the
(ドライバ40)
ドライバ40は、例えば、水平セレクタ41およびライトスキャナ42を有している。水平セレクタ41は、例えば、制御信号の入力に応じて(同期して)、コントローラ30から入力されたアナログの信号電圧Vsigを、各信号線DTLに印加する。ライトスキャナ42は、複数の画素21を所定の単位ごとに走査する。
(Driver 40)
The
(コントローラ30)
次に、コントローラ30について説明する。コントローラ30は、例えば、外部から入力されたデジタルの映像信号Dinに対して所定の補正を行い、それにより得られた映像信号に基づいて、信号電圧Vsigを生成する。コントローラ30は、例えば、生成した信号電圧Vsigを水平セレクタ41に出力する。コントローラ30は、例えば、外部から入力された同期信号Tinに応じて(同期して)、ドライバ40内の各回路に対して制御信号を出力する。
(Controller 30)
Next, the
[効果]
本実施の形態では、表示パネル20に含まれる複数の有機電界発光素子21Bのうち、少なくとも1つは、上記実施の形態の有機電界発光素子1で構成されている。従って、発光効率の高い有機電界発光装置2を実現することができる。
[effect]
In the present embodiment, at least one of the plurality of organic
<3.適用例>
[適用例その1]
以下では、上記第2の実施の形態で説明した有機電界発光装置2の適用例について説明する。有機電界発光装置2は、テレビジョン装置、デジタルカメラ、ノート型パーソナルコンピュータ、シート状のパーソナルコンピュータ、携帯電話等の携帯端末装置あるいはビデオカメラなど、外部から入力された映像信号あるいは内部で生成した映像信号を、画像あるいは映像として表示するあらゆる分野の電子機器の表示装置に適用することが可能である。
<3. Application example>
[Application example 1]
Below, the application example of the
図8は、本適用例に係る電子機器3の外観を斜視的に表したものである。電子機器3は、例えば、筐体310の主面に表示面320を備えたシート状のパーソナルコンピュータである。電子機器3は、電子機器3の表示面320に、有機電界発光装置2を備えている。有機電界発光装置2は、表示パネル20が外側を向くように配置されている。本適用例では、有機電界発光装置2が表示面320に設けられているので、発光効率の高い電子機器3を実現することができる。
FIG. 8 is a perspective view of the appearance of the
[適用例その2]
以下では、上記第1の実施の形態で説明した有機電界発光素子1の適用例について説明する。有機電界発光素子1は、卓上用もしくは床置き用の照明装置、または、室内用の照明装置など、あらゆる分野の照明装置の光源に適用することが可能である。
[Application example 2]
Below, the application example of the
図9は、有機電界発光素子1が適用される室内用の照明装置の外観を表したものである。この照明装置は、例えば、1または複数の有機電界発光素子1を含んで構成された照明部410を有している。照明部410は、建造物の天井420に適宜の個数および間隔で配置されている。なお、照明部410は、用途に応じて、天井420に限らず、壁430または床(図示せず)など任意の場所に設置することが可能である。
FIG. 9 shows the appearance of an indoor lighting device to which the
これらの照明装置では、有機電界発光素子1からの光により、照明が行われる。これにより、発光効率の高い照明装置を実現することができる。
In these illumination devices, illumination is performed by light from the
以上、実施の形態および適用例を挙げて本開示を説明したが、本開示は実施の形態等に限定されるものではなく、種々変形が可能である。なお、本明細書中に記載された効果は、あくまで例示である。本開示の効果は、本明細書中に記載された効果に限定されるものではない。本開示が、本明細書中に記載された効果以外の効果を持っていてもよい。 While the present disclosure has been described with the embodiment and application examples, the present disclosure is not limited to the embodiment and the like, and various modifications can be made. In addition, the effect described in this specification is an illustration to the last. The effects of the present disclosure are not limited to the effects described in this specification. The present disclosure may have effects other than those described in this specification.
