(57)【要約】【課題】有機発光素子及びそれを含む有機発光表示装置を提供する。【解決手段】基板と、基板上に形成された第１電極層と、第１電極層上に、第１電極層と対向するように形成された第２電極層と、第１電極層と第２電極層との間に形成された有機発光層であって、第１〜第３副画素に共通して形成された第３有機発光層、第３有機発光層上の第１及び第２副画素に形成された第１及び第２有機発光層を含む有機発光層と、第３有機発光層と第１有機発光層との間に形成された第１共振補助層と、第３有機発光層と第２有機発光層との間に形成された第２共振補助層と、第３有機発光層と第１共振補助層との間に形成された第１ドーピング補助層と、及び第３有機発光層と第２共振補助層との間に形成された第２ドーピング補助層と、を含み、第１及び第２ドーピング補助層は、互いに独立して、正孔輸送性材料及びｐ型ドーパントを含む、有機発光素子。【選択図】図１
2014026978.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、
前記基板上に形成された第１電極層と、
前記第１電極層上に、前記第１電極層と対向するように形成された第２電極層と、
前記第１電極層と前記第２電極層との間に形成された有機発光層であって、第１副画素、第２副画素及び第３副画素に共通して形成された第３有機発光層、前記第３有機発光層上の前記第１副画素に形成された第１有機発光層、及び前記第３有機発光層上の前記第２副画素に形成された第２有機発光層を含む有機発光層と、
前記第３有機発光層と前記第１有機発光層との間に形成された第１共振補助層と、
前記第３有機発光層と前記第２有機発光層との間に形成された第２共振補助層と、
前記第３有機発光層と前記第１共振補助層との間に形成された第１ドーピング補助層と、
前記第３有機発光層と前記第２共振補助層との間に形成された第２ドーピング補助層と、を含み、
前記第１ドーピング補助層及び前記第２ドーピング補助層は、互いに独立して、正孔輸送性材料及びｐ型ドーパントを含む、有機発光素子。
【請求項２】
前記ｐ型ドーパントは、２，３，５，６−テトラフルオロ−７，７’，８，８’−テトラシアノキノジメタン（Ｆ４−ＴＣＮＱ）、７，７’，８，８’−テトラシアノキノジメタン（ＴＣＮＱ）、ヘキサアザトリフェニレンヘキサカルボニトリル（ＨＡＴ−ＣＮ）、ペリレン−３，４，９，１０−テトラカルボン酸−３，４，９，１０−二無水物（ＰＴＣＤＡ）、１，３，２−ジオキサボリン誘導体、ＭｏＯ３、ＷＯ３、ＲｅＯ３、Ｖ２Ｏ５、ＳｎＯ２、ＭｎＯ２、ＣｏＯ２、ＴｉＯ２、ＺｎＯ、ＮｉＯ、Ｍｏ（ｔｆｄ）３、ＦｅＣｌ３、ＦｅＦ３、ＳｂＣｌ５及びフラーレン（Ｃ６０）のうち少なくとも１種を含む、請求項１に記載の有機発光素子。
【請求項３】
前記ｐ型ドーパントは、下記化学式１Ａ〜１２Ａで表示される化合物のうち少なくとも１種を含む、請求項１に記載の有機発光素子。
【化１】
2014026978.tif 000101
・・化学式１Ａ
2014026978.tif 000102
・・化学式１Ｂ
2014026978.tif 000103
・・化学式２Ａ
2014026978.tif 000104
・・化学式２Ｂ
2014026978.tif 000105
・・化学式２Ｃ
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・・化学式３Ａ
2014026978.tif 000107
・・化学式３Ｂ
2014026978.tif 000108
・・化学式３Ｃ
2014026978.tif 000109
・・化学式３Ｄ
2014026978.tif 000110
・・化学式４Ａ
2014026978.tif 000111
・・化学式４Ｂ
2014026978.tif 000112
・・化学式５Ａ
2014026978.tif 000113
・・化学式５Ｂ
2014026978.tif 000114
・・化学式５Ｃ
2014026978.tif 000115
・・化学式５Ｄ
2014026978.tif 000116
・・化学式５Ｅ
2014026978.tif 000117
・・化学式５Ｆ
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・・化学式５Ｇ
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・・化学式５Ｈ
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・・化学式５Ｉ
2014026978.tif 000121
・・化学式５Ｊ
2014026978.tif 000122
・・化学式５Ｋ
2014026978.tif 000123
・・化学式５Ｌ
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・・化学式５Ｍ
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・・化学式６Ａ
2014026978.tif 000126
・・化学式７Ａ
2014026978.tif 000127
・・化学式８Ａ
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・・化学式９Ａ
2014026978.tif 000129
・・化学式９Ｂ
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・・化学式１０Ａ
2014026978.tif 000131
・・化学式１１Ａ
2014026978.tif 000132
・・化学式１２Ａ
前記化学式１Ａ〜１２Ａで、
Ｒ１０１、Ｒ１０２、Ｒ１０３及びＲ１０９は、互いに独立して、水素、フッ素、シアノ基、置換または非置換のメチル基、置換または非置換のエチル基、置換または非置換のプロピル基、置換または非置換のブチル基、置換または非置換のエテニル基、置換または非置換のメトキシ基、置換または非置換のエトキシ基、及び置換または非置換のプロポキシ基のうち１種である。
【請求項４】
前記第１ドーピング補助層は、前記第１共振補助層に接し、前記第２ドーピング補助層は、前記第２共振補助層に接する、請求項１〜３のいずれか一項に記載の有機発光素子。
【請求項５】
前記第１共振補助層、及び前記第２共振補助層は、前記第１副画素、及び前記第２副画素の共振距離に基づいて、互いに異なる厚みを有することを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の有機発光素子。
【請求項６】
前記有機発光素子は、前記第３有機発光層及び前記第１ドーピング補助層の間に形成された第１電荷生成層と、前記第３有機発光層及び前記第２ドーピング補助層の間に形成された第２電荷生成層と、をさらに含む請求項１〜５のいずれか一項に記載の有機発光素子。
【請求項７】
基板と、
前記基板上に形成された第１電極層と、
前記第１電極層上に、前記第１電極層と対向するように形成された第２電極層と、
前記第１電極層と前記第２電極層との間に形成された有機発光層であって、第１副画素、第２副画素及び第３副画素に共通して形成された第３有機発光層、前記第３有機発光層上の前記第１副画素に形成された第１有機発光層、及び前記第３有機発光層上の前記第２副画素に形成された第２有機発光層を含む有機発光層と、
前記第３有機発光層と前記第１有機発光層との間に形成された第１上部共振補助層と、
前記第３有機発光層と前記第２有機発光層との間に形成された第２上部共振補助層と、
前記第３有機発光層と前記第１上部共振補助層との間に形成された第１ドーピング補助層と、
前記第３有機発光層と前記第２上部共振補助層との間に形成された第２ドーピング補助層と、
前記第３有機発光層と前記第１ドーピング補助層との間に形成された第１下部共振補助層と、
前記第３有機発光層と前記第２ドーピング補助層との間に形成された第２下部共振補助層と、を含み、
前記第１ドーピング補助層及び前記第２ドーピング補助層は、互いに独立して、正孔輸送性材料及びｐ型ドーパントを含む有機発光素子。
【請求項８】
前記ｐ型ドーパントは、２，３，５，６−テトラフルオロ−７，７’，８，８’−テトラシアノキノジメタン（Ｆ４−ＴＣＮＱ）、７，７’，８，８’−テトラシアノキノジメタン（ＴＣＮＱ）、ヘキサアザトリフェニレンヘキサカルボニトリル（ＨＡＴ−ＣＮ）、ペリレン−３，４，９，１０−テトラカルボン酸−３，４，９，１０−二無水物（ＰＴＣＤＡ）、１，３，２−ジオキサボリン誘導体、ＭｏＯ３、ＷＯ３、ＲｅＯ３、Ｖ２Ｏ５、ＳｎＯ２、ＭｎＯ２、ＣｏＯ２、ＴｉＯ２、ＺｎＯ、ＮｉＯ、Ｍｏ（ｔｆｄ）３、ＦｅＣｌ３、ＦｅＦ３、ＳｂＣｌ５、フラーレン（Ｃ６０）、下記化合物２０１Ａ及び２０１Ｂのうち少なくとも１種を含むことを特徴とする請求項７に記載の有機発光素子。
【化２】
2014026978.tif 000133
・・化合物２０１Ａ
2014026978.tif 000134
・・化合物２０１Ｂ
【請求項９】
前記第１ドーピング補助層は、前記第１上部共振補助層及び前記第１下部共振補助層に同時に接し、前記第２ドーピング補助層は、前記第２上部共振補助層及び前記第２下部共振補助層に同時に接する、請求項７または８に記載の有機発光素子。
【請求項１０】
前記第１上部共振補助層、前記第１下部共振補助層、前記第２上部共振補助層及び前記第２下部共振補助層は、前記第１副画素及び前記第２副画素の共振距離に基づいて、互いに異なる厚みを有する、請求項７〜９のいずれか一項に記載の有機発光素子。
【請求項１１】
前記有機発光素子は、前記第３有機発光層及び前記第１下部共振補助層の間に形成された第１電荷生成層と、前記第３有機発光層及び前記第２下部共振補助層の間に形成された第２電荷生成層と、をさらに含む、請求項７〜１０のいずれか一項に記載の有機発光素子。
【請求項１２】
前記ｐ型ドーパントの含量は、前記第１ドーピング補助層または前記第２ドーピング補助層の総質量を基準に、０を超えて５質量％以下であることを特徴とする請求項１〜１１のいずれか一項に記載の有機発光素子。
【請求項１３】
前記第３有機発光層は、青色有機発光層である、請求項１〜１２のいずれか一項に記載の有機発光素子。
【請求項１４】
前記第１電荷生成層及び前記第２電荷生成層は、互いに独立して、２，３，５，６−テトラフルオロ−７，７’，８，８’−テトラシアノキノジメタン（Ｆ４−ＴＣＮＱ）、７，７’，８，８’−テトラシアノキノジメタン（ＴＣＮＱ）、ヘキサアザトリフェニレンヘキサカルボニトリル（ＨＡＴ−ＣＮ）、ペリレン−３，４，９，１０−テトラカルボン酸−３，４，９，１０−二無水物（ＰＴＣＤＡ）、１，３，２−ジオキサボリン誘導体、ＭｏＯ３、ＷＯ３、ＲｅＯ３、Ｖ２Ｏ５、ＳｎＯ２、ＭｎＯ２、ＣｏＯ２、ＴｉＯ２、ＺｎＯ、ＮｉＯ、Ｍｏ（ｔｆｄ）３、ＦｅＣｌ３、ＦｅＦ３、ＳｂＣｌ５及びフラーレン（Ｃ６０）からなる群から選択された少なくとも１種を含む、請求項６または１１に記載の有機発光素子。
【請求項１５】
前記有機発光素子は、前記第１電極層と前記有機発光層との間に形成された正孔注入層及び正孔輸送層のうち、少なくとも１層をさらに含む、請求項１〜１４のいずれか一項に記載の有機発光素子。
【請求項１６】
前記有機発光素子は、前記第２電極層と前記有機発光層との間に形成された電子注入層及び電子輸送層のうち、少なくとも１層をさらに含む、請求項１〜１５のいずれか一項に記載の有機発光素子。
【請求項１７】
前記電子注入層及び前記電子輸送層のうち少なくとも１層は、リチウムキノレート（ＬｉＱ）及び下記化合物１０１のうち少なくとも１種を含む、請求項１６に記載の有機発光素子。
【化３】
2014026978.tif 000135
・・化合物１０１
【請求項１８】
前記有機発光素子は、前記有機発光層と前記電子輸送層との間に形成された正孔阻止層をさらに含む、請求項１６または１７に記載の有機発光素子。
【請求項１９】
前記有機発光素子は、前面発光型である、請求項１〜１８のいずれか一項に記載の有機発光素子。
【請求項２０】
ソース、ドレイン、ゲート及び活性層を含んだトランジスタ、及び請求項１〜１９のいずれか１項に記載の有機発光素子を備え、
前記有機発光素子の第１電極が、前記ソース及びドレインのうち一つと電気的に接続された有機発光表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機発光素子及び有機発光表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
有機発光素子（ｏｒｇａｎｉｃ  ｌｉｇｈｔ  ｅｍｉｔｔｉｎｇ  ｄｅｖｉｃｅ）は、自発光型素子であって、視野角が広く、コントラストにすぐれる。また、有機発光素子は、応答時間が短く、輝度、駆動電圧及び応答速度特性にすぐれ、多色化が可能であるという長所を有しており、広く注目されている。
【０００３】
