KR20130143495A - 유기 전계 발광 소자 - Google Patents
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Abstract
기판과, 광을 확산, 산란시키는 광학층과, 투명 전극인 제 1 전극과, 유기 발광층을 포함하는 유기층과, 제 2 전극이 이 순서로 형성된 유기 전계 발광 소자로서, 상기 광학층은 1 차 입자경이 0.5 ㎛ 이상인 투명한 적어도 1 종의 광산란 입자와 바인더 성분을 포함하고, 그 바인더 성분은 상기 유기 발광층의 굴절률 이상의 굴절률을 가지고, 상기 유기층은 추가로 밴드 갭 화합물층을 적어도 1 층 포함하고, 그 밴드 갭 화합물층은 Eg (밴드 갭) 가 1.3 ∼ 2.5 eV 인 화합물로 이루어지고, 막두께가 0.5 ㎚ 이상 10 ㎚ 미만인 유기 전계 발광 소자.
Description
본 발명은 유기층의 적어도 1 층이 Eg (밴드 갭) 가 1.3 ∼ 2.5 eV 인 화합물로 이루어지고, 막두께가 0.5 ㎚ 이상 10 ㎚ 미만인 밴드 갭 화합물층인 유기 전계 발광 소자에 관한 것이다.
유기 전계 발광 소자 (이하, 「유기 EL 소자」라고 칭하는 경우도 있다.) 는, 기판 상에 양극 및 음극으로 이루어지는 1 쌍의 전극과, 그 1 쌍의 전극 사이에 발광층을 포함하는 유기층을 갖는 자발광형의 발광 장치이며, 디스플레이나 조명 등 여러 가지 용도에 대한 응용이 기대되고 있다.
유기 전계 발광 소자에 확산층을 부가하여, 내부에 갇힌 광의 일부를 취출함으로써, 외부 양자 효율을 높일 수 있는 것은 알려져 있다. 그러나, 흡수가 강한 재료를 사용한 유기 전계 발광 소자에서는, 그 광 취출 효과가 저감되어 외부 양자 효율이 저하된다. 특히, 유기층 도파광 (유기층 내부에 갇힌 광) 을 원자재로 하여 광 취출량을 높이는 배치로 구성한 것 (기판과 투명 전극의 사이에 확산층을 배치한 것) 에서는, 외부 양자 효율의 저하가 현저하다.
높은 발광 효율을 실현하는 것을 목적으로 하여, 광의 반사ㆍ굴절각의 흐트러짐을 발생시키는 영역을 기판과 발광층 사이에 갖는 유기 전계 발광 소자가 제안되어 있다 (특허문헌 1). 그리고, 그 특허문헌에서는, 구리 프탈로시아닌으로 이루어지는 정공 주입층 (15 ㎚) 을 갖는 유기 전계 발광 소자가 기재되어 있다.
또, 외부로의 광의 취출 효율이 높은 소자를 얻는 것을 목적으로 하여, 발광 소자 중의 층의 굴절률과 층간 거리를 소정 범위로 한 유기 전계 발광 소자가 제안되어 있다 (특허문헌 2). 그리고, 그 특허문헌에서는, 구리 프탈로시아닌으로 이루어지는 버퍼층 (5 ㎚) 을 갖는 유기 전계 발광 소자가 기재되어 있다.
그러나, 특허문헌 1 에서 사용되는 정공 주입층은 막두께가 크고, 막두께를 조절하여 높은 발광 효율이 얻어지는 것에 대해서는 아무런 기재도 시사도 되어 있지 않다.
또, 특허문헌 2 에는, 광을 확산, 산란시키는 층에 사용하는 광산란 입자의 1 차 입자경에 대해 특별히 규정이 없고, 그 1 차 입자경을 조절함으로써 높은 발광 효율이 얻어지는 것에 대해 아무런 기재도 시사도 되어 있지 않다. 또한, 버퍼층의 두께와 유기 전계 발광 소자의 성능 관계에 대해서도 전혀 기재되지 않다.
