KR20070091318A - 유기 전계 발광 소자 - Google Patents

유기 전계 발광 소자 Download PDF

Info

Publication number
KR20070091318A
KR20070091318A KR1020077015317A KR20077015317A KR20070091318A KR 20070091318 A KR20070091318 A KR 20070091318A KR 1020077015317 A KR1020077015317 A KR 1020077015317A KR 20077015317 A KR20077015317 A KR 20077015317A KR 20070091318 A KR20070091318 A KR 20070091318A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
light emitting
group
formula
layer
substituent
Prior art date
Application number
KR1020077015317A
Other languages
English (en)
Inventor
히로후미 곤도
테츠야 이노우에
히사유끼 가와무라
Original Assignee
이데미쓰 고산 가부시키가이샤
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 이데미쓰 고산 가부시키가이샤 filed Critical 이데미쓰 고산 가부시키가이샤
Publication of KR20070091318A publication Critical patent/KR20070091318A/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B33/00—Electroluminescent light sources
    • H05B33/12—Light sources with substantially two-dimensional radiating surfaces
    • H05B33/20—Light sources with substantially two-dimensional radiating surfaces characterised by the chemical or physical composition or the arrangement of the material in which the electroluminescent material is embedded
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K11/00—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials
    • C09K11/06—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing organic luminescent materials
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B33/00—Electroluminescent light sources
    • H05B33/10—Apparatus or processes specially adapted to the manufacture of electroluminescent light sources
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B33/00—Electroluminescent light sources
    • H05B33/12—Light sources with substantially two-dimensional radiating surfaces
    • H05B33/14—Light sources with substantially two-dimensional radiating surfaces characterised by the chemical or physical composition or the arrangement of the electroluminescent material, or by the simultaneous addition of the electroluminescent material in or onto the light source
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K71/00—Manufacture or treatment specially adapted for the organic devices covered by this subclass
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K71/00—Manufacture or treatment specially adapted for the organic devices covered by this subclass
    • H10K71/10—Deposition of organic active material
    • H10K71/12—Deposition of organic active material using liquid deposition, e.g. spin coating
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K2211/00—Chemical nature of organic luminescent or tenebrescent compounds
    • C09K2211/10—Non-macromolecular compounds
    • C09K2211/1003—Carbocyclic compounds
    • C09K2211/1011—Condensed systems
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K50/00—Organic light-emitting devices
    • H10K50/10—OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED]
    • H10K50/11—OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED] characterised by the electroluminescent [EL] layers
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K85/00—Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
    • H10K85/10—Organic polymers or oligomers
    • H10K85/111—Organic polymers or oligomers comprising aromatic, heteroaromatic, or aryl chains, e.g. polyaniline, polyphenylene or polyphenylene vinylene
    • H10K85/113—Heteroaromatic compounds comprising sulfur or selene, e.g. polythiophene
    • H10K85/1135—Polyethylene dioxythiophene [PEDOT]; Derivatives thereof
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K85/00—Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
    • H10K85/10—Organic polymers or oligomers
    • H10K85/111—Organic polymers or oligomers comprising aromatic, heteroaromatic, or aryl chains, e.g. polyaniline, polyphenylene or polyphenylene vinylene
    • H10K85/115—Polyfluorene; Derivatives thereof
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K85/00—Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
    • H10K85/10—Organic polymers or oligomers
    • H10K85/151—Copolymers
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K85/00—Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
    • H10K85/60—Organic compounds having low molecular weight
    • H10K85/615—Polycyclic condensed aromatic hydrocarbons, e.g. anthracene
    • H10K85/626—Polycyclic condensed aromatic hydrocarbons, e.g. anthracene containing more than one polycyclic condensed aromatic rings, e.g. bis-anthracene
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K85/00—Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
    • H10K85/60—Organic compounds having low molecular weight
    • H10K85/631—Amine compounds having at least two aryl rest on at least one amine-nitrogen atom, e.g. triphenylamine

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Electroluminescent Light Sources (AREA)
  • Macromolecular Compounds Obtained By Forming Nitrogen-Containing Linkages In General (AREA)

Abstract

본 발명은, 저분자 발광 재료를 사용한 발광층을 습십법으로 형성한 유기 EL 소자를 제공한다. 본 발명의 유기 전계 발광 소자는 양극 (10), 정공 주입ㆍ수송층 (22), 발광층 (24) 및 음극 (30)을 이 순서대로 적층하여 포함하며, 발광층 (24)가 저분자 발광 재료를 습식법에 의해 성막하여 얻어지는 저분자 발광층이고, 정공 주입ㆍ수송층 (22)가 고분자 재료를 습식법에 의해 성막하여 얻어지는 고분자 정공 주입ㆍ수송층이다.
유기 전계 발광 소자, 발광층, 정공 주입ㆍ수송층