一般的な有機発光素子は、基板上部にアノードが形成されており、さらに、該アノード上部に、正孔輸送層、有機発光層、電子輸送層及びカソードが、順次形成された構造を有する。ここで、正孔輸送層、有機発光層及び電子輸送層は、主に有機化合物で形成される。アノード及びカソードの間に電圧が印加された場合、アノードから注入された正孔が正孔輸送層を経由して発光層に移動し、カソードから注入された電子が、電子輸送層を経由して発光層に移動する。このような正孔及び電子などのキャリアは、有機発光層領域で互いに再結合し、励起子（ｅｘｃｉｔｏｎ）を生成し、この励起子が励起状態から基底状態に遷移する時に、光が放出される。
【０００４】
従来において、フルカラーの有機発光素子を製造する場合、真空蒸着法、スピンコーティング法またはレーザ熱転写法（ｌａｓｅｒ−ｉｎｄｕｃｅｄ  ｔｈｅｒｍａｌ  ｉｍａｇｉｎｇ）などを使用して、赤色、緑色及び青色の有機発光層をそれぞれ形成する。真空蒸着法を利用する場合、シャドーマスクを使用して、各副画素別に、赤色、緑色及び青色の有機発光層を形成する。一方、レーザ熱転写法を使用する場合、シャドーマスクを使用する必要はなく、レーザによって各副画素別にパターニングを行う。さらに、レーザ熱転写法は、別途の化学処理工程を伴わずに、赤色、緑色及び青色の有機発光層をそれぞれ互いに異なる厚みで直接パターニングすることができるという有利な点を有する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】米国特許第７２４７３９４号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、従来のレーザ熱転写法では、各副画素別に、赤色、緑色及び青色の有機発光層を形成する場合、いかなる方法を使用したとしても、最低３回の蒸着工程または転写工程が必要であった。また、レーザ熱転写法によるパターニングでは、微細なパターニングを行う必要があるため、各パターニングにおいて、ミスアラインが発生する可能性があるという問題点があった。
【０００７】
そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、パターニングの回数を減少させ、ミスアラインの可能性を減少させた有機発光素子及び有機発光表示装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、基板と、前記基板上に形成された第１電極層と、前記第１電極層上に、前記第１電極層と対向するように形成された第２電極層と、前記第１電極層と前記第２電極層との間に形成された有機発光層であって、第１副画素、第２副画素及び第３副画素に共通に形成された第３有機発光層、前記第３有機発光層上の前記第１副画素に形成された第１有機発光層、及び前記第３有機発光層上の前記第２副画素に形成された第２有機発光層を含む有機発光層と、前記第３有機発光層と前記第１有機発光層の間に形成された第１共振補助層と、前記第３有機発光層と前記第２有機発光層との間に形成された第２共振補助層と、前記第３有機発光層と前記第１共振補助層との間に形成された第１ドーピング補助層と、及び前記第３有機発光層と前記第２共振補助層との間に形成された第２ドーピング補助層と、を含み、前記第１ドーピング補助層及び前記第２ドーピング補助層は、互いに独立して正孔輸送性材料及びｐ型ドーパントを含む有機発光素子が提供される。
【０００９】
前記ｐ型ドーパントは、２，３，５，６−テトラフルオロ−７，７’，８，８’−テトラシアノキノジメタン（Ｆ４−ＴＣＮＱ）、７，７’，８，８’−テトラシアノキノジメタン（ＴＣＮＱ）、ヘキサアザトリフェニレンヘキサカルボニトリル（ＨＡＴ−ＣＮ）、ペリレン−３，４，９，１０−テトラカルボン酸−３，４，９，１０−二無水物（ＰＴＣＤＡ）、１，３，２−ジオキサボリン誘導体、ＭｏＯ３、ＷＯ３、ＲｅＯ３、Ｖ２Ｏ５、ＳｎＯ２、ＭｎＯ２、ＣｏＯ２、ＴｉＯ２、ＺｎＯ、ＮｉＯ、Ｍｏ（ｔｆｄ）３、ＦｅＣｌ３、ＦｅＦ３、ＳｂＣｌ５及びフラーレン（Ｃ６０）のうち少なくとも１種を含んでもよい。
【００１０】
前記ｐ型ドーパントは、下記化学式１Ａ〜１２Ａで表示される化合物のうち少なくとも１種を含んでもよい。
【化１】
2014026978.tif 000003
・・化学式１Ａ
2014026978.tif 000004
・・化学式１Ｂ
2014026978.tif 000005
・・化学式２Ａ
2014026978.tif 000006
・・化学式２Ｂ
2014026978.tif 000007
・・化学式２Ｃ
2014026978.tif 000008
・・化学式３Ａ
2014026978.tif 000009
・・化学式３Ｂ
2014026978.tif 000010
・・化学式３Ｃ
2014026978.tif 000011
・・化学式３Ｄ
2014026978.tif 000012
・・化学式４Ａ
2014026978.tif 000013
・・化学式４Ｂ
2014026978.tif 000014
・・化学式５Ａ
2014026978.tif 000015
・・化学式５Ｂ
2014026978.tif 000016
・・化学式５Ｃ
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・・化学式５Ｄ
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・・化学式５Ｅ
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・・化学式５Ｆ
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・・化学式５Ｇ
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・・化学式５Ｈ
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・・化学式５Ｉ
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・・化学式５Ｊ
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・・化学式５Ｋ
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・・化学式５Ｌ
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・・化学式５Ｍ
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・・化学式６Ａ
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・・化学式７Ａ
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・・化学式８Ａ
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・・化学式９Ａ
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・・化学式９Ｂ
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・・化学式１０Ａ
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・・化学式１１Ａ
2014026978.tif 000034
・・化学式１２Ａ
前記化学式で、Ｒ１０１、Ｒ１０２、Ｒ１０３及びＲ１０９は、互いに独立して、水素、フッ素、シアノ基、置換または非置換のメチル基、置換または非置換のエチル基、置換または非置換のプロピル基、置換または非置換のブチル基、置換または非置換のエテニル基、置換または非置換のメトキシ基、置換または非置換のエトキシ基、及び置換または非置換のプロポキシ基のうち１種である。
【００１１】
前記第１ドーピング補助層は、前記第１共振補助層に接し、前記第２ドーピング補助層は、前記第２共振補助層に接してもよい。
【００１２】
前記第１共振補助層、及び前記第２共振補助層は、前記第１副画素、及び前記第２副画素の共振距離に基づいて、互いに異なる厚みを有してもよい。
【００１３】
前記有機発光素子は、前記第３有機発光層及び前記第１ドーピング補助層の間に形成された第１電荷生成層と、前記第３有機発光層及び前記第２ドーピング補助層の間に形成された第２電荷生成層と、をさらに含んでもよい。
【００１４】
また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、基板と、前記基板上に形成された第１電極層と、前記第１電極上に、前記第１電極と対向するように形成された第２電極層と、前記第１電極層と前記第２電極層との間に形成された有機発光層であって、第１副画素、第２副画素及び第３副画素に共通に形成された第３有機発光層、前記第３有機発光層上の前記第１副画素に形成された第１有機発光層、及び前記第３有機発光層上の前記第２副画素に形成された第２有機発光層を含む有機発光層と、前記第３有機発光層と前記第１有機発光層との間に形成された第１上部共振補助層と、前記第３有機発光層と前記第２有機発光層との間に形成された第２上部共振補助層と、前記第３有機発光層と前記第１上部共振補助層との間に形成された第１ドーピング補助層と、前記第３有機発光層と前記第２上部共振補助層との間に形成された第２ドーピング補助層と、前記第３有機発光層と前記第１ドーピング補助層との間に形成された第１下部共振補助層と、及び前記第３有機発光層と前記第２ドーピング補助層との間に形成された第２下部共振補助層と、を含み、前記第１ドーピング補助層及び前記第２ドーピング補助層は、互いに独立して、正孔輸送性材料及びｐ型ドーパントを含む有機発光素子が提供される。
【００１５】
前記ｐ型ドーパントは、２，３，５，６−テトラフルオロ−７，７’，８，８’−テトラシアノキノジメタン（Ｆ４−ＴＣＮＱ）、７，７’，８，８’−テトラシアノキノジメタン（ＴＣＮＱ）、ヘキサアザトリフェニレンヘキサカルボニトリル（ＨＡＴ−ＣＮ）、ペリレン−３，４，９，１０−テトラカルボン酸−３，４，９，１０−二無水物（ＰＴＣＤＡ）、１，３，２−ジオキサボリン誘導体、ＭｏＯ３、ＷＯ３、ＲｅＯ３、Ｖ２Ｏ５、ＳｎＯ２、ＭｎＯ２、ＣｏＯ２、ＴｉＯ２、ＺｎＯ、ＮｉＯ、Ｍｏ（ｔｆｄ）３、ＦｅＣｌ３、ＦｅＦ３、ＳｂＣｌ５、フラーレン（Ｃ６０）、下記化合物２０１Ａ及び２０１Ｂのうち少なくとも１種を含んでもよい。
【化２】
2014026978.tif 000035
・・化合物２０１Ａ
2014026978.tif 000036
・・化合物２０１Ｂ
【００１６】
前記第１ドーピング補助層は、前記第１上部共振補助層及び前記第１下部共振補助層に同時に接し、前記第２ドーピング補助層は、前記第２上部共振補助層及び前記第２下部共振補助層に同時に接してもよい。
【００１７】
前記第１上部共振補助層、前記第１下部共振補助層、前記第２上部共振補助層及び前記第２下部共振補助層は、前記第１副画素及び前記第２副画素の共振距離に基づいて、互いに異なる厚みを有してもよい。
【００１８】
前記有機発光素子は、前記第３有機発光層及び前記第１下部共振補助層の間に形成された第１電荷生成層と、前記第３有機発光層及び前記第２下部共振補助層の間に形成された第２電荷生成層と、をさらに含んでもよい。
【００１９】
前記ｐ型ドーパントの含量は、前記第１ドーピング補助層または前記第２ドーピング補助層の総質量を基準に、０を超えて５質量％以下であってもよい。
【００２０】
前記第３有機発光層は、青色有機発光層であってもよい。
【００２１】
前記第１電荷生成層及び前記第２電荷生成層は、互いに独立して、２，３，５，６−テトラフルオロ−７，７’，８，８’−テトラシアノキノジメタン（Ｆ４−ＴＣＮＱ）、７，７’，８，８’−テトラシアノキノジメタン（ＴＣＮＱ）、ヘキサアザトリフェニレンヘキサカルボニトリル（ＨＡＴ−ＣＮ）、ペリレン−３，４，９，１０−テトラカルボン酸−３，４，９，１０−二無水物（ＰＴＣＤＡ）、１，３，２−ジオキサボリン誘導体、ＭｏＯ３、ＷＯ３、ＲｅＯ３、Ｖ２Ｏ５、ＳｎＯ２、ＭｎＯ２、ＣｏＯ２、ＴｉＯ２、ＺｎＯ、ＮｉＯ、Ｍｏ（ｔｆｄ）３、ＦｅＣｌ３、ＦｅＦ３、ＳｂＣｌ５及びフラーレン（Ｃ６０）からなる群から選択された少なくとも１種を含んでもよい。
【００２２】
前記有機発光素子は、前記第１電極層と前記有機発光層との間に形成された正孔注入層及び正孔輸送層のうち、少なくとも１層をさらに含んでもよい。
【００２３】
前記有機発光素子は、前記第２電極層と前記有機発光層との間に形成された電子注入層及び電子輸送層のうち、少なくとも１層をさらに含んでもよい。
【００２４】
前記電子注入層及び前記電子輸送層のうち少なくとも１層は、リチウムキノレート（ＬｉＱ）及び下記化合物１０１のうち少なくとも１種を含んでもよい。
【化３】
2014026978.tif 000037