본 발명은, 종래에서의 상기 제반 문제를 해결하여 이하의 목적을 달성하는 것을 과제로 한다.
즉, 본 발명은, 유기층의 적어도 1 층의 재료 및 막두께를 최적화하여 도파광의 흡수를 낮추고, 광을 확산, 산란시키는 층을 사용하여 확산층에 의한 광 취출량의 효율 저하를 억제함으로써, 외부 양자 효율이 높고 구동 전압이 낮은 유기 전계 발광 소자를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명자들은 상기 과제를 해결하기 위해서 예의 검토하여, 기판과, 광을 확산, 산란시키는 광학층과, 투명 전극인 제 1 전극과, 유기 발광층을 포함하는 유기층과, 제 2 전극이 이 순서로 형성된 유기 전계 발광 소자로서, 상기 광학층은 1 차 입자경이 0.5 ㎛ 이상인 투명한 적어도 1 종의 광산란 입자와 바인더 성분을 포함하고, 그 바인더 성분은 상기 유기 발광층의 굴절률 이상의 굴절률을 가지고, 상기 유기층은 추가로 밴드 갭 화합물층을 적어도 1 층 포함하고, 그 밴드 갭 화합물층은 Eg (밴드 갭) 가 1.3 ∼ 2.5 eV 인 화합물로 이루어지고, 막두께가 0.5 ㎚ 이상 10 ㎚ 미만인 유기 전계 발광 소자를 알아냈다. 당해 구성을 갖는 유기 전계 발광 소자를 채용함으로서, 소자의 높은 외부 양자 효율과 낮은 구동 전압을 양립시킬 수 있음을 알아냈다.
즉, 상기 과제를 해결하는 수단은 이하와 같다. 또한, 본 명세서에 있어서 「∼」는 그 전후에 기재되는 수치를 각각 최소값 및 최대값으로 포함하는 범위를 나타낸다.
[1] 기판과, 광을 확산, 산란시키는 광학층과, 투명 전극인 제 1 전극과, 유기 발광층을 포함하는 유기층과, 제 2 전극이 이 순서로 형성된 유기 전계 발광 소자로서,
광학층은 1 차 입자경이 0.5 ㎛ 이상인 투명한 적어도 1 종의 광산란 입자와 바인더 성분을 포함하고, 바인더 성분은 유기 발광층의 굴절률 이상의 굴절률을 가지고,
유기층은 추가로 밴드 갭 화합물층을 적어도 1 층 포함하고, 밴드 갭 화합물층은 Eg (밴드 갭) 가 1.3 ∼ 2.5 eV 인 화합물로 이루어지고, 막두께가 0.5 ㎚ 이상 10 ㎚ 미만인 유기 전계 발광 소자.
[2] 밴드 갭 화합물층은 막두께가 0.5 ㎚ 이상 5 ㎚ 미만인 층인 [1] 에 기재된 유기 전계 발광 소자.
[3] 밴드 갭 화합물층은 막두께가 0.5 ㎚ 이상 2 ㎚ 미만인 층인 [1] 또는 [2] 에 기재된 유기 전계 발광 소자.
[4] 제 2 전극이 은의 반사 전극인 [1] ∼ [3] 중 어느 1 항에 기재된 유기 전계 발광 소자.
[5] 밴드 갭 화합물층을 형성하는 화합물이 CuPC, PTCDA 또는 PTCDI 인 [1] ∼ [4] 중 어느 1 항에 기재된 유기 전계 발광 소자.
[6] 밴드 갭 화합물층이 제 1 전극에 인접하는 [1] ∼ [5] 중 어느 1 항에 기재된 유기 전계 발광 소자.
[7] 바인더 성분이 1 차 입자경이 100 ㎚ 이하인 입자를 함유하는 [1] ∼ [6] 중 어느 1 항에 기재된 유기 전계 발광 소자.
