JP4478166B2

JP4478166B2 - 有機金属錯体を含む有機膜を備えた有機発光素子

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Description

本発明は、有機金属錯体を含む有機膜を備えた有機発光素子に係り、さらに具体的には、オリゴマー形態の有機金属錯体を含む有機膜を備えた有機発光素子に関する。前記有機発光素子は、低駆動電圧、高効率、高輝度、長寿命などを有することができる。

有機発光素子（ｏｒｇａｎｉｃｌｉｇｈｔｅｍｉｔｔｉｎｇｄｉｏｄｅ）は、自発光型表示素子であり、視野角が広く、コントラストに優れるだけでなく、速い応答時間を有し、フルカラーの具現が可能であるという長所を有する。

一般的な有機発光素子は、基板の上部にアノードが形成されており、前記アノードの上部に正孔輸送層、発光層、電子輸送層及びカソードが順に形成されている構造を有している。前記アノード及びカソードに電流が印加されると、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。前記発光層領域で前記キャリアが再結合してエキシトンを生成するが、前記エキシトンが励起状態から基底状態に変化し、これによって、発光層の蛍光性分子が発光することで画像などが形成される。このとき、励起状態が一重項励起状態から基底状態になりながら発光することを“蛍光”といい、三重項励起状態から基底状態になりながら発光することを“燐光”という。蛍光の場合、一重項励起状態の確率が２５％（三重項状態７５％）であり、発光効率の限界がある一方、燐光を使用すれば、三重項が７５％と一重項励起状態２５％まで利用できるので、理論的には内部量子効率１００％まで可能である。このような燐光を利用した有機発光素子に関する研究が活発に進められているが、例えば、特許文献１には、ホストである正孔輸送物質及び電子輸送物質と燐光ドーパントとを含む有機発光素子が開示されている。
大韓民国特許公開第２００６−００５９３２３号公報

しかし、従来の有機発光素子では、満足できるほどの電気的特性が得られないことから、その改良が求められている。

本発明が解決しようとする技術的課題は、前記の問題点を解決するために、オリゴマー形態の有機金属錯体を含む有機膜を備えた有機発光素子を提供することにある。

前記技術的課題を達成するために、本発明は、第１電極、第２電極、及び前記第１電極と前記第２電極との間に有機膜を含む有機発光素子であって、前記有機膜が下記化学式１で示される有機金属錯体を含む有機発光素子を提供する：
［Ｍ（Ｌ）_２］_ａ（化学式１）
ただし、式中、Ｌは、陰イオン性配位子であり、Ｍは、前記Ｌと５配位結合または６配位結合できる金属であり、ａは、２〜４の整数である。

前述のような化学式１で示される有機金属錯体を含む有機膜を備えた有機発光素子は、優れた電気的特性を有することができる。

本発明によるオリゴマー形態の有機金属錯体は、燐光ドーパントに対してホストとして使用できる。前記オリゴマー形態の有機金属錯体を採用した有機発光素子は、高電流密度、高輝度、高電流効率、長寿命などを有する。

以下、本発明をさらに詳細に説明する。

本発明による有機発光素子は、下記化学式１で示される有機金属錯体を含む有機膜を備えている：
［Ｍ（Ｌ）_２］_ａ（化学式１）
ただし、式中、Ｍは、中心金属を示し、Ｌは、中心金属Ｍと配位結合する配位子を示す。

一方、前記化学式１で示される有機金属錯体は、ａが２〜４の整数であるので、モノマーではないオリゴマーの形態を有する。

前記化学式１中、Ｍは、配位子Ｌと５配位結合または６配位結合できる金属である。したがって、本発明による化学式１で示される有機金属錯体は、２以上のＭを有するオリゴマーの形態を有することができる。２以上のＭは、一つの配位子と同時に結合できる。例えば、前記Ｍは、Ｚｎ、Ｃｏ、Ｎｉ、またはＦｅであるが、これに限定されるものではない。