・・化合物１０１
【００２５】
前記有機発光素子は、前記有機発光層と前記電子輸送層との間に形成された正孔阻止層をさらに含んでもよい。
【００２６】
前記有機発光素子は、前面発光型であってもよい。
【００２７】
また、上記課題を解決するために、本発明のさらに別の観点によれば、ソース、ドレイン、ゲート及び活性層を含んだトランジスタ、及び前記有機発光素子を備え、前記有機発光素子の第１電極が、前記ソース及びドレインのうち一つと電気的に接続された有機発光表示装置が提供される。
【発明の効果】
【００２８】
以上説明したように、本発明によれば、パターニング回数を減少させ、ミスアラインの可能性を減少させた有機発光素子及び有機発光表示装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】一実施形態による有機発光素子の構造を概略的に示した断面図である。
【図２】他の一実施形態による有機発光素子の構造を概略的に示した断面図である。
【図３】さらに他の一実施形態による有機発光素子の構造を概略的に示した断面図である。
【図４】さらに他の一実施形態による有機発光素子の構造を概略的に示した断面図である。
【図５】実施例１〜４、及び比較例１による有機発光素子の電流密度と駆動電圧との関係を示したグラフである。
【図６】実施例１〜４、及び比較例１による有機発光素子の寿命を示したグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
以下、添付された図面を参照しつつ、本発明の構成及び作用について説明する。
【００３１】
本発明について明確に説明するために、説明と関係ない部分は省略した。また、明細書全体を通じて、同一または類似の構成要素については、同一の参照符号を付した。さらに、図面に示した各構成の大きさは、説明の便宜のために、任意的に示したものであり、本発明は必ずしも図示された構成に限定されるものではない。
【００３２】
図１は、一実施形態による有機発光素子１００の構造を概略的に示した断面図である。
【００３３】
前記有機発光素子１００は、基板１０１と、前記基板１０１上に形成された第１電極１１０と、前記第１電極１１０上に前記第１電極１１０と対向するように形成された第２電極１５０と、前記第１電極１１０と前記第２電極１５０の間に形成された第１有機発光層１３０Ｒ、第２有機発光層１３０Ｇ及び第３有機発光層１３０Ｂを含む有機発光層１３０と、前記第３有機発光層１３０Ｂと前記第１有機発光層１３０Ｒとの間に形成された第１共振補助層１２６Ｒと、前記第３有機発光層１３０Ｂと前記第２有機発光層１３０Ｇとの間に形成された第２共振補助層１２６Ｇと、前記第３有機発光層１３０Ｂと前記第１共振補助層１２６Ｒとの間に形成された第１ドーピング補助層１２５Ｒと、及び前記第３有機発光層１３０Ｂと前記第２共振補助層１２６Ｇとの間に形成された第２ドーピング補助層１２５Ｇと、を含む。
【００３４】
前記構成以外に、前記有機発光素子１００は、正孔の注入及び輸送をさらに容易にするために、例えば、第１電極１１０と有機発光層１３０との間に正孔注入層１２１及び正孔輸送層１２２をさらに含んでもよい。また、前記有機発光素子１００は、電子の注入及び輸送をさらに容易にするために、例えば、第２電極１５０と有機発光層１３０との間に、電子注入層１４２及び電子輸送層１４１をさらに含んでもよい。
【００３５】
前記有機発光素子１００は、有機発光層１３０が、第１有機発光層１３０Ｒ、第２有機発光層１３０Ｇ及び第３有機発光層１３０Ｂによって構成されたフルカラー有機発光素子である。
【００３６】
前記有機発光素子１００は、赤色、緑色及び青色の各有機発光層が、それぞれ副画素ごとに微細パターニングがされておらず、いずれか１層の有機発光層が、全副画素にわたって共通して形成されている。具体的には、第３有機発光層１３０Ｂは、第３副画素ＳＰ３内にのみ形成されるのではなく、第１副画素ＳＰ１、第２副画素ＳＰ２及び第３副画素ＳＰ３にかけて共通して形成されている。かかる構成によれば、第３有機発光層１３０Ｂを第３副画素ＳＰ３内にのみ形成されるように微細パターニングする必要がなくなる。したがって、前記有機発光素子１００は、パターニング工程を減少させることができるため、ミスアライン発生の可能性を減少させることができる。また、第３有機発光層１３０Ｂに使用される発光物質を、基板１０１の全面に塗布することにより、発光物質の劣化を抑制することができ、より安定性にすぐれた有機電界発光素子を得ることができる。一方、第１有機発光層１３０Ｒは、第１副画素ＳＰ１内の第３有機発光層１３０Ｂ上にパターニングされて形成されており、第２有機発光層１３０Ｇは、第２副画素ＳＰ２内の第３有機発光層１３０Ｂ上にパターニングされて形成されている。
【００３７】
ここで、第３有機発光層１３０Ｂは、青色有機発光層であってもよい。青色有機発光層は、赤色及び緑色の有機発光層に比べて寿命が短い。したがって、青色有機発光層を共通層として使用することにより、電荷漏れを最小化することができ、素子の寿命を向上させることができる。一方、青色有機発光層では、正孔の移動が電子の移動よりも速いため、励起子形成の不均衡が発生することがあるが、青色有機発光層を有機発光層１３０の下部領域に共通層として位置させることにより、不均衡を低減させることができる。また、第１有機発光層１３０Ｒは、赤色有機発光層であってもよく、第２有機発光層１３０Ｇは、緑色有機発光層であってもよい。
【００３８】
前記有機発光素子１００の第１画素部ＳＰ１及び第２画素部ＳＰ２には、各色相が発する光の光学的距離を調節するために共振補助層１２６Ｒ及び１２６Ｇが形成される。共振補助層１２６Ｒ及び１２６Ｇは、共通層である第３有機発光層１３０Ｂと、各副画素内に形成された有機発光層１３０Ｒ及び１３０Ｇとの間に形成される。また、各共振補助層１２６Ｒ及び１２６Ｇと、第３有機発光層１３０Ｂとの間には、ドーピング補助層１２５Ｒ及び１２５Ｇが形成される。
【００３９】
各画素別に説明すると、第１画素部ＳＰ１内には、共通層である第３有機発光層１３０Ｂと、第１ドーピング補助層１２５Ｒと、第１共振補助層１２６Ｒと、第１有機発光層１３０Ｒとが順に形成されている。また、第２画素部ＳＰ２内には、共通層である第３有機発光層１３０Ｂと、第２ドーピング補助層１２５Ｇと、第２共振補助層１２６Ｇと、第２有機発光層１３０Ｇとが順に形成されている。さらに、第３副画素ＳＰ３内には、共通層である第３有機発光層１３０Ｂが形成されている。
【００４０】
第１共振補助層１２６Ｒ及び第２共振補助層１２６Ｇは、光学的距離を調節する層である。第１共振補助層１２６Ｒ及び第２共振補助層１２６Ｇは、第１副画素ＳＰ１及び第２副画素ＳＰ２の共振距離に基づいて、互いに異なる厚みを有し、微細共振（ｍｉｃｒｏｃａｖｉｔｙ）効果を実現する。
【００４１】
微細共振効果を用いることにより、前記有機発光素子１００は、光の利用効率、すなわち、輝度を向上させることができる。微細共振効果は、有機発光層１３０で発生した可視光線の光路長（ｏｐｔｉｃａｌ  ｐａｔｈ  ｌｅｎｇｔｈ）を形成する第１電極１１０と第２電極１５０との距離を適切に調節することにより発生させることができる。具体的には、各副画素内に共振補助層１２６Ｒ及び１２６Ｇを形成し、光学的距離を調節することにより、微細共振効果を発揮させることができる。なお、微細共振効果を極大化するために必要な第１電極１１０と第２電極１５０との光学的距離は、素子が放出する光の色相が有する波長によって異なり、その光学的距離は、相対的に赤色系の光の方が大きく、青色系の光の方が小さい。
【００４２】
したがって、放出する光の色相が有する波長に基づいて、互いに異なる厚みの共振補助層１２６Ｒ及び１２６Ｇを、第３有機発光層１３０Ｂと、各副画素内に形成された有機発光層１３０Ｒ及び１３０Ｇとの間に配置し、微細共振効果を発揮させることにより輝度を効果的に向上させることができる。具体的には、赤色系の光を放出する第１画素部ＳＰ１では、相対的に最も厚い第１共振補助層１２６Ｒを配置し、青色系の光を放出する第３画素部ＳＰ３では、例えば、共振補助層を省略したり、あるいは相対的に最も薄い共振補助層を形成したりすることができる。
【００４３】
なお、共振補助層１２６Ｒ及び１２６Ｇを形成することにより、微細共振効果を極大化させ、輝度を効果的に向上させることができるが、一方で、各副画素において、有機膜全体の厚みが増大する。そのため、有機発光素子１００の駆動電圧が上昇する可能性がある。かかる駆動電圧の上昇を抑制し、駆動電圧特性を改善させるために、例えば、第１画素部ＳＰ１及び第２副画素ＳＰ２内に、ドーピング補助層１２５Ｒ及び１２５Ｇを形成してもよい。
【００４４】
第１ドーピング補助層１２５Ｒ及び第２ドーピング補助層１２５Ｇは、互いに独立して、正孔輸送性材料及びｐ型ドーパントを含む層である。第１ドーピング補助層１２５Ｒ及び第２ドーピング補助層１２５Ｇは、それぞれ、第１共振補助層１２６Ｒ及び第２共振補助層１２６Ｇを形成したことによる駆動電圧の上昇を抑制する。
【００４５】
前記ｐ型ドーパントとしては、２，３，５，６−テトラフルオロ−７，７’，８，８’−テトラシアノキノジメタン（Ｆ４−ＴＣＮＱ）、７，７’，８，８’−テトラシアノキノジメタン（ＴＣＮＱ）、ヘキサアザトリフェニレンヘキサカルボニトリル（ＨＡＴ−ＣＮ）、ペリレン−３，４，９，１０−テトラカルボン酸−３，４，９，１０−二無水物（ＰＴＣＤＡ）、１，３，２−ジオキサボリン誘導体、ＭｏＯ３、ＷＯ３、ＲｅＯ３、Ｖ２Ｏ５、ＳｎＯ２、ＭｎＯ２、ＣｏＯ２、ＴｉＯ２、ＺｎＯ、ＮｉＯ、Ｍｏ（ｔｆｄ）３、ＦｅＣｌ３、ＦｅＦ３、ＳｂＣｌ５及びフラーレン（Ｃ６０）のうち、少なくとも１種を使用することができる。
【００４６】
また、前記ｐ型ドーパントとしては、シアノ基含有化合物を使用することもできる。かかるシアノ基含有化合物の例としては、下記化学式１Ａ〜１２Ａで表される化合物を挙げることができる。
【００４７】
【化４】
2014026978.tif 000038
・・化学式１Ａ
2014026978.tif 000039
・・化学式１Ｂ
2014026978.tif 000040
・・化学式２Ａ
2014026978.tif 000041
・・化学式２Ｂ
2014026978.tif 000042
・・化学式２Ｃ
2014026978.tif 000043
・・化学式３Ａ
2014026978.tif 000044
・・化学式３Ｂ
2014026978.tif 000045
・・化学式３Ｃ
2014026978.tif 000046
・・化学式３Ｄ
2014026978.tif 000047
・・化学式４Ａ
2014026978.tif 000048
・・化学式４Ｂ
2014026978.tif 000049
・・化学式５Ａ
2014026978.tif 000050
・・化学式５Ｂ
2014026978.tif 000051
・・化学式５Ｃ
2014026978.tif 000052
・・化学式５Ｄ
2014026978.tif 000053
・・化学式５Ｅ
2014026978.tif 000054
・・化学式５Ｆ
2014026978.tif 000055
・・化学式５Ｇ
2014026978.tif 000056
・・化学式５Ｈ
2014026978.tif 000057
・・化学式５Ｉ
2014026978.tif 000058
・・化学式５Ｊ
2014026978.tif 000059
・・化学式５Ｋ
2014026978.tif 000060
・・化学式５Ｌ
2014026978.tif 000061
・・化学式５Ｍ
2014026978.tif 000062
・・化学式６Ａ
2014026978.tif 000063
・・化学式７Ａ
2014026978.tif 000064
・・化学式８Ａ
2014026978.tif 000065
・・化学式９Ａ
2014026978.tif 000066
・・化学式９Ｂ
2014026978.tif 000067
・・化学式１０Ａ
2014026978.tif 000068
・・化学式１１Ａ
2014026978.tif 000069
・・化学式１２Ａ
【００４８】
前記化学式１Ａ〜１２Ａにおいて、Ｒ１０１、Ｒ１０２、Ｒ１０３及びＲ１０９は、互いに独立して、水素、フッ素、シアノ基、置換または非置換のメチル基、置換または非置換のエチル基、置換または非置換のプロピル基、置換または非置換のブチル基、置換または非置換のエテニル基、置換または非置換のメトキシ基、置換または非置換のエトキシ基、及び置換または非置換のプロポキシ基のうち１種である。
【００４９】
前記有機発光素子１００は、かかるドーピング補助層１２５Ｒ及び１２５Ｇを備えることにより、駆動電圧の上昇を抑制することができる。したがって、共振補助層１２６Ｒ及び１２６Ｇにおいて、共振距離に基づき材料及び厚みを自由に設定することができる。
【００５０】