[8] 1 차 입자경이 100 ㎚ 이하인 입자의 굴절률이 2.0 이상 3.0 이하인 [7] 에 기재된 유기 전계 발광 소자.
[9] 바인더 성분의 굴절률이 1.7 이상 2.2 이하인 [1] ∼ [8] 중 어느 1 항에 기재된 유기 전계 발광 소자.
[10] 광산란 입자의 굴절률이 바인더 성분의 굴절률보다 낮은 [1] ∼ [9] 중 어느 1 항에 기재된 유기 전계 발광 소자.
본 발명에 의하면, 외부 양자 효율이 높고 구동 전압이 낮은 유기 전계 발광 소자를 제공할 수 있다.
도 1 은 흡수 스펙트럼의 저변 (흡수단) 의 파장을 구하는 방법을 나타내는 도면이다.
도 2 는 PTCDA 의 흡수 스펙트럼의 도면이다.
도 3 은 CuPC 의 흡수 스펙트럼의 도면이다.
도 4 는 실시예 1 ∼ 7 및 비교예 1 ∼ 4, 6 ∼ 8 의 유기 전계 발광 소자의 구성을 나타내는 모식도이다.
도 5 은 비교예 5 의 유기 전계 발광 소자의 구성을 나타내는 모식도이다.
도 2 는 PTCDA 의 흡수 스펙트럼의 도면이다.
도 3 은 CuPC 의 흡수 스펙트럼의 도면이다.
도 4 는 실시예 1 ∼ 7 및 비교예 1 ∼ 4, 6 ∼ 8 의 유기 전계 발광 소자의 구성을 나타내는 모식도이다.
도 5 은 비교예 5 의 유기 전계 발광 소자의 구성을 나타내는 모식도이다.
본 발명의 유기 전계 발광 소자는, 기판과, 광을 확산, 산란시키는 광학층과, 투명 전극인 제 1 전극과, 유기 발광층을 포함하는 유기층과, 제 2 전극이 이 순서로 형성된 유기 전계 발광 소자로서, 상기 광학층은 1 차 입자경이 0.5 ㎛ 이상인 투명한 적어도 1 종의 광산란 입자와 바인더 성분을 포함하고, 그 바인더 성분은 유기 발광층의 굴절률 이상의 굴절률을 가지고, 상기 유기층은 추가로 밴드 갭 화합물층을 적어도 1 층 포함하고, 그 밴드 갭 화합물층은 Eg (밴드 갭) 가 1.3 ∼ 2.5 eV 인 화합물로 이루어지고, 막두께가 0.5 ㎚ 이상 10 ㎚ 미만이다.
[광학층]
본 발명의 광학층은 광을 확산, 산란시키는 기능을 갖는 층이다. 그리고, 그 광학층은 1 차 입자경이 0.5 ㎛ 이상인 투명한 적어도 1 종의 광산란 입자와 바인더 성분을 포함하고, 그 바인더 성분은 상기 유기 발광층의 굴절률 이상의 굴절률을 갖는다.
(광산란 입자)
광산란 입자로는, 1 차 입자경이 0.5 ㎛ 이상이며, 광을 확산, 산란시킬 수 있는 것이면 특별히 제한은 없고, 목적에 따라 적절히 선택할 수 있고, 유기 입자여도 되고 무기 입자여도 되고, 2 종 이상의 입자를 함유하고 있어도 상관없다.
또한, 본 명세서에서의 광산란 입자의 1 차 입자경이란, 광산란 입자 1 g 을 메탄올 200 g 에 분산시킨, 베크만 쿨터 주식회사 제조의 「멀티 사이더 II」정밀 입도 분포 측정 장치를 사용하여, 광산란 입자의 입자경을 측정하여 체적 기준으로 평균 입자경이 되도록 산출된 1 차 입자경이다.
상기 유기 입자로는, 예를 들어 폴리메틸메타크릴레이트 입자, 가교 폴리메틸메타크릴레이트 입자, 아크릴-스티렌 공중합체 입자, 멜라민 입자, 폴리카보네이트 입자, 폴리스티렌 입자, 가교 폴리스티렌 입자, 폴리염화비닐 입자, 벤조구아나민-멜라민포름알데히드 입자 등을 들 수 있다.