前記化学式１中、Ｌは、陰イオン性配位子であって、１以上の中心金属Ｍと配位結合できる。

さらに具体的には、前記Ｌは、下記化学式２または化学式３で示される：

前記化学式３で示される配位子は、全て３個の結合サイトを有し、２つのＭと結合できる（例えば、下記化学式４、５、６及び７参照）。これにより、前記化学式１で示されるようにオリゴマー形態の有機金属錯体が得られる。

前記化学式２及び３中、Ａ、Ｂ、Ｃ及びＤは、互いに独立して芳香族環または芳香族複素環でありうる。望ましくは、前記Ａ、Ｂ、Ｃ及びＤは、互いに独立して５員〜２０員芳香族環または５員〜２０員芳香族複素環でありうる。

さらに具体的には、Ａ、Ｂ、Ｃ及びＤは、互いに独立してベンゼン、ペンタレン、インデン、ナフタレン、アズレン、ヘプタレン、ビフェニレン、インダセン、アセナフチレン、フルオレン、フェナレン、フェナントレン、アントラセン、フルオランテン、トリフェニレン、ピレン、クリセン、ナフタセン、ピセン、ペリレン、ペンタフェン、ヘキサセン、ピロール、イミダゾール、ピラゾール、イソチアゾール、イソオキサゾール、ピリジン、ピラジン、ピリミジン、ピリダジン、イソインドール、インドール、インダゾール、プリン、キノリン、フタラジン、ナフチリジン、キノキサリン、キナゾリン、シンノリン、カルバゾール、フェナントリジン、アクリジン、ペリミジン、フェナントロリン、フェナジン、フェノチアジン、フェノキサジン、ベンゾチアゾール、ベンゾオキサゾール、及びベンゾイミダゾールからなる群より選択されうる。

本発明の一具現例によれば、前記Ａ及びＣは、互いに独立してベンゼンまたはナフタレンでありうる。一方、前記Ｂ及びＤは、互いに独立してピリジン、ベンゾチアゾール、ベンゾオキサゾール、キノリン及びベンゾイミダゾールからなる群から選択されうる。

前記ＡおよびＢは、例えば、単一結合などで互いに連結されうる。または、前記ＡおよびＢは、互いに融合されうる等、多様な変形が可能である。同様に、前記ＣおよびＤは、例えば、単一結合等で互いに連結しれたり、互いに融合したりしうる等、多様な変形が可能である。

前記Ａ、Ｂ、Ｃ及びＤは、互いに独立して水素、ハロゲン原子、ヒドロキシ基、シアノ基、置換または非置換のＣ_１−Ｃ_３０のアルキル基、置換または非置換のＣ_１−Ｃ_３０アルコキシ基、置換または非置換のＣ_１−Ｃ_３０アシル基、置換または非置換のＣ_２−Ｃ_３０のアルケニル基、置換または非置換のＣ_２−Ｃ_３０のアルキニル基、置換または非置換のＣ_７−Ｃ_３０のアラルキル基、置換または非置換のＣ_６−Ｃ_３０のアリール基、置換または非置換のＣ_６−Ｃ_３０のヘテロアリール基を置換基として有することができるが、これに限定されるものではない。

前記化学式２及び３中、Ｘ_１、Ｘ_２、Ｘ_３及びＸ_４は、互いに独立してＣ、Ｎ、Ｏ、ＳまたはＰでありうる。

前記化学式２及び３中、＊は、Ｍとの結合サイトを意味する。

さらに具体的には、前記化学式１で示される化合物は、下記化学式４、５または６で示される：

この中、前記化学式４で示される有機金属錯体の質量分析データは、図１に示す。

一方、前記化学式１で示される化合物は、下記化学式７で示される。

前述の有機金属錯体は、優れた熱安定性を有する。例えば、前記化学式４で示される有機金属錯体のＴＧＡ（ＴｈｅｒｍａｌＧｒａｖｉｍｅｔｒｉｃＡｎａｌｙｓｉｓ）データは、図２に示され、ＤＳＣ（ＤｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌＳｃａｎｎｉｎｇＣａｌｏｒｙｍｅｔｒｙ）結果は、図３に示される。これにより、本発明による有機金属錯体は、有機発光素子の有機膜に好適に使用でき、熱安定性を有することを確認することができる。