前記ｐ型ドーパントの含量は、第１ドーピング補助層１２５Ｒまたは第２ドーピング補助層１２５Ｇの総質量に対して、０を超えて５質量％以下であってもよい。ｐ型ドーパントは、第１ドーピング補助層１２５Ｒまたは第２ドーピング補助層１２５Ｇを構成する正孔輸送性材料から電子を受容して正孔を生成することにより、正孔輸送性を向上させる。ｐ型ドーパントの含量が前記範囲に含まれる場合、ドーピング補助層１２５Ｒ及び１２５Ｇは、所望の正孔輸送能及び正孔生成能の満たすことができる。
【００５１】
第１ドーピング補助層１２５Ｒは、第１共振補助層１２６Ｒと接し、第２ドーピング補助層１２５Ｇは、第２共振補助層１２６Ｇと接する。ドーピング補助層１２５Ｒ及び１２５Ｇがそれぞれ共振補助層１２６Ｒ及び１２６Ｇと接する場合、チャンバの数をさらに増やさずに、ドーピング補助層１２５Ｒ及び１２５Ｇと、共振補助層１２６Ｒ及び１２６Ｇとを形成することができる。
【００５２】
図２は、他の一実施形態による有機発光素子２００の構造を概略的に示した断面図である。
【００５３】
前記有機発光素子２００は、基板２０１と、前記基板２０１上に形成された第１電極２１０と、前記第１電極２１０上に前記第１電極２１０と対向するように形成された第２電極２５０と、前記第１電極２１０と前記第２電極２５０との間に形成された第１有機発光層２３０Ｒ、第２有機発光層２３０Ｇ及び第３有機発光層２３０Ｂを含む有機発光層２３０と、前記第３有機発光層２３０Ｂと前記第１有機発光層２３０Ｒとの間に形成された第１共振補助層２２６Ｒと、前記第３有機発光層２３０Ｂと前記第２有機発光層２３０Ｇの間に形成された第２共振補助層２２６Ｇと、前記第３有機発光層２３０Ｂと前記第１共振補助層２２６Ｒとの間に形成された第１ドーピング補助層２２５Ｒと、前記第３有機発光層２３０Ｂと前記第２共振補助層２２６Ｇとの間に形成された第２ドーピング補助層２２５Ｇと、前記第３有機発光層２３０Ｂと前記第１ドーピング補助層２２５Ｒとの間に形成された第１電荷生成層２２４Ｒと、前記第３有機発光層２３０Ｂと前記第２ドーピング補助層２２６Ｇとの間に形成された第２電荷生成層２２４Ｇと、を含む。
【００５４】
前記構成以外に、前記有機発光素子２００は、正孔の注入及び輸送をさらに容易にするために、例えば、第１電極２１０と有機発光層２３０との間に、正孔注入層２２１及び正孔輸送層２２２をさらに含んでもよい。また、前記有機発光素子２００は、電子の注入及び輸送をさらに容易にするために、例えば、第２電極２５０と有機発光層２３０との間に、電子注入層２４１及び電子輸送層２４２をさらに含んでもよい。
【００５５】
前記有機発光素子２００の有機発光層２３０、共振補助層２２６Ｒ及び２２６Ｇ、ドーピング補助層２２５Ｒ及び２２５Ｇ、電荷生成層２２４Ｒ及び２２４Ｇについて、各画素別に説明する。第１画素部ＳＰ１内には、共通層である第３有機発光層２３０Ｂ、第１電荷生成層２２４Ｒ、第１ドーピング補助層２２５Ｒ、第１共振補助層２２６Ｒ及び第１有機発光層２３０Ｒが順に形成されている。また、第２画素部ＳＰ２内には、共通層である第３有機発光層２３０Ｂ、第２電荷生成層２２４Ｇ、第２ドーピング補助層２２５Ｇ、第２共振補助層２２６Ｇ及び第２有機発光層２３０Ｇが順に形成されている。さらに、第３副画素ＳＰ３内には、共通層である第３有機発光層２３０Ｂが形成されている。
【００５６】
電荷生成層２２４Ｒ及び２２４Ｇは、電子をトラップすることができ、また、正孔の生成能にすぐれた単一物質によって構成された層である。第１電荷生成層２２４Ｒが、第３有機発光層２３０Ｂとドーピング補助層２２５Ｒとの間に形成されることにより、第１電極２１０を介して注入及び輸送された正孔は、密度を上昇させ、第３有機発光層２３０Ｂを経て、第１有機発光層２３０Ｒ側に容易に移動することができる。同様に、第２電荷生成層２２４Ｇが、第３有機発光層２３０Ｂと第２ドーピング補助層２２５Ｇとの間に形成されることにより、第１電極２１０を介して注入及び輸送された正孔は、密度を上昇させ、第３有機発光層２３０Ｂを経て、第２有機発光層２３０Ｇ側に容易に移動することができる。
【００５７】
第１電荷生成層２２４Ｒ及び第２電荷生成層２２４Ｇは、互いに独立して、２，３，５，６−テトラフルオロ−７，７’，８、８’−テトラシアノキノジメタン（Ｆ４−ＴＣＮＱ）、７，７’，８，８’−テトラシアノキノジメタン（ＴＣＮＱ）、ヘキサアザトリフェニレンヘキサカルボニトリル（ＨＡＴ−ＣＮ）、ペリレン−３，４，９，１０−テトラカルボン酸−３，４，９，１０−二無水物（ＰＴＣＤＡ）、１，３，２−ジオキサボリン誘導体、ＭｏＯ３、ＷＯ３、ＲｅＯ３、Ｖ２Ｏ５、ＳｎＯ２、ＭｎＯ２、ＣｏＯ２、ＴｉＯ２、ＺｎＯ、ＮｉＯ、Ｍｏ（ｔｆｄ）３、ＦｅＣｌ３、ＦｅＦ３、ＳｂＣｌ５及びフラーレン（Ｃ６０）からなる群から選択された少なくとも１種を用いて形成することができる。
【００５８】
第１共振補助層２２６Ｒは、第１画素部ＳＰ１領域で、光学的距離を調節する層である。第１共振補助層２２６Ｒは、第１副画素ＳＰ１の共振距離に基づいた厚みを有し、微細共振効果を実現する。同様に、第２共振補助層２２６Ｇは、第２画素部ＳＰ２領域で、光学的距離を調節する層である。第２共振補助層２２６Ｇは、第２副画素ＳＰ２の共振距離に基づいた厚みを有し、微細共振効果を実現する。
【００５９】
第１ドーピング補助層２２５Ｒ及び第２ドーピング補助層２２５Ｇは、互いに独立して、正孔輸送性材料及びｐ型ドーパントを含んでもよい。第１ドーピング補助層２２５Ｒは、第１共振補助層２２６Ｒを形成したことによる駆動電圧の上昇を抑制し、第２ドーピング補助層２２５Ｇは、第２共振補助層２２６Ｇを形成したことによる駆動電圧の上昇を抑制する。
【００６０】
前記有機発光素子２００は、かかるドーピング補助層２２５Ｒ及び２２５Ｇを備えることにより、駆動電圧の上昇を抑制することができる。したがって、共振補助層２２６Ｒ及び２２６Ｇについて、材料及び厚みを自由に設定することができる。
【００６１】
図３は、他の一実施形態による有機発光素子３００の構造を概略的に示した断面図である。
【００６２】
前記有機発光素子３００は、基板３０１と、前記基板３０１上に形成された第１電極３１０と、前記第１電極３１０上に前記第１電極３１０と対向するように形成された第２電極３５０と、前記第１電極３１０と前記第２電極３５０との間に形成された第１有機発光層３３０Ｒ、第２有機発光層３３０Ｇ及び第３有機発光層３３０Ｂを含む有機発光層３３０と、前記第３有機発光層３３０Ｂと前記第１有機発光層３３０Ｒとの間に形成された第１上部共振補助層３２６Ｒ’と、前記第３有機発光層３３０Ｂと前記第２有機発光層３３０Ｇとの間に形成された第２上部共振補助層３２６Ｇ’と、前記第３有機発光層３３０Ｂと前記第１上部共振補助層３２６Ｒ’との間に形成された第１ドーピング補助層３２５Ｒと、前記第３有機発光層３３０Ｂと前記第２上部共振補助層３２６Ｇ’との間に形成された第２ドーピング補助層３２５Ｇと、前記第３有機発光層３３０Ｂと前記第１ドーピング補助層３２５Ｒとの間に形成された第１下部共振補助層３２６Ｒ”と、前記第３有機発光層３３０Ｂと前記第２ドーピング補助層３２５Ｇとの間に形成された第２下部共振補助層３２６Ｇ”と、を含む。
【００６３】
前記構成以外に、前記有機発光素子３００は、正孔の注入及び輸送をさらに容易にするために、例えば、第１電極３１０と有機発光層３３０との間に、正孔注入層３２１及び正孔輸送層３２２をさらに含んでもよい。また、前記有機発光素子３００は、電子の注入及び輸送をさらに容易にするために、例えば、第２電極３５０と有機発光層３３０との間に、電子注入層３４１及び電子輸送層３４２をさらに含んでもよい。
【００６４】
前記有機発光素子３００は、有機発光層３３０が、第１有機発光層３３０Ｒ、第２有機発光層３３０Ｇ及び第３有機発光層３３０Ｂによって構成されたフルカラー有機発光素子である。
【００６５】
前記有機発光素子３００は、赤色、緑色及び青色の各有機発光層が、それぞれ副画素ごとに微細パターニングをされておらず、いずれか１層の有機発光層が、全副画素にわたって共通して形成されている。すなわち、第３有機発光層３３０Ｂは、第１副画素ＳＰ１、第２副画素ＳＰ２及び第３副画素ＳＰ３にかけて共通して形成されている。かかる構成によれば、第３有機発光層３３０Ｂを第３副画素ＳＰ３内にのみ形成されるように微細パターニングする必要がなくなる。したがって、前記有機発光素子３００は、パターニング工程を減少させることできるため、ミスアライン発生の可能性を減少させることができる。また、第３有機発光層３３０Ｂに使用される発光物質を、基板３０１の全面に塗布することにより、発光物質の劣化を抑制することができ、より安定性にすぐれた有機電界発光素子を得ることができる。一方、第１有機発光層３３０Ｒは、第１副画素ＳＰ１内の第３有機発光層３３０Ｂ上にパターニングされて形成されており、第２有機発光層３３０Ｇは、第２副画素ＳＰ２内の第３有機発光層３３０Ｂ上にパターニングされて形成されている。
【００６６】
ここで、第３有機発光層３３０Ｂは、青色有機発光層であってもよい。青色有機発光層は、赤色及び緑色の有機発光層に比べて寿命が短い。したがって、青色有機発光層を共通層として使用することにより、電荷漏れを最小化することができ、素子の寿命を向上させることができる。一方、青色有機発光層では、正孔の移動が電子の移動よりも速いため、励起子形成の不均衡が発生することがあるが、青色有機発光層を有機発光層３３０の下部領域に共通層として位置させることにより、不均衡を低減させることができる。また、第１有機発光層３３０Ｒは、赤色有機発光層であってもよく、第２有機発光層３３０Ｇは、緑色有機発光層であってもよい。
【００６７】
前記有機発光素子３００の第１画素部ＳＰ１及び第２画素部ＳＰ２には、各色相が発する光の光学的距離を調節するために共振補助層３２６Ｒ’、３２６Ｒ”、３２６Ｇ’、及び３２６Ｇ”が形成される。
【００６８】
上部共振補助層３２６Ｒ’及び３２６Ｇ’は、共通層である第３有機発光層３３０Ｂと、各副画素内に形成された有機発光層３３０Ｒ及び３３０Ｇとの間に形成される。また、下部共振補助層３２６Ｒ”及び３２６Ｇ”は、共通層である第３有機発光層３３０Ｂと、後述するドーピング補助層３２５Ｒ及び３２５Ｇとの間に形成されており、各上部共振補助層３２６Ｒ’及び３２６Ｇ’と、下部共振補助層３２６Ｒ”及び３２６Ｇ”との間には、ドーピング補助層３２５Ｒ及び３２５Ｇが形成される。
【００６９】
各画素別に説明すると、第１画素部ＳＰ１内には、共通層である第３有機発光層３３０Ｂと、第１下部共振補助層３２６Ｒ”と、第１ドーピング補助層３２５Ｒと、第１上部共振補助層３２６Ｒ’と、第１有機発光層３３０Ｒが順に形成されている。また、第２画素部ＳＰ２内には、共通層である第３有機発光層３３０Ｂと、第２下部共振補助層３２６Ｇ”と、第２ドーピング補助層３２５Ｇと、第２上部共振補助層３２６Ｇ’と、第２有機発光層３３０Ｇが順に形成されている。さらに、第３副画素ＳＰ３内には、共通層である第３有機発光層３３０Ｂが形成されている。
【００７０】
第１上部共振補助層３２６Ｒ’及び第１下部共振補助層３２６Ｒ”は、第１画素部ＳＰ１領域で、光学的距離を調節する層である。第１上部共振補助層３２６Ｒ’及び第１下部共振補助層３２６Ｒ”は、第１副画素ＳＰ１の共振距離に基づいて、互いに異なる厚みを有し、微細共振効果を実現する。同様に、第２上部共振補助層３２６Ｇ’及び第２下部共振補助層３２６Ｇ”は、第２画素部ＳＰ２領域で、光学的距離を調節する層である。第２上部共振補助層３２６Ｇ’及び第２下部共振補助層３２６Ｇ”は、第２副画素ＳＰ２の共振距離に基づいて、互いに異なる厚みを有し、微細共振効果を実現する。
【００７１】
微細共振効果は、有機発光層３３０で発生した可視光線の光路長を形成する第１電極３１０と第２電極３５０との距離を適切に調節することにより発生させることができる。具体的には、各副画素内に、共振補助層３２６Ｒ’、３２６Ｒ”、３２６Ｇ’、及び３２６Ｇ”を形成し、光学的距離を調節することにより、微細共振効果を発揮させることができる。なお、微細共振効果を極大化するために必要な第１電極３１０と第２電極３５０との光学的距離は、素子が放出する光の色相が有する波長によって異なり、その光学的距離は、相対的に赤色系の光の方が大きく、青色系の光の方が小さい。
【００７２】
したがって、放出する光の色相が有する波長に基づいて、互いに異なる厚みの共振補助層３２６Ｒ’、３２６Ｒ”、３２６Ｇ’、及び３２６Ｇ”を、第３有機発光層３３０Ｂと、各副画素内に形成された有機発光層３３０Ｒ及び３３０Ｇとの間に配置し、微細共振効果を発揮させることにより輝度を効果的に向上させることができる。具体的には、赤色系の光を放出する第１画素部ＳＰ１では、相対的に最も厚い第１共振補助層３２６Ｒ’及び３２６Ｒ”を配置し、青色系の光を放出する第３画素部ＳＰ３では、例えば、共振補助層を省略したり、あるいは相対的に最も薄い共振補助層を形成したりすることができる。
【００７３】
