JP5536618B2

JP5536618B2 - 有機電界発光装置

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Publication number: JP5536618B2
Application number: JP2010254990A
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Inventors: 怠植金; 東憲金; 寛熙李; 椿于林; 在見郭; 正河孫; 民承千; 永浩朴; 慶勳崔
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Description

本発明は、有機電界発光装置に関する。

有機電界発光装置は、２電極間に挿入されている有機膜に電流を印加するとき、有機膜における電子と正孔との結合によって光が発生する装置をいう。従って、有機電界発光装置は、高画質、速い応答速度及び広視野角の特性を有する軽量薄型の情報表示装置の実現を可能にするという長所を有する。これは、有機電界発光装置の技術の急速な成長を先導する原動力になり、現在、有機電界発光装置は、モバイルフォンだけではなく、その他高品位の情報表示装置にまでその応用領域が拡張されている。また、既存の有機電界発光装置の量的、質的成長のためには、装置の発光効率、寿命向上及び消費電力節減などが、さらに要求される。

有機電界発光装置の正孔輸送層にドーピングを行う場合において、従来技術としては、テトラフルオロテトラシアノキノンジメタン（Ｆ４ＴＣＮＱ）などを、正孔注入層及び／又は正孔輸送層にドーピングし、消費電力を下降させる方法がある。

国際公開第０６／１２２６３０号

しかしながら、前述のような化合物（ドーパント化合物）の場合、分子量が小さ過ぎ、蒸着過程でチャンバが汚染され、かつ発光層の発光効率を消失させてしまうという問題があった。

そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、更に優れた発光効率を示すことが可能な、有機電界発光装置を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、第１電極、第２電極、前記第１電極及び前記第２電極間に介在された発光層、並びに、前記第１電極及び前記発光層間に介在された混合有機層を含み、前記混合有機層は、トリフェニルアミン誘導体及びピラジン誘導体を含み、前記発光層は、アントラセン誘導体、アミン含有スチリル誘導体又はこれらの混合物を含む有機電界発光装置が提供される。

前記ピラジン誘導体は、ヘキサアザトリフェニレン誘導体であってもよい。

前記アミン含有スチリル誘導体は、アミン含有モノスチリル誘導体、アミン含有ジスチリル誘導体、アミン含有トリスチリル誘導体及びアミン含有テトラスチリル誘導体からなる群より選択されてもよい。

前記トリフェニルアミン誘導体は、カルバゾール・モイエティ（ｍｏｉｅｔｙ）を含有してもよい。また、前記トリフェニルアミン誘導体は、フルオレン・モイエティ（ｍｏｉｅｔｙ）を含有してもよい。

前記有機電界発光装置は、正孔輸送層をさらに含んでもよい。

前記混合有機層は、前記正孔輸送層と第１電極との間に形成されてもよい。

前記正孔輸送層は、トリアリールアミン系化合物であってもよい。

前記混合有機層の厚さは、２〜２１０ｎｍであってもよい。

前記ピラジン誘導体の含有量は、前記混合有機層１００質量部に対して、０．１〜９５質量部であってもよい。

前記正孔輸送層の厚さは、３〜１８０ｎｍであってもよい。

前記有機電界発光装置は、リチウムキノレート及び有機物を含む混合電子輸送層をさらに含んでもよい。

以上説明したように本発明に係る有機電界発光装置は、更に優れた発光効率を示すことが可能である。

本発明の一実施形態に係る有機電界発光装置の構造を示す図面である。

以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。

本実施形態は、ピラジン誘導体がドーピングされた混合有機層と、アントラセン誘導体、アミン含有スチリル誘導体、またはそれらの混合物を含む発光層とを含む有機電界発光装置に関する。

図１に記載されているように、基板上に、第１電極、正孔注入層、混合有機層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層、電子注入層及び第２電極が形成されている。

図１では、混合有機層が正孔注入層と正孔輸送層との間に介在している場合について図示されているが、前記混合有機層の位置は、これに制限されるものではなく、第１電極と正孔注入層との間、正孔輸送層とび発光層との間、または正孔輸送層内に位置してもよい。ここで、正孔注入層は省略されてもよい。

