KR20080069190A - 유기 일렉트로루미네센스 소자 - Google Patents

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히로마사 아라이
히로노부 모리시따
지시오 호소까와
히또시 구마
다까시 아라까네
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이데미쓰 고산 가부시키가이샤
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Abstract

양극(10)과 음극(60) 사이에 발광층(40)을 개재하고 있는 유기 일렉트로루미네센스 소자로서, 양극(10)과 발광층(40) 사이에, 억셉터를 포함하며 전자 수송층인 억셉터 함유층(70)과, 정공 수송층(30)이 이 순서로 형성되어 있고, 억셉터 함유층이, 층착에 의해 연속한 막으로서 존재한다.
억셉터, 전자 수송층, 정공 수송층, 억셉터 함유층, 발광층

Description

유기 일렉트로루미네센스 소자{ORGANIC ELECTROLUMINESCENT DEVICE}
본 발명은 유기 일렉트로루미네센스(EL) 소자에 관한 것이다.
종래의 유기 EL 소자에서는，이하의 소자 구성이 일반적이었다.
(1) 양극/정공 주입층/정공 수송층/발광층/전자 수송층/음극
(2) 양극/정공 수송층/발광층/전자 수송층/음극
(3) 양극/정공 주입층/정공 수송층/발광층/전자 수송층/전자 주입층/음극
상기의 (1)의 유기 EL 소자에서의 구성 부재마다의 에너지 레벨을, 도 8에 도시한다.
도 8에 도시한 바와 같이, 양극(10)으로부터 정공이 정공 주입층(20)에 주입되고, 또한 정공 수송층(30)에 정공 주입층(20)으로부터 정공이 주입된다. 정공 주입층(20) 및 정공 수송층(30) 내에 수송된 정공은, 최종적으로 발광층(40)에 주입된다. 한편, 음극(60)으로부터 전자가 전자 수송층(50)에 주입되고, 또한, 발광층(40)에 주입된다. 발광층(40)에서 정공과 전자가 재결합하여 발광이 생긴다. 양극(10)과 정공 주입층(20) 사이, 및 정공 주입층(20)과 정공 수송층(30) 사이에는 에너지 장벽 E가 있다. 정공은, 이 에너지 장벽 E를 넘을 필요가 있고, 그 때문에 전압의 손실이 생겼다. 또한 발광층(40)으로부터 정공 수송층(30)에 전자가 주입된 경우, 정공 수송층(30)은 전자 이동 능력이 낮고, 정공 수송층(30)과 정공 주입층(20)의 계면에 전자 장벽이 있는 등의 이유에 의해 전자가 정공 수송층(30) 내에 체재하여, 정공 수송층(30)의 열화를 초래하였다.
예를 들면, 종래, 정공 주입층이나 정공 수송층에 아릴아민계 화합물이 이용되고 있었지만, 아릴아민계 화합물로 이루어지는 층은 전자 수송 능력이 현저하게 낮으며, 또한 아릴아민계 화합물 자체가 환원(즉 전자 주입) 시에 내구성을 보유하고 있지 않았다. 따라서, 한층 더한 장수명화를 목표로 할 때에, 아릴아민계 화합물의 열화가 문제로 되었다. 또한 아릴아민 화합물층에서의 고저항에 의해 전압이 손실되어 인가 전압이 높아지는 것도 문제로 되었다.
따라서, 정공 주입층에 산화재나 억셉터를 20중량% 이하의 함유량으로 혼입하여, 정공 주입층을 저저항화하는 기술이 발견되었다. 정공 주입층에 억셉터를 첨가하였을 때의 전자, 정공의 움직임을 도 9에 도시한다. 정공 주입층(20)은, 정공 주입 분자 A1과 억셉터 분자 B로 이루어지고, 정공 수송층(30)은, 정공 수송 분자 A2로 이루어진다. 양극(도시 생략)으로부터 주입된 정공은, 정공 주입층(20)의 정공 주입 분자 A1, 정공 수송층(30)의 정공 수송 분자 A2에 의해 발광층(40)에 수송된다. 억셉터 분자 B는, 정공 주입 분자 A1로부터 전자를 뽑아냄과 함께, 정공을 발생시킨다. 여기서 생긴 정공도 정공 주입 분자 A1, 정공 수송 분자 A2에 의해 발광층(40)에 수송된다. 단, 정공 주입층(20) 내에서, 억셉터 분자 B는 인접하고 있지 않으므로 전자는 수송되지 않는다.
이와 같은 정공 주입층에 산화재나 억셉터를 함유시키는 기술로서, 예를 들 면 폴리아닐린에 산화재로서 술폰산기를 갖는 저분자 또는 폴리머를 혼입한 기술이 알려져 있다(비특허 문헌 1, 2 및 특허 문헌 1). 또한 정공 주입 재료와 산화재를 동시에 증착하여 정공 주입층을 저저항화하는 기술도 알려져 있다(특허 문헌 2 및 비특허 문헌 3).
이와 같이, 유기 EL 소자의 저소비 전력화를 위해서, 동작 전압의 저감을 목적으로, 캐리어 주입의 개선 방법이 다양하게 검토되고 있다.
특허 문헌 1 : 일본 특개 2005-108828호 공보
특허 문헌 2 : 일본 특개평 11-251067호 공보
비특허 문헌 1 : Nature, Vol.357, 477-479, 1992
비특허 문헌 2 : Applied Physics Letters, Vol.64, 1245-1247, 1994
비특허 문헌 3 : Jpn. J. Appl. Phys., Vol.41358, 2002
이들 기술을 이용하면 저저항화에 의한 저전압화가 가능하게 되지만, 정공 주입층에 전자 주입이 행해지면 화합물이 열화되는 등의 문제점이 지적되었다. 또한 산화재가 응집하여 경시 변화하는 문제점도 존재하였다. 따라서 장수명 소자를 반드시 얻는다고는 할 수 없었다.
또한 양극으로부터 정공 주입층에의 정공 주입성을 높이기 위해서, 양극의 일함수와 정공 주입층의 이온화 포텐셜의 차로 정해지는 주입 장벽을 가능한 한 작게 할 필요가 있었다. 그 때문에 종래부터 양극으로서 이용되고 있던 ITO보다도 높은 일함수의 재료가 요구되었지만, 실용 성능을 만족시키는 높은 일함수 재료는 아직 발견되지 않았다.
본 발명의 목적은, ITO보다도 낮은 일함수를 갖는 재료를 포함하는 넓은 범위의 양극 재료를 이용하여도 장수명이며 저전압인 유기 EL 소자를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은, 상기 관점에서 적절한 억셉터층을 소자 내에 형성하여, 캐리어 발생을 도모하여, 저전압 또한 고효율로 발광하는 유기 일렉트로루미네센스 소자를 얻는 것이다.
<발명의 개시>
본 발명에 따르면, 이하의 유기 EL 소자 및 유기 EL 소자용 정공 주입 재료가 제공된다.
1. 양극과 음극 사이에 발광층을 개재하고 있는 유기 일렉트로루미네센스 소자로서, 상기 양극과 상기 발광층 사이에, 양극측으로부터, 억셉터 함유층과, 정공 수송층이 이 순서로 형성되어 있으며, 상기 억셉터 함유층이, 증착에 의해 연속된 막으로서 존재하는 유기 일렉트로루미네센스 소자.
2. 상기 억셉터 함유층이, 면 거칠기(Ra) 1.5㎚ 이하의 표면을 갖는 1에 기재된 유기 일렉트로루미네센스 소자.
3. 상기 억셉터 함유층의 억셉터의 환원 전위가, 테트라시아노퀴노디메탄의 환원 전위보다 큰 1 또는 2에 기재된 유기 일렉트로루미네센스 소자.
4. 상기 억셉터 함유층의 억셉터가, 하기 일반식 (1a)∼(1i)의 퀴노이드 유도체인 1∼3 중 어느 하나에 기재된 유기 일렉트로루미네센스 소자.
Figure 112008034726936-PCT00001
(식 중, R1∼R48은, 각각 수소, 할로겐, 플루오로알킬기, 시아노기, 알콕시기, 알킬기 또는 아릴기이다. 단，R1∼R48이 동일 분자 내에서 모두, 수소 혹은 불소인 것은 제외한다.
X는 전자 흡인기이며, 하기 식 (j)∼(p)의 구조 중 어느 하나로 이루어진다.
Figure 112008034726936-PCT00002
(식 중, R49∼R52는, 각각 수소, 플루오로알킬, 알킬기, 아릴기 또는 복소환 이며, R50과 R51이 환을 형성하여도 된다.)
Y는, -N= 또는 -CH=이다.)
5. 상기 억셉터 함유층의 억셉터가, 하기 식 (2a) 또는 (2b)의 아릴보란 유도체인 1∼3 중 어느 하나에 기재된 유기 일렉트로루미네센스 소자.
Figure 112008034726936-PCT00003
(식 중, Ar1∼Ar8은, 각각 전자 흡인기를 갖는 아릴기 또는 복소환이다. s는 1 또는 2이다.)
6. 상기 억셉터 함유층의 억셉터가, 하기 식 (3a)로 표현되는 티오피란디옥시드 유도체 또는 하기 식 (3b)로 표현되는 티오크산텐디옥시드 유도체인 1∼3 중 어느 하나에 기재된 유기 일렉트로루미네센스 소자.
Figure 112008034726936-PCT00004
(식 중, R53∼R64는, 각각 수소, 할로겐, 플루오로알킬기, 시아노기, 알킬기 또는 아릴기이다.
X는 전자 흡인기이며, 하기 식 (j)∼(p)의 구조 중 어느 하나로 이루어진다.
Figure 112008034726936-PCT00005
(식 중, R49∼R52는, 각각 수소, 플루오로알킬, 알킬기, 아릴기 또는 복소환이며, R50과 R51이 환을 형성하여도 된다.))
7. 상기 억셉터 함유층에, 전자 공여성 화합물이 상기 억셉터의 농도보다 연하게 첨가되어 있는 1∼6 중 어느 하나에 기재된 유기 일렉트로루미네센스 소자.
8. 상기 억셉터 함유층에 첨가되는 전자 공여성 화합물이, 하기 식 (4)로 표현되는 페닐렌디아민 화합물인 7에 기재된 유기 일렉트로루미네센스 소자.
Figure 112008034726936-PCT00006
(식 중, R65∼R68은, 각각 수소, 할로겐, 알킬기, 아릴기, 복소환 또는 디아릴아미노기이며, 서로 결합하여 페닐기와 나프틸기를 형성해도 된다.