なお、共振補助層３２６Ｒ’、３２６Ｒ”、３２６Ｇ’、及び３２６Ｇ”を形成することにより、微細共振効果を極大化し、輝度を効果的に向上させることができるが、一方で、各副画素おいて、有機膜全体の厚みが増大する。そのため、有機発光素子３００の駆動電圧が上昇する可能性がある。かかる駆動電圧の上昇を抑制し、駆動電圧特性を改善させるために、例えば、第１画素部ＳＰ１及び第２副画素ＳＰ２内に、ドーピング補助層３２５Ｒ及び３２５Ｇを形成してもよい。
【００７４】
第１ドーピング補助層３２５Ｒ及び第２ドーピング補助層３２５Ｇは、互いに独立して、正孔輸送性材料及びｐ型ドーパントを含む層である。第１ドーピング補助層３２５Ｒ及び第２ドーピング補助層３２５Ｇは、それぞれ共振補助層３２６Ｒ’、３２６Ｒ”、３２６Ｇ’、及び３２６Ｇ”を形成したことによる駆動電圧の上昇を抑制する。
【００７５】
前記ｐ型ドーパントとしては、２，３，５，６−テトラフルオロ−７，７’，８、８’−テトラシアノキノジメタン（Ｆ４−ＴＣＮＱ）、７，７’，８，８’−テトラシアノキノジメタン（ＴＣＮＱ）、ヘキサアザトリフェニレンヘキサカルボニトリル（ＨＡＴ−ＣＮ）、ペリレン−３，４，９，１０−テトラカルボン酸−３，４，９，１０−二無水物（ＰＴＣＤＡ）、１，３，２−ジオキサボリン誘導体、ＭｏＯ３、ＷＯ３、ＲｅＯ３、Ｖ２Ｏ５、ＳｎＯ２、ＭｎＯ２、ＣｏＯ２、ＴｉＯ２、ＺｎＯ、ＮｉＯ、Ｍｏ（ｔｆｄ）３、ＦｅＣｌ３、ＦｅＦ３、ＳｂＣｌ５及びフラーレン（Ｃ６０）のうち、少なくとも１種を使用することができる。
【００７６】
また、前記ｐ型ドーパントとしては、下記のシアノ基含有化合物２０１Ａまたは２０１Ｂを使用することもできる。
【００７７】
【化５】
2014026978.tif 000070
・・化合物２０１Ａ
2014026978.tif 000071
・・化合物２０１Ｂ
【００７８】
前記有機発光素子３００は、第１下部共振補助層３２６Ｒ”と第１上部共振補助層３２６Ｒ’との間に形成される第１ドーピング補助層３２５Ｒを調節することにより、駆動電圧の上昇を抑制することができる。したがって、第１下部共振補助層３２６Ｒ”及び第１上部共振補助層３２６Ｒ’において、共振距離に基づき材料、厚みを自由に設定することができる。
【００７９】
同様に、前記有機発光素子３００は、第２下部共振補助層３２６Ｇ”と第２上部共振補助層３２６Ｇ’との間に形成される第２ドーピング補助層３２５Ｇを調節することにより、駆動電圧の上昇を抑制することができる。したがって、第２下部共振補助層３２６Ｇ”及び第２上部共振補助層３２６Ｇ’において、共振距離に基づき材料、厚みを自由に設定することができる。
【００８０】
前記ｐ型ドーパントの含量は、第１ドーピング補助層３２５Ｒまたは第２ドーピング補助層３２５Ｇの総質量に対して、０を超えて５質量％以下であってもよい。ｐ型ドーパントは、第１ドーピング補助層３２５Ｒまたは第２ドーピング補助層３２５Ｇを構成する正孔輸送性材料から電子を受容して正孔を生成することにより、正孔輸送性を向上させる。ｐ型ドーパントの含量が前記範囲に含まれる場合、ドーピング補助層３２５Ｒ及び３２５Ｇは、所望の正孔輸送能及び正孔生成能を満たすことができる。
【００８１】
第１ドーピング補助層３２５Ｒは、第１上部共振補助層３２６Ｒ’及び第１下部共振補助層３２６Ｒ”と同時に接し、第２ドーピング補助層３２５Ｇは、第２上部共振補助層３２６Ｇ’及び第２下部共振補助層３２６Ｇ”と同時に接する。ドーピング補助層３２５Ｒ及び３２５Ｇが、それぞれ共振補助層３２６Ｒ’、３２６Ｒ”、３２６Ｇ’、及び３２６Ｇ”と接する場合、チャンバの数をさらに増やさずに、ドーピング補助層３２５Ｒ及び３２５Ｇと、共振補助層３２６Ｒ’、３２６Ｒ”、３２６Ｇ’、及び３２６Ｇ”とを形成することができる。
【００８２】
図４は、他の一実施形態による有機発光素子４００の構造を概略的に示した断面図である。
【００８３】
前記有機発光素子４００は、基板４０１と、前記基板４０１上に形成された第１電極４１０と、前記第１電極４１０上に前記第１電極４１０と対向するように形成された第２電極４５０と、前記第１電極４１０と前記第２電極４５０との間に形成された第１有機発光層４３０Ｒ、第２有機発光層４３０Ｇ及び第３有機発光層４３０Ｂを含む有機発光層４３０と、前記第３有機発光層４３０Ｂと前記第１有機発光層４３０Ｒとの間に形成された第１上部共振補助層４２６Ｒ’と、前記第３有機発光層４３０Ｂと前記第２有機発光層４３０Ｇとの間に形成された第２上部共振補助層４２６Ｇ’と、前記第３有機発光層４３０Ｂと前記第１上部共振補助層４２６Ｒ’との間に形成された第１ドーピング補助層４２５Ｒと、前記第３有機発光層４３０Ｂと前記第２上部共振補助層４２６Ｇ’との間に形成された第２ドーピング補助層４２５Ｇと、前記第３有機発光層４３０Ｂと前記第１ドーピング補助層４２５Ｒとの間に形成された第１下部共振補助層４２６Ｒ”と、前記第３有機発光層４３０Ｂと前記第２ドーピング補助層４２５Ｇとの間に形成された第２下部共振補助層４２６Ｇ”と、前記第３有機発光層４３０Ｂと前記第１下部共振補助層４２６Ｒ”との間に形成された第１電荷生成層４２４Ｒと、前記第３有機発光層４３０Ｂと前記第２下部共振補助層４２６Ｇ”との間に形成された第２電荷生成層４２４Ｇと、を含む。
【００８４】
前記構成以外に、前記有機発光素子４００は、正孔の注入及び輸送をさらに容易にするために、例えば、第１電極４１０と有機発光層４３０との間に、正孔注入層４２１及び正孔輸送層４２２をさらに含んでもよい。また、前記有機発光素子４００は、電子の注入及び輸送をさらに容易にするために、例えば、第２電極４５０と有機発光層４３０との間に、電子注入層４４１及び電子輸送層４４２をさらに含んでもよい。
【００８５】
前記有機発光素子４００の有機発光層４３０、共振補助層４２６Ｒ’、４２６Ｒ”、４２６Ｇ’、及び４２６Ｇ”、ドーピング補助層４２５Ｒ及び４２５Ｇ、電荷生成層４２４Ｒ及び４２４Ｇについて、各画素別に説明する。第１画素部ＳＰ１内には、共通層である第３有機発光層４３０Ｂ、第１電荷生成層４２４Ｒ、第１下部共振補助層４２６Ｒ”、第１ドーピング補助層４２５Ｒ、第１上部共振補助層４２６Ｒ’及び第１有機発光層４３０Ｒが順に形成されている。また、第２画素部ＳＰ２内には、共通層である第３有機発光層４３０Ｂ、第２電荷生成層４２４Ｇ、第２下部共振補助層４２６Ｇ”、第２ドーピング補助層４２５Ｇ、第２上部共振補助層４２６Ｇ’及び第２有機発光層４３０Ｇが順に形成されている。さらに、第３副画素ＳＰ３内には、共通層である第３有機発光層４３０Ｂが形成されている。
【００８６】
第１電荷生成層４２４Ｒ及び第２電荷生成層４２４Ｇは、互いに独立して、電子をトラップすることができ、また、正孔の生成能にすぐれた単一物質によって構成された層である。第１電荷生成層４２４Ｒが、第３有機発光層４３０Ｂと第１下部共振補助層４２６Ｒ”との間に形成されることにより、第１電極４１０を介して注入及び輸送された正孔は、密度を上昇させ、第３有機発光層４３０Ｂを経て、第１有機発光層４３０Ｒ側に容易に移動することができる。同様に、第２電荷生成層４２４Ｇが、第３有機発光層４３０Ｂと第２下部共振補助層４２６Ｇ”との間に形成されることにより、第１電極４１０を介して注入及び輸送された正孔は、密度を上昇させ、第３有機発光層４３０Ｂを経て、第２有機発光層４３０Ｇ側に容易に移動することができる。
【００８７】
第１電荷生成層４２４Ｒ及び第２電荷生成層４２４Ｇは、互いに独立して、２，３，５，６−テトラフルオロ−７，７’，８、８’−テトラシアノキノジメタン（Ｆ４−ＴＣＮＱ）、７，７’，８，８’−テトラシアノキノジメタン（ＴＣＮＱ）、ヘキサアザトリフェニレンヘキサカルボニトリル（ＨＡＴ−ＣＮ）、ペリレン−３，４，９，１０−テトラカルボン酸−３，４，９，１０−二無水物（ＰＴＣＤＡ）、１，３，２−ジオキサボリン誘導体、ＭｏＯ３、ＷＯ３、ＲｅＯ３、Ｖ２Ｏ５、ＳｎＯ２、ＭｎＯ２、ＣｏＯ２、ＴｉＯ２、ＺｎＯ、ＮｉＯ、Ｍｏ（ｔｆｄ）３、ＦｅＣｌ３、ＦｅＦ３、ＳｂＣｌ５及びフラーレン（Ｃ６０）からなる群から選択された少なくとも１種を用いて形成することができる。
【００８８】
第１上部共振補助層４２６Ｒ’及び第１下部共振補助層４２６Ｒ”は、第１画素部ＳＰ１領域で、光学的距離を調節する層である。第１上部共振補助層４２６Ｒ’及び第１下部共振補助層４２６Ｒ”は、第１副画素ＳＰ１の共振距離に基づいて、互いに異なる厚みを有し、微細共振効果を実現する。同様に、第２上部共振補助層４２６Ｇ’及び第２下部共振補助層４２６Ｇ”は、第２画素部ＳＰ２領域で、光学的距離を調節する層である。第２上部共振補助層４２６Ｇ’及び第２下部共振補助層４２６Ｇ”は、第２副画素ＳＰ２の共振距離に基づいて互いに異なる厚みを有し、微細共振効果を実現する。
【００８９】
第１ドーピング補助層４２５Ｒ及び第２ドーピング補助層４２５Ｇは、互いに独立して、正孔輸送性材料及びｐ型ドーパントを含んでもよい。第１ドーピング補助層４２５Ｒは、第１上部共振補助層４２６Ｒ’及び第１下部共振補助層４２６Ｒ”を形成したことによる駆動電圧の上昇を抑制し、第２ドーピング補助層４２５Ｇは、第２上部共振補助層４２６Ｇ’及び第２下部共振補助層４２６Ｇ”を形成したことによる駆動電圧の上昇を抑制する。
【００９０】
前記有機発光素子４００は、かかるドーピング補助層４２５Ｒ及び４２５Ｇを備えることにより、駆動電圧の上昇を抑制することができる。したがって、共振補助層４２６Ｒ’、４２６Ｒ”、４２６Ｇ’、及び４２６Ｇ”は、材料及び厚みを自由に設定されることができる。
【００９１】
以下、図１を参照して、一実施形態による有機発光素子１００の構造及び製造方法について詳細に説明する。
【００９２】
基板１０１は、例えば、ＳｉＯ２を主成分にする透明なガラス材質によって構成される。ただし、基板１０１は、必ずしも上記例示に限定されるものではなく、透明なプラスチック材質から形成されてもよい。基板１０１を構成するプラスチック材質としては、例えば、絶縁性有機物であるポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）、ポリアクリレート（ＰＡＲ）、ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリフェニレンスルファイド（ＰＰＳ）、ポリアリレート（ｐｏｌｙａｌｌｙｌａｔｅ）、ポリイミド（ｐｏｌｙｉｍｉｄｅ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、セルローストリアセテート（ＴＡＣ）またはセルロースアセテートプロピオネート（ＣＡＰ）などであってもよい。
【００９３】
また、基板１０１は、無機物で形成されてもよい。かかる場合、基板１０１は、例えば、カーボン、鉄、クロム、マンガン、ニッケル、チタン、モリブデン、ステンレススチール（ＳＵＳ）、インバー（Ｉｎｖａｒ）合金、インコネル（Ｉｎｃｏｎｅｌ）（登録商標）合金、コバール（Ｋｏｖａｒ）合金、またはそれらの組み合わせで形成されてもよいが、それらに限定されるものではない。さらに、基板１０１は、金属ホイルで形成されてもよい。
【００９４】
なお、基板１０１上部に不純元素が浸透することを遮断するために、基板１０１上部に平滑な面を形成し、絶縁層１１２を形成してもよい。絶縁層１１２は、例えば、ＳｉＯ２及び／またはＳｉＮｘなどで形成することができる。
【００９５】
基板１０１上には、第１電極１１０が形成される。第１電極１１０は、第１電極形成用の物質を蒸着法またはスパッタリング法などで積層させることで形成することができる。ここで、第１電極１１０がアノードである場合、第１電極形成用物質は、正孔注入に有利な仕事関数が大きい物質から選択される。また、第１電極１１０は、反射型電極または透過型電極であってもよい。第１電極形成用物質としては、例えば、透明であり、伝導性にすぐれる酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）、酸化インジウム亜鉛（ＩＺＯ）、酸化スズ（ＳｎＯ２）または酸化亜鉛（ＺｎＯ）などを使用することができる。さらに、第１電極１１０は、例えば、マグネシウム（Ｍｇ）、銀（Ａｇ）、アルミニウム（Ａｌ）、アルミニウム／リチウム（Ａｌ／Ｌｉ）、カルシウム（Ｃａ）、銀／酸化インジウムスズ（Ａｇ／ＩＴＯ）、マグネシウム／インジウム（Ｍｇ／Ｉｎ）またはマグネシウム／銀（Ｍｇ／Ａｇ）などを用いて、反射型電極として形成することもできる。第１電極１１０は、単一層または２以上の多層構造を有してもよく、例えば、第１電極１１０は、ＩＴＯ／Ａｇ／ＩＴＯの３層構造を有してもよいが、本発明は、前述の構造に限定されるものではない。
【００９６】
前記有機発光素子１００は、前面発光型であってもよい。かかる場合、第１電極１１０は、反射型電極として形成される。あるいは、第１電極１１０は、透過型電極として形成され、下部に反射板を配置されてもよい。
【００９７】
例えば、第１電極１１０は、アノード電極であり、第２電極１５０は、カソード電極であってもよいが、電極の極性が反対になってもよいことは、言うまでもない。
【００９８】
