JP2020505768A - 有機ｅｌデバイス - Google Patents

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Abstract

本発明は有機ＥＬデバイスを提供している。当該有機ＥＬデバイスは、積層設置された第１電極と正孔注入層とを含み、前記第１電極と前記正孔注入層の間にオーミック接触が形成されており、前記正孔注入層のキャリア移動度が２×１０−５ＣＭ２Ｖ−１Ｓ−１未満である。本発明は、正孔注入層に移動度の低い材料を用いることで当該有機ＥＬデバイスの中の正孔の移動度を低下させて、ＯＬＥＤの発光層の正孔濃度を低下させることができ、これにより、発光層における正孔数と電子数とのバランスが取れるようにし、正孔と電子との再結合領域を増やし、ひいてはＯＬＥＤの電流効率を向上する。

Description

本発明は、表示技術分野に関し、具体的に有機ＥＬデバイスに関する。
有機ＥＬデバイス（Ｏｒｇａｎｉｃ Ｌｉｇｈｔ−Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｅｖｉｃｅで、ＯＬＥＤと略称されることがある）は自発光デバイスであり、低い消費電力、広い色域、薄型化などの利点を有し、次世代の照明及びフラットパネルディスプレイ技術の主流として期待されている。現在、有機ＥＬ技術は、既にスマートフォンのディスプレイ等の小型パネルに広く適用されている。
一般的には、ＯＬＥＤは、基板上に積層設置されるアノード、有機発光層及びカソード、並びに電極と発光層との間に挟まれるように設けられるキャリア機能層を含む。作動の時、キャリア（即ち、正孔及び電子）は、アノード、カソードを通過して有機発光層の中に注入され、異なるキャリアは、発光材料の中で結合して光の形でエネルギーを放出する。
しかしながら、正孔と電子とは移動度が同じでないため、ＯＬＥＤの電流効率が影響されてしまう。
よって、本発明が解決しようとする技術的課題は、先行技術に係る有機ＥＬデバイスの電流効率が低いという不備を解消して、有機ＥＬデバイスを提供することである。
本発明は、有機ＥＬデバイスを提供している。当該有機ＥＬデバイスは、積層設置される第１電極と正孔注入層とを含み、前記第１電極と前記正孔注入層との間にオーミック接触が形成されており、前記正孔注入層のキャリア移動度が２×１０−５ＣＭ２Ｖ−１Ｓ−１未満である。
あるいは、前記正孔注入層を構成する材料は、第１正孔輸送材料とｐ型ドーピング材料とを含む。
あるいは、前記ｐ型ドーピング材料は、Ｆ４ＴＣＮＱ、ＮＤＰ−９、又はＦｅＣｌ３、ＭｏＯ３、ＷＯ３等の遷移金属化合物から選択されるが、これらに限定されない。
あるいは、前記第１正孔輸送材料のＨＯＭＯエネルギー準位は−５.３ｅＶ〜−４.８ｅＶである。
あるいは、前記第１正孔輸送材料は、
であり、
うち、Ａｒ１−Ａｒ４は、それぞれ独立して、置換又は無置換のフェニル基、ビフェニル基、ターフェニル基、フェナントリル基であり、
Ｒ１−Ｒ２は、それぞれ独立して、Ｈ原子、Ｃ１〜Ｃ４０の脂肪族直鎖又は分岐炭化水素基、又はハロゲン原子である。
あるいは、前記第１正孔輸送材料は、
から選択されるが、これらに限定されない。
あるいは、前記ｐ型ドーピング材料の質量と前記第１正孔輸送材料の質量との比率は１：１００〜１：１０である。
あるいは、前記正孔注入層の厚さは５ｎｍ〜３０ｎｍである。
あるいは、前記有機ＥＬデバイスは、前記正孔注入層とオーミック接触する正孔輸送層をさらに含む。前記正孔輸送層を構成する材料は第２正孔輸送材料であり、前記第２正孔輸送材料のキャリア移動度は前記第１正孔輸送材料のキャリア移動度よりも大きい。
あるいは、前記正孔輸送層のキャリア移動度は１×１０−４ＣＭ２Ｖ−１Ｓ−１よりも大きい。
あるいは、前記第２正孔輸送材料のＨＯＭＯエネルギー準位は−５.６ｅＶ〜−５.１ｅＶである。
あるいは、前記第２正孔輸送材料は、
であり、
