JP2008146904A - 有機電界発光素子および表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】リン光性発光材料を用いた発光層における発光光の色度を変化させることなく発光効率の向上を図ることが可能な有機電界発光素子、およびこれを用いた表示装置を提供する。
【解決手段】陽極１３と陰極１７との間に、少なくとも有機材料からなる発光層１５ｃを有する発光ユニット１５を狭持してなる有機電界発光素子１において、発光層１５ｃは発光材料としてりん光性発光材料が含有されたものである。この発光ユニット１５には、ホスト材料中にゲスト材料として蛍光性発光材料を含有させた光増感層１５ｄが、発光層１５ｃに隣接した状態で設けられている。
【選択図】図１

Description

本発明は、有機電界発光素子および表示装置に関し、さらに詳しくは発光層にりん光性発光材料を用いた構成に好適な有機電界発光素子およびこれを用いた表示装置に関する。

有機材料のエレクトロルミネッセンス(electroluminescence）を利用した有機電界発光素子は、高速応答性優れ、低電圧直流駆動による高輝度発光が可能な発光素子として注目されている。

有機電界発光素子の基本的な構成は、陽極と陰極との間に、正孔輸送層や発光層等の有機層を積層させた発光ユニットを設けてなる。発光ユニットの構成は、例えば陽極側から順に、正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層、さらには電子注入層等を必要に応じて積層してなり、各層がそれぞれ複数層で構成された構成もある。

このように構成された有機電界発光素子は、整流性を示し、陽極と陰極との間に電界を印加すると、陰極から注入された電子と陽極から注入された正孔とが発光層内で再結合して励起子が生じ、この励起子が基底状態に戻る際に発光が生じる。このため、正孔輸送層を設けた構成においては、この正孔輸送層が電子のブロッキング層の役割を果たし、発光層−正孔輸送層界面での再結合効率が上がり、発光効率が上がる。また、電子輸送層を設けた構成においては、発光と電子・正孔輸送が分離され、より効果的なキャリアブロッキング構成となり効率的な発光を行うことができる。

ところで、上述した一般な構成の有機電界発光素子においては、発光中心の分子の一重項励起子から基底状態になるときの蛍光が利用されていた。このようななか、近年では、一重項励起子よりも発生割合の高い三重項励起子から基底状態になるときに発生するりん光を利用した有機電界発光素子が注目されている。りん光を利用した有機電界発光素子は、原理的には蛍光を利用した有機電界発光素子に比べて４倍の１００％の発光収率が期待できる。

りん光を利用した有機電界発光素子における発光ユニットの構成としては、例えば陽極側から順に、（１）正孔輸送層、（２）発光層、（３）励起子拡散防止層、および（４）電子輸送層を積層した４層構成が開示されている。これらの各層を構成する材料の一例として、（１）正孔輸送層は、例えばN4,N4'-Di-naphthalene-1-yl-N4,N4’-diphenyl-biphenyl-4,4’-diamine（α−ＮＰＤ）で構成される。また（２）発光層は、例えば4，4’-N,N'-dicarbazole-biphenyl（ＣＢＰ）からなるホスト材料中に、りん光性発光材料であるＩｒ（ｐｐｙ）3：イリジウム−フェニルピリジン錯体をドーパント材料として導入した構成が例示される。さらに（３）励起子拡散防止層は、2,9-dimethyl-4,7-diphenyl-1,10-phenanthroline（ＢＣＰ）で構成される。そして（４）電子輸送層は、８−ヒドロキシキノリンアルミニウム（Ａｌｑ３）で構成される（下記非特許文献１，２参照）。