第１電極１１０上には、正孔注入層１２１が形成される。正孔注入層１２１は、第１電極１１０上部に、真空蒸着法、スピンコーティング法、キャスト法またはＬＢ（Ｌａｎｇｍｕｉｒ−Ｂｌｏｄｇｅｔｔ）法などの多様な方法を用いて形成される。真空蒸着法によって正孔注入層１２１を形成する場合、その蒸着条件は、正孔注入層形成用材料として使用する化合物、目的とする正孔注入層１２１の構造及び熱的特性などによって異なるが、例えば、蒸着温度が約１００〜約５００℃、真空度が約１０−８〜約１０−３ｔｏｒｒ（約１．３×１０−６〜約１．３×１０−１Ｐａ）、蒸着速度が約０．０１〜約１００Å／ｓｅｃ（約０．００１〜約１０ｎｍ／ｓｅｃ）の範囲で選択されてもよい。スピンコーティング法によって正孔注入層１２１を形成する場合、そのコーティング条件は、正孔注入層形成用材料として使用する化合物、目的とする正孔注入層１２１の構造及び熱的特性によって異なるが、例えば、コーティング速度が約２，０００ｒｐｍ〜約５，０００ｒｐｍ、コーティング後の溶媒除去のための熱処理温度が約８０℃〜２００℃の温度範囲で選択されてもよい。
【００９９】
正孔注入層形成用材料としては、例えば、Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−ビス−［４−（フェニル−ｍ−トリル−アミノ）−フェニル］−ビフェニル−４，４’−ジアミン（ＤＮＴＰＤ）、銅フタロシアニンなどのフタロシアニン化合物、４，４’，４”−トリス（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）、Ｎ，Ｎ’−ジ（１−ナフチル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニルベンジジン（ＮＰＢ）、４，４’，４”−トリス｛Ｎ，Ｎジフェニルアミノ｝トリフェニルアミン（ＴＤＡＴＡ）、４，４’，４”−トリス（Ｎ，Ｎ−２−ナフチルフェニルアミノ）トリフェニルアミン（２−ＴＮＡＴＡ）、ポリアニリン／ドデシルベンゼンスルホン酸（Ｐａｎｉ／ＤＢＳＡ）、ポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン）／ポリ（４−スチレンスルホネート）（ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ）、ポリアニリン／カンファースルホン酸（Ｐａｎｉ／ＣＳＡ）またはポリアニリン／ポリ（４−スチレンスルホネート）（ＰＡＮＩ／ＰＳＳ）などを挙げることができるが、本発明は、これらに限定されるものではない。正孔注入層１２１の厚みは、約１００Å〜約１０，０００Å（約１０ｎｍ〜約１，０００ｎｍ）、より具体的には、約１００Å〜約１，０００Å（約１０ｎｍ〜約１００ｎｍ）であってもよい。正孔注入層１２１の厚みが前述の範囲に含まれる場合、実質的に駆動電圧を上昇させることなく、所望の正孔注入特性を得ることができる。
【０１００】
正孔注入層１２１の上部には、正孔輸送層１２２が形成される。真空蒸着法及びスピンコーティング法によって、正孔輸送層１２２が形成される場合、蒸着条件及びコーティング条件は、使用する化合物によって異なるものの、一般的には、正孔注入層１２１の形成とほぼ同一の条件範囲から選択される。
【０１０１】
正孔輸送層形成用材料としては、例えば、Ｎ−フェニルカルバゾール、ポリビニルカルバゾールなどのカルバゾール誘導体、Ｎ，Ｎ’−ビス（３−メチルフェニル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−［１，１−ビフェニル］−４，４’−ジアミン（ＴＰＤ）、４，４’，４”−トリス（Ｎ−カルバゾリル）トリフェニルアミン（ＴＣＴＡ）、またはＮ，Ｎ’−ジ（１−ナフチル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニルベンジジン（ＮＰＢ）などを挙げることができるが、本発明は、これらに限定されるものではない。正孔輸送層１２２の厚みは、約５０Å〜約２，０００Å（約５ｎｍ〜約２００ｎｍ）、より具体的には、約１００Å〜約１，５００Å（約１０ｎｍ〜１５０ｎｍ）であってもよい。正孔輸送層１２２の厚みが前述の範囲に含まれる場合、実質的に駆動電圧を上昇させることなく、所望の正孔輸送特性を得ることができる。
【０１０２】
第１電極１１０の上部には、正孔注入層１２１及び正孔輸送層１２２のうちいずれか１層だけが形成されて他の１層は省略されていてもよく、または、正孔注入層１２１及び正孔輸送層１２２のうち少なくとも１層が複数層で形成されていてもよい。さらに、第１電極１１０の上部には、正孔注入層及び正孔輸送層の代わりに、正孔注入能及び正孔輸送能を同時に有する機能層（図示せず）が備えられていてもよい。正孔注入能及び正孔輸送能を同時に有する機能層は、正孔注入層形成用の材料、及び正孔輸送層形成用の材料のうち少なくとも１種を使用して形成される。正孔注入能及び正孔輸送能を同時に有する機能層の厚みは、５００Å〜１０，０００Å（約５０ｎｍ〜約１，０００ｎｍ）、より具体的には、１００Å〜１，０００Å（約１０ｎｍ〜約１００ｎｍ）であってもよい。正孔注入能及び正孔輸送能を同時に有する機能層の厚みが、前述の範囲に含まれる場合、実質的に駆動電圧を上昇させることなく、所望の正孔注入及び正孔輸送特性を得ることができる。
【０１０３】
正孔輸送層１２２、または正孔注入能及び正孔輸送能を同時に有する機能層（図示せず）の上部には、有機発光層１３０が形成される。真空蒸着法及びスピンコーティング法によって、有機発光層１３０が形成される場合、蒸着条件及びコーティング条件は、使用する化合物によって異なるものの、一般的には、正孔注入層の形成とほぼ同一の条件範囲から選択される。
【０１０４】
有機発光層１３０のホスト材料としては、公知のホスト材料を使用することができる。公知のホスト材料としては、Ａｌｑ３（トリス（８−キノリノラト）アルミニウム）、４，４’‐ビス（２，２‐ジフェニルエテニル）‐１，１’‐ビフェニル（ＤＰＶＢｉ）、トリス（８−キノリノラト）ガリウム（Ｇａｑ３）、４，４’−Ｎ，Ｎ’−ジカバゾール−ビフェニル（ＣＢＰ）、ポリ（ｎ−ビニルカルバゾール）（ＰＶＫ）、９，１０−ジ（ナフタリン−２−イル）アントラセン（ＡＤＮ）、４，４’，４”−トリス（Ｎ−カルバゾリル）トリフェニルアミン（ＴＣＴＡ）、１，３，５−トリス（Ｎ−フェニルベンズイミダゾール−２−イル）ベンゼン（ＴＰＢＩ）、３−ｔｅｒｔ−ブチル−９，１０−ジ（ナフト−２−イル）アントラセン（ＴＢＡＤＮ）、Ｅ３、ジスチリルアリーレン（ＤＳＡ）、または４，４’−ビス（９−カルバゾール）−２，２’−ジメチル−ビフェニル（ｄｍＣＢＰ）などを使用することができるが、本発明は、これらに限定されるものではない。
【０１０５】
有機発光層１３０は、第１有機発光層１３０Ｒ、第２有機発光層１３０Ｇ及び第３有機発光層１３０Ｂによって構成される。第１有機発光層１３０Ｒ、第２有機発光層１３０Ｇ及び第３有機発光層１３０Ｂは、例えば、それぞれ赤色発光層、緑色発光層及び青色発光層に対応する。赤色発光層、緑色発光層及び青色発光層のうち少なくとも１層は、以下で説明するドーパントを含んでもよい（ｐｐｙ＝フェニルピリジン）。
【０１０６】
例えば、青色ドーパントとしては、下記化合物を使用してもよいが、本発明は、これらに限定されるものではない。
【０１０７】
【化６】
2014026978.tif 000072
2014026978.tif 000073
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【０１０８】
例えば、赤色ドーパントとしては、下記の化合物を使用してもよいが、本発明は、これらに限定されるものではない。
【０１０９】
【化７】
2014026978.tif 000079
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2014026978.tif 000081
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【０１１０】
例えば、緑色ドーパントとしては、下記の化合物を使用してもよいが、本発明は、これらに限定されるものではない。
【０１１１】
【化８】
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【０１１２】
一方、有機発光層１３０に含まれるドーパントは、下記のようなＰｔ錯体であってもよいが、本発明は、これらに限定されるものではない。
【０１１３】
【化９】
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2014026978.tif 000090
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2014026978.tif 000092
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2014026978.tif 000094
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【０１１４】
また、有機発光層１３０に含まれるドーパントは、下記のようなＯｓ錯体であってもよいが、本発明は、これらに限定されるものではない。
【０１１５】
【化１０】
2014026978.tif 000096
【０１１６】
有機発光層１３０がホスト材料及びドーパント材料を含む場合、ドーパント材料の含量は、ホスト材料約１００質量部を基準にして、約０．０１〜約２５質量部の範囲で選択される。しかし、本発明は、これらに限定されるものではない。
【０１１７】
本発明の一実施形態に係る有機発光素子１００は、第１副画素ＳＰ１、第２副画素ＳＰ２及び第３副画素ＳＰ３にかけて、第３有機発光層１３０Ｂを共通層として形成する。具体的には、青色発光層を共通層として形成する場合、まず、青色発光層を全副画素にわたって形成し、その後、赤色及び緑色発光層を、各副画素内に形成する。第３有機発光層１３０Ｂの厚みは、例えば、約５０Å〜約５００Å（約５ｎｍ〜約５０ｎｍ）である。第３有機発光層１３０Ｂの厚みが前記範囲に含まれる場合、実質的に駆動電圧を上昇させることなく、所望の色再現を行うことが可能である。
【０１１８】
次に、第１副画素ＳＰ１領域内において第３有機発光層１３０Ｂ上に、第１ドーピング補助層１２５Ｒを形成する。第１ドーピング補助層１２５Ｒは、正孔輸送層形成用の材料に、ｐ型ドーパントをドーピングすることにより形成することができる。かかる場合、ｐ型ドーパントの含量は、第１ドーピング補助層１２５Ｒの総質量に対して、０を超えて５質量％以下であってもよい。ｐ型ドーパントの含量が前記範囲に含まれる場合、共振補助層を形成したことによる駆動電圧の上昇を抑制することができる。また、第１ドーピング補助層１２５Ｒの厚みは、約５０Å〜約２００Å（約５ｎｍ〜約２０ｎｍ）であってもよい。第１ドーピング補助層１２５Ｒの厚みが前記範囲に含まれる場合、実質的に駆動電圧を上昇させることなく、所望の色再現を行うことが可能である。
【０１１９】
続いて、第１副画素ＳＰ１領域内で、第１ドーピング補助層１２５Ｒ上に、第１共振補助層１２６Ｒを形成する。第１共振補助層１２６Ｒは、正孔輸送層形成用の材料を使用することにより形成することができる。第１共振補助層１２６Ｒの厚みは、第１副画素ＳＰ１の共振距離に基づいて、例えば、１００Å〜８００Å（約１０ｎｍ〜約８０ｎｍ）の範囲内で適切に選択することができる。
【０１２０】
最後に、第１副画素ＳＰ１領域において第１共振補助層１２６Ｒ上に、第１有機発光層１３０Ｒを形成する。第１有機発光層１３０Ｒの厚みは、約２００Å〜約８００Å（約２０ｎｍ〜約８０ｎｍ）であってもよい。第１有機発光層１３０Ｒの厚みが前記範囲に含まれる場合、実質的に駆動電圧を上昇させることなく、所望の色再現を行うことが可能である。
【０１２１】
以上の説明と同様の方法で、第２副画素ＳＰ１領域内において第３有機発光層１３０Ｂ上に、第２ドーピング補助層１２５Ｇが形成され、第２ドーピング補助層１２５Ｇ上に、第２共振補助層１２６Ｇが形成され、さらに第２共振補助層１２６Ｇ上に、第２有機発光層１３０Ｇが順に形成される。
【０１２２】
有機発光層１３０の上部には、電子輸送層１４１が形成される。真空蒸着法及びスピンコーティング法によって電子輸送層１４１を形成する場合、蒸着条件またはコーティング条件は、使用する化合物によって異なるものの、一般的には、正孔注入層１２１の形成とほぼ同一の条件範囲から選択される。電子輸送層形成用の材料は、電子注入電極である第２電極側から注入された電子を安定して輸送する機能を行うものである。具体的には、電子輸送層１４１は、Ａｌｑ３（トリス（８−キノリノラト）アルミニウム）、アルミニウム（ＩＩＩ）ビス（２−メチル−８−ヒドロキシキノリン）−４−フェニルフェノレート（ＢＡｌｑ）、ベリリウムビス（ベンゾキノリン−１０−オラート）（Ｂｅｂｑ２）のようなキノリン誘導体、１，２，４−トリアゾール誘導体（ＴＡＺ）、または９，１０−ジ（ナフタリン−２−イル）アントラセン（ＡＤＮ）などの材料で形成することができるが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【０１２３】
