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JP4854800B2 - 有機電界発光素子 - Google Patents
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JP4854800B2 - 有機電界発光素子 - Google Patents

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Description

本発明は、電気エネルギーを光に変換して発光する有機電界発光素子に関する。
有機電界発光素子を有する発光表示装置の実用化に向けた取り組みとして、耐久性が検討されている。特に、有機電界発光素子は、熱により劣化を受けやすく、温度が上がりやすい自動車などの室内、夏場、熱帯地域といった高温環境下での使用に課題を有し、熱耐久性の向上が望まれている。
有機電界発光素子の中でも、青色の呈色を示す青色発光素子は、熱耐久性が低く、青色発光材料として、熱耐久性のよいスチリルアミン化合物を用いることが提案されている(特許文献1〜5参照)。しかしながら、これらの提案においても、実用化に充分な熱耐久性が得られないという問題がある。
耐久性を向上させる技術としては、発光層に用いられるホスト材料からなるホスト材料層を発光層に隣接させて配する有機電界発光素子が提案されている(特許文献6、7参照)。
これらの提案によれば、素子の耐久性を一定程度改善させることができるが、耐熱性が向上することについては記載されておらず、耐熱性の向上を目的とした有機電界発光素子に適用することが困難であるという問題がある。
また、発光層内の濃度消光を抑えることにより、高輝度の素子を得ることを目的として、発光性ドーパントを含有する2つ以上のドープ部と、これを含有しないノンドープ部とで発光層を形成することが提案されている(特許文献8参照)。しかしながら、耐熱性が向上することについては記載されておらず、耐熱性の向上を目的とした有機電界発光素子に適用することが困難であるという問題がある。
特開2007−227152号公報 特開2003−272857号公報 特開2006−273737号公報 特開2005−203364号公報 国際公開第2005−117499号公報 特開2007− 42875号公報 特開2004−311231号公報 特開2009− 37981号公報
本発明は、従来における前記諸問題を解決し、以下の目的を達成することを課題とする。即ち、本発明は、高い耐熱性を有し、温度変化に対する耐久性に優れる有機電界発光素子を提供することを目的とする。
前記課題を解決するため、本発明者が鋭意検討を行ったところ、以下の知見が得られた。即ち、発光材料としてスチリルアミン化合物を用い、これを含む発光層を、発光材料ドープ層と、発光材料非ドープ層とで形成し、更に、前記発光層に含まれるホスト材料と同一のホスト材料からなるホスト材料層を前記発光層に隣接して配すると、これらの相乗効果により、従来、熱耐久性が不十分であった青色発光素子において、高温環境下における駆動耐久性と温度変化に対する耐久性とが飛躍的に向上し、顕著に優れた耐熱性を得ることができることが見出された。
本発明は、本発明者らによる前記知見に基づくものであり、前記課題を解決するための手段としては、以下の通りである。即ち、
<1> スチリルアミン化合物からなる発光材料及びホスト材料を含む発光材料ドープ層と、前記ホスト材料からなる発光材料非ドープ層とを有する発光層と、前記発光層の少なくともいずれかの面に隣接し、前記発光層に含まれる前記ホスト材料と同一のホスト材料からなるホスト材料層と、を備える有機電界発光素子であって、前記スチリルアミン化合物が、青色発光材料であり、且つ、前記発光材料ドープ層内に1質量%以上20質量%未満含まれることを特徴とする有機電界発光素子である。
<2> スチリルアミン化合物からなる発光材料及びホスト材料を含む2つ及び3つのいずれかの発光材料ドープ層と、前記ホスト材料からなり、前記発光材料ドープ層の間に配される1つ及び2つのいずれかの発光材料非ドープ層とを有する発光層と、前記発光層の少なくともいずれかの面に隣接し、前記発光層に含まれる前記ホスト材料と同一のホスト材料からなるホスト材料層と、を備え、前記スチリルアミン化合物が、青色発光材料であることを特徴とする有機電界発光素子である。
<3> 発光層が、第1の発光材料ドープ層及び第2の発光材料ドープ層からなる2つの発光材料ドープ層の間に、1つの発光材料非ドープ層を有する前記<1>から<2>のいずれかに記載の有機電界発光素子である。
<4> 発光層が、第1の発光材料ドープ層、第2の発光材料ドープ層及び第3の発光材料ドープ層とからなる3つの発光材料ドープ層と、第1の発光材料非ドープ層及び第2の発光材料非ドープ層とからなる2つの発光材料非ドープ層とを有し、前記第1の発光材料ドープ層と前記第2の発光材料ドープ層との間に前記第1の発光材料非ドープ層が配され、前記第2の発光材料ドープ層と前記第3の発光材料ドープ層との間に前記第2の発光材料非ドープ層が配される前記<1>から<2>のいずれかに記載の有機電界発光素子である。
<5> ホスト材料層が、発光層の一の面と他の面とのそれぞれの面に隣接して配される前記<1>から<4>のいずれかに記載の有機電界発光素子である。
<6> スチリルアミン化合物が、下記一般式(1)で表される化合物である前記<1>から<5>のいずれかに記載の有機電界発光素子である。
ただし、前記一般式(1)中、Ar、Ar、Ar、Ar及びArは、それぞれ水素原子、アリール基のいずれかを表し、前記アリール基は、直鎖又は分岐していてもよいアルキル基、置換又は無置換のアリール基及びアミノ基の少なくともいずれかで置換されていてもよく、Arは、置換又は無置換のアリーレン基を表す。
<7> ホスト材料が、アントラセン化合物、ピレン化合物、及びクリセン化合物の少なくともいずれかである前記<1>から<6>のいずれかに記載の有機電界発光素子である。
<8> 少なくとも2つの発光材料ドープ層のうち、少なくとも1つの発光材料ドープ層に含まれるスチリルアミン化合物と、ホスト材料とが下記(1)〜(3)のいずれかである前記<1>から<7>のいずれかに記載の有機電界発光素子である。
(1)前記スチリルアミン化合物が下記構造式で表される化合物(Dopant−1)であり、前記ホスト材料が下記構造式で表される化合物(Host−1)である。
(2)前記スチリルアミン化合物が下記構造式で表される化合物(Dopant−3)であり、前記ホスト材料が下記構造式で表される化合物(Host−2)である。
(3)前記スチリルアミン化合物が下記構造式で表される化合物(Dopant−5)であり、前記ホスト材料が下記構造式で表される化合物(Host−3)である。
本発明によれば、従来における前記諸問題を解決でき、前記目的を達成することができ、高い耐熱性を有し、温度変化に対する耐久性に優れる有機電界発光素子を提供することができる。
図1は、第1の実施形態に係る有機電界発光素子の概略断面図である。 図2は、第2の実施形態に係る有機電界発光素子の概略断面図である。 図3は、第3の実施形態に係る有機電界発光素子の概略断面図である。 図4は、第4の実施形態に係る有機電界発光素子の概略断面図である。 図5は、第5の実施形態に係る有機電界発光素子の概略断面図である。 図6は、第6の実施形態に係る有機電界発光素子の概略断面図である。
(有機電界発光素子)
本発明の有機電界発光素子は、発光層とホスト材料層とを備えることとしてなり、必要に応じたその他の構成を備えてなる。
<発光層>
前記発光層は、発光材料ドープ層と、発光材料非ドープ層とを有する。
このような発光層の構成において、陽極と陰極間に電圧を印加すると、発光層に電荷が注入される。すると、正孔と電子とが再結合し、励起エネルギーが生成され、該励起エネルギーが発光材料に移動して発光が得られる。
電荷の再結合は、発光材料ドープ層及び発光材料非ドープ層のそれぞれにおいても生じる。発光材料ドープ層の励起子はもちろん、発光材料非ドープ層の励起子も、発光材料ドープ層の発光材料にエネルギー移動し、発光に寄与する。
前記発光層の全体の厚みとしては、特に制限はないが、10nm〜100nmが好ましく、20nm〜60nmがより好ましく、30nm〜40nmが特に好ましい。
前記厚みが、10nm未満であると、発光効率の低下や素子がリークしやすくなることがあり、100nmを超えると、発光効率の低下や駆動電圧の上昇、駆動による色度変化が大きくなることがある。
−発光材料ドープ層−
前記発光材料ドープ層は、スチリルアミン化合物からなる発光材料及びホスト材料を含むこととしてなる。
前記発光材料ドープ層の層数としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、2層でも、3層でもよい。
1つの発光材料ドープ層における前記発光材料の含有量としては、特に制限はないが、1質量%〜30質量%が好ましく、1質量%〜20質量%がさらに好ましく、3質量%〜20質量%がより好ましく、5質量%〜10質量%が特に好ましい。
前記含有量が、1質量%未満であると、発光効率が低下することがあり、30質量%を超えると、駆動耐久性が低下することがある。