Description

유기 전계 발광 소자 {ORGANIC ELECTROLUMINESCENCE ELEMENT}
본 발명은 유기 전계 발광 소자에 관한 것이며, 특히 정공 주입ㆍ수송층 및 발광층을 습식법에 의해 성막하고, 정공 주입ㆍ수송층을 고분자 재료로, 발광층을 저분자 발광 재료로 형성한 유기 전계 발광 소자에 관한 것이다.
정보 통신 산업의 발달이 가속됨에 따라, 고도의 성능을 갖는 표시 소자가 요구되고 있다. 그 중에서, 차세대 표시 소자로서 유기 전계 발광 소자(이하, 전계 발광을 EL로 약기함)가 주목받고 있다.
유기 EL 소자는 자발 발광형 표시 소자로서 시야각이 넓고, 콘트라스트가 우수할 뿐만 아니라 응답 시간이 빠르다는 장점이 있다.
유기 EL 소자를 형성하는 발광층 등의 유기 박막층은, 진공 증착법 등의 건식법, 또는 스핀 코팅, 잉크젯 등의 습식법에 의해 성막되어 있다.
건식법은 유기 박막층의 형성 재료를 용매에 용해시킬 필요가 없고, 성막 후에 용매를 제거할 필요가 없다는 이점이 있다. 그러나, 진공 증착법은 대형의 설비를 필요로 하는 고진공 공정이기 때문에 제조 비용이 고가이고, 대화면 기판에 적용할 수 없으며, 양산에 문제점이 있다는 등의 결점을 갖고 있었다.
이에 비해 습식법에 의한 성막에서는, 표시 화면의 대면적화가 비교적 용이 하지만, 용매에 불용인 재료에는 적용할 수 없다는 문제점이 있다.
이 때문에, 예를 들면 발광층에서는, 유기 용매에 대한 용해도 특성을 개선시킬 수 있는 작용기를 도입시킨 가용성 PPV(폴리(p-페닐렌비닐렌)) 등의 고분자 재료를 사용하여 습식 성막하는 것 이외에는, 일반적으로 건식법에 의해 성막되어 있었다.
복수의 유기 박막층을 갖는 유기 EL 소자를 습식법으로 성막한 예로서, 정공 주입층 및 발광층이 모두 고분자 재료를 포함하며, 스핀 코팅법으로 형성한 유기 EL 소자가 개시되어 있다(예를 들면, 국제 공개 제2004/84260호 공보 참조).
그러나, 고분자 재료는 분자량 분포를 가지며, 정제가 곤란하고 고순도화하기 어렵다는 등의 결점을 갖고 있기 때문에, 유기 EL 소자에 사용한 경우 발광색의 색 순도, 발광 효율, 휘도 등이 낮다는 문제점이 있었다.
이에 비해 저분자 화합물을 사용한 발광층은 상기 PPV보다 합성 루트가 짧고, 간이하게 제조할 수 있으며, 칼럼 크로마토그래피나 재결정 등의 공지된 기술로 고순도로 정제할 수 있다. 이 때문에, 유기 EL 소자에 사용했을 때, 발광 효율이나 휘도 반감 수명이 우수하며, 색 순도가 높고, 색의 변화도 풍부하다는 장점이 있다.
그러나 난용성인 것이 많으며, 간편한 습식법(또는 습식 성막법)에는 사용할 수 없었다. 이 때문에, 건식법으로 제조한 저분자형 유기 EL 소자와 같은 다층 구성을 습식법으로도 실현하는 것이 요구되고 있었다.
본 발명은 상술한 문제점에 감안하여 이루어진 것이며, 저분자 발광 재료를 사용한 발광층을 습식법으로 형성한 유기 EL 소자를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명자는 상기 과제에 대하여 연구를 거듭한 결과, 저분자 발광 재료여도 유기 용매에 가용인 화합물을 발견하였다. 또한, 발광층의 성막 전에 형성되는 층, 구체적으로는 정공 주입ㆍ수송층을 고분자 화합물에 의해 형성함으로써, 2층 모두 습식법으로 형성할 수 있다는 것을 발견하여, 본 발명을 완성시켰다.
본 발명에 따르면, 이하의 유기 EL 소자가 제공된다.
[1] 양극과, 정공 주입ㆍ수송층과, 발광층과, 음극을 이 순서대로 적층하여 포함하며, 상기 발광층이 저분자 발광 재료를 습식법에 의해 성막하여 얻어지는 저분자 발광층이고, 상기 정공 주입ㆍ수송층이 고분자 재료를 습식법에 의해 성막하여 얻어지는 고분자 정공 주입ㆍ수송층인, 유기 전계 발광 소자.
[2] 상기 [1]에 있어서, 상기 저분자 발광 재료의 유기 용매에 대한 용해도가 0.5 중량％ 이상인 유기 전계 발광 소자.
[3] 상기 [1] 또는 [2]에 있어서, 상기 저분자 발광 재료가 비대칭 저분자 화합물인 유기 전계 발광 소자.
[4] 상기 [3]에 있어서, 상기 비대칭 저분자 화합물이 하기 화학식 1 내지 3으로 표시되는 화합물로부터 선택되는 유기 전계 발광 소자.
Figure 112007048707636-PCT00001
Figure 112007048707636-PCT00002
Figure 112007048707636-PCT00003
식 중,
A1 내지 A5는 치환기를 가질 수도 있는 핵탄소수 6 내지 50의 아릴기 또는 치환기를 가질 수도 있는 핵원자수 5 내지 50의 헤테로아릴기이며, A6 내지 A8은 수소, 또는 치환기를 가질 수도 있는 핵탄소수 6 내지 50의 아릴기, 또는 치환기를 가질 수도 있는 핵원자수 5 내지 50의 헤테로아릴기이며, A1 및 A2는 동일하지 않 고, A7 및 A8도 동일하지 않으며, A3 내지 A6은 각각 동일하거나 상이할 수 있으며,
R1 내지 R6은 치환기이고 각각 동일하거나 상이할 수 있으며,
s1 내지 s3, s5, s6은 0 내지 4의 정수이고, 각각 동일하거나 상이할 수 있으며, s4는 0 내지 3의 정수이며, s1 내지 s6이 2 이상인 경우, 각 R1 내지 R6은 각각 동일하거나 상이할 수 있다.
[5] 상기 [1] 내지 [4] 중 어느 하나에 있어서, 상기 고분자 재료의 중량 평균 분자량(Mw)이 5만 내지 30만인 유기 전계 발광 소자.
[6] 상기 [1] 내지 [5] 중 어느 하나에 있어서, 상기 고분자 재료가 플루오렌 골격을 갖는 유기 전계 발광 소자.
[7] 상기 [6]에 있어서, 상기 고분자 재료가 하기 화학식 4 내지 6으로 표시되는 화합물인 유기 전계 발광 소자.
Figure 112007048707636-PCT00004
Figure 112007048707636-PCT00005
Figure 112007048707636-PCT00006
식 중,
R7 내지 R12는 치환기이고, 각각 동일하거나 상이할 수 있으며, 서로 결합하여 환 구조를 형성할 수도 있으며, Ar1, Ar3, Ar4, Ar6, Ar8 및 Ar10은 치환기를 가질 수도 있는 핵탄소수 6 내지 50의 아릴렌기이며, Ar2, Ar5, Ar7, Ar9 및 Ar11은 치환기를 가질 수도 있는 핵탄소수 6 내지 50의 아릴기이며,
n은 정수이다.
본 발명에 따르면, 정공 주입ㆍ수송층 및 발광층을 습식법으로 형성할 수 있기 때문에, 진공 증착법 등의 건식법으로는 실현할 수 없는 대면적의 유기 EL 디스플레이를 제조할 수 있다.
또한, 발광층에 저분자 발광 재료를 사용하고 있기 때문에 색 순도가 양호하며, 발광 효율, 휘도, 반감 수명이 우수한 유기 EL 소자를 생산성 양호하게 제조할 수 있다.
[도 1] 본 발명의 유기 EL 소자의 한 실시 형태를 나타내는 단면도이다.
<발명을 실시하기 위한 최선의 형태>
이하, 본 발명의 유기 EL 소자에 대하여 구체적으로 설명한다.
본 발명의 유기 EL 소자는 양극, 정공 주입ㆍ수송층, 발광층 및 음극을 이 순서대로 적층하여 포함하고 있다. 그리고, 발광층이 저분자 발광 재료를 습식법에 의해 성막하여 얻어지는 저분자 발광층이며, 정공 주입ㆍ수송층이 고분자 재료를 습식법에 의해 성막하여 얻어지는 고분자 정공 주입ㆍ수송층이라는 점에 특징이 있다.
