JP4950098B2 - 高効率電場発光デバイス - Google Patents
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Description
しかしながら、これらの材料のOLEDにおける動作安定性、動作駆動電圧、色純度及びEL効率は、広範囲にわたるOLED用途に対しては、不十分である。
したがって、本発明が解決しようとする課題は、改良された所要駆動電圧を示す発光層(LEL)を有するOLEDデバイスを提供することである。
1)該第2のバンドギャップが、該第1のバンドギャップと同等であるか又はこれより大きく、かつ、2.7eV以下であり、
2)該第3以降のバンドギャップが該第1及び該第2のバンドギャップより大きく、
3)該第2のバンドギャップを有する非電場発光成分が、該発光層中、当該全成分量の34質量%以上の量で存在し、
4)該第3以降のバンドギャップを有する非電場発光成分が、該発光層中、合計で当該全成分量の0.1〜65.9質量%の範囲内の量で存在し、そして
5)該電場発光成分が、該発光層中、当該全成分量の0.1〜5質量%の範囲内の量で存在する
ことを特徴とするOLEDデバイスを提供する。
1)該第2のバンドギャップが、該第1のバンドギャップと同等であるか又はこれより大きく、かつ、2.7eV以下であり、
2)該第3以降のバンドギャップが該第1及び該第2のバンドギャップより大きく、
3)該第2のバンドギャップを有する非電場発光成分が、該発光層中、当該全成分量の10質量%以上の量で存在し、
4)該第3以降のバンドギャップを有する非電場発光成分が、該発光層中、合計で当該全成分量の0.1〜89.9質量%の範囲内の量で存在し、そして
5)該電場発光成分が、ペリフランテン化合物であって、該発光層中、当該全成分量の0.1〜5質量%の範囲内の量で存在する
ことを特徴とするOLEDデバイス:
1)該第2のバンドギャップが、該第1のバンドギャップと同等であるか又はこれより大きく、かつ、2.7eV以下であり、
2)該第3以降のバンドギャップが該第1及び該第2のバンドギャップより大きく、
3)該第2のバンドギャップを有する非電場発光成分が、該発光層中、当該全成分量の0.1〜89.9質量%の範囲内の量で存在し、
4)該第3以降のバンドギャップを有する非電場発光成分が、該発光層中、合計で当該全成分量の0.1〜89.9質量%の範囲内の量で存在し、かつ、2,2',2”-(1,3,5-ベンゼントリイル)トリス[1-フェニル-1H-ベンズイミダゾール]及び2-t-ブチル-9,10-ジ-(2-ナフチル)アントラセン(TBADN);5,6,11,12-テトラフェニルナフタセン(ルブレン);N,N'-ジ-1-ナフタレニル-N,N'-ジフェニル-4,4'-ジアミノビフェニル(NPB);5,12-ビス[2-(5-メチルベンゾチアゾリル)フェニル]-6,11-ジフェニルナフタセン(DBZR);5,12-ビス[4-tert-ブチルフェニル]ナフタセン(tBDPN);並びに5,6,11,12-テトラ-2-ナフタレニルナフタセンからなる群より選ばれ、そして
5)該電場発光成分が、該発光層中、当該全成分量の0.1〜5質量%の範囲内の量で存在する
ことを特徴とするOLEDデバイス:並びに
1)該第2のバンドギャップが、該第1のバンドギャップと同等であるか又はこれより大きく、かつ、2.7eV以下であり、
2)該第3以降のバンドギャップの各々が該第1及び該第2のバンドギャップより大きく、
3)該第2のバンドギャップを有する非電場発光成分が、該発光層中、当該全成分量の0.1〜89.9質量%の範囲内の量で存在し、
4)該第3以降のバンドギャップを有する少なくとも2種の非電場発光成分が、該発光層中、合計で当該全成分量の0.1〜89.9質量%の範囲内の量で存在し、かつ、少なくとも1種がトリス(8-キノリノラト)アルミニウム(III)(Alq3);2,2',2”-(1,3,5-ベンゼントリイル)トリス[1-フェニル-1H-ベンズイミダゾール]及び2-t-ブチル-9,10-ジ-(2-ナフチル)アントラセン(TBADN);5,6,11,12-テトラフェニルナフタセン(ルブレン);N,N'-ジ-1-ナフタレニル-N,N'-ジフェニル-4,4'-ジアミノビフェニル(NPB);5,12-ビス[2-(5-メチルベンゾチアゾリル)フェニル]-6,11-ジフェニルナフタセン(DBZR);5,12-ビス[4-tert-ブチルフェニル]ナフタセン(tBDPN);並びに5,6,11,12-テトラ-2-ナフタレニルナフタセンからなる群より選ばれ、そして
5)該電場発光成分が、該発光層中、当該全成分量の0.1〜5質量%の範囲内の量で存在する
ことを特徴とするOLEDデバイス。
本発明のOLEDデバイスは、カソード、アノード及び、少なくとも2種の非電場発光成分と少なくとも1種の電場発光成分、例えばペリフランテン又はピラン、とを含有する発光層(LEL)を含んで成る多層型電場発光デバイスであって、さらに他の層、例えば電荷注入層、電荷輸送層及び阻止層を含むことができるものである。
非電場発光成分の具体例として、トリス(8-キノリノラト)アルミニウム(III);2,2’,2”-(1,3,5-ベンゼントリイル)トリス[1-フェニル-1H-ベンズイミダゾール]及び2-t-ブチル-9,10-ジ-(2-ナフチル)アントラセン;5,6,11,12-テトラフェニルナフタセン(ルブレン、Inv-16);N,N'-ジ-1-ナフタレニル-N,N'-ジフェニル-4,4'-ジアミノビフェニル(NPB、Inv-21);5,12-ビス[2-(5-メチルベンゾチアゾリル)フェニル]-6,11-ジフェニルナフタセン(DBZR、Inv-18);5,12-ビス[4-tert-ブチルフェニル]ナフタセン(tBDPN、Inv-20);並びに5,6,11,12-テトラ-2-ナフタレニルナフタセン(NR、Inv-17)が挙げられる。
本発明において有用な電場発光成分は、好適には、下式(1)で表わされる。
4'-ジアミノビフェニル(NPB);5,12-ビス[2-(5-メチルベンゾチアゾリル)フェニル]-6,11-ジフェニルナフタセン(DBZR);5,12-ビス[4-tert-ブチルフェニル]ナフタセン(tBDPN);
並びに5,6,11,12-テトラ-2-ナフタレニルナフタセンからなる特定の群より選ばれる。さらに別の態様では、トリス(8-キノリノラト)アルミニウム(III)(Alq3);2,2',2”-(1,3,5-ベンゼントリイル)トリス[1-フェニル-1H-ベンズイミダゾール]及び2-t-ブチル-9,10-ジ
-(2-ナフチル)アントラセン(TBADN);5,6,11,12-テトラフェニルナフタセン(ルブレン);N,N'-ジ-1-ナフタレニル-N,N'-ジフェニル-4,4'-ジアミノビフェニル(NPB);5,12-ビス[2-(5-メチルベンゾチアゾリル)フェニル]-6,11-ジフェニルナフタセン(DBZR);5,12-ビス[4-tert-ブチルフェニル]ナフタセン(tBDPN);並びに5,6,11,12-テトラ-2-ナフタレニルナフタセンから選ばれた少なくとも1種を含む第3以降のバンドギャップを有する少なくとも2種の成分が存在する。
本発明は、ほとんどのOLEDデバイス構成に採用することができる。これらには、単一アノードと単一カソードを含む非常に簡素な構造から、より一層複雑なデバイス、例えば、複数のアノードとカソードを直交配列させて画素を形成してなる単純マトリックス式表示装置や、各画素を、例えば薄膜トランジスタ(TFT)で独立制御する、アクティブマトリックス式表示装置が含まれる。
アノードとカソードの間に、アノードがカソードより正極となるように電位差を印加することによりOLEDを動作させる。アノードから正孔が有機EL要素に注入される。サイクル中の一定期間電位差バイアスを逆方向にして電流を流さないようにするACモードでOLEDを動作させると、デバイスの安定性が向上する場合がある。AC駆動式OLEDの一例が米国特許第5,552,678号明細書に記載されている。
