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図面 (11)

課題

発光効率及び輝度に優れた有機電界発光素子を提供する。

解決手段

陽極陰極との間に複数の有機化合物層が積層された構造を有する有機電界発光素子であって、該有機電界発光素子は、アミノ基含有化合物原料として形成された窒素含有膜からなる層を有し、該アミノ基含有化合物が有するアミノ基全体のうち、第三級アミノ基の割合が50%未満である有機電界発光素子。

概要

背景

表示用デバイス照明に適用できる新しい発光素子として有機電界発光素子有機EL素子)が期待されている。
有機EL素子は、陽極陰極との間に発光性有機化合物を含んで形成される発光層を含む1種または複数種の層を挟んだ構造を持ち、陽極から注入されたホールと陰極から注入された電子再結合する時のエネルギーを利用して発光性有機化合物を励起させ、発光を得るものである。有機EL素子は電流駆動型素子であり、流れる電流をより効率的に活用するため、素子構造が種々改良され、また、素子を構成する層の材料についても種々検討されている。

陽極から注入されたホールと陰極から注入された電子との再結合時のエネルギーを利用して発光性有機化合物を励起させ、発光を得る有機電界発光素子では、陽極からのホール注入、陰極からの電子注入がともにスムーズに行われることが重要であるため、よりスムーズなホール注入、電子注入が行われるよう、正孔注入層電子注入層の材料についても種々検討され、最近では塗布できる電子注入層の材料として、ポリエチレンイミンやポリエチレンイミンを修飾した化合物を用いた順構造の有機電界発光素子が報告されている(非特許文献1〜3参照。)。

ところで、陰極と陽極との間の層が全て有機化合物で形成された有機電界発光素子は、結果として酸素や水によって劣化しやすく、これらの侵入を防ぐために厳密な封止が不可欠である。このことは、有機電界発光素子の製造工程を煩雑なものとする原因となっている。これに対し、陰極と陽極との間の層の一部が無機酸化物で形成された有機無機ハイブリッド型の電界発光素子(HOILED素子)が提案されている(特許文献1参照。)。この素子では、正孔輸送層電子輸送層を無機酸化物に変えることで、陰極として導電性酸化物電極であるFTOやITO、陽極として金を使用することが可能になった。このことは素子駆動の観点からは電極に対する制約がなくなったことを意味する。結果、アルカリ金属アルカリ金属化合物等、仕事関数の小さな金属を用いる必要がなくなり、厳密な封止無しで発光させることが可能となっている。加えてこのHOILED素子は、陰極が基板直上にあることが標準であり、上部電極に陽極がくる逆構造という特徴を有している。酸化物TFTの発展に伴い、大型有機ELディスプレイへの適用が検討される中、n型である酸化物TFTの特徴から逆構造の有機ELが注目されて来ている。本HOILED素子は逆構造有機EL素子の候補として発展が期待されている。また、このようなHOILED素子であって、平均厚さが3〜150nmのポリエチレンイミン等の窒素含有膜からなる層を有する素子も提案されている(特許文献2、非特許文献4参照。)。

概要

発光効率及び輝度に優れた有機電界発光素子を提供する。陽極と陰極との間に複数の有機化合物層が積層された構造を有する有機電界発光素子であって、該有機電界発光素子は、アミノ基含有化合物原料として形成された窒素含有膜からなる層を有し、該アミノ基含有化合物が有するアミノ基全体のうち、第三級アミノ基の割合が50%未満である有機電界発光素子。なし

目的

本発明は、上記現状に鑑みてなされたものであり、発光効率及び輝度に優れた有機電界発光素子を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

陽極陰極との間に複数の有機化合物層が積層された構造を有する有機電界発光素子であって、該有機電界発光素子は、アミノ基含有化合物原料として形成された窒素含有膜からなる層を有し、該アミノ基含有化合物が有するアミノ基全体のうち、第三級アミノ基の割合が50%未満であることを特徴とする有機電界発光素子。

請求項2

前記有機電界発光素子は、陽極と基板上に形成された陰極との間に複数の有機化合物層が積層された構造を有することを特徴とする請求項1に記載の有機電界発光素子。

請求項3

前記アミノ基含有化合物は、ポリエチレンイミン及び/又はジエチレントリアミンであることを特徴とする請求項1又は2に記載の有機電界発光素子。

請求項4

請求項1〜3のいずれかに記載の有機電界発光素子を備えることを特徴とする表示装置

請求項5

請求項1〜3のいずれかに記載の有機電界発光素子を備えることを特徴とする照明装置

技術分野

0001

本発明は、有機電界発光素子に関する。より詳しくは、電子機器の表示部等の表示装置照明装置等としての利用可能な有機電界発光素子に関する。

背景技術

0002

表示用デバイス照明に適用できる新しい発光素子として有機電界発光素子(有機EL素子)が期待されている。
有機EL素子は、陽極陰極との間に発光性有機化合物を含んで形成される発光層を含む1種または複数種の層を挟んだ構造を持ち、陽極から注入されたホールと陰極から注入された電子再結合する時のエネルギーを利用して発光性有機化合物を励起させ、発光を得るものである。有機EL素子は電流駆動型素子であり、流れる電流をより効率的に活用するため、素子構造が種々改良され、また、素子を構成する層の材料についても種々検討されている。

0003

陽極から注入されたホールと陰極から注入された電子との再結合時のエネルギーを利用して発光性有機化合物を励起させ、発光を得る有機電界発光素子では、陽極からのホール注入、陰極からの電子注入がともにスムーズに行われることが重要であるため、よりスムーズなホール注入、電子注入が行われるよう、正孔注入層電子注入層の材料についても種々検討され、最近では塗布できる電子注入層の材料として、ポリエチレンイミンやポリエチレンイミンを修飾した化合物を用いた順構造の有機電界発光素子が報告されている(非特許文献1〜3参照。)。

0004

ところで、陰極と陽極との間の層が全て有機化合物で形成された有機電界発光素子は、結果として酸素や水によって劣化しやすく、これらの侵入を防ぐために厳密な封止が不可欠である。このことは、有機電界発光素子の製造工程を煩雑なものとする原因となっている。これに対し、陰極と陽極との間の層の一部が無機酸化物で形成された有機無機ハイブリッド型の電界発光素子(HOILED素子)が提案されている(特許文献1参照。)。この素子では、正孔輸送層電子輸送層を無機酸化物に変えることで、陰極として導電性酸化物電極であるFTOやITO、陽極として金を使用することが可能になった。このことは素子駆動の観点からは電極に対する制約がなくなったことを意味する。結果、アルカリ金属アルカリ金属化合物等、仕事関数の小さな金属を用いる必要がなくなり、厳密な封止無しで発光させることが可能となっている。加えてこのHOILED素子は、陰極が基板直上にあることが標準であり、上部電極に陽極がくる逆構造という特徴を有している。酸化物TFTの発展に伴い、大型有機ELディスプレイへの適用が検討される中、n型である酸化物TFTの特徴から逆構造の有機ELが注目されて来ている。本HOILED素子は逆構造有機EL素子の候補として発展が期待されている。また、このようなHOILED素子であって、平均厚さが3〜150nmのポリエチレンイミン等の窒素含有膜からなる層を有する素子も提案されている(特許文献2、非特許文献4参照。)。