本発明による有機金属錯体は、有機発光素子の有機膜のうち、特に、発光層に使われうる。前記発光層は、燐光ドーパントをさらに含むことが可能であり、このとき、本発明による有機金属錯体はホストとして使われうる。前記燐光ドーパントは、特に限定されず、公知の任意の燐光ドーパントを使用できる。例えば、前記燐光ドーパントは、Ｉｒ、Ｐｔ、Ｏｓ、Ｒｅ、Ｔｉ、ＺｒまたはＨｆを含む有機金属錯体、望ましくは、ＩｒまたはＰｔを含む有機金属錯体でありうるが、これに限定されない。このうち、特に、４−配位を有するＰｔを含む有機金属錯体を燐光ドーパントとして利用する場合、相対的に低い蒸着温度下で発光層の形成が可能であるので、優れた量産性が得られるだけでなく、優れた効率及び寿命特性が得られる。

さらに具体的には、前記燐光ドーパントは、ビスチエニルピリジンアセチルアセトネートイリジウム、ビス（ベンゾチエニルピリジン）アセチルアセトネートイリジウム、ビス（２−フェニルベンゾチアゾール）アセチルアセトネートイリジウム、ビス（１−フェニルイソキノリン）イリジウムアセチルアセトネート、トリス（１−フェニルイソキノリン）イリジウム、トリス（フェニルピリジン）イリジウム、トリス（２−ビフェニルピリジン）イリジウム、トリス（３−ビフェニルピリジン）イリジウム、トリス（４−ビフェニルピリジン）イリジウム、Ｉｒ（ｐｑ）_２（ａｃａｃ）（ｐｑは２−フェニルキノリンであり、ａｃａｃはアセチルアセトンである、下記化学式８参照）Ｉｒ（ｐｐｙ）_３（ｐｐｙはフェニルピリジンの略語である、下記化学式９参照）、ＰｔＯＥＰ（白金（ＩＩ）オクタエチルポルフィリン）（参照文献：ＣｈｉｈａｙａＡｄａｃｈｉｅｔｃ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．，７９，２０８２−２０８４、２００１）、下記化学式１０で示される化合物（大韓民国特許公開第２００５−００７８４７２参照）、Ｆｉｒｐｉｃ（下記化学式１１参照）、Ｉｒ（ｐｉｑ）_３（下記化学式１２参照）、Ｉｒ（ｐｉｑ）_２ａｃａｃ（ｐｉｑはフェニルイソキノリン）（下記化学式１３参照）、下記化学式１４で示される化合物、下記化学式１５で示される化合物、下記化学式１６で示される化合物、及び下記化学式１７で示される化合物からなる群より選択された一つ以上でありうるが、これに限定されるものではない：

本発明による有機金属錯体が燐光ドーパントと共に使われて、ホストとしての役割を担う場合、本発明による有機発光素子の発光層は、第２ホストをさらに含みうる。前記第２ホストは、例えば、ＣＢＰ（４，４−Ｎ，Ｎ−ジカルバゾール−ビフェニル）、Ａｌｑ３（トリス（８−ハイドロキシキノリン）アルミニウム）、ＢＡｌｑ及びＢｅｂｑからなる群より選択された一つ以上でありうるが、これに限定されるものではない。

このとき、前記第２ホストの含有量は、通常、本発明による有機金属錯体１００質量部当たり５０質量部〜１５０質量部、望ましくは、９０質量部〜１１０質量部でありうる。前記第２ホストの含有量が前記範囲から外れる場合、電荷均衡調節が容易ではないことがある。