Ｄ．Ｆ．Ｏ’Ｂｒｉｅｎら、"Ｉｍｐｒｏｖｅｄ ｅｎｅｒｇｙ ｔｒａｎｓｆｅｒ ｉｎ ｅｌｅｃｔｒｏｐｈｏｓｐｈｏｒｅｓｃｅｎｔ ｄｅｖｉｃｅ"、「Ａｐｐｌｉｅｄ Ｐｈｙｓｉｃｓ Ｌｅｔｔｅｒｓ」、（１９９９）、Ｖｏｌ７４、Ｎｏ３、ｐ４２２ Ｍ．Ａ．Ｂａｌｄｏら、"Ｖｅｒｙ ｈｉｇｈ−ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙｇｒｅｅｎ ｏｒｇａｎｉｃ ｌｉｇｈｔ−ｅｍｉｔｔｉｎｇ ｄｅｖｉｃｅｓｂａｓｄ ｏｎ ｅｌｅｃｔｒｏｐｈｏｓｐｈｏｒｅｓｃｅｎｃｅ"、「Ａｐｐｌｉｅｄ Ｐｈｙｓｉｃｓ Ｌｅｔｔｅｒｓ」、（１９９９）、Ｖｏｌ７５、Ｎｏ１、ｐ４

しかしながら、上記りん光を用いた有機電界発光素子のデバイス構造では、りん光性発光材料の高い発光収率を十分に生かすことが困難であった。

そこで本発明は、リン光性発光材料を用いた発光層における発光光の色度を変化させることなく発光効率の向上を図ることが可能で、これにより色純度を維持しつつ低非消費電力化および高発光効率化の達成が可能な有機電界発光素子、およびこれを用いた表示装置を提供することを目的とする。

このような目的を達成するための本発明の有機電界発光素子は、陽極と陰極との間に、少なくとも有機材料からなる発光層を有する発光ユニットを狭持してなる有機電界発光素子であり、発光層は発光材料としてりん光性発光材料が含有されたものである。このような構成において、発光ユニットには、ホスト材料中に発光性のゲスト材料として蛍光性発光材料を含有させた光増感層が、発光層に隣接した状態で設けられていることを特徴としている。

また本発明は、このような構成の有機電界発光素子を、基板上に少なくとも１つ設けた表示装置でもある。

このような構成の有機電界発光素子は、後の実施例で詳細に説明するように光増感層を設けていない素子と比較して、発光層において発生する発光光の色度を変化させることなく、発光効率（ｃｄ／Ａ）の向上が図られることが確認された。

以上のように説明したように本発明によれば、リン光性発光材料を用いた発光層において発生する発光光の色度を変化させることなく、発光効率（ｃｄ／Ａ）の向上を図ることが可能であるため、有機電界発光素子における色純度を維持しつつ低非消費電力化および高波高効率化の達成が可能になる。

＜有機電界発光素子＞
図１は、本発明の有機電界発光素子を模式的に示す断面図である。この図に示す有機電界発光素子１は、基板１１上に、陽極１３、発光ユニット１５、および陽極１７順次積層してなる。このうち発光ユニット１５は、少なくとも有機材料からなる発光層を有する積層体であることとする。

以下、この有機電界発光素子１における各部の詳細な構成を、基板１１側から順に説明する。

基板１１は、ガラス、シリコン、プラスチック基板、さらにはＴＦＴ（thin film transistor）が形成されたＴＦＴ基板などからなり、特にこの有機電界発光素子１が基板１１側から発光を取り出す透過型である場合には、この基板２は光透過性を有する材料で構成されることとする。

このような基板１１上に形成された陽極１３は、仕事関数が高い材料を用いて構成されることが好ましい。このような材料として、例えば、ニッケル、銀、金、白金、パラジウム、セレン、ロジウム、ルテニウム、イリジウム、レニウム、タングステン、モリブデン、クロム、タンタル、ニオブやこれらの合金、酸化物、あるいは、酸化錫、ＩＴＯ、酸化亜鉛、酸化チタン等が用いられる。そして、このような材料からなる陽極１３は、必要に応じて積層構造としても良い。また、この有機電界発光素子１がキャビティ構造で構成され、例えば陽極１３と陰極１７とで反射させた光を陰極１７側から取り出す場合、陽極１３は、反射材料層を備えていることとする。