なお、複数の発光材料ドープ層における前記含有率としては、それぞれ同一でも異なっていてもよいが、同一であることが好ましい。
前記発光材料ドープ層の具体的な厚みとしては、1nm〜100nmが好ましく、3nm〜60nmがより好ましく、5nm〜30nmが特に好ましい。
前記厚みが、1nm未満であると、発光効率や駆動耐久性の低下を招くことがあり、100nmを超えると、駆動電圧の上昇を招くことがある。
特に、前記発光層が、第1の発光材料ドープ層及び第2の発光材料ドープ層からなる2つの発光材料ドープ層の間に、1つの発光材料非ドープ層を有する場合の前記各発光材料ドープ層の厚みとしては、前記観点から5nm〜15nmが好ましい。この場合、前記各発光材料ドープ層の厚みとしては、それぞれ異なる厚みとしてもよいが、耐熱性向上の観点から、それぞれが同じ厚みを有することが好ましい。
また、前記発光層が、第1の発光材料ドープ層、第2の発光材料ドープ層及び第3の発光材料ドープ層とからなる3つの発光材料ドープ層と、第1の発光材料非ドープ層及び第2の発光材料非ドープ層とからなる2つの発光材料非ドープ層とを有し、前記第1の発光材料ドープ層と前記第2の発光材料ドープ層との間に前記第1の発光材料非ドープ層が配され、前記第2の発光材料ドープ層と前記第3の発光材料ドープ層との間に前記第2の発光材料非ドープ層が配される場合の前記各発光材料ドープ層の厚みとしては、前記観点から5nm〜10nmが好ましい。この場合、前記各発光材料ドープ層の厚みとしては、それぞれ異なる厚みとしてもよいが、耐熱性向上の観点から、それぞれが同程度の厚みを有することが好ましい。
−−発光材料−−
前記発光材料としては、スチリルアミン化合物であれば、特に制限はないが、例えば、スチリルアミン、アミン置換スチリル化合物等のスチリルアミン化合物が好ましく、例えば、下記一般式(1)で表される化合物が好ましい。これらのスチリルアミン化合物は、青色の蛍光発光を示す。
ただし、前記一般式(1)中、ArからAr、Ar及びArは、それぞれ水素原子、アリール基のいずれかを表し、前記アリール基は、直鎖又は分岐していてもよいアルキル基、置換又は無置換のアリール基及びアミノ基の少なくともいずれかで置換されていてもよく、Arは、置換又は無置換のアリーレン基を表す。
前記ArからAr、Ar及びArに関し、前記アリール基としては、フェニル基、ナフチル基、アントラニル基が挙げられる。また、前記直鎖又は分岐していてもよいアルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、iso−プロピル基、tert−ブチル基等が挙げられる。また、前記アミノ基は、更に、前記アリール基により置換されていてもよい。
前記Arに関し、前記置換又は無置換のアリーレン基としては、置換又は無置換のフェニレン基、ナフタレン基、アントラセニレン基が挙げられる。
以下に、スチリルアミン化合物の好ましい化合物の一例を示す。なお、前記少なくとも2つの発光材料ドープ層に用いられる、各層の発光材料としては、同一でも異なっていてもよい。
−ホスト材料−
前記ホスト材料としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、アントラセン化合物、ピレン化合物、クリセン化合物、非対称な構造を有するこれらの化合物等が挙げられる。中でも、アントラセン化合物、特に、非対称な構造を有するアントラセン系化合物が好ましい。
以下に好適に使用されるホスト材料の具体例を示す。
前記発光層において、少なくとも1つの発光材料ドープ層に含まれるスチリル化合物と、ホスト材料とが下記(1)〜(3)のいずれかであることが好ましく、全ての発光材料ドープ層の前記スチリル化合物と前記ホスト材料とが、下記(1)〜(3)のいずれかであることがより好ましい。
即ち、(1)前記スチリルアミン化合物が下記構造式で表される化合物(Dopant−1)であり、前記ホスト材料が下記構造式で表される化合物(Host−1)である。
(2)前記スチリルアミン化合物が下記構造式で表される化合物(Dopant−3)であり、前記ホスト材料が下記構造式で表される化合物(Host−2)である。
(3)前記スチリルアミン化合物が下記構造式で表される化合物(Dopant−5)であり、前記ホスト材料が下記構造式で表される化合物(Host−3)である。
−発光材料非ドープ層−
前記発光材料非ドープ層は、前記発光材料ドープ層における前記ホスト材料と同一のホスト材料からなり、少なくとも1つの前記発光材料非ドープ層が、2つの前記発光材料ドープ層の間に配される。
前記発光材料非ドープ層の厚みとしては、特に制限はないが、前記発光材料ドープ層の厚みよりも厚いことが好ましい。この場合、発光材料ドープ層の発光材料濃度を高くした場合でも、発光層全体としての発光材料濃度を希釈する効果が高く、濃度消光を効果的に防止することができる。
前記発光材料非ドープ層の具体的な厚みとしては、1nm〜50nmが好ましく、5nm〜30nmがより好ましく、10nm〜20nmが特に好ましい。
前記厚みが、1nm未満であると、駆動耐久性、耐熱性に関する相乗効果が得られないことがあり、50nmを超えると、駆動耐久性、耐熱性に関する相乗効果が得られないことがある。
特に、前記発光層が、第1の発光材料ドープ層及び第2の発光材料ドープ層からなる2つの発光材料ドープ層の間に、1つの発光材料非ドープ層を有する場合の前記発光材料非ドープ層の厚みとしては、前記観点から15nm〜20nmが好ましい。
また、前記発光層が、第1の発光材料ドープ層、第2の発光材料ドープ層及び第3の発光材料ドープ層とからなる3つの発光材料ドープ層と、第1の発光材料非ドープ層及び第2の発光材料非ドープ層とからなる2つの発光材料非ドープ層とを有し、前記第1の発光材料ドープ層と前記第2の発光材料ドープ層との間に前記第1の発光材料非ドープ層が配され、前記第2の発光材料ドープ層と前記第3の発光材料ドープ層との間に前記第2の発光材料非ドープ層が配される場合の前記各発光材料ドープ非層の厚みとしては、前記観点から5nm〜15nmが好ましい。この場合、前記各発光材料非ドープ層の厚みとしては、それぞれ異なる厚みとしてもよいが、耐熱性向上の観点から、それぞれが同一の厚みを有することが好ましい。
<ホスト材料層>
前記ホスト材料層は、前記発光層のいずれかの面に隣接し、前記発光層に含まれる前記ホスト材料と同一のホスト材料から構成される。
前記ホスト材料としては、前記隣接する発光層に含まれるホスト材料であれば、制限はなく、例えば、前記青色発光層に用いられるホスト材料が挙げられる。
前記ホスト材料層の厚みとしては、特に制限はないが、1nm〜15nmが好ましく、3nm〜12nmがより好ましく、5nm〜10nmが特に好ましい。
前記厚みが、1nm未満であると、駆動耐久性、耐熱性に関する相乗効果が得られないことがあり、15nmを超えると、駆動電圧の上昇や、発光効率が低下することがある。
前記ホスト材料層としては、前記発光層の一の面と他の面とのそれぞれの面に隣接して配されることが好ましい。
このように構成する場合、定かではないものの、駆動素子劣化要因の一つとして、発光材料と発光層に隣接する層のキャリア輸送材料との反応による材料の変質が考えられ、高温時にはその影響がより大きく出ると考えられる。
したがって、駆動中に発光材料が隣接層に拡散する、あるいは隣接層の材料が発光層内に拡散することにより、この反応が促進されると考えられ、前記ホスト材料層を発光層の両面に設けることによって、材料の拡散による正孔輸送層と発光層間、電子輸送層と発光層間の各材料の混合を防止することができ、素子耐久性、耐熱性の観点から、発光層両面に対してホスト材料層を設けることとする前記構成が好ましい。
<その他の構成>
前記発光層及び前記ホスト材料層を備える有機電界発光素子の構成について説明する。
前記有機電界発光素子としては、一対の電極(陽極と陰極)間に少なくとも前記発光層を含む有機化合物層を有し、更に、陽極と発光層との間に正孔輸送層を、また陰極と発光層との間に電子輸送層を有する。
前記有機化合物層の構成としては、前記陽極側から、前記正孔輸送層、前記発光層、前記電子輸送層の順に積層されている態様が挙げられる。
また、前記陽極と前記正孔輸送層との間に前記正孔注入層を、同様に前記陰極と前記電子輸送層との間に電子注入層を設けたものが挙げられる。
有機電界発光素子は、以下の構成とすることができる。
(1)陽極/ホスト材料層/発光層/陰極
(2)陽極/発光層/ホスト材料層/陰極
(3)陽極/ホスト材料層/発光層/ホスト材料層/陰極
(4)陽極/正孔輸送層/ホスト材料層/発光層/陰極
(5)陽極/正孔輸送層/発光層/ホスト材料層/陰極
(6)陽極/正孔輸送層/ホスト材料層/発光層/ホスト材料層/陰極
(7)陽極/ホスト材料層/発光層/電子輸送層/陰極
(8)陽極/発光層/ホスト材料層/電子輸送層/陰極
(9)陽極/ホスト材料層/発光層/ホスト材料層/電子輸送層/陰極
(10)陽極/正孔注入層/正孔輸送層/ホスト材料層/発光層/電子輸送層/陰極
(11)陽極/正孔注入層/正孔輸送層/発光層/ホスト材料層/電子輸送層/陰極
(12)陽極/正孔注入層/正孔輸送層/ホスト材料層/発光層/ホスト材料層/電子輸送層/陰極
(13)陽極/正孔輸送層/ホスト材料層/発光層/電子輸送層/電子注入層/陰極
(14)陽極/正孔輸送層/発光層/ホスト材料層/電子輸送層/電子注入層/陰極
