JP2007042314A - 有機エレクトロルミネッセンス素子、表示装置及び照明装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 陰極と陽極との間に少なくとも三層の有機層を有する有機エレクトロルミネッセンス素子において、該有機層の少なくとも二層A、Bは、各々非水溶媒を用いる塗布法により形成され、且つ、該層Aと該層Bとの間に、混合領域が形成され、且つ、該混合領域中の、前記層Aまたは前記層Bの構成成分の濃度分布が連続的な濃度勾配を示すことを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子。
【選択図】 なし
Description
該有機層の少なくとも二層である、層A、層Bとの間に、混合領域を有し、且つ、該混合領域中の、前記層Aまたは前記層Bの、少なくとも一つの構成成分の濃度分布が連続的な濃度勾配を示すことを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子。
本発明の有機EL素子の構成層に設けられる混合領域について説明する。
本発明に係る混合領域は、混合領域が形成される前の下層形成用の構成成分及び/または上層形成用の構成成分が、前記混合領域中において連続的な濃度勾配(濃度勾配が連続的に変化するともいう)を有することが特徴である。
(混合領域の膜厚)
混合領域の膜厚は隣接する層の厚さの和xとした時、0%<x<100%であることが好ましく、より好ましくは、0%<x<50%、さらに好ましくは10%<x<30%に調整することが好ましい。
本発明の有機EL素子に係る混合領域の形成を、例えば、図8の混合領域を用いて説明すると、図8に示す混合領域は、下層(発光層)と上層(電子輸送層)との間に形成され、発光層の構成成分の少なくともひとつ(電子輸送層の構成成分の少なくとも一つでもよい)が前記混合領域において連続的な濃度勾配(濃度分布でもよい)を有するわけであるが、本発明では、下層及び/または上層の形成は、塗布法による製膜でも、蒸着法による製膜のどちらを用いてもよいが、混合領域を簡便に作製する観点からは、塗布法による製膜方法を用いることが好ましい。
(a)下層の溶解度パラメーターの範囲内の溶媒を含む溶液で上層を塗布、
(b)下層の溶解度パラメーターの範囲内の溶媒の含有率としては、0質量%〜100質量%の範囲が好ましく、更に好ましくは、0質量%〜50質量%の範囲に調整、
(溶解度パラメータ)
ここで、下層の溶解度パラメータについて説明する。
SP={(ΔH−RT)/V}1/2
SP(溶解度パラメータ)の単位は、(cal/cm3)1/2=(MPa)1/2
ΔHはモル蒸発熱、Vはモル体積、Rは気体定数、Tは絶対温度(K)を表す。
本発明に用いられる溶解度パラメータの測定方法は下記のようにして行った。
(d)下層が設けれた基板を冷却+上層塗布液を冷却(上層塗布液の粘度を上げ、侵透、下層溶解を防ぐことが出来る)、
また、好ましい手段を挙げると、
(e)上記(a)の方法+基板を冷却(下層の溶解度を下げ、上層塗布時の下層の完全溶解を防ぐ)することが好ましい、
(f)上記(a)の方法+基板を冷却+上層塗布液を冷却(上層塗布液の粘度を上げ、侵透、下層溶解を防ぐことが目的)することが好ましい、
(g)特に、上記(c)及び/または(e)の場合、上層塗布液に含まれる材料は、下記に示すような物理化学的特性を示す、高アモルファス性材料(高アモルファス性を有する材料ともいう)を使用することが好ましい、
等が挙げられる。
本発明に用いられる高アモルファス性材料について説明する。
本発明の有機EL素子の混合領域において、該混合領域の隣接する構成層の構成成分の少なくともひとの濃度分布が連続的な濃度勾配を示すことを確認する為には、当該業者公知の二次質量分析(SIMS)装置を用いて、混合領域の深さ方向のおける標的元素の濃度を分析することにより、全領域にわたる該標的元素の濃度プロファイルを得ることが出来る。
本発明の有機EL素子の作製方法の一例として、陽極/陽極バッファ層/正孔輸送層/発光層/電子輸送層/陰極バッファ層/陰極からなる有機EL素子の作製法について説明する。
本発明の有機EL素子の製造方法に係る塗布について説明する。