以上のような陽極１３に設けられた発光ユニット１５は、例えば陽極１３側から順に、正孔注入層１５ａ、正孔輸送層１５ｂ、発光層１５ｃ、本発明に特徴的な光増感層１５ｄ、電子輸送層１５ｅ、および電子注入層１５ｆを積層してなる。そして、特に本実施形態においては、有機材料からなる発光層１５ｃが、発光材料としてりん光性発光材料を含有してなる構成であること、そしてこのような発光層１５ｃに隣接してホスト材料にゲスト材料として蛍光性発光材料を含有してなる光増感層１５ｄを積層させたことを特徴としている。

以下に発光ユニット１５を構成する各層の詳細な構成を説明する。

正孔注入層１５ａは、例えば、銅フタロシアニン（ＣｕＰｃ）、４，４’，４”−トリス(ナフチルフェニルアミノ)トリフェニルアミン（ＴＮＡＴＡ）、４，４’，４”−トリス[Ｎ−（３−メチルフェニルフェニルアミノ)トリフェニルアミン（ｍ−MTDATA）等、一般的な正孔注入性材料を用いて構成される。

また正孔輸送層１５ｂは、ベンジジン誘導体、スチリルアミン誘導体、トリフェニルメタン誘導体、ヒドラゾン誘導体などの、一般的な正孔輸送材料を用いて構成される。尚、上述した正孔注入層１５ａが、正孔輸送層１５ｂをかねても良い。

そして、発光層１５ｃは、ホスト材料中に発光性のゲスト材料(発光材料）としてりん光性発光材料を含有させた構成となっている。

発光層１５ｃを構成するホスト材料としては、例えばカルバゾール系のホストが用いられ、具体的には4，4’-N,N'-dicarbazole-biphenyl（ＣＢＰ）が例示される。またこのほかにも、Bis-(2-methyl-8-quinolinolate)-4-(phenylphenolato)-aluminium（ＢＡｌｑ）等が例示される。尚、ホスト材料は、これらのりん光性発光材料のうち、それぞれの有機電界発光素子１において発生させる波長に合わせて、適宜選択された材料が用いられる。

発光層１５ｃを構成するりん光性発光材料としては、Ｉｒ，Ｐｔ，Ｒｈ、Ｐｄ、Ｒｕ、Ｏｓを中心金属とした金属錯体が用いられ、具体的にはＩｒ（ｐｐｙ）3：イリジウム−フェニルピリジン錯体が例示される。そして、これらのりん光性発光材料のうち、それぞれの有機電界発光素子１において発生させる波長に合わせて、適宜選択された材料が用いられる。

発光層１５ｃにおいては、発光効率が最大となる量でりん光性発光材料が含有されていることとする。このようなりん光性発光材料の含有量は、りん光性発光材料とホスト材料とによって、それぞれ適する含有量に設定されることとする。また、このように発光効率が最大となる量でりん光発光材料が含有されている発光層１５ｃは、発光効率が最大となる膜厚で構成されていることとする。

また光増感層１５ｄは、ホスト材料中にゲスト材料として蛍光性発光材料を含有させた構成となっている。この蛍光性発光材料は、発光層１５ｃに含有されているリン光性発光材料における発光の波長よりも短い波長の光を発生させるものであることとする。

光増感層１５ｄを構成するホスト材料は、ゲスト材料を効率よく発光させられる材料を選択し、発光層１５ｃと同一種類であっても良い。

光増感層１５ｄにおいては、光増感層１５ｄ自身が発光層として機能するときに発光効率が最大となる量で蛍光性発光材料が含有されていることとする。このような蛍光性発光材料の含有量は、蛍光性発光材料とホスト材料とによって、それぞれ適する含有量に設定されることとする。

