JP2008291236A - 有機発光表示装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】湿式法により簡便に発光層を形成でき、かつ高効率，長寿命な有機発光表示装置を提供すること。
【解決手段】上部電極５と下部電極１との間に有機発光層３を有し、前記上部電極５および下部電極１のいずれか一方が透明電極であり、他方が反射電極であり、前記有機発光層３がバインダ、正孔輸送材料、電子輸送材料および発光ドーパントを含む有機発光表示装置であり、バインダ、正孔輸送材料、電子輸送材料および発光ドーパントの少なくとも１つが点対称でない分子構造を有する。
【選択図】図１
【解決手段】上部電極５と下部電極１との間に有機発光層３を有し、前記上部電極５および下部電極１のいずれか一方が透明電極であり、他方が反射電極であり、前記有機発光層３がバインダ、正孔輸送材料、電子輸送材料および発光ドーパントを含む有機発光表示装置であり、バインダ、正孔輸送材料、電子輸送材料および発光ドーパントの少なくとも１つが点対称でない分子構造を有する。
【選択図】図１
Description
本発明は、有機発光表示装置（有機発光素子）に関する。
近年、有機発光表示装置が次世代の平面型表示装置として注目されている。この有機発光表示装置は、自発光，広視野角，高速応答特性といった優れた特性を有する。
一般的な有機発光表示装置は、ガラス基板上に、ＩＴＯ等の透明電極，正孔輸送層，発光層，電子輸送層等からなる各有機層、および低仕事関数の反射電極が形成されて構成され、発光光は電極を透過させて基板の裏面側から取り出している。
このような有機発光表示装置では、各有機層を真空蒸着法で形成することにより、高効率，長寿命が実現できるようになってきた。例えば、R. Meerheimらにより、初期５００cd／ｍ2の輝度であれば、１５０万時間以上の輝度半減時間を有する赤色有機発光表示装置を真空蒸着法にて作製できることが非特許文献１に開示されている。
一方、真空蒸着法を用いずに有機発光表示装置を作製する方法として、スピンコート法やインクジェット法により有機層を形成する方法がある。このような湿式法で形成された有機発光表示装置の寿命や効率は真空蒸着法で形成された有機発光表示装置と比較して小さい。例えば、高分子材料を用いて、スピンコート法にて形成された赤色有機発光表示装置の寿命は初期５００cd／ｍ2で約１０万時間であることが非特許文献２に開示されている。
インクジェット法などの印刷法によって有機層を形成することができれば、真空蒸着法で形成する際に必要な蒸着メタルマスクが不要となり、より簡便に有機発光表示装置を作製することができる。そこで、蒸着法で使用されている所謂低分子材料を高分子材料（ポリビニルカルバゾール）に分散して発光層を湿式法で形成し、素子の性能を検討した結果が非特許文献３に開示されている。また、発光ホスト部位と正孔輸送性部位あるいは電子輸送性部位を有する高分子材料と燐光発光ドーパントとを含む発光層を有することにより、湿式法でより高性能な有機発光表示装置を得るための検討も特許文献１に開示されている。
発光層を上記非特許文献３のような構成とすると確かに低分子発光材料を用いて湿式法により発光層を形成することが可能となる。しかし、蒸着法で発光層を形成した場合に比べると十分な効率は得られず、蒸着法の１／１０程度の効率しか得られていない。これは、電子輸送材料を有しないためチャージバランスが悪く、また発光層が凝集により結晶化してリークパスが増大するためと考えられる。
また、上記特許文献１のような構造でも湿式法により低分子発光材料を用いた発光表示装置を作製することができるが、十分な効率，寿命は得られていない。発光ホスト部位や正孔輸送性部位などの複数の機能を有する機能性高分子材料を用いるために発光層が結晶化しやすく、その結果リークパスが増大するためと考えられる。
本発明の目的は、湿式法により簡便に発光層を形成でき、かつ高効率，長寿命な有機発光表示装置を得ることにある。
上記課題を解決するための本発明の要旨は以下の通りである。
（１）上部電極と下部電極との間に有機発光層を有し、前記上部電極および下部電極のいずれか一方が透明電極であり、他方が反射電極であり、前記有機発光層がバインダ，正孔輸送材料，電子輸送材料および発光ドーパントを含む有機発光表示装置。
（２）上部電極と下部電極との間に有機発光層を有し、前記上部電極および下部電極のいずれか一方が透明電極であり、他方が反射電極であり、前記有機発光層が正孔輸送性バインダ，電子輸送材料および発光ドーパントを含む有機発光表示装置。
（３）上部電極と下部電極との間に有機発光層を有し、前記上部電極および下部電極のいずれか一方が透明電極であり、他方が反射電極であり、前記有機発光層が電子輸送性バインダ，正孔輸送材料および発光ドーパントを含む有機発光表示装置。
（４）上部電極と下部電極との間に有機発光層を有し、前記上部電極および下部電極のいずれか一方が透明電極であり、他方が反射電極であり、前記有機発光層がバインダ，正孔／電子輸送材料および発光ドーパントを含む有機発光表示装置。
（５）上部電極または下部電極と接する有機層をさらに備え、前記有機層が該有機層中の材料をイオン化させるドーパントを含む上記（１）〜（４）のいずれか記載の有機発光表示装置。
（６）バインダ，正孔輸送材料，電子輸送材料および発光ドーパントの少なくとも１つが点対称ではない分子構造を有する上記（１）記載の有機発光表示装置。
（７）正孔輸送性バインダ，電子輸送材料および発光ドーパントの少なくとも１つが点対称ではない分子構造を有する上記（２）記載の有機発光表示装置。