또한, 정공 주입ㆍ수송층이란, 양극과 발광층 사이에 형성되어 발광층으로의 정공의 주입을 도와 발광 영역까지 수송하는 층이며, 단층 구조 또는 정공 주입층 및 정공 수송층을 별도의 층으로 한 적층 구조의 형태도 포함한다. 적층 구조의 경우, 적어도 1층이 고분자 재료를 습식법에 의해 성막한 것이 바람직하다.
본 발명에서 발광층에 사용되는 저분자 발광 재료로서는, 유기 용매에 가용이며, 습식법으로 성막이 가능하면 특별히 한정되지 않지만, 발광 재료의 유기 용매에서의 용해도는 0.1 중량％ 이상인 것이 바람직하다. 다양한 소자 구성에서, 통상적으로 유기 EL 소자의 발광층의 막 두께는 10 내지 100 ㎚이며, 일반적으로는 50 ㎚인 경우가 많다. 이 막 두께를 습식법으로 형성할 때에는, 최저 0.1 중량％ 이상의 발광 재료가 용해되어 있는 것이 요구된다. 0.1 중량％ 미만의 발광 재료 용액이면, 발광층을 형성하는 데 충분한 막 두께가 얻어지지 않으며, 성능 저하나 대폭적인 색조의 불균일과 같은 결점이 발생한다. 발광 재료의 용해도는, 일반적인 두께인 50 ㎚의 막 두께를 형성하기 위해 0.5 중량％ 이상, 특히 1 중량％ 이상인 것이 바람직하다.
이러한 재료로서는, 유기 용매로의 용해도가 높기 때문에 비대칭 저분자 화합물을 사용할 수 있다. 구체적으로는, 하기 화학식 1 내지 3으로 표시되는 화합물을 사용할 수 있다.
<화학식 1>
Figure 112007048707636-PCT00007
<화학식 2>
Figure 112007048707636-PCT00008
<화학식 3>
Figure 112007048707636-PCT00009
식 중,
A1 내지 A5는 치환기를 가질 수도 있는 핵탄소수 6 내지 50의 아릴기 또는 치환기를 가질 수도 있는 핵원자수 5 내지 50의 헤테로아릴기이며, A6 내지 A8은 수소, 또는 치환기를 가질 수도 있는 핵탄소수 6 내지 50의 아릴기, 또는 치환기를 가질 수도 있는 핵원자수 5 내지 50의 헤테로아릴기이며, A1 및 A2는 동일하지 않고, A7 및 A8도 동일하지 않으며, A3 내지 A6은 각각 동일하거나 상이할 수 있으며,
R1 내지 R6은 치환기이고 각각 동일하거나 상이할 수 있으며,
s1 내지 s3, s5, s6은 0 내지 4의 정수이고, 각각 동일하거나 상이할 수 있으며, s4는 0 내지 3의 정수이며, s1 내지 s6이 2 이상인 경우, 각 R1 내지 R6은 각각 동일하거나 상이할 수 있다.
A1 내지 A8인 치환기를 가질 수도 있는 핵탄소수 6 내지 50의 아릴기의 적합예로서는, 페닐, 2-비페닐릴, 3-비페닐릴, 4-비페닐릴, 터페닐릴, 2-(1-나프틸)페닐, 2-(2-나프틸)페닐, 3-(1-나프틸)페닐, 3-(2-나프틸)페닐, 4-(1-나프틸)페닐, 4-(2-나프틸)페닐, 3,5-디페닐페닐, 3,4-디페닐페닐, 3,5-디(1-나프틸)페닐, 3,5-디(2-나프틸)페닐, 6-페닐나프탈렌-2-일, 6-(1-나프틸)나프탈렌-2-일, 6-(2-나프틸)나프탈렌-2-일, 펜타페닐페닐, 4-(2,2-디페닐비닐)페닐, 4-(1,2,2-트리페닐비닐)페닐, 플루오레닐, 9,9-디메틸플루오레닐, 9,9-디헥실플루오레닐, 9,9-디옥틸플루오레닐, 1-나프틸, 2-나프틸, 9-안트릴, 2-안트릴, 9-페난트릴, 1-피레닐, 크리세닐, 나프타세닐, 콜로닐 등을 들 수 있다.
또한, 치환기를 가질 수도 있는 핵원자수 5 내지 50의 헤테로아릴기의 적합예로서는, 푸란, 티오펜, 피롤, 이미다졸, 피라졸, 트리아졸, 옥사디아졸, 피리딘, 피라진, 트리아진, 벤조푸란, 디벤조푸란, 벤조티오펜, 디벤조티오펜, 카르바졸 등을 들 수 있다.
상기 화학식에서 R1 내지 R6인 치환기로서는, 예를 들면 메틸, 에틸, 1-프로필, 2-프로필, 1-부틸, 2-부틸, sec-부틸, tert-부틸, 펜틸, 헥실, 2-에틸헥실, 옥틸, 데실, 도데실, 2-에틸헥실, 3,7-디메틸옥틸, 시클로프로필, 시클로펜틸, 시클로헥실, 1-아다만틸, 2-아다만틸, 노르보르닐, 트리플루오로메틸, 트리클로로메틸, 벤질, α,α-디메틸벤질, 2-페닐에틸, 1-페닐에틸 등의 알킬기, 비닐, 프로페닐, 부테닐, 펜테닐, 올레일, 에이코사펜타에닐, 도코사헥사에닐, 2,2-디페닐비닐, 1,2,2-트리페닐비닐, 2-페닐-2-프로페닐 등의 알케닐기, 에티닐, 메틸에티닐, 페닐에티닐 등의 알키닐기, 메톡시, 에톡시, 1-프로필옥시, 2-프로필옥시, 1-부틸옥시, 2-부틸옥시, sec-부틸옥시, tert-부틸옥시, 펜틸옥시, 헥실옥시, 옥틸옥시, 데실옥시, 도데실옥시, 2-에틸헥실옥시, 3,7-디메틸옥틸옥시, 시클로프로필옥시, 시클로펜틸옥시, 시클로헥실옥시, 1-아다만틸옥시, 2-아다만틸옥시, 노르보르닐옥시, 트리플루오로메톡시, 벤질옥시, α,α-디메틸벤질옥시, 2-페닐에톡시, 1-페닐에톡시 등의 알콕시기를 들 수 있다.
상기 화학식 1 내지 3으로 표시되는 화합물의 구체예를 이하에 나타낸다.
Figure 112007048707636-PCT00010
Figure 112007048707636-PCT00011
Figure 112007048707636-PCT00012
Figure 112007048707636-PCT00013
Figure 112007048707636-PCT00014
Figure 112007048707636-PCT00015
정공 주입ㆍ수송층을 형성하는 고분자 재료로서는, 유기 용매에 가용인 발광 재료, 예를 들면 폴리비닐카르바졸 및 그 유도체, 폴리플루오렌 및 그 유도체, 폴리아닐린 및 그 유도체, 폴리실란 및 그 유도체, 측쇄 또는 주쇄에 방향족 아민을 갖는 폴리실록산 유도체, 폴리티오펜 및 그 유도체, 폴리피롤 등을 사용할 수 있다.
고분자 재료의 중량 평균 분자량(Mw)은 5만 내지 30만인 것이 바람직하며, 특히 10만 내지 20만인 것이 바람직하다. Mw가 5만 미만이면, 발광층을 형성할 때 고분자 재료 중의 저분자 성분이 탈락하여 정공 주입ㆍ수송층에 도트가 발생하기 때문에, 유기 EL 소자의 초기 성능이 저하되거나, 소자의 열화를 발생시킬 우려가 있다. 한편, 30만을 초과하면 재료가 겔화되기 때문에, 성막이 곤란해질 우려가 있다.
또한, 중량 평균 분자량(Mw)은, 테트라히드로푸란을 용매로서 겔 투과 크로마토그래피(GPC)에 의해, 폴리스티렌 환산의 중량 평균 분자량을 구한 값이다.
본 발명에서는, 용해성이 높기 때문에 플루오렌 골격을 갖고 있는 고분자 재료를 바람직하게 이용할 수 있다. 특히, 하기 화학식 4 내지 6으로 표시되는 고분자 재료가 바람직하다.
<화학식 4>
Figure 112007048707636-PCT00016
<화학식 5>
Figure 112007048707636-PCT00017
<화학식 6>
Figure 112007048707636-PCT00018
식 중,
R7 내지 R12는 치환기이고, 각각 동일하거나 상이할 수 있으며, 서로 결합하여 환 구조를 형성할 수도 있으며, Ar1, Ar3, Ar4, Ar6, Ar8 및 Ar10은 치환기를 가질 수도 있는 핵탄소수 6 내지 50의 아릴렌기이며, Ar2, Ar5, Ar7, Ar9 및 Ar11은 치환기를 가질 수도 있는 핵탄소수 6 내지 50의 아릴기이며,
n은 정수이다.