R69∼R70은, 각각 수소, 할로겐, 알킬기이다.)
9. 상기 정공 수송층이, 하기 식 (4)로 표현되는 페닐렌디아민 화합물을 함유하는 1∼8 중 어느 하나에 기재된 유기 일렉트로루미네센스 소자.
Figure 112008034726936-PCT00007
(식 중, R65∼R68은, 각각 수소, 할로겐, 알킬기, 아릴기, 복소환 또는 디아릴아미노기이며, 서로 결합하여 페닐기와 나프틸기를 형성해도 된다.
R69∼R70은, 각각 수소, 할로겐, 알킬기이다.)
10. 상기 억셉터 함유층과 상기 정공 수송층 사이에 버퍼층이 개재되어 있는1∼9 중 어느 하나에 기재된 유기 일렉트로루미네센스 소자.
11. 상기 버퍼층이 도프층인 10에 기재된 유기 일렉트로루미네센스 소자.
12. 상기 도프층이, N 도프층 및/또는 P 도프층인 11에 기재된 유기 일렉트로루미네센스 소자.
13. 상기 버퍼층이 반도체 산화물층인 10에 기재된 유기 일렉트로루미네센스 소자.
14. 상기 억셉터 함유층과 상기 정공 수송층 사이에 있는 상기 버퍼층 또는 접촉면으로부터 전자가 상기 억셉터 함유층 내에 상기 양극 방향으로 수송되고,
상기 억셉터 함유층과 상기 정공 수송층 사이에 있는 상기 버퍼층 또는 상기 접촉면으로부터 상기 정공 수송층 내에 상기 발광층 방향으로 정공이 수송되는 1∼13 중 어느 하나에 기재된 유기 일렉트로루미네센스 소자.
15. 상기 4에 기재된 일반식 (1a)∼(1i)의 퀴노이드 유도체로 이루어지는 유기 일렉트로루미네센스 소자용 정공 주입 재료.
본 발명에 따르면, 장수명이며 저전압인 유기 EL 소자를 제공할 수 있다. 양극에 이용하는 재료로서는, 유기 재료의 이온화 포텐셜에 의존하지 않고, 낮은 일함수의 금속부터 ITO까지 넓은 범위의 재료로부터 적절히 선택하는 것이 가능하게 된다.
도 1은 본 발명에 따른 유기 EL 소자의 제1 실시 형태를 도시하는 단면도.
도 2는 도 1의 유기 EL 소자에서, 억셉터 함유층, 정공 수송층 및 발광층에서의 전자, 정공의 움직임을 설명하는 도면.
도 3은 도 1의 유기 EL 소자에서의 구성 부재마다의 에너지 레벨을 도시하는 도면.
도 4는 본 발명에 따른 유기 EL 소자의 제2 실시 형태를 도시하는 단면도.
도 5는 연속한 막(a) 및 비연속의 막(b)의 상태를 설명하는 도면.
도 6은 실시예1에서 작성한 화합물 A층의 단면을 도시하는 TEM 사진.
도 7은 비교예2에서 작성한 F4-TCNQ층의 단면을 도시하는 TEM 사진.
도 8은 종래의 유기 EL 소자에서의 구성 부재마다의 에너지 레벨을 도시하는 도면.
도 9는 종래의 유기 EL 소자에서, 정공 주입층에 억셉터를 첨가하였을 때의 전자, 정공의 움직임을 설명하는 도면.
<발명을 실시하기 위한 최량의 형태>
본 발명의 유기 EL 소자는, 양극과 음극 사이에 발광층이 개재되어 있고, 양극과 발광층 사이에, 억셉터 함유층과, 정공 수송층을 이 순서로 형성되어 있다. 도 1에 본 발명에 따른 유기 EL 소자의 제1 실시 형태의 소자 구성을 도시한다.
도 1에 도시한 바와 같이, 유기 EL 소자(1)는, 양극(10), 억셉터 함유층(70), 정공 수송층(30), 발광층(40), 전자 수송층(50) 및 음극(60)을, 이 순서로 적층한 구성을 하고 있다.
이 소자에서는, 억셉터 함유층(70)에 포함되는 억셉터가, 정공 수송층(30)과의 사이에 있는 접촉면으로부터 전자를 뽑아내고, 그것과 함께 정공이 생긴다. 억셉터 함유층(70)은 전자 수송성이므로, 전자는 이 접촉면으로부터 억셉터 함유층(70) 내에 양극(10) 방향으로 수송된다. 또한, 접촉면으로부터 정공이 정공 수송층(30) 내에 발광층(40) 방향으로 수송된다. 한편, 음극(60)으로부터 전자가 전자 수송층(50)에 주입되고, 또한, 발광층(40)에 주입된다. 발광층(40)에서 정공과 전자가 재결합하여 발광이 생긴다.
또한, 발광층(40)으로부터 정공 수송층(30)에 전자가 주입된 경우, 정공 수송층(30) 내의 전자는 억셉터 함유층(70)에 유출되어 정공 수송층(30)의 열화를 억제한다.
도 2를 이용하여, 억셉터 함유층, 정공 수송층 및 발광층에서의 전자, 정공 의 움직임을 설명한다. 억셉터 함유층(70)은, 억셉터 분자B로 이루어지고, 정공 수송층(30)은, 정공 수송 분자A로 이루어진다. 억셉터 분자B에 의해, 억셉터 함유층(70)과 정공 수송층(30)의 계면 또는 계면 부근에서 정공과 전자가 생긴다. 정공은 정공 수송 분자A에 의해 정공 수송층(30) 내를 이동하여, 발광층(40)에 주입된다. 한편 전자는 억셉터 함유층(70)을 양극(도시 생략) 방향으로 이동한다.
전술한 바와 같이, 종래의 소자에서는, 정공 주입층은 전자 수송성이 아니었으므로, 주입된 전자는 정공과 재결합할 때까지 정공 수송층 또는 정공 주입 내에 존재하여, 열화를 야기하였다.
그러나, 본 발명에서는 전자가 발광층으로부터 정공 수송층에 주입되어도 전자 수송성인 억셉터 함유층으로부터 양극에 유출되므로 정공 수송층이 열화되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 도 3은 도 1에 도시한 유기 EL 소자에서의 구성 부재마다의 에너지 레벨을 도시한다.
이 도면에 도시된 바와 같이, 억셉터 함유층(70)은 이온화 포텐셜이 높으므로, 정공 수송층(30) 사이에 정공 주입의 에너지 장벽이 없다.
따라서, 본 실시 형태에서는, 종래의 소자와 같이 도 5에 도시된 에너지 장벽 E를 정공이 넘을 필요가 없으므로 저전압화가 초래된다. 즉, 본 실시 형태의 유기 EL 소자의 소자 구성에서는, 정공 주입층과 정공 수송층 사이에 있는 정공 주입의 에너지 장벽 및 양극과 정공 주입층 사이에 있는 정공 주입의 에너지 장벽에서의 전압 손실을 입는 일이 없다. 따라서 소자의 저전압화를 초래할 수 있다.
또한, 본 실시 형태에서 사용하는 억셉터에 대해서는 후술한다.
또한, 본 발명의 유기 EL 소자의 소자 구성은 도 1에 도시한 구성에 한정되지 않는다. 예를 들면 전자 주입층을 형성하거나, 발광층을, 서로 다른 색의 광을 발하는 2층 이상의 적층체로 할 수 있다.
또한, 정공 수송층을 2층 이상의 적층체로 할 수 있다. 예를 들면, 억셉터 함유층과 발광층 사이에, 각각 서로 다른 화합물로 구성되는 제１ 정공 수송층 및 제2 정공 수송층을 형성할 수 있다.
유기 EL 소자의 제2 실시 형태에 대해서 이하에 설명한다.
도 4는 본 발명에 따른 유기 EL 소자의 제2 실시 형태를 도시하는 단면도이다.
본 실시 형태는, 억셉터 함유층(70)과 정공 수송층(30) 사이에, 버퍼층(80)을 형성하고 있는 점이, 제1 실시 형태와 상이하다.
버퍼층은, 층 자체에서 전하가 발생하거나 또는 층 자체에 전하가 존재하는 층이며, 구체적으로는, 도프층, 도전성 또는 반도성 무기 화합물층, 알칼리 금속층, 할로겐화 금속층, 금속 착체층 및 이들의 조합, 금속 착체층과 이들과 반응하는 Al 박층 등의 조합 등 각종이다. 바람직하게는, 버퍼층은 도프층 또는 반도체 무기 화합물층이다.
도 4의 소자 구성으로 함으로써, 억셉터 함유층과 정공 수송층 사이에 있는 버퍼층으로부터 전자가 억셉터 함유층 내에 양극 방향으로 수송되고, 억셉터 함유층과 정공 수송층 사이의 버퍼층으로부터 정공 수송층 내에 발광층 방향으로 정공 이 수송된다.
버퍼층에는 전기 전도에 기여하는 캐리어(전자 또는 정공)가 존재하므로, 억셉터 함유층의 전자의 뽑아내기에 요하는 에너지가 적어, 한층 더한 저전압화가 가능하게 된다.
버퍼층이 도프층인 경우, 도프층은, 환원재를 첨가한 전자 수송성 화합물층(N 도프층), 산화재나 후술하는 억셉터(역환원성의 유기 화합물)를 첨가한 정공 수송성 화합물층(P 도프층) 또는 N 도프층/P 도프층의 적층인 것이 바람직하다. 산화재 또는 환원재의 첨가량은, 통상 20중량% 이하이다.
환원재로서, 알칼리 금속, 알칼리 토류 금속, 희토류 금속, 알칼리 금속 착체, 알칼리 토류 금속 착체, 희토류 금속 착체, 할로겐화 알칼리 금속, 할로겐화 알칼리 토류 금속, 할로겐화 희토류 금속 등이 바람직하게 이용된다.
산화재로서, 루이스산, 후술하는 억셉터 등이 바람직하게 이용된다.
루이스산으로서, 바람직하게는, 염화철, 염화안티몬, 산화바나듐, 산화몰리브덴 등의 천이 금속 산화물이다.
전자 수송성 화합물은, 공지의 화합물을 사용할 수 있지만, 예를 들면 8-히드록시퀴놀린 또는 그 유도체의 금속 착체를 적합하게 사용할 수 있다.
상기 8-히드록시퀴놀린 또는 그 유도체의 금속 착체의 구체예로서는, 옥신(일반적으로 8-퀴놀리놀 또는 8-히드록시퀴놀린)의 킬레이트를 함유하는 금속 킬레이트옥시노이드 화합물(예를 들면, Alq)을 들 수 있다.