尚、発光層１５ｃのホスト材料が正孔輸送性であって発光部位が陰極１７側である場合や、基板１１と反対の陰極１７側から光を取り出す上面発光型である場合には、図示したように発光層１５ｃの陰極１７側に隣接して設けられる。一方、発光層１５ｃのホスト材料が電子輸送性であって発光部位が陽極１３側である場合や、基板１１側から光を取り出す場合には、発光層１５ｃの陽極１３側に光増感層１５ｄを隣接させて設ける。

また電子輸送層１５ｅは、Ａｌｑ（キノリノールアルミ錯体）、フェナントロリン誘導体、アントラキノジメタン誘導体、ジフェニルキノン誘導体、オキサジアゾール誘導体、ペリレンテトラカルボン酸誘導体等の電子輸送材料を用いて構成される。

そして電子注入層１５ｆは、2,9-dimethyl-4,7-diphenyl-1,10-phenanthroline（ＢＣＰ）などの、一般的な電子注入材料を用いて構成される。

尚、上述した発光ユニット１５の構成は、あくまでも一例であり、発光層１５ｃおよび光増光層１５ｄ以外の層は、必要に応じて設けられれば良く、さらに必要に応じて他の層を設けても良い。

以上のような構成の発光ユニット１５上に設けられる陰極１７は、仕事関数が小さい材料を用いて構成されることが好ましい。このような材料として、例えば、マグネシウム、カルシウム、インジウム、リチウム、アルミニウム、銀やこれらの合金が用いられる。そして、このような材料からなる陰極１７は、必要に応じて積層構造としても良い。また、この有機電界発光素子１がキャビティ構造で構成され、例えば陽極１３と陰極１７とで反射させた光を陰極１７側から取り出す場合、陰極１７は、半透過半反射材料層を備えていることとする。

尚、以上の構成は、基板１１側から陰極１７、発光ユニット１５、および陽極１３を積層させても良い。この場合であっても、発光ユニット１５の積層順は、陽極１３側から正孔注入層１５ａを設けた構成となることは同様である。

また、以上の構成において、有機材料で構成される層は、真空蒸着法、オフセット印刷法、スクリーン印刷法、レーザー転写法、インクジェット法、スピンコート法のいずれかによって形成される。

このような構成の有機電界発光素子１においては、後の実施例で示すように光増感層１５ｄを設けていない素子と比較して、発光層１５ｃにおいて発生する発光光の色度を変化させることなく、発光効率（ｃｄ／Ａ）の向上が図られることが確認された。

これは、再結合されること無く正孔輸送性の発光層１５ｃを通過した正孔が、発光層１５ｃの陰極１７側に隣接して設けられた光増感層１５ｄ内において電子と再結合することにより、そこで発生したエネルギーが発光層１５ｃにおいて再吸収され、発光層１５ｃにおいての発光に寄与するためと考えられる。これにより、発光層１５ｃにおいては、りん光性発光材料が持つ高量子収率を十分に活かした発光が可能となる。

この結果、リン光性発光材料を用いた発光層において発生する発光光の色度を変化させることなく、発光効率（ｃｄ／Ａ）の向上を図ることが可能であるため、有機電界発光素子における色純度を維持しつつ低非消費電力化および高波高効率化の達成が可能になる。

＜表示装置＞
図２は、以上のような構成の有機電界発光素子１を用いた表示装置の一構成例を示す図である。

この図に示す表示装置は、赤（Ｒ）色の発光光を取り出す有機電界発光素子（以下、赤色素子）１ｒと、緑（Ｇ）色の発光光を取り出す有機電界発光素子（以下、緑色素子）１ｇと、青（Ｂ）色の発光光を取り出す有機電界発光素子（以下、青色素子）１ｂとを１組として基板１１上に配列したフルカラーの表示装置である。

これらの素子１ｒ，１ｇ，１ｂのうち、赤色素子１ｒと緑色素子１ｇとは、図１を用いて説明した有機電界発光素子１と同様の構成となっている。一方、青色素子ｂは、蛍光性発光材料を含有する発光層を用いた構成となっている。

