(57)【要約】【課題】  赤、青、緑の３色を混色して白色発光を得る有機エレクトロルミネッセンス素子を提供する。【解決手段】  複数の有機発光層を陽極１２と陰極１９との間に挟み、前記陽極１２側から前記有機発光層へ注入される正孔と、前記陰極１９側から前記有機発光層へ注入される電子とを結合させて発光させる有機エレクトロルミネッセンス素子１０において、赤色発光層１５、青色発光層１６、緑色発光層１７をこの順に陽極１２側から積層する。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の有機発光層を陽極と陰極との間に挟み、前記陽極側から前記有機発光層へ注入される正孔と、前記陰極側から前記有機発光層へ注入される電子とを結合させて発光させる有機エレクトロルミネッセンス素子において、
前記複数の有機発光層は、赤色発光層と青色発光層と緑色発光層とであり、
前記赤色発光層と青色発光層と緑色発光層とをこの順に前記陽極側から積層した、
有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項２】
前記赤色発光層、青色発光層および緑色発光層の全ての層は、発光するドーパントを基本発光物質としてホストにドープして構成した有機発光層である、請求項１に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項３】
前記赤色発光層のホストの正孔移動度が、前記青色発光層のホストおよび前記緑色発光層のホストの正孔移動度よりも大きい、請求項２に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項４】
前記赤色発光層における前記基本発光物質を補助発光物質として青色発光層にドープした、請求項３に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項５】
正孔輸送層をさらに含み、当該正孔輸送層を構成する物質と、前記赤色発光層のホストを構成する物質とが同一である、請求項２または請求項３に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機エレクトロルミネッセンス素子に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、補色関係にある２色を混色して白色発光を得る有機エレクトロルミネッセンス素子が開示されている。
【特許文献１】特開２０００−２４３５６５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
赤、青、緑の３色を混色して白色発光を得る有機エレクトロルミネッセンス素子を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明は、複数の有機発光層を陽極と陰極との間に挟み、前記陽極側から前記有機発光層へ注入される正孔と、前記陰極側から前記有機発光層へ注入される電子とを結合させて発光させる有機エレクトロルミネッセンス素子において、赤色発光用の有機発光層（赤色発光層）、青色発光用の有機発光層（青色発光層）、緑色発光用の有機発光層（緑色発光層）をこの順に陽極側から積層する。
【０００５】
赤色発光層、青色発光層および緑色発光層の全ての層において、発光するドーパントを基本発光物質としてホストにドープしてもよい。
また、赤色発光層のホストの正孔移動度を、前記青色発光層のホストおよび前記緑色発光層のホストの正孔移動度よりも大きくすることが好ましく、また、赤色発光層における基本発光物質を補助発光物質として青色発光層にドープすることが好ましい。
【０００６】
さらに、有機エレクトロルミネッセンス素子は、正孔輸送層を含み、正孔輸送層を構成する物質と赤色発光層のホストを構成する物質とが同一であることが好ましい。
【発明の効果】
【０００７】
赤、青、緑の３色を混色して白色発光を得る有機エレクトロルミネッセンス素子を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、本発明を具体化した実施の形態を図１〜図３に基づいて説明する。
図１は、白色発光素子としての有機エレクトロルミネッセンス素子１０を示す。透明ガラス製の基板１１上には、陽極１２、正孔注入層１３、正孔輸送層１４、赤色発光層１５、青色発光層１６、緑色発光層１７、電子注入層１８及び陰極１９がこの順に積層されている。
【０００９】