基板101は、意図される発光方向に依存して、透光性又は不透明のいずれかであることができる。基板を介してEL発光を観察する場合には透光性が望まれる。このような場合、透明なガラス又は有機材料が通常用いられる。上部電極を介してEL発光を観察する用途の場合には、底部支持体の透過性は問題とならないため、透光性、吸光性又は光反射性のいずれであってもよい。この場合の用途向け支持体には、ガラス、プラスチック、半導体材料、セラミックス及び回路基板材料が含まれるが、これらに限定はされない。もちろん、このようなデバイス構成には、透光性の上部電極を提供する必要はある。
導電性アノード層103は、通常は基板上に形成され、そしてEL発光を当該アノードを介して観察する場合には、当該発光に対して透明又は実質的に透明であることが必要である。本発明に用いられる一般的な透明アノード材料はインジウム錫酸化物(ITO)及び酸化錫であるが、例示としてアルミニウム又はインジウムをドープした酸化亜鉛(IZO)、マグネシウムインジウム酸化物及びニッケルタングステン酸化物をはじめとする他の金属酸化物でも使用することができる。これらの酸化物の他、窒化ガリウムのような金属窒化物、セレン化亜鉛のような金属セレン化物、及び硫化亜鉛のような金属硫化物を層103に使用することもできる。上部電極を介してEL発光を観察する用途の場合には、層103の透過性は問題とならず、透明、不透明又は反射性を問わずいずれの導電性材料でも使用することができる。このような用途向けの導体の例として、金、イリジウム、モリブデン、パラジウム及び白金が挙げられるが、これらに限定はされない。典型的なアノード材料は、透過性であってもそうでなくても、4.1 eV以上の仕事関数を有する。望ましいアノード材料は、一般に、蒸発法、スパッタ法、化学的気相成長(CVD)法又は電気化学法のような適当な手段のいずれかによって付着される。アノードは、周知のフォトリソグラフ法によってパターン化することもできる。
常に必要であるわけではないが、アノード103と正孔輸送層107との間に正孔注入層105を設けることがしばしば有用となる。正孔注入性材料は、後続の有機層のフィルム形成性を改良し、かつ、正孔輸送層への正孔注入を促進するのに役立つことができる。
正孔注入層に用いるのに好適な材料として、米国特許第4720432号明細書に記載されているポルフィリン系化合物や、米国特許第6208075号明細書に記載されているプラズマ蒸着フルオロカーボンポリマーが挙げられる。有機ELデバイスに有用であることが報告されている別の代わりの正孔注入性材料が、欧州特許出願公開第0891121号及び同第1029909号明細書に記載されている。
有機ELデバイスの正孔輸送層107は、芳香族第三アミンのような正孔輸送性化合物を少なくとも一種含有する。芳香族第三アミン類は、少なくとも一つが芳香環の員である炭素原子にのみ結合されている3価窒素原子を少なくとも1個含有する化合物であると理解されている。一態様として、芳香族第三アミンはアリールアミン、例えば、モノアリールアミン、ジアリールアミン、トリアリールアミン又は高分子アリールアミン基であることができる。単量体トリアリールアミンの例がKlupfelらの米国特許第3180730号明細書に記載されている。Brantleyらの米国特許第3567450号及び同第3658520号明細書には、1個以上の活性水素含有基を含み、かつ/又は、1個以上のビニル基で置換されている、他の適当なトリアリールアミンが開示されている。
構造式(A)を満たし、かつ、2つのトリアリールアミン基を含有する有用な種類のトリアリールアミン基は、下記構造式(B)で表わされる。
R3及びR4は、各々独立に、アリール基であってそれ自体が下記構造式(C)で示されるようなジアリール置換型アミノ基で置換されているものを表わす。
別の種類の芳香族第三アミンはテトラアリールジアミンである。望ましいテトラアリールジアミン基は、アリーレン基を介して結合された、構造式(C)で示したようなジアリールアミノ基を2個含む。有用なテトラアリールジアミンには、下記構造式(D)で表わされるものが含まれる。
nは1〜4の整数であり、そして
Ar、R7、R8及びR9は各々独立に選ばれたアリール基である。
典型的な実施態様では、Ar、R7、R8及びR9の少なくとも一つが多環式縮合環基(例、ナフタレン)である。
トリアリールアミンをテトラアリールジアミンと組み合わせて使用する場合、後者を、トリアリールアミンと電子注入及び輸送層との間に挿入された層として配置する。以下、有用な芳香族第三アミンを例示する。
1,1-ビス(4-ジ-p-トリルアミノフェニル)シクロヘキサン
1,1-ビス(4-ジ-p-トリルアミノフェニル)-4-フェニルシクロヘキサン
4,4’-ビス(ジフェニルアミノ)クアドリフェニル
ビス(4-ジメチルアミノ-2-メチルフェニル)-フェニルメタン
N,N,N-トリ(p-トリル)アミン
4-(ジ-p-トリルアミノ)-4’-[4(ジ-p-トリルアミノ)-スチリル]スチルベン
N,N,N’,N’-テトラ-p-トリル-4,4’-ジアミノビフェニル
N,N,N’,N’-テトラフェニル-4,4’-ジアミノビフェニル
N,N,N’,N’-テトラ-1-ナフチル-4,4’-ジアミノビフェニル
N,N,N’,N’-テトラ-2-ナフチル-4,4’-ジアミノビフェニル
N-フェニルカルバゾール
4,4’-ビス[N-(1-ナフチル)-N-フェニルアミノ]ビフェニル
4,4’-ビス[N-(1-ナフチル)-N-(2-ナフチル)アミノ]ビフェニル
4,4”-ビス[N-(1-ナフチル)-N-フェニルアミノ]-p-ターフェニル
4,4’-ビス[N-(2-ナフチル)-N-フェニルアミノ]ビフェニル
4,4’-ビス[N-(3-アセナフテニル)-N-フェニルアミノ]ビフェニル
1,5-ビス[N-(1-ナフチル)-N-フェニルアミノ]ナフタレン
4,4’-ビス[N-(9-アントリル)-N-フェニルアミノ]ビフェニル
4,4”-ビス[N-(1-アントリル)-N-フェニルアミノ]-p-ターフェニル
4,4’-ビス[N-(2-フェナントリル)-N-フェニルアミノ]ビフェニル
4,4’-ビス[N-(8-フルオルアンテニル)-N-フェニルアミノ]ビフェニル
4,4’-ビス[N-(2-ピレニル)-N-フェニルアミノ]ビフェニル
4,4’-ビス[N-(2-ナフタセニル)-N-フェニルアミノ]ビフェニル
4,4’-ビス[N-(2-ペリレニル)-N-フェニルアミノ]ビフェニル
4,4’-ビス[N-(1-コロネニル)-N-フェニルアミノ]ビフェニル
2,6-ビス(ジ-p-トリルアミノ)ナフタレン
2,6-ビス[ジ-(1-ナフチル)アミノ]ナフタレン
2,6-ビス[N-(1-ナフチル)-N-(2-ナフチル)アミノ]ナフタレン
N,N,N’,N’-テトラ(2-ナフチル)-4,4”-ジアミノ-p-ターフェニル
4,4’-ビス{N-フェニル-N-[4-(1-ナフチル)-フェニル]アミノ}ビフェニル
4,4’-ビス[N-フェニル-N-(2-ピレニル)アミノ]ビフェニル
2,6-ビス[N,N-ジ(2-ナフチル)アミン]フルオリン
1,5-ビス[N-(1-ナフチル)-N-フェニルアミノ]ナフタレン
米国特許第4769292号及び同第5935721号に詳述されているように、有機EL要素の発光層(LEL)109は発光材料又は蛍光材料を含み、その領域において電子-正孔対が再結合する結果として電場発光が生じる。発光層は、単一材料で構成することもできるが、より一般的には、非電場発光成分材料に単一又は複数種のゲスト化合物をドーピングしてなり、そこで主として当該電場発光成分から発光が生じ、その発光色にも制限はない。発光層に含まれる非電場発光成分材料は、後述する電子輸送性材料、上述した正孔輸送性材料、又は正孔-電子再結合を支援する別の材料もしくはその組合せ、であることができる。電場発光成分は、通常は高蛍光性色素の中から選ばれるが、リン光性化合物、例えば、国際公開第98/55561号、同第00/18851号、同第00/57676号及び同第00/70655号に記載されているような遷移金属錯体も有用である。電場発光成分は、非電場発光成分材料中、0.01〜10質量%の範囲内でコーティングされることが典型的である。