상기 화학식에서 R7 내지 R12인 치환기로서는, 예를 들면 메틸, 에틸, 1-프로필, 2-프로필, 1-부틸, 2-부틸, sec-부틸, tert-부틸, 펜틸, 헥실, 2-에틸헥실, 옥틸, 데실, 도데실, 2-에틸헥실, 3,7-디메틸옥틸 등의 알킬기, 비닐, 프로페닐, 부테닐, 펜테닐, 올레일, 에이코사펜타에닐, 도코사헥사에닐 등의 알케닐기, 메톡시, 에톡시, 1-프로필옥시, 2-프로필옥시, 1-부틸옥시, 2-부틸옥시, sec-부틸옥시, tert-부틸옥시, 펜틸옥시, 헥실옥시, 옥틸옥시, 데실옥시, 도데실옥시, 2-에틸헥실옥시, 3,7-디메틸옥틸옥시 등의 알콕시기를 들 수 있다.
또한, R7 내지 R12가 형성하는 환 구조로서는, 플루오렌, 시클로펜탄, 시클로 헥산, 인단 등을 들 수 있다.
상기 화학식에서 Ar1, Ar3, Ar4, Ar6, Ar8 및 Ar10인 치환기를 가질 수도 있는 핵탄소수 6 내지 50의 아릴렌기의 바람직한 예로서는, 1,4-페닐렌, 1,3-페닐렌, 나프탈렌-2,6-디일, 나프탈렌-1,4-디일, 안트라센-9,10-디일, 비페닐-4,4'-디일, 비페닐-4,3'-디일 등을 들 수 있다.
또한 Ar1, Ar3, Ar4, Ar6, Ar8 및 Ar10의 치환기의 예는, 상기 R1 내지 R6과 동일하다.
Ar2, Ar5, Ar7, Ar9 및 Ar11인 치환기를 가질 수도 있는 핵탄소수 6 내지 50의 아릴기의 바람직한 예로서는, 페닐, 2-비페닐릴, 3-비페닐릴, 4-비페닐릴, 터페닐릴, 3,5-디페닐페닐, 3,4-디페닐페닐, 3,5-디(1-나프틸)페닐, 3,5-디(2-나프틸)페닐, 플루오레닐, 1-나프틸, 2-나프틸, 9-안트릴, 2-안트릴, 9-페난트릴, 1-피레닐, 크리세닐, 나프타세닐, 콜로닐 등을 들 수 있다.
또한, Ar2, Ar5, Ar7, Ar9 및 Ar11의 치환기의 예는, 상기 R1 내지 R6과 동일하다. 고분자 재료의 구체예를 이하에 나타낸다.
Figure 112007048707636-PCT00019
본 발명에서는, 상술한 저분자 발광 재료 및 고분자 재료를 사용하여 습식법으로 발광층 및 정공 주입ㆍ수송층을 형성한다. 구체적으로는, 각 층의 형성 재료를 유기 용매에 용해하여, 층의 형성 부분에 도포, 건조함으로써 성막한다.
상술한 재료를 용해하는 유기 용매로서는 메탄올, 에탄올, 프로판올, 이소프로판올, n-부탄올, t-부탄올, 펜탄올, 헥산올, 시클로헥산올, 메틸셀로솔브, 에틸셀로솔브, 에틸렌글리콜 등의 알코올계 용매, 디클로로메탄, 디클로로에탄, 클로로포름, 사염화탄소, 테트라클로로에탄, 트리클로로에탄, 클로로벤젠, 디클로로벤젠, 클로로톨루엔 등의 할로겐계 탄화수소계 용매, 디부틸에테르테트라히드로푸란, 디옥산, 아니솔 등의 에테르계 용매, 벤젠, 톨루엔, 크실렌, 에틸벤젠 등의 방향족계 용매, 헥산, 옥탄, 데칸, 테트랄린 등의 파라핀계 용매, 아세트산에틸, 아세트산부틸, 아세트산아밀 등의 에스테르계 용매, N,N-디메틸포름아미드, N,N-디메틸아세트아미드, N-메틸피롤리디논 등의 아미드계 용매, 아세톤, 메틸에틸케톤, 시클로헥사 논, 이소포론 등의 케톤계 용매, 피리딘, 퀴놀린, 아닐린 등의 아민계 용매, 아세토니트릴, 발레로니트릴 등의 니트릴계 용매, 티오펜, 이황화탄소 등의 황계 용매 등을 들 수 있다. 단, 사용 가능한 용매는 이것으로 한정되지 않는다.
제조한 각 층의 형성 재료의 용액을 사용하여, 발광층 및 정공 주입ㆍ수송층을 습식법에 의해 성막한다.
습식법이란 스핀 코팅법, 잉크젯법, 도포법, 인젝트법, 분무법, 습지 도포법, 스크린 인쇄법, 롤코터법, LB법 등, 특정 화합물을 용매에 용해한 용액을 사용하여 성막하는 방법이다. 본 발명에서는, 이들 공지된 방법에 의해 발광층 및 정공 주입ㆍ수송층을 성막할 수 있다.
본 발명의 유기 EL 소자는 상술한 발광층 및 정공 주입ㆍ수송층을 갖고 있으면, 다른 구성에 대해서는 공지된 구성을 이용할 수 있다. 이하, 본 발명의 유기 EL 소자의 실시 형태에 대하여 설명한다.
도 1은, 본 발명의 유기 EL 소자의 한 실시 형태를 나타내는 단면도이다.
이 유기 EL 소자는, 양극 (10)과 음극 (30) 사이에 정공 주입ㆍ수송층 (22), 발광층 (24), 전자 주입층 (26)을 이 순서대로 적층한 구조를 갖고 있다.
또한, 본 발명의 유기 EL 소자의 대표적인 소자 구성으로서는,
(1) 양극/정공 주입ㆍ수송층/발광층/음극
(2) 양극/정공 주입ㆍ수송층/발광층/전자 주입층/음극(도 1)
(3) 양극/정공 주입층/정공 수송층/발광층/전자 주입층/음극
(4) 양극/절연층/정공 주입층/정공 수송층/발광층/절연층/음극
(5) 양극/절연층/정공 주입층/정공 수송층/발광층/전자 주입층/음극
등의 구조를 들 수 있지만, 이것으로 한정되지 않는다.
이들 중에서 통상적으로 (3)의 구성이 바람직하게 이용된다.
본 발명의 유기 EL 소자의 양극은, 정공을 정공 수송층 또는 발광층에 주입하는 역할을 담당하는 것이며, 4.5 eV 이상의 일함수를 갖는 것이 효과적이다. 본 발명에 사용되는 양극 재료의 구체예로서는, 주석 도핑 산화인듐 합금(ITO), 산화주석(NESA), 금, 은, 백금, 구리 등을 적용할 수 있다. 또한 음극으로서는, 전자 수송층 또는 발광층에 전자를 주입하는 목적으로, 일함수가 작은 재료가 바람직하다.
양극은, 이들 전극 물질을 증착법이나 스퍼터링법 등의 방법으로 박막을 형성시킴으로써 제조할 수 있다.
이와 같이 발광층으로부터의 발광을 양극으로부터 취출하는 경우, 양극의 발광에 대한 투과율을 10 ％보다 크게 하는 것이 바람직하다. 또한 양극의 시트 저항은, 수백 Ω/□ 이하가 바람직하다. 양극의 막 두께는 재료에 따라서도 상이하지만, 통상적으로 10 ㎚ 내지 1 ㎛, 바람직하게는 10 내지 200 ㎚의 범위에서 선택된다.
정공 주입ㆍ수송층은 상술한 기능을 갖는 것이며, 정공 이동도가 크고, 이온화 에너지가 통상적으로 5.5 eV 이하로 작다. 이러한 정공 주입ㆍ수송층으로서는, 보다 낮은 전계 강도로 정공을 발광층에 수송하는 재료가 바람직하며, 정공의 이동 도가, 예를 들면 104 내지 106 V/㎝인 전계 인가시에 적어도 10-4 ㎠/Vㆍ초인 것이 바람직하다.
본 발명의 유기 EL 소자의 발광층은, 이하의 기능들을 겸비하는 것이다.
(i) 주입 기능: 전계 인가시에 양극 또는 정공 주입층으로부터 정공을 주입할 수 있으며, 음극 또는 전자 주입층으로부터 전자를 주입할 수 있는 기능.
(ii) 수송 기능: 주입한 전하(전자와 정공)를 전계의 힘으로 이동시키는 기능.
(iii) 발광 기능: 전자와 정공의 재결합의 장소를 제공하고, 이것을 발광에 연결하는 기능.
단, 정공의 주입 용이함과 전자의 주입 용이함에 차이가 있을 수도 있고, 정공과 전자의 이동도로 표시되는 수송능에 대소가 있을 수도 있지만, 어느 하나의 전하를 이동시키는 것이 바람직하다.
본 발명에서, 발광층의 상술한 저분자 발광 재료의 함유량은 10 내지 100 몰％가 바람직하며, 50 내지 99 몰％가 보다 바람직하다.
발광층에는, 추가로 형광성 또는 인광성의 도펀트를 함유시킬 수도 있다.
형광성 도펀트로서는, 바람직하게는 이하의 화학식 7로 표시되는 스티릴아민 화합물이나, 화학식 8로 표시되는 아릴아민 화합물을 사용할 수 있다.
Figure 112007048707636-PCT00020