(15)陽極/正孔輸送層/ホスト材料層/発光層/ホスト材料層/電子輸送層/電子注入層/陰極
(16)陽極/正孔注入層/正孔輸送層/ホスト材料層/発光層/電子輸送層/電子注入層/陰極
(17)陽極/正孔注入層/正孔輸送層/発光層/ホスト材料層/電子輸送層/電子注入層/陰極
(18)陽極/正孔注入層/正孔輸送層/ホスト材料層/発光層/ホスト材料層/電子輸送層/電子注入層/陰極
本発明の有機電界発光素子においては、更に前記構成において、前記発光層が少なくとも2つ発光材料ドープ層と、該発光材料ドープ層の間に配される少なくとも1つの発光材料非ドープ層を有することを特徴の一つとしている。
以下、その態様を図面を用いて説明する。
図1は、第1の実施形態に係る有機電界発光素子100の層構成を示す概略断面図である。該有機電界発光素子100は、陽極1側から正孔注入層2、正孔輸送層3、ホスト材料層4、第1の発光材料ドープ層5a、発光材料非ドープ層6、第2の発光材料ドープ層5b、電子輸送層7、電子注入層8、陰極9の順で構成される。
また、図2は、第2の実施形態に係る有機電界発光素子200の層構成を示す概略断面図である。該有機電界発光素子200は、陽極1側から正孔注入層2、正孔輸送層3、第1の発光材料ドープ層5a、発光材料非ドープ層6、第2の発光材料ドープ層5b、ホスト材料層4、電子輸送層7、電子注入層8、陰極9の順で構成される。
また、図3は、第3の実施形態に係る有機電界発光素子300の層構成を示す概略断面図である。該有機電界発光素子300は、陽極1側から正孔注入層2、正孔輸送層3、第1のホスト材料層4a、第1の発光材料ドープ層5a、発光材料非ドープ層6、第2の発光材料ドープ層5b、第2のホスト材料層4b、電子輸送層7、電子注入層8、陰極9の順で構成される。
また、図4は、第4の実施形態に係る有機電界発光素子400の層構成を示す概略断面図である。該有機電界発光素子400は、陽極1側から正孔注入層2、正孔輸送層3、ホスト材料層4、第1の発光材料ドープ層5a、第1の発光材料非ドープ層6a、第2の発光材料ドープ層5b、第2の発光材料非ドープ層6b、第3の発光材料ドープ層5c、電子輸送層7、電子注入層8、陰極9の順で構成される。
また、図5は、第5の実施形態に係る有機電界発光素子500の層構成を示す概略断面図である。該有機電界発光素子500は、陽極1側から正孔注入層2、正孔輸送層3、第1の発光材料ドープ層5a、第1の発光材料非ドープ層6a、第2の発光材料ドープ層5b、第2の発光材料非ドープ層6b、第3の発光材料ドープ層5c、ホスト材料層4、電子輸送層7、電子注入層8、陰極9の順で構成される。
また、図6は、第6の実施形態に係る有機電界発光素子600の層構成を示す概略断面図である。該有機電界発光素子600は、陽極1側から正孔注入層2、正孔輸送層3、第1のホスト材料層4a、第1の発光材料ドープ層5a、第1の発光材料非ドープ層6a、第2の発光材料ドープ層5b、第2の発光材料非ドープ層6b、第3の発光材料ドープ層5c、第2のホスト材料層4b、電子輸送層7、電子注入層8、陰極9の順で構成される。
なお、これらの図中、符号10、10’は、発光層を示す。
前記発光層、ホスト材料層、正孔輸送層、正孔注入層、電子輸送層、電子注入層等の各有機層としては、蒸着法、スパッタ法、転写法、印刷法、塗布法、インクジェット法、スプレー法等のいずれによっても好適に形成することができる。
以下、前述の発光層、ホスト材料層以外のその他の構成について説明する。
−陽極−
前記陽極としては、前記有機化合物層に正孔を供給する電極としての機能を有していればよく、その形状、構造、大きさ等については特に制限はなく、発光素子の用途、目的に応じて、公知の電極材料の中から適宜選択することができる。
前記陽極の材料としては、例えば、金属、合金、金属酸化物、導電性化合物、又はこれらの混合物が好適に挙げられ、仕事関数が4.0eV以上の材料が好ましい。陽極材料の具体例としては、アンチモンやフッ素等をドープした酸化錫(ATO、FTO)、酸化錫、酸化亜鉛、酸化インジウム、酸化インジウム錫(ITO)、酸化亜鉛インジウム(IZO)等の導電性金属酸化物、金、銀、クロム、ニッケル等の金属、さらにこれらの金属と導電性金属酸化物との混合物又は積層物、ヨウ化銅、硫化銅などの無機導電性物質、ポリアニリン、ポリチオフェン、ポリピロールなどの有機導電性材料、及びこれらとITOとの積層物などが挙げられる。この中で好ましいのは、導電性金属酸化物であり、特に、生産性、高導電性、透明性等の点からはITOが好ましい。
前記陽極の形成方法としては、例えば、印刷方式、コーティング方式等の湿式方式、真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法等の物理的方式、CVD、プラズマCVD法等の化学的方式などの中から、陽極を構成する材料との適性を考慮して適宜選択した方法に従って、形成することができる。例えば、陽極の材料として、ITOを選択する場合には、陽極の形成は、直流又は高周波スパッタ法、真空蒸着法、イオンプレーティング法等に従って行うことができる。
なお、前記陽極を形成する際のパターニング方法としては、フォトリソグラフィーなどによる化学的エッチングによって行ってもよいし、レーザーなどによる物理的エッチングによって行ってもよく、また、マスクを重ねて真空蒸着やスパッタ等をして行ってもよいし、リフトオフ法や印刷法によって行ってもよい。
前記陽極の厚みとしては、10nm〜50μmが好ましく、50nm〜20μmがより好ましい。
また、前記陽極の抵抗値としては、103Ω/□以下が好ましく、102Ω/□以下がより好ましい。陽極が透明である場合は、無色透明であっても、有色透明であってもよい。透明陽極側から発光を取り出すためには、その透過率としては、60%以上が好ましく、70%以上がより好ましい。
なお、透明陽極については、沢田豊監修「透明電極膜の新展開」シーエムシー刊(1999)に詳述があり、ここに記載される事項を本発明に適用することができる。耐熱性の低いプラスティック基材を用いる場合は、ITO又はIZOを使用し、150℃以下の低温で成膜した透明陽極が好ましい。
−陰極−
前記陰極としては、通常、有機化合物層に電子を注入する電極としての機能を有していればよく、その形状、構造、大きさ等については特に制限はなく、発光素子の用途、目的に応じて、公知の電極材料の中から適宜選択することができる。
前記陰極を構成する材料としては、例えば、金属、合金、金属酸化物、電気伝導性化合物、これらの混合物などが挙げられ、仕事関数が4.5eV以下のものが好ましい。具体例としてはアルカリ金属(たとえば、Li、Na、K、Cs等)、アルカリ土類金属(たとえばMg、Ca等)、金、銀、鉛、アルミニウム、ナトリウム−カリウム合金、リチウム−アルミニウム合金、マグネシウム−銀合金、インジウム、イッテルビウム等の希土類金属、などが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいが、安定性と電子注入性とを両立させる観点からは、2種以上を好適に併用することができる。
これらの中でも、陰極を構成する材料としては、電子注入性の点で、アルカリ金属やアルカリ土類金属が好ましく、保存安定性に優れる点で、アルミニウムを主体とする材料が好ましい。
アルミニウムを主体とする材料とは、アルミニウム単独、アルミニウムと0.01質量%〜10質量%のアルカリ金属又はアルカリ土類金属との合金若しくはこれらの混合物(例えば、リチウム−アルミニウム合金、マグネシウム−アルミニウム合金など)をいう。
前記陰極の形成方法としては、特に制限はなく、公知の方法に従って行うことができる。例えば、印刷方式、コーティング方式等の湿式方式、真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法等の物理的方式、CVD、プラズマCVD法等の化学的方式などの中から、前記した陰極を構成する材料との適性を考慮して適宜選択した方法に従って形成することができる。例えば、陰極の材料として、金属等を選択する場合には、その1種又は2種以上を同時又は順次にスパッタ法等に従って行うことができる。
陰極を形成するに際してのパターニング方法としては、フォトリソグラフィーなどによる化学的エッチングによって行ってもよいし、レーザーなどによる物理的エッチングによって行ってもよく、マスクを重ねて真空蒸着やスパッタ等をして行ってもよいし、リフトオフ法や印刷法によって行ってもよい。
前記陰極の厚みとしては、10nm〜5μmが好ましく、50nm〜1μmがより好ましい。
また、前記陰極としては、透明であってもよいし、不透明であってもよい。なお、透明な陰極は、陰極の材料を1nm〜10nmの厚さに薄く成膜し、更にITOやIZO等の透明な導電性材料を積層することにより形成することができる。
−正孔注入層、正孔輸送層−
前記正孔注入層、正孔輸送層は、陽極又は陽極側から正孔を受け取り陰極側に輸送する機能を有する層である。