また、例えば、本開示は以下のような構成を取ることができる。
(1)
第1電極と、
塗布膜で構成された正孔輸送層と、
塗布膜で構成された有機発光層と、
電子輸送層と、
第2電極と
をこの順に備え、
前記有機発光層は、当該有機発光層内の前記電子輸送層側に発光領域を有する
有機電界発光素子。
(2)
前記発光領域は、前記有機発光層の前記電子輸送層側の界面付近に位置する
(1)に記載の有機電界発光素子。
(3)
前記正孔輸送層は、不溶化された正孔輸送層である
(1)または(2)に記載の有機電界発光素子。
(4)
前記電子輸送層のエネルギーギャップが、前記有機発光層のエネルギーギャップよりも大きい
(3)に記載の有機電界発光素子。
(5)
前記電子輸送層は、蒸着膜である
(4)に記載の有機電界発光素子。
(6)
前記有機発光層は、有機発光材料として、ホスト材料およびドーパント材料を含んで構成されている
(5)に記載の有機電界発光素子。
(7)
前記有機発光層において、正孔移動度が電子移動度よりも大きい
(1)ないし(6)のいずれか一項に記載の有機電界発光素子。
(8)
前記有機発光層における正孔電流が、前記有機発光層における電子電流よりも大きい
(1)ないし(7)のいずれか一項に記載の有機電界発光素子。
(9)
前記有機発光層は、(前記正孔電流/前記電子電流)の値が大きくなるに応じて、前記有機発光層内における前記発光領域の位置が、前記電子輸送層側に近づくように構成されている
(8)に記載の有機電界発光素子。
(10)
前記有機発光層を構成する前記有機発光材料の分子配向度を規定するパラメータをS’としたとき、前記S’は、0.66<S’<0.75を満たす
(1)ないし(9)のいずれか一項に記載の有機電界発光素子。
但し、
S’={(2×ko)/(ke+2ko)},
ko:前記有機発光層の膜面方向における消衰係数,
ke:前記有機発光層の膜厚方向における消衰係数
とする。
(11)
前記有機発光層は、前記S’が0.66に近づくに応じて、前記有機発光層内における前記発光領域の位置が、前記電子輸送層側に近づくように構成されている
(10)に記載の有機電界発光素子。
(12)
複数の有機電界発光素子を備え、
前記複数の有機電界発光素子のうちの少なくとも1つは、
第1電極と、
塗布膜で構成された正孔輸送層と、
塗布膜で構成された有機発光層と、
電子輸送層と、
第2電極と
をこの順に有し、
前記有機発光層は、前記有機発光層内の前記電子輸送層側に発光領域を有する
有機電界発光装置。
(13)
複数の有機電界発光素子を有する有機電界発光装置を備え、
前記複数の有機電界発光素子のうちの少なくとも1つは、
第1電極と、
塗布膜で構成された正孔輸送層と、
塗布膜で構成された有機発光層と、
電子輸送層と、
第2電極と
をこの順に有し、
前記有機発光層は、前記有機発光層内の前記電子輸送層側に発光領域を有する
電子機器。
For example, this indication can take the following composition.
(1)
A first electrode;
A hole transport layer composed of a coating film;
An organic light emitting layer composed of a coating film;
An electron transport layer;
A second electrode and in this order,
The organic light emitting layer is an organic electroluminescent element having a light emitting region on the electron transport layer side in the organic light emitting layer.
(2)
The organic light emitting device according to (1), wherein the light emitting region is located near an interface of the organic light emitting layer on the electron transport layer side.
(3)
The organic electroluminescent element according to (1) or (2), wherein the hole transport layer is an insolubilized hole transport layer.
(4)
The organic electroluminescent element according to (3), wherein an energy gap of the electron transport layer is larger than an energy gap of the organic light emitting layer.
(5)
The organic electroluminescence device according to (4), wherein the electron transport layer is a vapor deposition film.