또한, 전자 수송성 화합물로서, 옥사디아졸 유도체도 적합하게 사용할 수 있 다. 옥사디아졸 유도체로서는, 하기의 화학식으로 표현되는 전자 전달 화합물을 들 수 있다.
Figure 112008034726936-PCT00008
(식 중, Ar5', Ar6', Ar7', Ar9', Ar10', Ar13'는 각각 치환 또는 무치환의 아릴기를 나타내고, 각각 서로 동일하여도 상이하여도 된다. 또한 Ar8', Ar11', Ar12'는 치환 또는 무치환의 아릴기를 나타내고, 각각 동일하여도 상이하여도 된다.)
여기서 아릴기로서는 페닐기, 비페닐기, 안트라닐기, 페릴레닐기, 피레닐기를 들 수 있다. 또한 아릴렌기로서는 페닐렌기, 나프틸렌기, 비페닐렌기, 안트라닐렌기, 페릴레닐렌기, 피레닐렌기 등을 들 수 있다. 또한 치환기로서는 탄소수 1∼10의 알킬기, 탄소수 1∼10의 알콕시기 또는 시아노기 등을 들 수 있다. 이 전자 전달 화합물은 박막 형성성의 것이 바람직하다.
상기 전자 전달성 화합물의 구체예로서는 하기의 것을 들 수 있다.
Figure 112008034726936-PCT00009
하기 화학식으로 표현되는 함질소 복소환 유도체
Figure 112008034726936-PCT00010
식 중, A3'∼A5'는, 질소 원자 또는 탄소 원자이다.
R은, 치환기를 갖고 있어도 되는 탄소수 6∼60의 아릴기, 치환기를 갖고 있어도 되는 탄소수 3∼60의 헤테로 아릴기, 탄소수 1∼20의 알킬기, 탄소수 1∼20의 할로알킬기, 탄소수 1∼20의 알콕시기이며, n은 0부터 5의 정수이며, n이 2 이상의 정수일 때, 복수의 R은 서로 동일 또는 상이해도 된다.
또한, 인접하는 복수의 R기끼리에서 서로 결합하여, 치환 또는 미치환의 탄 소환식 지방족환, 혹은, 치환 또는 미치환의 탄소환식 방향족환을 형성하고 있어도 된다.
Ar14는, 치환기를 갖고 있어도 되는 탄소수 6∼60의 아릴기, 치환기를 갖고 있어도 되는 탄소수 3∼60의 헤테로 아릴기이다.
Ar15는, 수소 원자, 탄소수 1∼20의 알킬기, 탄소수 1∼20의 할로알킬기, 탄소수 1∼20의 알콕시기, 치환기를 갖고 있어도 되는 탄소수 6∼60의 아릴기, 치환 기를 갖고 있어도 되는 탄소수 3∼60의 헤테로 아릴기이다.
단，Ar14, Ar15 중 어느 한쪽은 치환기를 갖고 있어도 되는 탄소수 10∼60의 축합환기, 치환기를 갖고 있어도 되는 탄소수 3∼60의 헤테로 축합환기이다.
L1, L2는, 각각 단결합, 치환기를 갖고 있어도 되는 탄소수 6∼60의 축합환, 치환기를 갖고 있어도 되는 탄소수 3∼60의 헤테로 축합환 또는 치환기를 갖고 있어도 되는 플루오레닐렌기이다.
하기 식으로 표현되는 함질소 복소환 유도체
HAr-L3-Ar16-Ar17
(식 중, HAr은, 치환기를 갖고 있어도 되는 탄소수 3∼40의 함질소 복소환이며, L3은, 단결합, 치환기를 갖고 있어도 되는 탄소수 6∼60의 아릴렌기, 치환 기를 갖고 있어도 되는 탄소수 3∼60의 헤테로아릴렌기 또는 치환기를 갖고 있어도 되는 플루오레닐렌기이며,
Ar16은, 치환기를 갖고 있어도 되는 탄소수 6∼60의 2가의 방향족 탄화 수소기이며,
Ar17은, 치환기를 갖고 있어도 되는 탄소수 6∼60의 아릴기 또는, 치환기를 갖고 있어도 되는 탄소수 3∼60의 헤테로아릴기이다.)
일본 특개평 제09-087616호 공보에 기재되어 있는, 하기 화학식으로 표현되는 실라시클로펜타디엔 유도체를 이용한 전계 발광 소자
Figure 112008034726936-PCT00011
(식 중, Q1 및 Q2는, 각각 독립적으로 탄소수 1부터 6까지의 포화 혹은 불포화의 탄화수소기, 알콕시기, 알케닐옥시기, 알키닐옥시기, 히드록시기, 치환 혹은 무치환의 아릴기, 치환 혹은 무치환의 헤테로환 또는 Q1과 Q2가 결합하여 포화 또는 불포화의 환을 형성한 구조이며, R11∼R14는, 각각 독립적으로 수소, 할로겐, 치환 혹은 무치환의 탄소수 1부터 6까지의 알킬기, 알콕시기, 아릴옥시기, 퍼플루오로알킬기, 퍼플루오로알콕시기, 아미노기, 알킬카르보닐기, 아릴카르보닐기, 알콕시카르보닐기, 아릴옥시카르보닐기, 아조기, 알킬카르보닐옥시기, 아릴카르보닐옥시기, 알콕시카르보닐기옥시기, 아릴옥시카르보닐옥시기, 술피닐기, 술포닐기, 술파닐기, 실릴기, 카르바모일기, 아릴기, 헤테로환기, 알케닐기, 알키닐기, 니트로기, 포르밀기, 니트로소기, 포르밀옥시기, 이소시아노기, 시아네이트기, 이소시아네이트기, 티오시아네이트기, 이소티오시오네이트기 혹은 시아노기 또는 인접한 경우에는 치환 혹은 무치환의 환이 축합한 구조이다.)
일본 특개평 제09-194487호 공보에 기재되어 있는 하기 화학식으로 표현되는 실라시클로펜타디엔 유도체
Figure 112008034726936-PCT00012
(식 중, Q3 및 Q4는, 각각 독립적으로 탄소수 1부터 6까지의 포화 혹은 불포화의 탄화수소기, 알콕시기, 알케닐옥시기, 알키닐옥시기, 치환 혹은 무치환의 아아릴기, 치환 혹은 무치환의 헤테로환 또는 Q3과 Q4가 결합하여 포화 혹은 불포화의 환을 형성한 구조이며, R15∼R18은, 각각 독립적으로 수소, 할로겐, 치환 혹은 무치환의 탄소수 1부터 6까지의 알킬기, 알콕시기, 아릴옥시기, 퍼플루오로알킬기, 퍼플루오로알콕시기, 아미노기, 알킬카르보닐기, 아릴카르보닐기, 알콕시카르보닐 기, 아릴옥시카르보닐기, 아조기, 알킬카르보닐옥시기, 아릴카르보닐옥시기, 알콕시카르보닐옥시기, 아릴옥시카르보닐옥시기, 술피닐, 술포닐기, 술파닐기, 실릴기, 카르바모일기, 아릴기, 헤테로환기, 알케닐기, 알키닐기, 니트로기, 포르밀기, 니트로소기, 포르밀옥시기, 이소시아노기, 시아네이트기, 이소시아네이트기, 티오시아네이트기, 이소티오시아네이트기, 혹은 시아노기 또는 인접한 경우에는 치환 혹은 무치환의 환이 축합한 구조이다(단，R15 및 R18이 페닐기인 경우, Q3 및 Q4는, 알킬기 및 페닐기가 아니며, R15 및 R18이 티에닐기인 경우, Q3 및 Q4는, 1가 탄화수소기를, R16 및 R17은, 알킬기, 아릴기, 알케닐기 또는 R16과 R17이 결합하여 환을 형성하는 지방족기를 동시에 만족시키지 않는 구조이며, R15 및 R18이 실릴기인 경우, R16, R17, Q3 및 Q4는, 각각 독립적으로, 탄소수 1부터 6의 1가 탄화수소기 또는 수소원자가 아니며, R15 및 R16에서 벤젠환이 축합한 구조의 경우, Q3 및 Q4는, 알킬기 및 페닐기는 아니다.))
특허 재공표 제2000-040586호 공보에 개시되어 있는 하기 화학식으로 표현되는 붕소 유도체
Figure 112008034726936-PCT00013
(식 중, R19∼R26 및 Q8은, 각각 독립적으로, 수소 원자, 포화 혹은 불포화의 탄화 수소기, 방향족기, 헤테로환기, 치환 아미노기, 치환 보릴기, 알콕시기 또는 아릴옥시기를 나타내고, Q5, Q6 및 Q7은, 각각 독립적으로, 포화 혹은 불포화의 탄화 수소기, 방향족기, 헤테로환기, 치환 아미노기, 알콕시기 또는 아릴옥시기를 나타내고, Q7과 Q8의 치환기는 서로 결합하여 축합환을 형성해도 되고, r은 1∼3의 정수를 나타내고, r이 2 이상인 경우, Q7은 상이하여도 된다. 단，r이 1, Q5, Q6 및 R20이 메틸기이며, R26이 수소 원자 또는 치환 보릴기인 경우, 및 r이 3이고 Q7이 메틸기인 경우를 포함하지 않는다.)
일본 특개평 10-088121에 개시되어 있는 하기 화학식으로 표현되는 화합물
Figure 112008034726936-PCT00014
[식 중, Q9 및 Q10은, 각각 독립적으로, 하기 화학식으로 표현되는 배위자를 나타내고, L4는, 할로겐 원자, 치환 혹은 미치환의 알킬기, 치환 혹은 미치환의 시클로알킬기, 치환 혹은 미치환의 아릴기, 치환 혹은 미치환의 복소환기, -OR27(R27은 수소 원자, 치환 혹은 미치환의 알킬기, 치환 혹은 미치환의 시클로알킬기, 치환 혹은 미치환의 아릴기, 치환 혹은 미치환의 복소환기임) 또는 -O-Ga-Q11(Q12)(Q11 및 Q12는, Q9 및 Q10과 같은 의미를 나타냄)로 표현되는 배위자를 나타낸다.]
Figure 112008034726936-PCT00015
(식 중, 환 A4 및 A5는, 치환기를 갖고 있어도 되는 서로 축합한 6원 아릴환 구조이다.)
이 금속 착체는 n형 반도체로서의 성질이 강하고, 전자 주입 능력이 크다. 게다가, 착체 형성 시의 생성 에너지도 낮기 때문에, 형성한 금속 착체의 금속과 배위자의 결합성도 강고하게 되어, 발광 재료로서의 형광 양자 효율도 크게 되어 있다.
