JP7108493B2 - 有機薄膜および有機薄膜の製造方法、有機エレクトロルミネッセンス素子およびその製造方法、表示装置、照明装置、有機薄膜太陽電池、薄膜トランジスタ - Google Patents
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Description
有機EL素子は、陰極と陽極との間に、電子輸送層、発光層、正孔輸送層等の複数の層が積層された構造を有している。有機EL素子としては、基板と発光層との間に陽極が配置された順構造のものと、基板と発光層との間に陰極が配置された逆構造のものとがある。逆構造の有機EL素子では、これを画像表示装置などに用いる場合に、陰極とトランジスタなどとを容易に接続できる。
また、リチウムなどのアルカリ金属を用いない大気中で安定なn型ドーパント材料が報告されている(例えば、非特許文献2参照。)。
しかしながら、ヒドリド還元剤であるドーパント材料を含む良好な電子注入性の得られる電子注入層は、塗布法以外の方法では形成できなかった。
また、本発明は、優れた電子注入性を有する有機EL素子およびその製造方法、有機EL素子を備えた表示装置および照明装置、本発明の有機薄膜を含む有機薄膜太陽電池および有機薄膜トランジスタを提供することを課題とする。
[1]下記一般式(1)で示される化合物と、電子を輸送する材料とを含むことを特徴とする有機薄膜。
前記陰極と前記発光層との間に[1]~[4]のいずれかに記載の有機薄膜を有することを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子。
前記基板と前記発光層との間に前記陰極が配置され、前記陰極と前記発光層との間に電子注入層が設けられ、前記電子注入層が前記陰極に接して形成された金属酸化物膜と、前記金属酸化物膜の前記発光層側に形成された薄膜とを有し、
前記薄膜が、ヒドリド還元剤を含み、真空蒸着法により形成されたものであることを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子。
[7]基板上に形成された陰極と陽極との間に発光層を有する有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法であって、
前記基板上に前記陰極を形成する工程と、
前記陰極上に前記発光層を含む積層構造を形成する工程と、
前記積層構造上に前記陽極を形成する工程とを含み、
前記積層構造を形成する工程が、前記陰極に接して金属酸化物膜を設ける工程と、前記金属酸化物膜の前記発光層側にヒドリド還元剤を含む薄膜を真空蒸着法により形成する工程とを含み、
前記薄膜を形成する工程から前記陽極を形成する工程までを、真空一貫で行うことを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法。
[9][5]または[6]に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子を備えることを特徴とする照明装置。
[11][1]~[4]のいずれかに記載の有機薄膜を含むことを特徴とする薄膜トランジスタ。
本発明の有機EL素子の製造方法では、薄膜を形成する工程から陽極を形成する工程までを真空一貫で行うため、効率よく生産できる。また、本発明の有機EL素子の製造方法では、製造過程において水分が含有する機会が少ないため、水分含有量の少ない有機EL素子が得られる。
また、本発明の有機薄膜太陽電池および有機薄膜トランジスタは、本発明の有機薄膜を含むものであるため、真空蒸着法を用いて効率よく生産できるとともに、優れた特性を有する。
「有機薄膜」
本実施形態の有機薄膜は、下記一般式(1)で示される化合物と、電子を輸送する材料とを含む。有機薄膜中に含まれる一般式(1)で示される化合物は、ジヒドロベンゾイミダゾール骨格を有していることにより、電子を輸送する材料に電子を与えるヒドリド還元剤であり、いわゆるn型ドーパントとして機能する。このため、本実施形態の有機薄膜は、一般式(1)で示される化合物を含まず電子を輸送する材料のみを含む薄膜と比較して、良好な電子注入・輸送性を有する。