上記より、当該金属は1価、2価、3価又は4価になり得ることが明白である。当該金属は、例えば、リチウム、ナトリウムもしくはカリウムのようなアルカリ金属、マグネシウムもしくはカルシウムのようなアルカリ土類金属、アルミニウムもしくはガリウムのような土類金属、又は亜鉛もしくはジルコニウムのような遷移金属であることができる。一般に、有用なキレート化金属であることが知られているものであれば、1価、2価、3価又は4価のいずれの金属でも使用することができる。
CO-1:アルミニウムトリスオキシン〔別名、トリス(8-キノリノラト)アルミニウム(III)〕
CO-2:マグネシウムビスオキシン〔別名、ビス(8-キノリノラト)マグネシウム(II)〕
CO-3:ビス[ベンゾ{f}-8-キノリノラト]亜鉛(II)
CO-4:ビス(2-メチル-8-キノリノラト)アルミニウム(III)-μ-オキソ-ビス(2-メチル-8-キノリノラト)アルミニウム(III)
CO-5:インジウムトリスオキシン〔別名、トリス(8-キノリノラト)インジウム〕
CO-6:アルミニウムトリス(5-メチルオキシン)〔別名、トリス(5-メチル-8-キノリノラト)アルミニウム(III)〕
CO-7:リチウムオキシン〔別名、(8-キノリノラト)リチウム(I)〕
CO-8:ガリウムオキシン〔別名、トリス(8-キノリノラト)ガリウム(III)〕
CO-9:ジルコニウムオキシン〔別名、テトラ(8-キノリノラト)ジルコニウム(IV)〕
CO-10: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(III)
第1グループ:水素、又は典型的炭素原子数1〜24のアルキル及びアルコキシ基;
第2グループ:典型的炭素原子数6〜20の環基;
第3グループ:ナフチル、アントラセニル、ピレニル及びペリレニルのような炭素環式縮合環基の完成に必要な、典型的炭素原子数6〜30の原子群;
第4グループ:フリル、チエニル、ピリジル及びキノリニルのような複素環式縮合環基の完成に必要な、典型的炭素原子数5〜24の原子群;
第5グループ:典型的炭素原子数1〜24のアルコキシルアミノ、アルキルアミノ及びアリールアミノ基;並びに
第6グループ:フッ素、塩素、臭素及びシアノ基
Zは-O、-NR(RはHもしくは置換基である)又は-Sであり、
R’は、1又は2以上の任意置換基であるが、ここでR及び各R’は、H又は、典型的炭素原子数1〜24のアルキル基(例えば、プロピル、t-ブチル、ヘプチル)、炭素環式もしくは複素環式環基(例えば、フェニル及びナフチル、フリル、チエニル、ピリジル、キノリニル基、並びに典型的炭素原子数5〜20の縮合芳香族環基の完成に必要な原子群)、並びにハロ(例、クロロ、フルオロ)、であり、
Lは、アルキル又はアリール基を通常含む結合ユニットであって、当該複数のベンズアゾール同士を共役的又は非共役的に連結させるものである。
米国特許第5121029号に記載されているジスチリルアリーレン誘導体もまた、LELにおける有用な非電場発光成分材料である。
本発明の有機ELデバイスの電子輸送層111を形成するのに用いられる好適な薄膜形成性材料は、オキシン(通称8-キノリノール又は8-ヒドロキシキノリン)自体のキレートをはじめとする、金属キレート化オキシノイド系化合物である。当該化合物は、電子の注入・輸送を助長し、高い性能レベルを発揮すると共に、薄膜加工が容易である。企図されるオキシノイド系化合物の例として、前記構造式(E)を満たす化合物が挙げられる。
アノードを介して発光させる場合には、本発明に用いられるカソード層113は、ほとんどすべての導電性材料を含んでなることができる。望ましい材料は、下部の有機層との良好な接触が確保されるよう良好なフィルム形成性を示し、低電圧での電子注入を促進し、かつ、良好な安定性を有する。有用なカソード材料は、低仕事関数金属(<4.0eV)又は合金を含むことが多い。好適なカソード材料の1種に、米国特許第4885221号明細書に記載されているMg:Ag合金(銀含有率1〜20%)を含むものがある。別の好適な種類のカソード材料として、低仕事関数金属又は金属塩の薄層に、これより厚い導電性金属の層をキャップしてなる二層形が挙げられる。このようなカソードの一つに、米国特許第5677572号明細書に記載されている、LiF薄層にこれより厚いAl層を載せてなるものがある。その他の有用なカソード材料として、米国特許第5059861号、同第5059862号及び同第6140763号明細書に記載されているものが挙げられるが、これらに限定はされない。
上述した有機材料は昇華法により適宜付着されるが、フィルム形成性を高める任意のバインダーと共に溶剤から付着させてもよい。当該材料がポリマーである場合には、通常、溶剤付着法が好適である。昇華法により付着すべき材料は、例えば、米国特許第6237529号明細書に記載されているように、タンタル材料を含むことが多い昇華体「ボート」から気化させてもよいし、当該材料をまずドナーシート上にコーティングし、その後これを基板に接近させて昇華させてもよい。複数材料の混合物を含む層は、独立した複数の昇華体ボートを利用してもよいし、予め混合した後単一のボート又はドナーシートからコーティングしてもよい。パターン化付着は、シャドーマスク、一体型シャドーマスク(米国特許第5294870号明細書)、ドナーシートからの空間画定型感熱色素転写(米国特許第5851709号及び同第6066357号明細書)及びインクジェット法(米国特許第6066357号明細書)を利用して達成することができる。
ほとんどのOLEDデバイスは湿分及び/又は酸素に対して感受性を示すため、窒素又はアルゴンのような不活性雰囲気において、アルミナ、ボーキサイト、硫酸カルシウム、クレー、シリカゲル、ゼオライト、アルカリ金属酸化物、アルカリ土類金属酸化物、スルフェート、金属ハロゲン化物及び金属過塩素酸塩のような乾燥剤と一緒に、封止されることが一般的である。封入法及び乾燥法として、米国特許第6226890号明細書に記載されている方法が挙げられるが、これらに限定はされない。
OLEDデバイスの中には、電子のLELへの注入を促進し、又は正孔のETLへの通過を減衰させてLELにおける再結合を確保するため、正孔阻止層を要するものもある(D.F. O’brien, M.A. Baldo, M.E. Thompson及びS.R. Forrest, Appl. Phys. Lett., 74, 442 (1999))。典型的には、正孔阻止層は薄く(例、10nm)、そしてLELとETLとの間に配置される。
電場発光成分を選定する時には重要な関係が存在する。LEL材料に含まれる非電場発光成分のバンドギャップとの関係でバンドギャップポテンシャルを慎重に比較検討する必要がある。非電場発光成分から電場発光成分分子へエネルギーが効率的に伝達するためには、電場発光成分のバンドギャップが非電場発光成分材料のそれより小さいことが典型的である。
1.ある材料の吸収及び放出スペクトルを、低(すなわち、<1×10-3M)濃度及び光学濃度(すなわち、<0.2)バンドギャップにおいて酢酸エチルやトルエンのような無極性溶剤中で測定する。
2.当該スペクトルを、スペクトルの可視領域(すなわち、350〜750nm)に含まれる極大吸収及び放出バンドにより正規化して1とする。
3.正規化された吸収スペクトルと放出スペクトルを同一チャート上にプロットする。
4.正規化された吸収スペクトルと放出スペクトルが交わる波長(交叉波長)をE0,0と定義する。この「光学的」バンドギャップは、当該技術分野において、最高被占軌道(HOMO)又は価電子帯の最高準位と最低空軌道(LUMO)又は伝導帯の最低準位との間のエネルギー差としても知られている。この値は、典型的には、eVで報告され、当該「交叉波長」を割って1240eVnmにすることにより変換を行なう。