【化１１】
2014026978.tif 000097
2014026978.tif 000098
【０１２４】
電子輸送層１４１の厚みは、例えば、約５０Å〜約１，０００Å（約５ｎｍ〜約１００ｎｍ）、より具体的には、約１００Å〜約５００Å（約１０ｎｍ〜約５０ｎｍ）である。電子輸送層１４１の厚みが前述の範囲に含まれる場合、実質的に駆動電圧を上昇させることなく、所望の電子輸送特性を得ることができる。
【０１２５】
電子輸送層１４１は、前記電子輸送層形成用の材料以外に、金属含有化合物をさらに含んでもよい。
【０１２６】
このような金属含有化合物は、たとえば、８−ヒドロキシキノリノラトリチウム（Ｌｉｑ）、下記化合物１０１、またはそれらの混合物であってもよい。
【０１２７】
【化１２】
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・・化合物１０１
【０１２８】
電子輸送層１４１は、前記電子輸送層形成用の材料以外に、例えば、１，４，５，８，９，１２−ヘキサアザトリフェニレンヘキサカルボニトリル、テトラシアノキノジメタン（ｔｅｔｒａｃｙａｎｏｑｕｉｎｏｄｉｍｅｔｈａｎｅ）、アントラキノン（ａｎｔｈｒａｑｕｉｎｏｎｅ）、ペリレンビスイミド（ｐｅｒｙｌｅｎｅｂｉｓｉｍｉｄｅ）及びテトラシアノアントラキノジメタン（ｔｅｔｒａｃｙａｎｏａｎｔｈｒａｑｕｉｎｏｄｉｍｅｔｈａｎｅ）から選択された少なくとも１種の化合物をさらに含んでもよい。また、電子輸送層１４１は、前記電子輸送層形成用の材料以外に、Ｌｉ、Ｃｓ、Ｎａ、Ｋ、Ｃａ、Ｍｇ、Ｂａ及びＲａから選択された少なくとも１種の金属、金属カーボネート（ｍｅｔａｌｃａｒｂｏｎａｔｅ）、金属アセテート（ｍｅｔａｌａｃｅｔａｔｅ）、金属ベンゾエート（ｍｅｔａｌｂｅｎｚｏａｔｅ）、金属アセトアセテート（ｍｅｔａｌａｃｅｔｏａｃｅｔａｔｅ）、金属アセチルアセトネート（ｍｅｔａｌａｃｅｔｙｌａｃｅｔｏｎａｔｅ）、及び金属ステアレート（ｓｔｅａｒａｔｅ）のうちから選択された少なくとも１種をさらに含んでもよい。
【０１２９】
電子輸送層１４１が前記電子輸送層形成用の材料以外に、前述の金属含有化合物をさらに含む場合、電子の注入及び輸送能を向上させることができる。
【０１３０】
なお、電子輸送層１４１と、有機発光層１３０との間には、正孔阻止層が形成されてもよい。
【０１３１】
電子輸送層１４１の上部には、第２電極１５０からの電子の注入を容易にする機能を有する電子注入層１４２が積層されてもよいが、電子注入層１４２は、特別に材料を制限されるものではない。
【０１３２】
電子注入層形成用の材料としては、例えば、ＬｉＦ、ＮａＣｌ、ＣｓＦ、Ｌｉ２ＯまたはＢａＯのような公知の材料を利用することができる。電子注入層１４２の蒸着条件等は、使用する化合物によって異なるものの、一般的には、正孔注入層１２１の形成とほぼ同一の条件範囲から選択される。
【０１３３】
電子注入層１４２の厚みは、約１Å〜約１００Å（約０．１ｎｍ〜約１０ｎｍ）、より具体的には、約３Å〜約９０Å（約０．３ｎｍ〜約９ｎｍ）である。電子注入層１４２の厚みが前述の範囲に含まれる場合、実質的に駆動電圧を上昇させることなく、所望の電子注入特性を得ることができる。
【０１３４】
電子注入層１４２の上部には、第２電極１５０が形成される。第２電極１５０は、例えば、電子注入電極であるカソードであってもよい。かかる場合、前記第２電極形成用の物質としては、仕事関数が小さい金属、合金、電気伝導性化合物またはそれらの混合物を使用することができる。具体的な例としては、リチウム（Ｌｉ）、マグネシウム（Ｍｇ）、アルミニウム（Ａｌ）、アルミニウム／リチウム（Ａｌ／Ｌｉ）、カルシウム（Ｃａ）、マグネシウム／インジウム（Ｍｇ／Ｉｎ）またはマグネシウム／銀（Ｍｇ／Ａｇ）などを薄膜に形成した透過型電極によって第２電極１５０を形成することができる。
【０１３５】
例えば、有機発光素子１００において、前面発光型素子を得るためには、第２電極１５０は、ＩＴＯまたはＩＺＯを利用した透過型電極で形成されることができる。
【０１３６】
一方、図２を参照すれば、他の一実施形態による有機発光素子２００は、第１電荷生成層２２４Ｒ及び第２電荷生成層２２４Ｇを含む。
【０１３７】
第１電荷生成層２２４Ｒは、第１副画素ＳＰ１領域内で、第３有機発光層１３０Ｂ上に、２，３，５，６−テトラフルオロ−７，７’，８，８’−テトラシアノキノジメタン（Ｆ４−ＴＣＮＱ）、７，７’，８，８’−テトラシアノキノジメタン（ＴＣＮＱ）、ＨＡＴ−ＣＮ（ヘキサアザトリフェニレンヘキサカルボニトリル）、ペリレン−３，４，９，１０−テトラカルボン酸−３，４，９，１０−二無水物（ＰＴＣＤＡ）、１，３，２−ジオキサボリン誘導体、ＭｏＯ３、ＷＯ３、ＲｅＯ３、Ｖ２Ｏ５、ＳｎＯ２、ＭｎＯ２、ＣｏＯ２、ＴｉＯ２、ＺｎＯ、ＮｉＯ、Ｍｏ（ｔｆｄ）３、ＦｅＣｌ３、ＦｅＦ３、ＳｂＣｌ５及びフラーレン（Ｃ６０）からなる群から選択された少なくとも１種を使用して形成することができる。第１電荷生成層２２４Ｒは、第１ドーピング補助層２２５Ｒと異なり、ドーピングされていない単一物質からなる層である。第１電荷生成層２２４Ｒの厚みは、例えば、約３０Å〜約１００Å（約３ｎｍ〜約１０ｎｍ）である。第１電荷生成層２２４Ｒの厚みが前記範囲に含まれる場合、実質的に駆動電圧を上昇させることなく、所望の色再現を行うことが可能である。
【０１３８】
第２電荷生成層２２４Ｇは、第２副画素ＳＰ２領域内で、第３有機発光層１３０Ｂ上に形成される。第２電荷生成層２２４Ｇの材料及び厚みは、第１電荷生成層２２４Ｒの材料及び厚みを参照することにより選択される。
【０１３９】
他の一実施形態によれば、ソース、ドレイン、ゲート及び活性層を含んだトランジスタと、並びに前記有機発光素子とを備え、前記有機発光素子の第１電極が前記ソース及びドレインのうち一つと電気的に接続された有機発光表示装置が提供される。
【０１４０】
前記トランジスタの活性層は、例えば、非晶質シリコン層、結晶質シリコン層、有機半導体層または酸化物半導体層などであるが、かかる例示に限定されず、多様な変形が可能である。
【０１４１】
本明細書において、置換されたメチル基とは、非置換のメチル基のうち少なくとも一つの水素が、重水素、ハロゲン、ヒドロキシ基、ニトロ基、シアノ基、アミノ基、アミジノ基、ヒドラジン、ヒドラゾン、カルボン酸基及びその塩、スルホン酸基及びその塩、リン酸基及びその塩、低級アルキル基、低級アルケニル基、低級アルキニル基、Ｃ６−Ｃ３０アリール基、Ｃ２−Ｃ３０ヘテロアリール基、−Ｎ（Ｑ１０１）（Ｑ１０２）、及び−Ｓｉ（Ｑ１０３）（Ｑ１０４）（Ｑ１０５）（Ｑ１０６）（ここで、Ｑ１０１〜Ｑ１０６は、互いに独立して、水素、低級アルキル基、低級アルケニル基、低級アルキニル基、Ｃ６−Ｃ３０アリール基及びＣ２−Ｃ３０ヘテロアリール基からなる群から選択される）のうちの１種で置換されたものを意味する。
【０１４２】
本明細書において、置換されたエチル基、置換されたプロピル基、置換されたブチル基、置換されたエテニル基、置換されたメトキシ基、置換されたエトキシ基、及び置換されたプロポキシ基は、それらを構成する少なくとも一つの水素が、前記置換されたメチル基で説明したような置換基で置換されたものを意味する。
【０１４３】
以下、実施例を挙げて、一実施形態による有機発光素子について、さらに具体的に説明する。しかし、本発明は、下記の実施例に限定されるものではない。
【実施例】
【０１４４】
実施例１
アノードとしては、コーニング（Ｃｏｒｎｉｎｇ）社の１５Ω／ｃｍ２（１，２００Å（１２０ｎｍ））ＩＴＯガラス基板を５０ｍｍ×５０ｍｍ×０．７ｍｍサイズに切って使用した。前記ガラス基板をイソプロピルアルコールと純水とを用いて、各５分間超音波洗浄した後、３０分間紫外線を照射し、さらにオゾンを曝露して洗浄した後、真空蒸着装置に供給した。
【０１４５】
前記ガラス基板の上部に、４，４’，４”−トリス（Ｎ，Ｎ−２−ナフチルフェニルアミノ）トリフェニルアミン（２−ＴＮＡＴＡ）を蒸着し、６００Å（６０ｎｍ）厚の正孔注入層を形成した後、前記正孔注入層の上部に、Ｎ，Ｎ’−ジ（１−ナフチル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニルベンジジン（ＮＰＢ）を真空蒸着し、６００Å（６０ｎｍ）厚の正孔輸送層を形成した。
【０１４６】
また、前記正孔輸送層の上部に、ホストとして４，４’‐ビス（２，２‐ジフェニルエテニル）‐１，１’‐ビフェニル（ＤＰＶＢｉ）と、青色ドーパントとしてＺｎ（ＢＯＸ）２とを９８：２の質量比で共蒸着することにより、２００Å（２０ｎｍ）厚の共通層である青色有機発光層を形成した。
【０１４７】
次に、赤色副画素領域内で、前記青色有機発光層上に、Ｎ，Ｎ’−ジ（１−ナフチル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニルベンジジン（ＮＰＢ）と前記化合物２０１Ｂとを、９７：３の質量比で共蒸着し、７０Å（７ｎｍ）厚の第１ドーピング補助層を形成した。また、前記第１ドーピング補助層の上部に、Ｎ，Ｎ’−ジ（１−ナフチル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニルベンジジン（ＮＰＢ）を蒸着し、６００Å（６０ｎｍ）厚の第１共振補助層を形成した。さらに、前記第１共振補助層上に、ホストとしてトリス（８−キノリノラト）ガリウム（Ｇａｑ３）と、赤色ドーパントとしてジクロロメタン（ＤＣＭ）または４−（ジシアノメチレン）−２−ｔｅｒｔ−ブチル−６−（１，１，７，７−テトラメチルジュロリジン−４−イル−ビニル）−４Ｈ−ピラン（ＤＣＪＴＢ）とを、９８：２の質量比で共蒸着して、４００Å（４０ｎｍ）厚の赤色有機発光層を形成した。
【０１４８】
続いて、緑色副画素領域内で、前記青色有機発光層上に、Ｎ，Ｎ’−ジ（１−ナフチル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニルベンジジン（ＮＰＢ）と、化合物２０１Ｂと、を９７：３の質量比で共蒸着し、７０Å（７ｎｍ）厚の第２ドーピング補助層を形成した。また、前記第２ドーピング補助層の上部に、Ｎ，Ｎ’−ジ（１−ナフチル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニルベンジジン（ＮＰＢ）を蒸着し、２００Å（２０ｎｍ）厚の第２共振補助層を形成した。さらに、前記第２共振補助層上に、ホストとしてＡｌｑ３（トリス（８−キノリノラト）アルミニウム）と、緑色ドーパントとして３，６−ジ−２−ピリジル−１，２，４，５−テトラジン（ＤＰＴ）とを９８：２の質量比で共蒸着することにより、３００Å（３０ｎｍ）厚の緑色有機発光層を形成した。
【０１４９】
このように形成された有機発光層の上部に、Ａｌｑ３（トリス（８−キノリノラト）アルミニウム）を蒸着し、３００Å（３０ｎｍ）厚の電子輸送層を形成した。
【０１５０】
前記電子輸送層の上部に、ＬｉＦを蒸着して、１０Å（１ｎｍ）厚の電子注入層を形成した後、Ａｌを真空蒸着して３，０００Å（３００ｎｍ）厚のカソードを形成し、ＬｉＦ／Ａｌ電極を形成した。以上の工程により有機発光素子を製造した。
【０１５１】
実施例２
前記実施例１で、下記のように第１電荷生成層及び第２電荷生成層をさらに形成したことを除き、実施例１と同一の方法を利用して有機発光素子を製造した。
【０１５２】
１）赤色副画素領域内において、前記青色有機発光層上に、ヘキサアザトリフェニレンヘキサカルボニトリル（ＨＡＴ−ＣＮ）を蒸着し、５０Å（５ｎｍ）厚の第１電荷生成層を形成した。また、前記第１電荷生成層上に、Ｎ，Ｎ’−ジ（１−ナフチル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニルベンジジン（ＮＰＢ）と前記化合物２０１Ｂとを９７：３の質量比で共蒸着し、７０Å（７ｎｍ）厚の第１ドーピング補助層を形成した。続いて、前記第１ドーピング補助層上部に、Ｎ，Ｎ’−ジ（１−ナフチル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニルベンジジン（ＮＰＢ）を蒸着し、５５０Å（５５ｎｍ）厚の第１共振補助層を形成した。さらに、前記第１共振補助層上に、ホストとしてトリス（８−キノリノラト）ガリウム（Ｇａｑ３）と、赤色ドーパントとしてジクロロメタン（ＤＣＭ）または４−（ジシアノメチレン）−２−ｔｅｒｔ−ブチル−６−（１，１，７，７−テトラメチルジュロリジン−４−イル−ビニル）−４Ｈ−ピラン（ＤＣＪＴＢ）とを９８：２の質量比で同時蒸着することにより、４００Å（４０ｎｍ）厚の赤色有機発光層を形成した。
【０１５３】