陽極１２は、透明かつ導電性のＩＴＯ（インジウム錫酸化物）製であり、陰極１９は、アルミニウム製である。正孔注入層１３は、ＣｕＰｃ（銅フタロシアニン）製であり、電子注入層１８は、ＬｉＦ（フッ化リチウム）製である。正孔輸送層１４は、ＴＰＴＥ（トリフェニルアミンの４量体）製である。正孔注入層１３及び正孔輸送層１４は、陽極１２より正孔を注入して発光層１５，１６，１７へ伝達する機能を有する。電子注入層１８は、陰極１９より電子を発光層１５，１６，１７へ伝達する機能を有する。
【００１０】
正孔注入層１３、正孔輸送層１４、赤色発光層１５、青色発光層１６、緑色発光層１７及び電子注入層１８の厚みは、この順に、１０nm、１０nm、５nm、３０nm、２０nm、０．５nmとなっている。
【００１１】
赤色発光層１５は、正孔輸送性を有するＴＰＴＥ製のホスト１５１に、基本発光物質としてドーパント１５２をドープした構成となっている。従って、正孔輸送層を構成する物質と、赤色発光層のホストを構成する物質とは同一である。
【００１２】
ドーパント１５２は、下記（１）の化学式で示す赤色の発光物質である。
【００１３】
【化１】
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以下、化学式（１）で示す物質は、ＤＣＪＴと表す。赤色発光層１５における基本発光物質としてのドーパント１５２の重量％は、０．５重量％である。
【００１４】
青色発光層１６は、電子輸送性を有するＤＰＶＢｉ〔４，４'−ビス（２，２'−ジフェニルビニル）ビフェニル〕製のホスト１６１に２種類のドーパント１６２，１６３をドープした構成となっている。ドーパント１６２は、ＢＣｚＶＢｉ〔４，４'−ビス（９−エチル−３−カルバゾビニレン）−１，１'−ビフェニル〕製の青色の発光物質である。ドーパント１６３は、ＤＣＪＴ製の赤色の発光物質である。青色発光層１６における基本発光物質としてのドーパント１６２の重量％は、５．０重量％であり、青色発光層１６における補助発光物質としてのドーパント１６３の重量％は、０．５重量％である。ドーパント１６３の量は、同じ材質製のドーパント１５２の量よりも少なくしてある。
【００１５】
緑色発光層１７は、電子輸送性を有するＡｌｑ３〔トリス（８−キノリノラト）アルミニウム〕製のホスト１７１にドーパント１７２をドープした構成となっている。ドーパント１７２は、Ｃ５４５Ｔ〔10-（2-ベンゾチアゾリル）-2,3,6,7-テトラヒドロ-1,2,7,7-テトラメチル-1H，5H，11H-［１］ベンゾピラノ［6,7,8-ij］キノリジン-11-オン〕製の緑色の発光物質である。緑色発光層１７における基本発光物質としてのドーパント１７２（Ｃ５４５Ｔは、イーストマン−コダック社の商品名）の重量％は、１．０重量％である。
【００１６】
赤色発光層１５、青色発光層１６及び緑色発光層１７は、いずれも陽極１２と陰極１９との間に挟まれた有機発光層である。青色発光層１６における正孔の移動度及び緑色発光層１７における正孔の移動度は、赤色発光層１５における正孔の移動度よりも小さい。赤色発光層１５を構成するホスト１５１は、正孔の移動度が電子の移動度よりも大きい正孔輸送性の材質からなる。青色発光層１６を構成するホスト１６１は、電子輸送性の材質からなり、緑色発光層１７を構成するホスト１７１は、電子注入輸送性の材質からなる。青色発光層１６は、特定の有機発光層としての赤色発光層１５に対して陰極１９側で隣接している。
【００１７】
陽極１２と陰極１９との間に直流電界を印加すると、正孔が陽極１２から正孔注入層１３及び正孔輸送層１４を通って赤色発光層１５へ注入されると共に、電子が陰極１９から電子注入層１８を通って緑色発光層１７、青色発光層１６及び赤色発光層１５へ注入される。注入された正孔と電子とは再結合する。
【００１８】
本実施の形態では以下の効果が得られる。
（１）本実施の形態の有機エレクトロルミネッセンス素子１０は、白色に発光する。
陽極から注入された正孔と、陰極から注入された電子とが、赤色発光層１５、青色発光層１６および緑色発光層１７で再結合し、それぞれの色を同時に発する。そして、これら３色の光が混ざりあうことにより白色光となる。
（２）駆動電流が大きくなってゆくと、正孔と電子との再結合領域が陰極１９側へ移動する。特定の有機発光層としての赤色発光層１５におけるドーパント１５２と同じ発光物質の１６３を微量ドープされた青色発光層１６は、赤色発光層１５に対して陰極１９側で隣接している。従って、駆動電流が大きくなってゆくと、赤色発光層１５に対して陰極１９側で隣接する青色発光層１６における補助発光物質としてのドーパント１６３の赤色発光が増える。