식 중, Ar14는 페닐, 비페닐, 터페닐, 스틸벤, 디스티릴아릴로부터 선택되는 기이고, Ar15 및 Ar16은 각각 수소 원자 또는 탄소수 6 내지 20의 방향족기이고, Ar14 내지 Ar16은 치환될 수도 있으며, p는, 1 내지 4의 정수이다. 더욱 바람직하게는 Ar15 및/또는 Ar16은 스티릴기로 치환되어 있다.
여기서, 탄소수 6 내지 20의 방향족기로서는 페닐기, 나프틸기, 안트라닐기, 페난트릴기, 터페닐기 등이 바람직하다.
Figure 112007048707636-PCT00021
식 중, Ar17 내지 Ar19는 치환될 수도 있는 핵원자수 5 내지 40의 아릴기이며, q는 1 내지 4의 정수이다.
여기서, 핵원자수 5 내지 40의 아릴기로서는 페닐, 나프틸, 안트라닐, 페난트릴, 피레닐, 콜로닐, 비페닐, 터페닐, 피롤릴, 푸라닐, 티오페닐, 벤조티오페닐, 옥사디아졸릴, 디페닐안트라닐, 인돌릴, 카르바졸릴, 피리딜, 벤조퀴놀릴, 플루오 란테닐, 아세나프토플루오란테닐, 스틸벤 등이 바람직하다. 또한, 핵원자수 5 내지 40의 아릴기는 치환기에 의해 치환될 수도 있으며, 바람직한 치환기로서는 탄소수 1 내지 6의 알킬기(에틸기, 메틸기, i-프로필기, n-프로필기, s-부틸기, t-부틸기, 펜틸기, 헥실기, 시클로펜틸기, 시클로헥실기 등), 탄소수 1 내지 6의 알콕시기(에톡시기, 메톡시기, i-프로폭시기, n-프로폭시기, s-부톡시기, t-부톡시기, 펜톡시기, 헥실옥시기, 시클로펜톡시기, 시클로헥실옥시기 등), 핵원자수 5 내지 40의 아릴기, 핵원자수 5 내지 40의 아릴기로 치환된 아미노기, 핵원자수 5 내지 40의 아릴기를 갖는 에스테르기, 탄소수 1 내지 6의 알킬기를 갖는 에스테르기, 시아노기, 니트로기, 할로겐 원자(염소, 브롬, 요오드 등)를 들 수 있다.
또한, 상기 인광성의 도펀트로서는 이리듐(Ir), 루테늄(Ru), 팔라듐(Pd), 백금(Pt), 오스뮴(Os) 및 레늄(Re) 중에서 선택되는 1개 이상의 금속을 포함하는 금속 착체인 것이 바람직하며, 배위자로서는 페닐피리딘 골격, 비피리딜 골격 및 페난트롤린 골격으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1개 이상의 골격을 갖는 것이 바람직하다. 이러한 금속 착체의 구체예는, 예를 들면 트리스(2-페닐피리딘)이리듐, 트리스(2-페닐피리딘)루테늄, 트리스(2-페닐피리딘)팔라듐, 비스(2-페닐피리딘)백금, 트리스(2-페닐피리딘)오스뮴, 트리스(2-페닐피리딘)레늄, 옥타에틸백금포르피린, 옥타페닐백금포르피린, 옥타에틸팔라듐포르피린, 옥타페닐팔라듐포르피린 등을 들 수 있지만, 이들로 한정되지 않으며, 요구되는 발광색, 소자 성능, 호스트 화합물과의 관계로부터 적절한 착체가 선택된다.
또한, 일본 특허 공개 (소)57-51781호 공보에 개시되어 있는 바와 같이, 수 지 등의 결착제와 상술한 저분자 발광 재료를 용제에 용해하여 용액으로 한 후, 이것을 스핀 코팅법 등에 의해 박막화함으로써 발광층을 형성할 수도 있다.
또한, 본 발명의 목적이 손상되지 않는 범위에서, 목적에 따라 발광층에 다른 공지된 발광 재료를 함유시킬 수도 있고, 다른 공지된 발광 재료를 포함하는 발광층을 적층할 수도 있다.
본 발명의 유기 EL 소자의 음극으로서는, 일함수가 작은(통상적으로 4 eV 이하) 금속, 합금, 전기 전도성 화합물 및 이들 혼합물을 전극 물질로 하는 것이 사용된다. 이러한 전극 물질의 구체예로서는 나트륨, 나트륨-칼륨 합금, 마그네슘, 리튬, 마그네슘ㆍ은 합금, 알루미늄/산화알루미늄, 알루미늄ㆍ리튬 합금, 인듐, 희토류 금속 등을 들 수 있다.
음극은 이들 전극 물질을 증착이나 스퍼터링 등의 방법에 의해 박막을 형성시킴으로써 제조할 수 있다. 발광층으로부터의 발광을 음극으로부터 취출하는 경우, 음극의 발광에 대한 투과율은 10 ％보다 크게 하는 것이 바람직하다. 또한, 음극으로서의 시트 저항은 수백 Ω/□ 이하가 바람직하고, 막 두께는 통상적으로 10 ㎚ 내지 1 ㎛, 바람직하게는 50 내지 200 ㎚이다.
일반적으로 유기 EL 소자는 투광성의 기판 위에 제조한다. 여기서 말하는 투광성 기판은 유기 EL 소자를 지지하는 기판이며, 400 내지 700 ㎚ 가시 영역의 빛의 투과율이 50 ％ 이상이고, 평활한 기판이 바람직하다.
구체적으로는 유리판, 중합체판 등을 들 수 있다. 유리판으로서는, 특히 소다 석회 유리, 바륨ㆍ스트론튬 함유 유리, 납 유리, 알루미노규산 유리, 붕규산 유 리, 바륨붕규산 유리, 석영 등을 들 수 있다. 또한, 중합체판으로서는 폴리카르보네이트, 아크릴, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리에테르술피드, 폴리술폰 등을 들 수 있다.
본 발명의 유기 EL 소자에서는, 필요에 따라 유기 반도체층, 전자 주입층, 절연층 등을 형성할 수도 있다.
유기 반도체층은, 양극과 발광층 사이에 형성되어 발광층으로의 정공 주입 또는 전자 주입을 돕는 층이며, 10-10 S/㎝ 이상의 도전율을 갖는 것이 바람직하다. 이러한 유기 반도체층의 재료로서는, 티오펜 함유 올리고머나 일본 특허 공개 (평)8-193191호 공보에 개시된 아릴아민 함유 올리고머 등의 도전성 올리고머, 아릴아민 함유 덴드리머 등의 도전성 덴드리머 등을 사용할 수 있다.
전자 주입층은 발광층으로의 전자의 주입을 보조하는 층이며, 전자 이동도가 크고, 부착 개선층은 이 전자 주입층 중에서 특히 음극과의 부착이 양호한 재료를 포함하는 층이다. 전자 주입층에 사용되는 재료로서는, 8-히드록시퀴놀린, 그 유도체의 금속 착체나 옥사디아졸 유도체가 바람직하다.
이 8-히드록시퀴놀린 또는 그 유도체의 금속 착체의 구체예로서는, 옥신(일반적으로 8-퀴놀리놀 또는 8-히드록시퀴놀린)의 킬레이트를 포함하는 금속 킬레이트옥시노이드 화합물을 들 수 있다. 예를 들면, 트리스(8-퀴놀리놀)알루미늄(Alq)을 전자 주입층에 사용할 수 있다.
또한, 옥사디아졸 유도체로서는, 하기 화학식으로 표시되는 전자 전달 화합 물을 들 수 있다.
Figure 112007048707636-PCT00022
식 중, Ar1', Ar2', Ar3', Ar5', Ar6', Ar9'는 각각 치환 또는 비치환된 아릴기를 나타내고, 각각 서로 동일하거나 상이할 수 있으며, Ar4', Ar7', Ar8'는 치환 또는 비치환된 아릴렌기를 나타내고, 각각 동일하거나 상이할 수 있다.
여기서 아릴기로서는 페닐기, 비페닐기, 안트라닐기, 페릴레닐기, 피레닐기 등을 들 수 있다. 또한, 아릴렌기로서는 페닐렌기, 나프틸렌기, 비페닐렌기, 안트라닐렌기, 페릴레닐렌기, 피레닐렌기 등을 들 수 있다. 또한, 치환기로서는 탄소수 1 내지 10의 알킬기, 탄소수 1 내지 10의 알콕시기 또는 시아노기 등을 들 수 있다. 이 전자 전달 화합물은 박막 형성성인 것이 바람직하다.
이 전자 전달성 화합물의 구체예로서는 하기의 것을 들 수 있다.
Figure 112007048707636-PCT00023
Me는 메틸기를, Bu는 부틸기를 나타낸다.