２）緑色副画素領域内において、前記青色有機発光層上に、ヘキサアザトリフェニレンヘキサカルボニトリル（ＨＡＴ−ＣＮ）を蒸着し、５０Å（５ｎｍ）厚の第２電荷生成層を形成した。また、前記第２電荷生成層上に、Ｎ，Ｎ’−ジ（１−ナフチル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニルベンジジン（ＮＰＢ）と前記化合物２０１Ｂとを９７：３の質量比で共蒸着し、７０Å（７ｎｍ）厚の第２ドーピング補助層を形成した。続いて、前記第２ドーピング補助層の上部に、Ｎ，Ｎ’−ジ（１−ナフチル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニルベンジジン（ＮＰＢ）を蒸着し、１５０Å（１５ｎｍ）厚の第２共振補助層を形成した。さらに、前記第２共振補助層上に、ホストとしてＡｌｑ３（トリス（８−キノリノラト）アルミニウム）と、緑色ドーパントとして３，６−ジ−２−ピリジル−１，２，４，５−テトラジン（ＤＰＴ）とを９８：２の質量比で共蒸着することにより、３００Å（３０ｎｍ）厚の緑色有機発光層を形成した。
【０１５４】
実施例３
前記実施例１で、下記のように第１共振補助層の代わりに、第１上部共振補助層と第１下部共振補助層とを形成し、第２共振補助層の代わりに、第２上部共振補助層と第２下部共振補助層とを形成したことを除き、実施例１と同一の方法を利用して有機発光素子を製造した。
【０１５５】
１）赤色副画素領域内で、前記青色有機発光層の上に、Ｎ，Ｎ’−ジ（１−ナフチル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニルベンジジン（ＮＰＢ）を蒸着し、５０Å（５ｎｍ）厚の第１下部共振補助層を形成した。また、前記第１下部共振補助層の上に、Ｎ，Ｎ’−ジ（１−ナフチル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニルベンジジン（ＮＰＢ）と前記化合物２０１Ｂとを９７：３の質量比で共蒸着し、７０Å（７ｎｍ）厚の第１ドーピング補助層を形成した。続いて、前記第１ドーピング補助層の上部に、Ｎ，Ｎ’−ジ（１−ナフチル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニルベンジジン（ＮＰＢ）を蒸着し、５５０Å（５５ｎｍ）厚の第１上部共振補助層を形成した。さらに、前記第１上部共振補助層の上に、ホストとしてトリス（８−キノリノラト）ガリウム（Ｇａｑ３）と、赤色ドーパントとして、ジクロロメタン（ＤＣＭ）または４−（ジシアノメチレン）−２−ｔｅｒｔ−ブチル−６−（１，１，７，７−テトラメチルジュロリジン−４−イル−ビニル）−４Ｈ−ピラン（ＤＣＪＴＢ）とを９８：２の質量比で共蒸着することにより、４００Å（４０ｎｍ）厚の赤色有機発光層を形成した。
【０１５６】
２）緑色副画素領域内において、前記青色有機発光層の上に、Ｎ，Ｎ’−ジ（１−ナフチル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニルベンジジン（ＮＰＢ）を蒸着し、５０Å（５ｎｍ）厚の第１下部共振補助層を形成した。また、前記第１下部共振補助層の上に、Ｎ，Ｎ’−ジ（１−ナフチル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニルベンジジン（ＮＰＢ）と、前記化合物２０１Ｂとを９７：３の質量比で共蒸着し、７０Å（７ｎｍ）厚の第２ドーピング補助層を形成した。続いて、前記第２ドーピング補助層の上部に、Ｎ，Ｎ’−ジ（１−ナフチル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニルベンジジン（ＮＰＢ）を蒸着し、１５０Å（１５ｎｍ）厚の第２上部共振補助層を形成した。さらに、前記第２上部共振補助層の上に、ホストとしてＡｌｑ３（トリス（８−キノリノラト）アルミニウム）と、緑色ドーパントとして３，６−ジ−２−ピリジル−１，２，４，５−テトラジン（ＤＰＴ）とを９８：２の質量比で共蒸着することにより、３００Å（３０ｎｍ）厚の緑色有機発光層を形成した。
【０１５７】
実施例４
前記実施例１で、下記のように第１電荷生成層及び第２電荷生成層をさらに形成し、第１共振補助層の代わりに、第１上部共振補助層と第１下部共振補助層とを形成し、第２共振補助層の代わりに、第２上部共振補助層と第２下部共振補助層とを形成したことを除き、実施例１と同一の方法を利用して有機発光素子を製造した。
【０１５８】
１）赤色副画素領域内において、前記青色有機発光層の上に、ヘキサアザトリフェニレンヘキサカルボニトリル（ＨＡＴ−ＣＮ）を蒸着し、７０Å（７ｎｍ）厚の第１電荷生成層を形成した。また、前記第１電荷生成層の上に、Ｎ，Ｎ’−ジ（１−ナフチル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニルベンジジン（ＮＰＢ）を蒸着し、５０Å（５ｎｍ）厚の第１下部共振補助層を形成した。続いて、前記第１下部共振補助層の上に、Ｎ，Ｎ’−ジ（１−ナフチル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニルベンジジン（ＮＰＢ）と、前記化合物２０１Ｂとを９７：３の質量比で共蒸着し、７０Å（７ｎｍ）厚の第１ドーピング補助層を形成した。さらに、前記第１ドーピング補助層の上部に、Ｎ，Ｎ’−ジ（１−ナフチル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニルベンジジン（ＮＰＢ）を蒸着し、４８０Å（４８ｎｍ）厚の第１上部共振補助層を形成した。また、前記第１上部共振補助層の上に、ホストとしてトリス（８−キノリノラト）ガリウム（Ｇａｑ３）と、赤色ドーパントとしてジクロロメタン（ＤＣＭ）または４−（ジシアノメチレン）−２−ｔｅｒｔ−ブチル−６−（１，１，７，７−テトラメチルジュロリジン−４−イル−ビニル）−４Ｈ−ピラン（ＤＣＪＴＢ）とを９８：２の質量比で共蒸着することにより、４００Å（４０ｎｍ）厚の赤色有機発光層を形成した。
【０１５９】
２）緑色副画素領域内において、前記青色有機発光層の上に、ヘキサアザトリフェニレンヘキサカルボニトリル（ＨＡＴ−ＣＮ）を蒸着し、７０Å（７ｎｍ）厚の第２電荷生成層を形成した。また、前記第２電荷生成層の上に、Ｎ，Ｎ’−ジ（１−ナフチル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニルベンジジン（ＮＰＢ）を蒸着し、５０Å（５ｎｍ）厚の第２下部共振補助層を形成した。続いて、前記第２下部共振補助層の上に、Ｎ，Ｎ’−ジ（１−ナフチル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニルベンジジン（ＮＰＢ）と前記化合物２０１Ｂとを９７：３の質量比で共蒸着し、７０Å（７ｎｍ）厚の第２ドーピング補助層を形成したまた、前記第２ドーピング補助層の上部に、Ｎ，Ｎ’−ジ（１−ナフチル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニルベンジジン（ＮＰＢ）を蒸着し、１８０Å（１８ｎｍ）厚の第２上部共振補助層を形成した。さらに前記第２上部共振補助層の上に、ホストとしてＡｌｑ３（トリス（８−キノリノラト）アルミニウム）と、緑色ドーパントとして３，６−ジ−２−ピリジル−１，２，４，５−テトラジン（ＤＰＴ）とを９８：２の質量比で共蒸着することにより、３００Å（３０ｎｍ）厚の緑色有機発光層を形成した。
【０１６０】
比較例１
前記実施例１で、第１ドーピング補助層及び第２ドーピング補助層を形成する代わりに、それらを形成しなかったという点を除き、実施例１と同一の方法を利用して有機発光素子を製造した。
【０１６１】
評価例
実施例１〜４及び比較例１による有機発光素子に対して、ＰＲ６５０（Ｓｐｅｃｔｒｏｓｃａｎ）Ｓｏｕｒｃｅ  Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ  Ｕｎｉｔ（ＰｈｏｔｏＲｅｓｅａｒｃｈ社製）を用いて、緑色副画素の駆動電圧、発光効率及び色座標を評価して、その結果を下記表１に示した。
【０１６２】
【表１】
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【０１６３】
表１を参照すると、実施例１〜４による有機発光素子は、比較例１による有機発光素子より駆動電圧が低く、また発光効率にすぐれるということが分かる。特に、実施例１、２及び４による有機発光素子は、駆動電圧が約４Ｖ程度、比較例１による有機発光素子より低いということが分かる。
【０１６４】
また、図５は、実施例１〜４及び比較例１による有機発光素子における、電流密度と駆動電圧との関係を示したグラフである。図５を参照すると、実施例１、２及び４による有機発光素子は、比較例１による有機発光素子より駆動電圧が低く、実施例３による有機発光素子は、比較例１による有機発光素子と類似したレベルの駆動電圧を有するということが分かった。
【０１６５】
さらに、図６は、実施例１〜４及び比較例１による有機発光素子に対して、４００ｃｄ／ｍ２の輝度における寿命特性を示したグラフである。図６を参照すると、実施例１〜４による有機発光素子は、比較例１による有機発光素子より寿命にすぐれることが分かった。特に、実施例１〜４による有機発光素子は、１００時間経過後でも、比較例１による有機発光素子に比べて輝度の低下が少ないことがわかる。
【０１６６】
以上説明したように、本発明による有機発光素子は、ドーピング補助層が形成されていない有機発光素子に比べ、駆動電圧の上昇が抑制されており、かつ駆動電圧特性、発光効率及び寿命にすぐれることが分かる。
【０１６７】
本発明による有機発光素子は、赤色、緑色及び青色の有機発光層のうち、１層の有機発光層を微細パターン化せず、全副画素にわたって共通に形成する。また、本発明による有機発光素子は、各副画素において共振距離による共振補助層を形成し、さらにｐ型ドーピング補助層を形成する。以上の構成により本発明による有機発光素子は、ミスアラインの可能性を減少させ、駆動電圧特性を向上させることができる。
【０１６８】
また、本発明による有機発光素子は、駆動電圧の上昇が抑制されるため、共振補助層の厚みを自由に設定することができる。さらに、本発明による有機発光素子は、素子製造時に、チャンバの個数を増やさずに共振補助層とドーピング補助層とを形成することができるため、製造工程を簡単することも可能である。
【０１６９】
なお、本発明は、このような有機発光素子を含むことにより、駆動電圧特性、発光効率及び寿命にすぐれた有機発光表示装置を提供することができる。
【０１７０】
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる例に限定されない。本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【産業上の利用可能性】
【０１７１】
本発明の有機発光素子、及び有機発光表示装置は、例えば、ディスプレイ関連の技術分野に適用可能である。
【符号の説明】
【０１７２】
１００、２００、３００、４００        有機発光素子
１０１、２０１、３０１、４０１        基板
１１０、２１０、３１０、４１０        第１電極
１１２、２１２、３１２、４１２        絶縁層
１２１、２２１、３２１、４２１        正孔注入層
１２２、２２２、３２２、４２２        正孔輸送層
１２５Ｒ、２２５Ｒ、３２５Ｒ、４２５Ｒ        第１ドーピング補助層
１２５Ｇ、２２５Ｇ、３２５Ｇ、４２５Ｇ        第２ドーピング補助層
１２６Ｒ、２２６Ｒ、３２６Ｒ、４２６Ｒ        第１共振補助層
１２６Ｇ、２２６Ｇ、３２６Ｇ、４２６Ｇ        第２共振補助層
１３０、２３０、３３０、４３０        有機発光層
１３０Ｒ、２３０Ｒ、３３０Ｒ、３３０Ｒ        第１有機発光層
１３０Ｇ、２３０Ｇ、３３０Ｇ、３３０Ｇ        第２有機発光層
１３０Ｂ、２３０Ｂ、３３０Ｂ、３３０Ｂ        第３有機発光層
１４１、２４１、３４１、４４１        電子輸送層
１４２、２４２、３４２、４４２        電子注入層
１５０、２５０、３５０、４５０        第２電極
２２４Ｒ、４２４Ｒ            第１電荷生成層
２２４Ｇ、４２４Ｇ            第２電荷生成層
３２６Ｒ’、４２６Ｒ’        第１上部共振補助層
３２６Ｒ”、４２６Ｒ”        第１下部共振補助層
３２６Ｇ’、４２６Ｇ’        第２上部共振補助層
３２６Ｇ”、４２６Ｇ”        第２下部共振補助層
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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