상기 화학식의 배위자를 형성하는 환 A4 및 A5의 치환기의 구체적인 예를 들면, 염소, 브롬, 요오드, 불소의 할로겐 원자, 메틸기, 에틸기, 프로필기, 부틸기, sec-부틸기, tert-부틸기, 펜틸기, 헥실기, 헵틸기, 옥틸기, 스테아릴기, 트리클로로메틸기 등의 치환 혹은 미치환의 알킬기, 페닐기, 나프틸기, 3-메틸페닐기, 3-메톡시페닐기, 3-플루오로페닐기, 3-트리클로로메틸페닐기, 3-트리플루오로메틸페닐기, 3-니트로페닐기 등의 치환 혹은 미치환의 아릴기, 메톡시기, n-부톡시기, tert-부톡시기, 트리클로로메톡시기, 트리플루오로에톡시기, 펜타플루오로프로폭시 기, 2, 2, 3, 3-테트라플루오로프로폭시기, 1, 1, 1, 3, 3, 3-헥사플루오로-2-프로폭시기, 6-(퍼플루오로에틸)헥실옥시기 등의 치환 혹은 미치환의 알콕시기, 페녹시기, p-니트로페녹시기, p-tert-부틸페녹시기, 3-플루오로페녹시기, 펜타플루오로페닐기, 3-트리플루오로메틸페녹시기 등의 치환 혹은 미치환의 아릴옥시기, 메틸티오 기, 에틸티오기, tert-부틸티오기, 헥실티오기, 옥틸티오기, 트리플루오로메틸티오기 등의 치환 혹은 미치환의 알킬티오기, 페닐티오기, p-니트로페닐티오기, ptert-부틸페닐티오기, 3-플루오로페닐티오기, 펜타플루오로페닐티오기, 3-트리플루오로메틸페닐티오기 등의 치환 혹은 미치환의 아릴티오기, 시아노기, 니트로기, 아미노 기, 메틸아미노기, 디에틸아미노기, 에틸아미노기, 디에틸아미노기, 디프로필아미노기, 디부틸아미노기, 디페닐아미노기 등의 모노 또는 디치환 아미노기, 비스(아세톡시메틸)아미노기, 비스(아세톡시에틸)아미노기, 비스(아세톡시프로필)아미노기, 비스(아세톡시부틸)아미노기 등의 아실아미노기, 수산기, 실록시기, 아실기, 카르바모일기, 메틸카르바모일기, 디메틸카르바모일기, 에틸카르바모일기, 디에틸카르바모일기, 프로필카르바모일기, 부틸카르바모일기, 페닐카르바모일기 등의 치환 혹은 미치환의 카르바모일기, 카르복실산기, 술폰산기, 이미드기, 시클로펜탄기, 시클로헥실기 등의 시클로알킬기, 페닐기, 나프틸기, 비페닐기, 안트라닐기, 페난트릴기, 플루오레닐기, 피레닐기 등의 아릴기, 피리디닐기, 피라지닐기, 피리미디닐기, 피리다지닐기, 트리아지닐기, 인돌리닐기, 퀴놀리닐기, 아크리디닐기, 피롤리디닐기, 디옥사닐기, 피페리디닐기, 모르폴리디닐기, 피페라지닐기, 트리아티닐기, 카르바졸릴기, 푸라닐기, 티오페닐기, 옥사졸릴기, 옥사디아졸릴기, 벤조 옥사졸릴기, 티아졸릴기, 티아디아졸릴기, 벤조티아졸릴기, 트라아졸릴기, 이미다졸릴기, 벤조이미다졸릴기, 푸라닐기 등의 복소환기 등이 있다. 또한，이상의 치환기끼리가 결합하여 한층 더한 6원 아릴환 혹은 복소환을 형성해도 된다.
정공 수송성 화합물은, 공지의 화합물을 사용할 수 있다.
구체적으로는，트리아졸 유도체(미국 특허 3,112,197호 명세서 등 참조), 옥사디아졸 유도체(미국 특허 3,189,447호 명세서 등 참조), 이미다졸 유도체(일본 특공소 37-16096호 공보 등 참조), 폴리아릴알칸 유도체(미국 특허 3,615,402호 명세서, 동 제3,820,989호 명세서, 동 제3,542,544호 명세서, 일본 특공소 45-555호 공보, 동 51-10983호 공보, 일본 특개소 51-93224호 공보, 동 55-17105호 공보, 동 56-4148호 공보, 동 55-108667호 공보, 동 55-156953호 공보, 동 56-36656호 공보 등 참조), 피라졸린 유도체 및 피라졸론 유도체(미국 특허 제3,180,729호 명세서, 동 제4,278,746호 명세서, 일본 특개소 55-88064호 공보, 동 55-88065호 공보, 동 49-105537호 공보, 동 55-51086호 공보, 동 56-80051호 공보, 동 56-88141호 공보, 동 57-45545호 공보, 동 54-112637호 공보, 동 55-74546호 공보 등 참조), 페닐렌디아민 유도체(미국 특허 제3,615,404호 명세서, 일본 특공소 51-10105호 공보, 동 46-3712호 공보, 동 47-25336호 공보, 일본 특개소 54-53435호 공보, 동 54-110536호 공보, 동 54-119925호 공보 등 참조), 아릴아민 유도체(미국 특허 제3,567,450호 명세서, 동 제3,180,703호 명세서, 동 제3,240,597호 명세서, 동 제3,658,520호 명세서, 동 제4,232,103호 명세서, 동 제4,175,961호 명세서, 동 제4,012,376호 명세서, 일본 특공소 49-35702호 공보, 동 39-27577호 공보, 일본 특개소 55-144250 호 공보, 동 56-119132호 공보, 동 56-22437호 공보, 서독 특허 제1,110,518호 명세서 등 참조), 아미노 치환 칼콘 유도체(미국 특허 제3,526,501호 명세서 등 참조), 옥사졸 유도체(미국 특허 제3,257,203호 명세서 등에 개시한 것), 스티릴안트라센 유도체(일본 특개소 56-46234호 공보 등 참조), 플루오레논 유도체(일본 특개소 54-110837호 공보 등 참조), 히드라존 유도체(미국 특허 제3,717,462호 명세서, 일본 특개소 54-59143호 공보, 동 55-52063호 공보, 동 55-52064호 공보, 동 55-46760호 공보, 동 55-85495호 공보, 동 57-11350호 공보, 동 57-148749호 공보, 일본 특개평 2-311591호 공보등 참조), 스틸벤 유도체(일본 특개소 61-210363호 공보, 동 제61-228451호 공보, 동 61-14642호 공보, 동 61-72255호 공보, 동 62-47646호 공보, 동 62-36674호 공보, 동 62-10652호 공보, 동 62-30255호 공보, 동 60-93455호 공보, 동 60-94462호 공보, 동 60-174749호 공보, 동 60-175052호 공보 등 참조), 실라잔 유도체(미국 특허 제4,950,950호 명세서), 폴리실란계(일본 특개평 2-204996호 공보), 아닐린계 공중 합체(일본 특개평 2-282263호 공보), 일본 특개평 1-211399호 공보에 개시되어 있는 도전성 고분자 올리고머(특히 티오펜올리고머) 등을 예로 들 수 있다.
N 도프층을 형성함으로써, 억셉터 함유층이 보다 많은 전자를 뽑아낼 수 있어 유기 EL 소자의 구동 전압을 보다 저전압화할 수 있다.
P 도프층을 형성함으로써, 정공 수송층에 보다 많은 정공을 보낼 수 있어, 유기 EL 소자의 구동 전압을 보다 저전압화할 수 있다.
N 도프층/P 도프층의 적층을 형성함으로써, 억셉터 함유층이 보다 많은 전자 를 뽑아내고, 또한 정공 수송층에 보다 많은 정공을 보낼 수 있어, 유기 EL 소자의 구동 전압을 보다 저전압화할 수 있다.
버퍼층이 반도체 무기 화합물층인 경우, 반도체 무기 화합물층은, 천이 금속산화물로 구성되어 있는 것이 바람직하다. 천이 금속 산화물로서 구체적으로는，NbO, LaO, NdO, SmO, EuOx, MoO3, MoO2, ReO2, ReO3, OsO2, IrO2, PtO2 등을 들 수 있다. 또한，LiTi2O4, LiV2O4, ErxNbO3, LaTiO3, SrVO3, CaCrO3, SrxCrO3이 바람직하고, AxMoO3, AV2O5(A=K, Cs, Rb, Sr, Na, Li, Ca)도 바람직하다.
또한, 반도체 무기 화합물층을 형성함으로써, 도프층과 마찬가지의 효과를 기대할 수 있다.
이하, 억셉터에 대해서 설명한다.
억셉터는, 역환원성의 유기 화합물이다.
화합물의 환원 용이성은, 환원 전위로 측정할 수 있다. 본 발명에서는 포화 칼로멜(SCE) 전극을 참조 전극으로 한 환원 전위에서，-0.8V 이상이 바람직하고, 특히 바람직하게는 테트라시아노퀴노디메탄(TCNQ)의 환원 전위(약 0V)보다 큰 값을 갖는 화합물이 바람직하다.
역환원성의 유기 화합물로서, 바람직하게는 전자 흡인성의 치환기를 갖는 유기 화합물이다. 구체적으로는, 퀴노이드 유도체, 피라진 유도체, 아릴붕소 유도체, 이미드 유도체 등이다. 퀴노이드 유도체에는, 퀴노디메탄 유도체, 티오피란디옥시드 유도체, 티오크산텐디옥시드 유도체 및 퀴논 유도체 등이 포함된다.
퀴노이드 유도체는, 바람직하게는, 하기 식 (1a)∼(1i)로 표현되는 화합물을 들 수 있다. 보다 바람직하게는, (1a), (1b)로 표현되는 화합물이다. 이들 화합물은 본 발명의 유기 EL 소자용 정공 주입 재료이다.
Figure 112008034726936-PCT00016
식 (1a)∼(1i)에서，R1∼R48은, 각각 수소, 할로겐, 플루오로알킬기, 시아노기, 알콕시기, 알킬기 또는 아릴기이다. 바람직하게는, 수소, 시아노기이다.
식 (1a)∼(1i)에서，X는 전자 흡인기이며, 하기 식 (j)∼(p)의 구조 중 어느 하나로 이루어진다. 바람직하게는, (j), (k), (l)의 구조이다.
