JP5981999B2 - 単純化された有機発光素子及びその製造方法 - Google Patents

単純化された有機発光素子及びその製造方法 Download PDF

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Description

有機発光素子及びその製造方法に関する。
有機発光素子（organiclight emitting device）は、自発光型素子であって、視野角が広くて、コントラストに優れていると共に、応答時間が速く、輝度、駆動電圧及び応答速度特性に優れていて、多色化が可能であるという長所を有している。
一般的な有機発光素子は、アノード及びカソードと、前記アノードとカソードとの間に介在された有機層とを含むことができる。前記有機層は、電子注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層及びカソードなどを含むことができる。前記アノードとカソードとの間に電圧を印加すれば、アノードから注入された正孔は、正孔輸送層を経由して発光層に移動し、カソードから注入された電子は、電子輸送層を経由して発光層に移動する。前記正孔及び電子のようなキャリアは、発光層領域で再結合し、エキシトン（ｅｘcｉｔｏｎ）を生成し、このエキシトンが励起状態から基底状態に変わりながら光が生成される。
有機発光素子は、今までの素子の効率と寿命を増加させるために、正孔注入層、正孔輸送層及び電子輸送層などの補助層（あるいはバッファー層）を次第に増やす方向に発展されて来た。これにより、素子の製造に必要な材料及び工程費用が次第に増加して来て、これを解決することが有機発光素子において大きいイシューとなっている。
前記有機発光素子の補助層を薄膜で形成するか、または除去すれば、発光層と電極（例えば、アノードまたはカソード）との間の距離が減少するようになり、その結果、発光層でエキシトン消滅（excitonquenching）現象が発生するようになる。すなわち、前記正孔注入層、正孔輸送層及び電子輸送層などの補助層は、発光層でエキシトン消滅現象を防止する役目をもすることができる。
したがって、正孔注入層、正孔輸送層及び電子輸送層などの補助層を除去し、素子構造を単純化しながらも、エキシトン消滅現象を最小化することは、高品位の有機発光素子製作のための重要な課題である。
本発明の目的は、高効率を有しながらも構造が単純化され、製造費用が節減された有機発光素子を提供することにある。
一態様によれば、アノード、第１Ａ面（surface1A）及び前記第１Ａ面に対向する第２Ａ面を有する伝導性高分子層、第１Ｂ面及び前記第１Ｂ面に対向する第２Ｂ面を有する低分子発光層及びカソードが順に積層されていて、
前記アノードの一面は、前記伝導性高分子層の第１Ａ面と互いに接触し、前記伝導性高分子層の第２Ａ面は、前記低分子発光層の第１Ｂ面と互いに接触し、前記低分子発光層の第２Ｂ面は、前記カソードの一面と互いに接触し、
前記伝導性高分子層は、１×１０−７Ｓ／ｃｍ以上０．１Ｓ／ｃｍ未満の伝導度を有する伝導性高分子及び低−表面エネルギー物質（materialhaving low surface energy）を含む単一層であり、前記第２Ａ面の低−表面エネルギー物質の濃度が前記第１Ａ面の低−表面エネルギー物質の濃度より大きく、前記第２Ａ面のＬＵＭＯ（lowunoccupied molecular orbital）エネルギーレベルの絶対値（absolutevalue）は、前記低分子発光層のＬＵＭＯエネルギーレベルの絶対値より小さく、前記第２Ａ面は、エキシトン消滅（exitonquenching）防止の役目をし、
前記低分子発光層は、低分子発光物質を含み、前記低分子発光物質の電子移動度は、前記低分子発光物質の正孔移動度と同一であるかまたは大きい、有機発光素子が提供される。
前記有機発光素子において、前記第１Ａ面のＨＯＭＯ（highoccupied molecular orbital）エネルギーレベルの絶対値（すなわち、イオン化ポテンシャル、ionizationpotential）は、前記アノードの仕事関数より大きいことができる。
前記有機発光素子において、前記第２Ａ面のＨＯＭＯエネルギーレベルの絶対値は、前記低分子発光層のＨＯＭＯエネルギーレベルの絶対値より大きいことができる。
前記有機発光素子の駆動時に、前記伝導性高分子層と前記低分子発光層との間の界面でエキシトン形成領域が形成されることができる。
前記有機発光素子において、前記低−表面エネルギー物質の濃度は、前記第１Ａ面から前記第２Ａ面に向ける方向に沿って漸進的に増加することができる。
前記低−表面エネルギー物質は、少なくとも１つのＦを含むフッ化物質であることができる。
前記伝導性高分子は、ポリチオフェン、ポリアニリン、ポリピロール、ポリ（パラ−フェニレン）、ポリフルオレン、ポリ（３、４−エチレンジオキクシチオフェン）、セルフ−ドーピング伝導性高分子及びこれらの誘導体のうち１種以上を含むことができる。前記伝導性高分子は、スルホン化されたポリスチレンのような高分子酸をさらに含むことができる。
前記第２Ａ面のイオン化ポテンシャルは、５．０ｅＶ〜６．５ｅＶの範囲で選択されることができる。
前記低分子発光層は、ホストとドーパントを含み、前記ホストは、電子輸送性低分子を含むことができる。
前記カソードは、電子注入層及び金属−含有層を含み、前記電子注入層は、前記低分子発光層の第２Ｂ面と接触することができる。
他の態様によれば、基板上にアノードを形成する段階と；前記アノード上に伝導性高分子、前記低−表面エネルギー物質及び溶媒を含む伝導性高分子層形成用組成物を提供及び熱処理し、伝導性高分子層を形成する段階と；前記伝導性高分子層上に低分子発光層を形成する段階と；前記低分子発光層上にカソードを形成する段階；とを含む、前記有機発光素子の製造方法が提供される。
前記伝導性高分子層形成用組成物に含まれた溶媒は、極性溶媒であり、前記極性溶媒は、水、アルコール、エチレングリコール、グリセロール、ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）、ジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）及びアセトンのうち１種以上であることができる。
前記低分子発光層形成段階を真空蒸着法及び溶液工程法を利用して行うことができる。
前記有機発光素子は、高効率を有しながらも、単純化された構造を有するので、製造費用が節減されることができる。
図１は、前記有機発光素子の一具現例の断面を概略的に説明した図である。 図２は、前記有機発光素子の層間エネルギーレベルの絶対値を示す図である。 図３は、評価例１の伝導性高分子層５のスパッタ時間別分子分布を示す図である。 図４ａは、評価例１の伝導性高分子層２〜５及び高分子層Ａをそれぞれ含むサンプルの光発光（ＰＬ）スペクトルである。 図４ｂは、評価例１の伝導性高分子層２〜５及び高分子層Ａをそれぞれ含むサンプルの光発光（ＰＬ）スペクトルである。 図５は、評価例１の伝導性高分子層１〜５及び高分子層Ａをそれぞれ含むサンプルのＰＬ寿命を示す図である。 図６ａは、比較例１〜４及び実施例５の有機発光素子の発光効率を示す図である。 図６ｂは、比較例１〜４及び実施例５の有機発光素子の発光効率を示す図である。 図６ｃは、比較例１〜４及び実施例５の有機発光素子の発光効率を示す図である。 図６ｄは、比較例１〜４及び実施例５の有機発光素子の発光効率を示す図である。
以下、添付の図面を参照して本発明の好ましい実施例を詳しく説明する。
図１は、一具現例による有機発光素子１００の一具現例を概略的に示す図である。有機発光素子１００は、正孔注入電極であるアノード１２０、伝導性高分子層１３０、低分子発光層１５０及び電子注入電極であるカソード１７０を順に具備する。前記有機発光素子１００のアノード１２０とカソード１７０との間に電圧を印加すれば、アノード１２０から注入された正孔は、伝導性高分子層１３０を経由して発光層１５０に移動し、カソード１７０から注入された電子は、低分子発光層１５０に移動し、前記正孔と電子は、前記伝導性高分子層１３０と低分子発光層１５０との間で再組合し、エキシトン（exciton）を生成し、このエキシトンが励起状態から基底状態に変わりながら光が生成される。
前記伝導性高分子層１３０は、第１Ａ面(surface1A)１４１と、前記第１Ａ面１４１に対向する第２Ａ面１４５とを含み、前記低分子発光層１５０は、第１Ｂ面１４５と、前記第１Ｂ面１４５に対向する第２Ｂ面１４７とを含む。
前記アノード１２０の一面は、前記伝導性高分子層１３０の第１Ａ面１４１と互いに接触し、前記伝導性高分子層１３０の第２Ａ面１４５は、前記低分子発光層１５０の第１Ｂ面１４５と互いに接触し、前記低分子発光層１５０の第２Ｂ面１４７は、前記カソード１７０の一面と互いに接触する。したがって、前記第２Ａ面と前記第１Ｂ面は、同一の参照番号１４５で表示されている。
図１には示されていないが、前記アノード１３０は、基板上に形成されていてもよい。前記基板として、通常的な半導体工程で使用される基板が使用されることができる。例えば、前記基板は、ガラス、サファイア、シリコン、シリコン酸化物、金属ホイル（ｍｅｔａｌ ｆｏｉｌ、例えば、銅ホイル及びアルミニウムホイル）、及びｓｔｅｅｌ基板（例えば、ステンレススチール（stainless steel）など）、金属酸化物、高分子基板（polymersubstrate）及びこれらのうち２以上の組合を含むことができる。前記金属酸化物の例としては、アルミニウム酸化物、モリブデン酸化物、インジウム酸化物、錫酸化物、インジウム錫酸化物、及びバナジウム酸化物などを挙げることができ、前記高分子基板の例としては、カプトンホイル(Kaptonfoil)、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ、Polyethersulfone）、ポリアクリレート（ＰＡＲ、Polyacrylate）、ポリエーテルイミド（ＰＥＩ、Polyetherimide）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ、Polyethylene naphthalate）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ、Polyethyleneterephthalate）、ポリフェニレンスルフィド（ＰＰＳ、Polyphenylenesulfide）、ポリアリレート（Polyallylate）、ポリイミド（Polyimide）、ポリカーボネートＰＣ、セルローストリアセテート（ＴＡＣ）、アセチルプロピオニルセルロース（ＣＡＰ、Celluloseacetate propionate）などを挙げることができるが、これに限定されるものではない。
前記アノード１２０は、前記基板の上部にアノード形成用物質を蒸着法またはスパッタリング法などを利用して提供することによって形成されることができる。前記アノード１２０は、正孔注入が容易になるように比較的高い仕事関数を有する物質の中から選択されることができる。前記アノード１２０は、反射型電極または透過型電極であることができる。前記アノード形成用物質としては、透明で且つ伝導性に優れた酸化インジウム錫（ＩＴＯ）、酸化インジウム亜鉛（ＩＺＯ）、酸化錫（ＳｎＯ２）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、金属酸化物／金属／金属酸化物多重層、グラフェン（graphene）及びカーボンナノチューブ（carbon nano tube）などを利用することができる。または、マグネシウム（Ｍｇ）、アルミニウム（Ａｌ）、Ａｇ、Ａｇ／ＩＴＯ、Ａｇ／ＩＺＯ、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）などを利用すれば、前記アノード１２０を反射型電極として形成することもできる。前記アノード１２０を互いに異なる２種の物質を含むことができる。例えば、前記アノード１２０を互いに異なる２種の物質を含む２層構造で形成することができるなど多様な変形例が可能である。
前記伝導性高分子層１３０は、１×１０−７Ｓ／ｃｍ以上０．１Ｓ／ｃｍ未満の伝導度を有する伝導性高分子及び低−表面エネルギー物質（material havinglow surface energy）を含む単一層である。前記伝導性高分子層１３０の第２Ａ面１４５の低−表面エネルギー物質の濃度は、前記伝導性高分子層１３０の第１Ａ面１４１の低−表面エネルギー物質の濃度より大きい。前記第２Ａ面１４５のＨＯＭＯエネルギーレベルの絶対値、すなわちイオン化ポテンシャルは、５．０ｅＶ以上、例えば、５．０ｅＶ〜６．５ｅＶであることができる。