基板としては、一般的な有機電界発光装置で使われる基板を使用可能であるが、機械的強度、熱的安定性、透明性、表面平滑性、取扱容易性及び防水性に優れるガラス基板または透明プラスチック基板を用いることが望ましい。

前記有機電界発光装置の基板上部には、高い仕事関数を有する第１電極用物質を利用して、蒸着法またはスパッタリング法などによって、第１電極が形成される。第１電極用物質としては、伝導性にすぐれ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）、Ａｌ、Ａｇ、Ｍｇなどを利用でき、透明電極または反射電極として形成されうる。

前記第１電極上には、通常の正孔注入層形成用の物質を使用し、正孔注入層が形成されうるが、かかる正孔注入層は、省略されてもよい。

このような正孔注入層形成用の物質としては、例えば、銅フタロシアニンなどのフタロシアニン化合物、または、アミン誘導体類である４，４’，４”−トリ（Ｎ−カルバゾイル）トリフェニルアミン（ＴＣＴＡ）、４，４’，４”−トリス（３−メチルフェニルアミノ）トリフェニルアミン（ｍ−ＭＴＤＡＴＡ）、４，４’，４”−トリス（３−メチルフェニルアミノ）フェノキシベンゼン（ｍ−ＭＴＤＡＰＢ）、溶解性がある伝導性高分子であるポリアニリン／ドデシルベンゼンスルホン酸（Ｐａｎｉ／ＤＢＳＡ）、ポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン）／ポリ（４−スチレンスルホネート）（ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ）、ポリアニリン／カンファースルホン酸（Ｐａｎｉ／ＣＳＡ）またはポリアニリン／ポリ（４−スチレンスルホネート）（ＰＡＮＩ／ＰＳＳ）のような公知の正孔注入物質を使用できる。

正孔注入層上には、正孔輸送材料として、トリアリールアミン系化合物を真空熱蒸着またはスピンコーティングして、正孔輸送層が形成されてもよい。

トリアリールアミン系化合物として、具体的には、トリフェニルアミン、トリトリルアミン、トリルジフェニルアミン、Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−（３−メチルフェニル）−１，１−ビフェニル−４，４’−ジアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラ（４−メチルフェニル）−１，１’−フェニル−４，４’−ジアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラ（４−メチルフェニル）−１，１’−ビフェニル−４，４’−ジアミン、Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−ジ（１−ナフチル）−１，１’−ビフェニル−４，４’−ジアミン、Ｎ，Ｎ’−ジ（メチルフェニル）−Ｎ，Ｎ’−ジ（４−ｎ−ブチルフェニル）−フェナントレン−９，１０−ジアミン、４，４’，４”−トリス（（３−メチルフェニル）−Ｎ−フェニルアミノ）トリフェニルアミン、１，１−ビス（４−ジ−ｐ−トリルアミノフェニル）シクロヘキサン、及びそれらの芳香族三次アミン構造を有するオリゴマーまたは重合体などを使用できるが、これらに制限されるものではない。

前記正孔輸送層の厚さは、例えば、３〜１８０ｎｍとすることができる。前記正孔輸送層の厚さが前述した範囲を満足する場合、実質的な駆動電圧上昇なしに満足できる程度の正孔輸送特性を得ることが可能となる。

前記有機電界発光素子は、第１電極と正孔注入層との間、第１電極と正孔輸送層との間、正孔注入層と正孔輸送層との間、正孔輸送層と発光層との間、正孔輸送層内または正孔注入層内に、混合有機層を備える。この前記混合有機層は、ホストとして使われるトリフェニルアミン誘導体に、ピラジン誘導体がドーピングされて形成される。本発明の実施形態に係る有機電界発光素子は、前記ピラジン誘導体がドーピングされた混合有機層を備えることによって、ピラジン誘導体がドーピングされた層を含んでいない従来の有機電界発光素子に比べて、駆動電圧が顕著に低減する。