0005

特開2009−70954号公報
特開2014−168014号公報

先行技術

0006

タオ シオン(Tao Xiong)外3名「アプライフィジクレターズ(Applied Physics Letters)」93巻、2008年、pp123310−1
インファジョウ(Yinhua Zhou)外21名「サイエンス(Science)」336号、2012年、pp327
ジャシャチェン(Jianshan Chen)外6名「ジャーナルオブマテリアルズケミストリー(Journal of Materials Chemistry)」2012年、22巻、pp5164
ユン−ウン キム(Young−Hoon Kim)外5名「アドバンスファンクシナルマテリアルズ(Advanced Functional Materials)」24号、2014年、pp3808

発明が解決しようとする課題

0007

上記のとおり、有機電界発光素子について、素子の構成や材料について種々検討されているが、表示用デバイスや照明への適用のために、発光効率輝度の更なる向上が求められており、これらの特性により優れた有機電界発光素子の開発が求められている。

0008

本発明は、上記現状に鑑みてなされたものであり、発光効率及び輝度に優れた有機電界発光素子を提供することを目的とする。

課題を解決するための手段

0009

本発明者は、発光効率及び輝度に優れる有機電界発光素子について種々検討し、アミノ基含有化合物に着目した。そして、アミノ基全体のうち、第三級アミノ基の割合が50%未満であるアミノ基含有化合物を原料として用いて形成される窒素含有膜を有機電界発光素子の積層構造の中に有する素子とすると、発光効率及び輝度に優れた素子となることを見出し、本発明に到達したものである。

0010

すなわち本発明は、陽極と陰極との間に複数の有機化合物層が積層された構造を有する有機電界発光素子であって、該有機電界発光素子は、アミノ基含有化合物を原料として形成された窒素含有膜からなる層を有し、該アミノ基含有化合物が有するアミノ基全体のうち、第三級アミノ基の割合が50%未満であることを特徴とする有機電界発光素子である。

0011

上記有機電界発光素子は、陽極と基板上に形成された陰極との間に複数の有機化合物層が積層された構造を有することが好ましい。

0012

上記アミノ基含有化合物は、ポリエチレンイミン及び/又はジエチレントリアミンであることが好ましい。

0013

本発明はまた、本発明の有機電界発光素子を備えることを特徴とする表示装置でもある。

0014

本発明はまた、本発明の有機電界発光素子を備えることを特徴とする照明装置でもある。

発明の効果

0015

本発明の有機電界発光素子は、発光効率及び輝度に優れることから、表示装置や照明装置の材料として好適に用いることができる。

図面の簡単な説明

0016

本発明で示される有機電界発光素子の積層構造の一例を示した概略図である。
実施例1で作製した有機電界発光素子10の電圧電流密度特性及び電圧−輝度特性を示した図である。
比較例1で作製した有機電界発光素子10の電圧−電流密度特性及び電圧−輝度特性を示した図である。
実施例2で作製した有機電界発光素子10の電圧−電流密度特性及び電圧−輝度特性を示した図である。
比較例2で作製した有機電界発光素子10の電圧−電流密度特性及び電圧−輝度特性を示した図である。
比較例3で作製した有機電界発光素子10の電圧−電流密度特性及び電圧−輝度特性を示した図である。
実施例1、2及び比較例1〜3で作製した有機電界発光素子10の電圧−電流密度特性及び電圧−輝度特性を重ねて示した図である。
実施例3で作製した有機電界発光素子10の電圧−電流密度特性及び電圧−輝度特性を示した図である。
実施例4で作製した有機電界発光素子10の電圧−電流密度特性及び電圧−輝度特性を示した図である。
実施例5で作製した有機電界発光素子10の電圧−電流密度特性及び電圧−輝度特性を示した図である。
実施例3〜5で作製した有機電界発光素子10の電圧−電流密度特性及び電圧−輝度特性を重ねて示した図である。

0017

以下に本発明を詳述する。
なお、以下において記載する本発明の個々の好ましい形態を2つ以上組み合わせたものもまた、本発明の好ましい形態である。

0018

本発明の有機電界発光素子は、アミノ基含有化合物を原料として形成された窒素含有膜からなる層を有し、該アミノ基含有化合物が有するアミノ基全体のうち、第三級アミノ基の割合が50%未満であることを特徴とする。
上述したように、従来よりポリエチレンイミン等のアミン基含有化合物電子注入材料として用いる試みは行われているが、アミン基含有化合物が有するアミノ基の種類、すなわち、第一〜第三級アミノ基の割合と素子の特性との関係について検討された例はない。本発明は、アミン基含有化合物が有する第一〜第三級アミノ基の割合と素子の特性との間に関係性があり、アミノ基含有化合物が有するアミノ基全体のうち、第三級アミノ基の割合が50%未満であるようなアミノ基含有化合物を原料として窒素含有膜を形成することで、発光効率及び輝度に優れた素子となることを見出したものである。

0019

本発明の有機電界発光素子は、第三級アミノ基の割合が50%未満であるアミノ基含有化合物を原料として形成された窒素含有膜を素子の積層構造の中に有するものであればよいが、窒素含有膜の原料となるアミノ基含有化合物における第三級アミノ基の割合は、30%以下であることが好ましい。より好ましくは、10%以下であり、更に好ましくは、1%以下である。
なお、本発明において、窒素含有膜は1種のアミノ基含有化合物を原料として形成されたものであってもよく、2種以上のアミノ基含有化合物を原料として形成されたものであってもよい。2種以上のアミノ基含有化合物を原料として形成されたものである場合、当該2種以上のアミノ基含有化合物が有するアミノ基全体のうち、第三級アミノ基の割合が50%未満であればよい。
アミノ基含有化合物が有するアミノ基全体のうちの第三級アミノ基の割合は、炭素のNMRにより確認することができる。
なお、本発明における、アミノ基含有化合物が有するアミノ基全体のうちの第三級アミノ基の割合とは、アミノ基含有化合物が有するアミノ基の総数に対する第三級アミノ基の数の割合である。