うち、Ａｒ１−Ａｒ２は、それぞれ独立して、置換又は無置換のＣ５〜Ｃ３０の芳香族基であり、
ＸはＯ又はＳであり、
Ｌは、単結合であり、又はＣ４〜Ｃ１０の芳香族基から選択されるものであり、
ｎ≧１、
Ｒ１−Ｒ４は、ハロゲン原子、カルボキシル基、Ｃ１〜Ｃ３０の脂肪族直鎖又は分岐炭化水素基である。
あるいは、前記第２正孔輸送材料は、
から選択されるが、これらに限定されない。
あるいは、前記正孔輸送層の厚さは５０ｎｍ〜２００ｎｍである。
本発明の技術案は、下記１、２、３、４のメリットを有する。
１、本発明の実施例による有機ＥＬデバイスは、積層設置される第１電極と正孔注入層とを含み、前記第１電極と前記正孔注入層との間にオーミック接触が形成されており、前記正孔注入層のキャリア移動度が２×１０−５ＣＭ２Ｖ−１Ｓ−１未満である。本発明は、正孔注入層に移動度の低い材料を用いることで当該有機ＥＬデバイスにおける正孔の移動度を低下させて、ＯＬＥＤの発光層の正孔濃度を低下させることができ、これにより、発光層における正孔数と電子数とのバランスが取れるようにし、正孔と電子との再結合領域を増やし、ひいてはＯＬＥＤの電流効率を向上させる。
２、本発明の実施例による有機ＥＬデバイスは、第１正孔輸送材料のＨＯＭＯエネルギー準位が−５.３ｅＶ〜−４.８ｅＶである。本発明は、ＨＯＭＯエネルギー準位の低い第１正孔輸送材料を正孔注入層とすることにより、正孔注入層内の正孔の移動度を低下させて、ＯＬＥＤの発光層の正孔濃度を低下させることができる。さらに、正孔注入層の材料には、ｐ型ドーピング材料がさらに含まれ、当該材料のＬＵＭＯエネルギー準位と第１正孔輸送材料のＨＯＭＯエネルギー準位とのオーバーラップが少ないため、ＯＬＥＤの駆動電圧が効果的に低下させられることができる。
３、本発明の実施例による有機ＥＬデバイスは、ｐ型ドーピング材料のドーピング濃度は１ｗｔ％〜１０ｗｔ％である。本発明は、ｐ型ドーピング材料の当該ドーピング濃度により、正孔移動度を低下させるとともに、ＯＬＥＤの発光層における正孔数と電子数とのバランスを確保し、ひいては正孔と電子との再結合領域の面積を増やし、ＯＬＥＤの電流効率を向上させることができる。
４、本発明の実施例による有機ＥＬデバイスでは、正孔輸送層の厚さは５０ｎｍ〜２００ｎｍである。本発明の正孔輸送層とＯＬＥＤの反射電極との間にマイクロキャビティ構造が形成されることにより、光の相殺的干渉及び建設的干渉が発生し、その結果、所定の波長を有する光のみの強度が維持され、それ以外の波長を有する光の強度が低下させられる。当該厚さは、光が正孔輸送層中で反射される際に適切な位相差が生じるのを確保して、光取り出し効率を向上させるができる。
本発明の具体的な実施形態又は先行技術に係る技術案をより明確に説明するため、次に、具体的な実施形態又は先行技術の説明に必要な図面を簡単に説明する。下記の図面は本発明の一部実施形態を示すものに過ぎず、当業者にとって、創造的努力を必要とせず、これらの図面に基づいて他の図面を得られることは言うまでもない。
本発明の一実施例に係るＯＬＥＤの構成模式図である。
以下、添付した図面を参照して本発明の技術案を明確かつ完全に説明する。以下に説明される実施例は、本発明の一部の実施例に過ぎず、ずべての実施例でないことは言うまでもない。当業者が創造的努力を必要とせずに本明細書の実施例に基づいて得られる他の実施例も本発明の保護範囲に含まれる。
本発明の説明において、本明細書で「第１」及び「第２」という用語を以て各種の特徴／要素を説明することがあるが、特記しないかぎり、これらの特徴／要素はこれらの用語によって制限されるものではない。これらの用語は、１つの特徴／要素を他の特徴／要素から区別するものである。よって、以下に説明される第１特徴／要素は第２特徴／要素と呼ばれてもよく、同様に、以下に説明される第２特徴／要素は第１特徴／要素と呼ばれてもよく、本発明の範囲から逸脱するものではない。