前記トリフェニルアミン誘導体は、前記正孔輸送層の材料として使われるトリフェニルアミン、トリトリルアミン、トリルジフェニルアミン、Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−（３−メチルフェニル）−１，１−ビフェニル−４，４’−ジアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラ（４−メチルフェニル）−１，１’−フェニル−４，４’−ジアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラ（４−メチルフェニル）−１，１’−ビフェニル−４，４’−ジアミン、Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−ジ（１−ナフチル）−１，１’−ビフェニル−４，４’−ジアミン、Ｎ，Ｎ’−ジ（メチルフェニル）−Ｎ，Ｎ’−ジ（４−ｎ−ブチルフェニル）−フェナントレン−９，１０−ジアミン、４，４’，４”−トリス（３−メチルフェニル）−Ｎ−フェニルアミノ）トリフェニルアミン、１，１−ビス（４−ジ−ｐ−トリルアミノフェニル）シクロヘキサン、及びそれらの芳香族三次アミン構造を有するオリゴマーまたは重合体を含むことができる。

また前記トリフェニルアミン誘導体は、カルバゾール・モイエティ（カルバゾール骨格を有する部分）を含有する化合物であってもよく、非制限的な例を挙げるならば、４，４’−ビス（９−カルバゾリル）−１，１’−ビフェニル及び４，４’−ビス（３−メチル−９−カルバゾリル）−１，１’−ビフェニル、４，４’，４”−トリス（３−メチルフェニルアミノ）トリフェニルアミン（ｍ−ＭＴＤＡＴＡ）、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）または４，４’，４”−トリ（Ｎ−カルバゾイル）トリフェニルアミン（ＴＣＴＡ）などの化合物であってもよい。

また、前記トリフェニルアミン誘導体は、フルオレン・モイエティ（フルオレン骨格を有する部分）を含有する化合物であってもよく、このようなフルオレン・モイエティは、下記構造のスピロフルオレン、インデノフルオレン、ベンゾフルオレンなどのモイエティを含む。

・・・（スピロフルオレン）

・・・（ベンゾフルオレン）

・・・（インデノフルオレン）

ここで、上記構造式において、置換基Ｒは、例えば、水素原子、Ｃ_１−Ｃ_１０のアルキル基、アルコキシ基、ジアルキルアミン基、ハロゲン原子、又は、シアノ基である。

前記フルオレン・モイエティを含有するトリフェニルアミン誘導体として、下記構造式で表示される化合物を挙げることができるが、これらに制限されるものではない。

・・・（構造式１）

・・・（構造式２）

・・・（構造式３）

・・・（構造式４）

・・・（構造式５）

・・・（構造式６）

・・・（構造式７）

・・・（構造式８）

・・・（構造式９）

前記ピラジン誘導体は、下記構造式で表わされる化合物であってもよい。

・・・（構造式１０）

ここで、上記構造式１０において、Ｒは、同一であるか、またはそれぞれ独立して、水素、Ｃ_１−Ｃ_１０のアルキル基、アルキルオキシ基、ジアルキルアミン基、ハロゲンまたはシアノである。

具体的には、前記ピラジン誘導体は、下記構造式で表示されるヘキサアザトリフェニレンヘキサカルボキシルニトリルであってもよい。

・・・（構造式１０−１）

前記ピラジン誘導体の含有量は、混合有機層１００質量部を基準として、０．１〜９９．９質量部、好ましくは、０．１〜９５質量部である。前記ピラジン誘導体の含量が前述した範囲を満足する場合、満足できる程度の駆動電圧降下特性を得ることが可能となる。

前記トリフェニルアミン誘導体及びピラジン誘導体を含む混合有機層の厚さは、例えば、２〜２１０ｎｍであってもよい。前記混合有機層の厚さが前述した範囲を満足する場合、満足できる程度の駆動電圧降下特性を得ることが可能となる。

前述のピラジン誘導体がドーピングされた混合有機層を含む有機電界発光装置は、アントラセン誘導体、アミン含有スチリル誘導体またはそれらの混合物を含む発光層が適用されることによって、消費電力が顕著に減少し、発光効率が上昇する。