本明細書において「低−表面エネルギー物質」というのは、低い表面エネルギー（surface energy）を有する膜を形成することができる物質であって、具体的には、前記伝導性高分子より低い表面エネルギーを有する物質を示す。前記低−表面エネルギー物質と前記伝導性高分子を混合した組成物では、前記低−表面エネルギー物質と前記伝導性高分子の表面エネルギーの差によって相分離が生じ、低−表面エネルギー物質が上部相(ｐｈａｓｅ)を構成し、伝導性高分子が下部相を構成するようになる。前記低−表面エネルギー物質は、少なくとも１つのＦを含む物質であって、前記伝導性高分子の疎水性より大きい疎水性を有することができる。また、前記低−表面エネルギー物質は、前記伝導性高分子の仕事関数より大きい仕事関数を提供することができる物質であることができる。例えば、前記低−表面エネルギー物質は、前記低−表面エネルギー物質よりなる薄膜が、３０ｍＮ／ｍ以下の表面エネルギーを有し、１００ｎｍ厚さで１０−１Ｓ／ｃｍ〜１０−１５Ｓ／ｃｍの伝導度を有するようにする物質であることができる。また、前記低−表面エネルギー物質を含む伝導性高分子組成物を利用して製造された薄膜が、３０ｍＮ／ｍ以下の表面エネルギーを有し、１００ｎｍ厚さで１×１０−７Ｓ／ｃｍ〜０．１Ｓ／ｃｍ未満伝導度を有するようにする物質であることができる。
したがって、前記伝導性高分子と前記低−表面エネルギー物質を含む伝導性高分子層形成用組成物を含む膜をアノード１２０上に形成すれば、前記低−表面エネルギー物質の低い表面エネルギーに起因して、伝導性高分子と前記低−表面エネルギー物質は、均一に(homogeneous)混合されない。代わりに、前記低−表面エネルギー物質の濃度は、前記第１Ａ面１４１から前記第２Ａ面１４５に向ける方向に沿って漸進的に増加する傾斜を有し、相対的に前記伝導性高分子の濃度は、前記第２Ａ面１４５から前記第１Ａ面１４１に向ける方向に沿って漸進的に増加する傾斜を有するように、伝導性高分子と低−表面エネルギー物質が分布することができる。その後、アノード１２０上に形成された前記伝導性高分子と前記低−表面エネルギー物質を含む伝導性高分子層形成用組成物を含む膜をベーキングすることによって、成膜工程を完成すれば、低−表面エネルギー物質の濃度が第１Ａ面１４１から第２Ａ面１４５に向ける方向に沿って漸進的に増加する伝導性高分子層１３０を形成することができる。
前記伝導性高分子層１３０は、ただ一度の溶液成膜工程（solutionfilm-forming process）を通じて伝導性高分子と低−表面エネルギー物質の自己−配列（self-organization）により形成されるので、伝導性高分子層と低−表面エネルギー物質層が区分されない単一層（single layer）の形態を有する。
図２は、有機発光素子１００のアノード１２０、伝導性高分子層１３０及び低分子発光層１５０の間のエネルギーレベルを概略的に示す図である。
伝導性高分子層１３０及び低分子発光層１５０のＨＯＭＯ及び／またはＬＵＭＯ値は、真空準位（vacuum level）より下方に存在し、負数（negative number）で表現されるが、正数(positive number)で表現されるアノード１２０の仕事関数Ｘ１とともに比較するために、図２には、伝導性高分子層１３０及び低分子発光層１０５のＨＯＭＯ及びＬＵＭＯ値の絶対値（absolute number）を表記した。
低−表面エネルギー物質の濃度は、伝導性高分子層１３０の第１Ａ面１４１から第２Ａ面１４５に向ける方向に沿って漸進的に増加する。したがって、伝導性高分子層１３０の第１Ａ面１４１のＨＯＭＯエネルギーレベルの絶対値Ｙ１は、第２Ａ面１４５のＨＯＭＯエネルギーレベルの絶対値Ｙ３より小さく、第１Ａ面１４１のＬＵＭＯエネルギーレベルの絶対値Ｙ２は、第２Ａ面１４５のＬＵＭＯエネルギーレベルの絶対値Ｙ４より大きい。
前記伝導性高分子層１３０の第２Ａ面１４５のＬＵＭＯ（low unoccupied molecular orbital）エネルギーレベルの絶対値Ｙ４は、前記低分子発光層のＬＵＭＯエネルギーレベルの絶対値Ｚ２より小さいことがある。したがって、カソード１７０から注入され、低分子発光層１５０に伝達された電子は、伝導性高分子層１３０に実質的に伝達されないことがある。したがって、前記伝導性高分子層１３０は、電子防止層ＥＢＬの役目を行うことができる。
一方、前記伝導性高分子層１３０の第１Ａ面１４１のＨＯＭＯエネルギーレベルの絶対値Ｙ１は、前記アノード１２０の仕事関数Ｘ１より大きいことができる。また、前記伝導性高分子層１３０の第２Ａ面１４５のＨＯＭＯエネルギーレベルの絶対値Ｙ３は、前記低分子発光層１５０のＨＯＭＯエネルギーレベルの絶対値Ｚ１より大きいことができる。したがって、アノード１２０から伝導性高分子層１３０への正孔注入及び伝導性高分子層１３０から低分子発光層１５０への正孔伝達は、円滑に行われることができる。
その結果、正孔と電子が再組合し、エキシトンが形成されるエキシトン形成領域１６０は、伝導性高分子層１３０と低分子発光層１５０との間に形成されることができる。これにより、前記有機発光素子１００は、優れた発光効率を有することができる。
前記伝導性高分子層１３０の第２Ａ面１４５には、前記伝導性高分子の代わりに、前記低−表面エネルギー物質が相対的に多量存在するので、前記第２Ａ面１４５は、エキシトン形成領域１６０で形成されたエキシトンが伝導性高分子層１３０に含まれた伝導性高分子に起因して消滅（ｑｕｅｎｃｈｉｎｇ）されることを実質的に防止することができる。これにより、前記有機発光素子１００は、優れた発光効率を有することができる。
前記低−表面エネルギー物質は、極性溶媒に対して、９０％以上の溶解度、例えば、９５％以上の溶解度を有する物質であることができる。前記低−表面エネルギー物質は、平均粒径が１０ｎｍ以下のナノ粒子の形態で前記極性溶媒に分散されることができる。前記極性溶媒の例としては、水、アルコール(メタノール、エタノール、ｎ−プロパノール、２−プロパノール、ｎ−ブタノールなど)、エチレングリコール、グリセロール、ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）、ジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）、アセトンなどを挙げることができるが、これに限定されるものではない。
前記低−表面エネルギー物質は、少なくとも１つのＦを含む物質であることができる。例えば、前記低−表面エネルギー物質は、少なくとも１つのＦを含むフッ化高分子またはフッ化オリゴマーであることができる。
一具現例によれば、前記低−表面エネルギー物質は、下記化学式１〜３のうちいずれか１つの繰り返し単位を有するフッ化高分子であることができる：
〈化学式１〉
前記化学式１において、
ａは、０〜１０，０００，０００の数であり、
ｂは、１〜１０，０００，０００の数であり、
Ｑ１は、−［Ｏ−Ｃ（Ｒ１）（Ｒ２）−Ｃ（Ｒ３）（Ｒ４）］ｃ−［ＯＣＦ２ＣＦ２］ｄ−Ｒ５、−ＣＯＯＨまたは−Ｏ−Ｒｆ−Ｒ６であり、
前記Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３及びＲ４は、互いに独立的に、−Ｆ、−ＣＦ３、−ＣＨＦ２または−ＣＨ２Ｆであり、
前記ｃ及びｄは、互いに独立的に、０〜２０の数であり、
前記Ｒｆは、−（ＣＦ２）ｚ−（ｚは、１〜５０の整数）または−（ＣＦ２ＣＦ２Ｏ）ｚ−ＣＦ２ＣＦ２−（ｚは１〜５０の整数）であり、
前記Ｒ５及びＲ６は、互いに独立的に、−ＳＯ３Ｍ、−ＰＯ３Ｍ２または−ＣＯ２Ｍであり、
前記Ｍは、Ｎａ＋、Ｋ＋、Ｌｉ＋、Ｈ＋、ＣＨ３（ＣＨ２）ｗＮＨ３ ＋（ｗは、０〜５０の整数）、ＮＨ４ ＋、ＮＨ２ ＋、ＮＨＳＯ２ＣＦ３ ＋、ＣＨＯ＋、Ｃ２Ｈ５ＯＨ＋、ＣＨ３ＯＨ＋、ＣＨ３（ＣＨ２）ｗＣＨＯ＋（ｗは、０〜５０の整数）を示す。
〈化学式２〉
前記化学式２において、
Ｑ２は、水素、置換または非置換されたＣ５−Ｃ６０アリール基または−ＣＯＯＨであり、
Ｑ３は、水素または置換または非置換されたＣ１−Ｃ２０アルキル基であり、
Ｑ４は、−Ｏ−（ＣＦ２）ｒ−ＳＯ３Ｍ、−Ｏ−（ＣＦ２）ｒ−ＰＯ３Ｍ２、−Ｏ−（ＣＦ２）ｒ−ＣＯ２Ｍ、または−ＣＯ−ＮＨ−（ＣＨ２）ｓ−（ＣＦ２）ｔ−ＣＦ３であり、
前記ｒ、ｓ及びｔは、互いに独立的に、０〜２０の数であり、
前記Ｍは、Ｎａ＋、Ｋ＋、Ｌｉ＋、Ｈ＋、ＣＨ３（ＣＨ２）ｗＮＨ３ ＋（ｗは、０〜５０の整数）、ＮＨ４ ＋、ＮＨ２ ＋、ＮＨＳＯ２ＣＦ３ ＋、ＣＨＯ＋、Ｃ２Ｈ５ＯＨ＋、ＣＨ３ＯＨ＋、ＣＨ３（ＣＨ２）ｗＣＨＯ＋（ｗは、０〜５０の整数）を示す。
〈化学式３〉
前記化学式３において、
ｍ及びｎは、０≦ｍ＜１０，０００，０００、０＜ｎ≦１０，０００，０００であり、
ｘ及びｙは、それぞれ独立的に０〜２０の数であり、
Ｙは、−ＳＯ３Ｍ、−ＰＯ３Ｍ２または−ＣＯ２Ｍであり、
前記Ｍは、Ｎａ＋、Ｋ＋、Ｌｉ＋、Ｈ＋、ＣＨ３（ＣＨ２）ｗＮＨ３ ＋（ｗは、０〜５０の整数）、ＮＨ４ ＋、ＮＨ２ ＋、ＮＨＳＯ２ＣＦ３ ＋、ＣＨＯ＋、Ｃ２Ｈ５ＯＨ＋、ＣＨ３ＯＨ＋、ＣＨ３（ＣＨ２）ｗＣＨＯ＋（ｗは、０〜５０の整数）を示す。
例えば、前記低−表面エネルギー物質は、前記化学式１で表示される繰り返し単位を含むフッ化高分子であることができるが、これに限定されるものではない。
例えば、前記低−表面エネルギー物質は、前記化学式１で表示される繰り返し単位を含むフッ化高分子であって、ａは、１００〜１００００の数であり、ｂは、５０〜１０００の数であり、Ｑ１は、−［Ｏ−Ｃ（Ｒ１）（Ｒ２）−Ｃ（Ｒ３）（Ｒ４）］ｃ−［ＯＣＦ２ＣＦ２］ｄ−Ｒ５であるフッ化高分子であることができる。
例えば、前記低−表面エネルギー物質は、前記化学式１で表示される繰り返し単位を含むフッ化高分子であって、ａは、１００〜１００００の数であり、ｂは、５０〜１０００の数であり、Ｑ１は、−［Ｏ−Ｃ（Ｒ１）（Ｒ２）−Ｃ（Ｒ３）（Ｒ４）］ｃ−［ＯＣＦ２ＣＦ２］ｄ−Ｒ５であるフッ化高分子であり、且つ前記ｃは、１〜３の数であり、Ｒ１、Ｒ２及びＲ３は、−Ｆであり、Ｒ４は、−ＣＦ３であり、ｄは、１〜３の数であり、Ｒ５は、−ＳＯ３Ｍであることができるが、これに限定されるものではない。
一方、前記低−表面エネルギー物質は、下記化学式１０で表示されるフッ化シラン系物質であることができる。
〈化学式１０〉
前記化学式１０において、
Ｘは、末端基であり、
Ｍｆは、ペルフルオロポリエーテルアルコール、ポリイソシアネート及びイソシアネート反応性−非フッ素化モノマーの縮合反応から収得したフッ化モノマーから由来する単位またはフルオル化Ｃ１−Ｃ２０アルキレン基を示し、
Ｍｈは、非フッ素化モノマーから由来する単位を示し、
Ｍａは、−Ｓｉ（Ｙ４）（Ｙ５）（Ｙ６）で表示されるシリル基を有する単位を示し、
前記Ｙ４、Ｙ５及びＹ６は、互いに独立的に、ハロゲン原子、置換または非置換されたＣ１−Ｃ２０アルキル基、置換または非置換されたＣ６−Ｃ３０アリール基または加水分解性置換基を示し、前記Ｙ４、Ｙ５及びＹ６のうち少なくとも１つは、前記加水分解性置換基であり、
Ｇは、鎖伝達剤（chain transferagent）の残基を含む１価有機グループであり、
ｎは、１〜１００の数であり、
ｍは、０〜１００の数であり、
ｒは、０〜１００の数であり、
ｎ＋ｍ＋ｒは、少なくとも２であり、
ｐは、０〜１０の数である。
例えば、前記Ｘは、ハロゲン原子であることができ、前記Ｍｆは、フルオル化Ｃ１−Ｃ１０アルキレン基であることができ、Ｍｈは、Ｃ２−Ｃ１０アルキレン基であることができ、前記Ｙ４、Ｙ５及びＹ６は、互いに独立的に、ハロゲン原子（Ｂｒ、Ｃｌ、Ｆなど）であることができ、ｐは、０であることができる。例えば、前記化学式１０で表示されるフッ化シラン系物質は、ＣＦ３ＣＨ２ＣＨ２ＳｉＣｌ３であることができるが、これに限定されるものではない。
前記化学式１０で表示されるフッ化シラン系物質に対する詳細な説明は、米国特許第７７２８０９８に記述されており、これは、参照され、本明細書に統合される。
前記伝導性高分子は、０．１Ｓ／ｃｍ以上、例えば、１Ｓ／ｃｍ以上の高伝導性を有する伝導性高分子であることができる。
例えば、前記伝導性高分子は、ポリチオフェン、ポリアニリン、ポリピロール、ポリスチレン、スルホン化されたポリスチレン、ポリ（３、４−エチレンジオキシチオフェン）、セルフ−ドーピング伝導性高分子、これらの誘導体またはこれらのうち２以上の組合を含むことができる。前記誘導体は、各種スルホン酸などをさらに含むことができることを意味することができる。
例えば、前記伝導性高分子は、Ｐａｎｉ：ＤＢＳＡ（Polyaniline/Dodecylbenzenesulfonic acid：ポリアニリン／ドデシルベンゼンスルホン酸、下記化学式参照）、ＰＥＤＯＴ：ＰＳＳ(Poly(3、4-ethylenedioxythiophene)/Poly(4-styrenesulfonate)：（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）、下記化学式参照）、Ｐａｎｉ：ＣＳＡ(Polyaniline/Camphorsulfonicacid：（ポリアニリン／カンファースルホン酸）またはＰＡＮＩ：ＰＳＳ(Polyaniline)/Poly(4-styrenesulfonate)：（ポリアニリン）／ポリ（４−スチレンスルホン酸）などを含むことができるが、これに限定されるものではない。

