(57)【要約】【課題】発光効率及び電力効率が向上した有機発光素子を提供する。【解決手段】基板と、前記基板上の第１電極および第２電極と、前記第１電極と前記第２電極との間に積層された有機層と、を含み、前記第１電極は、Ａｌ、第１元素及びＮｉを含むＡｌ系反射膜と、透明導電性膜と、を含み、前記第１元素は、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｐｍ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ及びＬｕからなる群から選択される１以上の元素であり、前記Ａｌ系反射膜及び前記透明導電性膜は、前記基板上にこの順に積層され、前記第１電極と前記有機層との間に炭素系材料含有膜が積層された、有機発光素子である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、
前記基板上の第１電極および第２電極と、
前記第１電極と前記第２電極との間に積層された有機層と、
を含み、
前記第１電極は、Ａｌ、第１元素及びＮｉを含むＡｌ系反射膜と、透明導電性膜と、を含み、
前記第１元素は、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｐｍ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ及びＬｕからなる群から選択される１以上の元素であり、
前記Ａｌ系反射膜及び前記透明導電性膜は、前記基板上にこの順に積層され、
前記第１電極と前記有機層との間に炭素系材料含有膜が積層された、有機発光素子。
【請求項２】
前記Ａｌ系反射膜が、ＡｌｘＮｉ相（ここで、ｘは原子比であって、２．５ないし３．５である）を含む、請求項１に記載の有機発光素子。
【請求項３】
前記ＡｌｘＮｉ相が、前記透明導電性膜と接触している、請求項２に記載の有機発光素子。
【請求項４】
前記ｘが３である、請求項２または３に記載の有機発光素子。
【請求項５】
前記Ａｌ系反射膜の、前記透明導電性膜と接触する面にＮｉリッチ酸化物層が存在する、請求項１〜４のいずれか１項に記載の有機発光素子。
【請求項６】
前記Ａｌ系反射膜中の、Ｎｉの含量が０．６ないし５質量％である、請求項１〜５のいずれか１項に記載の有機発光素子。
【請求項７】
前記第１元素が、Ｌａを含む、請求項１〜６のいずれか１項に記載の有機発光素子。
【請求項８】
前記Ａｌ系反射膜中の、前記第１元素の含量が０．１ないし３質量％である、請求項１〜７のいずれか１項に記載の有機発光素子。
【請求項９】
前記Ａｌ系反射膜が、Ｌａ、Ｎｉ及びＡｌからなり、前記Ａｌ系反射膜中の、前記Ｌａの含量が０．１ないし３質量％であり、前記Ａｌ系反射膜中の、前記Ｎｉの含量が０．６ないし５質量％である、請求項１〜８のいずれか１項に記載の有機発光素子。
【請求項１０】
前記透明導電性膜がインジウムスズ酸化物（ＩＴＯ）または酸化スズ（ＳｎＯ２）を含む、請求項１〜９のいずれか１項に記載の有機発光素子。
【請求項１１】
前記炭素系材料含有膜中に含まれる炭素系材料が、フラーレン系化合物、金属含有フラーレン系錯化合物、カーボンナノチューブ、炭素繊維、カーボンブラック、黒鉛、およびカルビン（ｃａｒｂｉｎｅ）からなる群から選択される１以上である、請求項１〜１０のいずれか１項に記載の有機発光素子。
【請求項１２】
前記炭素系材料がＣ６０である、請求項１１に記載の有機発光素子。
【請求項１３】
前記第１電極が、第２元素含有亜鉛酸化物膜をさらに含み、前記第２元素は、Ａｌ、Ｉｎ、Ｇａ、Ｇｅ、Ｇｄ、Ｚｒ、Ｍｏ、及びＮｉからなる群から選択される１以上の元素である、請求項１〜１２のいずれか１項に記載の有機発光素子。
【請求項１４】
前記第２元素がＡｌである、請求項１３に記載の有機発光素子。
【請求項１５】
前記基板上に、前記Ａｌ系反射膜、前記透明導電性膜、及び前記第２元素含有亜鉛酸化物膜がこの順で積層されている、請求項１３または１４に記載の有機発光素子。
【請求項１６】
前記第２元素含有亜鉛酸化物膜中の前記第２元素の含量は、前記第２元素含有亜鉛酸化物膜１００質量部当り０．５ないし１０質量部である、請求項１３〜１５のいずれか１項に記載の有機発光素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機発光素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
有機発光素子（ｏｒｇａｎｉｃ  ｌｉｇｈｔ  ｅｍｉｔｔｉｎｇ  ｄｉｏｄｅ）は、自発光型素子であり、視野角が広くコントラストに優れるだけでなく、応答時間が速く、輝度、駆動電圧及び応答速度特性に優れて多色化が可能であるという長所を有している。
【０００３】
一般的な有機発光素子は、基板上にアノードが形成されており、このアノードの上に正孔輸送層、発光層、電子輸送層及びカソードが順次形成されている構造を有する。ここで、正孔輸送層、発光層及び電子輸送層は、有機化合物を含む有機薄膜である（例えば、特許文献１）。
【０００４】
前述したような構造を有する有機発光素子の駆動原理は次の通りである。
【０００５】
前記アノードとカソードとの間に電圧を印加すれば、アノードから注入された正孔は、正孔輸送層を経て発光層に移動し、カソードから注入された電子は、電子輸送層を経て発光層に移動する。前記正孔及び電子は、発光層領域で再結合して励起子（ｅｘｉｔｏｎ）を生成する。この励起子が励起状態から基底状態に失活する際に、発光が生じる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】大韓民国特許出願公開第２００７−００７１９７８号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の目的は、発光効率及び電力効率が向上した有機発光素子を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記目的を達成するために、本発明によれば、基板と、前記基板上の第１電極および第２電極と、前記第１電極と前記第２電極との間に積層された有機層と、を含み、前記第１電極は、Ａｌ、第１元素及びＮｉを含むＡｌ系反射膜と、透明導電性膜と、を含み、前記第１元素は、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｐｍ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ及びＬｕからなる群から選択される１以上の元素であり、前記Ａｌ系反射膜及び前記透明導電性膜は、前記基板上にこの順に積層され、前記第１電極と前記有機層との間に炭素系材料含有膜が積層された、有機発光素子が提供される。
【０００９】
好ましくは、前記Ａｌ系反射膜は、ＡｌｘＮｉ相（ここで、ｘは原子比であって２．５ないし３．５である）を含む。好ましくは、前記ＡｌｘＮｉ相が前記透明導電性膜と接触する。
【００１０】
好ましくは、前記Ａｌ系反射膜の、前記透明導電性膜と接触する面にＮｉリッチ酸化物層が存在する。
【００１１】
好ましくは、前記Ａｌ系反射膜中の、Ｎｉの含量は、０．６ないし５質量％である。
【００１２】
好ましくは、前記第１元素はＬａを含む。
【００１３】
好ましくは、前記Ａｌ系反射膜中、前記第１元素の含量は、０．１ないし３質量％である。
【００１４】