表IA〜ID:トリス−(8−キノリナト)アルミニウム(III)[Inv-23]とInv-16とを含み且つInv-1を含有する混合非電場発光系
試料作製及び試験
本発明の要件を満足するEL装置(試料1及び試料2)及び比較EL装置を、以下のようにして構成した:
アノードとしてインジウム錫酸化物(ITO)からなる厚さ85nmの層をコーティングしたガラス基板を、業務用洗剤中で超音波処理し、脱イオン水ですすぎ、トルエン蒸気で脱脂し、酸素プラズマに約1分間暴露することを、順次おこなった。
a)ITO上に、プラズマを使用したCHF3の蒸着により、1nmのフルオロカーボン(CFx)正孔注入層(HIL)を設けた。
b)次に、厚さ75nmのN,N’−ジ−1−ナフタレニル−N,N’−ジフェニル−4,4’−ジアミノビフェニル(NPB)からなる正孔輸送層(HTL)を、タンタルボートからの蒸着により形成した。
c)次に、トリス(8−キノリノラト)アルミニウム(III)(Inv-23、0〜99.5質量%)と、9,10,11,12−テトラフェニルナフタセン(Inv-16、0〜99.5質量%)と、エミッター電場発光成分(Inv-1、0.27〜0.50質量%)とを含む37.5〜65.8nmのLELを、正孔輸送層上に成膜した。これらの材料も、タンタルボートから蒸着させた。
d)次に、トリス(8−キノリノラト)アルミニウム(III)(Alq3)からなる37.5nmの電子輸送層(ETL)を、発光層上に成膜した。この材料も、タンタルボートから蒸着させた。
e)Alq3層の上に、MgとAg(容積比=10:1)からなる220nmのカソードを成膜した。
このように形成したセルを、効率(輝度収率で)、色、駆動電圧について試験した。結果を、表IAに示す。
試料作製及び試験
本発明の要件を満足するEL装置(試料4)及び比較EL装置を、以下のようにして構成した:
アノードとしてインジウム錫酸化物(ITO)からなる厚さ85nmの層をコーティングしたガラス基板を、業務用洗剤中で超音波処理し、脱イオン水ですすぎ、トルエン蒸気で脱脂し、酸素プラズマに約1分間暴露することを、順次おこなった。
a)ITO上に、プラズマを使用したCHF3の蒸着により、1nmのフルオロカーボン(CFx)正孔注入層(HIL)を設けた。
b)次に、厚さ75nmのN,N’−ジ−1−ナフタレニル−N,N’−ジフェニル−4,4’−ジアミノビフェニル(NPB)からなる正孔輸送層(HTL)を、タンタルボートからの蒸着により形成した。
c)次に、トリス(8−キノリノラト)アルミニウム(III)(Inv-23、0〜99.5質量%)と、9,10,11,12−テトラフェニルナフタセン(Inv-16、0〜99.5質量%)と、エミッター電場発光成分(Inv-1、0.30〜0.50質量%)とを含む37.5〜67.2nmのLELを、正孔輸送層上に成膜した。これらの材料も、タンタルボートから蒸着させた。
d)次に、トリス(8−キノリノラト)アルミニウム(III)(Alq3)からなる37.5nmの電子輸送層(ETL)を、発光層上に成膜した。この材料も、タンタルボートから蒸着させた。
e)Alq3層の上に、MgとAg(容積比=10:1)からなる220nmのカソードを成膜した。
このように形成したセルを、効率(輝度収率で)、色、駆動電圧について試験した。結果を、表IBに示す。
試料作製及び試験
本発明の要件を満足するEL装置(試料5〜8)及び比較EL装置を、以下のようにして構成した:
アノードとしてインジウム錫酸化物(ITO)からなる厚さ85nmの層をコーティングしたガラス基板を、業務用洗剤中で超音波処理し、脱イオン水ですすぎ、トルエン蒸気で脱脂し、酸素プラズマに約1分間暴露することを、順次おこなった。
a)ITO上に、プラズマを使用したCHF3の蒸着により、1nmのフルオロカーボン(CFx)正孔注入層(HIL)を設けた。
b)次に、厚さ75nmのN,N’−ジ−1−ナフタレニル−N,N’−ジフェニル−4,4’−ジアミノビフェニル(NPB)からなる正孔輸送層(HTL)を、タンタルボートからの蒸着により形成した。
c)次に、トリス(8−キノリノラト)アルミニウム(III)(Inv-23、0〜99.5質量%)と、9,10,11,12−テトラフェニルナフタセン(Inv-16、0〜99.5質量%)と、エミッター電場発光成分(Inv-1、0.30〜0.50質量%)とを含む37.5〜74.3nmのLELを、正孔輸送層上に成膜した。これらの材料も、タンタルボートから蒸着させた。
d)次に、トリス(8−キノリノラト)アルミニウム(III)(Alq3)からなる37.5nmの電子輸送層(ETL)を、発光層上に成膜した。この材料も、タンタルボートから蒸着させた。
e)Alq3層の上に、MgとAg(容積比=10:1)からなる220nmのカソードを成膜した。
このように形成したセルを、効率(輝度収率で)、色、駆動電圧について試験した。結果を、表ICに示す。
ここで、試料5〜8の間には大きな差がなく、試料5と試料群6〜8の間にはわずかな差しかない。
試料作製及び試験
本発明の要件を満足するEL装置(試料9〜11)及び比較EL装置を、以下のようにして構成した:
アノードとしてインジウム錫酸化物(ITO)からなる厚さ85nmの層をコーティングしたガラス基板を、業務用洗剤中で超音波処理し、脱イオン水ですすぎ、トルエン蒸気で脱脂し、酸素プラズマに約1分間暴露することを、順次おこなった。
a)ITO上に、プラズマを使用したCHF3の蒸着により、1nmのフルオロカーボン(CFx)正孔注入層(HIL)を設けた。
b)次に、厚さ75nmのN,N’−ジ−1−ナフタレニル−N,N’−ジフェニル−4,4’−ジアミノビフェニル(NPB)からなる正孔輸送層(HTL)を、タンタルボートからの蒸着により形成した。
c)次に、トリス(8−キノリノラト)アルミニウム(III)(Inv-23、0〜57.85質量%)と、9,10,11,12−テトラフェニルナフタセン(Inv-16、41.85〜99.5質量%)と、エミッター電場発光成分(Inv-1、0.50質量%)とを含む37.5〜75.4nmのLELを、正孔輸送層上に成膜した。これらの材料も、タンタルボートから蒸着させた。
d)次に、トリス(8−キノリノラト)アルミニウム(III)(Alq3)からなる37.5nmの電子輸送層(ETL)を、発光層上に成膜した。この材料も、タンタルボートから蒸着させた。
e)Alq3層の上に、MgとAg(容積比=10:1)からなる220nmのカソードを成膜した。
このように形成したセルを、効率(輝度収率で)、色、駆動電圧について試験した。結果を、表IDに示す。
実際、試料9〜11は、試料6〜8と同等の性能を示している。
例5−EL装置作製−本発明例
試料作製及び試験
本発明の要件を満足するEL装置(試料12)及び比較EL装置を、以下のようにして構成した:
アノードとしてインジウム錫酸化物(ITO)からなる厚さ85nmの層をコーティングしたガラス基板を、業務用洗剤中で超音波処理し、脱イオン水ですすぎ、トルエン蒸気で脱脂し、酸素プラズマに約1分間暴露することを、順次おこなった。
a)ITO上に、プラズマを使用したCHF3の蒸着により、1nmのフルオロカーボン(CFx)正孔注入層(HIL)を設けた。
b)次に、厚さ75nmのN,N’−ジ−1−ナフタレニル−N,N’−ジフェニル−4,4’−ジアミノビフェニル(NPB)からなる正孔輸送層(HTL)を、タンタルボートからの蒸着により形成した。
c)次に、トリス(8−キノリノラト)アルミニウム(III)(Inv-23、0〜99.5質量%)と、9,10,11,12−テトラ−(2−ナフチル)ナフタセン(Inv-17、0〜99.5質量%)と、エミッター電場発光成分(Inv-1、0.30〜0.50質量%)とを含む37.5〜66.9nmのLELを、正孔輸送層上に成膜した。これらの材料も、タンタルボートから蒸着させた。