Ｐａｎｉ：ＤＢＳＡ

ＰＥＤＯＴ：ＰＳＳ
前記Ｒは、ＨまたはＣ１−Ｃ１０アルキル基であることができる。
前記セルフ−ドーピング伝導性高分子は、重合度１０〜１０，０００，０００を有することができ、下記化学式１３で表示される繰り返し単位を有することができる：
〈化学式１３〉
前記化学式１３で、０＜ｍ＜１０００００００、０＜ｎ＜１０００００００、０≦ａ≦２０、０≦ｂ≦２０であり、
Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ’１、Ｒ’２、Ｒ’３及びＲ’４のうち少なくとも１つは、イオン基を含んでおり、Ａ、Ｂ、Ａ’、Ｂ’は、それぞれ独立的に、Ｃ、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｓｎ、またはＰｂから選択され、
Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ’１、Ｒ’２、Ｒ’３及びＲ’４は、それぞれ独立的に水素、ハロゲン、ニトロ基、置換または非置換されたアミノ基、シアノ基、置換または非置換されたＣ１−Ｃ３０アルキル基、置換または非置換されたＣ１−Ｃ３０アルコキシ基、置換または非置換されたＣ６−Ｃ３０アリール基、置換または非置換されたＣ６−Ｃ３０のアリールアルキル基、置換または非置換されたＣ６−Ｃ３０のアリールオキシ基、置換または非置換されたＣ２−Ｃ３０のヘテロアリール基、置換または非置換されたＣ２−Ｃ３０のヘテロアリールアルキル基、置換または非置換されたＣ２−Ｃ３０のヘテロアリールオキシ基、置換または非置換されたＣ５−Ｃ３０のシクロアルキル基、置換または非置換されたＣ５−Ｃ３０のヘテロシクロアルキル基、置換または非置換されたＣ１−Ｃ３０アルキルエステル基、及び置換またはＣ６−Ｃ３０の非置換されたアリールエステル基よりなる群から選択され、前記化学式中の炭素に、選択的に水素またはハロゲン元素が結合し、
Ｒ４は、共役系伝導性高分子鎖よりなり、
Ｘ及びＸ’は、それぞれ独立的に単純結合、Ｏ、Ｓ、置換または非置換されたＣ１−Ｃ３０アルキレン基、置換または非置換されたＣ１−Ｃ３０ヘテロアルキレン基、置換または非置換されたＣ６−Ｃ３０アリレン基、置換または非置換されたＣ６−Ｃ３０のアリルアルキレン基、置換または非置換されたＣ２−Ｃ３０のヘテロアリレン基、置換または非置換されたＣ２−Ｃ３０のヘテロアリールアルキレン基、置換または非置換されたＣ５−Ｃ２０のシクロアルキレン基、及び置換または非置換されたＣ５−Ｃ３０のヘテロシクロアルキレン基アリールエステル基よりなる群から選択され、前記化学式中の炭素に、選択的に水素またはハロゲン元素が結合することができる。
例えば、前記イオン基がＰＯ３ ２−、ＳＯ３ −、ＣＯＯ−、Ｉ−、ＣＨ３ＣＯＯ−よりなる群で選択された陰イオン基と、Ｎａ＋、Ｋ＋、Ｌｉ＋、Ｍｇ＋２、Ｚｎ＋２、Ａｌ＋３の中から選択された金属イオン、Ｈ＋、ＮＨ４ ＋、ＣＨ３（−ＣＨ２−）ｎＯ＋（ｎは１〜５０の自然数）の中から選択された有機イオンよりなる群から選択され、前記陰イオン基と対を成す陽イオン基とを含むことができる。
例えば、前記化学式１３のセルフ−ドーピング伝導性高分子で、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ’１、Ｒ’２、Ｒ’３及びＲ’４のうちそれぞれ少なくとも１つ以上は、フッ素であるか、フッ素で置換された基であることができるが、これに限定されるものではない。
本明細書において非置換されたアルキル基の具体的な例としては、直鎖型または分岐型であって、メチル、エチル、プロピル、イソブチル、ｓｅｃ−ブチル、ｔｅｒｔ−ブチル、ペンチル、ｉｓｏ−アミル、ヘキシルなどを挙げることができ、前記アルキル基に含まれている１つ以上の水素原子は、ハロゲン原子、ヒドロキシ基、ニトロ基、シアノ基、置換または非置換されたアミノ基（−ＮＨ２、−ＮＨ（Ｒ）、−Ｎ（Ｒ’）（Ｒ”）、Ｒ’とＲ”は、互いに独立的に炭素数１〜１０のアルキル基である）、アミジノ基、ヒドラジン、またはヒドラゾン基、カルボキシル基、スルホン酸基、リン酸基、Ｃ１−Ｃ２０のアルキル基、Ｃ１−Ｃ２０のハロゲン化されたアルキル基、Ｃ１−Ｃ２０のアルケニル基、Ｃ１−Ｃ２０のアルキニル基、Ｃ１−Ｃ２０のヘテロアルキル基、Ｃ６−Ｃ２０のアリール基、Ｃ６−Ｃ２０のアリールアルキル基、Ｃ６−Ｃ２０のヘテロアリール基、またはＣ６−Ｃ２０のヘテロアリールアルキル基で置換されることができる。
本明細書において、ヘテロアルキル基は、前記アルキル基の主鎖中の炭素原子のうち１つ以上、好ましくは、１〜５個の炭素原子が酸素原子、硫黄原子、窒素原子、リン原子などのようなヘテロ原子で置換されたものを意味する。
本明細書において、アリール基は、１つ以上の芳香族環を含む炭素環式芳香族システムを意味し、前記環は、ペンダント方法で一緒に付着されるかまたは融合（ｆｕｓｅｄ）されることができる。アリール基の具体的な例としては、フェニル、ナフチル、テトラヒドロナフチルなどのような芳香族グループを挙げることができ、前記アリール基のうち１つ以上の水素原子は、前記アルキル基の場合と同様の置換基で置換可能である。
本明細書において、ヘテロアリール基は、Ｎ、Ｏ、ＰまたはＳの中から選択された１、２または３個のヘテロ原子を含み、残りの環原子がＣである環原子数５〜３０の環芳香族システムを意味し、前記環は、ペンダント方法で一緒に付着されるかまたは融合（ｆｕｓｅｄ）されることができる。そして、前記ヘテロアリール基のうち１つ以上の水素原子は、前記アルキル基の場合と同様の置換基で置換可能である。
本明細書において、アルコキシ基は、ラジカル−Ｏ−アルキルを言い、この際、アルキルは、上記で定義された通りである。具体的な例としては、メトキシ、エトキシ、プロポキシ、イソブチルオキシ、ｓｅｃ−ブチルオキシ、ペンチルオキシ、ｉｓｏ−アミルオキシ、ヘキシルオキシなどを挙げることができ、前記アルコキシ基のうち１つ以上の水素原子は、前記アルキル基の場合と同様の置換基で置換可能である。
本発明において使用される置換基であるヘテロアルコキシ基は、１個以上のヘテロ原子、例えば酸素、硫黄または窒素がアルキル鎖内に存在することができるということを除外すれば、本質的に前記アルコキシの意味を有し、例えばＣＨ３ＣＨ２ＯＣＨ２ＣＨ２Ｏ−、Ｃ４Ｈ９ＯＣＨ２ＣＨ２ＯＣＨ２ＣＨ２Ｏ−及びＣＨ３Ｏ（ＣＨ２ＣＨ２Ｏ）ｎＨなどである。
本明細書において、アリールアルキル基は、前記定義されたようなアリール基で水素原子中の一部が低級アルキル、例えばメチル、エチル、プロピルなどのようなラジカルで置換されたものを意味する。例えば、ベンジル、フェニルエチルなどがある。前記アリールアルキル基のうち１つ以上の水素原子は、前記アルキル基の場合と同様の置換基で置換可能である。
本明細書において、ヘテロアリールアルキル基は、ヘテロアリール基の水素原子の一部が低級アルキル基で置換されたものを意味し、ヘテロアリールアルキル基のうちヘテロアリールに対する定義は、前述した通りである。前記ヘテロアリールアルキル基のうち１つ以上の水素原子は、前記アルキル基の場合と同様の置換基で置換可能である。
本明細書において、アリールオキシ基は、ラジカル−Ｏ−アリールを言い、この際、アリールは、上記で定義された通りである。具体的な例として、フェノキシ、ナフトキシ、アントラセニルオキシ、フェナントレニルオキシ、フルオレニルオキシ、インデニルオキシなどがあり、アリールオキシ基のうち１つ以上の水素原子は、前記アルキル基の場合と同様の置換基で置換可能である。
本明細書において、ヘテロアリールオキシ基は、ラジカル−Ｏ−ヘテロアリールを言い、この際、ヘテロアリールは、上記で定義された通りである。
本明細書において、ヘテロアリールオキシ基の具体的な例として、ベンジルオキシ、フェニルエチルオキシ基などがあり、ヘテロアリールオキシ基のうち１つ以上の水素原子は、前記アルキル基の場合と同様の置換基で置換可能である。
本明細書において、シクロアルキル基は、炭素原子数５〜３０の１価モノサイクリックシステムを意味する。前記シクロアルキル基のうち少なくとも１つ以上の水素原子は、前記アルキル基の場合と同様の置換基で置換可能である。
本明細書において、ヘテロシクロアルキル基は、Ｎ、Ｏ、ＰまたはＳの中から選択された１、２または３個のヘテロ原子を含み、残りの環原子がＣである環原子数５〜３０の１価モノサイクリックシステムを意味する。前記シクロアルキル基のうち１つ以上の水素原子は、前記アルキル基の場合と同様の置換基で置換可能である。
本明細書において、アルキルエステル基は、アルキル基とエステル基が結合されている作用基を意味し、この際、アルキル基は、前記定義された通りである。
本明細書において、ヘテロアルキルエステル基は、ヘテロアルキル基とエステル基が結合されている作用基を意味し、前記ヘテロアルキル基は、前記定義された通りである。
本明細書において、アリールエステル基は、アリール基とエステル基が結合されている作用基を意味し、この際、アリール基は、前記定義された通りである。