R1~R5のうち1つまたは2つは-NR12R13であり、1つが-NR12R13であることが好ましい。-NR12R13がR1~R5のうち1つである場合、R3が-NR12R13であることが好ましい。R3が-NR12R13である場合、一般式(1)で示される化合物がドーパントとして機能する際に発生するラジカルカチオン種(非特許文献2参照)が安定化するため、効率よくドーピングを行うことができる。
本実施形態の有機薄膜には、一般式(1)で示される化合物が0.1~400質量%含まれていることが好ましく、1~100質量%含まれていることがより好ましい。一般式(1)で示される化合物の含有量が0.1質量%以上であると、一般式(1)で示される化合物を含むことによる電子輸送性および電子注入性の向上効果が顕著となる。一般式(1)で示される化合物の含有量が400質量%以下であると、本実施形態の有機薄膜を有する有機EL素子を長時間駆動した場合に、一般式(1)で示される化合物が不純物として作用することによる悪影響が生じにくく、好ましい。
電子を輸送する材料としては、具体的には、フェニル-ディピレニルホスフィンオキサイド(POPy2)のようなホスフィンオキサイド誘導体、トリス-1,3,5-(3’-(ピリジン-3’’-イル)フェニル)ベンゼン(TmPyPhB)のようなピリジン誘導体、(2-(3-(9-カルバゾリル)フェニル)キノリン(mCQ))のようなキノリン誘導体、2-フェニル-4,6-ビス(3,5-ジピリジルフェニル)ピリミジン(BPyPPM)のようなピリミジン誘導体、ピラジン誘導体、バソフェナントロリン(BPhen)のようなフェナントロリン誘導体、2,4-ビス(4-ビフェニル)-6-(4’-(2-ピリジニル)-4-ビフェニル)-[1,3,5]トリアジン(MPT)のようなトリアジン誘導体、3-フェニル-4-(1’-ナフチル)-5-フェニル-1,2,4-トリアゾール(TAZ)のようなトリアゾール誘導体、オキサゾール誘導体、2-(4-ビフェニリル)-5-(4-tert-ブチルフェニル-1,3,4-オキサジアゾール)(PBD)のようなオキサジアゾール誘導体、2,2’,2’’-(1,3,5-ベントリイル)-トリス(1-フェニル-1-H-ベンズイミダゾール)(TPBI)のようなイミダゾール誘導体、ナフタレン、ペリレン等の芳香環テトラカルボン酸無水物、ビス[2-(2-ヒドロキシフェニル)ベンゾチアゾラト]亜鉛(Zn(BTZ)2)、トリス(8-ヒドロキシキノリナト)アルミニウム(Alq3)などに代表される各種金属錯体、2,5-ビス(6’-(2’,2’’-ビピリジル))-1,1-ジメチル-3,4-ジフェニルシロール(PyPySPyPy),等のシロール誘導体に代表される有機シラン誘導体、ホウ素含有化合物、1,5-ジアザビシクロ[4.3.0]ノネン-5(DBN)のようなジアザビシクロノネン誘導体、1,8-ジアザビシクロ[5.4.0]ウンデセン-7(DBU)のようなジアザビシクロウンデセン誘導体、ジメチルアミノピリジン(DMAP)やトリエチルアミンのような三級アミン誘導体、フォスファゼン誘導体等が挙げられ、これらの1種又は2種以上を用いることができる。
次に、本実施形態の有機薄膜の製造方法について、例を挙げて説明する。
本実施形態の有機薄膜の製造方法は、上記の一般式(1)で示される化合物と電子を輸送する材料とを、真空蒸着法により共蒸着する工程を含む。
一般式(1)で示される化合物と電子を輸送する材料とを共蒸着する際の条件は、使用する化合物の種類などに応じて適宜決定でき、特に限定されない。例えば、一般式(1)で示される化合物と電子を輸送する材料とを同時に加熱し、有機薄膜中の一般式(1)で示される化合物の濃度(ドーパント濃度)に応じた蒸着速度で、一般式(1)で示される化合物と電子を輸送する材料とを同時に成膜する方法を用いることができる。
まず、上記の一般式(1)で示される化合物と電子を輸送する材料とを少なくとも含む塗料組成物を、有機薄膜の被形成面上に塗布する。