前記アントラセン誘導体は、分子中心に、１つまたは直接連結された２つのアントラセン・モイエティ（アントラセン骨格を有する部分）を含有し、具体的には、下記構造式を有する化合物であるが、以下に示す構造式に限定されるものではない。

・・・（構造式１１）

・・・（構造式１２）

・・・（構造式１３）

・・・（構造式１４）

・・・（構造式１５）

・・・（構造式１６）

・・・（構造式１７）

・・・（構造式１８）

・・・（構造式１９）

前記アミン含有スチリル誘導体は、アミン含有モノスチリル誘導体、アミン含有ジスチリル誘導体、アミン含有トリスチリル誘導体及びアミン含有テトラスチリル誘導体からなる群より選択されてもよい。具体的には、アミン含有スチリル誘導体として、下記構造式で示される化合物を挙げることができるが、これらに制限されるものではない。

・・・（構造式２０）

・・・（構造式２１）

・・・（構造式２２）

・・・（構造式２３）

・・・（構造式２４）

一方、前記発光層の上部には、電子輸送層が形成されてもよい。電子輸送層物質としては、特別に限定されるものではなく、公知の電子輸送層の形成材料のうち任意に選択されうる。かかる電子輸送層は、例えば、キノリン誘導体、特に、トリス（８−キノリレート）アルミニウム（Ａｌｑ３）、１，２，４−トリアゾール誘導体（ＴＡＺ）のような公知の材料、またはアントラセン誘導体、ピリジン含有多環芳香族炭化水素誘導体、ピレン誘導体などの有機化合物を共蒸着させて形成される。

公知の電子輸送層の形成材料の非制限的な例を挙げるならば、１，３，５−トリス（Ｎ−フェニルベンズイミダゾール−２−イル）ベンゼン（ＴＰＢＩ）、４−ナフタレン−１−イル−３，５−ジフェニル−４−［１，２，４］トリアゾール（ＴＡＺ−１）、３，４，５−トリフェニル−４−［１，２，４］トリアゾール（ＴＡＺ−２）、３−ビフェニル−４−イル−５−（４−ｔｅｒｔ−ブチル−フェニル）−４−フェニル−４−［１，２，４］トリアゾール（ＴＡＺ−３）、２−ビフェニル−４−イル−５−（４−ｔｅｒｔ−ブチル−フェニル）−［１，３，４］オキサジアゾール（ＰＢＤ）、Ａｌｑ３または４，７−ジフェニル−［１，１０］フェナントロリン（ＤＰＡ）、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（ＰＢＤ）などの化合物を例示することができる。

前記アントラセン誘導体は、具体的には、下記構造式を有する化合物であってもよいが、これらに限定されるものではない。

・・・（構造式２５）

・・・（構造式２６）

・・・（構造式２７）

・・・（構造式２８）

・・・（構造式２９）

ここで、上記構造式２５〜２９において、ｎは１〜６であり、Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４，Ｒ５及びＲ６は、同一であるか、またはそれぞれ独立して、ビニル、フェニル、アントラセンなど、不飽和及び／又は縮合芳香族Ｃ_２−Ｃ_８０によって構成されてもよい。