以上のような各素子１ｒ，１ｇ，１ｂにおいては、発光層以外の各層は、同様の構成であることとする。

すなわち、陽極１３は、各素子１ｒ，１ｇ，１ｂにおいて同一工程で形成されたものであり、画素毎にパターン形成されている。また、その周縁を覆う状態で絶縁性パターン２１が設けられている。

さらに、陽極１３上に設けられた正孔注入層１５ａ，正孔輸送層１５ｂは、各素子１ｒ，１ｇ，１ｂに共通の層として設けられている。

そして、発光層は、赤色素子１ｒおよび緑色素子１ｇにおいては、リン光性発光材料を含有する発光層１５ｃ（ｒ），１５ｃ（ｇ）が、それぞれの膜厚でパターン形成されている。これに対して、青色発光層１ｂにおいては、蛍光性発光材料を含有する発光層１５ｃ（ｂ）が設けられている。

特に本実施形態においては、この発光層１５ｃ（ｂ）が、各素子１ｒ，１ｇ，１ｂに共通の層として設けられており、赤色素子１ｒおよび緑色素子１ｇにおいては、光増感層１５ｄとして各発光層１５ｃ（ｒ），１５ｃ（ｇ）上に設けられているところが特徴的である。

このような青色の発光層１５ｃ（ｂ）（すなわち光増感層１５ｄ）としては、ホスト材料としてＡＤＮを用い、青色発光する蛍光性発光材料（ドーパント材料）としてＢＤ−０５２ｘ（出光興産株式会社：商品名）を用い、ドーパント材料のドープ濃度が５％（膜厚比）になるように、これらの材料を真空蒸着法により成膜した構成が例示される。

これらの発光層１５ｃ（ｒ），１５ｃ（ｇ），１５ｃ（ｂ）（すなわち光増感層１５ｄ）は、それぞれでの素子１ｒ，１ｇ，１ｂから取り出したい波長の発光を陽極１３と陰極１７との間で共振させるように、それぞれ膜厚が調整されていることが好ましい。

尚、各発光層１５ｃ（ｒ），１５ｃ（ｇ），１５ｃ（ｂ）（すなわち光増感層１５ｄ）は、それぞれにおける発光効率が最大となる濃度で含有している。また、発光層１５ｃ（ｒ），１５ｃ（ｇ）のパターン形成は、マスク蒸着またはレーザ転写によって行われる。

そして、このような青色発光層１５ｃ（ｂ）（すなわち光増感層１５ｄ）の上部に設けられた電子輸送層１５ｅ、電子注入層１５ｆ、および陰極１７は、各素子１ｒ，１ｇ，１ｂに共通の層として設けられている。

以上説明した構成の表示装置２では、赤色素子１ｒおよび緑色素子１ｇにおいて、りん光性発光材料を含有する発光層１５ｃ（ｒ），１５ｃ（ｇ）の陰極１７側に接して、蛍光性発光材料を含有する青色素子１ｂの青色発光層１５ｃ（ｂ）を挿入する構成となっている。これにより、青色素子１ｂの青色発光層１５ｃ（ｂ）を、そのまま赤色素子１ｒおよび緑色素子１ｇにおける光増感層１５ｄとして機能させる構成となっている。

このような構成とすることにより、ＲＧＢ各色の発光素子１ｒ，１ｇ，１ｂを備えた表示装置２において、青色発光層１５ｃ（ｂ）を青色素子１ｂ部のみに塗り分けする必要がなく、プロセスを簡便にすることが可能である。また、現時点においては、青色発光するりん光性発光材料として適する材料がない。このため、赤色素子１ｒおよび緑色素子１ｇをりん光発光、青色素子１ｂを蛍光発光とすることによって、りん光発光を利用したフルカラー表示装置２の実現が可能となり、またこのような表示装置２のコストを削減することができる。