0020

上記アミノ基含有化合物としては、構造中にアミノ基を有する化合物であれば特に制限されず、エチレンジアミン、ジエチレントリアミン等のポリアルキレンポリアミンや、ポリアルキレンイミン構造を有する重合体等のポリアミン類の1種又は2種以上を用いることができる。

0021

上記ポリアルキレンイミン構造を有する重合体としては、炭素数2〜4のアルキレンイミンにより形成されたポリアルキレンイミン構造を有する重合体が好ましい。より好ましくは、炭素数2又は3のアルキレンイミンにより形成されたポリアルキレンイミン構造を有する重合体である。また、ポリアルキルオキサゾリン)の酸加水分解により得られるポリアルキレンイミン構造を有する重合体も好ましい。

0022

上記ポリアルキレンイミン構造を有する重合体は、主鎖骨格にポリアルキレンイミン構造を有するものであればよく、ポリアルキレンイミン構造以外の構造を有する共重合体であってもよい。
上記ポリアルキレンイミン構造を有する重合体がポリアルキレンイミン構造以外の構造を有する場合、ポリアルキレンイミン構造以外の構造の原料となる単量体としては、例えば、エチレンプロピレンブテンアセチレンアクリル酸スチレン、又は、ビニルカルバゾール等が挙げられ、これらの1種又は2種以上を用いることができる。また、これらの単量体の炭素原子に結合した水素原子が他の有機基置換された構造のものも好適に用いることができる。水素原子と置換する他の有機基としては、例えば、酸素原子窒素原子硫黄原子からなる群より選択される少なくとも1種の原子を含んでいてもよい炭素数1〜10の炭化水素基等が挙げられる。

0023

上記ポリアルキレンイミン構造を有する重合体は、重合体の主鎖骨格を形成する単量体成分100質量%のうち、ポリアルキレンイミン構造を形成する単量体が50質量%以上であることが好ましい。より好ましくは、66質量%以上であり、更に好ましくは、80質量%以上である。最も好ましくは、ポリアルキレンイミン構造を形成する単量体が100質量%であること、すなわち、ポリアルキレンイミン構造を有する重合体がポリアルキレンイミンホモポリマーであることである。
ポリアルキレンイミンのホモポリマーとしては、ポリエチレンイミン等が挙げられる。

0024

上記ポリアルキレンイミン構造を有する重合体は、重量平均分子量が100000以下であることが好ましい。このような重量平均分子量のものを用い、重合体が分解する温度での加熱処理を行って層を形成することで、有機電界発光素子をより駆動安定性に優れたものとすることができる。より好ましくは、10000以下であり、更に好ましくは、100〜1000である。
また、ポリアルキレンイミン構造を有する重合体が上述した直鎖状構造の重合体である場合には、重合体の重量平均分子量は、より好ましくは、250000以下であり、更に好ましくは、10000〜50000である。
重量平均分子量は、以下の条件でGPC(ゲルパーミエーションクロマトグラフィー)測定により求めることができる。
測定機器:Waters Alliance(2695)(商品名、Waters社製)
分子カラム:TSKguard column α、TSKgel α−3000、TSKgel α−4000、TSKgel α−5000(いずれも東ソー社製)を直列に接続して使用
溶離液:100mMホウ酸水溶液14304gに50mM水酸化ナトリウム水溶液96gとアセトニトリル3600gを混合した溶液
検量線用標物質ポリエチレングリコール(東ソー社製)
測定方法測定対象物固形分が約0.2質量%となるように溶離液に溶解し、フィルターにてろ過した物を測定サンプルとして分子量を測定する。

0025

本発明におけるアミノ基含有化合物としては、上記のものの中でも、ポリエチレンイミン及び/又はジエチレントリアミンであることが好ましい。これらはいずれも入手が容易であり、また、ポリエチレンイミンは第一〜第三級アミノ基を構造中に有する一方、ジエチレントリアミンは構造中に第一級アミノ基及び第二級アミノ基のみを有することから、これらの一方又は両方を用いることで、第三級アミノ基の割合を容易に調整することができる。

0026

本発明における窒素含有膜の平均厚さは、3〜150nmである。窒素含有膜がこのような平均厚さであると、上述した窒素含有膜を有することの効果を良好に発揮することができる。窒素含有膜の平均厚さは、5〜100nmであることが好ましい。より好ましくは5〜50nmである。特に窒素含有化合物が分解してなる窒素含有膜である場合には、5〜100nmであることが好ましく、より好ましくは5〜50nmである。窒素含有膜の平均厚さは、接触式段差計により成膜時に測定することができる。接触式段差計は、極薄膜の測定時、測定環境に大きく依存して、測定値バラツキが大きくなる。そのため、平均厚さを測定する際は、複数回の測定の平均値により決定する。

0027

本発明の有機電界発光素子は、陽極と陰極との間に複数の有機化合物層が積層された構造を有する。
本発明の有機電界発光素子の構成は特に制限されないが、陰極、電子注入層、必要に応じて電子輸送層、発光層、正孔輸送層及び/又は正孔注入層、陽極の各層をこの順に隣接して有する素子であることが好ましい。なお、これらの各層は、1層からなるものであってもよく、2層以上からなるものであってもよい。
上記構成の有機電界素子において、素子が電子輸送層を有さない場合は、電子注入層と発光層とが隣接することになる。また、素子が正孔輸送層、正孔注入層のいずれか一方のみを有する場合には、当該一方の層が発光層と陽極とに隣接して積層されることになり、素子が正孔輸送層と正孔注入層の両方を有する場合には、発光層、正孔輸送層、正孔注入層、陽極の順にこれらの層が隣接して積層されることになる。

0028

本発明における窒素含有膜は、電子注入特性に優れたものであるから、本発明の素子は、該窒素含有膜を電子注入層として有するものであることが好ましい。窒素含有膜を電子注入層として有することで、素子が発光効率及び輝度により優れた素子となる。

0029

本発明の有機電界発光素子は、基板上に陽極が形成された順構造の素子であってもよく、基板上に陰極が形成された逆構造の素子であってもよいが、上述したとおり、素子を構成する積層構造の一部の層を金属酸化物等の無機酸化物で形成することで、仕事関数の小さな金属を電極に用いる必要がなくなり、厳密な封止が必要なくなる。そしてこのような無機酸化物層を有する素子は、逆構造であることが標準であり、本発明においても有機電界発光素子が逆構造の素子であること、すなわち、陽極と基板上に形成された陰極との間に複数の有機化合物層が積層された構造を有することは、本発明の好適な実施形態の1つである。