本発明は、様々な形態で実施されることができ、本明細書で説明される実施例に限定されると理解されるべきではない。逆に、これらの実施例により、本発明が徹底かつ完全に開示されるとともに、本発明の発想が当業者に十分に伝わる。本発明は、特許請求の範囲によって特定される。図面において、より明瞭に分かるように、層及び領域の寸法及び相対寸法を誇張して描くことがある。素子、例えば層が他素子「上」に「形成される」又は「設けられる」と表現する場合、当該素子は前記他素子に直接的に設けられてもよく、又は中間素子が介在してもよい。これに対して、素子が他素子に「直接的に形成される」又は「直接的に設けられる」と表現する場合は、中間素子が介在しない。
図１に示すように、本実施例において、有機ＥＬデバイスが提案されている。当該有機ＥＬデバイスは基板１０と、基板１０上に順次に積層設置される第１電極２０、正孔注入層３０、正孔輸送層４０、発光層５０、電子輸送層６０、電子注入層７０、第２電極８０と、を含む。
基板１０は、例えばガラス等の硬質基板であってもよく、又はフレキシブル基板であってもよい。フレキシブル基板は、ポリエステル系、ポリイミド系化合物材料、又は薄型金属シートで製造されてよい。当該有機ＥＬデバイスのパッケージは、当業者に知られている任意の適切な方法によるものであってよく、例えば、フィルムパッケージであってよい。
第１電極２０はアノードであってよく、これに応じて、第２電極８０はカソードである。本発明の実施例に係るＯＬＥＤについては、トップエミッションデバイスを例として詳細に説明する。即ち、本実施例では、第１電極２０は透明アノードであり、第２電極８０は金属カソードである。本発明の他の一実施例として、第２電極８０は反射電極である。
透明アノード２０は、無機材料又は有機導電性ポリマーからなるものであってよい。無機材料は、一般的に、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、酸化インジウム亜鉛（ＩＺＯ）等の金属酸化物、又は金、銅、銀等の仕事関数の高い金属であって、ＩＴＯが好ましい。金属カソード８０は、一般的に、アルミニウム、銀等の導電性に優れた金属材料、又は導電性金属酸化物からなるものである。有機導電性ポリマーは、ポリチオフェン／ポリビニルベンゼンスルホン酸ナトリウム（以下、ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳと略称する）、ポリアニリン（以下、ＰＡＮＩと略称する）のうちの１種が好ましい。
電子注入層７０は、金属単体、又は、金属のカルコゲン化物或いはハロゲン化物、または金属合金からなるものであってよい。正孔注入層３０及び正孔輸送層４０は以下に説明する。
電子輸送層６０の材料としては蛍光染料化合物を用い、例えばＡｌｑ、Ｚｎｑ、Ｇａｑ、Ｂｅｂｑ、Ｂｐｈｅｎ、Ｂａｌｑ、ＤＰＶＢｉ、ＺｎＳＰＢ、ＰＢＤ、ＯＸＤ、ＢＢＯＴのうちいずれか１つを用いる。
発光層５０の発光染料は、蛍光染料であってもよく、りん光染料であってもよく、両方の調合物であってもよい。
本発明は、白色光ＯＬＥＤであってもよく、単色光ＯＬＥＤであってもよく、照明又は表示分野に適用されることができる。本発明の実施例に係るＯＬＥＤについては、青色光トップエミッションデバイスを例として詳細に説明する。
あるいは、正孔注入層３０は、厚さが５ｎｍ〜３０ｎｍであり、材料として第１正孔輸送材料とｐ型ドーピング材料とを含む。当該第１正孔輸送材料は、式（Ｉ）（上記のとおり）に示されるものであり、うち、Ａｒ１−Ａｒ４はそれぞれ独立して置換又は無置換のフェニル基、ビフェニル基、ターフェニル基、フェナントリル基であり、Ｒ１−Ｒ２はそれぞれ独立してＨ原子、Ｃ１〜Ｃ４０の脂肪族直鎖又は分岐炭化水素基、又はハロゲン原子である。正孔注入層３０のキャリア移動度は２×１０−５ＣＭ２Ｖ−１Ｓ−１未満である。第１正孔輸送材料のＨＯＭＯエネルギー準位は−５.３ｅＶ〜−４.８ｅＶである。