好ましくは、前記透明導電性膜は、インジウムスズ酸化物（ＩＴＯ）または酸化スズ（ＳｎＯ２）を含む。
【００１５】
好ましくは、前記炭素系材料含有膜に含まれる炭素系材料が、フラーレン系化合物、金属含有フラーレン系錯化合物、カーボンナノチューブ、炭素繊維、カーボンブラック、黒鉛、およびカルビン（ｃａｒｂｉｎｅ）からなる群から選択される１以上である。金属含有フラーレン系錯化合物としては、例えば、ＭｇＣ６０、ＣａＣ６０、及びＳｒＣ６０が挙げられる。
【００１６】
好ましくは、前記第１電極は、第２元素含有亜鉛酸化物膜をさらに含み、前記第２元素は、Ａｌ、Ｉｎ、Ｇａ、Ｇｅ、Ｇｄ、Ｚｒ、Ｍｏ、及びＮｉからなる群から選択される１以上の元素である。好ましくは、前記基板上に、前記Ａｌ系反射膜、前記透明導電性膜、及び前記第２元素含有亜鉛酸化物膜がこの順に積層される。
【００１７】
好ましくは、前記第２元素含有亜鉛酸化物膜中の、前記第２元素の含量は、前記第２元素含有亜鉛酸化物膜１００質量部当り０．５ないし２０質量部である。
【発明の効果】
【００１８】
本発明による有機発光素子によれば、発光効率及び電力効率特性が改善される。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の一実施形態による有機発光素子の構造を示す概略断面図である。
【図２】基板上に形成された第１電極を観察した顕微鏡写真である。
【図３Ａ】基板上に形成された第１電極を観察した顕微鏡写真である。
【図３Ｂ】基板上に形成された第１電極を観察した顕微鏡写真である。
【図４Ａ】Ｔｉ層（Ｂ層）上に形成されたＡｌ系反射膜（Ａ層）の断面を観察したＴＥＭ写真である。
【図４Ｂ】図４Ａの異常成長結晶粒の成分分析結果である。
【図５】基板上に形成された第１電極の断面を観察したＴＥＭ写真である。
【図６】本発明の他の実施形態による有機発光素子の構造を示す概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、添付した図面に基づいて本発明を説明する。
【００２１】
図１は、本発明の一実施形態による有機発光素子１０の構造を示す概略断面図である。有機発光素子１０は、基板１、第１電極５、炭素系材料含有膜６及び有機層７及び第２電極９がこの順に積層された構造を有する。前記第１電極５は、Ａｌ、第１元素及びＮｉを含むＡｌ系反射膜５ａ及び透明導電性膜５ｂを含み、前記Ａｌ系反射膜５ａと前記透明導電性膜５ｂは、前記基板１上にこの順に積層されている。
【００２２】
基板１としては、通常の有機発光素子で使われる基板が適宜用いられうるが、機械的強度、熱安定性、透明性、表面平滑性、取扱容易性及び防水性に優れたガラス基板または透明プラスチック基板が好ましい。
【００２３】
基板１上には、Ａｌ、第１元素及びＮｉを含むＡｌ系反射膜５ａが形成されている。前記第１元素は、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｐｍ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ及びＬｕからなる群から選択される１以上の元素でありうる。
【００２４】
前記Ａｌ系反射膜５ａは、反射率が高く、有機発光素子の発光効率を改善しうる。また、前記Ａｌ系反射膜５ａは、Ａｌの特性上、熱安定性が高く、高温の製造工程にさらされても、耐久性に優れる。加えて、前記Ａｌ系反射膜５ａは、これと隣接して形成される他の無機または有機材料を含む層との付着特性も優れている。
【００２５】
図２は、通常のＴＦＴ基板上に２質量％のＮｉ及び０．３５質量％のＬａを含むＡｌ系反射膜を形成し、前記Ａｌ系反射膜の上にＩＴＯの透明導電性膜を形成した後、これを観察した顕微鏡写真である。図２のカソード接合部（図２の中央部）でＡｌ系反射膜及びＩＴＯの透明導電性膜が実質的に分離されていないことを確認することができる。
【００２６】
前記Ａｌ系反射膜５ａ上には、透明導電性膜５ｂがＡｌ系反射膜５ａと接触して形成されるため、前記Ａｌ系反射膜５ａと透明導電性膜５ｂとの間には、電位差によるガルバニック腐食（Ｇａｌｖａｎｉｃ  ｃｏｒｒｏｓｉｏｎ）が実質的に発生しない。
【００２７】
ガルバニック腐食は、互いに異なる二種の金属が隣接している時、その二種の金属の電位差によって電圧が発生して電流が流れて、電気が発生する現象を意味する。このように電気的に接触している互いに異なる金属は、界面での仕事関数の差により、相対的に活性が大きな（低い電位の）金属がアノードとして作用し、相対的に活性が低い（高い電位の）金属がカソードとして作用する。この際、前記二種の金属が腐食性溶液にさらされると、前記金属間の電位差によって両金属で腐食が発生し、これをガルバニック腐食（Ｇａｌｖａｎｉｃ  Ｃｏｒｒｏｓｉｏｎ）という。活性の高いアノードは、単独で存在する場合に比べてより速い速度で腐食され、活性が低いカソードは、より遅い速度で腐食が進行する。このようなガルバニック腐食が、互いに異なる物質からなる２つの電極間の界面に沿って広がると、前記電極間の接触抵抗が急激に上昇して、非常に不安定な抵抗分布を与えうる。これにより、有機発光素子の駆動時、画素間の色の発光が一部は明るく、一部は暗く発光されるなどの輝度不均一が発生し、画質が大きく低下する。このように、ガルバニック腐食は有機発光素子の品質低下の一要因となりうる。
【００２８】
しかしながら、後述するように、前記Ａｌ系反射膜５ａは、第１元素を含むため、前記Ａｌ系反射膜５ａと透明導電性膜５ｂとの間でガルバニック腐食が実質的に発生しなくなる。したがって、本発明の実施形態による有機発光素子は、優れた品質を有しうる。
【００２９】
図３Ａ及び図３Ｂは、各々、通常のＴＦＴ基板上に、２質量％のＮｉ及び０．３５質量％のＬａを含むＡｌ系反射膜を形成した後、前記Ａｌ系反射膜の上にＩＴＯの透明導電性膜を形成し、これを観察した顕微鏡写真である。図３Ａ及び図３Ｂから、Ａｌ系反射膜とＩＴＯの透明導電性膜との間に実質的にガルバニック腐食が発生していないことを確認することができる。
【００３０】
前記Ａｌ系反射膜５ａは、Ｎｉを含む。そのため、前記Ａｌ系反射膜５ａは、ＡｌｘＮｉ相（ここで、ｘは原子比であって２．５ないし３．５である）を含みうる。ｘは、Ｎｉに対するＡｌの原子比であって、前記範囲内で多様に変化しうる。
【００３１】
図４Ａは、Ｔｉ層（Ｂ層）上に形成された、２質量％のＮｉ及び０．３５質量％のＬａを含むＡｌ系反射膜（Ａ層）の断面を観察したＴＥＭ写真であり、図４Ｂは、図４Ａで灰色の球形塊りとしてみられる、ＡｌｘＮｉの異常成長結晶粒（第１測定地点及び第２測定地点）をＥＤＳ半定量法で分析した結果である。図４Ｂから、図４Ａ中のＡｌｘＮｉの異常成長結晶粒には、ＡｌとＮｉとがＡｌ（Ｋ）：Ｎｉ（Ｋ）＝７３：２７（原子％基準である）の割合で含まれることがわかる。したがって、前記Ａｌ系反射膜は、ＡｌｘＮｉ（ここで、ｘは、約３である）と推定される相を含むことを確認することができる。ここで、Ａｌ（Ｋ）およびＮｉ（Ｋ）は、それぞれ、Ａｌの原子数とＮｉの原子数との合計を１００％としたときのＡｌおよびＮｉの原子数の比率（％）を表す。
【００３２】
好ましくは、前記ＡｌｘＮｉ相は、前記透明導電性膜５ｂと接触する。
【００３３】
また、好ましくは、前記Ａｌ系反射膜５ａの、前記透明導電性膜５ｂ側の面に、Ｎｉリッチ酸化物層が存在する。
【００３４】