＜実施例１〜４＞
本発明の具体的な実施例、およびこれらの実施例に対する比較例１の表示素子の製造手順と、これらの評価結果を下記表１を参照しつつ説明する。

先ず、３０ｍｍ×３０ｍｍのガラス板からなる基板１２上に、膜厚が１９０ｎｍのＡｇ合金（反射層）上に１２．５ｎｍのＩＴＯ透明電極を形成し、２層構造の陽極１３を形成し、上面発光用の有機電界発光素子用のセルを作製した。

次に、正孔注入層１５ａとして、下記構造式（１）に示されるｍ−ＭＴＤＡＴＡを１２ｎｍの膜厚で蒸着成膜した。蒸着速度は０．２〜０．４ｎｍ／ｓｅｃとした。ただし、ｍ−ＭＴＤＡＴＡは、4、4'、4”−トリス（フェニル−ｍ−トリルアミノ）トリフェニルアミンである。

次いで、正孔輸送層１５ｂとして、下記構造式（２）に示されるα−ＮＰＤを１２ｎｍの膜厚で蒸着成膜した。蒸着速度は０．２〜０．４ｎｍ／ｓｅｃとした。ただし、α−ＮＰＤは、Ｎ、Ｎ’−ビス（１−ナフチル）−Ｎ、Ｎ’−ジフェニル[１、１’-ビフェニル]−４、４’―ジアミンである。

その後、発光層１５ｃとして、ＢＡｌｑ（ホスト材料）と、赤色のりん光性発光材料である下記構造式（３）に示されるＢｔｐ₂Ｉｒ（ａｃａｃ）（ゲスト材料）とを、ゲスト濃度１％（相対膜厚比）となるように３０ｎｍの膜厚で共蒸着した。ただし、ＢＡｌｑは、Bis-(2-methyl-8-quinolinolate)-4-(phenylphenolato)-aluminiumである。

次に、光増感層１５ｄとして、下記構造式（４）に示されるＡＤＮ(ホスト材料）と、青色の蛍光性発光材料であるＢＤ-０５２（出光興産株式会社製：商品名）(ゲスト材料）とを、ゲスト濃度２％，５％，１０％，１５％（相対膜厚比）でドーピングさせた膜を、２５ｎｍの膜厚で共蒸着した。ただし、ＡＤＮは、９，１０−ジ（２−ナフチル）アントラセンである。

次いで、電子輸送層１５ｅとして、下記構造式（５）に示すＡｌｑ３（８−ヒドロキシキノリンアルミニウム）を１０ｎｍの膜厚で蒸着した。

以上のようにして、正孔注入層１５ａ、正孔輸送層１５ｂ、発光層１５ｃ、光増感層１５dおよび電子輸送層１５ｅを順次積層してなる有機層を形成した後、陰極１７の第１層１７ａとして、ＬｉＦよりなる膜を真空蒸着法により約０．３ｎｍ（蒸着速度０．０１ｎｍ／ｓｅｃ．）の膜厚で形成した。最後に、真空蒸着法により、第２層１７ａ上に陰極１７の第２層１７ｂとして膜厚１０ｎｍのＭｇＡｇ膜を形成した。

以上により、光増感層１５ｄにおける蛍光性発光材料のゲスト濃度が異なる、実施例１〜４の各赤色発光の有機電界発光素子を作製した。

＜実施例５＞
実施例１〜４の作製手順における光増感層１５ｄの成膜で、青色の蛍光性発光材料(ゲスト材料）として用いたＢＤ-０５２（出光興産株式会社製：商品名）の代わりに、下記構造式（６）の青色の蛍光性発光材料(ゲスト材料）を、ゲスト濃度５％（相対膜厚比）でドーピングさせた膜を、２５ｎｍの膜厚で共蒸着した。他の手順は、実施例１〜４と同様として赤色発光の有機電界発光素子を作製した。

＜比較例１＞
実施例１〜４の作製手順において光増感層１５ｄを成膜せず、その代わりに電子輸送層１５ｅとして、Ａｌｑ３（８−ヒドロキシキノリンアルミニウム）を３５ｎｍに厚膜化して蒸着することにより有機膜の膜厚を実施例１〜４と同様にした赤色発光の有機電界発光素子を作製した。