本明細書において、ヘテロアリールエステル基は、ヘテロアリール基とエステル基が結合されている作用基を意味し、この際、ヘテロアリール基は、前記定義された通りである。
本発明で使用されるアミノ基は、−ＮＨ２、−ＮＨ（Ｒ）または−Ｎ（Ｒ’）（Ｒ”）を意味し、Ｒ’とＲ”は、互いに独立的に炭素数１〜１０のアルキル基である。
本明細書において、ハロゲンは、フッ素、塩素、ブロム、ヨード、またはアスタチンであり、これらのうちフッ素が特に好ましい。
前記伝導性高分子層１３０において低−表面エネルギー物質の全体濃度は、前記伝導性高分子１００重量部当たり１０重量部〜５００重量部、例えば、２０重量部〜４００重量部であることができるが、これに限定されるものではない。前記低−表面エネルギー物質の含量が前述したような範囲を満足する場合、伝導性高分子層１３０は、前述したような低−表面エネルギー物質の濃度勾配を有することができ、高発光効率の有機発光素子を具現することができる。
前記伝導性高分子層１３０の厚さは、２ｎｍ〜３００ｎｍ、例えば、５ｎｍ〜１００ｎｍであることがある。前記伝導性高分子層１３０の厚さが、前述したような範囲を満足する場合、エネルギーレベル勾配、高い表面イオン化ポテンシャルＹ３、及び高い発光効率特性を達成することができる。
前記低分子発光層１５０は、低分子発光物質を含むことができる。前記低分子発光物質の電子移動度は、前記低分子発光物質の正孔移動度と同一であるか、または大きくなることができる。
前記有機発光素子１００は、図２に示されたように、Ｘ１＜Ｙ１＜Ｙ３の関係を有することができるので、正孔は、アノード１２０から低分子発光層１５０に速く多量伝達されることができる。一方、前記有機発光素子１００は、図２に示されたように、Ｙ４＜Ｚ２の関係を有することができるので、カソード１７０から低分子発光層１５０への電子注入は、遅延されることができる。したがって、電子移動度が正孔移動度と同一であるか、または大きい低分子発光物質を低分子発光層１５０に使用しても、伝導性高分子層１３０への電子伝達が遅延され、伝導性高分子層１３０と低分子発光層１５０との間の界面で電子が蓄積されるようになり、正孔と電子が再組合され、エキシトンが形成されるエキシトン形成領域１６０が伝導性高分子層１３０と低分子発光層１５０との間に効果的に形成されることができる。その結果、前記有機発光素子１００は、高発光効率を有することができる。
前記低分子発光層１５０の厚さは１０ｎｍ〜１００ｎｍ、例えば、１０ｎｍ〜６０ｎｍであることがある。前記低分子発光層１５０の厚さが前記範囲を満足する場合、駆動電圧上昇なしに優れた発光特性を得ることができる。
前記低分子発光層１５０は、ホストとドーパントを含むことができる。前記ホストは、両極性輸送（ａｍｂｉｐｏｌａｒ ｔｒａｎｓｐｏｒｔ）物質及び電子輸送性物質のうち１種以上を含むことができる。
前記両極性輸送物質は、正孔輸送能力及び電子輸送能力を同時に有する公知の物質の中から任意に選択されることができる。例えば、前記両極性輸送物質は、ｔｅｒ（９、９−ジアリルフルオレン）誘導体（例えば、２、７−ビス［９、９−ジ（４−メチルフェニル）−フルオレン−２−イル］−９、９−ジ（４−メチルフェニル）フルオリン（2、7-bis[9、9-di(4-methylphenyl)]-fluoren-2-yl]-9、9-di(4-methylphenyl)fluorine：ＴＤＡＦ）、２、７−ビス（９、９−スピロビフルオレン−２−イル）−９、９−スピロビフルオレン(2、7-bis(9、9-spirobifluoren-2-yl)-9、9-spirobifluorene)：ＢＤＡＦ）］、９、１０−ジ（ナフト−２−イル）アントラセン(9、10-di(naphth-2-yl)anthracene：ＡＤＮ）、２−ｔｅｒｔ−ブチル−９、１０−ビス−（ベータ−ナフチル）−アントラセン(2-tert-butyl-9、10-bis-(β-naphthyl)-anthracene：ＴＢＡＤＮ）、２、６−ジ（ｔ−ブチル）−９、１０−ジ（２−ナフチル）アントラセン（2、6-di(t-butyl)-9、10-di(2-naphthyl)anthracene：２ＴＢＡＤＮ）、２、６−ジ（ｔ−ブチル）−９、１０−ジ−［６−（ｔ−ブチル）（２−ナフチル）］アントラセン（2、6-di(t-butyl)-9、10-di-[6-(t-butyl)(2-naphthyl)]anthracene：３ＴＢＡＤＮ）、２−メチル−９、１０−ビス（ナフタレン−２−イル）アントラセン（2-methyl-9、10-bis(naphthalen-2-yl)anthracene：ＭＡＤＮ）、ターフルオレン（terfluorene：Ｅ３）などを例示することができるが、これに限定されるものではない。
前記電子輸送性物質は、同一電界下で電子移動度が正孔移動度より大きい物質であることができる。例えば、前記電子輸送性物質は、有機発光素子の電子輸送層及び／または電子注入層材料の中から選択されることができる。前記電子輸送性物質は、トリス（８−ヒドロキシキノリン）アルミニウム（tris(8-hydroxyquinoline)aluminum：Ａｌｑ３）、２、２’、２”−（ベンゼン−１、３、５−トリイル）−トリス（１−フェニル−１Ｈ−ベンズイミダゾール）（(2、2’、2”-(benzene-1、3、5-triyl)-tris(1-phenyl-1H-benzimidazole：ＴＰＢＩ）、２、９−ジメチル−４、７−ジフェニル−１、１０−フェナントロリン（2、9-dimethyl-4、7-diphenyl-1、10-phenanthroline：ＢＣＰ）、４、７−ジフェニル−１、１０−フェナントロリン（4、7-diphenyl-1、10-phenanthroline：Ｂｐｈｅｎ）、ビス（２−メチル−８−キノリノラート）−４−（フェニルフェノラト）アルミニウム（Bis(2-methyl-8-quinolinolate)-4-(phenylphenolato)aluminium：Ｂａｌｑ）、１、３−ビス［２−（２、２’−ビピリジン−６−イル）−１、３、４−オキサジアゾ−５−イル］ベンゼン（1、3-bis[2-(2、2’-bipyridine-6-yl)-1、3、4-oxadiazo-5-yl]benzene：Ｂｐｙ−ＯＸＤ）、６、６’−ビス［５−（ビフェニル−４−イル）−１、３、４−オキサジアゾ−２−イル］−２、２’−ビピリジル（6、6’-bis[5-(biphenyl-4-yl)-1、3、4-oxadiazo-2-yl]-2、2’-bipyridyl：ＢＰ−ＯＸＤ−Ｂｐｙ）、３−（４−ビフェニル）−４−（フェニル−５−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル−１、２、４−トリアゾール（3-(4-biphenyl)-4-phenyl-5-tert-butylphenyl-1、2、4-triazole：ＴＡＺ）、４−（ナフタレン−１−イル）−３、５−ジフェニル−４Ｈ−１、２、４−トリアゾール（4-(naphthalen-1-yl)-3、5-diphenyl-4H-1、2、4-triazole：ＮＴＡＺ）、２、９−ビス（ナフタレン−２−イル）−４、７−ジフェニル−１、１０−フェナントロリン（2、9-bis(naphthalen-2-yl)-4、7-diphenyl-1、10-phenanthroline：ＮＢｐｈｅｎ）、トリス（２、４、６−トリメチル−３−（ピリジン−３−イル）フェニル）ボラン（Tris(2、4、6-trimethyl-3-(pyridin-3-yl)phenyl)borane：３ＴＰＹＭＢ）、フェニル−ジピレニルホスフィンオキシド（Phenyl-dipyrenylphosphine oxide：ＰＯＰｙ２）、３、３’、５、５’−テトラ［（ｍ−ピリジル）−フェン−３−イル］ビフェニル（3、3’、5、5’-tetra[(m-pyridyl)-phen-3-yl]biphenyl：ＢＰ４ｍＰｙ）、１、３、５−トリ［（３−ピリジル）−フェン−３−イル］ベンゼン（1、3、5-tri[(3-pyridyl)-phen-3-yl]benzene：ＴｍＰｙＰＢ）、１、３−ビス［３、５−ジ（ピリジン−３−イル）フェニル］ベンゼン（1、3-bis[3、5-di(pyridin-3-yl)phenyl]benzene：ＢｍＰｙＰｈＢ）、ビス（１０−ヒドロキシベンゾ［ｈ］キノリナト）ベリリウム（Bis(10-hydroxybenzo[h]quinolinato)beryllium：Ｂｅｐｑ２）、ビス（１０−ヒドロキシベンゾ［ｈ］キノリナト）ベリリウム（bis(10-hydroxybenzo[h]quinolinato)-beryllium：Ｂｅｂｑ２）、ジフェニルビス（４−ピリジン−３−イル）フェニル）シラン（Diphenylbis(4-pyridin-3-yl)phenyl)silane：ＤＰＰＳ）及び１、３、５−トリ（ｐ−ピリド−３−イル−フェニル）ベンゼン（1、3、5-tri(p-pyrid-3-yl-phenyl)benzene：ＴｐＰｙＰＢ）を例示することができるが、これに限定されるものではない。