本発明に係る非水溶媒について説明する。
本発明に係る非水分散液について説明する。
塗布液に用いる溶媒としては、特に制限はなく、適宜選択することができ、例えば、クロロホルム、四塩化炭素、ジクロロメタン、1,2−ジクロロエタン、ジクロロベンゼン、ジクロロヘキサノン等のハロゲン系溶媒、アセトン、メチルエチルケトン、ジエチルケトン、メチルイソブチルケトン、n−プロピルメチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン系溶媒、ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族系溶剤、酢酸エチル、酢酸n−プロピル、酢酸n−ブチル、プロピオン酸メチル、プロピオン酸エチル、γ−ブチロラクトン、炭酸ジエチル等のエステル系溶媒、テトラヒドロフラン、ジオキサン等のエーテル系溶媒、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド等のアミド系溶媒、メタノール、エタノール、1−ブタノール、エチレングリコール等のアルコール系溶媒、アセトニトリル、プロピオニトリル等のニトリル系溶媒、ジメチルスルホキシド、水、これらの混合溶媒、等が挙げられる。なお、これらの中でも前記溶媒として、水、メタノール、1−ブタノール、エチレングリコール等のアルコール系溶媒、テトラヒドロフラン、ジオキサン等のエーテル系溶媒、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド等のアミド系溶媒、これらの混合溶媒等を使用すると、親水性塗布液が得られる。
前記塗布液の粘度としては、乾燥時の塗布ムラを低減させ、且つ、乾燥膜厚の調整を容易にする観点から、0.5mPa・s〜500mPa・sが好ましく、更に、1mPa・s〜100mPa・sの範囲に調整することが好ましい。
前記塗布液の塗布方法としては、例えば、ディッピング法、スピンコーティング法、キャスティング法、ダイコート法、ロールコート法、ブレードコート法、バーコート法、グラビヤコート法等の湿式塗布法により特に好適に行うことができる。これらの中でも、塗布手段としてコータを用いて行うのが好ましく、前記コータの中でも、吐出型コータを用いて行うのが特に好ましい。
前記乾燥の条件としては、特に制限はないが、塗布形成した層が損傷しない範囲の温度、圧力等を採用することが好ましい。
本発明に係る塗布には、有機EL素子の構成層(陽極、陰極、有機層等)の成分が固形分として塗布液中に分散している分散液を用いることが出来るが、好ましくは、該固形分が塗布液中に微粒子分散している微粒子分散液の状態で塗布することが好ましい。
微粒子分散液の調製方法としては、従来公知の微粒子分散液を製造する方法を用いることができる。例えば、ホモジナイザー(高圧、超音波等)、ビーズミル、ジェットミル、アルティマイザーによる物理的な力による分散や、乳化分散等がある。上記方法に加えて、高分子材料の場合、気相重合、乳化重合、懸濁重合等の方法により、高分子微粒子を合成し、これを分散液(場合によっては、再分散が必要な場合もある)とする方法があり、本発明に係る塗布に用いることができる。
これらの方法を用いることにより、ナノサイズの粒径を持つナノ粒子を含む微粒子分散液の製造が可能であり、本発明の有機EL素子の構成層を塗布で積層する場合に有効であり、且つ、得られた素子の諸特性(輝度、発光寿命等)も極めて良好である。
微粒子分散物(単に分散物でもよい)において、分散液中における濃度の測定は、後述の方法で固形分濃度を求め、この値を分散液の濃度とした。
《有機EL素子の構成層形成への微粒子分散液の適用》
本発明に係る有機EL素子の構成層(構成層は、陽極、陰極、有機層等である)の形成に塗布方法を適用し、塗布時に分散液を用いることについては、特に構成層の限定はなく、いずれの構成層にも適用できるが、有機EL素子の外部取りだし量子効率の向上、発光寿命の長寿命化、駆動電圧の低減等、本発明に記載の効果を好ましく得る観点からは、本発明に係るリン光性発光材料(リン光性発光材料については後で詳細に説明する)を微粒子分散液(微粒子分散物でもよい)として用い、本発明の有機EL素子の発光層の形成を行い、ドーパント化合物として、前記リン光性発光材料を発光層中に組み込むことが好ましい。