前記正孔注入層、正孔輸送層の形成材料としては、特に制限はないが、例えば、ピロール誘導体、カルバゾール誘導体、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、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、ピラゾロン誘導体、フェニレンジアミン誘導体、アリールアミン誘導体、アミノ置換カルコン誘導体、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、チオフェン誘導体、シラザン誘導体、芳香族第三級アミン化合物、スチリルアミン化合物、芳香族ジメチリディン系化合物、ポルフィリン系化合物、フタロシアニン系化合物、有機シラン誘導体、カーボンが好ましい。
中でもピロール誘導体、カルバゾール誘導体、フェニレンジアミン誘導体、アリールアミン誘導体、チオフェン誘導体、フタロシアニン系化合物が好ましく、カルバゾール誘導体、アリールアミン誘導体、チオフェン誘導体、フタロシアニン系化合物がより好ましく、正孔注入層材料としてはアリールアミン誘導体、チオフェン誘導体、フタロシアニン系化合物が特に好ましく、正孔輸送層材料としてはカルバゾール誘導体、アリールアミン誘導体が特に好ましい。
前記正孔注入層、前記正孔輸送層の厚みとしては、特に限定はないが、駆動電圧低下、発光効率向上、耐久性向上の観点から、それぞれ1nm〜5μmが好ましく、5nm〜1μmがより好ましく、10nm〜500nmが特に好ましい。
なお、前記正孔注入層、前記正孔輸送層は、ケミカルドーピング等によって駆動電圧を低減することができる。
前記正孔注入層、前記正孔輸送層としては、前記形成材料の1種又は2種以上からなる単層構造であってもよいし、同一組成又は異種組成の複数層からなる多層構造であってもよい。
−電子注入層、電子輸送層−
前記電子注入層、前記電子輸送層は、陰極から電子を注入する機能、電子を輸送する機能、陽極から注入され得た正孔を障壁する機能のいずれかを有している層である。
前記電子注入層、前記電子輸送層の形成材料としては、特に制限はなく、例えば、ピリジン、ピリミジン、トリアジン、イミダゾール、トリアゾ−ル、オキサゾ−ル、オキサジアゾ−ル、チアゾール、チアジアゾール、フルオレノン、アントラキノジメタン、アントロン、ジフェニルキノン、チオピランジオキシド、カルボジイミド、フルオレニリデンメタン、ジスチリルピラジン、フッ素置換芳香族化合物、ナフタレンペリレン等の複素環テトラカルボン酸無水物、フタロシアニン、シロール及びそれらの誘導体(他の環と縮合環を形成してもよい)、8−キノリノ−ル誘導体の金属錯体やメタルフタロシアニン、ベンゾオキサゾ−ルやベンゾチアゾ−ルを配位子とする金属錯体に代表される各種金属錯体等を挙げることができる。
中でも、ピリジン誘導体、ピリミジン誘導体、ピラジン誘導体、トリアジン誘導体、イミダゾール誘導体、トリアゾール誘導体、オキサゾ−ル誘導体、オキサジアゾ−ル誘導体、チアゾール誘導体、チアジアゾール誘導体、フッ素置換芳香族化合物、シロール誘導体、8−キノリノール誘導体の金属錯体(これらは他の環と縮合環を形成してもよい。)が好ましく、ピリジン誘導体、ピリミジン誘導体、ピラジン誘導体、トリアジン誘導体、イミダゾール誘導体、トリアゾール誘導体、シロール誘導体、8−キノリノール誘導体の金属錯体(これらは他の環と縮合環を形成してもよい。)がより好ましく、ピリジン誘導体、ピラジン誘導体、トリアジン誘導体、イミダゾール誘導体、トリアゾール誘導体、シロール誘導体、8−キノリノール誘導体の金属錯体(これらは他の環と縮合環を形成してもよい。)が特に好ましい。
前記電子注入層、前記電子輸送層の厚みとしては、特に限定はないが、駆動電圧低下、発光効率向上、耐久性向上の観点から、それぞれ1nm〜5μmが好ましく、5nm〜1μmがより好ましく、10nm〜500nmが特に好ましい。
なお、前記電子注入層、前記電子輸送層は、ケミカルドーピング等によって駆動電圧を低減することができる。
前記電子注入層、前記電子輸送層としては、前記形成材料の1種又は2種以上からなる単層構造であってもよいし、同一組成又は異種組成の複数層からなる多層構造であってもよい。
−基板−
前記基板としては、特に制限はないが、有機化合物層から発せられる光を散乱又は減衰させない基板であることが好ましい。その具体例としては、ジルコニア安定化イットリウム(YSZ)、ガラス等の無機材料、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンフタレート、ポリエチレンナフタレート等のポリエステル、ポリスチレン、ポリカーボネート、ポリエーテルスルホン、ポリアリレート、ポリイミド、ポリシクロオレフィン、ノルボルネン樹脂、ポリ(クロロトリフルオロエチレン)等の有機材料が挙げられる。
例えば、基板としてガラスを用いる場合、その材質については、ガラスからの溶出イオンを少なくするため、無アルカリガラスを用いることが好ましい。また、ソーダライムガラスを用いる場合には、シリカなどのバリアコートを施したものを使用することが好ましい。有機材料の場合には、耐熱性、寸法安定性、耐溶剤性、電気絶縁性、及び加工性に優れていることが好ましい。
前記基板の形状、構造、大きさ等については、特に制限はなく、発光素子の用途、目的等に応じて適宜選択することができる。一般的には、基板の形状としては、板状であることが好ましい。基板の構造としては、単層構造であってもよいし、積層構造であってもよく、また、単一部材で形成されていてもよいし、2以上の部材で形成されていてもよい。
前記基板としては、無色透明であっても、有色透明であってもよいが、有機発光層から発せられる光を散乱又は減衰等させることがない点で、無色透明であることが好ましい。
前記基板には、その表面又は裏面に透湿防止層(ガスバリア層)を設けることができる。
透湿防止層(ガスバリア層)の材料としては、窒化珪素、酸化珪素などの無機物が好適に用いられる。透湿防止層(ガスバリア層)は、例えば、高周波スパッタリング法などにより形成することができる。
熱可塑性基板を用いる場合には、更に必要に応じて、ハードコート層、アンダーコート層などを設けてもよい。
−保護層−
前記有機電界発光素子全体は、保護層によって保護されていてもよい。
前記保護層に含まれる材料としては、水分や酸素等の素子劣化を促進するものが素子内に入ることを抑止する機能を有しているものであればよい。
その具体例としては、In、Sn、Pb、Au、Cu、Ag、Al、Ti、Ni等の金属、MgO、SiO、SiO2、Al23、GeO、NiO、CaO、BaO、Fe23、Y23、TiO2等の金属酸化物、SiNx、SiNxy等の金属窒化物、MgF2、LiF、AlF3、CaF2等の金属フッ化物、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリメチルメタクリレート、ポリイミド、ポリウレア、ポリテトラフルオロエチレン、ポリクロロトリフルオロエチレン、ポリジクロロジフルオロエチレン、クロロトリフルオロエチレンとジクロロジフルオロエチレンとの共重合体、テトラフルオロエチレンと少なくとも1種のコモノマーとを含むモノマー混合物を共重合させて得られる共重合体、共重合主鎖に環状構造を有する含フッ素共重合体、吸水率1%以上の吸水性物質、吸水率0.1%以下の防湿性物質等が挙げられる。
前記保護層の形成方法については、特に限定はなく、例えば、真空蒸着法、スパッタリング法、反応性スパッタリング法、MBE(分子線エピタキシ)法、クラスターイオンビーム法、イオンプレーティング法、プラズマ重合法(高周波励起イオンプレーティング法)、プラズマCVD法、レーザーCVD法、熱CVD法、ガスソースCVD法、コーティング法、印刷法、転写法を適用できる。
−封止−
更に、前記有機電界発光素子は、封止容器を用いて素子全体を封止してもよい。
また、封止容器と発光素子の間の空間に水分吸収剤又は不活性液体を封入してもよい。 前記水分吸収剤としては、特に限定されることはないが、例えば、酸化バリウム、酸化ナトリウム、酸化カリウム、酸化カルシウム、硫酸ナトリウム、硫酸カルシウム、硫酸マグネシウム、五酸化燐、塩化カルシウム、塩化マグネシウム、塩化銅、フッ化セシウム、フッ化ニオブ、臭化カルシウム、臭化バナジウム、モレキュラーシーブ、ゼオライト、酸化マグネシウム等を挙げることができる。
前記不活性液体としては、特に限定されることはないが、例えば、パラフィン類、流動パラフィン類、パーフルオロアルカンやパーフルオロアミン、パーフルオロエーテル等のフッ素系溶剤、塩素系溶剤、シリコーンオイル類が挙げられる。
前記有機電界発光素子は、陽極と陰極との間に直流(必要に応じて交流成分を含んでもよい)電圧(通常2ボルト〜15ボルト)、又は直流電流を印加することにより、発光を得ることができる。
本発明の有機電界発光素子の駆動方法としては、例えば、特開平2−148687号、同6−301355号、同5−29080号、同7−134558号、同8−234685号、同8−241047号の各公報、特許第2784615号、米国特許5828429号、同6023308号の各明細書、等に記載の駆動方法を適用することができる。
前記有機電界発光素子としては、例えば、発光表示装置、ディスプレイ、バックライト、電子写真、照明光源、記録光源、露光光源、読み取り光源、標識、看板、インテリア、光通信等に利用でき、特に高温環境下に曝される自動車の車内ディスプレイ等に好適に利用することができる。
以下、本発明の実施例を説明するが、本発明は、これらの実施例に何ら限定されるものではない。