Figure 112008034726936-PCT00017
(식 중 R49∼R52는, 각각 수소, 플루오로알킬기, 알킬기, 아릴기 또는 복소환이며, R50과 R51이 환을 형성하여도 된다.)
식 (1a)∼(1i)에서，Y는, -N= 또는 -CH=이다.
R1∼R48의 할로겐으로서, 불소, 염소가 바람직하다.
R1∼R48의 플루오로알킬기로서, 트리플루오로메틸기, 펜타플루오로에틸기가 바람직하다.
R1∼R48의 알콕실기로서, 메톡시기, 에톡시기, iso-프로폭시기, tert-부톡시기가 바람직하다.
R1∼R48의 알킬기로서, 메틸기, 에틸기, 프로필기, iso-프로필기, teh-부틸 기, 시클로헥실기가 바람직하다.
R1∼R48의 아릴기로서, 페닐기, 나프틸기가 바람직하다.
R49∼R52의 플루오로알킬기, 알킬기, 아릴기는, R1∼R48과 마찬가지이다.
R49∼R52의 복소환으로서, 하기 화학식에 나타내는 치환기가 바람직하다.
Figure 112008034726936-PCT00018
R50과 R51이 환을 형성하는 경우, X는, 바람직하게는, 하기 식에 나타내는 치환기이다.
Figure 112008034726936-PCT00019
(식 중, R51', R52'는, 각각 메틸기, 에틸기, 프로필기, tert-부틸기이다.)
퀴노이드 유도체의 구체예로서는, 이하의 화합물을 들 수 있다.
Figure 112008034726936-PCT00020
아릴붕소 유도체로서, 하기 식 (2a) 또는 (2b)로 표현되는 화합물을 들 수 있다.
Figure 112008034726936-PCT00021
식 (2a), (2b)에서 Ar1∼Ar8은, 각각 전자 흡인성기를 갖는 아릴기 또는 복소환이다.
Ar1∼Ar8이 나타내는 전자 흡인성기를 갖는 아릴기로서, 펜타플루오로페닐기, 헵타플루오로나프틸기, 펜타플루오로페닐기가 바람직하다.
Ar1∼Ar8이 나타내는 전자 흡인성기를 갖는 복소환으로서, 퀴놀린환, 퀴녹살린환, 피리딘환, 피라진환 등이 바람직하다.
아릴붕소 유도체의 구체예로서는, 이하의 화합물을 들 수 있다.
Figure 112008034726936-PCT00022
아릴붕소 유도체로서, 바람직하게는, 적어도 1개의 불소를 아릴로의 치환기 로서 갖는 화합물이며, 특히 바람직하게는, 트리스β-(펜타플루오로나프틸)붕소(PNB)이다.
티오피란디옥시 유도체로서, 하기 식 (3a)로 표현되는 화합물을, 티오크산텐디옥시드 유도체로서, 하기 식 (3b)로 표현되는 화합물을, 각각 들 수 있다.
Figure 112008034726936-PCT00023
식 (3a) 및 식 (3b)에서，R53∼R64는, 각각 수소, 할로겐, 플루오로알킬기, 시아노기, 알킬기 또는 아릴기이다. 바람직하게는, 수소, 시아노기이다.
식 (3a) 및 식 (3b)에서，X는 전자 흡인기를 나타내고 식 (1a)∼(1i)의 X와 동일하다. 바람직하게는, (i), (j), (k)의 구조이다.
R53∼R64가 나타내는 할로겐, 플루오로알킬기, 알킬기 및 아릴기는 R1∼R48과 마찬가지이다.
식 (3a)에 나타내어지는 티오피란디옥시드 유도체, 식 (3b)로 표현되는 티오크산텐디옥시드 유도체의 구체예를 이하에 나타낸다.
Figure 112008034726936-PCT00024
(식 중, tBu는 t-부틸기이다.)
또한 상기의 식 (1a)∼(1i), (3a)∼(3b)에서, 전자 흡인성기 X는, 하기 화학식으로 표현되는 치환기 (x) 또는 (y)이어도 된다.
Figure 112008034726936-PCT00025
식 중 Ar1 및 Ar2는 치환 혹은 무치환의 복소환, 치환 혹은 무치환의 아릴옥시카르보닐 또는 알데히드이며, 바람직하게는, 피리딘, 피라진, 퀴녹살린이다. Ar1 및 Ar2는 서로 연결되어 5원 또는 6원의 고리 형상 구조를 형성하여도 된다.
이미드 유도체로서, 바람직하게는, 나프탈렌테트라카르복실산디이미드 화합물 및 피로멜리트산디이미드 화합물이다.
본 발명에서는 억셉터 함유층이 전자를 수송할 수 있도록 억셉터를 포함시킨 다. 억셉터의 함유량은 층전체의 20중량%를 초과하여 포함시키는 것이 바람직하고, 억셉터 함유층의 전자 이동도를 10의 -5승보다 크게 하기 위해서, 보다 바람직하게는 40중량% 이상 포함시킨다. 더욱 바람직하게는, 50중량% 이상이다.
억셉터 함유층은, 전자 수송성이지만, 이것은 층이 상대적으로 정공 수송성이 아니라 전자 수송성인 것을 의미한다.
억셉터 함유층의 전자 수송능을 확인하기 위해서는 각종 방법이 있지만, 하기 (1)∼(3) 중 어느 하나로 확인할 수 있다.
(1) 억셉터 함유층과 동일한 조성의 2㎛∼10㎛의 박막을 전극 사이에 끼우고, 한쪽 측으로부터 레이저광으로 음극측으로부터 광 여기를 행하여, 과도 광 전류를 계측하는 방법(비행 시간 또는 TOF법).
(2) 억셉터 함유층과 동일한 조성의 박막을 전극 사이에 끼우고, 음극은 Mg : Ag, Al/LiF 등의 전자 주입성의 전극으로 하고, 스텝 형상의 전압을 인가한다. 과도 전류의 형상을 측정하여 전자 이동도를 계측하는 방법.
(3) 억셉터 함유층과 동일한 조성의 박막을 전자 주입만이 생기는 전극(예를 들면, Al/LiF 등) 사이에 끼워 전류값을 계측하는 방법.
억셉터 함유층은, 증착에 의해 연속한 막으로서 존재한다. 예를 들면, 상기의 화합물을 이용하면 증착에 의해 연속한 막을 형성할 수 있다. 여기서, 「연속한 막」이란, 표면부터 기판까지 재료가 연속해서 존재하고, 또한 표면부터 기판까지 연속한 간극이 없는 것을 말한다.
또한, 억셉터 함유층의 표면은, 바람직하게는, 면 거칠기(Ra)가 1.5㎚ 이하 이며, 보다 바람직하게는, 면 거칠기(Ra)가 1.0㎚ 이하이다. 또한, 면 거칠기는 원자간력 현미경(AFM)에 의해 측정을 할 수 있다.
도 5에, 연속한 막(a) 및 비연속의 막(b)의 상태를 설명하는 도면을 도시한다.
불연속한 막의 상태 혹은 표면 거칠기가 큰 경우(도 5의 (b))에는, 억셉터 함유층(70')을 구성하는 억셉터 화합물 B'를 증착하였을 때에 억셉터 화합물 B'의 결정 입경이 커지게 되어, 억셉터 화합물 B'의 결정간, 혹은 상하층(예를 들면 정공 수송층(30)이나 양극(10) 등)과의 계면에서의 접촉 면적이 작아지게 되어, 전류가 흐르기 어려워져, 구동 전압의 상승이나 효율의 저하 등이 생길 우려가 있다.
또한, 억셉터 함유층에는, 전자 공여성 화합물이 첨가되어 있어도 되지만, 전자 공여성 화합물의 첨가량은, 억셉터의 농도보다 연한 것이 바람직하다. 예를 들면, 전자 공여성 화합물의 첨가량은, 층 전체의 1∼20중량%이다.
전자 공여성 화합물을 첨가함으로써, 억셉터 함유층의 전자 전도성이 향상되어, 보다 유기 EL 소자의 저전압화나 정공 수송층의 열화를 방지할 수 있다.
전자 공여성 화합물로서, 알칼리 금속, 알칼리 토류 금속, 희토류 원소, Al, Ag, Cu, In 등의 무기 재료, 아닐린류, 페닐렌디아민류, 벤지딘류(N, N, N', N'-테트라페닐벤지딘, N, N'-비스-(3-메틸페닐)-N, N'-비스-(페닐)-벤지딘, N, N'-디(나프탈렌-1-일)-N, N'-디페닐-벤지딘 등), 트리페닐아민류(트리페닐아민, 4, 4'4''-트리스(N, N-디페닐-아미노)-트리페닐아민, 4, 4'4''-트리스(N-3-메틸페닐-N-페닐-아미노)-트리페닐아민, 4, 4'4''-트리스(N-(1-나프틸)-N-페닐-아미노)-트리페닐아 민 등), 트리페닐디아민류(N, N'-디-(4-메틸-페닐)-N, N'-디페닐-1, 4-페닐렌디아민) 등의 방향족 3급 아민을 골격에 갖는 화합물, 피렌, 페리렌, 안트라센, 테트라센, 펜타센 등의 축합 다환 화합물(단, 축합 다환 화합물은 치환기를 갖고 있어도 됨), TTF(테트라티아풀발렌)류 등의 유기 재료가 예시된다.
특히, 전자 공여성 화합물로서, 하기 식 (4)로 표현되는 화합물이 바람직하다.
Figure 112008034726936-PCT00026
식 (4)에서，R65∼R68은, 각각 수소, 할로겐, 알킬기, 아릴기, 복소환 또는 디아릴아미노기이며, 서로 결합하여 페닐기와 나프틸기를 형성하여도 된다.
식 (4)에서，R69∼R70은, 각각 수소, 할로겐, 알킬기이다.
R65∼R68을 나타내는 할로겐으로서, 불소, 염소가 바람직하다.
R65∼R68을 나타내는 알킬기로서, 메틸기, 에틸기, i-프로필기, tert-부틸기, 시클로헥실기가 바람직하다.
R65∼R68을 나타내는 아릴기로서, 페닐기, 나프틸기, 플루오레닐기, 비페닐 기, 타페닐기가 바람직하다.
R65∼R68을 나타내는 복소환으로서, 카르바졸릴기가 바람직하다.
R65∼R68을 나타내는 디아릴아미노기로서, 디페닐아미노기, 페닐-비페닐아미노기, 비페닐아미노기가 바람직하다.
R69∼R70을 나타내는 할로겐, 알킬기는, R65∼R68을 나타내는 할로겐, 알킬기와 마찬가지이다.