상기 무기 입자로는, 예를 들어 ZrO2, TiO2, Al2O3, In2O3, ZnO, SnO2, Sb2O3 등을 들 수 있다. 이들 중에서도 TiO2, ZrO2, ZnO, SnO2 가 특히 바람직하다.
이들 중에서도 상기 광산란 입자로는, 내용제성과 광학층 중의 분산성 면에서 가교 상태의 수지 입자가 바람직하고, 가교 폴리메틸메타크릴레이트 입자가 특히 바람직하다.
상기 광산란 입자가 가교 상태의 수지 입자인 것은, 용제, 예를 들어 톨루엔 중에 분산시켜, 수지 입자가 잘 녹지 않는 것을 봄으로써 확인할 수 있다.
광산란 입자의 굴절률은 특별히 제한은 없고, 목적에 따라 적절히 선택할 수 있지만, 1.0 이상 3.0 이하가 바람직하고, 1.2 이상 2.0 이하가 보다 바람직하고, 1.3 이상 1.7 이하가 더욱 바람직하다. 상기 굴절률이, 1.0 이상 3.0 이하이면, 광 확산 (산란) 이 지나치게 강해지지 않기 때문에 광 취출 효율이 향상되기 쉽다.
또, 광산란 입자의 굴절률은 후술하는 바인더 성분의 굴절률보다 낮은 것이 바람직하다.
또한, 본 명세서에서의 광산란 입자의 굴절률은, 상기 광산란 입자의 원료가 되는 재료를, 굴절률 측정에 사용하는 엘립소미터의 광원의 파장 정도의 두께로 실리콘 기판 상에 성막 (成膜) 한 것을, 상기 엘립소미터로 측정한 굴절률이다.
상기 광산란 입자의 1 차 입자경은, 0.5 ㎛ 이상 10 ㎛ 이하가 바람직하고, 0.5 ㎛ 이상 6 ㎛ 이하가 보다 바람직하고, 1 ㎛ 이상 3 ㎛ 이하가 더욱 바람직하다. 상기 광산란 입자의 1 차 입자경이 10 ㎛ 이하이면, 광이 전방 산란이 되기 어려워, 광산란 입자에 의한 광의 각도를 변환시키는 능력이 잘 저하되지 않는다.
한편으로, 상기 광산란 입자의 1 차 입자경이 0.5 ㎛ 미만이면, 가시광의 파장보다 작아져, 미 산란이 레일리 산란의 영역으로 변화된다. 이로써, 광산란 입자의 산란 효율의 파장 의존성이 커져, 유기 전계 발광 장치의 색도가 변화되기 쉬워지기 때문에 바람직하지 않다. 또, 후방 산란이 지나치게 강해져 광 취출 효율이 저하된다는 점에서 바람직하지 않다.
광학층에서의 광산란 입자의 함유량은, 30 체적％ 이상 66 체적％ 이하가 바람직하고, 30 체적％ 이상 60 체적％ 이하가 보다 바람직하고, 30 체적％ 이상 55 체적％ 이하가 더욱 바람직하다. 상기 함유량이, 30 체적％ 이상이면, 광학층에 입사되어 온 광이 광산란 입자에 산란되는 확률이 높고, 광학층의 광 각도를 변환시키는 능력이 크기 때문에, 광학층의 두께를 크게 하지 않아도 광 취출 효율이 향상된다. 또, 상기 광학층의 두께를 크게 하지 않아도 되기 때문에 비용 저감으로 이어지고, 광학층 두께의 편차가 작아져, 발광면 내의 산란 효과에 편차가 잘 발생하지 않는다. 한편, 상기 함유량이, 66 체적％ 이하이면, 상기 광학층의 표면이 크게 지나치게 거칠어지지 않고, 내부에도 공동 (空洞) 이 잘 발생하지 않기 때문에, 상기 광학층의 물리적 강도가 잘 저하되지 않는다.