(6)
The organic electroluminescent element according to (5), wherein the organic light emitting layer includes a host material and a dopant material as an organic light emitting material.
(7)
The organic electroluminescent element according to any one of (1) to (6), wherein the organic light emitting layer has a hole mobility larger than an electron mobility.
(8)
The organic electroluminescent element according to any one of (1) to (7), wherein a hole current in the organic light emitting layer is larger than an electron current in the organic light emitting layer.
(9)
The organic light emitting layer is configured such that the position of the light emitting region in the organic light emitting layer approaches the electron transport layer side as the value of (the hole current / the electron current) increases. The organic electroluminescent element according to (8).
(10)
When S ′ is a parameter defining the degree of molecular orientation of the organic light emitting material constituting the organic light emitting layer, the S ′ satisfies 0.66 <S ′ <0.75. (1) to (9) Organic electroluminescent element as described in any one of these.
However,
S ′ = {(2 × ko) / (ke + 2ko)},
ko: extinction coefficient in the film surface direction of the organic light emitting layer,
ke: The extinction coefficient in the film thickness direction of the organic light emitting layer.
(11)
The organic light emitting layer is configured such that the position of the light emitting region in the organic light emitting layer approaches the electron transport layer side as S ′ approaches 0.66. Organic electroluminescent element.
(12)
Comprising a plurality of organic electroluminescent elements,
At least one of the plurality of organic electroluminescent elements is:
A first electrode;
A hole transport layer composed of a coating film;
An organic light emitting layer composed of a coating film;
An electron transport layer;
Having the second electrode in this order,
The organic electroluminescent device, wherein the organic light emitting layer has a light emitting region on the electron transport layer side in the organic light emitting layer.
(13)
Comprising an organic electroluminescent device having a plurality of organic electroluminescent elements;
At least one of the plurality of organic electroluminescent elements is:
A first electrode;
A hole transport layer composed of a coating film;
An organic light emitting layer composed of a coating film;
An electron transport layer;
Having the second electrode in this order,
The organic light emitting layer is an electronic device having a light emitting region on the electron transport layer side in the organic light emitting layer.
1…有機電界発光素子、2…有機電界発光装置、3…電子機器、10…基板、11…陽極、12,112…正孔輸送層、12a,14a,112a,114a…吸収スペクトル、12M…正孔輸送性材料、13,113,213…有機発光層、13a,113a,213a…発光スペクトル、13B…界面、13C…電子注入側領域、13M…有機発光材料、14…電子輸送層、14M…電子輸送性材料、15…陰極、20…表示パネル、21…画素、21A…画素回路、21B…有機電界発光素子、30…コントローラ、40…ドライバ、41…水平セレクタ、42…ライトスキャナ、310…筐体、320…表示面、410…照明部、420…天井、430…壁、Cs…保持容量、DTL…信号線、DSL…電源線、Eg1,Eg2,Eg3,Eg4,Eg5,Eg6…エネルギーギャップ、Ie…電子電流、Ih…正孔電流、Tr1…駆動トランジスタ、Tr2…書込トランジスタ、Vgs…ゲート−ソース間電圧、Vsig…信号電圧、WSL…走査線。
DESCRIPTION OF
Claims (13)
塗布膜で構成された正孔輸送層と、
塗布膜で構成された有機発光層と、
電子輸送層と、
第2電極と
をこの順に備え、
前記有機発光層は、当該有機発光層内の前記電子輸送層側に発光領域を有する
有機電界発光素子。 A first electrode;
A hole transport layer composed of a coating film;
An organic light emitting layer composed of a coating film;
An electron transport layer;
A second electrode and in this order,
The organic light emitting layer is an organic electroluminescent element having a light emitting region on the electron transport layer side in the organic light emitting layer.
請求項1に記載の有機電界発光素子。 The organic electroluminescent element according to claim 1, wherein the light emitting region is located near an interface of the organic light emitting layer on the electron transport layer side.