また、Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４，Ｒ５及びＲ６は、これらに限定されるものではなく、ＣＨ_２やフルオレンのような脂肪族も可能である。Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４，Ｒ５及びＲ６は、それぞれ独立して、置換または非置換のフェニル、置換または非置換のビフェニル、置換または非置換のナフチル、置換または非置換のアントリル、置換または非置換のピレニル、置換または非置換のフルオレニル、置換または非置換のナフタセニル、置換または非置換のＮ−メチル−Ｎ−フェニルアミノ、置換または非置換のＮ，Ｎ−ジフェニルアミノ、置換または非置換のＮ−フェニル−Ｎ−（１−ナフチル）アミノ、Ｎ−フェニル−Ｎ−（２−ナフチル）アミノ、置換または非置換のＮ，Ｎ−ジ（１−ナフチル）アミノ、置換または非置換のＮ，Ｎ−ジ（２−ナフチル）アミノまたはカルバゾリル基、置換または非置換のｐ−カルバゾリルフェニル基またはｐ−Ｎ，Ｎ−ジフェニルアミノフェニル、置換または非置換のメチレン、置換または非置換のピロリル、置換または非置換のチオフェニル、置換または非置換のフラニル、置換または非置換のピラゾリル、置換または非置換のイミダゾリル、置換または非置換のオキサゾリル、置換または非置換のチアゾリル、置換または非置換のピリジル、置換または非置換のキノリル、置換または非置換のイソキノリル、置換または非置換のカルバゾリル、置換または非置換のフェナントリジニル、置換または非置換のベンゾチオフェニル、置換または非置換のベンゾフラニル、置換または非置換のベンズイミダゾリル、置換または非置換のベンズオキサゾリル、置換または非置換のベンゾチアゾリル、置換または非置換のオキサジアゾリル、置換または非置換のピリミジニル、置換または非置換のピラジニル、置換または非置換のピリダジニル、置換または非置換のインドリル、置換または非置換のフェニル、置換または非置換のビフェニル、置換または非置換のナフチル、置換または非置換のアントリル、置換または非置換のピレニル、置換または非置換のフルオレニル、置換または非置換のナフタセニル、置換または非置換のフェニルビニル、置換または非置換のナフチルビニル、置換または非置換のアントリルビニル、置換または非置換のフルオレニルビニル、置換または非置換のフェナントリルビニル、置換または非置換のビフェニルビニル、置換または非置換のジフェニルビニル、置換または非置換のフェニルナフチルビニル、置換または非置換のキノキサリニルまたはカルバゾリル基、置換または非置換のスピロ（アダマンタン−２，９’−フルオレン）、置換または非置換のアントラセニル基であってもよい。

前記ピリジン含有多環芳香族炭化水素誘導体は、具体的には、下記構造式を有する化合物であってもよいが、以下のものに限定されるものではない。

・・・（構造式３０）

ここで、上記構造式３０において、ｎは、１〜６であり、Ｒは、ビニル、フェニル、アントラセンなど、不飽和及び／又は縮合芳香族Ｃ_２−Ｃ_８０によって構成されてもよい。また、Ｒは、これらに限定されるものではなく、ＣＨ_２やフルオレンのような脂肪族も可能である。また、上記構造式３０は、Ｒのないビピリジン構造を有することができる。

上記構造式３０において、Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４，Ｒ５，Ｒ６，Ｒ７及びＲ８は、同一であるか、またはそれぞれ独立して、ビニル、フェニル、アントラセンなど、不飽和及び／又は縮合芳香族Ｃ_２−Ｃ_８０によって構成されてもよい。Ｒ１，Ｒ２は、これらに限定されるものではなく、ＣＨ_２やフルオレンのような脂肪族も可能である。