광학층은 광 취출 효율의 관점에서 상기 수지 입자와 광촉매 불활성 처리한 산화 티탄 미립자를 포함하는 것이 바람직하다. 그 광촉매 불활성 처리한 산화 티탄 미립자의 처리 내용은, 후술하는 1 차 입자경이 100 ㎚ 이하인 입자에 사용되고 있는, 광촉매 불활성 처리한 산화 티탄 미립자에 대해 이루어진 것과 동일하다.
광학층의 막두께는, 산란 성능과 제조 적성의 관점에서 100 ㎚ 이상 10 ㎛ 이하인 것이 바람직하고, 100 ㎚ 이상 7 ㎛ 이하인 것이 보다 바람직하고, 100 ㎚ 이상 5 ㎛ 이하인 것이 더욱 바람직하다.
또한, 각 층의 막두께는, 예를 들어 막두께를 측정하는 층의 일부를 절취하여, 주사형 전자현미경 (S-3400N, 히타치 하이테크 주식회사 제조) 으로 측정하여 구할 수 있다.
[바인더 성분]
바인더 성분이란, 광학층에 함유되는 성분으로부터 광산란 입자를 제거한 성분으로, 유기 발광층의 굴절률 이상의 굴절률을 갖는 것을 특징으로 한다.
예를 들어, 광학층이 광산란 입자와, 1 차 입자경이 100 ㎚ 이하인 입자와, 수지 재료의 경화물을 함유하는 경우에는, 바인더 성분이란, 상기 1 차 입자경이 100 ㎚ 이하인 입자와 상기 수지 재료의 경화물로 이루어지는 성분을 가리킨다.
상기 바인더 성분은, 1 성분만으로 구성되고 있어도 되고, 2 성분 이상으로 구성되어 있어도 된다.
상기 바인더 성분은, 후술하는 1 차 입자경이 100 ㎚ 이하인 입자 및 수지 재료의 경화물을 함유하고 있는 것이 바람직하다.
또한, 본 명세서에서의 바인더 성분의 굴절률은, Si 기판 또는 석영 기판 상에 광의 파장 정도의 두께에 상기 바인더 성분을 성막하고, 그 성막된 기판 상의 막의 굴절률을 엘립소미터로 측정한 굴절률이다.
본 발명에 있어서 바인더 성분의 굴절률은, 광 취출 효율 향상의 관점에서 유기 전계 발광 소자의 유기 발광층의 굴절률 이상으로, 구체적으로는 1.7 이상 2.2 이하인 것이 바람직하고, 1.7 이상 2.1 이하인 것이 보다 바람직하고, 1.7 이상 2.0 이하인 것이 더욱 바람직하다.
(1 차 입자경이 100 ㎚ 이하인 입자)
본 발명에 있어서는, 바인더 성분은 1 차 입자경이 100 ㎚ 이하인 입자 (이하, 「나노 사이즈 입자」, 「굴절률 제어 입자」라고 칭하는 경우도 있다.) 를 함유할 수 있다.
본 명세서에서의 나노 사이즈 입자의 1 차 입자경이란, 베크만 쿨터 주식회사 제조의 「DelsaTM Nano C」를 사용하여, 나노 사이즈 입자의 입자경을 측정하여, 체적 기준으로 평균 입자경이 되도록 산출된 1 차 입자경이다.
상기 나노 사이즈 입자로는, 무기 미립자가 바람직하고, 금속 산화물 미립자이며, 예를 들어, 알루미늄, 티타늄, 지르코늄, 안티몬의 산화물의 미립자가 바람직하고, 굴절률의 관점에서 산화 티탄의 미립자가 특히 바람직하다. 산화 티탄 미립자는 광촉매 효과를 불활성 처리한 것인 것이 바람직하다.