請求項1または請求項2に記載の有機電界発光素子。 The organic electroluminescent element according to claim 1, wherein the hole transport layer is an insolubilized hole transport layer.
請求項3に記載の有機電界発光素子。 The organic electroluminescent element according to claim 3, wherein an energy gap of the electron transport layer is larger than an energy gap of the organic light emitting layer.
請求項4に記載の有機電界発光素子。 The organic electroluminescent element according to claim 4, wherein the electron transport layer is a vapor deposition film.
請求項5に記載の有機電界発光素子。 The organic electroluminescent element according to claim 5, wherein the organic light emitting layer includes a host material and a dopant material as an organic light emitting material.
請求項1ないし請求項6のいずれか一項に記載の有機電界発光素子。 The organic electroluminescent element according to claim 1, wherein in the organic light emitting layer, hole mobility is larger than electron mobility.
請求項1ないし請求項7のいずれか一項に記載の有機電界発光素子。 The organic electroluminescent element according to any one of claims 1 to 7, wherein a hole current in the organic light emitting layer is larger than an electron current in the organic light emitting layer.
請求項8に記載の有機電界発光素子。 The organic light emitting layer is configured such that the position of the light emitting region in the organic light emitting layer approaches the electron transport layer side as the value of (the hole current / the electron current) increases. The organic electroluminescent element according to claim 8.
請求項1ないし請求項9のいずれか一項に記載の有機電界発光素子。
但し、
S’={(2×ko)/(ke+2ko)},
ko:前記有機発光層の膜面方向における消衰係数,
ke:前記有機発光層の膜厚方向における消衰係数
とする。 The S ′ satisfies 0.66 <S ′ <0.75, where S ′ is a parameter defining the degree of molecular orientation of the organic light emitting material constituting the organic light emitting layer. Organic electroluminescent element as described in any one of these.
However,
S ′ = {(2 × ko) / (ke + 2ko)},
ko: extinction coefficient in the film surface direction of the organic light emitting layer,
ke: The extinction coefficient in the film thickness direction of the organic light emitting layer.
請求項10に記載の有機電界発光素子。 The said organic light emitting layer is comprised so that the position of the said light emission area | region in the said organic light emitting layer may approach the said electron carrying layer side, as said S 'approaches 0.66. Organic electroluminescent element.
前記複数の有機電界発光素子のうちの少なくとも1つは、
第1電極と、
塗布膜で構成された正孔輸送層と、
塗布膜で構成された有機発光層と、
電子輸送層と、
第2電極と
をこの順に有し、
前記有機発光層は、前記有機発光層内の前記電子輸送層側に発光領域を有する
有機電界発光装置。 Comprising a plurality of organic electroluminescent elements,
At least one of the plurality of organic electroluminescent elements is:
A first electrode;
A hole transport layer composed of a coating film;
An organic light emitting layer composed of a coating film;
An electron transport layer;
Having the second electrode in this order,
The organic electroluminescent device, wherein the organic light emitting layer has a light emitting region on the electron transport layer side in the organic light emitting layer.
前記複数の有機電界発光素子のうちの少なくとも1つは、
第1電極と、
塗布膜で構成された正孔輸送層と、
塗布膜で構成された有機発光層と、
電子輸送層と、
第2電極と
をこの順に有し、
前記有機発光層は、前記有機発光層内の前記電子輸送層側に発光領域を有する
電子機器。 Comprising an organic electroluminescent device having a plurality of organic electroluminescent elements;
At least one of the plurality of organic electroluminescent elements is:
A first electrode;
A hole transport layer composed of a coating film;
An organic light emitting layer composed of a coating film;
An electron transport layer;
Having the second electrode in this order,
The said organic light emitting layer is an electronic device which has a light emission area | region in the said electron carrying layer side in the said organic light emitting layer.
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