図５は、通常のＴＦＴ基板上に、２質量％のＮｉ及び０．３５質量％のＬａを含むＡｌ系反射膜（Ｃ領域）を形成した後、前記Ａｌ系反射膜上にＩＴＯの透明導電性膜（Ｄ領域）を形成し、その断面を観察したＴＥＭ写真である。図５中、Ａｌ系反射膜とＩＴＯの透明導電性膜間の白色のライン状の領域（Ｅで表示されるライン状の領域）の一部は、Ｎｉリッチ酸化物層であって、その厚さは、約７ないし８ｎｍと観察されうる。
【００３５】
前述したようなＡｌｘＮｉ相（ここで、ｘは原子比であって、２．５ないし３．５である）及び／またはＮｉリッチ酸化物層によって、Ａｌ系反射膜５ａと透明導電性膜５ｂとの間の、オ−ム接触（ｏｈｍ  ｃｏｎｔａｃｔ）が可能になる。
【００３６】
前記Ａｌ系反射膜中の、Ｎｉの含量は、例えば、０．６ないし５質量％であり、好ましくは、１ないし４質量％である。本発明の一実施形態において、前記Ｎｉの含量は２質量％でありうる。前記Ａｌ系反射膜５ａ中の、Ｎｉの含量が０．６質量％以上である場合、Ａｌ系反射膜５ａと透明導電性膜５ｂとの間の接触抵抗が安定化しうる。前記Ａｌ系反射膜５ａ中の、Ｎｉの含量が５質量％以下である場合、Ａｌ系反射膜５ａの反射率及び耐薬品性が実質的に低下しなくなる。しかしながら上記の範囲は、例示的な範囲であって、これに限定されるものではない。
【００３７】
前記Ａｌ系反射膜５ａは、第１元素を含む。前記第１元素は、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｐｍ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ及びＬｕからなる群から選択される１つ以上の元素を含む。
【００３８】
前記Ａｌ系反射膜５ａが前記第１元素を含むことによって、熱安定性が改善され、ガルバニック腐食が抑制されうる。例えば、前記第１元素は、Ｌａを含むことができるが、これらに限定されるものではない。例えば、前記第１元素はＬａである。
【００３９】
前記第１元素の含量は、例えば、０．１ないし３質量％であり、好ましくは０．１ないし１質量％でありうる。前記第１元素の含量が０．１質量％以上であれば、Ａｌ系反射膜５ａ中のＡｌの熱安定性が実質的に低下せず、前記第１元素の含量が３質量％以下である場合、反射率低下などの問題が実質的に防止されうる。前記第１元素の含量範囲は、例示的な範囲であって、これらに限定されるものではない。より好ましくは、前記第１元素の含量は、０．３ないし０．３５質量％であるが、これらに限定されるものではない。なお、前記第１元素を複数種含む場合は、これらの合計量が上記範囲であることが好ましい。
【００４０】
前記Ａｌ系反射膜５ａの厚さは、例えば５０ｎｍ以上であり、好ましくは１００ないし５００ｎｍである。前記Ａｌ系反射膜５ａの厚さが５０ｎｍ以上である場合、有機層７で生成された光がＡｌ系反射膜５ａを透過して発光効率が低下する問題が実質的に防止されうる。
【００４１】
前記透明導電性膜５ｂの具体例としては、透明で導電性を有する金属酸化物が挙げられる。その例としては、インジウムスズ酸化物（ＩＴＯ）、または酸化スズ（ＳｎＯ２）が挙げられるが、これらに限定されるものではない。好ましくは、透明導電性膜５ｂはＩＴＯからなる。
【００４２】
前記透明導電性膜５ｂの厚さは、例えば５ないし１００ｎｍであり、好ましくは７ないし８０ｎｍである。前記透明導電性膜５ｂの厚さが前述したような範囲を満足する場合、Ａｌ系反射膜５ａの反射率の低下を最小化しつつ有機発光素子の効率が向上しうる。
【００４３】
前記透明導電性膜５ｂ上には、炭素系材料含有膜６が備えられている。前記炭素系材料含有膜６は、前記第１電極５から提供される正孔が有機層７に効率よく注入及び輸送されるようにし、Ａｌ系反射膜５ａ及び透明導電性膜５ｂを含む第１電極を備えた有機発光素子の効率及び消費電力特性を向上させうる。また、炭素系材料含有膜６の高い屈折率（＞１．８）は、Ａｌ系反射膜５ａから反射される光の位相差を補償することによって、有機発光素子の効率及び消費電力特性を向上させうる。
【００４４】
前記炭素系材料含有膜６に含まれる炭素系材料としては、例えば、炭素数が５０ないし６００である炭素同素体、金属含有炭素系化合物などが挙げられる。好ましくは、前記炭素系材料は、フラーレン系化合物、金属含有フラーレン系錯化合物、カーボンナノチューブ、炭素繊維、カーボンブラック、黒鉛、およびカルビン（ｃａｒｂｉｎｅ）からなる群から選択されうるが、これらに限定されるものではない。金属含有フラーレン系錯化合物としては、ＭｇＣ６０、ＣａＣ６０、及びＳｒＣ６０などが挙げられる。
【００４５】
好ましくは、前記炭素系材料は、Ｃ６０−Ｃ５００フラーレン系化合物でありうる。より好ましくは、前記炭素系材料はＣ６０でありうる。
【００４６】
前記炭素系材料含有膜６の厚さは、例えば１ないし３００Åでありうる。好ましくは、前記炭素系材料含有膜６の厚さは、３ないし１００Åであり、より好ましくは、３ないし３０Åであるが、これらに限定されるものではない。前記炭素系材料含有膜６の厚さが前述した範囲を満足する場合、高効率で、高色純度の赤色、緑色及び／または青色発光が得られうる。
【００４７】
前記炭素系材料含有層６の上に、有機層７が備えられる。本明細書において、「有機層」とは、炭素系材料含有層６と第２電極９との間に積層されたあらゆる層を包括して示すものであって、前記有機層７は金属錯体なども含み、必ずしも有機物からなる膜のみを意味するものではない。
【００４８】
前記有機層７としては、正孔注入層、正孔輸送層、発光層、正孔阻止層、電子輸送層及び電子注入層のうち、１つ以上の層を含むことができる。
【００４９】
例えば、有機層７は、炭素系材料含有膜６の側から、正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層及び電子注入層がこの順に積層された構造を有しうる。または、前記有機層７は炭素系材料含有膜６の側から、正孔輸送層、発光層、電子輸送層及び電子注入層がこの順に積層された構造を有することができるが、これらに限定されるものではない。
【００５０】
前記正孔注入層（ＨＩＬ）は、前記炭素系材料含有膜６の上に真空蒸着法、スピンコーティング法、キャスト法、ＬＢ法（Ｌａｎｇｍｕｉｒ  Ｂｌｏｄｇｅｔｔ）のような多様な方法を用いて形成しうる。
【００５１】
真空蒸着法によって正孔注入層を形成する場合、その蒸着条件は、正孔注入層の材料として使用する化合物、目的とする正孔注入層の構造及び熱的特性などによって異なるが、一般的に蒸着温度１００ないし５００℃、真空度１０−８ないし１０−３Ｔｏｒｒ、蒸着速度０．０１ないし１００Å／秒の範囲で適切に選択されうる。
【００５２】
スピンコーティング法によって正孔注入層を形成する場合、そのコーティング条件は、正孔注入層の材料として使用する化合物、目的とする正孔注入層の構造及び熱的特性によって異なるが、約２０００ないし５０００ｒｐｍのコーティング速度で行なわれうる。コーティング後の溶媒除去のための熱処理温度は、約８０ないし２００℃の温度範囲で適切に選択されうる。
【００５３】