一般式(1)で示される化合物および電子を輸送する材料を溶解するために用いる溶媒としては、例えば、無機溶媒や有機溶媒、またはこれらを含む混合溶媒等を用いることができる。
無機溶媒としては、例えば、硝酸、硫酸、アンモニア、過酸化水素、水、二硫化炭素、四塩化炭素、エチレンカーボネイト等が挙げられる。
また、本実施形態の有機薄膜は、真空蒸着法だけでなく、塗布法を用いて製造することもできる。したがって、多様な用途に適用できる。
図1(a)および図1(b)は、本実施形態の有機EL素子の一例を説明するための断面模式図である。
本実施形態の有機EL素子10、11は、陽極9(電極)と陰極3(電極)との間に、発光層6を含む積層構造が形成されているものである。本実施形態の有機EL素子10、11は、陰極3と発光層6との間に上述した実施形態の有機薄膜を有する。
本実施形態の有機EL素子10、11は、図1(a)に示すように、基板2と発光層6との間に陰極3が配置された逆構造のものであってもよいし、図1(b)に示すように、基板2と発光層6との間に陽極9が配置された順構造のものであってもよい。
図1(b)に示す有機EL素子11は、基板2上に陽極9と、正孔注入層8と、正孔輸送層7と、発光層6と、電子輸送層5と、電子注入層1と、陰極3とがこの順に形成されたものである。
図1に示す有機EL素子は、基板と反対側に光を取り出すトップエミッション型のものであってもよいし、基板側に光を取り出すボトムエミッション型のものであってもよい。
基板2の材料としては、樹脂材料、ガラス材料等が挙げられる。基板2の材料は、1種のみを用いてもよいし、2種以上組み合わせて使用してもよい。
基板2に用いられる樹脂材料としては、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、シクロオレフィンポリマー、ポリアミド、ポリエーテルサルフォン、ポリメチルメタクリレート、ポリカーボネート、ポリアリレート等が挙げられる。基板2の材料として、樹脂材料を用いた場合、柔軟性に優れた有機EL素子10が得られるため好ましい。
基板2に用いられるガラス材料としては、石英ガラス、ソーダガラス等が挙げられる。
有機EL素子がトップエミッション型のものである場合には、基板2の材料として、透明基板だけでなく、不透明基板を用いてもよい。不透明基板としては、例えば、アルミナのようなセラミックス材料からなる基板、ステンレス鋼のような金属板の表面に酸化膜(絶縁膜)を形成した基板、樹脂材料で構成された基板等が挙げられる。
基板2の平均厚さはデジタルマルチメーター、ノギスなどにより測定できる。
陰極3の材料としては、ITO(インジウム酸化錫)、IZO(インジウム酸化亜鉛)、FTO(フッ素酸化錫)、InSnZnO(インジウム酸化亜鉛錫、ITZO)、In3O3、SnO2、Sb含有SnO2、Al含有ZnO等の酸化物の導電材料を用いることが好ましい。これらの中でも特に、陰極3の材料としてITO、IZO、FTOを用いることが好ましい。
電子注入層1は、陰極3から発光層6へ電子を注入するための層である。本実施形態の有機EL素子10、11の電子注入層1は、一般式(1)で示される化合物と、電子を輸送する材料とを含む上述した有機薄膜を含む。電子注入層1は、上述した有機薄膜のみで形成されていてもよいし、上述した有機薄膜と、一層または複数層のその他の材料を用いた薄膜との積層構造であっても良い。
電子注入層1に含まれる有機材料からなる薄膜の材料としては、上述した電子を輸送する材料を用いることができる。
本実施形態の有機EL素子10、11では、電子注入層1として、陰極3に接して形成された金属酸化物膜と、金属酸化物膜の発光層6側に形成された本実施形態の有機薄膜とが積層されたものを用いることが好ましい。このような電子注入層1は、特に優れた電子注入性を有する。
電子注入層1の平均厚さは、触針式段差計、分光エリプソメトリーにより測定することができる。または、水晶振動子膜厚計により成膜時に測定することができる。
電子輸送層5の材料としては、電子輸送層5の材料として通常用いることができるいずれの材料も用いることができ、これらを混合して用いてもよい。