ｐ型ドーピング材料は、ノバレッド社（ＮＯＶＡＬＥＤ）製の有機ドーパント、例えば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（Ｆ４ＴＣＮＱ）、ＮＤＰ−９、ＮＤＰ−２、又はＦｅＣｌ３、ＭｏＯ３、ＷＯ３等の遷移金属化合物から選択されるが、これらに限定されず、また、ドーピング濃度は１ｗｔ％〜１０ｗｔ％であって、３ｗｔ％〜５ｗｔ％が好ましい。
一実施例において、正孔輸送層４０は、厚さが５０ｎｍ〜２００ｎｍであり、材料は第２正孔輸送材料である。当該第２正孔輸送材料は式（ＩＩ）（上記のとおり）に示されるものであり、うち、Ａｒ１−Ａｒ２はそれぞれ独立して置換又は無置換のＣ５〜Ｃ３０の芳香族基であり、ＸはＯ又はＳであり、Ｌは単結合であって又はＣ４〜Ｃ１０の芳香族基から選択されるものであり、ｎは≧１であり、Ｒ１−Ｒ４はハロゲン原子、カルボキシル基、Ｃ１〜Ｃ３０の脂肪族直鎖又は分岐炭化水素基である。正孔輸送層４０のキャリア移動度は１×１０−４ＣＭ２Ｖ−１Ｓ−１よりも大きく、即ち、第２正孔輸送材料のキャリア移動度は第１正孔輸送材料のキャリア移動度よりも大きい。第２正孔輸送材料のＨＯＭＯエネルギー準位は−５.６ｅＶ〜−５.１ｅＶである。
下記実施例及び比較例に係る材料はいずれも市販品又は実験室で合成されたものである。
実施例１
本実施例による有機ＥＬデバイスの構成は、ＩＴＯ（２０ｎｍ）／式（Ｉ−１）：Ｆ４ＴＣＮＱ（４ｗｔ％，２０ ｎｍ）／式（ＩＩ−１）（７６ｎｍ）／ＡＮＤ：ｐｅｒｙｌｅｎｅ（３ｗｔ％，３０ｎｍ）／Ｂｐｈｅｎ（２５ｎｍ）／Ａｇ（１６ｎｍ）／Ａｌｑ３（６５ｎｍ）である。
うち、ＩＴＯ：酸化インジウムスズであって第１電極であり、
ＡＮＤ：９，１０−ジ(２−ナフチル)アントラセンであって発光層ドーピング材料であり、
Ｐｅｒｙｌｅｎｅ：ペリレンであって発光層ホスト材料であり、
Ｂｐｈｅｎ：４，７−ジフェニル−１，１０−フェナントロリンであって電子輸送層材料であり、
Ａｇ：銀であって第２電極であり、
Ａｌｑ３：トリス（８−ヒドロキシキノリン）アルミニウムであって光カップリング層である。
第１正孔輸送材料は式（Ｉ−１）に示されるものであり、ｐ型ドーピング材料はＦ４ＴＣＮＱであり、ｐ型ドーピング材料の質量と第１正孔輸送材料の質量との比率は４：１００であり、正孔注入層３０の厚さは２０ｎｍであり、第２正孔輸送材料は式（ＩＩ−１）に示されるものであり、正孔輸送層４０の厚さは７６ｎｍである。
本実施例において、第１電極２０と正孔注入層３０との間にオーミック接触が形成されており、第１電極２０と正孔注入層３０との接触面同士間では明らかな抵抗値増加が発生しなく、即ち、接触面同士間では障壁が低く、これにより、正孔がアノード２０から正孔注入層３０に容易に移動できる。さらに、正孔注入層３０のキャリア移動度は１.０×１０−５ｃｍ２Ｖ−１Ｓ−１である。正孔注入層３０に移動度の低い材料を用いることで当該有機ＥＬデバイスにおける正孔の移動度を低下させて、ＯＬＥＤの発光層の正孔濃度を低下させることができ、これにより、発光層における正孔数と電子数とのバランスが取れるようにし、正孔と電子との再結合領域を増やし、ひいてはＯＬＥＤの電流効率を向上させた。
さらに、ｐ型ドーピング材料のＬＵＭＯエネルギー準位は−４.９ｅＶであり、第１正孔輸送材料のＨＯＭＯエネルギー準位は−５.０ｅＶである。第１正孔輸送材料のＨＯＭＯエネルギー準位とｐ型ドーピング材料のＬＵＭＯエネルギー準位とのオーバーラップが少ないため、ＯＬＥＤの駆動電圧を効果的に低下させ、ひいてはＯＬＥＤの使用寿命を向上させることができる。
本実施例において、ｐ型ドーピング材料のドーピング濃度は４％であり、当該ドーピング濃度を有する正孔注入層は、正孔移動度を低下させるとともに、ＯＬＥＤの発光層５０における正孔数と電子数とのバランスを確保することができ、ひいては正孔と電子との再結合領域の面積を増やし、ＯＬＥＤの電流効率を向上させる。
正孔注入層３０の厚さは２０ｎｍであり、当該厚さを有する正孔注入層３０は、ＯＬＥＤの電流効率を向上させることができる一方、ＯＬＥＤの作動電圧を安定に確保して、ＯＬＥＤの使用寿命を向上させることができる。