本発明による有機発光素子は、前述の発光層以外に、正孔注入層、正孔輸送層、電子輸送層、及び電子注入層からなる群より選択された一つ以上の層をさらに備えうる。しかし、本発明による有機金属錯体を燐光ドーパントと共に（選択的には第２ホストと共に）発光層に用いても、本発明による有機金属錯体は、電子輸送特性に優れ従来の燐光素子で用いた正孔阻止層を別途に備えなくてもよい。したがって、正孔阻止層を用いないことによる駆動電圧の低下で、高い効率、輝度、寿命特性を有する燐光素子が得られる。

以下、図４を参照して、本発明による有機発光素子の一具現例の製造方法を説明する。図４は、本発明による有機発光素子の構造の一具現例を表す断面図である。図４に示す有機発光素子は、基板、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、及び第２電極を順次備えている。

まず、基板の上部に第１電極を形成する。ここで、基板としては、一般的な有機発光素子で使われる基板を使用するが、透明性、表面平滑性、取扱容易性及び防水性などを考慮して、ガラス基板またはプラスチック基板などを多様に使用できる。前記第１電極は、伝導性に優れた金属、例えば、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）、カルシウム−アルミニウム（Ｃａ−Ａｌ）、アルミニウム（Ａｌ）−ＩＴＯ、ＩＴＯ、ＩＺＯなどを利用して、透明電極または反射電極として備えられうるなど、多様な変形が可能である。

次に、前記第１電極の上部に真空蒸着法、スピンコーティング法、キャスト法、またはＬＢ（Ｌａｎｇｍｕｉｒ−Ｂｌｏｄｇｅｔｔ）法などの公知の多様な方法を利用して正孔注入層（ＨＩＬ）を形成できる。

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用いる化合物、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１００〜５００℃、真空度１０^−８〜１０^−３ｔｏｒｒ、蒸着速度０．０１〜１００Å／ｓｅｃの範囲で適切に選択することが望ましい。

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用いる化合物、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２０００ｒｐｍ〜５０００ｒｐｍのコーティング速度、コーティング後の溶媒除去のための熱処理温度は、約８０℃〜２００℃の範囲で適切に選択することが望ましい。

前記正孔注入層を形成する物質は、公知の正孔注入物質から選択され、特に制限されない。前記正孔注入物質の具体的な例として、銅フタロシアニン（ＣｕＰｃ）またはスターバースト型アミン類のＴＣＴＡ、ｍ−ＴＤＡＴＡ、ＩＤＥ４０６（出光社製）、Ｐａｎｉ／ＤＢＳＡ（ポリアニリン／ドデシルベンゼンスルホン酸）またはＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ（ポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン）／ポリ（４−スチレンスルホン酸））などが挙げられるが、これに限定されるものではない。

前記正孔注入層の厚さは、通常、２０ｎｍ〜２００ｎｍ、望ましくは、４０ｎｍ〜１５０ｎｍでありうる。前記正孔注入層の厚さが２０ｎｍ未満の場合、正孔注入特性が低下するおそれがあり、前記正孔注入層の厚さが２００ｎｍを超える場合、駆動電圧が上昇するおそれがある。

次に、前記正孔注入層の上部に真空蒸着法、スピンコーティング法、キャスト法、またはＬＢ法などの多様な方法を利用して正孔輸送層（ＨＴＬ）を形成できる。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る。