（８）電子輸送性バインダ，正孔輸送材料および発光ドーパントの少なくとも１つが点対称ではない分子構造を有する上記（３）記載の有機発光表示装置。
（９）バインダ，正孔／電子輸送材料および発光ドーパントの少なくとも１つが点対称ではない分子構造を有する上記（４）記載の有機発光表示装置。
（１０）発光ドーパントが、少なくとも２種類以上の配位子を有する金属錯体である上記（６）〜（９）のいずれか記載の有機発光表示装置。
（１１）正孔輸送材料が、一般式
（１）上部電極と下部電極との間に有機発光層を有し、前記上部電極および下部電極のいずれか一方が透明電極であり、他方が反射電極であり、前記有機発光層がバインダ，正孔輸送材料，電子輸送材料および発光ドーパントを含む有機発光表示装置。
（２）上部電極と下部電極との間に有機発光層を有し、前記上部電極および下部電極のいずれか一方が透明電極であり、他方が反射電極であり、前記有機発光層が正孔輸送性バインダ，電子輸送材料および発光ドーパントを含む有機発光表示装置。
（３）上部電極と下部電極との間に有機発光層を有し、前記上部電極および下部電極のいずれか一方が透明電極であり、他方が反射電極であり、前記有機発光層が電子輸送性バインダ，正孔輸送材料および発光ドーパントを含む有機発光表示装置。
（４）上部電極と下部電極との間に有機発光層を有し、前記上部電極および下部電極のいずれか一方が透明電極であり、他方が反射電極であり、前記有機発光層がバインダ，正孔／電子輸送材料および発光ドーパントを含む有機発光表示装置。
（５）上部電極または下部電極と接する有機層をさらに備え、前記有機層が該有機層中の材料をイオン化させるドーパントを含む上記（１）〜（４）のいずれか記載の有機発光表示装置。
（６）バインダ，正孔輸送材料，電子輸送材料および発光ドーパントの少なくとも１つが点対称ではない分子構造を有する上記（１）記載の有機発光表示装置。
（７）正孔輸送性バインダ，電子輸送材料および発光ドーパントの少なくとも１つが点対称ではない分子構造を有する上記（２）記載の有機発光表示装置。
（８）電子輸送性バインダ，正孔輸送材料および発光ドーパントの少なくとも１つが点対称ではない分子構造を有する上記（３）記載の有機発光表示装置。
（９）バインダ，正孔／電子輸送材料および発光ドーパントの少なくとも１つが点対称ではない分子構造を有する上記（４）記載の有機発光表示装置。
（１０）発光ドーパントが、少なくとも２種類以上の配位子を有する金属錯体である上記（６）〜（９）のいずれか記載の有機発光表示装置。
（１１）正孔輸送材料が、一般式
（１２）正孔輸送材料が、一般式
（１３）電子輸送材料が、一般式
（１４）正孔／電子輸送材料が、一般式
（１５）有機発光層が界面活性剤を含む上記（１）〜（４）のいずれか記載の有機発光表示装置。
（１６）上部電極と下部電極との間に有機発光層を有する有機発光表示装置における前記有機発光層を形成するための発光層用塗液であって、バインダ，正孔輸送材料，電子輸送材料，発光ドーパントおよび溶媒を含む発光層用塗液。
（１７）上部電極と下部電極との間に有機発光層を有する有機発光表示装置における前記有機発光層を形成するための発光層用塗液であって、正孔輸送性バインダ，電子輸送材料，発光ドーパントおよび溶媒を含む発光層用塗液。
（１８）上部電極と下部電極との間に有機発光層を有する有機発光表示装置における前記有機発光層を形成するための発光層用塗液であって、電子輸送性バインダ，正孔輸送材料，発光ドーパントおよび溶媒を含む発光層用塗液。
（１９）上部電極と下部電極との間に有機発光層を有する有機発光表示装置における前記有機発光層を形成するための発光層用塗液であって、バインダ，正孔／電子輸送材料，発光ドーパントおよび溶媒を含む発光層用塗液。
（２０）界面活性剤をさらに含む上記（１６）〜（１９）のいずれか記載の発光層用塗液。
本発明により、発光ドーパントが均一に分散された発光層を形成することができる。それによって、高効率で長寿命の有機発光表示装置を簡便な湿式法で形成することが可能となる。
以下、実施の形態により本発明を詳細に説明する。
図１は、本発明の第１の実施形態に係る有機発光表示装置の断面図である。この有機発光表示装置は、上部電極５と下部電極１との間に有機発光層３を有し、すなわち下部電極１，正孔注入層２，有機発光層３，電子輸送層４および上部電極５の順に配置された構造であり、下部電極側から有機発光層の発光光を取り出すボトムエミッション型の表示装置である。ここで下部電極１が陽極となる透明電極，上部電極５が陰極となる反射電極である。
下部電極１に用いる陽極材料としては、透明性と高い仕事関数を有する材料であれば用いることができ、ＩＴＯ，ＩＺＯなどの導電性酸化物や、薄いＡｇなどの仕事関数の大きい金属が適用可能である。電極のパターン形成は、一般的にはガラス等の基板上にホトリソグラフィーを用いて行うことができる。
正孔注入層２としては、ＰＥＤＯＴ（ポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン））：ＰＳＳ（ポリスチレンスルホネート）等の導電性高分子が好適に用いられる。その他にも、ポリピロール系やトリフェニルアミン系などのポリマー材料を用いることができる。
また、低分子材料と組み合わせてよく用いられる、フタロシアニン類化合物やスターバーストアミン系化合物なども適用可能である。なお、この正孔注入層２は、正孔を輸送し、電子をブロッキングする別の層と積層させて配置してもよい。