本発明に係るリン光性発光材料としては、リン光発光性有機金属錯体が好ましく用いられる。りん光発光性有機金属錯体(リン光発光性有機金属錯体については後で詳細に説明する)を発光層形成時に微粒子分散物として用いて、発光層中にドーパントを組み込むメリットについて、本発明者等は以下のように考えている。
微粒子分散液(微粒子分散物でもよい)に含まれる、りん光発光性有機金属錯体(リン光発光性有機金属錯体については後で詳細に説明する)は、りん光発光性有機金属錯体が、包接化合物に包接され、複合体を形成していてもよい。
本発明に用いられる包接化合物について説明する。
本発明に用いられる包接とは、イオン結合力、イオン−双極子相互作用、水素結合、電荷移動相互作用、配位結合、ファンデルワールス力、π−π相互作用(πスタック)等の結合力により、包接化合物が包接される化合物(本発明では、りん光発光性有機金属錯体が包接される化合物である。)を取り囲んで、本発明の複合体を生成する現象を示す。
本発明に係るりん光発光性有機金属錯体が包接化合物に包接されて複合体を形成したか、または未包接体の状態で存在しているかの確認方法としては、従来公知の包接体の一般的な確認方法を使用することができる。
包接の度合いの算出方法としては、本発明の複合体、未包接状態の有機金属錯体の蛍光強度測定から濃度消光を示す濃度を各々測定し、濃度消光の抑制度を算出し、包接の度合いを推定した。
本発明に用いられる包接化合物とは、下記に示す包接機能を有する化合物を指し、例えば、クラウンエーテル誘導体、シクロファン誘導体、カリックスアレーン誘導体、カーボンナノチューブ誘導体、シクロデキストリン誘導体、シクロトリフォスファゼン誘導体、クリプタンド誘導体、ポタンド誘導体等があげられるが、中でも、カリックスアレーン誘導体、クラウンエーテル誘導体、シクロデキストリン誘導体が好ましく、更に好ましくは、カリックスアレーン誘導体、クラウンエーテル誘導体が挙げられる。
本発明に用いられるカリックスアレーン誘導体とは、下記一般式(A)で表されるように、フェノール誘導体をアルキレン基またはオキシアルキレン基(ここで、オキシアルキレン基とは、下記のアルキレン基の末端またはアルキレン基を構成する炭素原子の少なくとも一つが酸素原子で置換された基を表す。)で結合した環状構造を有する化合物の総称を表し、また、分子内のフェノール性水酸基は置換基で置換されていて構わない。
本発明に用いられるクラウンエーテル誘導体とは、下記一般式(B)または一般式(C)で各々表されるように、環状ポリエーテルであって、環全体が多座配位子となり、金属イオンや有機イオンと包接する機能を持つ化合物の総称を表し、且つ、酸素原子の代わりにその一部、または全てが窒素、硫黄で置換されても良い。
本発明に用いられるシクロデキストリン誘導体とは、下記一般式(D)で表されるように、複数のD−グルコピラノース基がα−1、4グリコシド結合によって環化した構造を有する化合物の総称。分子内に存在する1級と2級の水酸基は置換基で置換されていて構わない。
本発明に用いられる包接化合物が有する正孔輸送性基について説明する。
300mgのポリビニルカルバゾール(PVK)、18mgのトリス(2−フェニルピリジン)イリジウム(Ir(ppy)3)を30mlのテトラヒドロフラン(THF)に溶解した。次に、エタノール/THF(9/1)溶液50mlを激しく撹拌し、これに前述のTHF溶液10mlをマイクロシリンジを用いて滴下し、一次分散液を得た。この一次分散液を撹拌しながら窒素気流下で約6時間かけて、体積がほぼ半分になるまでゆっくり濃縮し目的の分散液を得た(平均粒径60nm)。
クレアミックスCLM(エムテクニック(株)社製)のポットに、ポリビニルカルバゾール(PVK)12gとトリス(2−フェニルピリジン)イリジウム(Ir(ppy)3)0.72gおよび1,2−ジクロロエタン100mlを加え、撹拌して溶解させた。
4,4’−ビス[N−(1−ナフチル)−N−フェニルアミノ]ビフェニル(α−NPD)50gをエチルアルコール300mlに加え、これを壽工業製アペックスミルで、0.05mmビーズを用いて20分間周速8m/秒で分散させ、目的の微粒子アルコール分散液を得た(平均粒径35nm)。