前記正孔輸送層を形成する物質は、公知の正孔輸送物質から選択され、特に制限されない。前記正孔輸送物質の具体的な例として、１，３，５−トリカルバゾリルベンゼン、４，４’−ビスカルバゾリルビフェニル、ポリビニルカルバゾール、ｍ−ビスカルバゾリルフェニル、４，４’−ビスカルバゾリル−２，２’−ジメチルビフェニル、４，４’，４”−トリ（Ｎ−カルバゾリル）トリフェニルアミン、１，３，５−トリ（２−カルバゾリルフェニル）ベンゼン、１，３，５−トリス（２−カルバゾリル−５−メトキシフェニル）ベンゼン、ビス（４−カルバゾリルフェニル）シラン、Ｎ，Ｎ’−ビス（３−メチルフェニル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−［１，１−ビフェニル］−４，４’ジアミン（ＴＰＤ）、Ｎ，Ｎ’−ジ（ナフタレン−１−イル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニルベンジジン（α−ＮＰＤ）、Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−ビス（１−ナフチル）−（１，１’−ビフェニル）−４，４’−ジアミン（ＮＰＢ）、ポリ（９，９−ジオクチルフルオレン−ｃｏ−Ｎ−（４−ブチルフェニル）ジフェニルアミン）（ＴＦＢ）またはポリ（９，９−ジオクチルフルオレン−ｃｏ−ビス−Ｎ，Ｎ−フェニル−１，４−フェニレンジアミン）（ＰＦＢ）などが挙げられるが、これらに限定されるものではない。

前記正孔輸送層の厚さは、通常、１０ｎｍ〜１００ｎｍ、望ましくは、２０ｎｍ〜６０ｎｍでありうる。前記正孔輸送層の厚さが１０ｎｍ未満の場合、正孔輸送特性が低下し、前記正孔輸送層の厚さが６０ｎｍを超える場合、駆動電圧が上昇するおそれがある。

次に、前記正孔輸送層の上部に真空蒸着法、スピンコーティング法、キャスト法、またはＬＢ法などの多様な方法を利用して発光層（ＥＭＬ）を形成できる。真空蒸着法及びスピンコーティング法によって発光層を形成する場合、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る。このとき、前記発光層は、前述のような化学式１で示される有機金属錯体を含んでもよく、前述の燐光ドーパント及び／または追加のホストをさらに含みうる。

前記燐光ドーパントの含有量は、発光層の形成材料１００質量部（すなわち、ホストである本発明による有機金属錯体の含有量と燐光ドーパントの含有量とを合わせた総質量を１００質量部とする）を基準とし、通常、０．１〜２０質量部、特に、０．５〜１５質量部であることが望ましい。もしドーパントの含有量が０．１質量部未満であれば、ドーパントの付加による効果が微小であり、２０質量部を超えれば、濃度ケンチング（ｑｕｅｎｃｈｉｎｇ）のような濃度消光が生じて望ましくない。

前記発光層の厚さは、通常、１０ｎｍ〜６０ｎｍ、望ましくは、１５ｎｍ〜５０ｎｍでありうる。前記発光層の厚さが１０ｎｍ未満の場合には、寿命が短縮し、６０ｎｍを超える場合には、駆動電圧の上昇幅が高くなることがある。

前記発光層の上部に真空蒸着法、スピンコーティング法、キャスト法、またはＬＢ法などの多様な方法を利用して電子輸送層（ＥＴＬ）を形成できる。真空蒸着法及びスピンコーティング法よって電子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る。電子輸送物質は、特に制限されず、Ａｌｑ３などを利用できる。

前記電子輸送層の厚さは、通常、１０ｎｍ〜４０ｎｍ、望ましくは、２５ｎｍ〜３５ｎｍでありうる。前記電子輸送層の厚さが１０ｎｍ未満の場合には、電子輸送速度が速すぎて電荷の均衡が崩れるおそれがあり、一方、４０ｎｍを超える場合には、駆動電圧が上昇しうるという問題点があるためである。

前記電子輸送層の上部に真空蒸着法、スピンコーティング法、キャスト法、またはＬＢ法などの多様な方法を利用して電子注入層（ＥＩＬ）を形成できる。真空蒸着法及びスピンコーティング法によって電子注入層を形成する場合、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る。