〈Ａｌｑ３〉

〈ＴＤＡＦ〉

〈ＢＤＡＦ〉

〈ＴＰＢＩ〉

〈ＰＢＤ〉

〈ＢＣＰ〉

〈Ｂｐｈｅｎ〉

〈Ｂａｌｑ〉

〈Ｂｐｙ−ＯＸＤ〉

〈ＢＰ−ＯＸＤ−Ｂｐｙ〉

〈ＴＡＺ〉

〈ＮＴＡＺ〉

〈ＮＢｐｈｅｎ〉

〈３ＴＰＹＭＢ〉

〈ＰＯＰｙ２〉

〈ＢＰ４ｍＰｙ〉

〈ＴｍＰｙＰＢ〉

〈ＢｍＰｙＰｈＢ〉

〈Ｂｅｐｑ２〉

〈Ｂｅｂｑ２〉

〈ＤＰＰＳ〉

〈ＴｐＰｙＰＢ〉
前記低分子発光層１５０のホストは、前述したような両極性輸送物質及び電子輸送性物質のうち１種以上以外に、正孔輸送性物質をさらに含むことができる。
前記正孔輸送性物質は、同一電界下の正孔移動度が電子移動度より大きい物質であることができる。例えば、前記正孔輸送性物質は、有機発光素子の正孔注入層または正孔輸送層材料であることができる。例えば、前記正孔輸送性物質は、１、３−ビス（カルバゾール−９−イル）ベンゼン（1、3-bis(carbazol-9-yl)benzene：ＭＣＰ）、１、３、５−トリス（カルバゾール−９−イル）ベンゼン（1、3、5-tris(carbazol-9-yl)benzene：ＴＣＰ）、４、４’、４”−トリス（カルバゾール−９−イル）トリフェニルアミン（4、4’、4”-tris(carbazol-9-yl)triphenylamine：ＴｃＴａ）、４、４’−ビス（カルバゾール−９−イル）ビフェニル（4、4’-bis(carbazol-9-yl)biphenyl：ＣＢＰ）、Ｎ、Ｎ’−ビス（ナフタレン−１−イル）−Ｎ、Ｎ’−ビス（フェニル）ベンジジン（N、N’-bis(naphthalen-1-yl)-N、N’-bis(phenyl)-benzidine：ＮＰＢ）、Ｎ、Ｎ’−ビス（ナフタレン−２−イル）−Ｎ、Ｎ’−ビス（フェニル）−ベンジジン（N、N’-bis(naphthalen-2-yl)-N、N’-bis(phenyl)-benzidine：β−ＮＰＢ）、Ｎ、Ｎ’−ビス（ナフタレン−１−イル）−Ｎ、Ｎ’−ビス（フェニル）−２、２’−ジメチルベンジジン（N、N’-bis(naphthalen-1-yl)-N、N’-bis(phenyl)-2、2’-dimethylbenzidine：α−ＮＰＤ）、ジ−［４、−（Ｎ、Ｎ−ジトリル−アミノ）−フェニル］シクロヘキサン（Di-[4-(N、N-ditolyl-amino)-phenyl]cyclohexane：ＴＡＰＣ）、Ｎ、Ｎ、Ｎ’、Ｎ”−テトラ−ナフタレン−２−イル−ベンジジン（N、N、N’、N”-tetra-naphthalen-2-yl-benzidine：β−ＴＮＢ）及びN4、N4、N4’、N4’-tetra(biphenyl-4-yl)biphenyl-4、4’-diamine（ＴＰＤ１５）などを例示することができ、これに限定されるものではない。