本発明の有機EL素子の作製方法の一例として、陽極/陽極バッファ層/正孔輸送層/発光層/正孔阻止層/電子輸送層/陰極バッファ層/陰極からなる有機EL素子の作製法について説明する。
本発明の有機EL素子の構成層、前記構成層に係る有機層、無機化合物層について説明する。
(i)陽極/発光層/電子輸送層/陰極
(ii)陽極/正孔輸送層/発光層/電子輸送層/陰極
(iii)陽極/正孔輸送層/発光層/正孔阻止層/電子輸送層/陰極
(iv)陽極/正孔輸送層/発光層/正孔阻止層/電子輸送層/陰極バッファー層/陰極
(v)陽極/陽極バッファー層/正孔輸送層/発光層/正孔阻止層/電子輸送層/陰極バッファー層/陰極
(有機層)
本発明の有機EL素子に係る有機層としては、上記の層構成の中で、正孔輸送層、発光層、正孔阻止層、電子輸送層等が挙げられるが、その他、正孔注入層、電子注入層等、有機EL素子の構成層に含有される有機化合物が含有されていれば、有機層として定義される。更に、陽極バッファー層、陰極バッファー層等に有機化合物が用いられる場合には、陽極バッファー層、陰極バッファー層は、各々有機層を形成する。
本発明の有機EL素子に係る無機化合物層とは、構成層の構成成分として無機化合物が主成分(ここで、主成分とは、層全体の50質量%以上含有される場合を示す)を形成する場合の層を示し、具体的には、上記の層構成の中で、陽極バッファー層、陰極バッファー層等の形成に無機化合物が用いられる場合が挙げられる。
本発明に係る有機層の三層の構成層または四層の構成層を構成する、3つの構成層A、B及びCが、該構成層Aが形成された後に、該構成層B、次いで、該構成層Cが塗布されて、連続層を形成される工程を有する場合で、且つ、前記構成層Aが主成分A、前記構成層Bが主成分B、前記構成層Cが主成分Cを各々含有し、該主成分Aのガラス転移点Tg−A、該主成分Bのガラス転移点Tg−B、該主成分Cのガラス転移点Tg−Cが下記の不等式(1)を満たすことが好ましい態様のひとつとして挙げられる。
Tg−A>Tg−B>Tg−C
ここで、上記のガラス転移点(Tg)の測定は、従来公知のDSC(Differntial Scanning Colorimetry:示差走査熱量法)により測定できる。
正孔輸送層とは正孔を輸送する機能を有する正孔輸送材料からなり、広い意味で正孔注入層、電子阻止層も正孔輸送層に含まれる。正孔輸送層は単層または複数層設けることができる。
本発明に用いられる電子輸送層は、陰極より注入された電子を発光層に伝達する機能を有していればよく、その材料としては従来公知の化合物の中から任意のものを選択して用いることができる。また、電子輸送層とは電子を輸送する機能を有する材料を含有し、広い意味で電子注入層、正孔阻止層も電子輸送層に含まれる。電子輸送層は単層または複数層設けることができる。
電子輸送層は、上記電子輸送材料を、例えば真空蒸着法、スピンコート法、キャスト法、インクジェット法を含む印刷法、LB法等の公知の方法により、薄膜化することにより形成することができる。電子輸送層の膜厚については特に制限はないが、通常は5nm〜5μm程度、好ましくは5nm〜200nmである。電子輸送層は、上記材料の1種または2種以上からなる一層構造であってもよい。
本発明に用いられる発光層について説明する。
本発明に用いられるホスト化合物とは、発光層に含有される化合物のうちで室温(25℃)においてリン光発光のリン光量子収率が、0.01未満の化合物である。
本発明に用いられるリン光性化合物としては、下記のようなりん光発光を示す有機金属錯体(リン光性化合物ともいう)の中から適宜選択して用いることが好ましい。
P−[(デンドロン)m]n
一般式(D1)において、デンドロンは、下記一般式(E)で表される樹木状分子を表し、nは、0を超える整数を表し、mは、0を超え、且つ、n未満の整数を表す。Pは、コア(核)となる、リン光発光性有機金属錯体を表す。
本発明の有機EL素子の発光層にはさらにリン光発光性化合物からなるドーパントの他に、蛍光性ドーパントが加えられていても良く、蛍光性ドーパントの代表例としては、クマリン系色素、ピラン系色素、シアニン系色素、クロコニウム系色素、スクアリウム系色素、オキソベンツアントラセン系色素、フルオレセイン系色素、ローダミン系色素、ピリリウム系色素、ペリレン系色素、スチルベン系色素、ポリチオフェン系色素、又は希土類錯体系蛍光体、その他公知の蛍光性化合物等が挙げられる。