(実施例1)
厚み0.5mm、2.5cm角のガラス基板上に、陽極としてITO(Indium Tin Oxide)を厚みが70nmとなるようにスパッタ法により設けた。次に、このITO付きガラス基板を洗浄容器に入れ、2−プロパノール中で超音波洗浄した後、30分間UV−オゾン処理を行った。
次に、ITO付きガラス基板上に、下記構造式で表される正孔輸送材料(HTM−1)を、厚みが60nmとなるように蒸着して、第1の正孔輸送層(HTL)を形成した。
次に、第1の正孔注入層上に、下記構造式で表される正孔輸送材料(HTM−2)を、厚みが15nmとなるように蒸着して、第2の正孔輸送層(HTL)を形成した。
次に、第2の正孔輸送層上に、下記構造式で表されるホスト材料(Host−1)を、厚みが5nmとなるように蒸着して、第1のホスト材料層を形成した。
次にホスト材料層上に、前記ホスト材料(Host−1)と、下記構造式で表される化合物(Dopant-1)を発光材料とする発光層を形成した。
具体的には、発光材料となる化合物(Dopant-1)とホストとなる化合物(Host−1)とを、蒸着装置の異なる蒸着源に設置した。そして、双方のボートを加熱し、化合物(Dopant-1)を設置した側のシャッタの開閉を適宜切り替えて、2つの発光材料ドープ層及び1つの発光材料非ドープ層を積層した。即ち、陽極側から、第1の発光材料ドープ層と、発光材料非ドープ層と、第2の発光材料ドープ層とをこの順に積層した。
このとき、シャッタの開放及び閉鎖の時間設定により、2つの発光材料ドープ層の厚みはそれぞれ10nm、1つの発光材料非ドープ層の厚みは20nmとなるよう調整した。発光層全体の厚みは、40nmであった。また、発光材料ドープ層における発光材料となる化合物(Dopant-1)の濃度は、10質量%とした。
次に、発光層上に、前記第1のホスト材料層と同様にしてホスト材料(Host−1)を厚みが5nmとなるように蒸着して、第2のホスト材料層を形成した。
次に、第2のホスト材料層上に、下記構造式で表されるトリス(8−キノリノラト)アルミニウム(Alq)を、厚みが15nmとなるように蒸着して、電子輸送層を形成した。
次に、電子輸送層上にLiFを、厚みが1nmとなるように蒸着して、電子注入層を形成した。
この電子注入層上にアルミニウム(Al)を、厚みが100nmとなるように蒸着して、陰極を形成した。
以上により作製した積層体を、アルゴンガスで置換したグローブボックス内に入れ、ステンレス製の封止缶、乾燥剤(HD−S−071205−40、ダイニック株式会社製)及び紫外線硬化型の接着剤(XNR5516HV、長瀬チバ株式会社製)を用いて封止し、実施例1における有機電界発光素子を製造した。
(実施例2)
実施例1において、発光層上に第2のホスト材料層を形成せず、電子輸送層を形成し、電子輸送層の厚みを15nmから20nmに変えたこと以外は、実施例1と同様にして、実施例2における有機電界発光素子を製造した。
(比較例A)
実施例1において、発光材料ドープ層における発光材料となる化合物(Dopant-1)の濃度を10質量%から0.5質量%に変えたこと以外は、実施例1と同様にして、比較例Aにおける有機電界発光素子を製造した。
(実施例A)
実施例1において、発光材料ドープ層における発光材料となる化合物(Dopant-1)の濃度を10質量%から5質量%に変えたこと以外は、実施例1と同様にして、実施例Aにおける有機電界発光素子を製造した。
(実施例B)
実施例1において、発光材料ドープ層における発光材料となる化合物(Dopant-1)の濃度を10質量%から18質量%に変えたこと以外は、実施例1と同様にして、実施例Bにおける有機電界発光素子を製造した。
(比較例B)
実施例1において、発光材料ドープ層における発光材料となる化合物(Dopant-1)の濃度を10質量%から20質量%に変えたこと以外は、実施例1と同様にして、比較例Bにおける有機電界発光素子を製造した。
(比較例C)
実施例2において、発光材料ドープ層における発光材料となる化合物(Dopant-1)の濃度を10質量%から0.5質量%に変えたこと以外は、実施例2と同様にして、比較例Cにおける有機電界発光素子を製造した。
(実施例C)
実施例2において、発光材料ドープ層における発光材料となる化合物(Dopant-1)の濃度を10質量%から5質量%に変えたこと以外は、実施例2と同様にして、実施例Cにおける有機電界発光素子を製造した。
(実施例D)
実施例2において、発光材料ドープ層における発光材料となる化合物(Dopant-1)の濃度を10質量%から18質量%に変えたこと以外は、実施例2と同様にして、実施例Dにおける有機電界発光素子を製造した。
(比較例D)
実施例2において、発光材料ドープ層における発光材料となる化合物(Dopant-1)の濃度を10質量%から20質量%に変えたこと以外は、実施例2と同様にして、比較例Dにおける有機電界発光素子を製造した。
(実施例3)
実施例1において、第2の正孔輸送層上に第1のホスト材料層を形成せず、第2の正孔輸送層上に発光層を形成し、第2の正孔輸送層の厚みを15nmから20nmに変えたこと以外は、実施例1と同様にして、実施例3における有機電界発光素子を製造した。
(比較例1)
実施例1において、第2の正孔輸送層上に第1のホスト材料層を形成せず、第2の正孔輸送層上に発光層を形成し、また、発光層上に第2のホスト材料層を形成せず、発光層上に電子輸送層を形成し、第2の正孔輸送層の厚みを15nmから20nmに変え、電子輸送層の厚みを15nmから20nmに変えたこと以外は、実施例1と同様にして、比較例1における有機電界発光素子を製造した。
(比較例2)
実施例1において、2つの発光材料ドープ層及び1つの発光材料非ドープ層を積層した発光層に代えて、以下のように発光層を形成したこと以外は、実施例1と同様にして、比較例2における有機電界発光素子を製造した。
即ち、第1のホスト材料層上にホスト材料(Host−1)と発光材料(Dopant-1)とを、該発光材料の濃度が10質量%であり、厚みが40nmとなるように蒸着して、発光層を形成した。
(比較例3)
比較例2において、発光層上に第2のホスト材料層を形成せず、発光層上に電子輸送層を形成し、電子輸送層の厚みを15nmから20nmに変えたこと以外は、比較例2と同様にして、比較例3における有機電界発光素子を製造した。
(比較例4)
比較例2において、第2の正孔輸送層上に第1のホスト材料層を形成せず、第2の正孔輸送層上に発光層を形成し、第2の正孔輸送層の厚みを15nmから20nmに変えたこと以外は、比較例2と同様にして、比較例4における有機電界発光素子を製造した。
(比較例5)
実施例1において、発光材料として、化合物(Dopant-1)に代えて下記構造式で表される化合物(Dopant−2)を用いたこと以外は、実施例1と同様にして、比較例5における有機電界発光素子を製造した。
(比較例6)
実施例2において、発光材料として、化合物(Dopant-1)に代えて化合物(Dopant−2)を用いたこと以外は、実施例2と同様にして、比較例6における有機電界発光素子を製造した。
(比較例7)
実施例3において、発光材料として、化合物(Dopant-1)に代えて化合物(Dopant−2)を用いたこと以外は、実施例3と同様にして、比較例7における有機電界発光素子を製造した。
(比較例8)
比較例2において、第2の正孔輸送層上に第1のホスト材料層を形成せず、第2の正孔輸送層上に発光層を形成し、第2の正孔輸送層の厚みを15nmから20nmに変えたこと以外は、比較例2と同様にして、比較例8における有機電界発光素子を製造した。
以上の実施例1〜3、及び比較例1〜8における有機電界発光素子の主要な構成を下記表1にまとめて示し、実施例A〜D及び比較例A〜Dにおける有機電界発光素子の主要な構成を表1−2にまとめて示す。なお、表中の( )内の数値は、厚み(nm)を示す。
(実施例4)
実施例1において、2つの発光材料ドープ層及び1つの発光材料非ドープ層を積層した発光層に代えて、以下のように発光層を形成したこと以外は、実施例1と同様にして、実施例4における有機電界発光素子を製造した。
即ち、発光材料となる化合物(Dopant-1)とホストとなる化合物(Host−1)とを、蒸着装置の異なる蒸着源に設置した。そして、双方のボートを加熱し、化合物(Dopant-1)を設置した側のシャッタの開閉を適宜切り替えて、2つの発光材料ドープ層及び1つの発光材料非ドープ層を積層し、陽極側から、第1の発光材料ドープ層と、第1の発光材料非ドープ層と、第2の発光材料ドープ層と、第2の発光材料非ドープ層と、第3の発光材料ドープ層とをこの順に積層した。
このとき、シャッタの開放及び閉鎖の時間設定により、第1及び第3の発光材料ドープ層の厚みはそれぞれ7nm、第2の発光材料ドープ層の厚みは6nm、2つの発光材料非ドープ層の厚みは10nmとなるよう調整した。発光層全体の厚みは、40nmであった。また、発光材料ドープ層における発光材料となる化合物(Dopant-1)の濃度は、10質量%とした。
(実施例5)
実施例4において、発光層上にホスト材料層を形成せず、発光層上に電子輸送層を形成し、電子輸送層の厚みを15nmから20nmに変えたこと以外は、実施例4と同様にして、実施例5における有機電界発光素子を製造した。
(実施例6)