電子輸送層5の材料として用いることができる低分子化合物の例としては、ビス[2-(o-ヒドロキシフェニルベンゾチアゾール]亜鉛(II)(ZnBTZ2)、ホウ素含有化合物、トリス-1,3,5-(3’-(ピリジン-3’’-イル)フェニル)ベンゼン(TmPyPhB)のようなピリジン誘導体、(2-(3-(9-カルバゾリル)フェニル)キノリン(mCQ))のようなキノリン誘導体、2-フェニル-4,6-ビス(3,5-ジピリジルフェニル)ピリミジン(BPyPPM)のようなピリミジン誘導体、ピラジン誘導体、バソフェナントロリン(BPhen)のようなフェナントロリン誘導体、2,4-ビス(4-ビフェニル)-6-(4’-(2-ピリジニル)-4-ビフェニル)-[1,3,5]トリアジン(MPT)のようなトリアジン誘導体、3-フェニル-4-(1’-ナフチル)-5-フェニル-1,2,4-トリアゾール(TAZ)のようなトリアゾール誘導体、オキサゾール誘導体、2-(4-ビフェニリル)-5-(4-tert-ブチルフェニル-1,3,4-オキサジアゾール)(PBD)のようなオキサジアゾール誘導体、2,2’,2’’-(1,3,5-ベントリイル)-トリス(1-フェニル-1-H-ベンズイミダゾール)(TPBI)のようなイミダゾール誘導体、ナフタレン、ペリレン等の芳香環テトラカルボン酸無水物、ビス[2-(2-ヒドロキシフェニル)ベンゾチアゾラト]亜鉛(Zn(BTZ)2)、トリス(8-ヒドロキシキノリナト)アルミニウム(Alq3)等に代表される各種金属錯体、2,5-ビス(6’-(2’,2’’-ビピリジル))-1,1-ジメチル-3,4-ジフェニルシロール(PyPySPyPy)等のシロール誘導体に代表される有機シラン誘導体、特願2012-228460、特願2015-503053、特願2015-053872、特願2015-081108および特願2015-081109に記載のホウ素含有化合物等が挙げられ、これらの1種または2種以上を用いることができる。これらの中でも、ZnBTZ2が好ましい。
電子輸送層5の平均厚さは、水晶振動子膜厚計により成膜時に測定できる。
発光層6を形成する材料は、低分子化合物であってもよいし、高分子化合物であってもよいし、これらを混合して用いてもよい。
発光層6の平均厚さは、発光層6の材料が低分子化合物である場合、水晶振動子膜厚計により測定できる。発光層6の材料が高分子化合物である場合、接触式段差計により測定できる。
正孔輸送層7の材料としては、正孔輸送層7の材料として通常用いることができるいずれの材料も用いることができ、これらを混合して用いてもよい。
これらの中でも、DBTPB、α-NPD、TPTEのようなアリールアミン系化合物が好ましい。
正孔輸送層7の平均厚さは、水晶振動子膜厚計により成膜時に測定できる。
正孔注入層8は、無機材料からなるものであってもよいし、有機材料からなるものであってもよい。
正孔注入層8が有機材料である場合、正孔注入層8の材料として、例えばテトラフルオロテトラシアノキノジメタン(F4TCNQ)、1,4,5,8,9,12-ヘキサアザトリフェニレン-2,3,6,7,10,11-ヘキサカルボニトリル(HAT-CN)、ポリ(3,4-エチレンジオキシチオフェン)(PEDOT)等を用いることができる。
正孔注入層8の平均厚さは、水晶振動子膜厚計により成膜時に測定することができる。
陽極9の材料としては、Au、Pt、Ag、Cu、Alまたはこれらを含む合金等が挙げられる。この中でも陽極9の材料として、Au、Ag、Alのいずれかを用いることが好ましい。
有機EL素子がトップエミッション型のものである場合には、陽極9の材料として、ITO(インジウム酸化錫)などの透明な材料を用いることが好ましい。有機EL素子がトップエミッション型のものであって、陽極9の材料として照射光に不透明な材料を用いる場合、平均厚さを10~30nm程度にすることで、透明な陽極9として使用できる。
陽極9の平均厚さは、水晶振動子膜厚計により成膜時に測定できる。