正孔阻止層とは広い意味では電子輸送層であり、電子を輸送する機能を有しつつ正孔を輸送する能力が著しく小さい材料からなり、電子を輸送しつつ正孔を阻止することで電子と正孔の再結合確率を向上させることができる。
有機EL素子における陽極としては、仕事関数の大きい(4eV以上)金属、合金、電気伝導性化合物及びこれらの混合物を電極物質とするものが好ましく用いられる。このような電極物質の具体例としてはAu等の金属、CuI、インジウムチンオキシド(ITO)、SnO2、ZnO等の導電性透明材料が挙げられる。また、IDIXO(In2O3−ZnO)等非晶質で透明導電膜を作製可能な材料を用いてもよい。陽極は、これらの電極物質を蒸着やスパッタリング等の方法により、薄膜を形成させ、フォトリソグラフィー法で所望の形状のパターンを形成してもよく、あるいはパターン精度をあまり必要としない場合は(100μm以上程度)、上記電極物質の蒸着やスパッタリング時に所望の形状のマスクを介してパターンを形成してもよい。この陽極より発光を取り出す場合には、透過率を10%より大きくすることが望ましく、また、陽極としてのシート抵抗は数百Ω/□以下が好ましい。さらに膜厚は材料にもよるが、通常10nm〜1000nm、好ましくは10nm〜200nmの範囲で選ばれる。
一方、陰極としては、仕事関数の小さい(4eV以下)金属(電子注入性金属と称する)、合金、電気伝導性化合物及びこれらの混合物を電極物質とするものが用いられる。このような電極物質の具体例としては、ナトリウム、ナトリウム−カリウム合金、マグネシウム、リチウム、マグネシウム/銅混合物、マグネシウム/銀混合物、マグネシウム/アルミニウム混合物、マグネシウム/インジウム混合物、アルミニウム/酸化アルミニウム(Al2O3)混合物、インジウム、リチウム/アルミニウム混合物、希土類金属等が挙げられる。これらの中で、電子注入性及び酸化等に対する耐久性の点から、電子注入性金属とこれより仕事関数の値が大きく安定な金属である第二金属との混合物、例えばマグネシウム/銀混合物、マグネシウム/アルミニウム混合物、マグネシウム/インジウム混合物、アルミニウム/酸化アルミニウム(Al2O3)混合物、リチウム/アルミニウム混合物、アルミニウム等が好適である。
本発明に係る電極(陰極、陽極等)の形成方法について説明する。
注入層は必要に応じて設け、陰極バッファ層(電子注入層)と陽極バッファ層(正孔注入層)があり、上記のごとく陽極と発光層または正孔輸送層の間、及び、陰極と発光層または電子輸送層との間に存在させてもよい。
本発明の有機EL素子は基体上に形成されているのが好ましい。
更に、本発明の有機EL素子の構成層の構成材料として適用可能な化合物を具体的に説明する。尚、下記に示す化合物は、本発明の有機EL素子の性能に影響しない範囲ならば、本発明に係る有機層のいずれの層に用いることも可能である。
本発明に用いられるビニルモノマーとしては、下記一般式(4)で表される化合物が挙げられるが、本発明はこれらに限定されない。
本発明に用いられるビニルポリマーとしては、下記一般式(5)で表される繰り返し単位を有する化合物を用いることができ、前記化合物は、ホモポリマーでもよく、その他重合可能な単量体との共重合体でもよい。
本発明に用いられる縮合ポリマーとしては、下記一般式(6)で表される化合物が挙げられるが、本発明はこれらに限定されない。
本発明の表示装置(単色でもよく、多色でもよい)、照明装置について説明する。
《有機EL素子1−1の作製》:本発明
素子の構成
陰極 :Al
陰極バッファ層 (蒸着):LiF
電子輸送層 (溶液塗布):BAlq
混合領域(電子輸送層と発光層との間に連続的な濃度勾配を有する領域形成)
電子輸送機能 :BAlq
発光機能 :PVK+PD−1(Ir(ppy)3)
発光層 (溶液塗布):PVK+PD−1(Ir(ppy)3)
正孔輸送層(水分散液塗布) :PEDOT/PSS
陽極 :ITO
ガラス基板