0030

本発明の有機電界発光素子が逆構造の有機電界発光素子であり、素子を構成する積層構造の中に金属酸化物層を有する場合、該金属酸化物層は、陰極の一部若しくは電子注入層の一層、及び/又は、陽極の一部若しくは正孔注入層の一層として積層されることが好ましい。
電子注入層の一層として有する場合、陰極と窒素含有膜との間に金属酸化物層を有することが好ましい。窒素含有膜と金属酸化物層とが隣接する場合、窒素含有膜中の窒素原子の孤立電子対基材中の金属原子と結合を作る傾向にあり、その金属−窒素結合間の分極が、強い電子注入特性を発現することになる。また後述するとおり、本発明における窒素含有膜は、アミノ基含有化合物を分解させて形成されることが好ましいが、金属酸化物層上でアミノ基含有化合物を分解させると、分解の現象により高密度に窒素原子が存在する膜となることが期待され、より強い電子注入特性が発揮されることが期待される。
なお上記では、電子注入層の一層として陰極と窒素含有膜との間に金属酸化物層を有する場合について説明したが、金属酸化物で構成された陰極に隣接して窒素含有膜が形成された場合についても同様の効果が期待される。

0031

本発明の有機電界発光素子が、陰極の一部若しくは電子注入層の一層として金属酸化物層を有する場合、該金属酸化物層は、単体の金属酸化物からなる層、二種類以上の金属酸化物を混合した層と単体の金属酸化物からなる層のいずれか一方または両方を積層した層、二種類以上の金属酸化物を混合した層のいずれであってもよい。
金属酸化物層を形成する金属酸化物を構成する金属元素としては、マグネシウムカルシウムストロンチウムバリウムチタンジルコニウムハフニウムバナジウムニオブタンタルクロムモリブデンタングステンマンガンインジウムガリウム、鉄、コバルトニッケル、銅、亜鉛カドミウムアルミニウムケイ素が挙げられる。

0032

上記金属酸化物層が、二種類以上の金属酸化物を混合した層を含む場合、金属酸化物を構成する金属元素の少なくとも一つが、マグネシウム、アルミニウム、カルシウム、ジルコニウム、ハフニウム、ケイ素、チタン、亜鉛からなる層であることが好ましい。
金属酸化物層が、単体の金属酸化物からなる層である場合、酸化マグネシウム酸化アルミニウム酸化ジルコニウム酸化ハフニウム酸化ケイ素酸化チタン酸化亜鉛からなる群から選ばれる金属酸化物からなる層であることが好ましい。

0033

上記金属酸化物層が、二種類以上の金属酸化物を混合した層と単体の金属酸化物からなる層のいずれか一方または両方を積層した層、または二種類以上の金属酸化物を混合した層である場合、酸化チタン/酸化亜鉛、酸化チタン/酸化マグネシウム、酸化チタン/酸化ジルコニウム、酸化チタン/酸化アルミニウム、酸化チタン/酸化ハフニウム、酸化チタン/酸化ケイ素、酸化亜鉛/酸化マグネシウム、酸化亜鉛/酸化ジルコニウム、酸化亜鉛/酸化ハフニウム、酸化亜鉛/酸化ケイ素、酸化カルシウム/酸化アルミニウム、から選ばれる二種の金属酸化物の組合せを積層及び/又は混合したもの、酸化チタン/酸化亜鉛/酸化マグネシウム、酸化チタン/酸化亜鉛/酸化ジルコニウム、酸化チタン/酸化亜鉛/酸化アルミニウム、酸化チタン/酸化亜鉛/酸化ハフニウム、酸化チタン/酸化亜鉛/酸化ケイ素、酸化インジウム酸化ガリウム/酸化亜鉛、から選ばれる三種の金属酸化物の組合せを積層及び/又は混合したものなどが挙げられる。

0034

上記金属酸化物層は、特殊な組成として良好な特性を示す酸化物半導体であるIGZO(酸化インジウムガリウム亜鉛)および/またはエレクトライドである12CaO・7Al2O3を含むものであってもよい。
金属酸化物層の平均厚さは、特に限定されないが、1〜1000nmであることが好ましく、2〜100nmであることがより好ましい。
金属酸化物層の平均厚さは、触針式段差計、又は分光エリプソメトリーにより測定できる。

0035

本発明の有機電界発光素子において、電子輸送層を形成する材料としては、有機電界発光素子の電子輸送層の材料として知られているいずれの材料を用いてもよい。具体的には、フェニルディピレニルホスフィンオキサイドPOPy2)のようなホスフィンオキサイド誘導体トリス−1,3,5−(3’−(ピリジン−3’’−イル)フェニル)ベンゼン(TmPyPhB)のようなピリジン誘導体、(2−(3−(9−カルバゾリル)フェニル)キノリン(mCQ))のようなキノリン誘導体、2−フェニル−4,6−ビス(3,5−ジピリジルフェニル)ピリミジン(BPyPPM)のようなピリミジン誘導体ピラジン誘導体バソフェナントロリン(BPhen)のようなフェナントロリン誘導体、2,4−ビス(4−ビフェニル)−6−(4’−(2−ピリジニル)−4−ビフェニル)−[1,3,5]トリアジン(MPT)のようなトリアジン誘導体、3−フェニル−4−(1’−ナフチル)−5−フェニル−1,2,4−トリアゾール(TAZ)のようなトリアゾール誘導体オキサゾール誘導体、2−(4−ビフェニリル)−5−(4−tert−ブチルフェニル−1,3,4−オキサジアゾール)(PBD)のようなオキサジアゾール誘導体、2,2’,2’’−(1,3,5−ベントリイル)−トリス(1−フェニル−1−H−ベンズイミダゾール)(TPBI)のようなイミダゾール誘導体ナフタレンペリレン等の芳香環テトラカルボン酸無水物、ビス[2−(2−ヒドロキシフェニルベンゾチアゾラト]亜鉛(Zn(BTZ)2)、トリス(8−ヒドロキシキノリナト)アルミニウム(Alq3)などに代表される各種金属錯体、2,5−ビス(6’−(2’,2’’−ビピリジル))−1,1−ジメチル−3,4−ジフェニルシロール(PyPySPyPy),等のシロール誘導体に代表される有機シラン誘導体ホウ素含有化合物等などが挙げられる。

0036

上記電子輸送層の平均厚さは、特に限定されないが、10〜150nmであることが好ましく、20〜100nmであることがより好ましい。
電子輸送層の平均厚さは、触針式段差計、又は分光エリプソメトリーにより測定することができる。