本実施例において、正孔輸送層４０では、キャリア移動度は２.８×１０−４ｃｍ２Ｖ−１Ｓ−１であり、正孔移動度は３×１０−４ｃｍ２Ｖ−１Ｓ−１であり、即ち正孔輸送層４０におけるキャリア移動度と正孔移動度とがほぼ等しく、正孔の効果的な注入を確保でき、正孔と電子の発光層５０での再結合確率を向上させることができる。
本実施例において、第１正孔輸送材料のＨＯＭＯエネルギー準位は−５.０ｅＶである。正孔注入層３０の第１正孔輸送材料としてＨＯＭＯエネルギー準位の低い材料を用いることにより、正孔注入層内の正孔移動度を低下させ、ＯＬＥＤの発光層の正孔濃度を低下させることができる。さらに、第２正孔輸送材料のＨＯＭＯエネルギー準位は−５.４ｅＶである。第２正孔輸送材料のＨＯＭＯエネルギー準位が第１正孔輸送材料のＨＯＭＯエネルギー準位よりも低いため、正孔注入層３０の正孔移動度を低下させ、ひいてはＯＬＥＤ発光層５０の中の正孔濃度を低下させ、発光層５０における正孔と電子との再結合面積を増やし、ＯＬＥＤの電流効率を効果的に向上させた。
本実施例において、正孔輸送層４０とＯＬＥＤの反射電極８０とでマイクロキャビティ構造が形成されるため、光の相殺的干渉及び建設的干渉が発生し、その結果、所定の波長を有する波長のみの強度が維持され、それ以外の波長を有する光の強度が低下させられる。
本実施例の他の実施形態として、マイクロキャビティ構造を調整する際に、正孔輸送層４０の厚さを調整することで光の透過率を制御し、これにより、光が正孔輸送層４０の中で反射される際に生じる位相差を調整するようにしてよい。
本発明の変形可能な実施例として、先行技術による任意の有機発光ダイオードで、その正孔注入層の構成が本発明の特許請求の範囲に記載の要件を満たすものであれば、本発明の目的を実現することができ、本発明の保護範囲に含まれる。
実施例２
本実施例による有機ＥＬデバイスは、具体的な構成は実施例１と同様であるが、ただし、第１正孔輸送材料は式（Ｉ−１）に示されるものであり、ｐ型ドーピング材料はＦ４ＴＣＮＱであり、正孔注入層３０の厚さは１０ｎｍであり、ｐ型ドーピング材料のドーピング濃度は８％であり、第２正孔輸送材料は式（ＩＩ−２）に示されるものであり、正孔輸送層４０の厚さは８６ｎｍである点で、実施例１とは違う。
実施例３
本実施例による有機ＥＬデバイスは、具体的な構成は実施例１と同様であるが、ただし、第１正孔輸送材料は式（Ｉ−２）に示されるものであり、ｐ型ドーピング材料はＦ４ＴＣＮＱであり、正孔注入層３０の厚さは１０ｎｍであり、ｐ型ドーピング材料のドーピング濃度は４％であり、第２正孔輸送材料は式（ＩＩ−３）に示されるものであり、正孔輸送層４０の厚さは８６ｎｍである点で実施例１とは違う。
実施例４
本実施例による有機ＥＬデバイスは、具体的な構成は実施例１と同様であるが、ただし、第１正孔輸送材料は式（Ｉ−３）に示されるものであり、ｐ型ドーピング材料はＦ４ＴＣＮＱであり、正孔注入層３０の厚さは８ｎｍであり、ｐ型ドーピング材料のドーピング濃度は４％であり、第２正孔輸送材料は式（ＩＩ−３）に示されるものであり、正孔輸送層４０の厚さは８８ｎｍである点で、実施例１とは違う。
実施例５
本実施例による有機ＥＬデバイスは、具体的な構成は実施例１と同様であるが、ただし、第１正孔輸送材料は式（Ｉ−４）に示されるものであり、ｐ型ドーピング材料はＦ４ＴＣＮＱであり、正孔注入層３０の厚さは７ｎｍであり、ｐ型ドーピング材料のドーピング濃度は４％であり、第２正孔輸送材料は式（ＩＩ−４）に示されるものであり、正孔輸送層４０の厚さは８９ｎｍである点で、実施例１とは違う。
実施例６
本実施例による有機ＥＬデバイスは、具体的な構成は実施例１と同様であるが、ただし、第１正孔輸送材料は式（Ｉ−４）に示されるものであり、ｐ型ドーピング材料はＮＤＰ−９であり、正孔注入層３０の厚さは６ｎｍであり、ｐ型ドーピング材料のドーピング濃度は４％であり、第２正孔輸送材料は式（ＩＩ−５）に示されるものであり、正孔輸送層４０の厚さは９０ｎｍである点で、実施例１とは違う。