素子の発光層と電子輸送層の形成において、下層(発光層)を形成後、平滑化処理を兼ねて加熱乾燥処理を行う。その後、下層(発光層)を溶解する溶媒(溶解度パラメータ範囲内の溶媒)を一部含有する混合溶媒で上層(電子輸送層))の塗布・製膜を行うことにより、電子輸送層と発光層との間に連続的な濃度勾配を有する混合領域を形成した。
有機EL素子1−1の混合領域における濃度勾配の分析は、標的元素としてアルミニウムとイリジウムを各々を選択し、前記混合領域における深さ方向の元素分析を行った。
市販の二次イオン質量分析装置(SIMS)を用いて、有機EL素子の混合領域の濃度勾配の分析にあたり、標的元素としてAl、Irを各々設定した。
素子の構成
陰極 :Al
陰極バッファ層 (蒸着):LiF
混合層:(連続的な濃度勾配無し、発光機能と電子輸送機能を示す。)
電子輸送機能 :BAlq3
発光機能 :PVK+PD−1(Ir(ppy)3)
正孔輸送層(水分散液塗布) :PEDOT/PSS
陽極 :ITO
ガラス基板
素子の発光層と電子輸送層の形成において、下層(発光層)を形成後、加熱乾燥をせず、下層(発光層)を溶解可能な溶媒(溶解度パラメータ範囲内の溶媒)を一部含有する混合溶媒を用いて上層(電子輸送層)の塗布・製膜を行なったところ、上層(電子輸送層)形成用の塗布液を下層(発光層)上に塗膜した結果、下層(発光層)と上層(電子輸送層)の構成成分が混合した混合層が形成した。
得られた有機EL素子1−2と同様に、混合層まで形成した素子2を、二次イオン質量分析法を用いて、アルミニウム、イリジウムの深さ方向の濃度分布を測定した。
素子の構成
陰極 :Al
陰極バッファ層 (蒸着) :Ca
発光層 (溶液塗布) :OC−45+PD−1(Ir(ppy)3)
混合領域(濃度勾配有り)
電子輸送機能 :OC−45
発光機能 :PD−1(Ir(ppy)3)+PVK
第二正孔輸送層(溶液塗布) :PVK
第一正孔輸送層(水分散液塗布):PEDOT/PSS
陽極 :ITO
ガラス基板
陽極として100mm×100mm×1.1mmのガラス基板上にITO(インジウムチンオキシド)を100nm製膜した基板(NHテクノグラス社製NA−45)にパターニングを行った後、このITO透明電極を設けた透明支持基板をイソプロピルアルコールで超音波洗浄し、乾燥窒素ガスで乾燥し、UVオゾン洗浄を5分間行った。
得られた有機EL素子1−3については、上記有機EL素子1−1、1−2と同様にして、二次イオン質量分析法を用いて、イリジウムの深さ方向の濃度分布を測定した。
得られた有機EL素子1−1〜1−3を評価するに際しては、作製後の各有機EL素子の非発光面をガラスケースで覆い、厚み300μmのガラス基板を封止用基板として用いて、周囲にシール材として、エポキシ系光硬化型接着剤(東亞合成社製ラックストラックLC0629B)を適用し、これを上記陰極上に重ねて前記透明支持基板と密着させ、ガラス基板側からUV光を照射して、硬化させて、封止して、図5、図6に示すような照明装置を形成して評価した。
作製した有機EL素子1−1〜1−3の各々について、23℃、乾燥窒素ガス雰囲気下で2.5mA/cm2定電流を印加した時の外部取り出し量子効率(%)を測定した。尚、測定には分光放射輝度計CS−1000(ミノルタ製)を用いた。
作製した有機EL素子1−1〜1−3の各々について、23℃、乾燥窒素ガス雰囲気下で2.5mA/cm2の一定電流で駆動したときに、輝度が発光開始直後の輝度(初期輝度)の半分に低下するのに要した時間を測定し、これを半減寿命時間(τ0.5)として寿命の指標とした。尚、測定には同様に、分光放射輝度計CS−1000(ミノルタ製)を用いた。
作製した有機EL素子1−1〜1−3の各々について、温度23℃、乾燥窒素ガス雰囲気下で発光開始の電圧を測定した。なお、発光開始の電圧は、輝度50cd/m2以上となったときの電圧値を測定した。輝度の測定には分光放射輝度計CS−1000(ミノルタ製)を用いた。
○:標準値から30%以上増の場合
△:標準値から30%増までの場合
×:標準値から30%減の場合
得られた結果を下記の表1に示す。
本発明の有機EL素子を備えたフルカラー表示装置の作製を下記のようにして行った。