0037

本発明の有機電界発光素子において、発光層の材料としては、発光層の材料として通常用いることのできるいずれの材料を用いてもよく、これらを混合して用いてもよい。具体的には、例えば、ビス[2−(2−ベンゾチアゾリルフェノラト]亜鉛(II)(Zn(BTZ)2)と、トリス[1−フェニルイソキノリンイリジウム(III)(Ir(piq)3)等を挙げることができる。
また、発光層を形成する材料は、低分子化合物であってもよいし、高分子化合物であってもよい。なお、本発明において低分子材料とは、高分子材料(重合体)ではない材料を意味し、分子量が低い有機化合物を必ずしも意味するものではない。

0038

上記発光層を形成する高分子材料としては、例えば、トランス型ポリアセチレンシス型ポリアセチレン、ポリ(ジ−フェニルアセチレン)(PDPA)、ポリ(アルキルフェニルアセチレン)(PAPA)のようなポリアセチレン系化合物;ポリ(パラ−フェンビニレン)(PPV)、ポリ(2,5−ジアルコキシ−パラ−フェニレンビニレン)(RO−PPV)、シアノ−置換−ポリ(パラ−フェンビニレン)(CN−PPV)、ポリ(2−ジメチルオクチルシリル−パラ−フェニレンビニレン)(DMOS−PPV)、ポリ(2−メトキシ,5−(2’−エチルヘキソキシ)−パラ−フェニレンビニレン)(MEH−PPV)のようなポリパラフェニレンビニレン系化合物;ポリ(3−アルキルチオフェン)(PAT)、ポリ(オキシプロピレントリオール(POPT)のようなポリチオフェン系化合物;ポリ(9,9−ジアルキルフルオレン)(PDAF)、ポリ(ジオクチルフルオレン−アルト−ベンゾチアジアゾール)(F8BT)、α,ω−ビス[N,N’−ジ(メチルフェニルアミノフェニル]−ポリ[9,9−ビス(2−エチルヘキシル)フルオレン−2,7−ジル](PF2/6am4)、ポリ(9,9−ジオクチル−2,7−ジビニレンフルオレニルオルト−コ(アントラセン−9,10−ジイル)のようなポリフルオレン系化合物;ポリ(パラ−フェニレン)(PPP)、ポリ(1,5−ジアルコキシ−パラ−フェニレン)(RO−PPP)のようなポリパラフェニレン系化合物;ポリ(N−ビニルカルバゾール)(PVK)のようなポリカルバゾール系化合物;ポリ(メチルフェニルシラン)(PMPS)、ポリ(ナフチルフェニルシラン)(PNPS)、ポリ(ビフェニリルフェニルシラン)(PBPS)のようなポリシラン系化合物;更には特願2010−230995号、特願2011−6457号に記載のホウ素化合物系高分子材料等が挙げられる。

0039

上記発光層を形成する低分子材料としては、例えば、配位子に2,2’−ビピリジン−4,4’−ジカルボン酸を持つ、3配位イリジウム錯体ファクトリス(2−フェニルピリジン)イリジウム(Ir(ppy)3)、8−ヒドロキシキノリンアルミニウム(Alq3)、トリス(4−メチル−8キノリノレート)アルミニウム(III)(Almq3)、8−ヒドロキシキノリン亜鉛(Znq2)、(1,10−フェナントロリン)−トリス−(4,4,4−トリフルオロ−1−(2−チエニル)−ブタン−1,3−ジオネートユーロピウム(III)(Eu(TTA)3(phen))、2,3,7,8,12,13,17,18−オクタエチル−21H,23H−ポルフィンプラチナム(II)のような各種金属錯体;ジスチリルベンゼン(DSB)、ジアミノジスチリルベンゼン(DADSB)のようなベンゼン系化合物;ナフタレン、ナイルレッドのようなナフタレン系化合物フェナントレンのようなフェナントレン系化合物;クリセン、6−ニトロクリセンのようなクリセン系化合物;ペリレン、N,N’−ビス(2,5−ジ−t−ブチルフェニル)−3,4,9,10−ペリレン−ジ−カルボキシイミド(BPPC)のようなペリレン系化合物コロネンのようなコロネン系化合物;アントラセン、ビススチリルアントラセンのようなアントラセン系化合物ピレンのようなピレン系化合物;4−(ジ−シアノメチレン)−2−メチル−6−(パラ−ジメチルアミノスチリル)−4H−ピラン(DCM)のようなピラン系化合物;アクリジンのようなアクリジン系化合物;スチルベンのようなスチルベン系化合物;2,5−ジベンゾオキサゾールチオフェンのようなチオフェン系化合物ベンゾオキサゾールのようなベンゾオキサゾール系化合物ベンゾイミダゾールのようなベンゾイミダゾール系化合物;2,2’−(パラ−フェニレンジビニレン)−ビスベンゾチアゾールのようなベンゾチアゾール系化合物;ビスチリル(1,4−ジフェニル−1,3−ブタジエン)、テトラフェニルブタジエンのようなブタジエン系化合物ナフタルイミドのようなナフタルイミド系化合物クマリンのようなクマリン系化合物ペリノンのようなペリノン系化合物;オキサジアゾールのようなオキサジアゾール系化合物;アルダジン系化合物;1,2,3,4,5−ペンタフェニル−1,3−シクロペンタジエン(PPCP)のようなシクロペンタジエン系化合物キナクリドン、キナクリドンレッドのようなキナクリドン系化合物ピロロピリジン、チアジアゾロピリジンのようなピリジン系化合物;2,2’,7,7’−テトラフェニル−9,9’−スピロビフルオレンのようなスピロ化合物フタロシアニン(H2Pc)、銅フタロシアニンのような金属または無金属のフタロシアニン系化合物;更には特開2009−155325号公報、特開2011−184430号公報および特願2011−6458号に記載のホウ素化合物材料等が挙げられる。

0040

上記発光層の平均厚さは、特に限定されないが、10〜150nmであることが好ましく、20〜100nmであることがより好ましい。
発光層の平均厚さは、触針式段差計、又は水晶振動子膜厚計により発光層の成膜時に測定することができる。