前記電子注入層の形成材料としては、ＢａＦ_２、ＬｉＦ、ＮａＣｌ、ＣｓＦ、Ｌｉ_２Ｏ、ＢａＯ、またはＬｉｑなどの物質を利用できるが、これに限定されるものではない。

前記電子注入層の厚さは、通常、０．２ｎｍ〜１ｎｍ、望ましくは、０．２ｎｍ〜０．５ｎｍでありうる。前記電子注入層の厚さが０．２ｎｍ未満の場合には、効果的な電子注入層としての役割を行えないおそれがあり、一方、前記電子注入層の厚さが１ｎｍを超える場合には、駆動電圧が上昇しうるという問題点があるためである。

次いで、前記電子注入層の上部に第２電極用物質を蒸着して第２電極を形成することによって、有機発光素子が完成する。

前記第２電極用物質としては、導電性に優れた透明な金属酸化物である酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）、酸化インジウム亜鉛（ＩＺＯ）、酸化スズ（ＳｎＯ_２）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）などが使われうる。または、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）、またはカルシウム（Ｃａ）−アルミニウム（Ａｌ）などを薄膜に形成することによって、透明電極または反射電極として形成されうる等、多様な変形例が可能である。前記電極を形成する物質は、前記例示された金属及び金属の組み合わせに限定されるものではないとういことはいうまでもない。

前記第１電極及び第２電極は、それぞれアノード及びカソードとしての役割を担い、その反対も可能であるということはいうまでもない。

以上、本発明の有機発光素子の一具現例及びその製造方法を、図４を参照して説明したが、前記有機発光素子の構造は、図４に示すような構造に限定されないということはいうまでもない。

本発明による有機発光素子は、多様な形態の平板表示装置、例えば、受動マトリックス有機発光表示装置及び能動マトリックス有機発光表示装置に備えられうる。特に、能動マトリックス有機発光表示装置に備えらえる場合、前記第１電極は、有機発光表示装置に備えられた薄膜トランジスタのソース電極またはドレイン電極と電気的に連結されうる。

以下、実施例を挙げて本発明について説明するが、本発明が下記実施例のみに限定されるものではない。

（実施例１）
アノードとして１００ｎｍ厚さの（アルミニウム及びＩＴＯ）（ＳＤＩ社製）基板を５０ｍｍｘ５０ｍｍｘ０．７ｍｍのサイズに切ってイソプロピルアルコールと純水の中で各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。
前記電極の上部に、正孔注入物質であるｍ−ＴＤＡＴＡを利用して、６０ｎｍ厚さの正孔注入層を形成した後、前記正孔注入層の上部に正孔輸送物質であるＮＰＢを蒸着させて２０ｎｍ厚さの正孔輸送層を形成した。
前記正孔輸送層の上部にホストとして前記化学式４で示される有機金属錯体９２質量部及び燐光ドーパントとしてＩｒ（ｐｉｑ）_２ａｃａｃ８質量部を蒸着して、３０ｎｍ厚さの発光層を形成した。その後、前記発光層の上部にＡｌｑ３を３０ｎｍの厚さに形成して電子輸送層を形成した。前記電子輸送層の上部にＬｉｑを蒸着して０．５ｎｍ厚さの電子注入層を形成した後、カソードとしてＭｇＡｇ１５０ｎｍを形成して、有機発光素子を製造した。

（実施例２）
実施例１に記載された有機発光素子の製造方法のうち、発光層の形成時、第１ホストとして前記化学式４で示される有機金属錯体５０質量部、第２ホストとしてＣＢＰ５０質量部、及び燐光ドーパントとしてＩｒ（ｐｉｑ）_２ａｃａｃ８質量部を蒸着した点を除いては、実施例１に記載された有機発光素子の製造方法と同じ方法で有機発光素子を完成した。