実施例７
本実施例による有機ＥＬデバイスは、具体的な構成は実施例１と同様であるが、ただし、第１正孔輸送材料は式（Ｉ−５）に示されるものであり、ｐ型ドーピング材料はＮＤＰ−９であり、正孔注入層３０の厚さは１０ｎｍであり、ｐ型ドーピング材料のドーピング濃度は２％であり、第２正孔輸送材料は式（ＩＩ−６）に示されるものであり、正孔輸送層４０の厚さは８６ｎｍである点で、実施例１とは違う。
実施例８
本実施例による有機ＥＬデバイスは、具体的な構成は実施例１と同様であるが、ただし、第１正孔輸送材料は式（Ｉ−５）に示されるものであり、ｐ型ドーピング材料はＮＤＰ−９であり、正孔注入層３０の厚さは１０ｎｍであり、ｐ型ドーピング材料のドーピング濃度は１％であり、第２正孔輸送材料は式（ＩＩ−１）に示されるものであり、正孔輸送層４０の厚さは８６ｎｍである点で、実施例１とは違う。
実施例９
本実施例による有機ＥＬデバイスは、具体的な構成は実施例１と同様であるが、ただし、第１正孔輸送材料は式（Ｉ−６）に示されるものであり、ｐ型ドーピング材料はＮＤＰ−９であり、正孔注入層３０の厚さは５ｎｍであり、ｐ型ドーピング材料のドーピング濃度は４％であり、第２正孔輸送材料は式（ＩＩ−１）に示されるものであり、正孔輸送層４０の厚さは１００ｎｍである点で、実施例１とは違う。
実施例１０
本実施例による有機ＥＬデバイスは、具体的な構成は実施例１と同様であるが、ただし、第１正孔輸送材料は式（Ｉ−６）に示されるものであり、ｐ型ドーピング材料はＦ４ＴＣＮＱであり、正孔注入層３０の厚さは２５ｎｍであり、ｐ型ドーピング材料のドーピング濃度は４％であり、第２正孔輸送材料は式（ＩＩ−２）に示されるものであり、正孔輸送層４０の厚さは１２０ｎｍである点で、実施例１とは違う。
実施例１１
本実施例による有機ＥＬデバイスは、具体的な構成は実施例１と同様であるが、ただし、第１正孔輸送材料は式（Ｉ−１）に示されるものであり、ｐ型ドーピング材料はＦ４ＴＣＮＱであり、正孔注入層３０の厚さは３０ｎｍであり、ｐ型ドーピング材料のドーピング濃度は４％であり、第２正孔輸送材料は式（ＩＩ−６）に示されるものであり、正孔輸送層４０の厚さは２００ｎｍである点で、実施例１とは違う。
実施例１２
本実施例による有機ＥＬデバイスは、具体的な構成は実施例１と同様であるが、ただし、第１正孔輸送材料は式（Ｉ−１）に示されるものであり、ｐ型ドーピング材料はＦ４ＴＣＮＱであり、正孔注入層３０の厚さは１０ｎｍであり、ｐ型ドーピング材料のドーピング濃度は３％であり、第２正孔輸送材料は式（ＩＩ−５）に示されるものであり、正孔輸送層４０の厚さは８６ｎｍである点で、実施例１とは違う。
実施例１３
本実施例による有機ＥＬデバイスは、具体的な構成は実施例１と同様であるが、ただし、第１正孔輸送材料は式（Ｉ−２）に示されるものであり、ｐ型ドーピング材料はＮＤＰ−９であり、正孔注入層３０の厚さは１０ｎｍであり、ｐ型ドーピング材料のドーピング濃度は５％であり、第２正孔輸送材料は式（ＩＩ−５）に示されるものであり、正孔輸送層４０の厚さは８６ｎｍである点で、実施例１とは違う。
実施例１４
本実施例による有機ＥＬデバイスは、具体的な構成は実施例１と同様であるが、ただし、第１正孔輸送材料は式（Ｉ−２）に示されるものであり、ｐ型ドーピング材料はＮＤＰ−９であり、正孔注入層３０の厚さは１０ｎｍであり、ｐ型ドーピング材料のドーピング濃度は１０％であり、第２正孔輸送材料は式（ＩＩ−４）に示されるものであり、正孔輸送層４０の厚さは８６ｎｍである点で、実施例１とは違う。
実施例１５
本実施例による有機ＥＬデバイスは、具体的な構成は実施例１と同様であるが、ただし、第１正孔輸送材料は式（Ｉ−３）に示されるものであり、ｐ型ドーピング材料はＮＤＰ−９であり、正孔注入層３０の厚さは１２ｎｍであり、ｐ型ドーピング材料のドーピング濃度は３％であり、第２正孔輸送材料は式（ＩＩ−１）に示されるものであり、正孔輸送層４０の厚さは６５ｎｍである点で、実施例１とは違う。