また、低分子材料と組み合わせてよく用いられる、フタロシアニン類化合物やスターバーストアミン系化合物なども適用可能である。なお、この正孔注入層２は、正孔を輸送し、電子をブロッキングする別の層と積層させて配置してもよい。
この第１の実施形態において、有機発光層３は、バインダ，正孔輸送材料，電子輸送材料および発光ドーパントを含むことを特徴とする。まずバインダとしては、発光ドーパントを均一に分散できるものであれば適用可能であり、例として下記の［ｂ−１］で表されるポリカーボネートが好適に用いられる。その他、ポリカーボネート以外にも、ポリスチレン，ポリエステル，ポリアルキルメタクリレート，ポリサルフォンなどを用いることができる。これらの材料を２種類以上混合して用いてもよい。また、バインダとしては、特に点対称ではない分子構造を有することが好ましい。ここで「点対称ではない」とは、構造式（バインダの場合には繰り返し単位の構造式）を１８０度回転させた場合に元と重ならないような構造を指す。このような点対称ではない分子構造によって、発光層中での凝集による結晶化が防止され、リークパスを低減することができる。以上のようなバインダを用いることにより、発光ドーパントが均一に分散された発光層を形成することができ、それによって高効率かつ長寿命の有機発光表示装置を簡便な湿式法で形成することができる。
また、正孔輸送材料としては、スターバーストアミン系化合物やスチルベン誘導体，ヒドラゾン誘導体，チオフェン誘導体などを用いることができる。また、これらの材料に限られるものではなく、これらの材料を２種以上併用しても差し支えない。
その中でも、点対称ではない分子構造を有する正孔輸送材料は、発光層の結晶化を防ぐことができるため好ましく用いられる。具体的には、次の一般式で表される構造を有する正孔輸送材料が特に好ましい。ここで下記の一般式中、ＡおよびＣは置換されていてもよいアリール基であり、ＢはＡとＣを連結する連結基または単なる結合手である。このような一般式で表される材料としては、Ｎ，Ｎ′−ジフェニル−Ｎ，Ｎ′−ジ（ｍ−トリル）−ベンジジンなどを挙げることができる。なお、本明細書中において、アリール基には、ＣおよびＨ原子から構成される芳香族炭化水素のみならず、環中にＮなどのヘテロ原子を含むヘテロアリール基も包含される。
また、次の一般式で表される正孔輸送材料も好ましく用いられる。なお、式中、Ｄ，Ｅ，Ｆ，Ｇ，ＨおよびＩはいずれも置換されていてもよいアリール基であり、Ｄ，ＥおよびＦのうち少なくとも１つはその他と同一でなく、Ｇ，ＨおよびＩのうち少なくとも１つはその他と同一でない。
上記の構造を有する正孔輸送材料の例としては、次の［ｈ−１］〜［ｈ−３］で表されるトリフェニル誘導体を挙げることができるが、これに限定されるものではない。
電子輸送材料としては、カルバゾール誘導体，オキサジアゾール誘導体，オキサチアゾール誘導体，トリアゾール誘導体，フラーレン誘導体，フェナントロリン誘導体，キノリン誘導体などを用いることができる。また、これらの材料を２種以上併用しても差し支えない。その中でも、点対称ではない分子構造を有する材料は、発光層の結晶化を防止できるため好ましい。また、次の一般式で表される電子輸送材料は好適に用いられる。なお、ここで式中、ＪおよびＬは置換されていてもよいアリール基であり、ＫはＪとＬを連結する連結基または単なる結合手である。このような一般式の構造を有する電子輸送材料の例として、２−（４−ビフェニル）−５−（４−tert−ブチルフェニル）−１，３，４−オキサジアゾールなどを挙げることができる。
本発明で特に好ましく用いられる電子輸送材料として、下記の［ｅ−１］で表されるカルバゾール誘導体，［ｅ−２］の構造を有する材料などが挙げられるが、これに限定されるものではない。
発光ドーパントとしては、Ｉｒ錯体，Ｐｔ錯体，Ｏｓ錯体などの燐光発光材料を用いることができる。それ以外にも、ジスチリルアリレン誘導体やクマリン誘導体，キナクリドン誘導体などの所謂蛍光発光材料も用いることができる。具体的には、下記の［ｄ−１］で表されるＩｒ錯体が挙げられる。
また、点対称ではない分子構造を有する発光ドーパントは好適に用いられ、中でも、少なくとも２種類以上の配位子を有する金属錯体は特に好ましく用いられる。このような例として下記の［ｄ−２］で表される材料を挙げることができる。
さらに、上記の［ｄ−１］および［ｄ−２］のＩｒ錯体は、赤色発光部に対して用いられるドーパントであるが、その他の色の発光ドーパントも適用可能である。例えば、以下の［ｄ−３］および［ｄ−４］で表される発光ドーパントを用いることにより、緑あるいは青色に対応することができる。［ｄ−４］のドーパントは点対称でない分子構造を有しており、発光層の結晶化を防ぐことができる。
上記のバインダ，正孔輸送材料，電子輸送材料および発光ドーパントは、それらの少なくとも１つが点対称ではない分子構造を有することが好ましく、少なくとも２つが点対称ではない分子構造を有することが特に好ましい。そして有機発光層３は、以上のようなバインダ，正孔輸送材料，電子輸送材料および発光ドーパントの各材料を溶媒に溶解させた発光層用塗液を作製し、その塗液から湿式法により形成することができる。湿式法としては、インクジェット法，印刷法，スプレー法などの方法が適用可能である。塗液の溶媒としては、芳香族系，アルコール系などの極性溶媒の混合溶媒を用いることができる。また、各材料の配合比や塗液の固形分濃度などの諸条件は、所望の膜厚等に応じて適宜設定することができる。例えば、インクジェット法で形成する場合には、塗液（インク）の粘度が１〜２０ｍＰａ・ｓになるように調製することが望ましいが、これに限定されるものではない。