【００１９】
図２のグラフにおける曲線Ｅｘ，Ｄｘは、駆動電流（単位は、ｍＡ／ｃｍ2）と色度Ｘとの関係を示し、曲線Ｅｙ，Ｄｙは、駆動電流と色度Ｙとの関係を示す。曲線Ｅｘ，Ｅｙは、青色発光層１６にドーパント１６３をドープした本実施の形態の有機エレクトロルミネッセンス素子１０に直流電界を印加した実験結果を示す。曲線Ｄｘ，Ｄｙは、青色発光層１６にドーパント１６３をドープしていないが、その他の点では有機エレクトロルミネッセンス素子１０と同じ構成の図示しない有機エレクトロルミネッセンス素子１０Ａに直流電界を印加した実験結果を示す。白丸、黒丸、白四角及び黒四角は、実測データである。
【００２０】
図３は、色度図を表す。図３における曲線Ｄｏは、曲線Ｄｘ，Ｄｙに対応し、曲線Ｅｏは、曲線Ｅｘ，Ｅｙに対応する。即ち、曲線Ｄｏは、有機エレクトロルミネッセンス素子１０Ａに対する直流電界の印加によって得られ、曲線Ｅｏは、有機エレクトロルミネッセンス素子１０に対する直流電界の印加によって得られる。曲線Ｄｏ，Ｅｏ上の色度は、駆動電流が大きくなるにつれて曲線Ｄｏ上を右から左へ移動するように変化する。
【００２１】
図２及び図３から明らかなように、有機エレクトロルミネッセンス素子１０Ａでは、駆動電流の大きさの変化に伴う発光色度の変化が大きい。しかし、本実施の形態の有機エレクトロルミネッセンス素子１０では、駆動電流の大きさの変化に伴う発光色度の変化が抑制されている。又、図２及び図３は、有機エレクトロルミネッセンス素子１０における白色度が有機エレクトロルミネッセンス素子１０Ａの白色度に比べて高いことを示している。このような作用効果は、ドーパント１５２と同じ物質のドーパント１６３を青色発光層１６に微量ドープしたことによって得られたものである。
【００２２】
本発明では以下のような実施の形態も可能である。
（１）実施の形態において、ドーパント１５２，１６３の材質としてＤＣＪＴの代わりに、ＤＣＭ２（［2-methyl-6-［2-(2,3,6,7-tetrahydro-1H,5H-benzo［ij］quinolijin-9-yl）ethenyl］-4H-pyran-4-ylidene］propane-dinitrile）を用いること。
【００２３】
（２）実施の形態において、赤色発光層１５におけるドーパント１５２の重量％を０．１〜２．０重量％の範囲とし、青色発光層１６におけるドーパント１６２の重量％を３．０〜８．０重量％の範囲とし、青色発光層１６におけるドーパント１６３の重量％を０．０１〜１．０重量％の範囲とし、緑色発光層１７におけるドーパント１７２の重量％を０．５〜２．０重量％の範囲とすること。この場合、ドーパント１６３の重量％をドーパント１６２の重量％よりも小さくし、ドーパント１６３の量をドーパント１５２の量よりも少なくすること。
【００２４】
前記した実施の形態から把握できる請求項記載以外の発明について以下に記載する。
〔１〕請求項１乃至請求項５のいずれか１項において、前記複数の有機発光層と前記陽極との間に正孔注入層を介在し、前記複数の有機発光層と前記陰極との間に電子注入層を介在した有機エレクトロルミネッセンス素子。
【００２５】
〔２〕前記〔１〕項において、前記複数の有機発光層と前記正孔注入層との間に正孔輸送層を介在した有機エレクトロルミネッセンス素子。
〔３〕前記〔１〕項及び〔２〕項のいずれか１項において、前記電子注入層と前記陰極との間に電子輸送層を介在した有機エレクトロルミネッセンス素子。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】実施の形態を示す有機エレクトロルミネッセンス素子の構造を示す断面図。
【図２】駆動電流と色度との関係を示すグラフ。
【図３】色度図。
【符号の説明】
【００２７】
１０…白色発光素子である有機エレクトロルミネッセンス素子、１２…陽極、１４…正孔輸送層、１５…赤色発光層、１６…青色発光層、１７…緑色発光層、１５１，１６１，１７１…ホスト、１５２，１６２，１７２…基本発光物質としてのドーパント、１６３…補助発光物質としてのドーパント、１９…陰極。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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