本発明の有機EL素子は、上述した実施形態において説明した有機EL素子に限定されるものではない。
例えば、図1に示す有機EL素子10、11において、電子輸送層5、正孔輸送層7、正孔注入層8は、必要に応じて形成すればよく、設けられていなくてもよい。
また、陰極3、電子注入層1、電子輸送層5、発光層6、正孔輸送層7、正孔注入層8、陽極9の各層は、1層で形成されているものであってもよいし、2層以上からなるものであってもよい。
ヒドリド還元剤を含み真空蒸着法により形成された薄膜は、ヒドリド還元剤を含み真空蒸着法により形成されたものであればよく、上述した一般式(1)で示される化合物と、電子を輸送する材料とを含む薄膜の他に、例えば、特許6312556号公報に記載の化合物などからなる薄膜が挙げられる。
次に、本実施形態の有機EL素子の製造方法について説明する。
図1(a)に示す逆構造の有機EL素子10を製造するには、基板2上に陰極3を形成する工程と、陰極3上に発光層6を含む積層構造を形成する工程と、積層構造上に陽極9を形成する工程とを行う。
積層構造を形成する工程では、陰極3上に上述した有機薄膜を含む電子注入層1と、電子輸送層5と、発光層6と、正孔輸送層7と、正孔注入層8とをこの順に形成する。
図1(a)に示す逆構造の有機EL素子10は、電子注入層1を形成する工程以外は、従来の製造方法を用いて製造できる。
このことにより、陰極3に接して形成された金属酸化物膜と、金属酸化物膜の発光層6側に形成された有機薄膜とが積層された電子注入層1を形成できる。
また、金属酸化物膜と有機薄膜とが積層された電子注入層1を製造する場合、有機薄膜を形成する工程から陽極9を形成する工程までを、真空一貫で行うことが好ましい。このことにより、より一層効率よく有機EL素子10を生産できる。
積層構造を形成する工程では、陽極9上に正孔注入層8と、正孔輸送層7と、発光層6と、電子輸送層5と、上述した有機薄膜を含む電子注入層1とをこの順に形成する。
図1(b)に示す順構造の有機EL素子11は、上述した有機薄膜の製造方法により電子注入層1に含まれる有機薄膜を形成すること以外は、従来の製造方法を用いて製造できる。
すなわち、上記の積層構造を形成する工程において、金属酸化物膜の発光層6側にヒドリド還元剤を含む薄膜を真空蒸着法により形成し、薄膜を形成する工程から陽極9を形成する工程までを、真空一貫で行う方法により製造できる。
本実施形態の表示装置は、上述した実施形態の有機EL素子を複数配列した素子配列群を用いて画像を表示するものである。
本実施形態の表示装置は、真空蒸着法を用いて効率よく生産でき、有機薄膜による優れた電子注入性が得られる上述した実施形態の有機EL素子を備えている。このため、表示装置として好ましいものである。
本実施形態の照明装置は、上述した実施形態の有機EL素子を複数配列した素子配列群を用いて面発光を行うものである。
本実施形態の照明装置は、真空蒸着法を用いて効率よく生産でき、有機薄膜による優れた電子注入性が得られる上述した実施形態の有機EL素子を備えている。このため、照明装置として好ましいものである。
本発明の有機薄膜太陽電池は、有機薄膜を含む。例えば、有機薄膜を有機薄膜太陽電池の電子注入層に用いた場合、有機薄膜の一般式(1)で示される化合物が電子輸送材料に電子を与える、いわゆるn型ドーパントとして機能することにより、電子輸送の速度が速く、高い発電効率が得られる。したがって、有機薄膜太陽電池として好ましいものである。
以下に示す方法により、図1(a)に示す逆構造の有機EL素子を製造した。
[1]ITO膜(膜厚150nm、幅3mmにパターニング済)からなる陰極を有する平均厚さ0.7mmの市販されているガラス製透明基板(以下、単に基板とも称する)を用意した。
そして、以下に示す方法により、N-DPBIと上記ホウ素系化合物とを含む有機薄膜から、Alからなる陽極まで、真空一貫で形成した。
さらに、ZnBTZ2をホスト、(Ir(piq)3)をドーパントとして20nm共蒸着し、発光層を成膜した。この時、(Ir(piq)3)のドープ濃度が発光層6全体に対して6質量%となるようにした。