電子輸送層４は、有機発光層３に電子を供給する層である。この電子輸送層４の材料としては、例えば、ビス（２−メチル−８−キノリノラト）−４−（フェニルフェノラト）アルミニウム（以下、ＢＡｌｑ）や、トリス（８−キノリノラト）アルミニウム誘導体，オキサジアゾール誘導体，トリアゾール誘導体，フラーレン誘導体，フェナントロリン誘導体，キノリン誘導体などを用いることができる。
上部電極５は発光層からの光を反射するための反射電極であり、具体的には、ＬｉＦとＡｌとの積層体などが好適に用いられる。また、これらの材料に限定されるものではなく、例えばＬｉＦの代わりとして、Ｃｓ化合物，Ｂａ化合物，Ｃａ化合物や、電子輸送材料とＬｉ，Ｃｓなどのアルカリ金属，アルカリ土類金属，電子供与性の有機材料などとを共蒸着した材料を用いることができる。
こうして得られた有機発光表示装置は、発光層中に発光ドーパントが均一に分散し、また発光層の結晶化が阻止されてリークパスが低減される。その結果、高効率／長寿命の有機発光表示装置を得ることができる。
図２には、本発明の有機発光表示装置の第２の実施形態を示す。この実施形態では、上部電極と接する有機層として、電子輸送層４と上部電極５の間に電子注入層６を積層させている。この電子注入層６には、電子注入層６中の材料をイオン化させるドーパントを含有させることができる。例えば、電子輸送材料にドーパントとしてＣｓなどを共蒸着したものを電子注入層６とすることができる。これにより、電力効率を向上させることができる。なお、図２の場合以外にも、例えば、下部電極と接する有機層を設けて、その有機層中に該有機層の材料をイオン化させるドーパントを含有させてもよい。
次に、図３に、本発明の有機発光表示装置の第３の実施形態を示す。この実施形態では、有機発光層７が、正孔輸送性バインダ，電子輸送材料、および発光ドーパントを含むことを特徴とする。正孔輸送性バインダとしては、正孔輸送機能を有するバインダであれば適用可能であり、中でも、点対称でない分子構造を有する正孔輸送性バインダは、発光層の結晶化を阻止できるため好ましく用いられる。正孔輸送性バインダの例としては、下記の［ｂ−２］で表されるバインダを挙げることができる。
なお、第３の実施の形態において、その他の電子輸送材料などの材料や、有機発光層７以外の各層の構成，塗液から湿式法により有機発光層７を形成できることなどは、上述の第１の実施形態と同様である。なお、有機発光層７に含まれる正孔輸送性バインダ，電子輸送材料および発光ドーパントは、それらの少なくとも１つが点対称ではない分子構造を有することが好ましく、少なくとも２つが点対称ではない分子構造を有することが特に好ましい。
さらに図４に、本発明の有機発光表示装置の第４の実施形態を示す。この実施形態では、有機発光層８が、電子輸送性バインダ，正孔輸送材料、および発光ドーパントを含むことを特徴とする。電子輸送性バインダとしては、電子輸送機能を有するバインダであれば適用可能であり、中でも、点対称でない分子構造を有する電子輸送性バインダは、発光層の結晶化を阻止できるため好ましく用いられる。電子輸送性バインダの例としては、ポリビニルカルバゾールなどを挙げることができる。
なお、第４の実施の形態において、その他の正孔輸送材料などの材料や、有機発光層８以外の各層の構成，塗液から湿式法により有機発光層８を形成できることなどは、上述の第１の実施形態と同様である。また、有機発光層８に含まれる電子輸送性バインダ，正孔輸送材料および発光ドーパントは、それらの少なくとも１つが点対称ではない分子構造を有することが好ましく、少なくとも２つが点対称ではない分子構造を有することが特に好ましい。
さらに図５に、本発明の有機発光表示装置の第５の実施形態を示す。この実施形態では、有機発光層９が、バインダ，正孔／電子輸送材料、および発光ドーパントを含むことを特徴とする。ここで正孔／電子輸送材料とは、正孔輸送性と電子輸送性の両方の機能を有する材料を意味する。中でも、点対称ではない分子構造を有する正孔／電子輸送材料は、発光層の結晶化を防ぐことができるため好ましく用いられる。具体的には、次の一般式で表される構造を有する正孔／電子輸送材料が特に好ましい。ここで下記の一般式中、ＭおよびＯは置換されていてもよいアリール基であり、ＮはＭとＯを連結する連結基または単なる結合手である。
なお、第５の実施の形態において、その他のバインダなどの材料や、有機発光層９以外の各層の構成，塗液から湿式法により有機発光層９を形成できることなどは、上述の第１の実施形態と同様である。また、有機発光層９に含まれるバインダ，正孔／電子輸送材料および発光ドーパントは、それらの少なくとも１つが点対称ではない分子構造を有することが好ましく、少なくとも２つが点対称ではない分子構造を有することが特に好ましい。
上記の各実施形態において、有機発光層は、必要に応じて界面活性剤を含むことができる。適用可能な界面活性剤の例としては、シロキサン系界面活性剤，フッ素系界面活性剤，非イオン性界面活性剤などの種々の界面活性剤を挙げることができる。界面活性剤を含むことにより、有機発光層の平坦性が向上し、それによって無効電流が減少するため、電力効率を高めることができる。
上記図１〜図５に示す各実施形態の有機発光表示装置は、いずれも所謂ボトムエミッション型であるが、本発明はこれに限定されず、所謂トップエミッション型構造に形成することもできる。トップエミッション型構造の例を、第６および第７の実施形態として図６および図７にそれぞれ示す。