Ｒ１，Ｒ２はそれぞれ独立して、置換または非置換のフェニル、置換または非置換のビフェニル、置換または非置換のナフチル、置換または非置換のアントリル、置換または非置換のピレニル、置換または非置換のフルオレニル、置換または非置換のナフタセニル、置換または非置換のＮ−メチル−Ｎ−フェニルアミノ、置換または非置換のＮ，Ｎ−ジフェニルアミノ、置換または非置換のＮ−フェニル−Ｎ−（１−ナフチル）アミノ、Ｎ−フェニル−Ｎ−（２−ナフチル）アミノ、置換または非置換のＮ，Ｎ−ジ（１−ナフチル）アミノ、置換または非置換のＮ，Ｎ−ジ（２−ナフチル）アミノまたはカルバゾリル基、置換または非置換のｐ−カルバゾリルフェニル基またはｐ−Ｎ，Ｎ−ジフェニルアミノフェニル、置換または非置換のメチレン、置換または非置換のピロリル、置換または非置換のチオフェニル、置換または非置換のフラニル、置換または非置換のピラゾリル、置換または非置換のイミダゾリル、置換または非置換のオキサゾリル、置換または非置換のチアゾリル、置換または非置換のピリジル、置換または非置換のキノリル、置換または非置換のイソキノリル、置換または非置換のカルバゾリル、置換または非置換のフェナントリジニル、置換または非置換のベンゾチオフェニル、置換または非置換のベンゾフラニル、置換または非置換のベンズイミダゾリル、置換または非置換のベンズオキサゾリル、置換または非置換のベンゾチアゾリル、置換または非置換のオキサジアゾリル、置換または非置換のピリミジニル、置換または非置換のピラジニル、置換または非置換のピリダジニル、置換または非置換のインドリル、置換または非置換のフェニル、置換または非置換のビフェニル、置換または非置換のナフチル、置換または非置換のアントリル、置換または非置換のピレニル、置換または非置換のフルオレニル、置換または非置換のナフタセニル、置換または非置換のフェニルビニル、置換または非置換のナフチルビニル、置換または非置換のアントリルビニル、置換または非置換のフルオレニルビニル、置換または非置換のフェナントリルビニル、置換または非置換のビフェニルビニル、置換または非置換のジフェニルビニル、置換または非置換のフェニルナフチルビニル、置換または非置換のキノキサリニルまたはカルバゾリル基、置換または非置換のスピロ（アダマンタン−２，９’−フルオレン）、置換または非置換のアントラセニル基であってもよい。

前記ピレン誘導体は、具体的には、下記構造式を有する化合物であってもよいが、これらに限定されるものではない。

・・・（構造式３１）

・・・（構造式３２）

ここで、上記構造式３１及び構造式３２において、ｎは、１〜６であり、Ｒ１，Ｒ２は同一であるか、またはそれぞれ独立して、ビニル、フェニル、アントラセンなど、不飽和及び／又は縮合芳香族Ｃ_２−Ｃ_８０によって構成されてもよい。Ｒ１，Ｒ２は、これらに限定されるものではなく、ＣＨ_２やフルオレンのような脂肪族も可能である。

前記電子輸送層の厚さは、約１０〜１００ｎｍであってもよい。前記電子輸送層の厚さが前述した範囲を満足する場合、実質的な駆動電圧上昇なしに満足できる程度の電子輸送特性を得ることが可能となる。

また、電子輸送層の上部に、カソードから電子の注入を容易にする機能を有する物質である電子注入層（ＥＩＬ）が積層されてもよい。

電子注入層としては、リチウムキノレート、ＬｉＦ、ＮａＣｌ、ＣｓＦ、Ｌｉ_２Ｏ、ＢａＯのような電子注入層の形成材料として公知の任意の物質を利用できる。電子注入層の厚さは、例えば、０．１〜１０ｎｍであってもよい。前記電子注入層の厚さが前述した範囲を満足する場合、実質的な駆動電圧上昇なしに満足できる程度の電子注入特性を得ることが可能となる。

前記混合輸送層、正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層、電子注入層は、真空蒸着法、またはスピンコーティング法、キャスト法などの多様な公知の方法を利用して形成することができる。

電子注入層の上部には、真空蒸着法やスパッタリング法のような方法を利用し、第２電極を形成できる。前記第２電極形成用の物質としては、低い仕事関数を有する金属、合金、電気伝導性化合物及びそれらの混合物を使用できる。具体的な例としては、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）などを挙げることができる。

本発明の一実施形態に係る有機電界発光装置は、ピラジン誘導体がトリフェニルアミン誘導体にドーピングされた混合有機層と、アントラセン誘導体、アミン含有スチリル誘導体またはそれらの混合物を含む発光層とが組み合わさることによって、電力低減による顕著に向上した発光効率を有する。前記有機発光装置は、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わっていてもよい。

以下、具体的な実施例及び比較例を介して、本発明の構成及び効果についてさらに詳細に説明するが、それらの実施例は、単に本発明をさらに明確に理解させるためのものであり、本発明の範囲を限定しようとするものではない。