正孔注入層の材料としては、公知の正孔注入材料が使用されうるが、例えば、銅フタロシアニンなどのフタロシアニン化合物、ｍ−ＭＴＤＡＴＡ［４，４’，４”−ｔｒｉｓ（３−ｍｅｔｈｙｌｐｈｅｎｙｌｐｈｅｎｙｌａｍｉｎｏ）ｔｒｉｐｈｅｎｙｌａｍｉｎｅ］、ＮＰＢ（Ｎ，Ｎ’−ジ（１−ナフチル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニルベンジジン（Ｎ，Ｎ’−ｄｉ（１−ｎａｐｈｔｈｙｌ）−Ｎ，Ｎ’−ｄｉｐｈｅｎｙｌｂｅｎｚｉｄｉｎｅ））、ＴＤＡＴＡ、２Ｔ−ＮＡＴＡ、Ｐａｎｉ／ＤＢＳＡ（Ｐｏｌｙａｎｉｌｉｎｅ／Ｄｏｄｅｃｙｌｂｅｎｚｅｎｅｓｕｌｆｏｎｉｃａｃｉｄ：ポリアニリン／ドデシルベンゼンスルホン酸）、ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ（Ｐｏｌｙ（３，４−ｅｔｈｙｌｅｎｅｄｉｏｘｙｔｈｉｏｐｈｅｎｅ）／Ｐｏｌｙ（４−ｓｔｙｒｅｎｅｓｕｌｆｏｎａｔｅ）：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））、Ｐａｎｉ／ＣＳＡ（Ｐｏｌｙａｎｉｌｉｎｅ／Ｃａｍｐｈｏｒｓｕｌｆｏｎｉｃａｃｉｄ：ポリアニリン／カンファースルホン酸）またはＰａｎｉ／ＰＳＳ（Ｐｏｌｙａｎｉｌｉｎｅ）／Ｐｏｌｙ（４−ｓｔｙｒｅｎｅｓｕｌｆｏｎａｔｅ）：ポリアニリン）／ポリ（４−スチレンスルホネート））などが挙げられる。しかしながらこれらに限定されるものではない。
【００５４】
【化１】
2011082173.tif 000003
【００５５】
前記正孔注入層の厚さは、例えば、５０ないし１００００Åであり、好ましくは、５０ないし２５００Åである。前記正孔注入層の厚さが前述の範囲を満足する場合、実質的な駆動電圧の上昇がなく、満足できる正孔注入特性が得られうる。
【００５６】
次に、好ましくは、前記正孔注入層の上に真空蒸着法、スピンコーティング法、キャスト法、ＬＢ法（Ｌａｎｇｍｕｉｒ  Ｂｌｏｄｇｅｔｔ）のような多様な方法を用いて正孔輸送層（ＨＴＬ）を形成する。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を形成する場合、その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が、一般的に正孔注入層の形成とほぼ同じ条件範囲で選択されうる。
【００５７】
正孔輸送層の材料としては、例えば、下記化学式４１または４２で表される化合物が使用される。
【００５８】
【化２】
2011082173.tif 000004
【００５９】
前記化学式４１及び４２中、Ｒ１０は−（Ａｒ１）ｎ−Ａｒ２で表され；Ｒ１６は−（Ａｒ１１）ｍ−Ａｒ１２で表され；Ａｒ１、Ａｒ１１、Ｌ１及びＬ１１は、互いに独立して、置換または非置換のＣ１−Ｃ３０アルキレン基、置換または非置換のＣ２−Ｃ３０アルケニレン基、置換または非置換のＣ６−Ｃ３０アリーレン基、置換または非置換のＣ４−Ｃ３０ヘテロアリーレン基、及び−Ｎ（Ｑ１）−で表される基からなる群から選択され；ｎ、ｍ、ａ及びｂは、互いに独立して、０ないし１０の整数であり；前記Ｒ１ないしＲ３、Ｒ１１ないしＲ１５、Ｒ１７、Ｒ１８、Ｒ２１ないしＲ２９、Ａｒ２、Ａｒ１２及びＱ１は、互いに独立して、水素、ハロゲン原子、ヒドロキシル基、シアノ基、置換または非置換のＣ１−Ｃ３０アルキル基、置換または非置換のＣ２−Ｃ３０アルケニル基、置換または非置換のＣ２−Ｃ３０アルキニル基、置換または非置換のＣ１−Ｃ３０アルコキシ基、置換または非置換のＣ１−Ｃ３０アルキルチオール基、置換または非置換のＣ６−Ｃ３０アリール基、置換または非置換のＣ４−Ｃ３０ヘテロアリール基、及び−Ｎ（Ｑ２）（Ｑ３）で表される基からなる群から選択され；前記Ｑ２及びＱ３は、互いに独立して、水素、ハロゲン原子、ヒドロキシル基、シアノ基、置換または非置換のＣ１−Ｃ３０アルキル基、置換または非置換のＣ２−Ｃ３０アルケニル基、置換または非置換のＣ２−Ｃ３０アルキニル基、置換または非置換のＣ１−Ｃ３０アルコキシ基、置換または非置換のＣ１−Ｃ３０アルキルチオール基、置換または非置換のＣ６−Ｃ３０アリール基、及び置換または非置換のＣ４−Ｃ３０ヘテロアリール基からなる群から選択され；前記−（Ａｒ１）ｎ−のうち、ｎ個のＡｒ１は互いに同一か異なり、前記−（Ａｒ１１）ｍ−のうち、ｍ個のＡｒ１１は互いに同一か異なり、前記−（Ｌ１）ａ−のうち、ａ個のＬ１は互いに同一か異なり、−（Ｌ１１）ｂ−のうち、ｂ個のＬ１１は互いに同一か、異なりうる。
【００６０】
Ｒ１０である−（Ａｒ１）ｎ−Ａｒ２及びＲ１６である−（Ａｒ１１）ｍ−Ａｒ１２において、Ａｒ１及びＡｒ１１は、好ましくは、置換または非置換のＣ１−Ｃ１０アルキレン基、置換または非置換のＣ２−Ｃ１０アルケニレン基である。または、置換または非置換のフェニレン基、置換または非置換のペンタレニレン基（ｐｅｎｔａｌｅｎｙｌｅｎｅ）、置換または非置換のインデニレン基（ｉｎｄｅｎｙｌｅｎｅ）、置換または非置換のナフチレン基（ｎａｐｈｔｈｙｌｅｎｅ）、置換または非置換のアズレニレン基（ａｚｕｌｅｎｙｌｅｎｅ）、置換または非置換のヘプタレニレン基（ｈｅｐｔａｌｅｎｙｌｅｎｅ）、置換または非置換のインダセニレン基（ｉｎｄａｃｅｎｙｌｅｎｅ）、置換または非置換のアセナフチレン基（ａｃｅｎａｐｈｔｈｙｌｅｎｅ）、置換または非置換のフルオレニレン基（ｆｌｕｏｒｅｎｙｌｅｎｅ）、置換または非置換のフェナレニレン基（ｐｈｅｎａｌｅｎｙｌｅｎｅ）、置換または非置換のフェナントレニレン基（ｐｈｅｎａｎｔｈｒｅｎｙｌｅｎｅ）、置換または非置換のアントラセニレン基（ａｎｔｈｒａｃｅｎｙｌｅｎｅ）、置換または非置換のフルオランテニレン基（ｆｌｕｏｒａｎｔｈｅｎｙｌｅｎｅ）、置換または非置換のトリフェニレニレン基（ｔｒｉｐｈｅｎｙｌｅｎｙｌｅｎｅ）、置換または非置換のピレニレニレン基（ｐｙｒｅｎｙｌｅｎｙｌｅｎｅ）、置換または非置換のクリセニレニレン基（ｃｈｒｙｓｅｎｙｌｅｎｅ）、置換または非置換のナフタセニレン基（ｎａｐｈｔｈａｃｅｎｙｌｅｎｅ）、置換または非置換のピセニレン基（ｐｉｃｅｎｙｌｅｎｅ）、置換または非置換のペリレニレン基（ｐｅｒｙｌｅｎｙｌｅｎｅ）、置換または非置換のペンタフェニレン基（ｐｅｎｔａｐｈｅｎｙｌｅｎｅ）、置換または非置換のヘキサセニレン基（ｈｅｘａｃｅｎｙｌｅｎｅ）、置換または非置換のピロリレン基（ｐｙｒｒｏｌｙｌｅｎｅ）、置換または非置換のピラゾリレン基（ｐｙｒａｚｏｌｙｌｅｎｅ）、置換または非置換のイミダゾリレン基（ｉｍｉｄａｚｏｌｙｌｅｎｅ）、置換または非置換のイミダゾリニレン基（ｉｍｉｄａｚｏｌｉｎｙｌｅｎｅ）、置換または非置換のイミダゾピリジニレン基（ｉｍｉｄａｚｏｐｙｒｉｄｉｎｙｌｅｎｅ）、置換または非置換のイミダゾピリミジニレン基（ｉｍｉｄａｚｏｐｙｒｉｍｉｄｉｎｙｌｅｎｅ）、置換または非置換のピリジニレン基（ｐｙｒｉｄｉｎｙｌｅｎｅ）、置換または非置換のピラジニレン基（ｐｙｒａｚｉｎｙｌｅｎｅ）、置換または非置換のピリミジニレン基（ｐｙｒｉｍｉｄｉｎｙｌｅｎｅ）、置換または非置換のインドリレン基（ｉｎｄｏｌｙｌｅｎｅ）、置換または非置換のプリニレン基（ｐｕｒｉｎｙｌｅｎｅ）、置換または非置換のキノリニレン基（ｑｕｉｎｏｌｉｎｙｌｅｎｅ）、置換または非置換のフタラジニレン基（ｐｈｔｈａｌａｚｉｎｙｌｅｎｅ）、置換または非置換のインドリジニレン基（ｉｎｄｏｌｉｚｉｎｙｌｅｎｅ）、置換または非置換のナフチリジニレン基（ｎａｐｈｔｈｙｒｉｄｉｎｙｌｅｎｅ）、置換または非置換のキナゾリニレン基（ｑｕｉｎａｚｏｌｉｎｙｌｅｎｅ）、置換または非置換のシノリニレン基（ｃｉｎｎｏｌｉｎｙｌｅｎｅ）、置換または非置換のインダゾリレン基（ｉｎｄａｚｏｌｙｌｅｎｅ）、置換または非置換のカルバゾリレン基（ｃａｒｂａｚｏｌｙｌｅｎｅ）、置換または非置換のフェナジニレン基（ｐｈｅｎａｚｉｎｙｌｅｎｅ）、置換または非置換のフェナントリジニレン基（ｐｈｅｎａｎｔｈｒｉｄｉｎｙｌｅｎｅ）、置換または非置換のピラニレン基（ｐｙｒａｎｙｌｅｎｅ）、置換または非置換のクロメニレン基（ｃｈｒｏｍｅｎｙｌｅｎｅ）、置換または非置換のベンゾフラニレン基（ｂｅｎｚｏｆｕｒａｎｙｌｅｎｅ）、置換または非置換のチオフェニレン基（ｔｈｉｏｐｈｅｎｙｌｅｎｅ）、置換または非置換のベンゾチオフェニレン基（ｂｅｎｚｏｔｈｉｏｐｈｅｎｙｌｅｎｅ）、置換または非置換のイソチアゾリレン基（ｉｓｏｔｈｉａｚｏｌｙｌｅｎｅ）、置換または非置換のベンゾイミダゾリレン基（ｂｅｎｚｏｉｍｉｄａｚｏｌｙｌｅｎｅ）、置換または非置換のイソキサゾリレン基（ｉｓｏｘａｚｏｌｙｌｅｎｅ）、置換または非置換のトリアジニレン基、及び−Ｎ（Ｑ１）−で表される基が挙げられるが、これらに限定されるものではない。