（比較例）
実施例１に記載された有機発光素子の製造方法のうち、発光層の形成時、ホストとしてＣＢＰ９２質量部及び燐光ドーパントとしてＩｒ（ｐｉｑ）_２ａｃａｃ８質量部を蒸着した点を除いては、実施例１に記載された有機発光素子の製造方法と同じ方法で有機発光素子を完成した。

（評価例１）
実施例１及び２によって製造した有機発光素子及び比較例によって製造した有機発光素子について、電流密度、効率及び寿命をＰＲ６５０（Ｓｐｅｃｔｒｏｓｃａｎ）ＳｏｕｒｃｅＭｅａｓｕｒｅｍｅｎｔＵｎｉｔ．とＭｃＳｃｉｅｎｃｅＰｏｌａｒｏｎｉｘＭ６０００とを利用して評価し、その結果を図５、６及び７にそれぞれ示す。
図５を参照すれば、本発明による実施例１及び２の有機発光素子が、いずれも比較例の有機発光素子に比べて優れた電流密度（ｍＡ／ｃｍ^２）を有するということが分かる。
図６を参照すれば、本発明による実施例１及び２の有機発光素子が、いずれも比較例の有機発光素子に比べて優れた効率を有するということが分かる。
図７を参照すれば、本発明による実施例１及び２の有機発光素子は、比較例の有機発光素子に比べて長寿命を有するということが分かる。
一方、実施例１及び２の有機発光素子及び比較例の有機発光素子のＥＬスペクトルをＳｐｅｃｔｒａＲａｄｉｏｍｅｔｅｒ（ＰＲ６５０，ＰｈｏｔｏＲｅｓｅａｒｃｈｅｒＩｎｃ．）（５Ｖで測定）を利用して評価し、その結果を図８に示す。図８から実施例１及び２の有機発光素子及び比較例の有機発光素子は、最大発光ピークが約６３０ｎｍで観察される赤色発光であることが分かる。

（実施例３）
実施例１に記載された有機発光素子の製造方法のうち、発光層の形成時、ホストとして前記化学式４で示される有機金属錯体９２質量部、及び燐光ドーパントとして前記化学式１４で示される有機金属錯体８質量部を蒸着した点を除いては、実施例１に記載された有機発光素子の製造方法と同じ方法で有機発光素子を完成した。

（実施例４）
実施例１に記載された有機発光素子の製造方法のうち、発光層の形成時、ホストとして前記化学式４で示される有機金属錯体９０質量部、燐光ドーパントとして前記化学式１４で示される有機金属錯体１０質量部を蒸着した点を除いては、実施例１に記載された有機発光素子の製造方法と同じ方法で有機発光素子を完成した。

（評価例２）
実施例３及び４によって製造した有機発光素子について、効率、電流密度及び寿命をＰＲ６５０（Ｓｐｅｃｔｒｏｓｃａｎ）ＳｏｕｒｃｅＭｅａｓｕｒｅｍｅｎｔＵｎｉｔ．とＭｃＳｃｉｅｎｃｅＰｏｌａｒｏｎｉｘＭ６０００を利用して評価し、その結果を図９、１０及び１１にそれぞれ示す。
図９を参照すれば、本発明による実施例３及び４の有機発光素子がいずれも優れた効率を有するということが分かる。
図１０を参照すれば、本発明による実施例３及び４の有機発光素子がいずれも優れた電流密度（ｍＡ／ｃｍ^２）を有するということが分かる。
図１１を参照すれば、本発明による実施例３及び４の有機発光素子は、長寿命を有するということが分かる。
一方、実施例３及び４の有機発光素子の有機発光素子のＥＬスペクトルをＳｐｅｃｔｒａＲａｄｉｏｍｅｔｅｒ（ＰＲ６５０、ＰｈｏｔｏＲｅｓｅａｒｃｈｅｒＩｎｃ．）（５Ｖで測定）を利用して評価し、その結果を図１２に示す。図１２から実施例３及び４の有機発光素子は、最大発光ピークが約６３０ｎｍで観察される赤色発光であることが分かる。