図６の有機発光表示装置は、反射電極となる下部電極１０の上に、正孔注入層１１，有機発光層１２，電子輸送層１３，バッファー層１４、そして透明電極となる上部電極１５を設けた構造になっている。下部電極１０としては、ＡｌやＡｇなどの高反射率の金属とＩＴＯ，ＩＺＯなどの導電性酸化物を積層させた電極を用いることができる。また、Ｃｒなど、高反射率で仕事関数の大きい金属もそれ単独で用いることができる。
また、バッファー層１４としては、Ｖ2Ｏ5，ＭｏＯ3などの酸化物や、有機物とドーピング材料との共蒸着層を用いることができる。透明な上部電極１５としては、ＩＺＯ，ＩＴＯなどの透明電極が適用可能である。また、薄くて十分な透過率を有する、Ａｇ，Ｃｒなどの金属も用いることができる。正孔注入層１１など、それ以外の層の構成は、上述の第１の実施形態の場合と同様である。
図７の有機発光表示装置は、反射電極となる下部電極１６の上に、電子輸送層１７，有機発光層１８，正孔輸送層１９，バッファー層２０、そして透明電極となる上部電極２１を設けた構造になっている。正孔輸送層１９としては４−４′−ビス［Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−フェニル−アミノ］ビスフェニルなどを用いることができる。電子輸送層１７など、それ以外の層の構成は、上述の第１あるいは第６の実施形態の場合と同様である。
次に、実施例および比較例により本発明をさらに詳細に説明するがこれに限定されるものではない。
（実施例１）
図１の構造により、赤色発光の画素部に相当する有機発光表示装置を作製した。下部電極にはＩＴＯ電極，正孔注入層にはＰＥＤＯＴ（ポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン））：ＰＳＳ（ポリスチレンスルホネート）を用いた。また、有機発光層に含むバインダには上記［ｂ−１］で表されるポリカーボネート，正孔輸送材料には［ｈ−１］で表されるトリフェニルアミン誘導体，電子輸送材料には［ｅ−１］で表されるカルバゾール誘導体，発光ドーパントには［ｄ−１］で表されるＩｒ錯体を用いた。それぞれの材料の重量比は５０：２０：２５：５とした。これらのバインダ，正孔輸送材料，電子輸送材料および発光ドーパントを、溶媒として芳香族系，アルコール系などの極性溶媒を混合した溶媒に溶解させて塗液を作製した。塗液の固形分濃度は０.５ｗｔ％に設定した。また、塗液の粘度は１〜２０ｍＰａ・ｓであった。この塗液を用いてインクジェット法により有機発光層を形成した。続いて、電子輸送層として、ビス（２−メチルー８−キノリノラト）−４−（フェニルフェノラト）アルミニウム（ＢＡｌｑ）の層を真空蒸着法で形成した。次に、ＬｉＦとＡｌの積層体を上部電極として形成し、目的の有機発光表示装置を作製した。得られた有機発光表示装置は、発光層が均一に形成され、電力効率に優れていた。
（実施例１）
図１の構造により、赤色発光の画素部に相当する有機発光表示装置を作製した。下部電極にはＩＴＯ電極，正孔注入層にはＰＥＤＯＴ（ポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン））：ＰＳＳ（ポリスチレンスルホネート）を用いた。また、有機発光層に含むバインダには上記［ｂ−１］で表されるポリカーボネート，正孔輸送材料には［ｈ−１］で表されるトリフェニルアミン誘導体，電子輸送材料には［ｅ−１］で表されるカルバゾール誘導体，発光ドーパントには［ｄ−１］で表されるＩｒ錯体を用いた。それぞれの材料の重量比は５０：２０：２５：５とした。これらのバインダ，正孔輸送材料，電子輸送材料および発光ドーパントを、溶媒として芳香族系，アルコール系などの極性溶媒を混合した溶媒に溶解させて塗液を作製した。塗液の固形分濃度は０.５ｗｔ％に設定した。また、塗液の粘度は１〜２０ｍＰａ・ｓであった。この塗液を用いてインクジェット法により有機発光層を形成した。続いて、電子輸送層として、ビス（２−メチルー８−キノリノラト）−４−（フェニルフェノラト）アルミニウム（ＢＡｌｑ）の層を真空蒸着法で形成した。次に、ＬｉＦとＡｌの積層体を上部電極として形成し、目的の有機発光表示装置を作製した。得られた有機発光表示装置は、発光層が均一に形成され、電力効率に優れていた。
（比較例１）
有機発光層を、ポリビニルカルバゾールと上記［ｄ−１］のＩｒ錯体とを含む塗液から形成した以外は、上記実施例１と同様にして有機発光表示装置を作製した。この有機発光表示装置の電力効率を測定したところ、実施例１が比較例１の１.２倍であることが明らかとなった。これは実施例１の構成によって発光層の均一性が向上し、無効電流が減少し、かつ発光層の輸送性が向上したためと考えられる。
有機発光層を、ポリビニルカルバゾールと上記［ｄ−１］のＩｒ錯体とを含む塗液から形成した以外は、上記実施例１と同様にして有機発光表示装置を作製した。この有機発光表示装置の電力効率を測定したところ、実施例１が比較例１の１.２倍であることが明らかとなった。これは実施例１の構成によって発光層の均一性が向上し、無効電流が減少し、かつ発光層の輸送性が向上したためと考えられる。
（実施例２）
図３の構成により、赤色発光の画素部に相当する有機発光表示装置を作製した。具体的には、上記［ｂ−２］の正孔輸送性バインダ、［ｅ−１］の電子輸送材料、［ｄ−１］の発光ドーパントを含む塗液から有機発光層を形成し、それ以外は上記実施例１と同様にして目的の有機発光表示装置を作製した。本実施例の電力効率は比較例１に比べて１.２倍であった。