0041

本発明の有機電界発光素子において、正孔輸送層に用いる材料としては、各種p型の高分子材料(有機ポリマー)、各種p型の低分子材料を単独または組み合わせて用いることができる。
具体的には、正孔輸送層の材料として、例えば、N,N’−ジ(1−ナフチル)−N,N’−ジフェニル−1,1’−ビフェニル−4,4’−ジアミン(α−NPD)、N4,N4’−ビス(ジベンゾ[b,d]チオフェン−4−イル)−N4,N4’−ジフェニルビフェニルー4,4’−ジアミン(DBTPB)、ポリアリールアミン、フルオレン−アリールアミン共重合体、フルオレン−ビチオフェン共重合体、ポリ(N−ビニルカルバゾール)、ポリビニルピレン、ポリビニルアントラセン、ポリチオフェンポリアルキルチオフェン、ポリヘキシルチオフェン、ポリ(p−フェニレンビニレン)、ポリチニレンビニレン、ピレンホルムアルデヒド樹脂エチルカルバゾールホルムアルデヒド樹脂またはその誘導体等が挙げられる。これらの正孔輸送層の材料は、他の化合物との混合物として用いることもできる。一例として、正孔輸送層の材料として用いられるポリチオフェンを含有する混合物として、ポリ(3,4−エチレンジオキシチオフェンスチレンスルホン酸)(PEDOT/PSS)等が挙げられる。

0042

正孔輸送層の平均厚さは、特に限定されないが、10〜150nmであることが好ましく、20〜100nmであることがより好ましい。
正孔輸送層の平均厚さは、触針式段差計、又は分光エリプソメトリーにより測定することができる。

0043

本発明の有機電界発光素子において、正孔注入層は、無機材料からなるものであってもよいし、有機材料からなるものであってもよい。無機材料は、有機材料と比較して安定であるため、有機材料を用いた場合と比較して、酸素や水に対する高い耐性が得られやすい。
無機材料としては、特に制限されないが、例えば、酸化バナジウム(V2O5)、酸化モリブテン(MoO3)、酸化ルテニウム(RuO2)等の金属酸化物を1種又は2種以上を用いることができる。
有機材料としては、ジピラジノ[2,3−f:2’,3’−h]キノキサリン−2,3,6,7,10,11−ヘキサカルボニトリルHAT−CN)や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)等を用いることができる。

0044

上記正孔注入層の平均厚さは、特に限定されないが、1〜1000nmであることが好ましく、5〜50nmであることがより好ましい。
正孔注入層の平均厚さは、水晶振動子膜厚計により成膜時に測定することができる。

0045

本発明の有機電界発光素子において、陰極の材料としては、ITO(インジウム酸化錫)、IZO(インジウム酸化亜鉛)、FTO(フッ素酸化錫)、In3O3、SnO2、Sb含有SnO2、AZO(Al含有ZnO)等の酸化物の導電材料が挙げられる。この中でも、陰極の材料として、AZO、ITO、IZO、FTOを用いることが好ましい。
陰極の材料としてAZO等の金属酸化物を用いる場合、これらの金属酸化物は、陰極と陰極上に形成された金属酸化物層とを兼ねているともいえる。

0046

上記陰極の平均厚さは、特に制限されないが、10〜500nmであることが好ましく、100〜200nmであることがより好ましい。
陰極の平均厚さは、触針式段差計、又は分光エリプソメトリーにより測定できる。

0047

本発明の有機電界発光素子において、陽極に用いられる材料としては、ITO、IZO、Au、Pt、Ag、Cu、Alまたはこれらを含む合金等が挙げられる。この中でも、陽極9の材料として、ITO、IZO、Au、Ag、Alを用いることが好ましい。

0048

上記陽極の平均厚さは、特に限定されないが、10〜1000nmであることが好ましく、30〜150nmであることがより好ましい。また、陽極の材料として不透過な材料を用いる場合でも、例えば、平均厚さを10〜30nm程度にすることで、トップエミッション型の有機電界発光素子における透明な陽極として使用できる。
陽極の平均厚さは、水晶振動子膜厚計により陽極の成膜時に測定することができる。

0049

本発明の有機電界発光素子において、基板の材料としては、樹脂材料ガラス材料等が挙げられる。
基板に用いられる樹脂材料としては、ポリエチレンテレフタレートポリエチレンナフタレートポリプロピレンシクロオレフィンポリマーポリアミドポリエーテルサルフォンポリメチルメタクリレートポリカーボネートポリアリレート等が挙げられる。基板の材料として、樹脂材料を用いた場合、柔軟性に優れた有機電界発光素子が得られるため好ましい。
基板に用いられるガラス材料としては、石英ガラスソーダガラス等が挙げられる。

0050

本発明の有機電界発光素子がボトムエミッション型のものである場合には、基板の材料として、透明基板を用いる。
本発明の有機電界発光素子がトップエミッション型のものである場合には、基板の材料として、透明基板だけでなく、不透明基板を用いてもよい。不透明基板としては、例えば、アルミナのようなセラミックス材料からなる基板、ステンレス鋼のような金属板の表面に酸化膜絶縁膜)を形成した基板、樹脂材料で構成された基板等が挙げられる。

0051

上記基板の平均厚さは、基板の材料等に応じて決定でき、0.1〜30mmであることが好ましく、0.1〜10mmであることがより好ましい。
基板の平均厚さは、デジタルマルチメーター、又はノギスにより測定できる。

0052

本発明の有機電界発光素子において、窒素含有膜は、アミノ基含有化合物を含む溶液を塗布した後、アミノ基含有化合物を分解させて形成されるものであることが好ましい。アミノ基含有化合物を分解させる方法は特に制限されないが、加熱により分解させてもよい。また、塗布以外の方法、例えば、蒸気圧を利用して気相で形成するなどにより膜を形成してもよい。

0053

上記アミノ基含有化合物を含む溶液の溶媒としては、水又は低級アルコールを用いることができる。低級アルコールとしては、炭素数1〜4のアルコールを用いることが好ましく、メタノールエタノールプロパノールエトキシエタノール、メトキシエタノール等を単独または混合して用いることができる。

0054

上記アミノ基含有化合物を分解させるための加熱処理を行ってもよい。加熱処理は、大気下で行うことが好ましい。大気下で行うことで、アミノ基含有化合物の分解を充分に促進し、有機電界発光素子を長期にわたってより高い駆動安定性を発揮するものとすることができる。
上記アミノ基含有化合物を分解させるための加熱処理の温度は、80〜200℃であることが好ましく、時間は、1〜30分であることが好ましい。
加熱処理の温度や時間は、上記範囲の中で、アミノ基含有化合物の種類により適宜設定すればよい。例えば、アミノ基含有化合物としてポリアルキレンイミン構造を主鎖骨格に有する重合体を用いる場合、重合体の分子量が大きくなるほど分解温度は高くなるため、重合体の分子量を考慮し、加熱処理の温度、及び、時間を適宜設定することができる。
アミノ基含有化合物が分解しているか否かはX線光電子分光法(XPS)測定により確認することができる。

0055

上記窒素含有膜は、アミノ基含有化合物を分解させる工程を行った後に、エタノール、メトキシエタノール等の有機溶媒で膜の表面を洗浄する工程を行って形成されるものであってもよい。