--광촉매 불활성 처리한 산화 티탄 미립자--
광촉매 불활성 처리한 산화 티탄 미립자는, 광촉매 활성을 갖고 있지 않으면 특별히 제한은 없고, 목적에 따라 적절히 선택할 수 있지만, (1) 산화 티탄 미립자 표면을 알루미나, 실리카 및 지르코니아 중 적어도 1 종으로 피복한 산화 티탄 미립자, (2) 상기 (1) 의 피복된 산화 티탄 미립자의 피복 표면에 수지를 피복하여 이루어지는 산화 티탄 미립자 등을 들 수 있다. 상기 수지로서는, 예를 들어 폴리메타크릴산메틸 (PMMA) 등을 들 수 있다.
상기 광촉매 불활성 처리한 산화 티탄 미립자가, 광촉매 활성을 갖지 않는다는 것의 확인은, 예를 들어 메틸렌블루법에 의해 실시할 수 있다.
상기 광촉매 불활성 처리한 산화 티탄 미립자에 있어서의 산화 티탄 미립자로서는, 특별히 제한은 없고, 목적에 따라 적절히 선택할 수 있고, 상기 결정 구조는, 루틸, 루틸/아나타제의 혼정, 아나타제가 주성분인 것이 바람직하고, 특히 루틸 구조가 주성분인 것이 바람직하다.
상기 산화 티탄 미립자는 산화 티탄 이외의 금속 산화물을 첨가하여 복합화시켜도 상관없다.
상기 산화 티탄 미립자에 복합화시킬 수 있는 금속 산화물로는, Sn, Zr, Si, Zn 및 Al 에서 선택되는 적어도 1 종의 금속 산화물이 바람직하다.
상기 금속 산화물의 티탄에 대한 첨가량은, 1 몰％ ∼ 40 몰％ 가 바람직하고, 2 몰％ ∼ 35 몰％ 가 보다 바람직하고, 3 몰％ ∼ 30 몰％ 가 더욱 바람직하다.
상기 나노 사이즈 입자의 1 차 입자경은, 1 ㎚ 이상 100 ㎚ 이하인 것이 바람직하고, 1 ㎚ 이상 30 ㎚ 이하가 더욱 바람직하고, 1 ㎚ 이상 25 ㎚ 이하가 특히 바람직하고, 1 ㎚ 이상 20 ㎚ 이하가 가장 바람직하다. 1 차 입자경이, 100 ㎚ 이하이면, 분산액이 잘 백탁되지 않고, 침강이 잘 일어나지 않기 때문에 바람직하고, 1 ㎚ 이상이면, 결정성이 높기 때문에 아모르퍼스가 되지 않아, 시간 경과적으로 겔화 등의 변화가 잘 일어나지 않기 때문에 바람직하다.
상기 나노 사이즈 입자의 형상은, 특별히 제한은 없고, 목적에 따라 적절히 선택할 수 있지만, 예를 들어, 미립상, 구형상, 입방체상, 방추형상 또는 부정형상이 바람직하다. 상기 나노 사이즈 입자는, 1 종을 단독으로 사용해도 되지만, 2 종류 이상을 병용해서 사용할 수도 있다.
상기 나노 사이즈 입자는, 광학층의 굴절률을 높이기 위해서, 굴절률이 2.0 이상 3.0 이하인 것이 바람직하고, 2.2 이상 3.0 이하인 것이 보다 바람직하고, 2.2 이상 2.8 이하가 더욱 바람직하고, 2.2 이상 2.6 이하가 특히 바람직하다. 상기 굴절률이 2.0 이상이면, 도전성층의 굴절률을 효과적으로 높일 수 있고, 상기 굴절률이 3.0 이하이면 입자가 착색되는 등의 문제가 없기 때문에 바람직하다.