（実施例１）
第１電極と第２電極との間に、少なくとも１個以上の青色発光層を使用する有機電界発光素子において、ピラジン誘導体をフルオレン・モイエティを含有するトリフェニルアミン化合物にドーピングし、有機電界発光素子の特性を評価した。ドーピング濃度は０〜１００％まで、ドーピング厚は０〜２１００Åまで評価したが、そのうち顕著に特性が向上する条件を実施例として示した。ただし、素子の製作時に蒸着される有機膜の厚さは、クリスタル・センサ（ｃｒｙｓｔａｌｓｅｎｓｏｒ）でモニタリングした。

第１電極は、コーニング（Ｃｏｒｎｉｎｇ）１５Ω／ｃｍ^２（１２００Å）ＩＴＯガラス基板を、５０ｍｍ×５０ｍｍ×０．７ｍｍサイズに切り、イソプロピルアルコールと純水とを利用し、それぞれ５分間超音波洗浄した後、３０分間紫外線を照射し、オゾンに露出させて洗浄し、真空蒸着装置にこの第１電極を設けた。

前記第１電極がパターニングされている基板上部に、まず４，４’−ビス（３−メチル−９−カルバゾリル）−１，１’−ビフェニルにヘキサアザトリフェニレンヘキサカルボキシルニトリルを、質量比９７：３で同時蒸着し、１００Å厚に真空蒸着して混合有機層を形成し、Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−（３−メチルフェニル）−１，１−ビフェニル−４，４’−ジアミンを１３００Å厚に真空蒸着し、正孔輸送層を形成した。

前記正孔輸送層の上部に、下記化合物１のアントラセン誘導体と、化合物２のアミン含有スチリル誘導体とを、質量比９７：３で同時蒸着し、３００Å厚に発光層を形成した。

次に、前記発光層の上部に、電子輸送層として、化合物３のアントラセン誘導体とＬｉＱとを１：１共蒸着し、３００Å厚に蒸着した後、前記電子輸送層の上部に、ＬｉＱを電子注入層として、５Å厚に蒸着し、第２電極として、１０％Ｍｇ：Ａｇを１６０Å厚に真空蒸着し、有機電界発光装置を製作した。

・・・（化合物１）
・・・（化合物２）
・・・（化合物３）

（実施例２）
前記第１電極がパターニングされている基板上部に、まず４，４’−ビス（３−メチル−９−カルバゾリル）−１，１’−ビフェニルに、ヘキサアザトリフェニレンヘキサカルボキシルニトリルを質量比９７：３で同時蒸着し、１００Å厚に真空蒸着した混合有機層を形成し、Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−（３−メチルフェニル）−１，１−ビフェニル−４，４’−ジアミンを１３００Å厚に真空蒸着し、正孔輸送層を形成した。

前記正孔輸送層の上部に、化合物１のアントラセン誘導体を使用したことを除き、実施例１と同じ方法によって、有機電界発光装置を製作した。

（実施例３）
前記第１電極がパターニングされている基板上部に、まず化合物４のトリフェニルアミン誘導体に、ヘキサアザトリフェニレンヘキサカルボキシルニトリルを、質量比９７：３で同時蒸着し、１００Å厚に真空蒸着して混合有機層を形成し、化合物４のトリフェニルアミン誘導体を１３００Å厚に真空蒸着し、正孔輸送層を形成したことを除き、実施例１と同じ方法によって、有機電界発光装置を製作した。

・・・（化合物４）

（比較例１）
前記第１電極がパターニングされている基板上部に、混合有機層は形成せずに、４，４’−ビス（３−メチル−９−カルバゾリル）−１，１’−ビフェニルを１４００Å厚に真空蒸着し、正孔輸送層を形成したことを除き、実施例１と同じ方法によって、有機電界発光装置を製作した。

（比較例２）
前記第１電極がパターニングされている基板上部に、混合有機層は形成せずに、化合物４のトリフェニルアミン誘導体を１４００Å厚に真空蒸着し、正孔輸送層を形成したことを除き、実施例１と同じ方法によって、有機電界発光装置を製作した。