d)次に、トリス(8−キノリノラト)アルミニウム(III)(Alq3)からなる37.5nmの電子輸送層(ETL)を、発光層上に成膜した。この材料も、タンタルボートから蒸着させた。
e)Alq3層の上に、MgとAg(容積比=10:1)からなる220nmのカソードを成膜した。
このように形成したセルを、効率(輝度収率で)、色、駆動電圧について試験した。結果を、表IIに示す。
例6−EL装置作製−本発明例
試料作製及び試験
本発明の要件を満足するEL装置(試料13)及び比較EL装置を、以下のようにして構成した:
アノードとしてインジウム錫酸化物(ITO)からなる厚さ85nmの層をコーティングしたガラス基板を、業務用洗剤中で超音波処理し、脱イオン水ですすぎ、トルエン蒸気で脱脂し、酸素プラズマに約1分間暴露することを、順次おこなった。
a)ITO上に、プラズマを使用したCHF3の蒸着により、1nmのフルオロカーボン(CFx)正孔注入層(HIL)を設けた。
b)次に、厚さ75nmのN,N’−ジ−1−ナフタレニル−N,N’−ジフェニル−4,4’−ジアミノビフェニル(NPB)からなる正孔輸送層(HTL)を、タンタルボートからの蒸着により形成した。
c)次に、9,10−ジ(4−t−ブチルフェニル)ナフタセン(Inv-20、0〜99.5質量%)と、9,10,11,12−テトラフェニルナフタセン(Inv-16、0〜99.5質量%)と、エミッター電場発光成分(Inv-1、0.20〜0.50質量%)とを含む37.5〜66.2nmのLELを、正孔輸送層上に成膜した。これらの材料も、タンタルボートから蒸着させた。
d)次に、トリス(8−キノリノラト)アルミニウム(III)(Alq3)からなる37.5nmの電子輸送層(ETL)を、発光層上に成膜した。この材料も、タンタルボートから蒸着させた。
e)Alq3層の上に、MgとAg(容積比=10:1)からなる220nmのカソードを成膜した。
このように形成したセルを、効率(輝度収率で)、色、駆動電圧について試験した。結果を、表IIIに示す。
本例では、電場発光層がナフタセン類を含むので、比較例に対して動作駆動電圧の改善はない。しかしながら、試料13では、Cmp−15又は試料12と比較して動作駆動電圧が減少している。
例7−EL装置作製−比較例
試料作製及び試験
比較例(Cmp)のEL装置を、以下のようにして構成した:
アノードとしてインジウム錫酸化物(ITO)からなる厚さ85nmの層をコーティングしたガラス基板を、業務用洗剤中で超音波処理し、脱イオン水ですすぎ、トルエン蒸気で脱脂し、酸素プラズマに約1分間暴露することを、順次おこなった。
a)ITO上に、プラズマを使用したCHF3の蒸着により、1nmのフルオロカーボン(CFx)正孔注入層(HIL)を設けた。
b)次に、厚さ75nmのN,N’−ジ−1−ナフタレニル−N,N’−ジフェニル−4,4’−ジアミノビフェニル(NPB)からなる正孔輸送層(HTL)を、タンタルボートからの蒸着により形成した。
c)次に、トリス(8−キノリノラト)アルミニウム(III)(Inv-23、0〜99.5質量%)と、2−t−ブチル−9,10−ジ−(2−ナフチル)アントラセン(Inv-19、0〜99.5質量%)と、エミッター電場発光成分(Inv-1、0.30〜0.50質量%)とを含む37.5〜68.1nmのLELを、正孔輸送層上に成膜した。これらの材料も、タンタルボートから蒸着させた。
d)次に、トリス(8−キノリノラト)アルミニウム(III)(Alq3)からなる37.5nmの電子輸送層(ETL)を、発光層上に成膜した。この材料も、タンタルボートから蒸着させた。
e)Alq3層の上に、MgとAg(容積比=10:1)からなる220nmのカソードを成膜した。
このように形成したセルを、効率(輝度収率で)、色、駆動電圧について試験した。結果を、表IVに示す。
例8−EL装置作製−本発明例
試料作製及び試験
本発明の要件を満足するEL装置(試料22〜25)及び比較EL装置を、以下のようにして構成した:
アノードとしてインジウム錫酸化物(ITO)からなる厚さ85nmの層をコーティングしたガラス基板を、業務用洗剤中で超音波処理し、脱イオン水ですすぎ、トルエン蒸気で脱脂し、酸素プラズマに約1分間暴露することを、順次おこなった。
a)ITO上に、プラズマを使用したCHF3の蒸着により、1nmのフルオロカーボン(CFx)正孔注入層(HIL)を設けた。
b)次に、厚さ75nmのN,N’−ジ−1−ナフタレニル−N,N’−ジフェニル−4,4’−ジアミノビフェニル(NPB)からなる正孔輸送層(HTL)を、タンタルボートからの蒸着により形成した。
c)次に、9,10,11,12−テトラフェニルナフタセン(Inv-16、0〜99.5質量%)と、2−t−ブチル−9,10−ジ−(2−ナフチル)アントラセン(Inv-19、0〜99.5質量%)と、エミッター電場発光成分(Inv-1、0.20〜0.50質量%)とを含む20〜36.1nmのLELを、正孔輸送層上に成膜した。これらの材料も、タンタルボートから蒸着させた。
d)次に、トリス(8−キノリノラト)アルミニウム(III)(Alq3)からなる55nmの電子輸送層(ETL)を、発光層上に成膜した。この材料も、タンタルボートから蒸着させた。
e)Alq3層の上に、MgとAg(容積比=10:1)からなる220nmのカソードを成膜した。
このように形成したセルを、効率(輝度収率で)、色、駆動電圧について試験した。結果を、表VAに示す。
Cmp−31に対して、試料14、15では、動作駆動電圧が顕著(27%)に減少している。
試料作製及び試験
本発明の要件を満足するEL装置(試料16〜19)及び比較EL装置を、以下のようにして構成した:
アノードとしてインジウム錫酸化物(ITO)からなる厚さ85nmの層をコーティングしたガラス基板を、業務用洗剤中で超音波処理し、脱イオン水ですすぎ、トルエン蒸気で脱脂し、酸素プラズマに約1分間暴露することを、順次おこなった。
a)ITO上に、プラズマを使用したCHF3の蒸着により、1nmのフルオロカーボン(CFx)正孔注入層(HIL)を設けた。
b)次に、厚さ75nmのN,N’−ジ−1−ナフタレニル−N,N’−ジフェニル−4,4’−ジアミノビフェニル(NPB)からなる正孔輸送層(HTL)を、タンタルボートからの蒸着により形成した。
c)次に、9,10,11,12−テトラフェニルナフタセン(Inv-16、0〜99.5質量%)と、2−t−ブチル−9,10−ジ−(2−ナフチル)アントラセン(Inv-19、0〜99.5質量%)と、エミッター電場発光成分(Inv-1、0.20〜0.50質量%)とを含む20〜39.5nmのLELを、正孔輸送層上に成膜した。これらの材料も、タンタルボートから蒸着させた。
d)次に、トリス(8−キノリノラト)アルミニウム(III)(Alq3)からなる55nmの電子輸送層(ETL)を、発光層上に成膜した。この材料も、タンタルボートから蒸着させた。
e)Alq3層の上に、MgとAg(容積比=10:1)からなる220nmのカソードを成膜した。
このように形成したセルを、効率(輝度収率で)、色、駆動電圧について試験した。結果を、表VBに示す。
Cmp−35に対して、全ての試料16〜19では、動作駆動電圧が顕著(19〜27%)に減少している。
最後に、これらの結果からも、Inv-1を含有するLELにInv-19及びInv-16を混合することが、輝度、色及び駆動電圧の面で有利であることが明らかである。
例10−EL装置作製−本発明例
試料作製及び試験
本発明の要件を満足するEL装置(試料20〜22)及び比較EL装置を、以下のようにして構成した:
アノードとしてインジウム錫酸化物(ITO)からなる厚さ85nmの層をコーティングしたガラス基板を、業務用洗剤中で超音波処理し、脱イオン水ですすぎ、トルエン蒸気で脱脂し、酸素プラズマに約1分間暴露することを、順次おこなった。
a)ITO上に、プラズマを使用したCHF3の蒸着により、1nmのフルオロカーボン(CFx)正孔注入層(HIL)を設けた。