상기 나노 사이즈 입자의 굴절률은 이하와 같이 하여 측정할 수 있다. 굴절률이 이미 알려진 수지 재료에 도전성 매트릭스보다 큰 굴절률을 갖는 입자를 도프하고, 그 입자가 분산된 수지 재료를 Si 기판 또는 석영 기판 상에 도포막을 형성한다. 상기 도포막의 굴절률을 엘립소미터로 측정하여, 상기 도포막을 구성하는 수지 재료와 상기 입자의 체적 분율로부터 상기 입자의 굴절률을 구한다.
상기 나노 사이즈 입자는, 광학층 중에 광학층의 전체 체적에 대해 10 체적％ 이상 50 체적％ 이하 함유되는 것이 바람직하고, 15 체적％ 이상 50 체적％ 이하 함유되는 것이 보다 바람직하고, 20 체적％ 이상 50 체적％ 이하 함유되는 것이 더욱 바람직하다. 상기 함유량이, 10 체적％ 이상이면, 광학층의 굴절률을 효과적으로 높일 수 있어, 광 취출 효과가 향상되기 때문에 바람직하고, 50 체적％ 이하이면, 레일리 산란이 강하지 않아, 광 취출 효과가 향상되기 때문에 바람직하다.
(수지 재료의 경화물)
본 발명의 바인더 성분은, 수지 재료의 경화물을 함유하는 것이 바람직하다.
상기 수지 재료의 경화물로는, 특별히 제한은 없고, 목적에 따라 적절히 선택할 수 있고, 예를 들어, 라디칼 중합성 불포화기 {(메트)아크릴로일옥시기, 비닐옥시기, 스티릴기, 비닐기 등} 및/또는 카티온 중합성기 (에폭시기, 티오에폭시기, 비닐옥시기, 옥세타닐기 등) 의 관능기를 갖는 수지로, 예를 들어, 비교적 저분자량의 폴리에스테르 수지, 폴리에테르 수지, (메트)아크릴 수지, 에폭시 수지, 우레탄 수지, 알키드 수지, 스피로아세탈 수지, 폴리부타디엔 수지, 폴리티올폴리엔 수지, 페놀 수지, 우레아 수지, 디알릴프탈레이트 수지, 멜라민 수지, 구아나민 수지, 불포화 폴리에스테르수지, 폴리우레탄 수지, 아미노알키드 수지, 멜라민-우레아 공축합 수지, 규소 수지, 폴리실록산 수지 등을 들 수 있다.
상기 수지 재료의 경화물은, 상기 수지 재료를 경화시켜 얻어지는 것이다. 수지 재료를 경화시키는 방법에 특별히 제한은 없지만, 단시간에 경화가 가능하고, 목적하는 형상으로 경화시키는 제어가 용이하다는 이유에서, 광 조사에 의해 경화시키는 것이 바람직하다.
또, 상기 광 조사에 의한 수지 재료의 경화에는, 광중합 개시제를 사용하는 것이 바람직하다. 광중합 개시제의 종류에는 특별히 제한은 없지만, 광 조사에 의해 라디칼 혹은 산을 발생시키는 화합물인 것이 바람직하다. 상기 광중합 개시제는 극대 흡수 파장이 400 ㎚ 이하인 것이 바람직하다. 이와 같이 흡수 파장을 자외선 영역으로 함으로써, 취급을 백색등 하에서 실시할 수 있다. 또, 적외선 영역에 극대 흡수 파장을 갖는 화합물을 사용할 수도 있다.
광 조사의 광원은, 광중합 개시제가 반응하는 파장 (흡수 파장) 부근이면 어느 것이어도 되고, 흡수 파장이 자외 영역인 경우, 광원으로서 초고압, 고압, 중압, 저압의 각 수은등, 케미컬 램프, 카본 아크등, 메탈 할라이드등, 크세논등, 태양광 등을 들 수 있다. 파장 350 ㎚ ∼ 420 ㎚ 의 입수 가능한 각종 레이저 광원을 멀티빔화시켜 조사해도 된다. 또, 흡수 파장이 적외 영역인 경우, 광원으로는 할로겐 램프, 크세논 램프, 고압 나트륨 램프를 들 수 있고, 파장 750 ㎚ ∼ 1,400 ㎚ 의 입수 가능한 각종 레이저 광원을 멀티빔화시켜 조사해도 된다.