本発明は、実施例を参考として説明したが、これは例示的に過ぎず、当業者であれば、これから多様な変形及び均等な他の実施形態が可能であるという点を理解できるであろう。したがって、本発明の真の技術的な保護範囲は、特許請求の範囲により決定されなければならない。

本発明は、有機発光素子関連の技術分野に好適に用いられる。

本発明による有機金属錯体の一具現例の質量分析データである。本発明による有機金属錯体の一具現例のＴＧＡグラフである。本発明による有機金属錯体の一具現例のＤＳＣデータである。本発明による有機発光素子の一具現例を簡略に示す図である。本発明による有機発光素子及び従来の有機発光素子の電圧−電流密度の一例を示すグラフである。本発明による有機発光素子及び従来の有機発光素子の輝度−効率の一例を示すグラフである。本発明による有機発光素子及び従来の有機発光素子の寿命の一例をそれぞれ示す図である。本発明による有機発光素子及び従来の有機発光素子のＥＬスペクトルの一例を示す図である。本発明による有機発光素子の効率の一例をそれぞれ示す図である。本発明による有機発光素子の電流密度−電圧の一例をそれぞれ示すグラフである。本発明による有機発光素子の寿命の一例をそれぞれ示す図である。本発明による有機発光素子のＥＬスペクトルの一例を示す図である。

Claims

第１電極、第２電極、及び前記第１電極と前記第２電極との間に有機膜を含む有機発光素子であって、
前記有機膜が下記化学式４で示される有機金属錯体及びＩｒ有機金属錯体である燐光ドーパントを含むことを特徴とする有機発光素子：
前記燐光ドーパントは、ビスチエニルピリジンアセチルアセトネートイリジウム、ビス（ベンゾチエニルピリジン）アセチルアセトネートイリジウム、ビス（２−フェニルベンゾチアゾール）アセチルアセトネートイリジウム、ビス（１−フェニルイソキノリン）イリジウムアセチルアセトネート、トリス（１−フェニルイソキノリン）イリジウム、トリス（フェニルピリジン）イリジウム、トリス（２−ビフェニルピリジン）イリジウム、トリス（３−ビフェニルピリジン）イリジウム、トリス（４−ビフェニルピリジン）イリジウム、Ｉｒ（ｐｑ）_２（ａｃａｃ）（ｐｑは２−フェニルキノリンであり、ａｃａｃはアセチルアセトンである、下記化学式８）、Ｉｒ（ｐｐｙ）_３（ｐｐｙはフェニルピリジンの略語である、下記化学式９）、下記化学式１０で示される化合物、Ｆｉｒｐｉｃ（下記化学式１１）、Ｉｒ（ｐｉｑ）_３（下記化学式１２）、Ｉｒ（ｐｉｑ）_２ａｃａｃ（ｐｉｑはフェニルイソキノリン）（下記化学式１３）からなる群より選択されたことを特徴とする請求項１に記載の有機発光素子：
前記有機膜は、ＣＢＰ、Ａｌｑ３、ＢＡｌｑ及びＢｅｂｑからなる群より選択された一つ以上のホストをさらに含むことを特徴とする請求項１または２に記載の有機発光素子。
前記ホストの含有量は、前記化学式４で示される有機金属錯体１００質量部当たり５０質量部〜１５０質量部の範囲にあることを特徴とする請求項３に記載の有機発光素子。
前記有機膜は、正孔注入層、正孔輸送層、電子輸送層、及び電子注入層からなる群より選択された一つ以上をさらに備えることを特徴とする請求項１ないし４のうちいずれか１項に記載の有機発光素子。
前記燐光ドーパントは、下記化学式（１３）で表わされるＩｒ（ｐｉｑ） _２ａｃａｃ（ｐｉｑはフェニルイソキノリン）であることを特徴とする請求項２〜５のいずれか一項に記載の有機発光素子。