본 발명의 유기 EL 소자의 바람직한 형태로, 전자를 수송하는 영역 또는 음극과 유기층의 계면 영역에 환원성 도펀트를 함유하는 소자가 있다. 여기서, 환원성 도펀트란, 전자 수송성 화합물을 환원할 수 있는 물질로 정의된다. 따라서, 일정한 환원성을 갖는 것이면 다양한 것이 사용되며, 예를 들면 알칼리 금속, 알칼리 토류 금속, 희토류 금속, 알칼리 금속의 산화물, 알칼리 금속의 할로겐화물, 알칼리 토류 금속의 산화물, 알칼리 토류 금속의 할로겐화물, 희토류 금속의 산화물 또는 희토류 금속의 할로겐화물, 알칼리 금속의 유기 착체, 알칼리 토류 금속의 유기 착체, 희토류 금속의 유기 착체로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1개 이상의 물질을 바람직하게 사용할 수 있다.
또한, 보다 구체적으로 바람직한 환원성 도펀트로서는, Na(일함수: 2.36 eV), K(일함수: 2.28 eV), Rb(일함수: 2.16 eV) 및 Cs(일함수: 1.95 eV)로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1개 이상의 알칼리 금속이나, Ca(일함수: 2.9 eV), Sr(일함수: 2.0 내지 2.5 eV) 및 Ba(일함수: 2.52 eV)로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1개 이상의 알칼리 토류 금속을 들 수 있으며, 일함수가 2.9 eV 이하인 것이 특히 바람직하다.
이들 중, 보다 바람직한 환원성 도펀트는 K, Rb 및 Cs로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1개 이상의 알칼리 금속이고, 더욱 바람직하게는 Rb 또는 Cs이고, 가장 바람직하게는 Cs이다. 이들 알칼리 금속은 특히 환원 능력이 높고, 전자 주입 영역으로의 비교적 소량의 첨가에 의해, 유기 EL 소자에서의 발광 휘도의 향상이나 장기 수명화가 도모된다. 또한, 일함수가 2.9 eV 이하인 환원성 도펀트로서, 이들 2종 이상의 알칼리 금속의 조합도 바람직하며, 특히 Cs를 포함한 조합, 예를 들면 Cs와 Na, Cs와 K, Cs와 Rb 또는 Cs와 Na와 K의 조합인 것이 바람직하다. Cs를 조합하여 포함함으로써 환원 능력을 효율적으로 발휘할 수 있으며, 전자 주입 영역으로의 첨가에 의해, 유기 EL 소자에서의 발광 휘도의 향상이나 장기 수명화가 도모된다.
본 발명의 유기 EL 소자에서는, 음극과 유기층 사이에 절연체나 반도체로 구성되는 전자 주입층을 추가로 설치할 수 있으며, 전류의 누설을 유효하게 방지하여 전자 주입성을 향상시킬 수 있다.
이러한 절연체로서는 알칼리 금속 칼코게나이드, 알칼리 토류 금속 칼코게나이드, 알칼리 금속의 할로겐화물 및 알칼리 토류 금속의 할로겐화물로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1개 이상의 금속 화합물을 사용하는 것이 바람직하다. 전자 주입층이 이들 알칼리 금속 칼코게나이드 등으로 구성되어 있으면, 전자 주입성을 더욱 향상시킬 수 있다는 점에서 바람직하다. 구체적으로 바람직한 알칼리 금속 칼코게나이드로서는, 예를 들면 Li2O, LiO, Na2S, Na2Se 및 NaO를 들 수 있으며, 바람직한 알칼리 토류 금속 칼코게나이드로서는, 예를 들면 CaO, BaO, SrO, BeO, BaS 및 CaSe를 들 수 있다. 또한, 바람직한 알칼리 금속의 할로겐화물로서는, 예를 들면 LiF, NaF, KF, LiCl, KCl 및 NaCl 등을 들 수 있다. 또한, 바람직한 알칼리 토류 금속의 할로겐화물로서는, 예를 들면 CaF2, BaF2, SrF2, MgF2 및 BeF2 등의 불화물이나, 불화물 이외의 할로겐화물을 들 수 있다.
또한, 반도체로서는 Ba, Ca, Sr, Yb, Al, Ga, In, Li, Na, Cd, Mg, Si, Ta, Sb 및 Zn 중 1개 이상의 원소를 포함하는 산화물, 질화물 또는 산화질화물 등의 1종 단독 또는 2종 이상의 조합을 들 수 있다. 또한, 전자 수송층을 구성하는 무기 화합물이 미결정 또는 비정질의 절연성 박막인 것이 바람직하다. 전자 수송층이 이들 절연성 박막으로 구성되어 있으면 보다 균질한 박막이 형성되기 때문에, 다크 스폿 등의 화소 결함을 감소시킬 수 있다. 또한, 이러한 무기 화합물로서는, 상술한 알칼리 금속 칼코게나이드, 알칼리 토류 금속 칼코게나이드, 알칼리 금속의 할로겐화물 및 알칼리 토류 금속의 할로겐화물 등을 들 수 있다.
절연층은, EL 소자에서는 초박막에 전계를 인가하여 누설이나 쇼트에 의한 화소 결함이 발생하기 쉽기 때문에, 이것을 방지하기 위해 형성된다. 구체적으로 는, 한 쌍의 전극 사이에 절연성의 박막층을 삽입하는 것이 바람직하다.
절연층에 사용되는 재료로서는, 예를 들면 산화알루미늄, 불화리튬, 산화리튬, 불화세슘, 산화세슘, 산화마그네슘, 불화마그네슘, 산화칼슘, 불화칼슘, 질화알루미늄, 산화티탄, 산화규소, 산화게르마늄, 질화규소, 질화붕소, 산화몰리브덴, 산화루테늄, 산화바나듐 등을 들 수 있다. 또한, 이들 혼합물이나 적층물을 사용할 수도 있다.
본 발명의 유기 EL 소자의 각 층의 막 두께는 특별히 제한되지 않지만, 일반적으로 막 두께가 지나치게 얇으면 핀홀 등의 결함이 발생하기 쉽고, 반대로 지나치게 두꺼우면 높은 인가 전압이 요구되어 효율이 악화되기 때문에, 통상적으로 수 ㎚ 내지 1 ㎛의 범위가 바람직하다.
이상 예시한 재료 및 방법에 의해 양극, 정공 주입ㆍ수송층, 발광층, 필요에 따라 전자 주입층 등을 형성하고, 음극을 형성함으로써 유기 EL 소자를 제조할 수 있다. 또한, 음극으로부터 양극으로, 상기와 반대의 순서로 유기 EL 소자를 제조할 수도 있다.
실시예 1
25 ㎜×75 ㎜×1.1 ㎜ 두께의 ITO 투명 전극 부착 유리 기판(디오매틱사 제조)을 이소프로필알코올 중에서 초음파 세정을 5분간 행한 후, UV 오존 세정을 30분간 행하였다.
이 기판 위에 적층 구조의 정공 주입ㆍ수송층을 형성하였다. 우선, 스핀 코 팅법으로 폴리에틸렌디옥시티오펜ㆍ폴리스티렌술폰산(PEDOTㆍPSS)을 100 ㎚의 막 두께로 성막하였다. 이어서, 하기에 나타낸 중합체 1(Mw: 145000)의 톨루엔 용액(0.6 중량％)을 스핀 코팅법으로 20 ㎚의 막 두께로 성막하고, 170 ℃에서 30분간 건조하였다.
이어서, 발광층을 하기에 나타낸 화합물 A 및 화합물 B(화합물 A:화합물 B=20:2(wt/wt))를 1 중량％포함하는 톨루엔 용액을 사용하여, 스핀 코팅법으로 성막하였다. 이 발광층의 막 두께는 50 ㎚였다.
이 발광층 위에 막 두께 10 ㎚의 트리스(8-퀴놀리놀)알루미늄막(이하 "Alq막"이라고 약기함)을 성막하였다. 이 Alq막은 전자 수송층으로서 기능한다.
이 후, 환원성 도펀트인 Li(Li원: 사에스 겟터사 제조)와 Alq를 2원 증착시키고, 전자 주입층(음극)으로서 Alq:Li막을 형성하였다. 이 Alq:Li막 위에 금속 Al을 증착시켜 금속 음극을 형성하고, 유기 EL 소자를 형성하였다.
이 소자는 청색 발광하였으며, 발광면은 균일하였다. 이때의 발광 효율은 5.2 cd/A였다.
Figure 112007048707636-PCT00024
본 발명의 유기 EL 소자는 플랫 패널 디스플레이 등의 평면 발광체, 복사기, 프린터, 액정 디스플레이의 백 라이트 또는 계기류 등의 광원, 표시판, 표지등 등에 이용할 수 있다.