図３の構成により、赤色発光の画素部に相当する有機発光表示装置を作製した。具体的には、上記［ｂ−２］の正孔輸送性バインダ、［ｅ−１］の電子輸送材料、［ｄ−１］の発光ドーパントを含む塗液から有機発光層を形成し、それ以外は上記実施例１と同様にして目的の有機発光表示装置を作製した。本実施例の電力効率は比較例１に比べて１.２倍であった。
（実施例３）
図４の構成により、赤色発光の画素部に相当する有機発光表示装置を作製した。具体的には、電子輸送性バインダであるポリビニルカルバゾール、［ｈ−１］の正孔輸送材料、［ｄ−１］の発光ドーパントを含む塗液から有機発光層を形成し、それ以外は上記実施例１と同様にして目的の有機発光表示装置を作製した。本実施例の電力効率は比較例１と比べて１.２倍であった。
図４の構成により、赤色発光の画素部に相当する有機発光表示装置を作製した。具体的には、電子輸送性バインダであるポリビニルカルバゾール、［ｈ−１］の正孔輸送材料、［ｄ−１］の発光ドーパントを含む塗液から有機発光層を形成し、それ以外は上記実施例１と同様にして目的の有機発光表示装置を作製した。本実施例の電力効率は比較例１と比べて１.２倍であった。
（実施例４）
図２の構成により、赤色発光の画素部に相当する有機発光表示装置を作製した。具体的には、電子輸送層と上部電極の間に形成する電子注入層として、［ｅ−２］の電子輸送材料とＣｓとを共蒸着し、上部電極としてはＡｌを用い、それ以外は上記実施例１と同様にして目的の有機発光表示装置を作製した。本実施例の電力効率は比較例１を比べて１.５倍であった。
図２の構成により、赤色発光の画素部に相当する有機発光表示装置を作製した。具体的には、電子輸送層と上部電極の間に形成する電子注入層として、［ｅ−２］の電子輸送材料とＣｓとを共蒸着し、上部電極としてはＡｌを用い、それ以外は上記実施例１と同様にして目的の有機発光表示装置を作製した。本実施例の電力効率は比較例１を比べて１.５倍であった。
（実施例５，比較例２）
実施例５として、有機発光層の発光ドーパント［ｄ−１］の代わりに、点対称でない分子構造を有する［ｄ−２］を用いた以外は、実施例１と同様にして赤色発光の有機発光表示装置を作製した。また、比較例２として、発光ドーパント［ｄ−１］の代わりに［ｄ−２］を用いた以外は、比較例１と同様にして有機発光表示装置を作製した。得られた有機発光表示装置の電力効率を測定したところ、実施例５の電力効率は、比較例２に比べて１.３倍であった。
実施例５として、有機発光層の発光ドーパント［ｄ−１］の代わりに、点対称でない分子構造を有する［ｄ−２］を用いた以外は、実施例１と同様にして赤色発光の有機発光表示装置を作製した。また、比較例２として、発光ドーパント［ｄ−１］の代わりに［ｄ−２］を用いた以外は、比較例１と同様にして有機発光表示装置を作製した。得られた有機発光表示装置の電力効率を測定したところ、実施例５の電力効率は、比較例２に比べて１.３倍であった。
（実施例６）
有機発光層の発光ドーパント［ｄ−１］の代わりに、点対称でない分子構造を有する［ｄ−２］を用いた以外は、実施例２と同様にして赤色発光の有機発光表示装置を作製した。実施例６の電力効率は、比較例２に比べて１.３倍であった。
有機発光層の発光ドーパント［ｄ−１］の代わりに、点対称でない分子構造を有する［ｄ−２］を用いた以外は、実施例２と同様にして赤色発光の有機発光表示装置を作製した。実施例６の電力効率は、比較例２に比べて１.３倍であった。
（実施例７）
有機発光層の発光ドーパント［ｄ−１］の代わりに、点対称でない分子構造を有する［ｄ−２］を用いた以外は、実施例３と同様にして赤色発光の有機発光表示装置を作製した。実施例７の電力効率は、比較例２に比べて１.３倍であった。
有機発光層の発光ドーパント［ｄ−１］の代わりに、点対称でない分子構造を有する［ｄ−２］を用いた以外は、実施例３と同様にして赤色発光の有機発光表示装置を作製した。実施例７の電力効率は、比較例２に比べて１.３倍であった。
（実施例８〜１０）
上記の実施例１〜３における塗液に、シロキサン系界面活性剤を追加した塗液をそれぞれ作製し、この塗液から有機発光層を形成した以外は、実施例１〜３と同様にして赤色発光の有機発光表示装置を作製した。得られた実施例８〜１０に係る有機発光表示装置の電力効率は、比較例１の電力効率と比べてそれぞれ１.３，１.３，１.２５倍であった。
上記の実施例１〜３における塗液に、シロキサン系界面活性剤を追加した塗液をそれぞれ作製し、この塗液から有機発光層を形成した以外は、実施例１〜３と同様にして赤色発光の有機発光表示装置を作製した。得られた実施例８〜１０に係る有機発光表示装置の電力効率は、比較例１の電力効率と比べてそれぞれ１.３，１.３，１.２５倍であった。
（実施例１１，１２）
有機発光層の正孔輸送材料として［ｈ−１］の代わりに［ｈ−２］を用いた以外は、それぞれ実施例５および７と同様にして赤色発光の有機発光表示装置を作製した。実施例１１および１２の電流効率は、比較例２に比べていずれも１.４倍であった。
有機発光層の正孔輸送材料として［ｈ−１］の代わりに［ｈ−２］を用いた以外は、それぞれ実施例５および７と同様にして赤色発光の有機発光表示装置を作製した。実施例１１および１２の電流効率は、比較例２に比べていずれも１.４倍であった。
（実施例１３，１４）
有機発光層の正孔輸送材料として［ｈ−１］の代わりに［ｈ−３］を用いた以外は、それぞれ実施例５および７と同様にして赤色発光の有機発光表示装置を作製した。実施例１３および１４の電流効率は、比較例２に比べていずれも１.５倍であった。
有機発光層の正孔輸送材料として［ｈ−１］の代わりに［ｈ−３］を用いた以外は、それぞれ実施例５および７と同様にして赤色発光の有機発光表示装置を作製した。実施例１３および１４の電流効率は、比較例２に比べていずれも１.５倍であった。