≪評価結果−１≫
以上のようにして作製した実施例１〜５および比較例１の有機電界発光素子について、１０ｍＡ／ｃｍ²の電流密度における駆動電圧（Ｖ）と発光効率（ｃｄ／Ａ）、さらには色度を測定した。この結果を上記表１に示す。

表１に示すように、同一の発光層１５ｃを用いた実施例１〜５および比較例１の各有機電界発光素子における発光光は、全て色度（０．６３，０．３６）の赤色発光であった。このことから、青色の蛍光性発光材料を含有する光増感層１５ｄを、赤色のリン光性発光材料を含有する発光層１５ｃに対して隣接して設けた本発明の実施例１〜５の構成では、光増感層１５ｄが発光層１５ｃにおいての赤色発光に影響を及ぼすことはなく、発光光の色度が維持されることが確認された。

またさらに、光増感層１５ｄを設けていない比較例１の有機電界発光素子よりも、光増感層１５ｄを設けた本発明の実施例１〜５の有機電界発光素子における発光効率が高くなることが確認された。このような光増感層１５ｄを設けることによる発光効率の上昇については、実施例１〜４と実施例５との比較から、光増感層１５ｄに用いる青色の蛍光性発光材料によらずに確認することができた。

以上により、赤色の有機電界発光素子に関して本発明の効果が確認された。

＜実施例６〜９＞
本発明の具体的な実施例、およびこれらの実施例に対する比較例２の表示素子の製造手順と、これらの評価結果を下記表２を参照しつつ説明する。

実施例１〜４と同様にして、正孔輸送層１５ｂの成膜までを行う。

その後、発光層１５ｃとして、ＣＢＰ(ホスト材料）と、緑色のりん光発光材料である下記構造式（７）に示されるＩｒ（ｐｐｙ）₃(ゲスト材料）とを、ゲスト濃度１％(相対膜厚比）となるように２５ｎｍの膜厚で共蒸着した。ただしＣＢＰは、4，4’-N,N'-dicarbazole-biphenylである。

次に、光増感層１５ｄとして、実施例１〜４と同様の構成で青色の蛍光性発光材料（ゲスト材料）をゲスト濃度２％，５％，１０％，１５％（相対膜厚比）でドーピングさせた膜を、２５ｎｍの膜厚で共蒸着した。

次いで、電子輸送層１５ｅとして、下記構造式（５）に示すＡｌｑ３（８−ヒドロキシキノリンアルミニウム）を２０ｎｍの膜厚で蒸着した。

以上のようにして、正孔注入層１５ａ、正孔輸送層１５ｂ、発光層１５ｃ、光増感層１５dおよび電子輸送層１５ｅを順次積層してなる有機層を形成した後、実施例１〜４と同様にして陰極１７を形成した。

以上により、光増感層１５ｄにおける蛍光性発光材料のゲスト濃度が異なる、実施例６〜９の各緑色発光の有機電界発光素子を作製した。

＜実施例１０＞
実施例６〜９の作製手順における光増感層１５ｄの成膜で、青の蛍光性発光材料（ゲスト材料)として用いたＢＤ-０５２（出光興産株式会社製：商品名）の代わりに、下記構造式（６）の青色の蛍光性発光材料(ゲスト材料）を、ゲスト濃度５％（相対膜厚比）でドーピングさせた膜を、２５ｎｍの膜厚で共蒸着した。他の手順は実施例６〜１０と同様として緑色発光の有機電界発光素子を作製した。

＜比較例２＞
実施例６〜１０の作製手順において、光増感層１５ｄを成膜せず、代わりに励起子拡散防止層としてＢＡｌｑを１０ｎｍの膜厚で成膜した。また、電子輸送層１５ｅとして、Ａｌｑ３（８−ヒドロキシキノリンアルミニウム）を３５ｎｍに厚膜化して蒸着することにより、有機膜の膜厚を実施例６〜９と同様にした緑色発光の有機電界発光素子を作製した。