0056

本発明の有機電界発光素子において、有機化合物から形成される層の成膜方法は特に限定されず、材料の特性に合わせて種々の方法を適宜用いることができるが、溶液にして塗布できる場合はスピンコート法キャスティング法マイクログラビアコート法、グラビアコート法、バーコート法ロールコート法ワイヤーバーコート法、スリットコート法ディップコート法スプレーコート法スクリーン印刷法フレキソ印刷法オフセット印刷法インクジェット印刷法等の各種塗布法を用いて成膜することができる。このうち、膜厚をより制御しやすいという点でスピンコート法やスリットコート法が好ましい。塗布しない場合や溶媒溶解性が低い場合は真空蒸着法や、ESDUS(Evaporative Spray Deposition from Ultra−dilute Solution)法などが好適な例として挙げられる。

0057

上記有機化合物から形成される層を、有機化合物溶液を塗布して形成する場合、有機化合物を溶解するために用いる溶媒としては、例えば、硝酸硫酸アンモニア過酸化水素、水、二硫化炭素四塩化炭素エチレンカーボネイト等の無機溶媒や、メチルエチルケトン(MEK)、アセトンジエチルケトンメチルイソブチルケトンMIBK)、メチルイソプロピルケトン(MIPK)、シクロヘキサノン等のケトン系溶媒、メタノール、エタノール、イソプロパノールエチレングリコールジエチレングリコール(DEG)、グリセリン等のアルコール系溶媒ジエチルエーテルジイソプロピルエーテル、1,2−ジメトキシエタンDME)、1,4−ジオキサンテトラヒドロフラン(THF)、テトラヒドロピランTHP)、アニソールジエチレングリコールジメチルエーテルジグリム)、ジエチレングリコールエチルエーテルカルビトール)等のエーテル系溶媒、メチルセロソルブエチルセロソルブフェニルセロソルブ等のセロソルブ系溶媒ヘキサンペンタンヘプタンシクロヘキサン等の脂肪族炭化水素系溶媒トルエンキシレン、ベンゼン等の芳香族炭化水素系溶媒、ピリジン、ピラジンフランピロール、チオフェン、メチルピロリドン等の芳香族複素環化合物系溶媒、N,N−ジメチルホルムアミドDMF)、N,N−ジメチルアセトアミドDMA)等のアミド系溶媒クロロベンゼンジクロロメタンクロロホルム、1,2−ジクロロエタン等のハロゲン化合物系溶媒、酢酸エチル酢酸メチルギ酸エチル等のエステル系溶媒ジメチルスルホキシド(DMSO)、スルホラン等の硫黄化合物系溶媒、アセトニトリル、プロピオニトリルアクリロニトリル等のニトリル系溶媒ギ酸酢酸トリクロロ酢酸トリフルオロ酢酸等の有機酸系溶媒のような各種有機溶媒、または、これらを含む混合溶媒等が挙げられる。
これらの中でも、溶媒としては、非極性溶媒が好適であり、例えば、キシレン、トルエン、シクロヘキシルベンゼン、ジハイドロベンゾフラントリメチルベンゼンテトラメチルベンゼン等の芳香族炭化水素系溶媒、ピリジン、ピラジン、フラン、ピロール、チオフェン、メチルピロリドン等の芳香族複素環化合物系溶媒、ヘキサン、ペンタン、ヘプタン、シクロヘキサン等の脂肪族炭化水素系溶媒等が挙げられ、これらを単独または混合して用いることができる。

0058

上記陰極、陽極、及び、金属酸化物層は、スパッタ法、真空蒸着法、ゾルゲル法スプレー熱分解(SPD)法、原子層堆積(ALD)法、気相成膜法、液相成膜法等により形成することができる。陽極、陰極の形成には、金属箔接合も用いることができる。これらの方法は各層の材料の特性に応じて選択するのが好ましく、層ごとに作製方法が異なっていても良い。有機化合物層の上に金属酸化物層を形成する場合には、これらの中でも、気相製膜法を用いて形成するのがより好ましい。気相製膜法によれば、有機化合物層の表面を壊すことなく清浄にかつ隣接する層と接触よく形成することができる。

0059

本発明の有機電界発光素子の封止は、通常の方法を適宜使用できる。例えば、不活性ガス中で封止容器接着する方法や、有機EL素子の上に直接封止膜を形成する方法などが挙げられる。これらに加えて、水分吸収材封入する方法を併用してもよい。

0060

本発明の有機電界発光素子は、有機化合物層の材料を適宜選択することによって発光色を変化させることができ、またカラーフィルター等を併用して所望の発光色を得ることもできる。そのため、表示装置の発光部位や照明装置として好適に用いることができる。特に、有機電界発光素子が逆構造の素子である場合には、逆構造という特性から、酸化物TFTと組み合わせた表示装置が好適である。このような、本発明の有機電界発光素子を備えることを特徴とする表示装置や、本発明の有機電界発光素子を備えることを特徴とする照明装置もまた、本発明の1つである。

0061

以下に実施例を掲げて本発明を更に詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例のみに限定されるものではない。なお、特に断りのない限り、「部」は「重量部」を、アミノ基の割合の「%」はアミノ基の個数の割合を意味するものとする。

0062

(有機電界発光素子の作製及び特性評価
(実施例1)
[1]市販されている平均厚さ1.0mmのAZO(Alを添加したZnO)電極層付き透明ガラス基板1を用意した。この時、基板のAZO電極2は幅2mmにパターニングされているものを用いた。ここでのAZOは金属酸化物層3としても機能する。この基板をアセトン中、イソプロパノール中でそれぞれ10分間超音波した。この基板をイソプロパノール中から取り出し、窒素ブローにより乾燥させ、UVオゾン洗浄を1時間行った。
[2]UVオゾン洗浄後の基板を窒素ブローにより除塵し、窒素含有膜の層4を形成するため、東京化成工業社製ジエチレントリアミン(DETA)を無水エタノールにより0.7質量%に希釈したものを2000rpm、30秒の条件でスピンコートした。スピンコートして形成された層中に含まれるアミノ基全体のうち、第三級アミノ基の割合は0%である。
[3][2]で作製された薄膜(基板)に対し、大気下ホットプレート上で100℃、2分間のアニールを行った。
[4]次に、[3]の処理を行った基板を窒素ガス充填されたグローブボックス露点−80℃)に導入した。発光層として有機化合物層5を形成するため、メルク社製Super Yellowをトルエンにより0.5質量%に希釈したものを500rpm、5秒→1000rpm、60秒の条件でスピンコートした。その後、50℃で5分間アニールした。
[5]次に、[4]の処理を行った基板を真空装置に導入し、3×10−3Pa以下まで減圧する。有機化合物層5の上に、金属酸化物層6を形成した。ここでは、三酸化モリブデンを10nm気相製膜法である真空蒸着法により形成した。
[6]次に、最終工程として金属酸化物層6上に陽極7を形成した。ここでは、アルミニウムを50nm真空蒸着法により製膜した。
以上の工程[1]〜[6]により、有機電界発光素子10を作製した。
[7]下記、有機電界発光素子の発光特性測定により、有機電界発光素子10の特性(電圧−電流密度特性及び電圧−輝度特性)を評価した。結果を図2に示した。
<有機電界発光素子の発光特性測定>
ケースレー社製の「2611型ソースメーター」により、素子への電圧印加と、電流測定を行った。コニカミノルタ社製の「CS−200」により、発光輝度を測定した。測定は大気下で行った。