Claims (7)

  1. 양극, 정공 주입ㆍ수송층, 발광층 및 음극을 이 순서대로 적층하여 포함하며, 상기 발광층이 저분자 발광 재료를 습식법에 의해 성막하여 얻어지는 저분자 발광층이고, 상기 정공 주입ㆍ수송층이 고분자 재료를 습식법에 의해 성막하여 얻어지는 고분자 정공 주입ㆍ수송층인, 유기 전계 발광 소자.
  2. 제1항에 있어서, 상기 저분자 발광 재료의 유기 용매에 대한 용해도가 0.5 중량％ 이상인 유기 전계 발광 소자.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 저분자 발광 재료가 비대칭 저분자 화합물인 유기 전계 발광 소자.
  4. 제3항에 있어서, 상기 비대칭 저분자 화합물이 하기 화학식 1 내지 3으로 표시되는 화합물로부터 선택되는 유기 전계 발광 소자.
    <화학식 1>
    Figure 112007048707636-PCT00025
    <화학식 2>
    Figure 112007048707636-PCT00026
    <화학식 3>
    Figure 112007048707636-PCT00027
    식 중,
    A1 내지 A5는 치환기를 가질 수도 있는 핵탄소수 6 내지 50의 아릴기 또는 치환기를 가질 수도 있는 핵원자수 5 내지 50의 헤테로아릴기이며, A6 내지 A8은 수소, 또는 치환기를 가질 수도 있는 핵탄소수 6 내지 50의 아릴기, 또는 치환기를 가질 수도 있는 핵원자수 5 내지 50의 헤테로아릴기이며, A1 및 A2는 동일하지 않고, A7 및 A8도 동일하지 않으며, A3 내지 A6은 각각 동일하거나 상이할 수 있으며,
    R1 내지 R6은 치환기이고 각각 동일하거나 상이할 수 있으며,
    s1 내지 s3, s5, s6은 0 내지 4의 정수이고, 각각 동일하거나 상이할 수 있으 며, s4는 0 내지 3의 정수이며, s1 내지 s6이 2 이상인 경우, 각 R1 내지 R6은 각각 동일하거나 상이할 수 있다.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 고분자 재료의 중량 평균 분자량(Mw)이 5만 내지 30만인 유기 전계 발광 소자.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 고분자 재료가 플루오렌 골격을 갖는 유기 전계 발광 소자.
  7. 제6항에 있어서, 상기 고분자 재료가 하기 화학식 4 내지 6으로 표시되는 화합물인 유기 전계 발광 소자.
    <화학식 4>
    Figure 112007048707636-PCT00028
    <화학식 5>
    Figure 112007048707636-PCT00029
    <화학식 6>
    Figure 112007048707636-PCT00030
    식 중,
    R7 내지 R12는 치환기이고, 각각 동일하거나 상이할 수 있으며, 서로 결합하여 환 구조를 형성할 수도 있으며, Ar1, Ar3, Ar4, Ar6, Ar8 및 Ar10은 치환기를 가질 수도 있는 핵탄소수 6 내지 50의 아릴렌기이며, Ar2, Ar5, Ar7, Ar9 및 Ar11은 치환기를 가질 수도 있는 핵탄소수 6 내지 50의 아릴기이며,
    n은 정수이다.
KR1020077015317A 2005-01-05 2005-12-26 유기 전계 발광 소자 KR20070091318A (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005000567A JP2006190759A (ja) 2005-01-05 2005-01-05 有機エレクトロルミネッセンス素子
JPJP-P-2005-00000567 2005-01-05