또한, 본 발명의 유기 EL 소자는, 바람직하게는 정공 수송층에 식 (4)로 표현되는 화합물을 포함한다. 정공 수송층이 이 화합물을 포함하면, 저전압으로 고효율의 발광을 달성할 수 있다.
[실시예]
(실시예1)
<억셉터 함유층에 이용하는 재료의 환원 전위>
억셉터 함유층을 형성하는 재료로서, 이하의 화합물 A를 선택하였다. 사이클릭볼탐메트리 측정에서, 포화 칼로멜(SCE) 전극을 참조 전극으로 한 환원 전위는 0.71V이었다.
Figure 112008034726936-PCT00027
<전자 수송성의 확인>
진공 증착 장치의 텅스텐 필라멘트에, 전극 재료로서 Al을, 몰리브덴제 가열 보트에, 억셉터 함유층을 형성하는 재료로서 화합물 A를, 각각 장착하였다. 두께 0.7㎜의 글래스 기판 상에, Al을 150㎚, 화합물 A로 이루어지는 층을 200㎚, 또한 Al을 150㎚ 성막하였다. 2개의 Al 전극간에 1V의 전압을 인가하여 흐르는 전류값을 계측한 바, 251㎃/㎠이었다. 또한, 전극 재료로서 Au를 이용하고, 1㎜의 간극을 두고 두께 0.7㎜의 글래스 기판 상에 Au를 250㎚, 화합물 A로 이루어지는 층을 100㎚ 성막하였다. 2개의 Au 전극간에 10V의 전압을 인가하여 흐르는 전류값을 계측한 바, 4A/㎠이었다. 마찬가지로 하여, F4-TCNQ에서는，15.7㎃/㎠이었다.
<유기 EL 소자의 제작>
두께 0.7㎜의 글래스 기판 상에, ITO를 스퍼터링에 의해 130㎚의 두께로 되도록 성막하였다. 이 기판을 이소프로필알콜 내에서 초음파 세정을 5분간 행한 후, UV 오존 세정을 30분 행하고, 그 후 이 ITO 전극을 가진 기판을 진공 증착 장치의 기판 홀더에 장착하였다.
또한, 미리, 각각의 몰리브덴제의 가열 보트에, 억셉터 함유층의 재료로서, 화합물 A를, 정공 수송 재료로서 HT1을, 발광층의 재료 겸 전자 수송 재료로서 Alq3을, 전자 주입 재료로서 LiF를, 음극 재료로서 Al을, 각각 장착하였다.
Figure 112008034726936-PCT00028
우선 억셉터 함유층으로서 기능하는 화합물 A막을 막 두께 36㎚로 성막하였다. 억셉터 함유층의 성막에 계속해서, 정공 수송층으로서 기능하는 HT막을 막 두께 40㎚로 성막하였다. HT막의 성막에 계속해서, 발광층 겸 전자 수송층으로서, Alq3막을 막 두께 50㎚로 성막하였다. 그 후, 전자 주입 재료로서 LiF막을 막 두께 1.2㎚로 증착하고, 이 막 상에 음극으로서 기능하는 Al막을 막 두께 250㎚로 성막하여, 유기 EL 소자를 얻었다. 소자 제작 도중, ITO 상에 화합물 A막을 막 두께 36㎚로 성막한 것을 투과형 전자 현미경(TEM)(HF-2200, 히타치제작소제)으로 관찰한 바, 연속한 막인 것을 확인할 수 있었다(도 6)(또한, 박막 가공의 데미지 저감과 도전성 부여를 위해서 증착용 카본층을 형성하였다). 또한, 성막한 화합물 A막에 대해서, 막의 면 거칠기(Ra)를, 원자간력 현미경(AFM)(AutoProbe M5, TM Microscopes제)을 이용하여 측정한 바 0.7㎚이었다.
(실시예2)
실시예1에서，ITO막 상에, 양극으로서 Al막을 5㎚의 두께로 성막하고, 또한 HT1막의 막 두께를 15㎚로 한 것 이외에는, 실시예1과 마찬가지로 유기 EL 소자를 제작하였다.
(비교예1)
실시예1에서，억셉터 함유층을 성막하지 않고, 수송층으로서의 HT1막의 막 두께를 106㎚로 한 것 이외에는, 실시예1과 마찬가지로 유기 EL 소자를 제작하였다.
(비교예2)
비교예1에서 억셉터 함유층에 F4-TCNQ를 이용한 것 이외에는, 비교예1과 마찬가지로 유기 EL 소자를 제작하였다. ITO 상에 F4-TCNQ를 막 두께 36㎚(막 두께계 기준)로 성막한 것을 TEM으로 관찰한 바, 기판에까지 도달하는 연속한 간극을 갖는 것을 확인할 수 있었다(도 7). 또한，이 F4-TCNQ막의 표면의 면 거칠기를 AFM으로 측정한 바 12.9㎚이었다.
<유기 EL 소자의 평가>
실시예1∼4, 비교예1, 2에서 얻어진 유기 EL 소자에 대하여, 이하와 같은 평가를 행하였다. 결과를 표 1에 나타낸다.
(1) 전류 밀도가 10㎃/㎠로 되도록 ITO와 Al 사이에 통전하였을 때의 전압(단위 : V)을 계측하였다.
(2) 전류 밀도 10㎃/㎠ 인가 시의 스펙트럼으로부터 발광 효율(단위 : cd/A)을 산출하였다.
표 1로부터 비교예1, 2에 대하여, 실시예1, 2에서는 저전압화되고, 동등 이상의 발광 효율을 나타내는 것이 확인되었다. 이것은 TEM 및 AFM으로 관찰된 바와 같이 억셉터 함유층의 막의 상태에 차이에 의한 것으로 생각되고, 연속한 막 혹은 표면이 평활한 것이 전압이나 효율에 영향을 주는 것을 나타내고 있다.
또한 Al 전극(일함수 4.1eV)과 같은 일함수가 4.8eV보다 작은 전극이라도 실시예2에서 설명되어 있는 바와 같이, 종래보다도 저전압으로 동등한 휘도의 발광이 가능하게 되었다. 종래에는 10V를 초과하는 전압에서밖에 발광을 관측할 수 없었던 것을 고려하면, 본 발명은 큰 효과가 있는 것을 나타내고 있다.
이상의 실시예에서는 보텀 에미션 구성이지만, 톱 에미션 구성이라도 본 발명을 적용할 수 있는 것은 명백하다. 특히 반사성 금속층/억셉터 함유층/발광층을 포함하는 유기 매체/광 투과성의 음극의 구성을 적용할 수 있다. 반사성 금속은 Al, Ag, Ni, Mo, W, Ta, Ti, Cr 및 이들의 합금이 이용되는 경우가 많지만 일함수가 4.8eV보다 작은 금속 또는 합금층이라도, 저전압으로 발광될 수 있다. 종래에는 반사성 금속과 직접 정공 수송층 또는 정공 주입층을 접촉시킨 경우, 현저하게 고전압화되어 문제가 있었다.
(실시예3)
실시예1에서, 억셉터 함유층으로서, 하기 화학식으로 표현되는 화합물(B)을 사용한 것 이외에는 실시예1과 마찬가지로 하여 유기 EL 소자를 제작하였다.
(실시예4)
실시예1에서, 억셉터 함유층으로서, 하기 화학식으로 표현되는 화합물(C)을 사용한 것 이외에는 실시예1과 마찬가지로 하여 유기 EL 소자를 제작하였다.
(실시예5)
실시예1에서, 억셉터 함유층으로서, 하기 화학식으로 표현되는 화합물(D)을 사용한 것 이외에는 실시예1과 마찬가지로 하여 유기 EL 소자를 제작하였다.
Figure 112008034726936-PCT00029
실시예3-5에서 제작한 유기 EL 소자에 대해서 실시예1과 마찬가지로 소자의 평가를 행하였다. 결과를 표 1에 나타낸다.
Figure 112008034726936-PCT00030
(실시예6)
<유기 EL 소자의 제작>
두께 0.7㎜의 글래스 기판 상에, ITO를 스퍼터링에 의해 130㎚의 두께로 되도록 성막하였다. 이 기판을 이소프로필알콜 내에서 초음파 세정을 5분간 행한 후, UV 오존 세정을 30분 행하고, 그 후 이 ITO 전극을 가진 기판을 진공 증착 장치의 기판 홀더에 장착하였다.
또한, 미리, 각각의 몰리브덴제의 가열 보트에, 억셉터 함유층의 재료로서, 화합물 A를, 제1 정공 수송 재료로서 HT1을, 제2 정공 수송 재료로서 HT2를, 발광층의 호스트 재료로서 BH를, 청색 발광 재료로서 BD를, 전자 수송 재료로서 Alq3를, 전자 주입 재료로서 LiF를, 음극 재료로서 Al을, 각각 장착하였다. 또한 반도체 산화물 재료로서, MoO3을 장착하였다.
Figure 112008034726936-PCT00031
우선 억셉터 함유층으로서 기능하는 화합물 A막을 막 두께 10㎚로 성막하였다. 억셉터 함유층의 성막에 계속해서, 제2 정공 수송층으로서 기능하는 HT2막을 막 두께 50㎚로 성막하고, 다음으로 제1 정공 수송층으로서 기능하는 HT1막을 막 두께 20㎚로 성막하였다. HT1막의 성막에 계속해서, 발광층으로서, 화합물 BH와 화합물 BD를 40:2의 비로 되도록 막 두께 40㎚로 공증착하였다. 이 막 상에 전자 수송층으로서, Alq3막을 막 두께 20㎚로 성막하였다. 그 후, 전자 주입 재료로서 LiF막을 막 두께 1㎚로 증착하고, 이 막 상에 음극으로서 기능하는 Al막을 막 두께 150㎚로 성막하여, 유기 EL 소자를 얻었다.
(비교예3)
실시예6에서, 억셉터 함유층을 성막하지 않고, 제2 정공 수송층으로서의 HT2막의 막 두께를 60㎚로 한 것 이외에는, 실시예6과 마찬가지로 유기 EL 소자를 제작하였다.
(실시예7)
실시예6에서, 억셉터 함유층의 성막에 계속해서, 제2 정공 수송 재료 HT2와 화합물 A의 비가 100:5로 되도록 P 도프층을 막 두께 50㎚로 성막하고, 계속해서 제1 정공 수송층으로서의 HT1막을 막 두께 20㎚로 성막한 것 이외에는, 실시예6과 마찬가지로 유기 EL 소자를 제작하였다.