（実施例１５，１６）
有機発光層の電子輸送材料として［ｅ−１］の代わりに［ｅ−２］を用いた以外は、それぞれ実施例５および６と同様にして赤色発光の有機発光表示装置を作製した。実施例１５および１６の電流効率は、比較例２に比べていずれも１.４倍であった。
（実施例１７）
有機発光層は電子輸送材料と発光ドーパントとからなるものとし、電子輸送材料として［ｅ−３］を、発光ドーパントとして、［ｄ−２］を用い、それ以外は実施例６と同様にして赤色発光表示装置を作製した。
有機発光層の電子輸送材料として［ｅ−１］の代わりに［ｅ−２］を用いた以外は、それぞれ実施例５および６と同様にして赤色発光の有機発光表示装置を作製した。実施例１５および１６の電流効率は、比較例２に比べていずれも１.４倍であった。
（実施例１７）
有機発光層は電子輸送材料と発光ドーパントとからなるものとし、電子輸送材料として［ｅ−３］を、発光ドーパントとして、［ｄ−２］を用い、それ以外は実施例６と同様にして赤色発光表示装置を作製した。
上記の電子輸送材料［ｅ−３］以外でも、その他の点対称ではないキノリノール錯体やカルバゾール誘導体，オキサジアゾール誘導体，オキサチアゾール誘導体，ベンズイミダゾール誘導体，トリアゾール誘導体，フラーレン誘導体，フェナントロリン誘導体，キノリン誘導体などを、電子輸送材料として用いることができる。また、電子輸送材料は１種類に限られるわけではなく、２種類以上混合して用いることができる。
また、実施例８のように、有機発光層を形成する塗液にシロキサン系などの界面活性材を含んでもよい。
（実施例１８）
有機発光層は正孔輸送材料と発光ドーパントとからなるものとし、正孔輸送材料として［ｈ−２］を、発光ドーパントとして、［ｄ−２］を用い、それ以外は実施例７と同様にして、赤色発光表示装置を作製した。実施例１８の電流効率は、比較例２に対して、１.２倍であった。正孔輸送材料は［ｈ−２］に限られるわけではなく、その他のトリフェニルアミン誘導体，スターバーストアミン系化合物やスチルベン誘導体，ヒドラゾン誘導体，チオフェン誘導体，Ｉｒ錯体，Ｏｓ錯体などの金属錯体などをもちいることができる。また、１種類に限られるわけではなく、２種類以上を混合して用いることができる。
有機発光層は正孔輸送材料と発光ドーパントとからなるものとし、正孔輸送材料として［ｈ−２］を、発光ドーパントとして、［ｄ−２］を用い、それ以外は実施例７と同様にして、赤色発光表示装置を作製した。実施例１８の電流効率は、比較例２に対して、１.２倍であった。正孔輸送材料は［ｈ−２］に限られるわけではなく、その他のトリフェニルアミン誘導体，スターバーストアミン系化合物やスチルベン誘導体，ヒドラゾン誘導体，チオフェン誘導体，Ｉｒ錯体，Ｏｓ錯体などの金属錯体などをもちいることができる。また、１種類に限られるわけではなく、２種類以上を混合して用いることができる。
また、実施例８のように、有機発光層を形成する塗液にシロキサン系などの界面活性材を含んでもよい。
（実施例１９）
有機発光層は正孔輸送材料，電子輸送材料，発光ドーパントからなるものとし、正孔輸送材料には［ｈ−２］を、電子輸送材料として［ｅ−１］を、発光ドーパントとして［ｄ−２］、を用いた以外は、実施例１１と同様にして、赤色発光表示装置を作製した。実施例１９の電流効率は、比較例２に対して、１.３倍であった。
有機発光層は正孔輸送材料，電子輸送材料，発光ドーパントからなるものとし、正孔輸送材料には［ｈ−２］を、電子輸送材料として［ｅ−１］を、発光ドーパントとして［ｄ−２］、を用いた以外は、実施例１１と同様にして、赤色発光表示装置を作製した。実施例１９の電流効率は、比較例２に対して、１.３倍であった。
正孔輸送材料は、［ｈ−２］に限られるわけではなく、その他のトリフェニルアミン誘導体，スターバーストアミン系化合物やスチルベン誘導体，ヒドラゾン誘導体，チオフェン誘導体，Ｉｒ錯体，Ｏｓ錯体などの金属錯体などをもちいることができる。
電子輸送材料［ｅ−１］以外でも、その他の点対称ではないカルバゾール誘導体やキノリノール錯体，オキサジアゾール誘導体，オキサチアゾール誘導体，ベンズイミダゾール誘導体，トリアゾール誘導体，フラーレン誘導体，フェナントロリン誘導体，キノリン誘導体などを、電子輸送材料として用いることができる。また、正孔輸送材料及び電子輸送材料は１種類に限られるわけではなく、２種類以上を混合して、用いることができる。
また、実施例８のように、有機発光層を形成する塗液にシロキサン系などの界面活性材を含んでもよい。
（実施例２０）
有機発光層は電子輸送材料として［ｅ−３］を、正孔輸送材料として［ｈ−４］、発光ドーパントとして［ｄ−２］を用いた以外は実施例１９と同様にして、赤色発光表示装置を作製した。実施例２０の電流効率は、比較例２に対して、１.３倍であった。
有機発光層は電子輸送材料として［ｅ−３］を、正孔輸送材料として［ｈ−４］、発光ドーパントとして［ｄ−２］を用いた以外は実施例１９と同様にして、赤色発光表示装置を作製した。実施例２０の電流効率は、比較例２に対して、１.３倍であった。
正孔輸送材料としては、上記の［ｈ−４］だけでなく、その他の非対称なＩｒ錯体やトリフェニルアミン誘導体，スターバーストアミン系化合物やスチルベン誘導体，ヒドラゾン誘導体，チオフェン誘導体，Ｏｓ錯体などの金属錯体など用いることができる。また、正孔輸送材料及び電子輸送材料は１種類に限られるわけではなく、２種類以上を混合して用いることができる。
また、実施例８のように、有機発光層を形成する塗液にシロキサン系などの界面活性材を含んでもよい。