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20070091318A true KR20070091318A (ko) 2007-09-10

Family

ID=36647554

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020077015317A KR20070091318A (ko) 2005-01-05 2005-12-26 유기 전계 발광 소자

Country Status (7)

Country Link
US (1) US20080124570A1 (ko)
EP (1) EP1835006A4 (ko)
JP (1) JP2006190759A (ko)
KR (1) KR20070091318A (ko)
CN (1) CN101094904A (ko)
TW (1) TW200626702A (ko)
WO (1) WO2006073072A1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100983888B1 (ko) * 2008-10-22 2010-09-27 (주)건양 고분자 유기 전계 발광 소자 및 그 제조방법

Families Citing this family (37)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003022892A (ja) 2001-07-06 2003-01-24 Semiconductor Energy Lab Co Ltd 発光装置の製造方法
JP2007073814A (ja) * 2005-09-08 2007-03-22 Idemitsu Kosan Co Ltd ポリアリールアミンを用いた有機エレクトロルミネッセンス素子
GB0617167D0 (en) 2006-08-31 2006-10-11 Cdt Oxford Ltd Compounds for use in opto-electrical devices
JP4765857B2 (ja) * 2006-09-15 2011-09-07 セイコーエプソン株式会社 有機ｅｌ発光材料、及び有機ｅｌ装置の製造方法
JP5417702B2 (ja) * 2006-11-02 2014-02-19 三菱化学株式会社 有機電界蛍光発光素子、有機電界蛍光発光層塗布溶液、カラーディスプレイ表示装置
JP2008124156A (ja) 2006-11-09 2008-05-29 Idemitsu Kosan Co Ltd 有機ｅｌ材料含有溶液、有機ｅｌ材料の薄膜形成方法、有機ｅｌ材料の薄膜、有機ｅｌ素子
JP2008166629A (ja) * 2006-12-29 2008-07-17 Idemitsu Kosan Co Ltd 有機ｅｌ材料含有溶液、有機ｅｌ材料の合成法、この合成法による合成された化合物、有機ｅｌ材料の薄膜形成方法、有機ｅｌ材料の薄膜、有機ｅｌ素子
EP2117061B9 (en) 2007-02-28 2018-07-04 Idemitsu Kosan Co., Ltd. Organic el material-containing solution and method for forming organic el thin film
KR20090128427A (ko) * 2007-02-28 2009-12-15 이데미쓰 고산 가부시키가이샤 유기 ｅｌ 소자
TW200902677A (en) * 2007-02-28 2009-01-16 Idemitsu Kosan Co Organic-electroluminescence-material-containing solution, method for forming organic electroluminescence thin film and organic electroluminescence device
JP5248910B2 (ja) * 2007-05-30 2013-07-31 住友化学株式会社 有機エレクトロルミネッセンス素子および該素子を用いた表示装置
US8436343B2 (en) 2007-07-07 2013-05-07 Idemitsu Kosan Co., Ltd. Organic EL device
JPWO2009008357A1 (ja) 2007-07-07 2010-09-09 出光興産株式会社 有機ｅｌ素子
TW200909560A (en) * 2007-07-07 2009-03-01 Idemitsu Kosan Co Organic electroluminescence device and material for organic electroluminescence devcie
EP2166588A4 (en) * 2007-07-07 2011-05-04 Idemitsu Kosan Co ORGANIC ELECTROLUMINESCENCE DEVICE
US8154195B2 (en) 2007-07-07 2012-04-10 Idemitsu Kosan Co., Ltd. Organic electroluminescence device and material for organic electroluminescence device
US8211552B2 (en) 2007-07-07 2012-07-03 Idemitsu Kosan Co., Ltd. Organic electroluminescence device
JP5357023B2 (ja) 2007-07-07 2013-12-04 出光興産株式会社 有機ｅｌ素子および有機ｅｌ材料含有溶液
WO2009069602A1 (ja) * 2007-11-29 2009-06-04 Idemitsu Kosan Co., Ltd. ベンズアントラセン化合物及びそれを用いた有機エレクトロルミネッセンス素子
WO2009139172A1 (ja) 2008-05-15 2009-11-19 株式会社デンソー 有機発光素子とその製造方法
KR20110036098A (ko) * 2008-07-31 2011-04-06 미쓰비시 가가꾸 가부시키가이샤 유기 전계 발광 소자용 조성물, 유기 박막, 유기 전계 발광 소자, 유기 ｅｌ 표시 장치 및 유기 ｅｌ 조명
WO2010032453A1 (ja) * 2008-09-19 2010-03-25 出光興産株式会社 有機エレクトロルミネッセンス材料組成物
CN101752514B (zh) * 2008-12-17 2015-11-25 株式会社半导体能源研究所 发光元件、照明装置、发光装置以及电子设备
JP5472121B2 (ja) 2009-01-28 2014-04-16 コニカミノルタ株式会社 有機エレクトロルミネッセンス素子、表示装置および照明装置、ならびに有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法
JP2010209248A (ja) * 2009-03-11 2010-09-24 Mitsubishi Chemicals Corp 有機電界発光素子用組成物、有機電界発光素子、有機ｅｌディスプレイおよび有機ｅｌ照明
KR101427605B1 (ko) 2009-03-31 2014-08-07 롬엔드하스전자재료코리아유한회사 신규한 유기 발광 화합물 및 이를 채용하고 있는 유기 전계발광 소자
JP5506475B2 (ja) 2010-03-15 2014-05-28 ユー・ディー・シー アイルランド リミテッド 有機電界発光素子の製造方法
JP5206907B2 (ja) 2011-04-07 2013-06-12 三菱化学株式会社 有機化合物、電荷輸送材料、該化合物を含有する組成物、有機電界発光素子、表示装置及び照明装置
WO2013042446A1 (ja) 2011-09-21 2013-03-28 コニカミノルタホールディングス株式会社 有機エレクトロルミネッセンス素子、表示装置および照明装置
JP6015073B2 (ja) 2012-04-02 2016-10-26 セイコーエプソン株式会社 機能層形成用インク、発光素子の製造方法
JP6375600B2 (ja) 2013-09-03 2018-08-22 セイコーエプソン株式会社 有機ｅｌ素子の製造方法、有機ｅｌ素子、有機ｅｌ装置、電子機器
JP6201538B2 (ja) 2013-09-03 2017-09-27 セイコーエプソン株式会社 機能層形成用インクの製造方法、有機ｅｌ素子の製造方法
JP2015076220A (ja) 2013-10-08 2015-04-20 セイコーエプソン株式会社 有機ｅｌ素子の製造方法、有機ｅｌ装置、及び電子機器
WO2016079985A1 (ja) 2014-11-17 2016-05-26 株式会社Ｊｏｌｅｄ 有機ｅｌ素子及び表示装置
CN114447255A (zh) * 2020-12-31 2022-05-06 湖南鼎一致远科技发展有限公司 一种电致发光器件的制备方法
CN112802972A (zh) * 2020-12-31 2021-05-14 湖南鼎一致远科技发展有限公司 一种聚碳酸酯基材的电致发光器件及制备方法
JPWO2022230821A1 (ko) * 2021-04-28 2022-11-03

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6309763B1 (en) * 1997-05-21 2001-10-30 The Dow Chemical Company Fluorene-containing polymers and electroluminescent devices therefrom
JP4407102B2 (ja) * 2001-08-06 2010-02-03 三菱化学株式会社 アントラセン系化合物、その製造方法および有機電界発光素子
US7357991B2 (en) * 2001-10-31 2008-04-15 Idemitsu Kosan Co., Ltd. Soluble compound and organic electroluminescent devices
JP2004224766A (ja) * 2003-01-27 2004-08-12 Idemitsu Kosan Co Ltd ビスアントラセン誘導体、それを含む発光性塗膜形成用材料及び有機エレクトロルミネッセンス素子
JP2005170845A (ja) * 2003-12-11 2005-06-30 Idemitsu Kosan Co Ltd 芳香族化合物及びそれを用いた有機エレクトロルミネッセンス素子
JP2005170911A (ja) * 2003-12-15 2005-06-30 Idemitsu Kosan Co Ltd 芳香族化合物およびそれを用いた有機エレクトロルミネッセンス素子
JP4276603B2 (ja) * 2003-12-16 2009-06-10 セイコーエプソン株式会社 有機エレクトロルミネッセンス装置および電子機器
JP2007073814A (ja) * 2005-09-08 2007-03-22 Idemitsu Kosan Co Ltd ポリアリールアミンを用いた有機エレクトロルミネッセンス素子

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100983888B1 (ko) * 2008-10-22 2010-09-27 (주)건양 고분자 유기 전계 발광 소자 및 그 제조방법

Also Published As

Publication number Publication date
JP2006190759A (ja) 2006-07-20
WO2006073072A1 (ja) 2006-07-13
EP1835006A4 (en) 2009-06-24
EP1835006A1 (en) 2007-09-19
TW200626702A (en) 2006-08-01
CN101094904A (zh) 2007-12-26
US20080124570A1 (en) 2008-05-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR20070091318A (ko) 유기 전계 발광 소자
TWI439172B (zh) Organic electroluminescent elements
KR101353635B1 (ko) 벤조크리센 유도체 및 이것을 사용한 유기 전계 발광 소자
KR101408504B1 (ko) 벤조페난트렌 유도체 및 이것을 사용한 유기 전계 발광 소자
US8217570B2 (en) Anthracene derivative and organic electroluminescent element using the same
KR101823704B1 (ko) 아미노안트라센 유도체 및 그것을 이용한 유기 전기 발광 소자
KR101419101B1 (ko) 벤조크리센 유도체 및 이것을 사용한 유기 전계 발광 소자
KR102229736B1 (ko) 모노아민 화합물, 전하 수송 재료, 전하 수송막용 조성물, 유기 전계 발광 소자, 유기 ｅｌ 표시 장치 및 유기 ｅｌ 조명
JPWO2006070711A1 (ja) 有機ｅｌ塗布膜形成用インク及びその製造方法
US20070106103A1 (en) Aromatic compound and organic electroluminescent device using same
KR20070093076A (ko) 유기 전계 발광 소자
KR20070089826A (ko) 유기 전계 발광 소자 및 그의 제조 방법
KR20100026945A (ko) 유기 전기발광 소자
US20130249968A1 (en) Fused polycyclic compound and organic light emitting device using the same
KR20130098413A (ko) 퀴놀리노[3,2,1-kl]페녹사진 화합물과 이를 사용한 유기 발광 소자 및 조명 장치
WO2020000920A1 (zh) 一种有机发光化合物及其制备方法和有机电致发光器件
CN109503576B (zh) 有机化合物、显示面板及显示装置
TW202000860A (zh) 有機化合物及使用其的有機電激發光元件
CN108658789A (zh) 一种含芴的三芳香胺化合物及其用途和发光器件
TWI748155B (zh) 聚合物、包含其的覆蓋組成物與使用其的有機發光裝置
CN113321649A (zh) 一种化合物、电子传输材料和有机电致发光器件
US8624231B2 (en) Benzopyrene compound and organic light-emitting element containing the same
KR20110004369A (ko) 유기 일렉트로 루미네센스 소자, 그 제조 방법 및 그 용도
KR20090014117A (ko) 유기 전계 발광 소자용 화합물 및 유기 전계 발광 소자용조성물, 및 유기 전계 발광 소자
CN111574383B (zh) 一种有机发光材料及有机电致发光器件

Legal Events

Date Code Title Description
WITN Application deemed withdrawn, e.g. because no request for examination was filed or no examination fee was paid