実施例１６
本実施例による有機ＥＬデバイスは、具体的な構成は実施例１と同様であるが、ただし、第１正孔輸送材料は式（Ｉ−２）に示されるものであり、ｐ型ドーピング材料はＦ４ＴＣＮＱであり、正孔注入層３０の厚さは１１ｎｍであり、ｐ型ドーピング材料のドーピング濃度は１０％であり、第２正孔輸送材料は式（ＩＩ−５）に示されるものであり、正孔輸送層４０の厚さは５０ｎｍである点で、実施例１とは違う。
比較例１
本比較例による有機ＥＬデバイスは、基板、及び基板上に順次に積層設置される第１電極、正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層、電子注入層、第２電極を含む。当該有機ＥＬデバイスは、具体的な構成は実施例１と同様であるが、ただし、第１正孔輸送材料は式（Ｉ−１）に示されるものであり、正孔注入層の厚さは４０ｎｍであり、ｐ型ドーピング材料のドーピング濃度は４％であり、第２正孔輸送材料は式（ＩＩ−５）に示されるものであり、正孔輸送層の厚さは１００ｎｍである点で、実施例１とは違う。
比較例２
本比較例による有機ＥＬデバイスは、具体的な構成は実施例１と同様であるが、ただし、第１正孔輸送材料は式（Ｉ−２）に示されるものであり、正孔注入層の厚さは１０ｎｍであり、ｐ型ドーピング材料のドーピング濃度は０.５％であり、第２正孔輸送材料は式（ＩＩ−１）に示されるものであり、正孔輸送層４０の厚さは８６ｎｍである点で、実施例１とは違う。
比較例３
本比較例による有機ＥＬデバイスは、具体的な構成は実施例１と同様であるが、ただし、正孔注入層の厚さは０ｎｍであり、ｐ型ドーピング材料のドーピング濃度は０％であり、第２正孔輸送材料は式（ＩＩ−２）に示されるものであり、正孔輸送層４０の厚さは９０ｎｍである点で、実施例１とは違う。
比較例４
本比較例による有機ＥＬデバイスは、具体的な構成は実施例１と同様であるが、ただし、第１正孔輸送材料は式（Ｉ−４）に示されるものであり、正孔注入層の厚さは１０ｎｍであり、ｐ型ドーピング材料のドーピング濃度は０％であり、第２正孔輸送材料は式（ＩＩ−３）に示されるものであり、正孔輸送層の厚さは７６ｎｍである点で、実施例１とは違う。
比較例５
本比較例による有機ＥＬデバイスは、具体的な構成は実施例１と同様であるが、ただし、第１正孔輸送材料は式（Ｉ−５）に示されるものであり、ｐ型ドーピング材料はＮＤＰ−９であり、正孔注入層の厚さは１２ｎｍであり、ｐ型ドーピング材料のドーピング濃度は３％であり、第２正孔輸送材料は式（ＩＩ−１）であり、正孔輸送層４０の厚さは０ｎｍである点で、実施例１とは違う。
比較例６
本比較例による有機ＥＬデバイスは、具体的な構成は実施例１と同様であるが、ただし、第１正孔輸送材料は式（ＩＩ−６）に示されるものであり、ｐ型ドーピング材料はＮＤＰ−９であり、正孔注入層の厚さは１０ｎｍであり、ｐ型ドーピング材料のドーピング濃度は４％であり、第２正孔輸送材料は式（ＩＩ−６）に示されるものであり、正孔輸送層４０の厚さは８６ｎｍである点で、実施例１とは違う。
上記表１及び表２内の実施例１のデータと比較例６のデータを比べると、実施例１の電流効率は比較例６の電流効率より１０％向上したことが判った。正孔注入層に移動度の低い第１正孔輸送材料を用いることで当該ＯＬＥＤの中の正孔の移動度を低下させて、ＯＬＥＤの発光層の正孔濃度を低下させることができ、これにより、発光層における正孔数と電子数とのバランスが取れるようにし、正孔と電子との再結合領域を増やし、電子と正孔とのバランスに寄与し、ひいてはＯＬＥＤの電流効率を効果的に向上させた。上記表１及び表２内の実施例１、３−６、９−１１及び比較例１のデータを比べると、正孔注入層の厚さが薄くなることに応じて、ＯＬＥＤの電流効率が向上し、正孔注入層の厚さが１０ｎｍを超えると、ＯＬＥＤの電圧が安定になる。上記表１及び表２内の実施例２、３、７、８、１２−１６及び比較例２のデータを比べると、ｐ型ドーピング材料のドーピング濃度が低下すると、ＯＬＥＤの電流効率が向上し、ドーピング濃度が４ｗｔ％を超えると、注入障壁のバンドベンディングが飽和傾向にあり、これに応じて、ＯＬＥＤの電圧が安定になる。よって、比較例３−５に示すように、正孔注入層又は正孔輸送層が設けられていないもの、又は正孔注入層の中にｐ型ドーピングがないものは、いずれも本発明の目的を実現できない。