〈ＮＰＢ〉

〈ＭＣＰ〉

〈ＴＣＰ〉

〈ＴｃＴａ〉

〈ＣＢＰ〉

〈β−ＮＰＢ〉

〈α−ＮＰＤ〉

〈ＴＡＰＣ〉

〈β−ＴＮＢ〉

〈ＴＰＤ１５〉
前記低分子発光層１５０のドーパントとしては、赤色、緑色及び青色ドーパントのうち１種以上を使用することができる。
前記低分子発光層１５０の赤色ドーパントとして、ルブレン（５、６、１１、１２−テトラフェニルナフタセン）、Pt(II)octaethylporphine(PtOEP)、Tris(1-phenylisoquinoline)iridium(III)(Ir(piq)3)、Bis(1-phenylisoquinoline)(acetylacetonate)iridium(III)Ir(piq)2(acac))、Btp2Ir(acac)、5、6、11、12-tetraphenylnaphthacene(Rubrene)などを利用することができるが、これに限定されるものではない。
前記低分子発光層１５０の緑色ドーパントとして、Tris(2-phenylpyridine)(iridium)(III)(Ir(ppy)3)、Bis(2-phenylpyridine)(acetylacetonate)iridium(III)Ir(ppy)2(acac))、Ｉｒ（ｍｐｙｐ）３、Ｃ５４５Ｔ（１０−（２−ベンゾアアゾイル）−１、１、７、７−テトラメチル−２、３、６、７−テトラヒドロ−１Ｈ、５Ｈ、１１Ｈ−［１］ベンゾピラノ［６、７、８−ｉｊ］キノリジン−１１−オン、下記化学式参照）などを利用することができるが、これに限定されるものではない。
Ｃ５４５Ｔ
一方、低分子発光層１５０の青色ドーパントとして、Bis(3、5-difluoro-2-(2-pyridyl)phenyl-(2-carboxypyridyl)iridium(III)(FIrPic)、Ｆ２Ｉｒｐｉｃ、(Ｆ２ｐｐｙ)２Ｉｒ(ｔｍｄ)、Ｉｒ(ｄｆｐｐｚ)３、ｔｅｒ−フルオレン(ｆｌｕｏｒｅｎｅ)、４、４’−ビス［４−(ジ−ｐ−トリルアミノ)−スチリル］ビフェニル(ＤＰＡＶＢｉ)、２、５、８、１１−テトラ−ｔｅｒｔ−ブチルペリレン(ＴＢＰ)などを利用することができるが、これに限定されるものではない。
前記低分子発光層１５０は、前記赤色、緑色及び青色ドーパントのうち１種を含んで赤色光、緑色光及び青色光をそれぞれ具現するか、前記赤色、緑色及び青色ドーパントのうち２種以上を含んで、白色光を具現することができるなど多様な変形例が可能である。
前記ドーパントは、前記低分子発光層１５０のうち一部の領域にのみドーピングされることができる。例えば、低分子発光層１５０の全体厚さが７０ｎｍである場合、低分子発光層１５０のうち伝導性高分子層１３０と接触した界面、すなわち低分子発光層１５０のうち第１Ｂ面１４５から２０ｎｍ以内の２０ｎｍ厚さの領域には、ホスト及びドーパントが存在し、残りの５０ｎｍ厚さの領域には、ドーパントなしにホストだけが存在することができる。または、低分子発光層１５０の全体厚さが７０ｎｍの場合、低分子発光層１５０のうち伝導性高分子層１３０と接触した界面、すなわち、低分子発光層１５０のうち第１Ｂ面１４５から１０ｎｍ以内の１０ｎｍ厚さの領域には、ドーパントなしにホストだけが存在することができ、第１Ｂ面１４０から１０ｎｍ〜３０ｎｍ離れた２０ｎｍ厚さの領域には、ホスト及びドーパントが存在することができ、残りの４０ｎｍ厚さの領域には、ドーパントなしにホストだけが存在することができるなど、多様な変形例が可能である。
本発明での前記発光層は、真空蒸着及び溶液工程によって製造されることができる。真空蒸着は、通常、熱蒸着法を使用して、溶液工程は、スピンコーティング（spin-coating）、インクジェットプリンティング（ink-jetprinting）、ノズルプリンティング（nozzle printing）、スプレイコーティング法（spray coating）、スクリーンプリンティング（screen printing）、ドクターブレードコーティング法（doctor blade coating）、グラビアプリンティング（gravureprinting）及びオフセットプリンティング（offset printing）法が使用されることができる。
前記カソード１７０は、金属、合金、電気伝導性化合物及びこれらの組合を使用することができる。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）、グラフェン（graphene）、カーボンナノチューブ（carbon nanotube）及び伝導性高分子などを挙げることができる。また、前面発光素子を得るために、ＩＴＯ、ＩＺＯなどを使用することもできる。
前記カソード１７０は、単一層または多層構造を有することができる。例えば、前記カソード１７０は、電子注入層及び金属−含有層を含むことができる。例えば、前記電子注入層は、電子注入を促進する物質として、公知の電子注入材料である、ＬｉＦ、ＮａＣｌ、ＣｓＦ、Ｌｉ２Ｏ、ＢａＯ、ＢａＦ２、Ｌｉｑ（リチウムキノレート）などを使用することができる。前記金属−含有層は、単一金属層であるか、２種以上の金属を含むか、金属酸化物を含むことができる。前記金属−含有層としては、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）などを使用することができるが、これに限定されるものではない。
前記カソード１７０が電子注入層及び金属−含有層を含む場合、前記低分子発光層１５０の第２Ｂ面１４７は、前記カソード１７０の電子注入層の一面と接触することができる。前記電子注入層の厚さは、約０．１ｎｍ〜１０ｎｍ、例えば、０．５ｎｍ〜５ｎｍであることができる。前記電子注入層の厚さが前述したような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できる。
前記有機発光素子１００の製造方法の一具現例を説明すれば、下記の通りである。
まず、基板上にアノード１２０を形成する。前記アノード１２０の形成用物質は、前述したものを参照する。前記アノード１２０は、蒸着法、スパッタリング法など多様な方法を利用して形成することができる。
次いで、前記アノード１２０上に前述したような伝導性高分子層１３０を形成する。前記伝導性高分子層１３０は、アノード１２０上に前記伝導性高分子、低−表面エネルギー物質及び溶媒を含む伝導性高分子層形成用組成物を提供した後、これを熱処理することによって、形成することができる。
前記伝導性高分子層形成用組成物のうち伝導性高分子及び低−表面エネルギー物質に対する説明は、前述したものを参照する。
前記伝導性高分子層形成用組成物のうち溶媒は、前記伝導性高分子及び低−表面エネルギー物質と混和性があり、加熱などによって除去が容易い溶媒であることができる。前記溶媒は、極性溶媒であることができ、例えば、水、アルコール（メタノール、エタノール、ｎ−プロパノール、２−プロパノール、ｎ−ブタノールなど）、極性有機溶媒（例えば、エチレンクリコール（ethylene glycol）、グリセロール（glycerol）、ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）、ジメチルサルポキシド（ＤＭＳＯ）など）またはこれらのうち２以上の組合であることができる。
前記溶媒は、互いに異なる２以上の物質の混合物であることができる。または、前記溶媒は、前記極性有機溶媒を含むことができる。例えば、前記溶媒は、極性有機溶媒であるか、水とアルコールの混合物であるか、水と極性有機溶媒の混合物であるか、アルコールと極性有機溶媒の混合物であるか、または水、アルコール及び極性有機溶媒の混合物であることができるなど、多様な変形が可能である。
前記極性有機溶媒の例としては、前述したように、エチレングリコール、グリセロール、ＤＭＦ、ＤＭＳＯ及びこれらのうち２以上の組合を挙げることができるが、これに限定されるものではない。
前記極性有機溶媒は、前記伝導性高分子層形成用組成物に含まれた伝導性高分子の凝集（aggregation）及び結晶化（crystallization）を向上させることができ、前記伝導性高分子層形成用組成物及び前記組成物から製造される伝導性高分子層１３０の伝導度を調節または向上させることができる。
前記溶媒が極性有機溶媒を含む場合、前記極性有機溶媒の含量は、前記伝導性高分子層形成用組成物１００重量％当たり１重量％〜３０重量％であることができるが、これに限定されるものではない。
前記伝導性高分子層１３０は、例えば、伝導性高分子−含有層及び低−表面エネルギー物質層を個別的に形成するものではなく、前述したような伝導性高分子、低−表面エネルギー物質及び溶媒を含む伝導性高分子層形成用組成物を前記アノード１２０上に提供した後、これを熱処理する１回の成膜工程によって形成されることができるところ（伝導性高分子と低−表面エネルギー物質の表面エネルギーの差に起因して、各物質が自己−配列され、それぞれの濃度勾配を形成するので）、製作工程が簡単である。したがって、前記伝導性高分子層１３０は、製造費用を節減することができる溶液工程を利用して形成されることができるところ、有機発光素子１００の製造費節減及び大面積製作に寄与することができる。
前記低分子発光層１５０は、真空蒸着法、キャスト法、ラングミュア・ブロジェット（ＬＢ）法、スピンコーティング（spin-coating）、インクジェットプリンティング（ink-jet printing）、ノズルプリンティング（nozzle printing）、スプレイコーティング法（spray coating）、スクリーンプリンティング（screen printing）、ドクターブレードコーティング法（doctor blade coating）、グラビアプリンティング（gravureprinting）及びオフセットプリンティング（offset printing）などのような公知された多様な方法のうち任意に選択された方法によって形成されることができる。例えば、前記低分子発光層１５０は、真空蒸着法を利用して形成されることができる。この際、真空蒸着法を選択する場合、蒸着条件は、目的化合物、目的にする層の構造及び熱的特性などによって異なるが、例えば、１００〜５００℃の蒸着温度範囲、１０−１０〜１０−３ｔｏｒｒの真空度範囲、０．０１〜１００Å／ｓｅｃの蒸着速度範囲内で選択されることができる。一方、スピンコーティング法を選択する場合、コーティング条件は、目的化合物、目的する層の構造及び熱的特性によって異なるが、２０００ｒｐｍ〜５０００ｒｐｍのコーティング速度範囲、８０℃〜２００℃の熱処理温度（コーティング後、溶媒除去のための熱処理温度）範囲内で選択されることができる。
前記低分子発光層１５０に含まれることができる低分子発光物質に対する詳細な説明は、前述したものを参照する。
次いで、前記低分子発光層１５０の上部にカソード１７０を形成する。前記カソード１７０形成用物質は、前述したものを参照する。
前記有機発光素子１００は、下記のような長所を有することができる：
（１）前記有機 発光素子１００は、前述したような伝導性高分子層１３０を具備することによって、Ｘ１＜Ｙ１＜Ｙ３の関係(図２参照)を満足し、Ｙ１からＹ３に漸進的にイオン化ポテンシャルが増加するところ、正孔輸送層を形成しなくても、アノード１２０から低分子発光層１５０への正孔注入が効果的に行われることができる。
（２）前記有機発光素子１００は、前述したような伝導性高分子層１３０を具備することによって、Ｙ４＜Ｚ２の関係（図２参照）を満足することができるところ、カソード１７０から注入され、低分子発光層１５０に注入された電子が伝導性高分子層１３０に輸送されることが防止されることができる。これにより、界面で電子が蓄積されるようになり、正孔と電子が再組合するエキシトン形成領域は、伝導性高分子層１３０と低分子発光層１５０との間に形成されることができ、その結果、伝導性高分子層１３０のうち低−表面エネルギー物質の濃度が相対的に高い第２Ａ面１４５がエキシトン消滅を防止するバッファー層の役目をするようになり、伝導性高分子層１３０と低分子発光層１５０との間に電子防止層（electronblocking layer）を形成しなくても、高発光効率を有することができる。
（３）前記有機発光素子１００は、前述したような伝導性高分子層１３０を具備することによって、Ｘ１＜Ｙ１＜Ｙ３の関係（図２参照）を満足し、正孔注入が円滑に発光層に行われ、Ｙ４＜Ｚ２の関係（図２参照）を満足し、電子が伝導性高分子層１３０に伝達される前に界面で良好に蓄積されているところ、低分子発光層１５０に電子移動度が正孔移動度と同一であるか、または大きい低分子発光物質を採用することができる。その結果、低分子発光層１５０とカソード１７０との間に電子輸送層を形成しなくても、高い発光効率を有することができる。
（４）前記有機発光素子１００の伝導性高分子層１３０は、１回の溶液工程でも形成されることができる単一層であり、前記有機発光素子１００は、別途の正孔輸送層、電子輸送層などがなくても、高発光効率を有することができるので、前記有機発光素子１００の構造は、単純化されることができる。したがって、前記有機発光素子１００の製造費用が節減されることができ、大面積の有機発光素子の量産に有利である。
以上、前記有機発光素子を図１及び図２を参照して説明したが、これに限定されるものではない。
本発明は、図面に示された実施例を参照として説明されたが、これは、例示的なものに過ぎず、当該技術分における通常の知識を有する者ならこれから多様な変形及び均等な他の実施例が可能であるという点を理解することができる。したがって、本発明の真正な技術的保護範囲は、添付の特許請求範囲の技術的思想によって定められなければならない。
（実施例）
評価例１：伝導性高分子層評価
〈伝導性高分子層形成〉
伝導性ポリ（３、４−エチレンジオキシチオフェン）：ポリ（スチレンスルホネート）（ＰＥＤＯＴ：ＰＳＳ）溶液（Ｈｅｒａｅｕｓ社のＣｌｅｖｉｏｓ（登録商標）ＡＩ４０８３／ＰＥＤＯＴ １重量部当たりＰＳＳの含量は、６重量部である／１×１０−３Ｓ／ｃｍの伝導度を有する）及び下記高分子１００の溶液（水とアルコールの混合物（水：アルコール＝４．５：５．５（ｖ／ｖ））に高分子１００が５重量％に分散している、Ａｌｄｒｉｃｈ社製品）を含む伝導性高分子層形成用組成物（１００重量％）を準備した。ここで、前記ＰＥＤＯＴ：ＰＳＳ溶液と前記高分子１００の溶液の混合比は、ＰＥＤＯＴ １重量部当たり高分子１００の含量（固形粉基準）が１．６重量部になるように調節した。
〈高分子１００〉