ここで、前記Ｑ１は、例えば、水素、ハロゲン原子、ヒドロキシル基、シアノ基、置換または非置換のＣ１−Ｃ１０アルキル基、置換または非置換のＣ２−Ｃ１０アルケニル基、置換または非置換のＣ２−Ｃ１０アルキニル基、置換または非置換のＣ１−Ｃ１０アルコキシ基、置換または非置換のＣ１−Ｃ１０アルキルチオール基、置換または非置換のＣ６−Ｃ１４アリール基、及び置換または非置換のＣ４−Ｃ１４ヘテロアリール基からなる群から選択されうるが、これらに限定されるものではない。
【００６１】
より好ましくは、Ａｒ１は及びＡｒ１１は、互いに独立して、Ｃ１−Ｃ１０アルキレン基；フェニレン基；ナフチレン基；アントリレン基；フルオレニレン基；カルバゾリレン基；ピラゾリレン基；ピリジニレン基；トリアジニレン基；−Ｎ（Ｑ１）−；ハロゲン原子、シアノ基、ヒドロキシル基、Ｃ１−Ｃ１０アルキル基、Ｃ１−Ｃ１０アルコキシ基、フェニル基、ナフチル基、及びアントリル基からなる群から選択された１つ以上の置換基で置換されたＣ１−Ｃ１０アルキレン基、フェニレン基、ナフチレン基、アントリレン基、フルオレニレン基、カルバゾリレン基、ピラゾリレン基、ピリジニレン基、及びトリアジニレン基からなる群から選択されうるが、これらに限定されるものではない。ここで、前記Ｑ１は、水素；Ｃ１−Ｃ１０アルキル基；フェニル基；ナフチル基；カルバゾリル基；フルオレニル基；及びハロゲン原子、シアノ基、ヒドロキシル基、Ｃ１−Ｃ１０アルキル基、Ｃ１−Ｃ１０アルコキシ基、フェニル基、ナフチル基、及びアントリル基からなる群から選択された１つ以上の置換基で置換されたＣ１−Ｃ１０アルキル基、Ｃ１−Ｃ１０アルコキシ基、フェニル基、ナフチル基、カルバゾリル基、及びフルオレニル基からなる群から選択されうるが、これらに限定されるものではない。
【００６２】
前記−（Ａｒ１）ｎ−Ａｒ２及び−（Ａｒ１１）ｍ−Ａｒ１２において、Ａｒ２及びＡｒ１２についての詳細な説明は、前述したＱ１についての説明を参照する。
【００６３】
前記−（Ａｒ１）ｎ−Ａｒ２及び−（Ａｒ１１）ｍ−Ａｒ１２において、ｎ及びｍは、互いに独立して、０ないし１０の整数である。好ましくは、前記ｎ及びｍは、互いに独立して、０、１、２、３、４または５であるが、これらに限定されるものではない。
【００６４】
前記−（Ａｒ１）ｎ−Ａｒ２の−（Ａｒ１）ｎ−において、ｎ個のＡｒ１は互いに同一か、異なりうる。例えば、ｎが２である場合、−（Ａｒ１）ｎ−において、２個のＡｒ１はいずれもフェニレン基であるか、または１つのＡｒ１は−Ｎ（Ｑ１）−であり、残りのＡｒ１はフェニレン基でありうるなど、多様な変形例が可能である。前記−（Ａｒ１１）ｍ−Ａｒ１２もこれと同様に解釈されうる。
【００６５】
前記化学式４１及び４２中、Ｒ１ないしＲ３、Ｒ１１ないしＲ１５、Ｒ１７、Ｒ１８及びＲ２１ないしＲ２９についての詳細な説明は、前記Ｑ１についての詳細な説明を参照する。
【００６６】
好ましくは、前記Ｒ１３は、フェニル基、ナフチル基、またはアントリル基でありうるが、これらに限定されるものではない。
【００６７】
好ましくは、前記Ｒ２８及びＲ２９は、互いに独立して、水素、メチル基、エチル基、メトキシ基、エトキシ基、フェニル基、ナフチル基及びアントリル基からなる群から選択されうるが、これらに限定されるものではない。
【００６８】
前記化学式４１及び４２中、Ｌ１及びＬ１１についての詳細な説明は、前記Ａｒ１及びＡｒ１１についての詳細な説明を参照する。
【００６９】
好ましくは、前記Ｌ１及びＬ１１は、互いに独立して、フェニレン基、Ｃ１−Ｃ１０アルキルフェニレン基、フルオロフェニレン基、カルバゾリレン基、トリアジニレン基、Ｃ１−Ｃ１０アルキルトリアジニレン基、フェニルトリアジニレン基、Ｃ１−Ｃ１０アルキレン基またはフェニルカルバゾリレン基でありうるが、これらに限定されるものではない。
【００７０】
前記化学式４１及び４２中、ａ及びｂは、互いに独立して、０ないし１０の整数である。好ましくは、前記ａ及びｂは、互いに独立して、０、１、２または３である。
【００７１】
前記化学式４２の一実施形態において、Ｒ１０である−（Ａｒ１）ｎ−Ａｒ２におけるＡｒ１、及びＲ１６の−（Ａｒ１１）ｍ−Ａｒ１２におけるＡｒ１１は、互いに独立して、フェニレン基、カルバゾリレン基、フルオレニレン基、メチルフルオレニレン基、ピラゾリレン基、フェニルピラゾリレン基、−Ｎ（Ｑ１）−（ここで、Ｑ１は、水素、フェニル基、フルオレニル基、ジメチルフルオレニル基、ジフェニルフルオレニル基、カルバゾリル基、フェニルカルバゾリル基である）、ジフェニルフルオレニレン基、トリアジニレン基、メチルトリアジニレン基、フェニルトリアジニレン基、テトラフルオロフェニレン基、エチレン基、及びメチルフェニレン基からなる群から選択され、ｎ及びｍは、互いに独立して、０、１、２、３、４、５または６であり、前記Ａｒ２及びＡｒ１２は、水素、シアノ基、フルオロ基、フェニル基、シアノフェニル基、ナフチル基、アントリル基、メチル基、ピリジニル基、カルバゾリル基、フェニルカルバゾリル基、フルオレニル基、ジメチルフルオレニル基及びジフェニルフルオレニル基からなる群から選択され；Ｒ１１、Ｒ１２、Ｒ１４、Ｒ１５、Ｒ１７、Ｒ１８及びＲ２１ないしＲ２７は水素であり；Ｒ１３は、フェニル基、ナフチル基及びアントリル基からなる群から選択され；Ｒ２８及びＲ２９は、互いに独立して、水素、メチル基、エチル基、メトキシ基、エトキシ基、フェニル基、ナフチル基及びアントリル基からなる群から選択され；Ｌ１１はフェニレン基であり；ｂは０または１でありうる。
【００７２】
例えば、前記化学式４２中、Ｒ１３は、下記化学式１０１Ａないし１０１Ｄのうち、１つで表されうる。
【００７３】
【化２−２】
2011082173.tif 000005
【００７４】
例えば、前記化学式４２中、Ｌ１１はフェニレン基であり、ｂは１でありうる。
【００７５】
例えば、前記化学式４２中、Ｒ１０は下記化学式１０２Ａないし１０２Ｇのうち、１つで表されうる。
【００７６】
【化２−３】
2011082173.tif 000006
【００７７】
例えば、前記化学式４２中、Ｒ２８及びＲ２９は、互いに独立して、メチル基またはフェニル基であり得る。
【００７８】
例えば、前記化学式４２中、Ｒ１１、Ｒ１２、Ｒ１４ないしＲ１８及びＲ２１ないしＲ２７は、水素でありうる。
【００７９】