(실시예8)
실시예6에서, 억셉터 함유층의 성막에 계속해서, 산화몰리브덴 MoO3을 5㎚의 두께로 성막한 것 이외에는, 실시예6과 마찬가지로 유기 EL 소자를 제작하였다.
(실시예9)
실시예6에서，ITO막 상에, 양극으로서 Al막을 5㎚의 두께로 성막하고, 또한 HT2막의 막 두께를 15㎚로 한 것 이외에는, 실시예6과 마찬가지로 유기 EL 소자를 제작하였다.
실시예6-9, 비교예3에서 제작한 유기 EL 소자의 구성을 표 2에 나타낸다. 또한, 각 예의 소자에 대해서 실시예1과 마찬가지로 소자의 평가를 행하였다. 결과를 표 3에 나타낸다.
Figure 112008034726936-PCT00032
Figure 112008034726936-PCT00033
본 발명의 유기 EL 소자는, 청색을 비롯한 각 색 유기 EL용 재료로서 사용 가능하여, 각종 표시 소자, 디스플레이, 백라이트, 조명 광원, 표지, 간판, 인테리어 등의 분야에 적용할 수 있고, 특히 컬러 디스플레이의 표시 소자로서 적합하다.

Claims (15)

  1. 양극과 음극 사이에 발광층을 개재하고 있는 유기 일렉트로루미네센스 소자로서,
    상기 양극과 상기 발광층 사이에, 양극측으로부터, 억셉터 함유층과, 정공 수송층이 이 순서로 형성되어 있고,
    상기 억셉터 함유층이, 증착에 의해 연속한 막으로서 존재하는 유기 일렉트로루미네센스 소자.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 억셉터 함유층이, 면 거칠기(Ra) 1.5㎚ 이하의 표면을 갖는 유기 일렉트로루미네센스 소자.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 억셉터 함유층의 억셉터의 환원 전위가, 테트라시아노퀴노디메탄의 환원 전위보다 큰 유기 일렉트로루미네센스 소자.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 억셉터 함유층의 억셉터가, 하기 일반식 (1a)∼(1i)
    [화학식 1]
    Figure 112008034726936-PCT00034
    (식 중, R1∼R48은, 각각 수소, 할로겐, 플루오로알킬기, 시아노기, 알콕시기, 알킬기 또는 아릴기이다. 단，R1∼R48이 동일 분자 내에서 모두, 수소 혹은 불소인 것은 제외하고,
    X는 전자 흡인기이며, 하기 식 (j)∼(p)의 구조 중 어느 하나로 이루어지고,
    [화학식 2]
    Figure 112008034726936-PCT00035
    (식 중, R49∼R52는, 각각 수소, 플루오로알킬, 알킬기, 아릴기 또는 복소환 이며, R50과 R51이 환을 형성하여도 됨)
    Y는, -N= 또는 -CH=이다)
    의 퀴노이드 유도체인 유기 일렉트로루미네센스 소자.
  5. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 억셉터 함유층의 억셉터가, 하기 식 (2a) 또는 (2b)
    [화학식 3]
    Figure 112008034726936-PCT00036
    (식 중, Ar1∼Ar8은, 각각 전자 흡인기를 갖는 아릴기 또는 복소환이고, s는 1 또는 2이다)
    의 아릴보란 유도체인 유기 일렉트로루미네센스 소자.
  6. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 억셉터 함유층의 억셉터가,
    [화학식 4]
    Figure 112008034726936-PCT00037
    (식 중, R53∼R64는, 각각 수소, 할로겐, 플루오로알킬기, 시아노기, 알킬기 또는 아릴기이고,
    X는 전자 흡인기이며, 하기 식 (j)∼(p)의 구조 중 어느 하나로 이루어지고,
    [화학식 5]
    Figure 112008034726936-PCT00038
    (식 중, R49∼R52는, 각각 수소, 플루오로알킬, 알킬기, 아릴기 또는 복소환이며, R50과 R51이 환을 형성하여도 된다))
    상기 식 (3a)로 표현되는 티오피란디옥시드 유도체 또는 하기 식 (3b)로 표현되는 티오크산텐디옥시드 유도체인 유기 일렉트로루미네센스 소자.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 억셉터 함유층에, 전자 공여성 화합물이 상기 억셉터의 농도보다 연하게 첨가되어 있는 유기 일렉트로루미네센스 소자.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 억셉터 함유층에 첨가되는 전자 공여성 화합물이, 하기 식 (4)
    [화학식 6]
    Figure 112008034726936-PCT00039
    (식 중, R65∼R68은, 각각 수소, 할로겐, 알킬기, 아릴기, 복소환 또는 디아릴아미노기이며, 서로 결합하여 페닐기와 나프틸기를 형성해도 되고,
    R69∼R70은, 각각 수소, 할로겐, 알킬기이다)
    로 표현되는 페닐렌디아민 화합물인 유기 일렉트로루미네센스 소자.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 정공 수송층이, 하기 식 (4)
    [화학식 7]
    Figure 112008034726936-PCT00040
    (식 중, R65∼R68은, 각각 수소, 할로겐, 알킬기, 아릴기, 복소환 또는 디아 릴아미노기이며, 서로 결합하여 페닐기와 나프틸기를 형성해도 되고,
    R69∼R70은, 각각 수소, 할로겐, 알킬기이다)
    로 표현되는 페닐렌디아민 화합물을 함유하는 유기 일렉트로루미네센스 소자.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 억셉터 함유층과 상기 정공 수송층 사이에 버퍼층이 개재되어 있는 유기 일렉트로루미네센스 소자.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 버퍼층이 도프층인 유기 일렉트로루미네센스 소자.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 도프층이, N 도프층 및/또는 P 도프층인 유기 일렉트로루미네센스 소자.
  13. 제10항에 있어서,
    상기 버퍼층이 반도체 산화물층인 유기 일렉트로루미네센스 소자.
  14. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 억셉터 함유층과 상기 정공 수송층 사이에 있는 상기 버퍼층 또는 접촉면으로부터 전자가 상기 억셉터 함유층 내에 상기 양극 방향으로 수송되고,
    상기 억셉터 함유층과 상기 정공 수송층 사이에 있는 상기 버퍼층 또는 상기 접촉면으로부터 상기 정공 수송층 내에 상기 발광층 방향으로 정공이 수송되는 유기 일렉트로루미네센스 소자.
  15. 제4항의 일반식 (1a)∼(1i)의 퀴노이드 유도체로 이루어지는 유기 일렉트로루미네센스 소자용 정공 주입 재료.
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20150030132A (ko) * 2013-09-09 2015-03-19 엘지디스플레이 주식회사 정공 주입 특성을 구비한 유기 화합물 및 그를 이용한 유기 발광 소자와 디스플레이 장치
KR20150064793A (ko) * 2013-12-03 2015-06-12 엘지디스플레이 주식회사 유기 화합물 및 이를 포함하는 유기전계발광소자
KR20160083249A (ko) * 2014-12-30 2016-07-12 엘지디스플레이 주식회사 정공 주입 특성을 구비한 유기 화합물 및 그를 이용한 유기 발광 소자와 디스플레이 장치
WO2019078620A1 (ko) * 2017-10-20 2019-04-25 주식회사 엘지화학 신규한 화합물 및 이를 이용한 유기 발광 소자
KR20190044512A (ko) * 2017-10-20 2019-04-30 주식회사 엘지화학 신규한 화합물 및 이를 이용한 유기 발광 소자
KR20190103769A (ko) * 2018-02-28 2019-09-05 주식회사 엘지화학 유기 발광 소자

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101219316B1 (ko) * 2007-05-09 2013-01-08 주식회사 동진쎄미켐 신규한 안트라센계 화합물 및 이를 이용한 유기발광소자
CN101687837A (zh) 2007-08-06 2010-03-31 出光兴产株式会社 芳族胺衍生物以及使用该衍生物的有机电致发光元件
JP5515234B2 (ja) * 2008-03-31 2014-06-11 住友化学株式会社 中間層形成塗布液、および有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法、並びに有機エレクトロルミネッセンス素子
KR101097316B1 (ko) * 2009-10-12 2011-12-23 삼성모바일디스플레이주식회사 유기 발광 소자
KR101910331B1 (ko) * 2010-03-25 2018-10-19 유니버셜 디스플레이 코포레이션 용액 처리 가능한 도핑된 트리아릴아민 정공 주입 물질
DE102012205945A1 (de) 2012-04-12 2013-10-17 Siemens Aktiengesellschaft Organische Superdonoren mit mindestens zwei gekoppelten Carben-Gruppen und deren Verwendung als n-Dotierstoffe
JP2014049696A (ja) * 2012-09-03 2014-03-17 Nippon Hoso Kyokai <Nhk> 有機電界発光素子
EP3642185B1 (en) 2017-06-23 2024-04-03 Merck Patent GmbH Materials for organic electroluminescent devices

Family Cites Families (87)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
LU35193A1 (ko) 1956-06-04
NL100993C (ko) 1956-06-27
US3180729A (en) 1956-12-22 1965-04-27 Azoplate Corp Material for electrophotographic reproduction
NL126440C (ko) 1958-08-20
NL250330A (ko) 1959-04-09
US3240597A (en) 1961-08-21 1966-03-15 Eastman Kodak Co Photoconducting polymers for preparing electrophotographic materials
US3180703A (en) 1963-01-15 1965-04-27 Kerr Mc Gee Oil Ind Inc Recovery process
JPS45555B1 (ko) 1966-03-24 1970-01-09
JPS463712B1 (ko) 1966-04-14 1971-01-29
US3526501A (en) 1967-02-03 1970-09-01 Eastman Kodak Co 4-diarylamino-substituted chalcone containing photoconductive compositions for use in electrophotography
US3542544A (en) 1967-04-03 1970-11-24 Eastman Kodak Co Photoconductive elements containing organic photoconductors of the triarylalkane and tetraarylmethane types
US3567450A (en) 1968-02-20 1971-03-02 Eastman Kodak Co Photoconductive elements containing substituted triarylamine photoconductors
US3658520A (en) 1968-02-20 1972-04-25 Eastman Kodak Co Photoconductive elements containing as photoconductors triarylamines substituted by active hydrogen-containing groups
US3615404A (en) 1968-04-25 1971-10-26 Scott Paper Co 1 3-phenylenediamine containing photoconductive materials
CA917980A (en) 1969-06-20 1973-01-02 J. Fox Charles Alkylaminoaromatic organic photoconductors
US3717462A (en) 1969-07-28 1973-02-20 Canon Kk Heat treatment of an electrophotographic photosensitive member
BE756375A (fr) 1969-09-30 1971-03-01 Eastman Kodak Co Nouvelle composition photoconductrice et produit la contenant utilisables en electrophotographie
BE756943A (fr) 1969-10-01 1971-03-16 Eastman Kodak Co Nouvelles compositions photoconductrices et produits les contenant, utilisables notamment en electrophotographie