（前記高分子１００において、ｘ＝１３００、ｙ＝２００、z＝１である）
前記伝導性高分子層形成用組成物をガラス基板上にスピンコーティングした後、１０分間２００℃で熱処理し、５０ｎｍ厚さの伝導性高分子層１を形成した。
次いで、前記ＰＥＤＯＴ：ＰＳＳ溶液と高分子１００の溶液の混合比を、ＰＥＤＯＴ １重量部当たり前記高分子１００の含量が３．２重量部、６．３重量部、１２．７重量部及び２５．４重量部になるように調節した後、伝導性高分子層を形成したという点を除いて、前記伝導性高分子層１の製造方法と同一の方法を利用してガラス基板上に伝導性高分子層２、３、４及び５（前記伝導性高分子層のうちガラス基板と接触する表面が第１Ａ面であり、前記第１Ａ面に対向する表面が第２Ａ面である）をそれぞれ製作した。
一方、比較のために、前記高分子１００を使用しないという点を除いて、前記伝導性高分子層１の製造方法と同一の方法を利用して、高分子層Ａを形成した。
〈分子分布評価〉
前記伝導性高分子層５の表面（すなわち第２Ａ面）分子分布を調べるために、伝導性高分子層５に対してＸ線光電子スペクトロスコピ（ＸＰＳ、製造社はＶＧ Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ）であり、モデル名は、ＥＳＣＡＬＡＢ ２２０ｉＸＬである）を評価し、その結果を図３に示す。図３は、伝導性高分子層５のスパッタ時間別（すなわち伝導性高分子層５の深さ別）ＸＰＳスペクトルである。伝導性高分子層５に対するＸＰＳスペクトルのうちＰＥＤＯＴ（１６４．５ｅＶ）ピーク、ＰＳＳ及びＰＳＳＨ（１６８．４及び１６８．９ｅＶ）ピーク（Ｓ２ｐ）及び高分子１００に対するピーク（ＣＦ３、Ｆ１ｓ）を分析し、各モイエティの濃度を評価した。
図３によれば、伝導性高分子層５の第２Ａ面（スパッタタイム＝０秒）で伝導性高分子層５の第１Ａ面に向ける方向に沿って、高分子１００の濃度を示すＣＦ３モイエティの濃度は、実質的に減少し、ＰＥＤＯＴの濃度は、実質的に増加することが分かる。したがって、伝導性高分子層５のうちＰＥＤＯＴ：ＰＳＳ及び高分子１００の濃度は、伝導性高分子層４の深さによって変化する勾配を有することを確認することができる。
〈仕事関数評価〉
前記伝導性高分子層１〜５及び高分子層Ａに対して、空気のうち測定紫外線光電子スペクトロスコピ（ultravioletphotoelectron spectroscopy in air）、製造社はRｉｋｅｎ Ｋｅｉｋｉであり、モデル名は、ＡＣ２である）を利用してイオン化ポテンシャルを評価し、その結果を表１に示す。
（画像取り込み）
前記伝導性高分子層１〜５のイオン化ポテンシャル数値は、図２のＹ３に対応する。
〈伝導性高分子層上に形成された低分子発光層の光発光（ＰＬ）強度特性評価〉
前記伝導性高分子層１の上部（すなわち伝導性高分子層１の第２面）にＢｅｂｑ２及びＣ５４５Ｔ（重量比は９８：２である）を共蒸着し、５０ｎｍの発光層を形成し、ガラス基板／伝導性高分子層１(５０ｎｍ)／発光層(５ｎｍ)の構造を有するサンプル１(５０ｎｍ)を製作した。
前記伝導性高分子層１の代わりに、伝導性高分子層２〜５及び高分子層Ａを採用したという点を除いて、前記サンプル１（５０ｎｍ）の製作方法と同一の方法を利用して、サンプル２（５０ｎｍ）、サンプル３（５０ｎｍ）、サンプル４（５０ｎｍ）、サンプル５（５０ｎｍ）及びサンプルＡ（５０ｎｍ）をそれぞれ製作した。
前記サンプル２（５０ｎｍ）〜サンプル５（５０ｎｍ）及びサンプルＡ（５０ｎｍ）の光発光（ＰＬ）スペクトルをキセノン（Ｘｅｎｏｎ）ランプが装着されているＩＳＣ ＰＣ１スペクトロフロロメーター（Ｓｐｅｃｔｒｏｆｌｕｏｒｏｍｅｔｅｒ）を利用して評価し、その結果を図４Ａに示す。
図４Ａによれば、伝導性高分子層２〜５をそれぞれ具備したサンプル２（５０ｎｍ）〜サンプル５（５０ｎｍ）のＰＬ強度は、サンプルＡ（５０ｎｍ）のＰＬ強度より優れていることを確認することができるところ、サンプル２（５０ｎｍ）〜サンプル５（５０ｎｍ）は、サンプルＡ（５０ｎｍ）より優れたエキシトン消滅防止能力（blocking ofexciton quenching）を有することが分かる。
発光層の厚さを１０ｎｍに変更したという点を除いて、前記サンプル１（５０ｎｍ）〜サンプル５（５０ｎｍ）及びサンプルＡ（５０ｎｍ）の製造方法と同一の方法を利用して、サンプル１（１０ｎｍ）〜サンプル５（１０ｎｍ）及びサンプルＡ（１０ｎｍ）を製造し、サンプル２（１０ｎｍ）〜サンプル５（１０ｎｍ）及びサンプルＡ（１０ｎｍ）のＰＬスペクトルを前述したものによって評価し、その結果を図４Ｂに示す。
図４Ｂによれば、伝導性高分子層２〜５をそれぞれ具備したサンプル２（１０ｎｍ）〜サンプル５（１０ｎｍ）のＰＬ強度は、サンプルＡ（１０ｎｍ）のＰＬ強度より優れていることを確認することができるところ、サンプル２（１０ｎｍ）〜サンプル５（１０ｎｍ）は、サンプルＡ１０ｎｍより優れたエキシトン消滅防止能力を有することが分かる。
〈ＰＬ寿命特性評価〉
前記サンプル１（５０ｎｍ）〜サンプル５（５０ｎｍ）及びサンプルＡ（５０ｎｍ）のＰＬ寿命をTime-Correlated SinglePhoton Counting（ＴＣＳＰＣ）実験を利用して評価し、その結果を図５に示す。
図５から、伝導性高分子層１〜５上にそれぞれ低分子発光層を具備したサンプル１（５０ｎｍ）〜サンプル５（５０ｎｍ）は、サンプルＡ（５０ｎｍ）より優れたＰＬ寿命特性を有することを確認することができる。また、伝導性高分子層のうち前記高分子１００の含量が増加するほどＰＬ寿命が増加することを確認することができるところ、これから、伝導性高分子層を採用することによって、低分子発光層のエキシトン消滅現象が減少することを確認することができる。
実施例１
コーニング社（Ｃｏｒｎｉｎｇ）の１５Ω／ｃｍ２（１２００Å）ＩＴＯガラス基板を用意し、２ｍｍ角のサイズにカットし、ＩＴＯ表面を１５分間ＵＶ−オゾン処理した。前記ＩＴＯアノード上に前記評価例１に記載したものと同一の方法を利用して伝導性高分子層１を形成した後、前記伝導性高分子層１の上部にＢｅｂｑ２及びＣ５４５Ｔ(重量比は９８：２である)を共蒸着し、７０ｎｍの発光層を形成した。その後、Ｌｉｑ及びＡｌを順に蒸着し、１ｎｍのＬｉｑ層及び１３０ｎｍのＡｌ層を順に形成することによって、Ｌｉ／Ａｌカソードを形成し、有機発光素子（ＩＴＯアノード／伝導性高分子層１（５０ｎｍ）／発光層（７０ｎｍ）／Ｌｉｑ（１ｎｍ）／Ａｌカソード）を製作した。
実施例２
伝導性高分子層１の代わりに、伝導性高分子層２を形成したという点を除いて、前記実施例１と同一の方法を利用して、有機発光素子（ＩＴＯアノード／伝導性高分子層２（５０ｎｍ）／発光層（７０ｎｍ）／Ｌｉｑ（１ｎｍ）／Ａｌカソード）を製作した。
実施例３
伝導性高分子層１の代わりに、伝導性高分子層３を形成したという点を除いて、前記実施例１と同一の方法を利用して、有機発光素子（ＩＴＯアノード／伝導性高分子層３（５０ｎｍ）／発光層（７０ｎｍ）／Ｌｉｑ（１ｎｍ）／Ａｌカソード）を製作した。
実施例４
伝導性高分子層１の代わりに、伝導性高分子層４を形成したという点を除いて、前記実施例１と同一の方法を利用して、有機発光素子（ＩＴＯアノード／伝導性高分子層４（５０ｎｍ）／発光層（７０ｎｍ）／Ｌｉｑ（１ｎｍ）／Ａｌカソード）を製作した。
実施例５
伝導性高分子層１の代わりに、伝導性高分子層５を形成したという点を除いて、前記実施例１と同一の方法を利用して、有機発光素子（ＩＴＯアノード／伝導性高分子層５（５０ｎｍ）／発光層（７０ｎｍ）／Ｌｉｑ（１ｎｍ）／Ａｌカソード）を製作した。
比較例１
伝導性高分子層１の代わりに、ＩＴＯアノード上にＮＰＢを蒸着し、２０ｎｍ厚さのＮＰＢ層を形成したという点を除いて、前記実施例１と同一の方法を利用して有機発光素子（ＩＴＯアノード／ＮＰＢ層（２０ｎｍ）／発光層（７０ｎｍ）／Ｌｉｑ（１ｎｍ）／Ａｌカソード）を製作した。
比較例２
伝導性高分子層１を形成しないという点を除いて、前記実施例１と同一の方法を利用して有機発光素子（ＩＴＯアノード／発光層（７０ｎｍ）／Ｌｉｑ（１ｎｍ）／Ａｌカソード）を製作した。
比較例３
伝導性高分子層１の代わりに、ＩＴＯアノード上に２−ＴＮＡＴＡ（４、４’、４”−Ｔｒｉｓ（N-(2-naphthyl)-N-phenyl-amino)-triphenylamine）を蒸着し、５０ｎｍ厚さの２−ＴＮＡＴＡ層を形成したという点を除いて、前記実施例１と同一の方法を利用して有機発光素子（ＩＴＯアノード／２−ＴＮＡＴＡ層（５０ｎｍ）／発光層（７０ｎｍ）／Ｌｉｑ（１ｎｍ）／Ａｌカソード）を製作した。
比較例４
伝導性高分子層１の代わりに、前記評価例１に記載したものと同一の方法で高分子層Ａを形成したという点を除いて、前記実施例１と同一の方法を利用して有機発光素子（ＩＴＯアノード／伝導性高分子層Ａ（５０ｎｍ）／発光層（７０ｎｍ）／Ｌｉｑ（１ｎｍ）／Ａｌカソード）を製作した。
評価例２：素子評価
実施例５及び比較例１〜４の有機発光素子の発光効率をＫｅｉｔｈｌｅｙ ２３６ ｓｏｕｒｃｅ測定機器及びＭｉｎｏｌｔａ ＣＳ ２０００スペクトロラジオメーターを利用して評価し、その結果を図６Ａ（比較例１及び２）、図６Ｂ（比較例３）、図６Ｃ（比較例４）及び図６Ｄ（実施例５）に示す。
図６Ａ〜図６Ｄから実施例５の有機発光素子は、比較例１〜４の有機発光素子より優れた発光効率を有することを確認することができる。
１２０：アノード
１３０：伝導性高分子層
１５０：発光層
１７０：カソード

