JP4631386B2 - 有機el素子 - Google Patents
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Description
また、請求項2に記載の発明では、一対の電極間(20、80)に、3級アミン化合物からなるホール輸送性材料と電子輸送性材料と発光添加材料とを混合してなる発光層(50)を挟んでなる有機EL素子において、ホール輸送性材料を構成する3級アミン化合物は、サイクリックボルタンメトリー法により求められる酸化電位が一つしか存在しないものであり、発光層(50)におけるホール輸送性材料と電子輸送性材料とのイオン化ポテンシャルの差が0.35eV以上であり、3級アミン化合物は、後述する構造式(2)のものとすることを特徴としている。
ここで、本実施形態における発光層50の構成等について、具体的な化合物を用いて検証した検討例を参照して、より詳細に述べる。なお、本実施形態は、これら検討例によって限定されるものではない。
以下の化学式8〜化学式17に、検討例に用いた発光層50の構成材料としての化合物1〜10を挙げておく。
化合物1:1,3,5−トリス{N−(4−メチルビフェン−4’−イル)−N−(4−メチルフェニル)アミノ}ベンゼンの合成について。
化合物2:1,3,5−トリス{4−(N,N−ジフェニルアミノ)フェニル}ベンゼンの合成について。
化合物3:N,N’−ビス(4−ジフェニルアミノビフェニル−4’−イル)−N,N’−ジフェニル−4,4’−ジアミノ−p−ターフェニルの合成について。
化合物10:1,3,5−トリス[N,N−ビス{(4’−メチルビフェン−4−イル)}アミノ]ベンゼンの合成について。
以上のような化合物1〜10のうち発光添加材料である化合物8、9を除く、化合物1〜7および10の物性値について述べておく。
次に、上記化学式8〜化学式17に示される化合物1〜10を用いて、有機EL素子S1を作製し、輝度寿命や高温保存性(耐熱性)について検証した。その結果は次の表1に示してある。
ガラス基板10上に陽極20としてITO膜(透明電極)を形成し、その表面を研磨して、Raを約1nm、Rzを約10nmとした。
上記検討例1−1の素子構造および素子形成条件において、発光層50および電子輸送層60の発光層50側の層に用いる電子輸送性材料を化合物7に替えたこと以外は、上記検討例1−1と同様にして素子を作製した。
上記検討例1−1の素子構造および素子形成条件において、正孔輸送層40および発光層50に用いる3級アミン化合物を化合物2に替えたこと以外は、上記検討例1−1と同様にして素子を作製した。
上記検討例2−1の素子構造および素子形成条件において、発光層50および電子輸送層60の発光層50側の層に用いる電子輸送性材料をを化合物7に替えたこと以外は、上記検討例2−1と同様にして素子を作製した。
上記検討例1−1の素子構造および素子形成条件において、正孔輸送層40および発光層50に用いる3級アミン化合物を化合物3に替えたこと以外は、上記検討例1−1と同様にして素子を作製した。
上記検討例3−1の素子構造および素子形成条件において、発光層50および電子輸送層60の発光層50側の層に用いる電子輸送性材料を化合物7に替えたこと以外は、上記検討例3−1と同様にして素子を作製した。
上記検討例1−1の素子構造および素子形成条件において、正孔輸送層40および発光層50に用いる3級アミン化合物を化合物4に替えたこと以外は、上記検討例1−1と同様にして素子を作製した。
上記検討例4−1の素子構造および素子形成条件において、発光層50および電子輸送層60の発光層50側の層に用いる電子輸送性材料を化合物7に替えたこと以外は、上記検討例4−1と同様にして素子を作製した。
上記検討例1−1の素子構造および素子形成条件において、正孔輸送層40および発光層50に用いる3級アミン化合物を化合物5に替えたこと以外は、上記検討例1−1と同様にして素子を作製した。
上記検討例5−1の素子構造および素子形成条件において、発光層50および電子輸送層60の発光層50側の層に用いる電子輸送性材料を化合物7に替えたこと以外は、上記検討例5−1と同様にして素子を作製した。
上記検討例1−1の素子構造および素子形成条件において、正孔輸送層40および発光層50に用いる3級アミン化合物を化合物10に替えたこと以外は、上記検討例1−1と同様にして素子を作製した。
上記検討例6−1の素子構造および素子形成条件において、発光層50および電子輸送層60の発光層50側の層に用いる電子輸送性材料を化合物7に替えたこと以外は、上記検討例6−1と同様にして素子を作製した。
H++H-+D →(H*+D)→ H+D* → H+D
ここで、Hはホスト材料分子である電荷(ホールまたは電子)輸送材料分子、Dはゲスト材料分子である発光添加材料分子、*は一重項励起状態を示す。
Ha++Hb-+D → Ha+Hb+D* → Ha+Hb+D
ここで、Ha、Hbはホスト材料分子であって、Haはホール輸送性材料分子、Hbは電子輸送性材料分子である。また、Dはゲスト材料分子である発光添加材料分子、*は一重項励起状態を示す。
また、ホール輸送性材料と電子輸送性材料と発光添加材料とを混合してなる発光層50について、陰極80側よりも陽極20側においてホール輸送性材料の混合比率が大きくなるように、混合比率が異なる複数の層が積層された構造としたところ、輝度寿命の向上が図れることが確認できた。
ガラス基板10上に陽極20としてITO膜(透明電極)を形成し、その表面を研磨して、Raを約1nm、Rzを約10nmとした。
上記検討例7−1の素子構造および素子形成条件において、発光層50において3級アミン化合物である化合物1と電子輸送性材料である化合物6と発光添加材料である化合物8とを、それぞれ60:30:3の重量比により10nm形成した。
ガラス基板10上に陽極20としてITO膜(透明電極)を形成し、その表面を研磨して、Raを約1nm、Rzを約10nmとした。
上記検討例8−1の素子構造および素子形成条件において、発光層50において3級アミン化合物である化合物10と電子輸送性材料である化合物6と発光添加材料である化合物8とを、それぞれ60:30:3の重量比により10nm形成した。
ガラス基板10上に陽極20としてITO膜(透明電極)を形成し、その表面を研磨して、Raを約1nm、Rzを約10nmとした。
上記検討例9−1の素子構造および素子形成条件において、発光層50において3級アミン化合物である化合物1と電子輸送性材料である化合物6と発光添加材料である化合物9とを、それぞれ60:30:3の重量比により10nm形成した。
ガラス基板10上に陽極20としてITO膜(透明電極)を形成し、その表面を研磨して、Raを約1nm、Rzを約10nmとした。
上記検討例10−1の素子構造および素子形成条件において、発光層50において3級アミン化合物である化合物10と電子輸送性材料である化合物6と発光添加材料である化合物9とを、それぞれ60:30:3の重量比により10nm形成した。
Claims (5)
- 前記発光層(50)において、前記ホール輸送性材料を構成する3級アミン化合物はガラス転移温度が100℃以上のものであり、
前記電子輸送性材料はガラス転移温度が100℃以上のものであることを特徴とする請求項1または2に記載の有機EL素子。 - 前記発光層(50)は、前記一対の電極(20、80)における陰極(80)側よりも陽極(20)側においてホール輸送性材料の混合比率が大きくなるように、当該混合比率が異なる複数の層が積層されてなる構造であることを特徴とする請求項1ないし3のいずれか1つに記載の有機EL素子。
- 前記発光層(50)において、前記複数の層にそれぞれ添加されている発光添加材料が互いに異なったものであることを特徴とする請求項4に記載の有機EL素子。
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