実施例4において、第2の正孔輸送層上に第1のホスト材料層を形成せず、第2の正孔輸送層上に発光層を形成し、第2の正孔輸送層の厚みを15nmから20nmに変えたこと以外は、実施例4と同様にして、実施例6における有機電界発光素子を製造した。
(比較例9)
実施例4において、第2の正孔輸送層上に第1のホスト材料層を形成せず、第2の正孔輸送層上に発光層を形成し、また、発光層上に第2のホスト材料層を形成せず、発光層上に電子輸送層を形成し、第2の正孔輸送層の厚みを15nmから20nmに変え、電子輸送層の厚みを15nmから20nmに変えたこと以外は、実施例4と同様にして、比較例9における有機電界発光素子を製造した。
(比較例10)
実施例4において、発光材料として、化合物(Dopant-1)に代えて化合物(Dopant−2)を用いたこと以外は、実施例4と同様にして、比較例10における有機電界発光素子を製造した。
(比較例11)
実施例5において、発光材料として、化合物(Dopant-1)に代えて化合物(Dopant−2)を用いたこと以外は、実施例5と同様にして、比較例11における有機電界発光素子を製造した。
(比較例12)
実施例6において、発光材料として、化合物(Dopant-1)に代えて化合物(Dopant−2)を用いたこと以外は、実施例6と同様にして、比較例12における有機電界発光素子を製造した。
以上の実施例4〜6、及び比較例9〜12における有機電界発光素子の主要な構成を下記表2にまとめて示す。なお、表中の( )内の数値は、厚み(nm)を示す。
(実施例7〜9)
実施例1〜3において、発光材料として、化合物(Dopant-1)に代えて下記構造式で表される化合物(Dopant−3)を用い、ホスト材料として、化合物(Host−1)に代えて下記構造式で表される化合物(Host−2)を用いたこと以外は、実施例1〜3と同様にして、実施例7〜9における、それぞれの有機電界発光素子を製造した(下記表3参照)。
(比較例13〜16、20)
比較例1〜4、8において、発光材料として、化合物(Dopant-1)に代えて化合物(Dopant−3)を用い、ホスト材料として、化合物(Host−1)に代えて化合物(Host−2)を用いたこと以外は、比較例1〜4、8と同様にして、比較例13〜16、20における、それぞれの有機電界発光素子を製造した(下記表3参照)。
(比較例17〜19)
比較例5〜7において、発光材料として、化合物(Dopant-2)に代えて下記構造式で表される化合物(Dopant−4)を用い、ホスト材料として、化合物(Host−1)に代えて化合物(Host−2)を用いたこと以外は、比較例5〜7と同様にして、比較例17〜19における、それぞれの有機電界発光素子を製造した(下記表3参照)。
以上の実施例7〜9、及び比較例13〜20における有機電界発光素子の主要な構成を下記表3にまとめて示す。なお、表中の( )内の数値は、厚み(nm)を示す。
(実施例10〜12)
実施例4〜6において、発光材料として、化合物(Dopant-1)に代えて化合物(Dopant−3)を用い、ホスト材料として、化合物(Host−1)に代えて化合物(Host−2)を用いたこと以外は、実施例4〜6と同様にして、実施例10〜12における、それぞれの有機電界発光素子を製造した(下記表4参照)。
(比較例21)
比較例9において、発光材料として、化合物(Dopant-1)に代えて化合物(Dopant−3)を用い、ホスト材料として、化合物(Host−1)に代えて化合物(Host−2)を用いたこと以外は、比較例9と同様にして、比較例21における有機電界発光素子を製造した。
(比較例22〜24)
比較例10〜12において、発光材料として、化合物(Dopant−2)に代えて化合物(Dopant−4)を用い、ホスト材料として、化合物(Host−1)に代えて化合物(Host−2)を用いたこと以外は、比較例10〜12と同様にして、比較例22〜24における、それぞれの有機電界発光素子を製造した(下記表4参照)。
以上の実施例10〜12、及び比較例21〜24における有機電界発光素子の主要な構成を下記表4にまとめて示す。なお、表中の( )内の数値は、厚み(nm)を示す。
(実施例13〜15)
実施例1〜3において、発光材料として、化合物(Dopant-1)に代えて下記構造式で表される化合物(Dopant−5)を用い、ホスト材料として、化合物(Host−1)に代えて下記構造式で表される化合物(Host−3)を用いたこと以外は、実施例1〜3と同様にして、実施例13〜15における、それぞれの有機電界発光素子を製造した(下記表5参照)。
(比較例25〜28、32)
比較例1〜4、8において、発光材料として、化合物(Dopant-1)に代えて化合物(Dopant−5)を用い、ホスト材料として、化合物(Host−1)に代えて化合物(Host−3)を用いたこと以外は、比較例1〜4、8と同様にして、比較例25〜28、32における、それぞれの有機電界発光素子を製造した(下記表5参照)。
(比較例29〜31)
比較例5〜7において、発光材料として、化合物(Dopant-2)に代えて下記構造式で表される化合物(Dopant−6)を用い、ホスト材料として、化合物(Host−1)に代えて化合物(Host−2)を用いたこと以外は、比較例5〜7と同様にして、比較例29〜31における、それぞれの有機電界発光素子を製造した(下記表5参照)。
以上の実施例13〜15、及び比較例25〜32における有機電界発光素子の主要な構成を下記表5にまとめて示す。なお、表中の( )内の数値は、厚み(nm)を示す。
(実施例16〜18)
実施例4〜6において、発光材料として、化合物(Dopant-1)に代えて化合物(Dopant−5)を用い、ホスト材料として、化合物(Host−1)に代えて化合物(Host−3)を用いたこと以外は、実施例4〜6と同様にして、実施例16〜18における、それぞれの有機電界発光素子を製造した(下記表6参照)。
(比較例33)
比較例9において、発光材料として、化合物(Dopant-1)に代えて化合物(Dopant−5)を用い、ホスト材料として、化合物(Host−1)に代えて化合物(Host−3)を用いたこと以外は、比較例9と同様にして、比較例33における有機電界発光素子を製造した。
(比較例34〜36)
比較例10〜12において、発光材料として、化合物(Dopant−2)に代えて化合物(Dopant−6)を用い、ホスト材料として、化合物(Host−1)に代えて化合物(Host−3)を用いたこと以外は、比較例10〜12と同様にして、比較例34〜36における、それぞれの有機電界発光素子を製造した(下記表6参照)。
以上の実施例16〜18、及び比較例33〜36における有機電界発光素子の主要な構成を下記表6にまとめて示す。なお、表中の( )内の数値は、厚み(nm)を示す。
(実施例19)
実施例1において、2つの発光材料ドープ層と1つの発光材料非ドープ層とを以下のように形成したこと以外は、実施例1と同様にして、実施例19における有機電界発光素子を製造した。
即ち、発光材料となる化合物(Dopant−1)及び化合物(Dopant−3)と、ホストとなる化合物(Host−1)とを、蒸着装置の異なる蒸着源に設置した。そして、各ボートを加熱し、化合物(Dopant−1)又は化合物(Dopant−3)を設置した側のシャッタの開閉を適宜切り替えて、2つの発光材料ドープ層及び1つの発光材料非ドープ層を積層した。即ち、陽極側から、化合物(Dopant−1)を含む第1の発光材料ドープ層と、発光材料非ドープ層と、化合物(Dopant−3)を含む第2の発光材料ドープ層とをこの順に積層した。
このとき、シャッタの開放及び閉鎖の時間設定により、2つの発光材料ドープ層の厚みはそれぞれ10nm、1つの発光材料非ドープ層の厚みは20nmとなるよう調整した。発光層全体の厚みは、40nmであった。また、各発光材料ドープ層における発光材料となる化合物(Dopant−1)及び化合物(Dopant−3)の濃度は、それぞれ10質量%とした。
(実施例20)
実施例19において、発光層上に第2のホスト材料層を形成せず、発光層上に電子輸送層を形成し、電子輸送層の厚みを15nmから20nmに変えたこと以外は、実施例19と同様にして、実施例20における有機電界発光素子を製造した。
(実施例21)
実施例19において、第2の正孔輸送層上に第1のホスト材料層を形成せず、第2の正孔輸送層上に発光層を形成し、第2の正孔輸送層の厚みを15nmから20nmに変えたこと以外は、実施例19と同様にして、実施例21における有機電界発光素子を製造した。
(実施例22)
実施例4において、3つの発光材料ドープ層と2つの発光材料非ドープ層とを以下のように形成したこと以外は、実施例4と同様にして、実施例22における有機電界発光素子を製造した。
即ち、発光材料となる化合物(Dopant−1)、化合物(Dopant−3)、化合物(Dopant−5)と、ホストとなる化合物(Host−1)とを、蒸着装置の異なる蒸着源に設置した。そして、各ボートを加熱し、化合物(Dopant−1)、化合物(Dopant−3)又は化合物(Dopant−5)を設置した側のシャッタの開閉を適宜切り替えて、3つの発光材料ドープ層及び2つの発光材料非ドープ層を積層した。即ち、陽極側から、化合物(Dopant−1)を含む第1の発光材料ドープ層と、第1の発光材料非ドープ層と、化合物(Dopant−3)を含む第2の発光材料ドープ層と、第2の発光材料非ドープ層と、化合物(Dopant−5)を含む第3の発光材料ドープ層をこの順に積層した。