次に、α-NPDを50nm成膜することにより、正孔輸送層を成膜した。
次に、HAT-CNを膜厚10nm蒸着し、正孔注入層8とした。
以上の工程により、実施例1の有機EL素子を得た。
実施例1の有機EL素子の製造工程における上記[6]の工程において、真空蒸着装置内を約1×10-5Paまで減圧した後、ホウ素系化合物のみを蒸着し、有機薄膜(電子注入層)を成膜したこと以外は、実施例1と同様にして、比較例1の有機EL素子を得た。
実施例1の有機EL素子の製造工程における上記[4]の工程を行わなかったことと、実施例1の有機EL素子の製造工程における上記[6]の工程において、N-DPBIのドープ濃度が、電子注入層全体に対して3質量%となるようにしたこと以外は、実施例1と同様にして、実施例2の有機EL素子を得た。
<実施例2-2>
実施例1の有機EL素子の製造工程における上記[4]の工程を行わなかったこと以外は、実施例1と同様にして、実施例2の有機EL素子を得た。
<比較例2>
比較例1の有機EL素子の製造工程における上記[4]の工程を行わなかったこと以外は、比較例1と同様にして、比較例2の有機EL素子を得た。
以下に示す方法により、図1(b)に示す順構造の有機EL素子を製造した。
[1]ITO膜(膜厚100nm、幅3mmにパターニング済)からなる陽極を有する平均厚さ0.7mmの市販されているガラス製透明基板(以下、単に基板とも称する)を用意した。
[3]次に、PEDOT(Clevios HIL1.3N)からなる厚み30nmの正孔注入層を形成した。
そして、以下に示す方法により、α-NPDからなる正孔輸送層から、Alからなる陰極まで、真空一貫で形成した。
次に、Alq3を20nm成膜することにより、発光層を成膜した。
[6]次に、ホウ素系化合物に対して、N-DPBIをドーパントとして20nm共蒸着し、有機薄膜(電子注入層)を成膜した。この時、N-DPBIのドープ濃度が、電子注入層全体に対して10質量%となるようにした。
[8]最後に、Alを膜厚100nmになるように蒸着し、陰極を形成した。なお、陰極を蒸着する時、ステンレス製の蒸着マスクを用いて蒸着面が幅3mmの帯状になるようにした。このことにより、有機EL素子の発光面積を9mm2とした。
以上の工程により、実施例3の有機EL素子を得た。
実施例3の有機EL素子の製造工程における上記[6]の工程において、真空蒸着装置内を約1×10-5Paまで減圧した後、ホウ素系化合物のみを蒸着し、有機薄膜(電子注入層)を成膜したこと以外は、実施例3と同様にして、比較例3の有機EL素子を得た。
実施例3の有機EL素子の製造工程における上記[7]の工程を行わなかったこと以外は、実施例3と同様にして、実施例4の有機EL素子を得た。
<比較例4>
比較例4の有機EL素子の製造工程における上記[7]の工程を行わなかったこと以外は、比較例3と同様にして、比較例4の有機EL素子を得た。
実施例2の有機EL素子の製造工程における上記[6]の工程に代えて、以下に示す[6-2]の工程を行ったこと以外は、実施例2と同様にして、実施例5の有機EL素子を得た。
その後、酸化亜鉛膜を成膜した熱処理後の基板をスピンコーターにセットし、基板上に上記混合溶液を滴下し、毎分3000回転で30秒間回転させて塗布した。さらに、上記混合溶液を塗布した基板を、ホットプレートを用いて、窒素雰囲気中で150℃で1時間アニールした。これにより、平均膜厚30nmの電子注入層を形成した。
実施例5の有機EL素子の製造工程における上記[6-2]の工程において、混合溶液に代えて、一般式(j)で示されるホウ素系化合物の1.0質量%のシクロペンタノン溶液を用いたこと以外は、実施例5と同様にして、比較例5の有機EL素子を得た。
実施例1の有機EL素子の製造工程において、一般式(j)で示されるホウ素系化合物に代えて、一般式(a)で示されるトリアジン誘導体を用いたこと以外は、実施例1と同様にして、実施例6の有機EL素子を得た。
<比較例6>
比較例1の有機EL素子の製造工程において、一般式(j)で示されるホウ素系化合物に代えて、一般式(a)で示されるトリアジン誘導体を用いたこと以外は、比較例1と同様にして、比較例6の有機EL素子を得た。