b)次に、厚さ75nmのN,N’−ジ−1−ナフタレニル−N,N’−ジフェニル−4,4’−ジアミノビフェニル(NPB)からなる正孔輸送層(HTL)を、タンタルボートからの蒸着により形成した。
c)次に、9,10,11,12−テトラフェニルナフタセン(Inv-16、0〜99.5質量%)と、N,N’−ジ−1−ナフタレニル−N,N’−ジフェニル−4,4’−ジアミノビフェニル(NPB)(Inv-21、0〜99.5質量%)と、エミッター電場発光成分(Inv-1、0.30〜0.50質量%)とを含む37.5nmのLELを、正孔輸送層上に成膜した。これらの材料も、タンタルボートから蒸着させた。
d)次に、トリス(8−キノリノラト)アルミニウム(III)(Alq3)からなる37.5nmの電子輸送層(ETL)を、発光層上に成膜した。この材料も、タンタルボートから蒸着させた。
e)Alq3層の上に、MgとAg(容積比=10:1)からなる220nmのカソードを成膜した。
このように形成したセルを、効率(輝度収率で)、色、駆動電圧について試験した。結果を、表VIに示す。
輝度効率は、それぞれCmp−37及びCmp−39に対して28〜98%も顕著に改善されている。さらに、色は、Cmp−37に対して試料20〜22が有利である。
例11−EL装置作製−本発明例
試料作製及び試験
本発明の要件を満足するEL装置(試料23)及び比較EL装置を、以下のようにして構成した:
アノードとしてインジウム錫酸化物(ITO)からなる厚さ85nmの層をコーティングしたガラス基板を、業務用洗剤中で超音波処理し、脱イオン水ですすぎ、トルエン蒸気で脱脂し、酸素プラズマに約1分間暴露することを、順次おこなった。
a)ITO上に、プラズマを使用したCHF3の蒸着により、1nmのフルオロカーボン(CFx)正孔注入層(HIL)を設けた。
b)次に、厚さ75nmのN,N’−ジ−1−ナフタレニル−N,N’−ジフェニル−4,4’−ジアミノビフェニル(NPB)からなる正孔輸送層(HTL)を、タンタルボートからの蒸着により形成した。
c)次に、9,10,11,12−テトラフェニルナフタセン(Inv-16、0〜99.5質量%)と、2−t−ブチル−9,10−ジ−(2−ナフチル)アントラセン50質量%とトリス(8−キノリノラート)アルミニウム(III)50質量%とからなる圧縮ペレット(Inv-19及びInv-23、0〜99.5質量%)と、エミッター電場発光成分(Inv-1、0.20〜50質量%)とを含む37.5〜39.5nmのLELを、正孔輸送層上に成膜した。これらの材料も、タンタルボートから蒸着させた。
d)次に、トリス(8−キノリノラト)アルミニウム(III)(Alq3)からなる37.5nmの電子輸送層(ETL)を、発光層上に成膜した。この材料も、タンタルボートから蒸着させた。
e)Alq3層の上に、MgとAg(容積比=10:1)からなる220nmのカソードを成膜した。
このように形成したセルを、効率(輝度収率で)、色、駆動電圧について試験した。結果を、表VIIに示す。
試料23の輝度効率は、Cmp−40及びCmp−44と比較して、それぞれ130%及び95%も増加している。このデータは、輝度がLELにおけるInv-16の含量(%)の増加とともに増加する上記の結果と一致している。
例12−EL装置作製−本発明例
試料作製及び試験
本発明の要件を満足するEL装置(試料24)及び比較EL装置を、以下のようにして構成した:
アノードとしてインジウム錫酸化物(ITO)からなる厚さ85nmの層をコーティングしたガラス基板を、業務用洗剤中で超音波処理し、脱イオン水ですすぎ、トルエン蒸気で脱脂し、酸素プラズマに約1分間暴露することを、順次おこなった。
a)ITO上に、プラズマを使用したCHF3の蒸着により、1nmのフルオロカーボン(CFx)正孔注入層(HIL)を設けた。
b)次に、厚さ75nmのN,N’−ジ−1−ナフタレニル−N,N’−ジフェニル−4,4’−ジアミノビフェニル(NPB)からなる正孔輸送層(HTL)を、タンタルボートからの蒸着により形成した。
c)次に、9,10,11,12−テトラフェニルナフタセン(Inv-16、0〜99質量%)と、トリス(8−キノリノラト)アルミニウム(III)(Inv-23、0〜99質量%)と、エミッター電場発光成分(Inv-9、0.6〜1.0質量%)とを含む37.5〜66.3nmのLELを、正孔輸送層上に成膜した。これらの材料も、タンタルボートから蒸着させた。
d)次に、トリス(8−キノリノラト)アルミニウム(III)(Alq3)からなる37.5nmの電子輸送層(ETL)を、発光層上に成膜した。この材料も、タンタルボートから蒸着させた。
e)Alq3層の上に、MgとAg(容積比=10:1)からなる220nmのカソードを成膜した。
このように形成したセルを、効率(輝度収率で)、色、駆動電圧について試験した。結果を、表VIIIAに示す。
試料24を含有する非電場発光成分の混合物では、輝度効率が、Cmp−45及びCmp−49に対して、それぞれ120%及び460%も増加した。これらの輝度の改善は、良好な色度とともに得られた。
試料作製及び試験
本発明の要件を満足するEL装置(試料25)及び比較EL装置を、以下のようにして構成した:
アノードとしてインジウム錫酸化物(ITO)からなる厚さ85nmの層をコーティングしたガラス基板を、業務用洗剤中で超音波処理し、脱イオン水ですすぎ、トルエン蒸気で脱脂し、酸素プラズマに約1分間暴露することを、順次おこなった。
a)ITO上に、プラズマを使用したCHF3の蒸着により、1nmのフルオロカーボン(CFx)正孔注入層(HIL)を設けた。
b)次に、厚さ75nmのN,N’−ジ−1−ナフタレニル−N,N’−ジフェニル−4,4’−ジアミノビフェニル(NPB)からなる正孔輸送層(HTL)を、タンタルボートからの蒸着により形成した。
c)次に、9,10,11,12−テトラフェニルナフタセン(Inv-16、0〜99質量%)と、トリス(8−キノリノラト)アルミニウム(III)(Inv-23、0〜99質量%)と、エミッター電場発光成分(Inv-9、0.60〜1.0質量%)とを含む37.5〜65.5nmのLELを、正孔輸送層上に成膜した。これらの材料も、タンタルボートから蒸着させた。
d)次に、トリス(8−キノリノラト)アルミニウム(III)(Alq3)からなる37.5nmの電子輸送層(ETL)を、発光層上に成膜した。この材料も、タンタルボートから蒸着させた。
e)Alq3層の上に、MgとAg(容積比=10:1)からなる220nmのカソードを成膜した。
このように形成したセルを、効率(輝度収率で)、色、駆動電圧について試験した。結果を、表VIIIBに示す。
試料25の動作駆動電圧は、Cmp−50に対して31%改善された。この輝度の改善は、良好な色度とともに得られた。
試料作製及び試験
本発明の要件を満足するEL装置(試料26〜29)及び比較EL装置を、以下のようにして構成した:
アノードとしてインジウム錫酸化物(ITO)からなる厚さ85nmの層をコーティングしたガラス基板を、業務用洗剤中で超音波処理し、脱イオン水ですすぎ、トルエン蒸気で脱脂し、酸素プラズマに約1分間暴露することを、順次おこなった。
a)ITO上に、プラズマを使用したCHF3の蒸着により、1nmのフルオロカーボン(CFx)正孔注入層(HIL)を設けた。
b)次に、厚さ75nmのN,N’−ジ−1−ナフタレニル−N,N’−ジフェニル−4,4’−ジアミノビフェニル(NPB)からなる正孔輸送層(HTL)を、タンタルボートからの蒸着により形成した。
c)次に、9,10,11,12−テトラフェニルナフタセン(Inv-16、9〜43質量%)と、トリス(8−キノリノラト)アルミニウム(III)(Inv-23、56〜90質量%)と、エミッター電場発光成分(Inv-9、0.6〜0.9質量%)とを含む37.5〜66.5nmのLELを、正孔輸送層上に成膜した。これらの材料も、タンタルボートから蒸着させた。