このとき、シャッタの開放及び閉鎖の時間設定により、第1及び第3の発光材料ドープ層の厚みはそれぞれ7nm、第2の発光材料ドープ層の厚みは6nm、2つの発光材料非ドープ層の厚みはそれぞれ10nmとなるよう調整した。発光層全体の厚みは、40nmであった。また、各発光材料ドープ層において発光材料となる化合物(Dopant−1)、化合物(Dopant−3)及び化合物(Dopant−5)の濃度は、それぞれ10質量%とした。
(実施例23)
実施例22において、発光層上に第2のホスト材料層を形成せず、発光層上に電子輸送層を形成し、電子輸送層の厚みを15nmから20nmに変えたこと以外は、実施例22と同様にして、実施例23における有機電界発光素子を製造した。
(実施例24)
実施例22において、第2の正孔輸送層上に第1のホスト材料層を形成せず、第2の正孔輸送層上に発光層を形成し、第2の正孔輸送層の厚みを15nmから20nmに変えたこと以外は、実施例22と同様にして、実施例24における有機電界発光素子を製造した。
(比較例37)
実施例19において、第2の正孔輸送層上に第1のホスト材料層を形成せず、第2の正孔輸送層上に発光層を形成し、発光層上に第2のホスト材料層を形成せず、発光層上に電子輸送層を形成し、第2の正孔輸送層の厚みを15nmから20nmに変え、電子輸送層の厚みを15nmから20nmに変えたこと以外は、実施例19と同様にして、比較例37の有機電界発光素子を製造した。
(比較例38〜40)
実施例19〜21において、発光層として、化合物(Dopant−1)に代えて化合物(Dopant−2)を用いて第1の発光材料ドープ層を形成し、化合物(Dopant−3)に代えて化合物(Dopant−4)を用いて第2の発光材料ドープ層を形成したこと以外は、実施例19〜21と同様にして、比較例38〜40における、それぞれの有機電界発光素子を製造した(下記表7参照)。
(比較例41)
実施例22において、第2の正孔輸送層上に第1のホスト材料層を形成せず、第2の正孔輸送層上に発光層を形成し、発光層上に第2のホスト材料層を形成せず、発光層上に電子輸送層を形成し、第2の正孔輸送層の厚みを15nmから20nmに変え、電子輸送層の厚みを15nmから20nmに変えたこと以外は、実施例22と同様にして、比較例41の有機電界発光素子を製造した。
(比較例42〜44)
実施例22〜24において、発光層として、化合物(Dopant−1)に代えて化合物(Dopant−2)を用いて第1の発光材料ドープ層を形成し、化合物(Dopant−3)に代えて化合物(Dopant−4)を用いて第2の発光材料ドープ層を形成し、化合物(Dopant−5)に代えて化合物(Dopant−6)を用いたこと以外は、実施例22〜24と同様にして、比較例42〜44における、それぞれの有機電界発光素子を製造した(下記表7参照)。
(比較例45〜47)
比較例14〜16において、ホスト材料として、化合物(Host−2)に代えて化合物(Host−1)を用いてホスト材料層を形成したこと以外は、比較例14〜16と同様にして、比較例45〜47における、それぞれの有機電界発光素子を製造した(下記表7参照)。
(比較例48〜50)
比較例26〜28において、ホスト材料として、化合物(Host−3)に代えて化合物(Host−1)を用いてホスト材料層を形成したこと以外は、比較例26〜28と同様にして、比較例48〜50における、それぞれの有機電界発光素子を製造した(下記表7参照)。
(比較例51)
比較例20において、ホスト材料として、化合物(Host−2)に代えて化合物(Host−1)を用いてホスト材料層を形成したこと以外は、比較例20と同様にして、比較例51における有機電界発光素子を製造した。
(比較例52)
比較例32において、ホスト材料として、化合物(Host−3)に代えて化合物(Host−1)を用いてホスト材料層を形成したこと以外は、比較例32と同様にして、比較例52における有機電界発光素子を製造した。
以上の実施例19〜24、及び比較例37〜52における有機電界発光素子の主要な構成を下記表7にまとめて示す。なお、表中の( )内の数値は、厚み(nm)を示す。
(耐熱性の測定及び評価方法)
<輝度半減時間(t/t、t/t)>
有機電界発光素子を10℃雰囲気下にて初期輝度2,000cd/mから、測定開始時の電流密度で、輝度が1,800cd/mとなるまで駆動させた。
その後、駆動させた有機電界発光素子を10℃、55℃、70℃のそれぞれの温度雰囲気下で、輝度1,800cd/mから1,000cd/mとなるまで駆動させ、10℃雰囲気の測定開始時からの輝度半減時間を測定した。
このとき、10℃一定の雰囲気下で駆動したときの輝度半減時間をtとし、10℃雰囲気下で駆動後、55℃雰囲気下で駆動したときの輝度半減時間をtとし、10℃雰囲気下で駆動後、70℃雰囲気下で駆動したときの輝度半減時間をtとし、「t/t」と「t/t」のそれぞれの値により比較を行った。
なお、輝度の測定には、輝度測定装置(TOPCON社製)を用い、t、t、tの測定には、耐久性評価装置(EHC社製)を用いた。
<電圧上昇値(△V)及び輝度減少値(△L)>
有機電界発光素子を20℃の温度雰囲気下にて、1mA/cmの電流密度で3時間通電させた後、20℃から70℃まで1℃/minの勾配で温度を上昇させ、70℃の温度雰囲気下で3時間保持し、1℃/minの勾配で温度を20℃まで下降させることを1サイクルとして、これを100サイクル繰り返し、初期の駆動電圧に対する100サイクル後の駆動電圧の電圧上昇値(△V)と、初期の輝度に対する100サイクル後の輝度減少値(△L)とを比較した。
なお、電圧値の測定には、KEITHLEY製ソースメジャーユニット2400型を用い、輝度の測定には、輝度半減時間測定に用いた輝度測定装置を用いた。
実施例1〜3及びA〜D、比較例1〜8及びA〜Dにおける各有機電界発光素子の輝度半減時間、電圧上昇値、及び輝度減少値を比較した結果を下記表8及び表8−2に示す。ここで、各項目の比較は、実施例1における有機電界発光素子を100として規格化して行った。
上記表8に示すように、実施例1〜3における有機電界発光素子は、比較例1〜8における有機電界発光素子よりも耐熱性を著しく向上させることができている。
また、実施例1〜3における有機電界発光素子は、比較例1〜8における有機電界発光素子よりも熱サイクルにかけた後の電圧上昇値を低く抑えることができており、温度変化に対する耐久性に優れている。
また、実施例1〜3における有機電界発光素子は、比較例1〜8における有機電界発光素子よりも熱サイクルにかけた後の輝度減少値を低く抑えることができており、温度変化に対する耐久性に優れている。
上記表8−2に示すように、実施例A〜Dにおける有機電界発光素子は、比較例A〜Dにおける有機電界発光素子よりも耐熱性を著しく向上させることができている。
また、実施例A〜Dにおける有機電界発光素子は、比較例A〜Dにおける有機電界発光素子よりも熱サイクルにかけた後の電圧上昇値を低く抑えることができており、温度変化に対する耐久性に優れている。
また、実施例A〜Dにおける有機電界発光素子は、比較例A〜Dにおける有機電界発光素子よりも熱サイクルにかけた後の輝度減少値を低く抑えることができており、温度変化に対する耐久性に優れている。
実施例4〜6、比較例2〜4、8〜12における各有機電界発光素子の輝度半減時間、電圧上昇値、及び輝度減少値を比較した結果を下記表9に示す。ここで、各項目の比較は、実施例4における有機電界発光素子を100として規格化して行った。
上記表9に示すように、実施例4〜6における有機電界発光素子は、比較例2〜4、8〜12における有機電界発光素子よりも耐熱性を著しく向上させることができている。
また、実施例4〜6における有機電界発光素子は、比較例2〜4、8〜12における有機電界発光素子よりも熱サイクルにかけた後の電圧上昇値を低く抑えることができており、温度変化に対する耐久性に優れている。
また、実施例4〜6における有機電界発光素子は、比較例8〜12における有機電界発光素子よりも熱サイクルにかけた後の輝度減少値を低く抑えることができており、温度変化に対する耐久性に優れている。
実施例7〜9、比較例13〜20における各有機電界発光素子の輝度半減時間、電圧上昇値、及び輝度減少値を比較した結果を下記表10に示す。ここで、各項目の比較は、実施例7における有機電界発光素子を100として規格化して行った。
上記表10に示すように、実施例7〜9における有機電界発光素子は、比較例13〜20における有機電界発光素子よりも耐熱性を著しく向上させることができている。
また、実施例7〜9における有機電界発光素子は、比較例13〜20における有機電界発光素子よりも熱サイクルにかけた後の電圧上昇値を低く抑えることができており、温度変化に対する耐久性に優れている。
また、実施例7〜9における有機電界発光素子は、比較例13〜20における有機電界発光素子よりも熱サイクルにかけた後の輝度減少値を低く抑えることができており、温度変化に対する耐久性に優れている。