例えば、前記化学式４１中、Ｒ１、Ｒ２及びＲ３は、互いに独立して、Ｃ１−Ｃ１０アルキル基；Ｃ１−Ｃ１０アルコキシ基；フェニル基；ナフチル基；カルバゾリル基；フルオレニル基；ピレニル基；アントリル基；ピラゾリル基；ピリジニル基；ハロゲン元素、シアノ基、ヒドロキシル基、Ｃ１−Ｃ１０アルキル基、Ｃ１−Ｃ１０アルコキシ基、フェニル基、シアノフェニル基、ジフェニルアミノ基、ナフチル基、カルバゾリル基、フルオレニル基、Ｃ１−Ｃ１０アルキルフルオレニル基、ジ（Ｃ１−Ｃ１０アルキル）フルオレニル基、フェニルフルオレニル基、ジ（フェニル）フルオレニル基及びアントリル基のうち、１つ以上で置換されたＣ１−Ｃ１０アルキル基、Ｃ１−Ｃ１０アルコキシ基、フェニル基、ナフチル基、カルバゾリル基、フルオレニル基、ピレニル基、アントリル基、ピラゾリル基、またはピリジニル基；または−Ｎ（Ｑ２）（Ｑ３）でありうる。ここで、前記Ｑ２及びＱ３は、互いに独立して、Ｃ１−Ｃ１０アルキル基；Ｃ１−Ｃ１０アルコキシ基；フェニル基；ナフチル基；カルバゾリル基；フルオレニル基；ピレニル基；アントリル基；ピラゾリル基；ピリジニル基；またはハロゲン元素、シアノ基、ヒドロキシル基、Ｃ１−Ｃ１０アルキル基、Ｃ１−Ｃ１０アルコキシ基、フェニル基、シアノフェニル基、ジフェニルアミノ基、ナフチル基、カルバゾリル基、フルオレニル基、Ｃ１−Ｃ１０アルキルフルオレニル基、ジ（Ｃ１−Ｃ１０アルキル）フルオレニル基、フェニルフルオレニル基、ジ（フェニル）フルオレニル基及びアントリル基のうち、１つ以上で置換されたＣ１−Ｃ１０アルキル基、Ｃ１−Ｃ１０アルコキシ基、フェニル基、ナフチル基、カルバゾリル基、フルオレニル基、ピレニル基、アントリル基、ピラゾリル基、またはピリジニル基；であり得る。
【００８０】
例えば、前記化学式４１中、Ｒ１、Ｒ２、及びＲ３は、互いに独立して、下記化学式２０１ないし２２６のうち、１つでありうる。
【００８１】
【化２−４】
2011082173.tif 000007
【００８２】
【化２−５】
2011082173.tif 000008
【００８３】
【化２−６】
2011082173.tif 000009
【００８４】
本発明の他の実施形態によれば、前記正孔輸送層は、下記の化合物１〜３８から選択される１つを含むことができるが、これらに限定されるものではない。
【００８５】
【化３−１】
2011082173.tif 000010
【００８６】
【化３−２】
2011082173.tif 000011
【００８７】
【化３−３】
2011082173.tif 000012
【００８８】
【化３−４】
2011082173.tif 000013
【００８９】
前記正孔輸送層の厚さは、例えば５０ないし１００００Åであり、好ましくは１００ないし２５００Åである。前記正孔輸送層の厚さが前述したような範囲を満足する場合、実質的な駆動電圧の上昇がなく、満足できる正孔輸送特性を得る。
【００９０】
前記正孔輸送層の上に、好ましくは真空蒸着法、スピンコーティング法、キャスト法、ＬＢ法（Ｌａｎｇｍｕｉｒ  Ｂｌｏｄｇｅｔｔ）のような方法を用いて発光層（ＥＭＬ）を形成する。真空蒸着法及びスピンコーティング法により発光層を形成する場合、その蒸着条件は使用する化合物によって異なるが、一般的に正孔注入層の形成とほぼ同じ条件範囲で選択される。
【００９１】
前記発光層は発光材料として１つの化合物を含むか、ホストとドーパントとの組合せを含むことができる。前記ホストの例としては、Ａｌｑ３、ＣＢＰ（４，４’−Ｎ，Ｎ’−ジカルバゾール−ビフェニル）、ＰＶＫ（ポリ（ｎ−ビニルカルバゾール））、９，１０−ジ（ナフタレン−２−イル）アントラセン（ＡＤＮ）、ＴＣＴＡ、ＴＰＢＩ（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（１，３，５−ｔｒｉｓ（Ｎ−ｐｈｅｎｙｌｂｅｎｚｉｍｉｄａｚｏｌｅ−２−ｙｌ）ｂｅｎｚｅｎｅ））、ＴＢＡＤＮ（３−ｔｅｒｔ−ブチル−９，１０−ジ（ナフト−２−イル）アントラセン）、Ｅ３、ＤＳＡ（ジスチリルアリーレン）などが挙げられるが、これらに限定されるものではない。
【００９２】
【化４】
2011082173.tif 000014
【００９３】
一方、赤色ドーパントとして、例えば、ＰｔＯＥＰ、Ｉｒ（ｐｉｑ）３、Ｂｔｐ２Ｉｒ（ａｃａｃ）などが利用されうるが、これらに限定されるものではない。
【００９４】
【化５】
2011082173.tif 000015
【００９５】
また、緑色ドーパントとして、例えば、Ｉｒ（ｐｐｙ）３（ｐｐｙ＝フェニルピリジン）、Ｉｒ（ｐｐｙ）２（ａｃａｃ）、Ｉｒ（ｍｐｙｐ）３などが利用されうるが、これらに限定されるものではない。
【００９６】
【化６】
2011082173.tif 000016
【００９７】
一方、青色ドーパントとして、例えば、Ｆ２Ｉｒｐｉｃ、（Ｆ２ｐｐｙ）２Ｉｒ（ｔｍｄ）、Ｉｒ（ｄｆｐｐｚ）３、ｔｅｒ−フルオレン（ｆｌｕｏｒｅｎｅ）、４，４’−ビス（４−ジフェニルアミノスチリル）ビフェニル（ＤＰＡＶＢｉ）、２，５，８，１１−テトラ−ｔ−ブチルペリレン（ＴＢＰｅ）、下記化学式５１及び５４のうち、いずれか１つで表される化合物、下記化学式８１で表される化合物、下記化学式８３で表される化合物などが利用されうるが、これらに限定されるものではない。
【００９８】
【化７】
2011082173.tif 000017
【００９９】
【化８】
2011082173.tif 000018
【０１００】
前記化学式５１および５４中、Ａｒ５１、Ａ５２、Ａｒ５３及びＡｒ５４各々についての詳細な説明は、前述したＡｒ１についての説明と同一なので、本明細書におけるＡｒ１についての説明を参照する。
【０１０１】
好ましくは、前記化学式５１および５４において、Ａｒ５１、Ａ５２、Ａｒ５３及びＡｒ５４は、互いに独立して、フェニレン基、ナフチレン基、アントリレン基、及びフェニル置換されたアントリレン基からなる群から選択される。
【０１０２】
前記化学式５１および５４中、Ｒ２０１ないしＲ２０６及びＲ５１ないしＲ５６各々についての詳細な説明は前述したＡｒ２についての説明と同一なので、本明細書におけるＡｒ２についての説明を参照する。好ましくは、Ｒ２０１ないしＲ２０６は水素である。
【０１０３】
前記化学式５１および５４中、ｄ、ｅ、ｆ及びｇは、互いに独立して、０ないし１０の整数である。好ましくは、前記ｄ、ｅ、ｆ及びｇは、互いに独立して、０、１または２である。
【０１０４】
好ましくは、前記化学式５１および５４中、Ｒ５１ないしＲ５６は、互いに独立して、水素、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、フェニル基、ナフチル基、アントリル基、ピレニル基、カルバゾリル基、及び−Ｎ（Ｑ２）（Ｑ３）からなる群から選択される。ここでＱ２及びＱ３は、互いに独立して、メチル基、フェニル基、ナフチル基及びアントリル基からなる群から選択される。
【０１０５】
前記化学式８１中、Ｌ２１は、置換または非置換のＣ１−Ｃ３０アルキレン基、置換または非置換のＣ２−Ｃ３０アルケニレン基、置換または非置換のＣ６−Ｃ３０アリーレン基及び置換または非置換のＣ４−Ｃ３０ヘテロアリーレン基からなる群から選択され；ｃは１ないし２０の整数であり；−（Ｌ２１）ｃ−において、ｃ個のＬ２１は互いに同一か異なり；Ｒ３１ないしＲ３４は、互いに独立して、置換または非置換のＣ１−Ｃ３０アルキル基、置換または非置換のＣ２−Ｃ３０アルケニル基、置換または非置換のＣ２−Ｃ３０アルキニル基、置換または非置換のＣ１−Ｃ３０アルコキシ基、置換または非置換のＣ６−Ｃ３０アリール基及び置換または非置換のＣ４−Ｃ３０ヘテロアリール基からなる群から選択されうる。