d)次に、トリス(8−キノリノラト)アルミニウム(III)(Alq3)からなる37.5nmの電子輸送層(ETL)を、発光層上に成膜した。この材料も、タンタルボートから蒸着させた。
e)Alq3層の上に、MgとAg(容積比=10:1)からなる220nmのカソードを成膜した。
このように形成したセルを、効率(輝度収率で)、色、駆動電圧について試験した。結果を、表VIIICに示す。
試料26〜29を含有する非電場発光成分の混合物では、輝度効率が、Cmp−56に対して、65〜88%も増加した。これらの輝度の改善は、良好な赤色とともに得られた。
例15−EL装置作製−本発明例
試料作製及び試験
本発明の要件を満足するEL装置(試料30)及び比較EL装置を、以下のようにして構成した:
アノードとしてインジウム錫酸化物(ITO)からなる厚さ85nmの層をコーティングしたガラス基板を、業務用洗剤中で超音波処理し、脱イオン水ですすぎ、トルエン蒸気で脱脂し、酸素プラズマに約1分間暴露することを、順次おこなった。
a)ITO上に、プラズマを使用したCHF3の蒸着により、1nmのフルオロカーボン(CFx)正孔注入層(HIL)を設けた。
b)次に、厚さ75nmのN,N’−ジ−1−ナフタレニル−N,N’−ジフェニル−4,4’−ジアミノビフェニル(NPB)からなる正孔輸送層(HTL)を、タンタルボートからの蒸着により形成した。
c)次に、9,10,11,12−テトラ(2−ナフチル)ナフタセン(Inv-17、0〜99質量%)と、トリス(8−キノリノラト)アルミニウム(III)(Inv-23、0〜99質量%)と、エミッター電場発光成分(Inv-9、0.6〜1.0質量%)とを含む37.5〜66.5nmのLELを、正孔輸送層上に成膜した。これらの材料も、タンタルボートから蒸着させた。
d)次に、トリス(8−キノリノラト)アルミニウム(III)(Alq3)からなる37.5nmの電子輸送層(ETL)を、発光層上に成膜した。この材料も、タンタルボートから蒸着させた。
e)Alq3層の上に、MgとAg(容積比=10:1)からなる220nmのカソードを成膜した。
このように形成したセルを、効率(輝度収率で)、色、駆動電圧について試験した。結果を、表IXに示す。
試料30を含有する非電場発光成分の混合物では、輝度効率が、Cmp−57及びCmp−61に対して、それぞれ33%及び108%も増加した。これらの輝度の改善は、良好な赤色度とともに得られた。
例16−EL装置作製−本発明例
試料作製及び試験
本発明の要件を満足するEL装置(試料31)及び比較EL装置を、以下のようにして構成した:
アノードとしてインジウム錫酸化物(ITO)からなる厚さ85nmの層をコーティングしたガラス基板を、業務用洗剤中で超音波処理し、脱イオン水ですすぎ、トルエン蒸気で脱脂し、酸素プラズマに約1分間暴露することを、順次おこなった。
a)ITO上に、プラズマを使用したCHF3の蒸着により、1nmのフルオロカーボン(CFx)正孔注入層(HIL)を設けた。
b)次に、厚さ150nmのN,N’−ジ−1−ナフタレニル−N,N’−ジフェニル−4,4’−ジアミノビフェニル(NPB)からなる正孔輸送層(HTL)を、タンタルボートからの蒸着により形成した。
c)次に、9,10,11,12−テトラフェニルナフタセン(Inv-16、0〜49.1質量%)と、2−t−ブチル−9,10−ジ−(2−ナフチル)アントラセン50質量%とトリス(8−キノリノラート)アルミニウム(III)50質量%とからなる圧縮ペレット(Inv-19及びInv-23、48.9〜98質量%)と、エミッター電場発光成分(Inv-9、2質量%)とを含む350nmのLELを、正孔輸送層上に成膜した。これらの材料も、タンタルボートから蒸着させた。
d)次に、トリス(8−キノリノラト)アルミニウム(III)(Alq3)からなる350nmの電子輸送層(ETL)を、発光層上に成膜した。この材料も、タンタルボートから蒸着させた。
e)Alq3層の上に、MgとAg(容積比=10:1)からなる220nmのカソードを成膜した。
このように形成したセルを、効率(輝度収率で)、色、駆動電圧について試験した。結果を、表Xに示す。
試料31を含有する非電場発光成分の混合物では、輝度効率が、Cmp−62に対して、12%増加した。
これらの輝度の改善は、良好な赤色とともに得られた。
例17−EL装置作製−本発明例
試料作製及び試験
本発明の要件を満足するEL装置(試料60〜64)及び比較EL装置を、以下のようにして構成した:
アノードとしてインジウム錫酸化物(ITO)からなる厚さ85nmの層をコーティングしたガラス基板を、業務用洗剤中で超音波処理し、脱イオン水ですすぎ、トルエン蒸気で脱脂し、酸素プラズマに約1分間暴露することを、順次おこなった。
a)ITO上に、プラズマを使用したCHF3の蒸着により、1nmのフルオロカーボン(CFx)正孔注入層(HIL)を設けた。
b)次に、厚さ150nmのN,N’−ジ−1−ナフタレニル−N,N’−ジフェニル−4,4’−ジアミノビフェニル(NPB)からなる正孔輸送層(HTL)を、タンタルボートからの蒸着により形成した。
c)次に、5,12−ビス[2−(5−メチルベンゾチアゾリル)フェニル]−6,11−ジフェニルナフタセン(DBZR、0〜90質量%)と、2−t−ブチル−9,10−ジ−(2−ナフチル)アントラセン50質量%とトリス(8−キノリノラート)アルミニウム(III)50質量%とからなる圧縮ペレット(Inv-19及びInv-23、8〜98質量%)と、電場発光成分(Inv-9、2質量%)とを含む350nmのLELを、正孔輸送層上に成膜した。これらの材料も、タンタルボートから蒸着させた。
d)次に、トリス(8−キノリノラト)アルミニウム(III)(Alq3)からなる350nmの電子輸送層(ETL)を、発光層上に成膜した。この材料も、タンタルボートから蒸着させた。
e)Alq3層の上に、MgとAg(容積比=10:1)からなる220nmのカソードを成膜した。
このように形成したセルを、効率(輝度収率で)、色、駆動電圧について試験した。結果を、表XIに示す。
試料32〜35の動作駆動電圧は、20%改善されている。
OLED発光層が、複数種の電場発光成分を含有しているもの。
第2のバンドギャップを有する非電場発光成分が、発光層における全成分量の40質量%以上を占めるもの。
第1のバンドギャップを有する電場発光成分が、発光層における全成分量の0.1〜5質量%又は望ましくは0.3〜0.7質量%の範囲であるOLED。
式(2)において、R1、R2、R3、R4及びR5が、独立して水素、アルキル基及びアリール基からなる群から選択されるか、又は好適にはR1、R2、R3、R4及びR5のうちの少なくとも一つが、ハロゲン化物、アルキル基、アリール基、アルコキシ基及びアリールオキシ基からなる群から独立して選択されるもの。
第1のバンドギャップを有する電場発光成分が、発光層における全成分量の0.1〜5質量%、望ましくは0.5〜1.5質量%、都合よくは1±0.2質量%であるもの。
R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10、R11及びR12のうちの少なくとも一つが、ハロゲン化物、アルキル基、アリール基、アルコキシ基及びアリールオキシ基からなる群から独立して選択される式(3)で表される成分を含む、OLED。
請求項1に記載のOLEDを含む、白色発光装置。
OLEDを含む単色、多色又はより白色度の高い発光装置;第1のバンドギャップを有する電場発光成分と、それぞれ第2のバンドギャップ及び第3以降のバンドギャップを有する少なくとも2種の非電場発光成分とを含有する発光層が、所望の組成を有するこれらの成分の混合物から形成した圧縮ペレットから蒸着される、OLED装置の製造方法、とりわけ該発光層が、発光成分及び/又は非発光成分の混合物から形成された圧縮ペレットを蒸着することにより形成される、OLED装置の製造方法。