Claims (14)

  1. アノード、第１Ａ面（surface 1A）及び前記第１Ａ面に対向する第２Ａ面を有する伝導性高分子層、第１Ｂ面及び前記第１Ｂ面に対向する第２Ｂ面を有する低分子発光層及びカソードが順に積層されていて；
    前記アノードの一面は、前記伝導性高分子層の第１Ａ面と互いに接触し、前記伝導性高分子層の第２Ａ面は、前記低分子発光層の第１Ｂ面と互いに接触し、
    前記低分子発光層の第２Ｂ面は、前記カソードの一面と互いに接触し；
    前記伝導性高分子層は、１×１０−７Ｓ／ｃｍ以上０．１Ｓ／ｃｍ未満の伝導度を有する伝導性高分子及び前記伝導性高分子よりも低い表面エネルギーを有する低−表面エネルギー物質（material having low surface energy）を含む単一層であり、前記第２Ａ面の低−表面エネルギー物質の濃度が前記第１Ａ面の低−表面エネルギー物質の濃度より大きく、前記第２Ａ面のＬＵＭＯ（low unoccupied molecular orbital）エネルギーレベルの絶対値が前記低分子発光層のＬＵＭＯエネルギーレベルの絶対値より小さく、前記第２Ａ面は、エキシトン消滅（exiton quenching）防止の役目をし；
    前記低分子発光層は、低分子発光物質を含み、前記低分子発光物質が電子輸送性物質であるホストとドーパントを含み、前記低分子発光物質の電子移動度は、前記低分子発光物質の正孔移動度よりも大きく、前記低分子発光層のうち前記伝導性高分子層と接触した界面に隣接する領域には、前記ホスト及び前記ドーパントが存在し、前記低分子発光層のうち他の領域には、前記ドーパントが存在せずに前記ホストのみが存在する、有機発光素子。
  2. 前記第１Ａ面のＨＯＭＯ（high occupied molecular orbital）エネルギーレベルの絶対値が前記アノードの仕事関数より大きい、請求項１に記載の有機発光素子。
  3. 前記第２Ａ面のＨＯＭＯ（high occupied molecular orbital）エネルギーレベルの絶対値が前記低分子発光層のＨＯＭＯエネルギーレベルより大きい、請求項１に記載の有機発光素子。
  4. 駆動時に、前記伝導性高分子層と前記低分子発光層との間の界面でエキシトン形成領域が形成される、請求項１に記載の有機発光素子。
  5. 前記低−表面エネルギー物質の濃度が前記第１Ａ面から前記第２Ａ面に向ける方向に沿って漸進的に増加する、請求項１に記載の有機発光素子。
  6. 前記低−表面エネルギー物質は、少なくとも１つのＦを含むフッ化物質である、請求項１に記載の有機発光素子。
  7. 前記低−表面エネルギー物質は、
    〈化学式１〉
    前記化学式１において、
    ａは、０〜１０，０００，０００の数であり；
    ｂは、１〜１０，０００，０００の数であり；
    Ｑ１は、−［Ｏ−Ｃ（Ｒ１）（Ｒ２）−Ｃ（Ｒ３）（Ｒ４）］ｃ−［ＯＣＦ２ＣＦ２］ｄ−Ｒ５、−ＣＯＯＨまたは−Ｏ−Ｒｆ−Ｒ６であり；
    前記Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３及びＲ４は、互いに独立的に、−Ｆ、−ＣＦ３、−ＣＨＦ２または−ＣＨ２Ｆであり；
    前記ｃ及びｄは、互いに独立的に、０〜２０の数であり；
    前記Ｒｆは、−（ＣＦ２）ｚ−（ｚは、１〜５０の整数）または−（ＣＦ２ＣＦ２Ｏ）ｚ−ＣＦ２ＣＦ２−（ｚは１〜５０の整数）であり；
    前記Ｒ５及びＲ６は、互いに独立的に、−ＳＯ３Ｍ、−ＰＯ３Ｍ２または−ＣＯ２Ｍであり；
    前記Ｍは、Ｎａ＋、Ｋ＋、Ｌｉ＋、Ｈ＋、ＣＨ３（ＣＨ２）ｗＮＨ３ ＋（ｗは、０〜５０の整数）、
    ＮＨ４ ＋、ＮＨ２ ＋、ＮＨＳＯ２ＣＦ３ ＋、ＣＨＯ＋、Ｃ２Ｈ５ＯＨ＋、ＣＨ３ＯＨ＋、ＣＨ３（ＣＨ２）ｗＣＨＯ＋（ｗは、０〜５０の整数）を示す；
    〈化学式２〉
    前記化学式２において、
    Ｑ２は、水素、置換または非置換されたＣ５−Ｃ６０アリール基または−ＣＯＯＨであり；
    Ｑ３は、水素または置換または非置換されたＣ１−Ｃ２０アルキル基であり；
    Ｑ４は、−Ｏ−（ＣＦ２）ｒ−ＳＯ３Ｍ、−Ｏ−（ＣＦ２）ｒ−ＰＯ３Ｍ２、−Ｏ−（ＣＦ２）ｒ−ＣＯ２Ｍ、または−ＣＯ−ＮＨ−（ＣＨ２）ｓ−（ＣＦ２）ｔ−ＣＦ３であり、
    前記ｒ、ｓ及びｔは、互いに独立的に、０〜２０の数であり；
    前記Ｍは、Ｎａ＋、Ｋ＋、Ｌｉ＋、Ｈ＋、ＣＨ３（ＣＨ２）ｗＮＨ３ ＋（ｗは、０〜５０の整数）、
    ＮＨ４ ＋、ＮＨ２ ＋、ＮＨＳＯ２ＣＦ３ ＋、ＣＨＯ＋、Ｃ２Ｈ５ＯＨ＋、ＣＨ３ＯＨ＋、ＣＨ３（ＣＨ２）ｗＣＨＯ＋（ｗは、０〜５０の整数）を示す；
    〈化学式３〉
    前記化学式３において、
    ｍ及びｎは、０≦ｍ＜１０，０００，０００、０＜ｎ≦１０，０００，０００であり；
    ｘ及びｙは、それぞれ独立的に０〜２０の数であり；
    Ｙは、−ＳＯ３Ｍ、−ＰＯ３Ｍ２または−ＣＯ２Ｍであり；
    前記Ｍは、Ｎａ＋、Ｋ＋、Ｌｉ＋、Ｈ＋、ＣＨ３（ＣＨ２）ｗＮＨ３ ＋（ｗは、０〜５０の整数）、
    ＮＨ４ ＋、ＮＨ２ ＋、ＮＨＳＯ２ＣＦ３ ＋、ＣＨＯ＋、Ｃ２Ｈ５ＯＨ＋、ＣＨ３ＯＨ＋、ＣＨ３（ＣＨ２）ｗＣＨＯ＋（ｗは、０〜５０の整数）を示す；
    前記化学式１〜３のうちいずれか１つの繰り返し単位を有するフッ化高分子である、請求項１に記載の有機発光素子。
  8. 前記伝導性高分子は、ポリチオフェン、ポリアニリン、ポリピロール、ポリ（パラ−フェニレン）、ポリフルオレン、ポリ（３、４−エチレンジオキシチオフェン）、セルフ−ドーピング伝導性高分子及びこれらの誘導体のうち１種以上を含む、請求項１に記載の有機発光素子。
  9. 前記第２Ａ面のイオン化ポテンシャルが５．０ｅＶ〜６．５ｅＶの範囲で選択される、請求項１に記載の有機発光素子。
  10. 前記カソードが電子注入層及び金属−含有層を含有し、前記電子注入層が前記低分子発光層の第２Ｂ面と接触する、請求項１に記載の有機発光素子。
  11. 基板上にアノードを形成する段階と；
    前記アノード上に伝導性高分子、前記低−表面エネルギー物質及び溶媒を含む伝導性高分子層形成用組成物を提供及び熱処理し、伝導性高分子層を形成する段階と；
    前記伝導性高分子層上に低分子発光層を形成する段階と；
    前記低分子発光層上にカソードを形成する段階と；
    を含む、請求項１に記載の有機発光素子の製造方法。
  12. 前記伝導性高分子層形成用組成物に含まれた溶媒が極性溶媒であり、前記極性溶媒は、水、アルコール、エチレングリコール、グリセロール、ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）、ジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）及びアセトンのうち１種以上である、請求項１１に記載の有機発光素子の製造方法。
  13. 前記低分子発光層形成段階を、真空蒸着法を利用して行う、請求項１１に記載の有機発光素子の製造方法。
  14. 前記低分子発光層形成段階をキャスト法、ＬＢ法、スピンコーティング、インクジェットプリンティング、ノズルプリンティング、スプレイコーティング法、スクリーンプリンティング、ドクターブレードコーティング法、グラビアプリンティング及びオフセットプリンティングを利用して行う、請求項１１に記載の有機発光素子の製造方法。
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