【０１０６】
前記化学式８１中、Ｌ２１についての詳細な説明は、前記Ａｒ１についての詳細な説明（但し、−Ｎ（Ｑ１）−についての説明は除く）を参照し、前記Ｒ３１ないしＲ３４についての詳細な説明は、前記Ｑ１についての詳細な説明（但し、−Ｎ（Ｑ２）（Ｑ３）についての説明は除く）を参照する。
【０１０７】
好ましくは、前記化学式８１中、Ｌ２１はエテニレン基、プロフェニレン基（炭素数３のアルケニレン基）、またはフェニレン基である。
【０１０８】
好ましくは、前記化学式８１中、ｃは１、２、３、４、５、または６である。
【０１０９】
好ましくは、前記化学式８１中、前記Ｒ３１ないしＲ３４は、互いに独立して、水素、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基、フェニル基、ナフチル基及びアントリル基からなる群から選択される。
【０１１０】
前記化学式８１の−（Ｌ２１）ｃ−において、ｃ個のＬ２１は互いに同一か、異なりうるが、例えば、ｃが２である場合、２個のＬ２１はいずれもフェニレン基であるか、または２個のＬ２１のうち、１つはフェニレン基であり、残りの１つはエテニレン基でありうるなど、多様な変形例が可能である。
【０１１１】
前記化学式８１で表される化合物の一例として、下記化合物４０が挙げられる、これに限定されるものではない。
【０１１２】
【化９】
2011082173.tif 000019
【０１１３】
前記化学式８３中、Ａｒ８１及びＡｒ８２各々についての詳細な説明は、前述したＡｒ１についての説明と同一なので、本明細書におけるＡｒ１についての説明を参照する。
【０１１４】
好ましくは、前記化学式８３中、前記Ａｒ８１及びＡｒ８２は、互いに独立して、フェニレン基、フェニル−置換されたフェニレン基、ナフチレン基、アントリレン基、フェニル置換されたアントリレン基、及び−Ｎ（Ｑ１）−からなる群から選択される。ここで、Ｑ１は、好ましくは、フェニル基または１つ以上のＦで置換されたフェニル基である。
【０１１５】
前記化学式８３中、Ｒ２２１ないしＲ２２６及びＲ８１ないしＲ８４各々についての詳細な説明は、前述したようなＡｒ２についての説明と同一なので、本明細書におけるＡｒ２についての説明を参照する。好ましくは、Ｒ２２１ないしＲ２２６は水素である。
【０１１６】
前記化学式８３中、ｊ及びｋは、互いに独立して、０ないし１０の整数である。好ましくは、前記ｊ及びｋは、互いに独立して、０、１または２である。
【０１１７】
好ましくは、前記化学式８３中、前記Ｒ８１ないしＲ８４は、互いに独立して、水素、ハロゲン原子、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、フェニル基、ナフチル基、アントリル基、ピレニル基、カルバゾリル基、及び−Ｎ（Ｑ２）（Ｑ３）からなる群から選択される。ここでＱ２及びＱ３は、互いに独立して、メチル基、フェニル基、ナフチル基及びアントリル基からなる群から選択される。
【０１１８】
好ましくは、前記有機層７のうち発光層は、前記化合物４０、下記化合物４３、５１ないし５５及び５８のうち、いずれか１つをホストとして含む。
【０１１９】
【化１０】
2011082173.tif 000020
【０１２０】
前記発光層の発光材料としてドーパントとホストを共に使用する場合、ドーパントのドーピング濃度は、特に制限されないが、通常ホスト１００質量部を基準として前記ドーパントの含量は０．０１〜１５質量部である。
【０１２１】
前記発光層の厚さは、例えば、１００〜１０００Åであり、好ましくは、２００〜６００Åである。前記発光層の厚さが前述したような範囲を満足する場合、実質的な駆動電圧の上昇がなく、優れた発光特性を示すことができる。
【０１２２】
本発明のさらに他の実施形態によれば、前記有機層７は正孔輸送層及び発光層を含む。好ましくは、前記正孔輸送層は、前記化学式４１、４２で表される化合物を含み、前記発光層はＦ２Ｉｒｐｉｃ、（Ｆ２ｐｐｙ）２Ｉｒ（ｔｍｄ）、Ｉｒ（ｄｆｐｐｚ）３、ｔｅｒ−フルオレン、ＤＰＡＶＢｉ、ＴＢＰｅまたは前記化学式５１、５４、８１、８３で表される化合物（ドーパント）と前述したようなホストとを含む。ここで、上記の化合物は青色ドーパントであるために、このような有機発光素子は高効率及び低消費電力を有しつつ、高色純度の青色光を放出しうる。
【０１２３】
本発明のさらに他の実施形態によれば、前記有機層７は、正孔輸送層及び発光層を含む。好ましくは、前記正孔輸送層は前記化合物１ないし３７のうち、少なくとも１つの化合物を含み、前記発光層は前記化合物４０と前述したようなホストを含む。
【０１２４】
発光層に燐光ドーパントをさらに使用する場合には、三重項励起子または正孔の電子輸送層への拡散を防止するために、好ましくは、前記正孔輸送層と発光層との間に真空蒸着法、スピンコーティング法、キャスト法、ＬＢ法のような方法を用いて正孔阻止層（ＨＢＬ）を形成する。真空蒸着法及びスピンコーティング法により正孔阻止層を形成する場合、その条件は使用する化合物によって異なるが、一般的に正孔注入層の形成とほぼ同じ条件範囲で選択される。公知の正孔阻止材料も使用されうるが、その例としては、オキサジアゾール誘導体、トリアゾール誘導体、フェナントロリン誘導体などが挙げられる。
【０１２５】
前記正孔阻止層の厚さは、例えば５０ないし１０００Åであり、好ましくは、１００ないし４００Åである。前記正孔阻止層の厚さが前述したような範囲である場合、実質的な駆動電圧の上昇がなく、優れた正孔阻止特性が得られうる。
【０１２６】
次いで、好ましくは、電子輸送層（ＥＴＬ）を真空蒸着法、またはスピンコーティング法、キャスト法などの多様な方法を用いて形成する。真空蒸着法及びスピンコーティング法により電子輸送層を形成する場合、その条件は、使用する化合物によって異なるが、一般的に正孔注入層の形成とほぼ同じ条件範囲で選択される。前記電子輸送層の材料は、電子注入電極（カソード）から注入された電子を安定して輸送する機能を有するものであって、公知の電子輸送材料が利用できる。例えば、キノリン誘導体、特にトリス（８−キノリノレート）アルミニウム（Ａｌｑ３）、ＴＡＺ、Ｂａｌｑのような公知の材料を使用することができるが、これらに限定されるものではない。
【０１２７】
【化１１】
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【０１２８】
前記電子輸送層の厚さは、例えば、１００ないし１０００Åであり、好ましくは、１５０ないし５００Åである。前記電子輸送層の厚さが前述した範囲である場合、実質的な駆動電圧の上昇がなく、満足できる電子輸送特性が得られうる。
【０１２９】
また電子輸送層の上に、カソードから電子の注入を容易にする機能を有する材料を用いて電子注入層（ＥＩＬ）が積層されうるが、これは特に材料を制限しない。
【０１３０】
前記電子注入層形成材料としては、例えば、ＬｉＦ、ＮａＣｌ、ＣｓＦ、Ｌｉ２Ｏ、ＢａＯのような電子注入層を形成する材料として公知の任意の材料が利用できる。前記電子注入層の蒸着条件は、使用する化合物によって異なるが、一般的に正孔注入層の形成とほぼ同じ条件範囲で選択される。
【０１３１】