図7は、インクジェット法によるフルカラー表示装置の作製工程の一例を示す模式図であり、まず、陽極として100mm×100mm×1.1mmのガラス基板(201)上にITO(インジウムチンオキシド)(202)を100nm製膜した基板(NHテクノグラス社製NA−45)にパターニングを行った後、このガラス基板上でITO透明電極の間に非感光性ポリイミドの隔壁(203)(幅20μm、厚さ2.0μm)をフォトリソグラフィーで形成させた。
作製した有機EL素子2−1を用いて、図1に記載の形態を有するアクティブマトリクス方式フルカラー表示装置を作製し、図2には、作製した前記表示装置の表示部Aの模式図のみを示した。即ち、同一基板上に、複数の走査線5及びデータ線6を含む配線部と、並置した複数の画素3(発光の色が赤領域の画素、緑領域の画素、青領域の画素等)とを有し、配線部の走査線5及び複数のデータ線6は、各々導電材料からなり、走査線5とデータ線6は格子状に直交して、直交する位置で画素3に接続している(尚、詳細は図示していない。)。
ポリ(3,4−エチレンジオキシチオフェン)−ポリスチレンスルホネート(PEDOT/PSS、Bayer社製、Baytron P Al 4083)20gを純水65g、エトキシエタノール10g、グリセリン5gで希釈したものを用いた。
300mgのPVKをシクロヘキシルベンゼン25ml、イソプロピルビフェニル25mlに溶解したものを用いた。
300mgのOC−45と15mgのPD−1をシクロヘキシルベンゼン25ml、テトラリン25mlに溶解したものを用いた。
300mgのOC−45と15mgのPD−9をシクロヘキシルベンゼン25ml、テトラリン25mlに溶解したものを用いた。
300mgのOC−45と15mgのPD−6をシクロヘキシルベンゼン25ml、テトラリン25mlに溶解したものを用いた。
《白色発光照明装置の作製》
実施例1で作製した有機EL素子1−3の作製において、PD−1をPD−1、PD−6、PD−9に変更した以外は同様して、白色発光有機EL素子3−1Wを作製した。
3 画素
5 走査線
6 データ線
7 電源ライン
10 有機EL素子
11 スイッチングトランジスタ
12 駆動トランジスタ
13 コンデンサ
A 表示部
B 制御部
107 透明電極付きガラス基板
106 有機EL層
105 陰極
102 ガラスカバー
108 窒素ガス
109 捕水剤
Claims (9)
- 陰極と陽極との間に、構成層として少なくとも三層の有機層を有する有機エレクトロルミネッセンス素子において、
該有機層の少なくとも二層である、層A、層Bとの間に、混合領域を有し、且つ、該混合領域中の、前記層Aまたは前記層Bの、少なくとも一つの構成成分の濃度分布が連続的な濃度勾配を示すことを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子。 - 前記層A、層Bが、各々非水溶媒を用いる塗布法により形成されたことを特徴とする請求項1に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
- 前記層Aが発光層を表し、層Bが正孔輸送層または電子輸送層を表すことを特徴とする請求項1または2に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
- 前記層Bが発光ホスト材料を含有することを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
- 前記層Aが、リン光性発光材料を含むことを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
- 白色に発光することを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
- 請求項1〜6のいずれか1項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子を備えたことを特徴とする表示装置。
- 請求項1〜6のいずれか1項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子を備えたことを特徴とする照明装置。
- 請求項8に記載の照明装置と、表示手段として液晶素子と、を備えたことを特徴とする表示装置。
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