実施例1の有機EL素子の製造工程において、一般式(j)で示されるホウ素系化合物に代えて、一般式(k)で示されるトリアジン誘導体を用いて10nm共蒸着したこと以外は、実施例1と同様にして、実施例7の有機EL素子を得た。
<比較例7>
比較例1の有機EL素子の製造工程において、一般式(j)で示されるホウ素系化合物に代えて、一般式(k)で示されるトリアジン誘導体を用いて10nm蒸着したこと以外は、比較例1と同様にして、比較例7の有機EL素子を得た。
(有機EL素子の発光特性測定)
ケースレー社製の「2400型ソースメーター」により、有機EL素子への電圧印加を行った。また、コニカミノルタ社製の「LS-110」により、発光輝度を測定した。その結果を図2~図8に示す。
図3に示すように、電子注入層として、上記N-DPBIと上記ホウ素系化合物とを含む有機薄膜を設けた実施例2-1、2-2の有機EL素子では、N-DPBIを含まない薄膜を設けた比較例2と比較して、低い印加電圧で高い輝度が得られている。
また、図2および図3に示すように、有機薄膜を設けることによる効果は、有機薄膜と陰極との間にDBN膜(電子注入層)が形成されているか否かに関わらず、得られることが確認できた。
また、図2~図4に示す結果から、有機薄膜を設けることによる効果は、順構造のものであるか、逆構造のものであるかに関わらず、得られることが確認できた。
また、図4および図5に示すように、有機薄膜を設けることによる効果は、有機薄膜と陰極との間にフッ化リチウム(電子注入層)が形成されているか否かに関わらず、得られることが確認できた。
また、図3および図6に示すように、有機薄膜を設けることによる効果は、真空蒸着法により形成したか、塗布法により形成したかに関わらず、得られることが確認できた。
2 基板
3 陰極
5 電子輸送層
6 発光層
7 正孔輸送層
8 正孔注入層
9 陽極
10、11 有機EL素子(有機エレクトロルミネッセンス素子)
Claims (10)
- 前記一般式(1-1)~(1-4)で示されるいずれか一種の化合物を0.1~400質量%含むことを特徴とする請求項1に記載の有機薄膜。
- 陰極と陽極との間に発光層を有する有機エレクトロルミネッセンス素子であって、
前記陰極と前記発光層との間に請求項1~請求項3のいずれか一項に記載の有機薄膜を有することを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子。 - 基板上に形成された陰極と陽極との間に発光層を有する有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法であって、
前記基板上に前記陰極を形成する工程と、
前記陰極上に前記発光層を含む積層構造を形成する工程と、
前記積層構造上に前記陽極を形成する工程とを含み、
前記積層構造を形成する工程が、前記陰極に接して金属酸化物膜を設ける工程と、前記金属酸化物膜の前記発光層側にヒドリド還元剤を含む請求項1~請求項3のいずれか一項に記載の有機薄膜を真空蒸着法により形成する工程とを含み、
前記有機薄膜を形成する工程から前記陽極を形成する工程までを、真空一貫で行うことを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法。 - 請求項4に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子を備えることを特徴とする表示装置。
- 請求項4に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子を備えることを特徴とする照明装置。
- 請求項1~請求項3のいずれか一項に記載の有機薄膜を含むことを特徴とする有機薄膜太陽電池。
- 請求項1~請求項3のいずれか一項に記載の有機薄膜を含むことを特徴とする薄膜トランジスタ。
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