0063

(比較例1)
実施例1の工程[2]を以下の[2−2]に変更した以外は同様にして有機電界発光素子10を作製し、特性評価を行った。結果を図3に示した。
[2−2]UVオゾン洗浄後の基板を窒素ブローにより除塵し、窒素含有膜の層4を形成するため、東京化成工業社製N, N,N’,N’’,N’’−ペンタメチルジエチレントリアミン(PMDETA)を無水エタノールにより0.7質量%に希釈したものを2000rpm、30秒の条件でスピンコートした。スピンコートして形成された層中に含まれるアミノ基全体のうち、第三級アミノ基の割合は100%である。

0064

(実施例2)
実施例1の工程[2]を以下の[2−3]に変更した以外は同様にして有機電界発光素子10を作製し、特性評価を行った。結果を図4に示した。
[2−3]UVオゾン洗浄後の基板を窒素ブローにより除塵し、窒素含有膜の層4を形成するため、東京化成工業社製DETAとPMDETAを無水エタノールによりそれぞれ0.7質量%に希釈したものを、DETAとPMDETAとのモル比が7:3となるように混合した溶液を2000rpm、30秒の条件でスピンコートした。スピンコートして形成された層中に含まれるアミノ基全体のうち、第三級アミノ基の割合は30%である。

0065

(比較例2)
実施例1の工程[2]を以下の[2−4]に変更した以外は同様にして有機電界発光素子10を作製し、特性評価を行った。結果を図5に示した。
[2−4]UVオゾン洗浄後の基板を窒素ブローにより除塵し、窒素含有膜の層4を形成するため、東京化成工業社製DETAとPMDETAを無水エタノールによりそれぞれ0.7質量%に希釈したものを、DETAとPMDETAとのモル比が5:5となるように混合した溶液を2000rpm、30秒の条件でスピンコートした。スピンコートして形成された層中に含まれるアミノ基全体のうち、第三級アミノ基の割合は50%である。

0066

(比較例3)
実施例1の工程[2]を以下の[2−5]に変更した以外は同様にして有機電界発光素子10を作製し、特性評価を行った。結果を図6に示した。
[2−5]UVオゾン洗浄後の基板を窒素ブローにより除塵し、窒素含有膜の層4を形成するため、東京化成工業社製DETAとPMDETAを無水エタノールによりそれぞれ0.7質量%に希釈したものを、DETAとPMDETAとのモル比が3:7となるように混合した溶液を2000rpm、30秒の条件でスピンコートした。スピンコートして形成された層中に含まれるアミノ基全体のうち、第三級アミノ基の割合は70%である。

0067

(実施例3)
実施例1の工程[2]を以下の[2−6]に変更し、工程[3]と工程[4]の間に以下の[3−1]を挿入した以外は同様にして有機電界発光素子10を作製し、特性評価を行った。結果を図8に示した。
[2−6]UVオゾン洗浄後の基板を窒素ブローにより除塵し、窒素含有膜の層4を形成するため、東京化成工業社製DETAを無水エタノールによりそれぞれ0.7質量%に希釈した溶液を2000rpm、30秒の条件でスピンコートした。スピンコートして形成された層中に含まれるアミノ基全体のうち、第三級アミノ基の割合は0%である。
[3−1]大気下で10分間放置した。

0068

(実施例4)
実施例1の工程[2]を以下の[2−7]に変更し、工程[3]と工程[4]の間に以下の[3−1]を挿入した以外は同様にして有機電界発光素子10を作製し、特性評価を行った。結果を図9に示した。
[2−7]UVオゾン洗浄後の基板を窒素ブローにより除塵し、窒素含有膜の層4を形成するため、東京化成工業社製DETAとPMDETAを無水エタノールによりそれぞれ0.7質量%に希釈したものを、DETAとPMDETAとのモル比が9:1となるように混合した溶液を2000rpm、30秒の条件でスピンコートした。スピンコートして形成された層中に含まれるアミノ基全体のうち、第三級アミノ基の割合は10%である。
[3−1]大気下で10分間放置した。

0069

(実施例5)
実施例1の工程[2]を以下の[2−8]に変更し、工程[3]と工程[4]の間に以下の[3−1]を挿入した以外は同様にして有機電界発光素子10を作製し、特性評価を行った。結果を図10に示した。
[2−8]UVオゾン洗浄後の基板を窒素ブローにより除塵し、窒素含有膜の層4を形成するため、東京化成工業社製DETAとPMDETAを無水エタノールによりそれぞれ0.7質量%に希釈したものを、DETAとPMDETAとのモル比が99:1となるように混合した溶液を2000rpm、30秒の条件でスピンコートした。スピンコートして形成された層中に含まれるアミノ基全体のうち、第三級アミノ基の割合は1%である。
[3−1]大気下で10分間放置した。

実施例

0070

実施例1、2及び比較例1〜3の結果を重ねて表示したものを図7に示した。図7には、窒素含有膜層なし(w/oEIL)の電圧−電流密度特性も併せて示した。
図7の結果から、第三級アミノ基の割合が少ないほうが電圧−輝度特性に優れており、特にアミノ基全体のうち、第三級アミノ基の割合が70%(比較例3)や50%(比較例2)の場合と、第三級アミノ基の割合が0%(実施例1)や30%(実施例2)の場合とで差がある結果となった。
また、実施例3〜5の結果を重ねて表示したものを図11に示した。図11の結果から第三級アミノ基の割合が0〜10%では電圧−輝度特性においてほとんど差がないことがわかる。実施例3〜5では、窒素含有膜の層4を形成したのち大気下で放置したことから、性能が低下したと予想される。このことは、該層作製は嫌気下で行うことが好ましいことを示す結果である。

0071

1:基板
2:陰極
3:電子注入層
4:発光層
5:正孔輸送層
6:正孔注入層
7:陽極

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