（比較例３）
前記第１電極がパターニングされている基板上部に、まずα−Ｎ，Ｎ’−ジ（１−ナフチル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニルベンジジン（ＮＰＢ）に、ヘキサアザトリフェニレンヘキサカルボキシルニトリルを質量比９７：３で同時蒸着し、１００Å厚に真空蒸着した混合有機層を形成し、α−ＮＰＢを１３００Å厚に真空蒸着し、正孔輸送層を形成したことを除き、実施例１と同じ方法によって、有機電界発光装置を製作した。

（評価）
前記実施例１〜３及び比較例１〜３で製作した有機電界発光装置の効率と駆動電圧とを、ＰＲ６５０輝度計と、ＫＥＩＴＨＬＥＹの２３８ＨＩＧＨＣＵＲＲＥＮＴＳＯＵＲＣＥＭＥＡＳＵＲＥＵＮＩＴで評価した。このとき、有機電界発光素子に印加された電圧は、ＤＣ２．０Ｖから０．５Ｖ間隔で５Ｖまで同一素子構造に対して、それぞれ異なる８個以上のデータを収集して評価した。結果を下記表１に示した。

前記表１を参照すれば、実施例１〜３の有機電界発光装置は、比較例１〜３の有機電界発光装置に比べ、駆動電圧が降下し、発光効率が上昇したことを確認することができる。

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる例に限定されない。本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

Claims

第１電極、第２電極、前記第１電極及び前記第２電極間に介在された発光層、並びに、前記第１電極及び前記発光層間に介在された混合有機層を含み、
前記混合有機層は、カルバゾール・モイエティ又はフルオレン・モイエティの少なくとも何れか一方を含有するトリフェニルアミン誘導体と、ピラジン誘導体と、を含み、
前記発光層は、アントラセン誘導体、アミン含有スチリル誘導体又はこれらの混合物を含み、
前記アントラセン誘導体は、下記構造式１１〜構造式１９で表される化合物からなる群より選択され、
・・・（構造式１１）
・・・（構造式１２）
・・・（構造式１３）
・・・（構造式１４）
・・・（構造式１５）
・・・（構造式１６）
・・・（構造式１７）
・・・（構造式１８）
・・・（構造式１９）

前記アミン含有スチリル誘導体は、下記構造式２０〜構造式２４で表される化合物からなる群より選択されることを特徴とする、有機電界発光装置。
・・・（構造式２０）
・・・（構造式２１）
・・・（構造式２２）
・・・（構造式２３）
・・・（構造式２４）
前記ピラジン誘導体は、ヘキサアザトリフェニレン誘導体であることを特徴とする、請求項１に記載の有機電界発光装置。
前記ピラジン誘導体は、下記の構造式で表されることを特徴とする、請求項１に記載の有機電界発光装置。
ここで、前記構造式において、Ｒは、同一であるか、またはそれぞれ独立して、水素、Ｃ_１−Ｃ_１０のアルキル基、アルキルオキシ基、ジアルキルアミン基、ハロゲンまたはシアノ基である。
正孔輸送層をさらに含むことを特徴とする、請求項１に記載の有機電界発光装置。
前記混合有機層は、前記正孔輸送層と第１電極との間に形成されたことを特徴とする、請求項４に記載の有機電界発光装置。
前記正孔輸送層は、トリアリールアミン系化合物であることを特徴とする、請求項４に記載の有機電界発光装置。
前記混合有機層の厚さは、２〜２１０ｎｍであることを特徴とする、請求項１〜６のいずれか１項に記載の有機電界発光装置。
前記ピラジン誘導体の含有量は、前記混合有機層１００質量部に対して、０．１〜９５質量部であることを特徴とする、請求項１に記載の有機電界発光装置。
前記正孔輸送層の厚さは、３〜１８０ｎｍであることを特徴とする、請求項４に記載の有機電界発光装置。
リチウムキノレート及び有機物を含む混合電子輸送層をさらに含むことを特徴とする、請求項１〜９のいずれか１項に記載の有機電界発光装置。