前記電子注入層の厚さは、例えば１ないし１００Åであり、好ましくは５ないし９０Åである。前記電子注入層の厚さが前述の範囲である場合、実質的な駆動電圧の上昇がなく、満足できる電子注入特性が得られうる。
【０１３２】
このような有機層７の上に、第２電極９が備えられる。前記第２電極９は、電子注入電極であるカソードであるが、この際、前記第２電極形成用の金属としては、低い仕事関数を有する金属、合金、電気伝導性化合物及びこれらの混合物が好ましく使用されうる。具体例としては、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）、マグネシウム−銀（Ｍｇ−Ａｇ）、ＩＴＯ、ＩＺＯなどが挙げられる。
【０１３３】
図６は、本発明の他の実施形態による有機発光素子３０の断面図を概略的に示す図面である。有機発光素子３０は、基板２１、第１電極２５、炭素系材料含有膜２６、有機層２７及び第２電極２９を含む。前記第１電極２５は、基板２１上に、Ａｌ系反射膜２５ａ、透明導電性膜２５ｂ及び第２元素含有亜鉛酸化物膜２５ｃをこの順で含む。ここで、基板２１、炭素系材料含有膜２６、有機層２７、第２電極２９、Ａｌ系反射膜２５ａ及び透明導電性膜２５ｂについての詳細な説明は、前記図１についての説明を参照する。
【０１３４】
図６によれば、第１電極２５は、第２元素含有亜鉛酸化物膜２５ｃをさらに含む。前記第２元素含有亜鉛酸化物膜２５ｃは、第１電極２５の仕事関数をさらに高めて、正孔注入障壁を低くするため、正孔が第１電極２５から有機層２７に容易に注入されるようになる。
【０１３５】
前記第２元素含有亜鉛酸化物膜２５ｃにおいて、第２元素は、特に制限されないが、例えば、Ａｌ、Ｉｎ、Ｇａ、Ｇｅ、Ｇｄ、Ｚｒ、Ｍｏ、及びＮｉからなる群から選択される１つ以上の元素である。より好ましくは、前記第２元素は、Ａｌを含む。特に好ましくは、前記第２元素はＡｌである。
【０１３６】
前記第２元素の含量は、好ましくは、前記第２元素含有亜鉛酸化物膜２５ｃ  １００質量部当り０．５ないし１０質量部である。より好ましくは、前記第２元素の含量は、前記第２元素含有亜鉛酸化物膜２５ｃ  １００質量部当り０．５ないし５質量部である。前記第２元素含有亜鉛酸化物膜２５ｃの、前記第２元素の含量が前述したような範囲である場合、第２元素含有亜鉛酸化物膜２５ｃの正孔輸送能が向上し、かつ電気抵抗の増加及び可視光領域での光透過率の低下が実質的に発生しなくなる。なお、前記第２元素を複数種含む場合は、これらの合計量が上記範囲であることが好ましい。
【０１３７】
前記第２元素含有亜鉛酸化物膜２５ｃの厚さは、例えば１ないし８００Åであり、好ましくは１０ないし５００Åである。前記第２元素含有亜鉛酸化物膜２５ｃの厚さが前述したような範囲を満足する場合、駆動電圧の上昇がなく、優れた効率及び消費電力特性が得られうる。
【０１３８】
以上、前記有機発光素子を図１及び図６を参照して説明したが、前記有機発光素子はこれらに限定されるものではない。例えば、前記有機発光素子は、前記Ａｌ系反射膜と基板との間に金属層をさらに具備しうる。前記金属層は、前記Ａｌ系反射膜中のＡｌ成分の基板への拡散に対するバリア層としての役割を担う。前記金属層は、例えば、Ｍｏ、Ｗ、Ｔｉ、Ｐｄ、Ｐｔ及びＡｕからなる群から選択された１つ以上の金属を含むが、これらに限定されるものではない。好ましくは、前記金属層は、Ｔｉ層である。前記金属層の厚さは、特に制限されないが、例えば２０ないし２００ｎｍであり、好ましくは５０ないし１００ｎｍである。前記金属層の厚さが前述の範囲である場合、Ａｌ成分の拡散を十分に防止できる。
【実施例】
【０１３９】
以下、本発明を下記の実施例を用いてさらに説明するが、本発明の技術的範囲は以下の実施例に限定されるものではない。
【０１４０】
＜比較例１＞
基板及び第１電極として、コーニング（Ｃｏｒｎｉｎｇ）社製の１５Ω／ｃｍ２（１２００Å）ＩＴＯガラス基板を５０ｍｍ×５０ｍｍ×０．７ｍｍの大きさに切って、イソプロピルアルコールと純水とで各々５分間超音波洗浄した後、３０分間ＵＶオゾン洗浄して使用した。前記基板の上にｍ−ＭＴＤＡＴＡを真空蒸着して７００Å厚さの正孔注入層を形成した後、前記正孔注入層の上に前記化合物５を真空蒸着して７００Å厚さの正孔輸送層を形成した。前記正孔輸送層の上に、ホストとしてＡＤＮ９７質量％、ドーパントとして前記化合物５８を３質量％使用して２００Å厚さの発光層を形成した。前記発光層の上に、Ａｌｑ３を真空蒸着して３００Å厚さの電子輸送層を形成した。前記電子輸送層の上に、Ｌｉｑを真空蒸着して５Å厚さの電子注入層を形成した後、Ｍｇ：Ａｇを真空蒸着して１６０Å厚さのカソードを形成した後、保護膜としてＡｌｑ３を６００Åの厚さで蒸着することで有機発光素子を完成した。
【０１４１】
＜実施例１＞
基板及び第１電極として、ＩＴＯガラス基板の代わりに、５０００Å厚さのＡｌＮｉＬａ膜（前記ＡｌＮｉＬａ膜中の、Ｎｉの含量は２質量％であり、Ｌａの含量は０．３質量％である）、透明導電性膜として７０Å厚さのＩＴＯ膜が順次形成されたガラス基板を使用し、前記ＩＴＯ膜の上に、炭素系材料含有膜として３Å厚さのＣ６０膜を真空蒸着法を用いて形成した後、正孔注入層を形成したという点を除いては、前記比較例１と同様の手法で有機発光素子を作製した。
【０１４２】
＜実施例２＞
Ｃ６０膜の厚さを５Åにした点を除いては、前記実施例１と同様の手法で有機発光素子を作製した。
【０１４３】
＜実施例３＞
Ｃ６０膜の厚さを１０Åにした点、および正孔注入層を形成しなかった点を除いては、前記実施例１と同様の手法で有機発光素子を作製した。
【０１４４】
＜実施例４＞
Ｃ６０膜の厚さを３０Åに変更して正孔注入層を形成していないという点を除いては、前記実施例１と同様の手法で有機発光素子を作製した。
【０１４５】
＜評価＞
前記比較例１及び実施例１ないし４の有機発光素子に対する消費電力及び効率をＰＲ６５０  Ｓｐｅｃｔｒｏｓｃａｎ  Ｓｏｕｒｃｅ  Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ  Ｕｎｉｔ．（Ｐｈｏｔｏ  Ｒｅｓｅａｒｃｈ社製）を用いて評価した。結果を下記表１に示す。
【０１４６】
【表１】
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【０１４７】
前記表１によれば、実施例１ないし４の有機発光素子は、比較例１の有機発光素子に比べて、駆動電圧が低くなり、電力効率が向上したことが確認できた。
【符号の説明】
【０１４８】
１０、３０    有機発光素子、
１、２１    基板、
５、２５    第１電極、
５ａ、２５ａ    Ａｌ系反射膜、
５ｂ、２５ｂ    透明導電性膜、
２５ｃ    第２元素含有酸化物膜、
６、２６    炭素系材料含有膜、
７、２７    有機層、
９、２９    第２電極。
【図１】
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【図６】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
2011082173.tif 000027
【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５】
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