実施例10〜12、比較例14〜16、20〜24における各有機電界発光素子の輝度半減時間、電圧上昇値、及び輝度減少値を比較した結果を下記表11に示す。ここで、各項目の比較は、実施例10における有機電界発光素子を100として規格化して行った。
上記表11に示すように、実施例10〜12における有機電界発光素子は、比較例14〜16、20〜24における有機電界発光素子よりも耐熱性を著しく向上させることができている。
また、実施例10〜12における有機電界発光素子は、比較例14〜16、20〜24における有機電界発光素子よりも熱サイクルにかけた後の電圧上昇値を低く抑えることができており、温度変化に対する耐久性に優れている。
また、実施例10〜12における有機電界発光素子は、比較例14〜16、20〜24における有機電界発光素子よりも熱サイクルにかけた後の輝度減少値を低く抑えることができており、温度変化に対する耐久性に優れている。
実施例13〜15、比較例25〜32における各有機電界発光素子の輝度半減時間、電圧上昇値、及び輝度減少値を比較した結果を下記表12に示す。ここで、各項目の比較は、実施例13における有機電界発光素子を100として規格化して行った。
上記表12に示すように、実施例13〜15における有機電界発光素子は、比較例25〜32における有機電界発光素子よりも耐熱性を著しく向上させることができている。
また、実施例13〜15における有機電界発光素子は、比較例25〜32における有機電界発光素子よりも熱サイクルにかけた後の電圧上昇値を低く抑えることができており、温度変化に対する耐久性に優れている。
また、実施例13〜15における有機電界発光素子は、比較例25〜32における有機電界発光素子よりも熱サイクルにかけた後の輝度減少値を低く抑えることができており、温度変化に対する耐久性に優れている。
実施例16〜18、比較例26〜28、32〜36における各有機電界発光素子の輝度半減時間、電圧上昇値、及び輝度減少値を比較した結果を下記表13に示す。ここで、各項目の比較は、実施例16における有機電界発光素子を100として規格化して行った。
上記表13に示すように、実施例16〜18における有機電界発光素子は、比較例26〜28、32〜36における有機電界発光素子よりも耐熱性を著しく向上させることができている。
また、実施例16〜18における有機電界発光素子は、比較例26〜28、32〜36における有機電界発光素子よりも熱サイクルにかけた後の電圧上昇値を低く抑えることができており、温度変化に対する耐久性に優れている。
また、実施例16〜18における有機電界発光素子は、比較例26〜28、32〜36における有機電界発光素子よりも熱サイクルにかけた後の輝度減少値を低く抑えることができており、温度変化に対する耐久性に優れている。
実施例19〜24、比較例2〜4、8、37〜52における各有機電界発光素子の輝度半減時間、電圧上昇値、及び輝度減少値を比較した結果を下記表14に示す。ここで、各項目の比較は、実施例19における有機電界発光素子を100として規格化して行った。
上記表14に示すように、実施例19〜24における有機電界発光素子は、比較例2〜4、8、37〜52における有機電界発光素子よりも耐熱性を著しく向上させることができている。
また、実施例19〜24における有機電界発光素子は、比較例2〜4、8、37〜52における有機電界発光素子よりも熱サイクルにかけた後の電圧上昇値を低く抑えることができており、温度変化に対する耐久性に優れている。
また、実施例19〜24における有機電界発光素子は、比較例2〜4、8、37〜52における有機電界発光素子よりも熱サイクルにかけた後の輝度減少値を低く抑えることができており、温度変化に対する耐久性に優れている。
本発明の有機電界発光素子は、高い耐熱性を有し、温度変化に対する耐久性に優れるので、例えば表示素子、ディスプレイ、バックライト、電子写真、照明光源、記録光源、露光光源、読み取り光源、標識、看板、インテリア、光通信などに用いることができ、特に高温環境下に曝される自動車の車内ディスプレイ等に好適に利用することができる。
1 陽極
2 正孔注入層
3 正孔輸送層
4 ホスト材料層
4a 第1のホスト材料層
4b 第2のホスト材料層
5a 第1の発光材料ドープ層
5b 第2の発光材料ドープ層
5c 第3の発光材料ドープ層
6 発光材料非ドープ層
6a 第1の発光材料非ドープ層
6b 第2の発光材料非ドープ層
7 電子輸送層
8 電子注入層
9 陰極
10、10’ 発光層
100、200、300、400、500、600 有機電界発光素子

Claims (5)

  1. スチリルアミン化合物からなる発光材料及びホスト材料を含む第1の発光材料ドープ層並びに第2の発光材料ドープ層からなる2つの発光材料ドープ層の間に、1つの発光材料非ドープ層を有する発光層と、
    前記発光層の少なくともいずれかの面に隣接し、前記発光層に含まれる前記ホスト材料と同一のホスト材料からなるホスト材料層と、を備え、
    前記スチリルアミン化合物が、青色発光材料であり、且つ、前記発光材料ドープ層内に質量%以上18質量%以下含まれることを特徴とする有機電界発光素子。
  2. ホスト材料層が、発光層の一の面と他の面とのそれぞれの面に隣接して配される請求項1に記載の有機電界発光素子。
  3. スチリルアミン化合物が、下記一般式(1)で表される化合物である請求項1から2のいずれかに記載の有機電界発光素子。
    ただし、前記一般式(1)中、Ar 、Ar 、Ar 、Ar 及びAr は、それぞれ水素原子及びアリール基のいずれかを表し、前記アリール基は、直鎖又は分岐していてもよいアルキル基、置換又は無置換のアリール基及びアミノ基の少なくともいずれかで置換されていてもよく、Ar は、置換又は無置換のアリーレン基を表す。
  4. ホスト材料が、アントラセン化合物、ピレン化合物、及びクリセン化合物の少なくともいずれかである請求項1から3のいずれかに記載の有機電界発光素子。
  5. 2つの発光材料ドープ層のうち、少なくとも1つの発光材料ドープ層に含まれるスチリル化合物と、ホスト材料とが下記(1)〜(3)のいずれかである請求項1から4のいずれかに記載の有機電界発光素子。
    (1)前記スチリルアミン化合物が下記構造式で表される化合物(Dopant−1)であり、前記ホスト材料が下記構造式で表される化合物(Host−1)である。
    (2)前記スチリルアミン化合物が下記構造式で表される化合物(Dopant−3)であり、前記ホスト材料が下記構造式で表される化合物(Host−2)である。
    (3)前記スチリルアミン化合物が下記構造式で表される化合物(Dopant−5)であり、前記ホスト材料が下記構造式で表される化合物(Host−3)である。
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KR102107106B1 (ko) * 2013-05-09 2020-05-07 삼성디스플레이 주식회사 스티릴계 화합물 및 이를 포함한 유기 발광 소자
KR102269131B1 (ko) 2013-07-01 2021-06-25 삼성디스플레이 주식회사 화합물 및 이를 포함한 유기 발광 소자
US10062850B2 (en) 2013-12-12 2018-08-28 Samsung Display Co., Ltd. Amine-based compounds and organic light-emitting devices comprising the same
KR102098139B1 (ko) * 2013-12-31 2020-04-07 엘지디스플레이 주식회사 유기전계발광표시장치
KR20150132795A (ko) 2014-05-16 2015-11-26 삼성디스플레이 주식회사 유기 발광 소자
KR102343145B1 (ko) 2015-01-12 2021-12-27 삼성디스플레이 주식회사 축합환 화합물 및 이를 포함한 유기 발광 소자
TWI571454B (zh) * 2016-02-19 2017-02-21 國立清華大學 芳香族化合物及包含其之有機發光二極體

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4287198B2 (ja) * 2002-11-18 2009-07-01 出光興産株式会社 有機エレクトロルミネッセンス素子
JP4152173B2 (ja) * 2002-11-18 2008-09-17 出光興産株式会社 有機エレクトロルミネッセンス素子
WO2006070619A1 (ja) * 2004-12-28 2006-07-06 Konica Minolta Holdings, Inc. 有機エレクトロルミネッセンス素子、表示装置及び照明装置
JP2007227152A (ja) * 2006-02-23 2007-09-06 Idemitsu Kosan Co Ltd 白色系有機エレクトロルミネッセンス素子
JP2009037981A (ja) * 2007-08-03 2009-02-19 Idemitsu Kosan Co Ltd 有機el素子および有機el素子の製造方法

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