b)該ペレットを、チャンバに配置した物理蒸着源に入れる工程と、
c)基板を、該真空チャンバに、該蒸着源に対して間隔をあけて配置する工程と、
d)該蒸着源に熱を加えて該ペレットの一部を昇華させて有機材料の第一混合物の蒸気を得て、それから該基板上に該有機層を形成する工程と
を含む方法。
a)基板と、
b)該基板上に配置されたアノードと、
c)該アノード上に配置された正孔注入層と、
d)該正孔注入層上に配置された正孔輸送層と、
e)請求項1に記載のような、第1のバンドギャップを有する電場発光成分と、それぞれ第2のバンドギャップ及び第3以降のバンドギャップを有する少なくとも2種の非電場発光成分とを含有する発光層と、
f)該発光層上に配置された電子輸送層と、
g)該電子輸送層上に配置されたカソードと
を含むOLED装置。
i)該第2のバンドギャップが、該第1のバンドギャップと等しいか、又はそれ以上であるが、2.7eV以下であり、
ii)該第3以降のバンドギャップが、該第1のバンドギャップ及び第2のバンドギャップよりも大きく、
iii)該第2のバンドギャップを有する該非電場発光成分が、該発光層における全成分量の10質量%以上の量で存在し、
iv)該第3以降のバンドギャップを有する該非電場発光成分が、総量で、該発光層における全成分量の0.1〜89.9質量%の範囲内で存在し、
v)該電場発光成分が、ペリフランテン化合物であって、該発光層における全成分量の0.1〜5質量%の範囲内の量で存在する
OLED装置。
i)該第2のバンドギャップが、該第1のバンドギャップと等しいか、又はそれ以上であるが、2.7eV以下であり、
ii)該第3以降のバンドギャップが、該第1のバンドギャップ及び第2のバンドギャップよりも大きく、
iii)該第2のバンドギャップを有する該非電場発光成分が、該発光層における全成分量の10〜89.9質量%の範囲内の量で存在し、
iv)該第3以降のバンドギャップを有する該非電場発光成分が、総量で、該発光層における全成分量の0.1〜89.9質量%で存在し、且つ2,2’,2”−(1,3,5−ベンゼントリイル)トリス[1−フェニル−1H−ベンズイミダゾール]及び2−t−ブチル−9,10−ジ−(2−ナフチル)アントラセン(TBADN);5,6,11,12−テトラフェニルナフタセン(ルブレン);N,N’−ジ−1−ナフタレニル−N,N’−ジフェニル−4,4’−ジアミノビフェニル(NPB);5,12−ビス[2−(5−メチルベンゾチアゾリル)フェニル]−6,11−ジフェニルナフタセン(DBZR);5,12−ビス[4−t−ブチルフェニル]ナフタセン(tBDPN);及び5,6,11,12−テトラ−2−ナフタレニルナフタセンから選択され、
v)該電場発光成分が、該発光層における全成分量の0.1〜5質量%の範囲内の量で存在する
OLED装置。
i)該第2のバンドギャップが、該第1のバンドギャップと等しいか、又はそれ以上であるが、2.7eV以下であり、
ii)該第3以降のバンドギャップの各々が、該第1のバンドギャップ及び第2のバンドギャップよりも大きく、
iii)該第2のバンドギャップを有する該非電場発光成分が、該発光層における全成分量の10〜89.9質量%の範囲内の量で存在し、
iv)第3以降のバンドギャップを有する該少なくとも2種の非電場発光成分が、総量で、該発光層における全成分量の0.1〜89.9質量%の範囲内で存在し、且つその少なくとも1種がトリス(8−キノリノラト)アルミニウム(III)(Alq3);2,2’,2”−(1,3,5−ベンゼントリイル)トリス[1−フェニル−1H−ベンズイミダゾール]及び2−t−ブチル−9,10−ジ−(2−ナフチル)アントラセン(TBADN);5,6,11,12−テトラフェニルナフタセン(ルブレン);N,N’−ジ−1−ナフタレニル−N,N’−ジフェニル−4,4’−ジアミノビフェニル(NPB);5,12−ビス[2−(5−メチルベンゾチアゾリル)フェニル]−6,11−ジフェニルナフタセン(DBZR);5,12−ビス[4−t−ブチルフェニル]ナフタセン(tBDPN);並びに5,6,11,12−テトラ−2−ナフタレニルナフタセンから選択され、
v)該電場発光成分が、該発光層における全成分量の0.1〜5質量%の範囲内の量で存在する
OLED装置。
本明細書中で言及した特許その他の刊行物の内容全体を、引用することにより本明細書の一部とする。
103…アノード
105…正孔注入層(HIL)
107…正孔輸送層(HTL)
109…発光層(LEL)
111…電子輸送層(ETL)
113…カソード
Claims (10)
- 第1のバンドギャップを有する電場発光成分と、第2のバンドギャップ及び第3以降のバンドギャップを有する少なくとも2種の非電場発光成分とを含有する発光層を含む有機発光ダイオード(OLED)デバイスであって、
1)該第2のバンドギャップが、該第1のバンドギャップと同等であるか又はこれより大きく、かつ、2.7eV以下であり、
2)該第3以降のバンドギャップが該第1及び該第2のバンドギャップより大きく、
3)該第2のバンドギャップを有する非電場発光成分が、該発光層中、当該全成分量の34質量%以上の量で存在し、かつ、下式(3)で表わされるナフタセンであり、
4)該第3以降のバンドギャップを有する非電場発光成分が、該発光層中、合計で当該全成分量の0.1〜65.9質量%の範囲内の量で存在し、かつ、下記式(E)で表されるキレート化オキシノイド化合物、下記式(F)で表されるアントラセン化合物ならびに上記式(3)のナフタセンであって、R 2 、R 3 、R 4 、R 5 、R 7 、R 8 、R 9 、R 10 、R 11 及びR 12 が水素であり、かつ、R 1 及びR 6 がアリール基であるもの、からなる群より選ばれ、
第1グループ:水素、又は典型的炭素原子数1〜24のアルキル及びアルコキシ基;
第2グループ:典型的炭素原子数6〜20の環基;
第3グループ:ナフチル、アントラセニル、ピレニル及びペリレニルのような炭素環式縮合環基の完成に必要な、典型的炭素原子数6〜30の原子群;
第4グループ:フリル、チエニル、ピリジル及びキノリニルのような複素環式縮合環基の完成に必要な、典型的炭素原子数5〜24の原子群;
第5グループ:典型的炭素原子数1〜24のアルコキシルアミノ、アルキルアミノ及びアリールアミノ基;並びに
第6グループ:フッ素、塩素、臭素及びシアノ基)
5)該電場発光成分が、該発光層中、当該全成分量の0.1〜5質量%の範囲内の量で存在し、そして
該第1のバンドギャップを有する電場発光成分が、下式(1)で表わされるペリフランテン誘導体である、ことを特徴とするOLEDデバイス。
- 上記式(1)中、R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10、R11、R12、R13、R14、R15、R16、R17、R18、R19、R20の少なくとも一つが、ハロゲン化物、アルキル基、アリール基、アルコキシ基及びアリールオキシ基からなる群より別個独立に選ばれている、請求項1に記載のOLEDデバイス。
- 置換基の少なくとも一つがフェニル基である、請求項2に記載のOLEDデバイス。
- 該第2のバンドギャップを有する非電場発光成分が、該発光層中、当該全成分量の40〜75質量%の範囲内の量で存在する、請求項1に記載のOLEDデバイス。
- 該第3以降のバンドギャップを有する非電場発光成分がアルミニウムオキシノイド化合物である、請求項1に記載のOLEDデバイス。
- 該第3以降のバンドギャップを有する非電場発光成分がAlq3である、請求項1に記載のOLEDデバイス。
- 該第3以降のバンドギャップを有する非電場発光成分がアントラセン化合物である、請求項1に記載のOLEDデバイス。
- 該第3以降のバンドギャップを有する非電場発光成分が上記3)のナフタセンとは異なるナフタセン化合物である、請求項1に記載のOLEDデバイス。
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