本発明の有機発光表示装置は、高効率であり、かつ簡便に作製可能であるので、テレビや各種情報端末等の表示装置に利用することができる。
１，１０，１６ 下部電極
２，１１ 正孔注入層
３，７，８，９，１２，１８ 有機発光層
４，１３，１７ 電子輸送層
５，１５，２１ 上部電極
６ 電子注入層
１４，２０ バッファー層
１９ 正孔輸送層
２，１１ 正孔注入層
３，７，８，９，１２，１８ 有機発光層
４，１３，１７ 電子輸送層
５，１５，２１ 上部電極
６ 電子注入層
１４，２０ バッファー層
１９ 正孔輸送層
Claims (26)
- 上部電極と下部電極との間に有機発光層を有し、前記上部電極および下部電極のいずれ
か一方が透明電極であり、他方が反射電極であり、前記有機発光層がバインダ，正孔輸送
材料，電子輸送材料および発光ドーパントを含む有機発光表示装置。 - 上部電極と下部電極との間に有機発光層を有し、前記上部電極および下部電極のいずれ
か一方が透明電極であり、他方が反射電極であり、前記有機発光層が正孔輸送性バインダ
、電子輸送材料および発光ドーパントを含む有機発光表示装置。 - 上部電極と下部電極との間に有機発光層を有し、前記上部電極および下部電極のいずれ
か一方が透明電極であり、他方が反射電極であり、前記有機発光層が電子輸送性バインダ
、正孔輸送材料および発光ドーパントを含む有機発光表示装置。 - 上部電極と下部電極との間に有機発光層を有し、前記上部電極および下部電極のいずれ
か一方が透明電極であり、他方が反射電極であり、前記有機発光層がバインダ，正孔／電
子輸送材料および発光ドーパントを含む有機発光表示装置。 - 上部電極または下部電極と接する有機層をさらに備え、前記有機層が該有機層中の材料
をイオン化させるドーパントを含む請求項１〜４のいずれか記載の有機発光表示装置。 - バインダ，正孔輸送材料，電子輸送材料および発光ドーパントの少なくとも１つが点対
称ではない分子構造を有する請求項１記載の有機発光表示装置。 - 正孔輸送性バインダ，電子輸送材料および発光ドーパントの少なくとも１つが点対称で
はない分子構造を有する請求項２記載の有機発光表示装置。 - 電子輸送性バインダ，正孔輸送材料および発光ドーパントの少なくとも１つが点対称で
はない分子構造を有する請求項３記載の有機発光表示装置。 - バインダ，正孔／電子輸送材料および発光ドーパントの少なくとも１つが点対称ではな
い分子構造を有する請求項４記載の有機発光表示装置。 - 発光ドーパントが、少なくとも２種類以上の配位子を有する金属錯体である請求項６〜
９のいずれか記載の有機発光表示装置。 - 正孔輸送材料が、一般式
結基または単なる結合手である）で表される構造を有する請求項６または８記載の有機発
光表示装置。 - 正孔輸送材料が、一般式
、Ｄ，ＥおよびＦのうち少なくとも１つはその他と同一でなく、Ｇ，ＨおよびＩのうち少
なくとも１つはその他と同一でない）で表される構造を有する請求項６または８記載の有
機発光表示装置。 - 電子輸送材料が、一般式
結基または単なる結合手である）で表される構造を有する請求項６または７記載の有機発
光表示装置。 - 正孔／電子輸送材料が、一般式
結基または単なる結合手である）で表される構造を有する請求項９記載の有機発光表示装
置。 - 有機発光層が界面活性剤を含む請求項１〜４のいずれか記載の有機発光表示装置。
- 上部電極と下部電極との間に有機発光層を有する有機発光表示装置における前記有機発
光層を形成するための発光層用塗液であって、バインダ，正孔輸送材料，電子輸送材料，
発光ドーパントおよび溶媒を含む発光層用塗液。 - 上部電極と下部電極との間に有機発光層を有する有機発光表示装置における前記有機発
光層を形成するための発光層用塗液であって、正孔輸送性バインダ，電子輸送材料，発光ドーパントおよび溶媒を含む発光層用塗液。 - 上部電極と下部電極との間に有機発光層を有する有機発光表示装置における前記有機発
光層を形成するための発光層用塗液であって、電子輸送性バインダ，正孔輸送材料，発光
ドーパントおよび溶媒を含む発光層用塗液。 - 上部電極と下部電極との間に有機発光層を有する有機発光表示装置における前記有機発
光層を形成するための発光層用塗液であって、バインダ，正孔／電子輸送材料，発光ドー
パントおよび溶媒を含む発光層用塗液。 - 界面活性剤をさらに含む請求項１６〜１９のいずれか記載の発光層用塗液。
- 上部電極と下部電極との間に有機発光層を有し、前記上部電極および下部電極のいずれ
か一方が透明電極であり、他方が反射電極であり、前記有機発光層が電子輸送材料および
発光ドーパントを含む有機発光表示装置。 - 上部電極と下部電極との間に有機発光層を有し、前記上部電極および下部電極のいずれ
か一方が透明電極であり、他方が反射電極であり、前記有機発光層が正孔輸送材料および
発光ドーパントを含む有機発光表示装置。 - 該有機発光層が正孔輸送材料を含むことを特徴とする請求項２１記載の有機発光表示装置。
- 該有機発光層の電子輸送材料及び発光ドーパントがいずれも点対称でない分子構造を有する請求項２１記載の有機発光表示装置。
- 該有機発光層の正孔輸送材料及び発光ドーパントがいずれも点対称でない分子構造を有する請求項２２記載の有機発光表示装置。
- 該有機発光層の正孔輸送材料，電子輸送材料及び発光ドーパントがいずれも点対称ではない分子構造を有する請求項２３記載の有機発光表示装置。
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