≪評価結果−２≫
以上のようにして作製した実施例６〜１０および比較例２の有機電界発光素子について、１０ｍＡ／ｃｍ²の電流密度における駆動電圧（Ｖ）と発光効率（ｃｄ／Ａ）、さらには色度を測定した。この結果を上記表２に示す。

この表２に示すように、同一の発光層１５ｃを用いた実施例６〜１０および比較例２の各有機電界発光素子における発光光は、全て色度（０．２５，０．６７）の緑色発光であった。このことから、青色の蛍光性発光材料を含有する光増感層１５ｄを、緑色のリン光性発光材料を含有する発光層１５ｃに対して隣接して設けた本発明の実施例６〜１０の構成では、光増感層１５ｄが発光層１５ｃにおいての緑色発光に影響を及ぼすことはなく、発光光の色度が維持されることが確認された。

またさらに、光増感層１５ｄを設けていない比較例２の有機電界発光素子よりも、光増感層１５ｄを設けた本発明の実施例６〜１０の有機電界発光素子における発光効率が高くなることが確認された。このような光増感層１５ｄを設けることによる発光効率の上昇については、実施例６〜９と実施例１０との比較から、光増感層１５ｄに用いる青色の蛍光性発光材料によらずに確認することができた。

以上により、緑色の有機電界発光素子に関して本発明の効果が確認された。

実施形態の有機電界発光素子を模式的に示す断面図である。 実施形態の有機電界発光素子を用いた表示装置の一構成例を示す図である。

符号の説明

１…有機電界発光素子、１ｒ…赤色素子、１ｇ…緑色素子、１ｂ…青色素子、２…表示装置、１３…陽極、１５ｃ…発光層、１５ｃ（ｒ）…赤色発光層、１５ｃ（ｇ）…緑色発光層、１５ｃ（ｂ）…青色発光層、１５ｄ…光増感層、１７…陰極

Claims (7)

1. 陽極と陰極との間に、少なくとも有機材料からなる発光層を有する発光ユニットを狭持してなる有機電界発光素子において、
   前記発光層は、発光材料としてりん光性発光材料が含有されたものであり、
   前記発光ユニットには、ホスト材料中にゲスト材料として蛍光性発光材料を含有させた光増感層が、前記発光層に隣接した状態で設けられている
   ことを特徴とする有機電界発光素子。
2. 請求項１記載の有機電界発光素子において、
   前記光増感層には、前記リン光性発光材料による発光光の波長よりも短い波長の光を発生させる前記蛍光性発光材料が含有されている
   ことを特徴とする有機電界発光素子。
3. 請求項１記載の有機電界発光素子において、
   前記発光層は、ホスト材料中に発光性のゲスト材料として前記りん光性発光材料が含有されたもので、
   前記光増感層は、前記陰極側において前記発光層に隣接して設けられている
   ことを特徴とする有機電界発光素子。
4. 請求項３記載の有機電界発光素子において、
   前記発光層で発生した発光光は、前記陰極側から取り出される
   ことを特徴とする有機電界発光素子。
5. 陽極と陰極の間に少なくとも有機材料からなる発光層を有する発光ユニットを狭持してなる複数の有機電界発光素子を、基板上に配列形成してなる表示装置において、
   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、
   発光材料としてりん光性発光材料が含有された前記発光層を備えると共に、前記発光ユニットにはホスト材料中に発光性のゲスト材料として蛍光性発光材料を含有させた光増感層が当該発光層に隣接した状態で設けられている
   ことを特徴とする表示装置。
6. 請求項５記載の表示装置において、
   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、前記光増感層が前記発光層を兼ねて構成されている
   ことを特徴とする表示装置。
7. 請求項５記載の表示装置において、
   前記光増感層は、前記複数の有機電界発光素子に共通の層として連続して設けられている
   ことを特徴とする表示装置。

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