勿論、上記実施例は明確に説明するために例示されるものだけであり、実施形態を限定するものではない。当業者にとって、上記説明を基に、他の変化や変更をすることができる。ここで全ての実施形態を説明するのは、必要も可能性もない。これらから派生する自明な変化や変更は依然として本発明の保護範囲に含まれる。

Claims (14)

  1. 積層設置された第１電極と正孔注入層とを含み、前記第１電極と前記正孔注入層の間にオーミック接触が形成されており、前記正孔注入層のキャリア移動度は２×１０−５ＣＭ２Ｖ−１Ｓ−１未満であることを特徴とする、有機ＥＬデバイス。
  2. 前記正孔注入層を構成する材料は第１正孔輸送材料とｐ型ドーピング材料とを含むことを特徴とする、請求項１に記載の有機ＥＬデバイス。
  3. 前記ｐ型ドーピング材料は、Ｆ４ＴＣＮＱ、ＮＤＰ−９、ＦｅＣｌ３、ＭｏＯ３及びＷＯ３のうち１種又は複数種から選択されることを特徴とする、請求項２に記載の有機ＥＬデバイス。
  4. 前記第１正孔輸送材料のＨＯＭＯエネルギー準位は−５.３ｅＶ〜−４.８ｅＶであることを特徴とする、請求項２に記載の有機ＥＬデバイス。
  5. 前記第１正孔輸送材料は、
    であり、
    うち、Ａｒ１−Ａｒ４は、それぞれ独立して置換又は無置換のフェニル基、ビフェニル基、ターフェニル基、フェナントリル基であり、
    Ｒ１−Ｒ２は、それぞれ独立してＨ原子、Ｃ１〜Ｃ４０の脂肪族直鎖又は分岐炭化水素基、又はハロゲン原子である
    ことを特徴とする、請求項２に記載の有機ＥＬデバイス。
  6. 前記第１正孔輸送材料は、
    であることを特徴とする、請求項５に記載の有機ＥＬデバイス。
  7. 前記ｐ型ドーピング材料の質量と前記第１正孔輸送材料の質量との比率は１：１００〜１：１０であることを特徴とする、請求項２に記載の有機ＥＬデバイス。
  8. 前記正孔注入層の厚さは５ｎｍ〜３０ｎｍであることを特徴とする、請求項１に記載の有機ＥＬデバイス。
  9. 前記有機ＥＬデバイスは、前記正孔注入層とオーミック接触する正孔輸送層をさらに含み、前記正孔輸送層を構成する材料は第２正孔輸送材料であり、前記第２正孔輸送材料のキャリア移動度は前記第１正孔輸送材料のキャリア移動度よりも大きい
    ことを特徴とする、請求項１〜８のいずれか一項に記載の有機ＥＬデバイス。
  10. 前記正孔輸送層のキャリア移動度は１×１０−４ＣＭ２Ｖ−１Ｓ−１よりも大きいことを特徴とする、請求項９に記載の有機ＥＬデバイス。
  11. 前記第２正孔輸送材料のＨＯＭＯエネルギー準位は−５.６ｅＶ〜−５.１ｅＶであることを特徴とする、請求項９に記載の有機ＥＬデバイス。
  12. 前記第２正孔輸送材料は
    であり、
    うち、Ａｒ１−Ａｒ２は、それぞれ独立して置換又は無置換のＣ５〜Ｃ３０の芳香族基であり、
    ＸはＯ又はＳであり、
    Ｌは、単結合であり、又はＣ４〜Ｃ１０の芳香族基から選択されるものであり、
    ｎ≧１、
    Ｒ１−Ｒ４は、ハロゲン原子、カルボキシル基、Ｃ１〜Ｃ３０の脂肪族直鎖又は分岐炭化水素基である
    ことを特徴とする、請求項９に記載の有機ＥＬデバイス。
  13. 前記第２正孔輸送材料は、
    であることを特徴とする、請求項１２に記載の有機ＥＬデバイス。
  14. 前記正孔輸送層の厚さは５０ｎｍ〜２００ｎｍであることを特徴とする、請求項９に記載の有機ＥＬデバイス。
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