JPS4725336B1 (ko) 1969-11-26 1972-07-11
JPS5110983B2 (ko) 1971-09-10 1976-04-08
GB1413352A (en) 1972-02-09 1975-11-12 Scott Paper Co Electrophotographic material
US3837851A (en) 1973-01-15 1974-09-24 Ibm Photoconductor overcoated with triarylpyrazoline charge transport layer
GB1505409A (en) 1974-12-20 1978-03-30 Eastman Kodak Co Photoconductive compositions
US4012376A (en) 1975-12-29 1977-03-15 Eastman Kodak Company Photosensitive colorant materials
US4175961A (en) 1976-12-22 1979-11-27 Eastman Kodak Company Multi-active photoconductive elements
JPS5453435A (en) 1977-10-01 1979-04-26 Yoshikatsu Kume Portable bicycle equipped with foldable type triangle frame
US4150987A (en) 1977-10-17 1979-04-24 International Business Machines Corporation Hydrazone containing charge transport element and photoconductive process of using same
JPS54112637A (en) 1978-02-06 1979-09-03 Ricoh Co Ltd Electrophotographic photoreceptor
JPS54110837A (en) 1978-02-17 1979-08-30 Ricoh Co Ltd Electrophotographic photoreceptor
JPS54110536A (en) 1978-02-20 1979-08-30 Ichikoh Ind Ltd Device for time-lag putting out room lamp for motorcar
JPS54119925A (en) 1978-03-10 1979-09-18 Ricoh Co Ltd Photosensitive material for electrophotography
JPS6028342B2 (ja) 1978-06-21 1985-07-04 コニカ株式会社 電子写真感光体
JPS6060052B2 (ja) 1978-07-21 1985-12-27 コニカ株式会社 電子写真感光体
JPS5551086A (en) 1978-09-04 1980-04-14 Copyer Co Ltd Novel pyrazoline compound, its preparation, and electrophotographic photosensitive substance comprising it
JPS5546760A (en) 1978-09-29 1980-04-02 Ricoh Co Ltd Electrophotographic photoreceptor
JPS5552064A (en) 1978-10-13 1980-04-16 Ricoh Co Ltd Electrophotographic receptor
JPS5552063A (en) 1978-10-13 1980-04-16 Ricoh Co Ltd Electrophotographic receptor
JPS5574546A (en) 1978-11-30 1980-06-05 Ricoh Co Ltd Electrophotographic photoreceptor
JPS5588064A (en) 1978-12-05 1980-07-03 Konishiroku Photo Ind Co Ltd Electrophotographic receptor
JPS5588065A (en) 1978-12-12 1980-07-03 Konishiroku Photo Ind Co Ltd Electrophotographic receptor
JPS5585495A (en) 1978-12-18 1980-06-27 Pacific Metals Co Ltd Method of composting organic waste
JPS55108667A (en) 1979-02-13 1980-08-21 Ricoh Co Ltd Electrophotographic receptor
US4233384A (en) 1979-04-30 1980-11-11 Xerox Corporation Imaging system using novel charge transport layer
JPS6035058B2 (ja) 1979-05-17 1985-08-12 三菱製紙株式会社 有機光半導体電子写真材料
JPS564148A (en) 1979-06-21 1981-01-17 Konishiroku Photo Ind Co Ltd Electrophotographic receptor
JPS5622437A (en) 1979-08-01 1981-03-03 Ricoh Co Ltd Electrophotographic receptor
US4232103A (en) 1979-08-27 1980-11-04 Xerox Corporation Phenyl benzotriazole stabilized photosensitive device
JPS5636656A (en) 1979-09-03 1981-04-09 Mitsubishi Paper Mills Ltd Electrophotographic material
JPS5646234A (en) 1979-09-21 1981-04-27 Ricoh Co Ltd Electrophotographic receptor
US4273846A (en) 1979-11-23 1981-06-16 Xerox Corporation Imaging member having a charge transport layer of a terphenyl diamine and a polycarbonate resin
JPS5680051A (en) 1979-12-04 1981-07-01 Ricoh Co Ltd Electrophotographic receptor
JPS5688141A (en) 1979-12-20 1981-07-17 Konishiroku Photo Ind Co Ltd Electrophotographic receptor
JPS6034099B2 (ja) 1980-06-24 1985-08-07 富士写真フイルム株式会社 電子写真感光体
JPS6059590B2 (ja) 1980-09-03 1985-12-25 三菱製紙株式会社 電子写真感光体
JPS57148749A (en) 1981-03-11 1982-09-14 Fuji Photo Film Co Ltd Electrophotographic receptor
JPS6093455A (ja) 1983-10-28 1985-05-25 Fuji Xerox Co Ltd 電子写真用現像剤
JPS6094462A (ja) 1983-10-28 1985-05-27 Ricoh Co Ltd スチルベン誘導体及びその製造法
JPS60174749A (ja) 1984-02-21 1985-09-09 Ricoh Co Ltd スチリル化合物及びその製造法
JPS60175052A (ja) 1984-02-21 1985-09-09 Ricoh Co Ltd 電子写真用感光体
JPS6114642A (ja) 1984-06-29 1986-01-22 Konishiroku Photo Ind Co Ltd 電子写真感光体
JPS6172255A (ja) 1984-09-14 1986-04-14 Konishiroku Photo Ind Co Ltd 電子写真感光体
JPS61210363A (ja) 1985-03-15 1986-09-18 Canon Inc 電子写真感光体
JPS61228451A (ja) 1985-04-03 1986-10-11 Canon Inc 電子写真感光体
JPS6210652A (ja) 1985-07-08 1987-01-19 Minolta Camera Co Ltd 感光体
JPS6230255A (ja) 1985-07-31 1987-02-09 Minolta Camera Co Ltd 電子写真感光体
JPS6236674A (ja) 1985-08-05 1987-02-17 Fuji Photo Film Co Ltd 電子写真感光体
JPS6247646A (ja) 1985-08-27 1987-03-02 Konishiroku Photo Ind Co Ltd 感光体
JPH01211399A (ja) 1988-02-19 1989-08-24 Toshiba Corp スキャン機能付きダイナミックシフトレジスタ
JPH02282263A (ja) 1988-12-09 1990-11-19 Nippon Oil Co Ltd ホール輸送材料
JP2727620B2 (ja) 1989-02-01 1998-03-11 日本電気株式会社 有機薄膜ｅｌ素子
US5653713A (en) 1989-04-24 1997-08-05 Michelson; Gary Karlin Surgical rongeur
US4950950A (en) 1989-05-18 1990-08-21 Eastman Kodak Company Electroluminescent device with silazane-containing luminescent zone
JPH02311591A (ja) 1989-05-25 1990-12-27 Mitsubishi Kasei Corp 有機電界発光素子
JP2846503B2 (ja) * 1990-06-14 1999-01-13 出光興産株式会社 素子用薄膜電極及びそれを有するエレクトロルミネッセンス素子並びにそれらの製造方法
JP2921382B2 (ja) * 1994-02-21 1999-07-19 住友電気工業株式会社 有機ホール輸送膜
JP2918150B2 (ja) 1995-07-17 1999-07-12 チッソ株式会社 シラシクロペンタジエン誘導体を用いた有機電界発光素子
JP3677850B2 (ja) 1996-01-12 2005-08-03 チッソ株式会社 シラシクロペンタジエン誘導体
JP2982699B2 (ja) 1995-08-04 1999-11-29 東洋インキ製造株式会社 多層型有機エレクトロルミネッセンス素子の電子注入層形成用材料
JPH10255980A (ja) * 1997-03-10 1998-09-25 Fuji Electric Co Ltd 有機薄膜発光素子
JPH11251067A (ja) 1998-03-02 1999-09-17 Junji Kido 有機エレクトロルミネッセント素子
JP3716096B2 (ja) 1998-04-02 2005-11-16 三菱重工業株式会社 微粉炭セパレータ装置
JP4824848B2 (ja) * 2000-02-29 2011-11-30 淳二 城戸 有機エレクトロルミネッセント素子、有機エレクトロルミネッセント素子群及びその発光スペクトルの特定方法
JP3664069B2 (ja) * 1999-12-24 2005-06-22 松下電器産業株式会社 有機電界発光素子
JP4396115B2 (ja) * 2002-03-22 2010-01-13 三菱化学株式会社 高分子化合物、１，４−フェニレンジアミン誘導体、電荷輸送材料、有機電界発光素子材料および有機電界発光素子
JP5024498B2 (ja) 2003-09-11 2012-09-12 日産化学工業株式会社 電荷輸送性ワニス、電荷輸送性薄膜および有機エレクトロルミネッセンス素子
JP4300176B2 (ja) * 2003-11-13 2009-07-22 ローム株式会社 有機エレクトロルミネッセント素子
JP2005294188A (ja) * 2004-04-05 2005-10-20 Sony Corp 表示素子

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20150030132A (ko) * 2013-09-09 2015-03-19 엘지디스플레이 주식회사 정공 주입 특성을 구비한 유기 화합물 및 그를 이용한 유기 발광 소자와 디스플레이 장치
KR20150064793A (ko) * 2013-12-03 2015-06-12 엘지디스플레이 주식회사 유기 화합물 및 이를 포함하는 유기전계발광소자
KR20160083249A (ko) * 2014-12-30 2016-07-12 엘지디스플레이 주식회사 정공 주입 특성을 구비한 유기 화합물 및 그를 이용한 유기 발광 소자와 디스플레이 장치
WO2019078620A1 (ko) * 2017-10-20 2019-04-25 주식회사 엘지화학 신규한 화합물 및 이를 이용한 유기 발광 소자
KR20190044512A (ko) * 2017-10-20 2019-04-30 주식회사 엘지화학 신규한 화합물 및 이를 이용한 유기 발광 소자
US11495745B2 (en) 2017-10-20 2022-11-08 Lg Chem, Ltd. Compound and organic light emitting device comprising same
KR20190103769A (ko) * 2018-02-28 2019-09-05 주식회사 엘지화학 유기 발광 소자

Also Published As

Publication number Publication date
EP1950817A1 (en) 2008-07-30
TW200739987A (en) 2007-10-16
JPWO2007058172A1 (ja) 2009-04-30
WO2007058172A1 (ja) 2007-05-24

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