광 조사에 의한 광 라디칼 중합의 경우에는, 공기 또는 불활성 기체 중에서 실시할 수 있지만, 라디칼 중합성 모노머의 중합의 유도기를 짧게 하거나 또는 중합률을 충분히 높이거나 하기 위해서 가능한 한 산소 농도를 줄인 분위기로 하는 것이 바람직하다. 상기 산소 농도 범위는 0 ∼ 1,000 ppm 이 바람직하고, 0 ∼ 800 ppm 이 보다 바람직하고, 0 ∼ 600 ppm 이 더욱 바람직하다. 조사하는 자외선의 조사 강도는, 0.1 mW/㎠ ∼ 100 mW/㎠ 가 바람직하고, 도포막 표면 상에서의 광 조사량은, 100 mJ/㎠ ∼ 10,000 mJ/㎠ 가 바람직하고, 100 mJ/㎠ ∼ 5,000 mJ/㎠ 가 보다 바람직하고, 100 mJ/㎠ ∼ 1,000 mJ/㎠ 가 특히 바람직하다. 상기 광 조사량이, 100 mJ/㎠ 미만이면, 광학층이 충분히 경화되지 않고, 광학층 상에 다른 층을 도포할 때에 용해, 또한 기판 세정시에 붕괴되는 경우가 있다. 한편, 상기 광 조사량이 10,000 mJ/㎠ 를 초과하면, 광학층의 중합이 지나치게 진행되어 표면이 황변되고, 투과율이 저하되어 광 취출 효율이 저하되는 경우가 있다. 또, 광 조사 공정에서의 온도는 15 ℃ ∼ 70 ℃ 가 바람직하고, 20 ℃ ∼ 60 ℃ 가 보다 바람직하고, 25 ℃ ∼ 50 ℃ 가 특히 바람직하다. 상기 온도가 15 ℃ 미만이면, 광중합에 의한 광학층의 경화에 시간이 걸리는 경우가 있고, 70 ℃ 를 초과하면, 광중합 개시제 자체에 영향을 미쳐 광중합 (경화) 할 수 없게 되는 경우가 있다.
[금속 전극]
본 발명의 유기 전계 발광 소자는, 제 2 전극이 반사 전극인 것이 바람직하다. 그리고, 상기 반사 전극은 금속 전극인 것이 바람직하다.
상기 금속 전극을 구성하는 재료로는, 예를 들어, 알칼리 금속 (예를 들어, Li, Na, K, Cs 등), 알칼리 토금속 (예를 들어, Mg, Ca 등), 금, 은, 납, 알루미늄, 나트륨-칼륨 합금, 리튬-알루미늄 합금, 마그네슘-은 합금, 인듐 및 이테르븀 등의 희토류 금속 등을 들 수 있다. 이들은, 1 종 단독으로 사용해도 되지만, 안정성과 전자 주입성을 양립시키는 관점에서는, 2 종 이상을 바람직하게 병용할 수 있다. 이들 중에서도 전자 주입성 면에서, 알칼리 금속이나 알칼리 토금속이 바람직하고, 보존 안정성이 우수한 점에서 알루미늄을 주체로 하는 재료가 바람직하다. 또, 발광 효율의 관점에서 반사율이 높은 은을 주체로 하는 재료가 바람직하다.
알루미늄을 주체로 하는 재료란, 알루미늄 단독, 알루미늄과 0.01 질량％ ∼ 10 질량％ 의 알칼리 금속 또는 알칼리 토금속의 합금 혹은 이들 혼합물 (예를 들어, 리튬-알루미늄 합금, 마그네슘-알루미늄 합금 등) 을 말한다.
은을 주체로 하는 재료란, 은 단독, 은과 0.01 질량％ ∼ 10 질량％ 의 알칼리 토금속이나 기타 금속류 (예를 들어, 은과 마그네슘, 칼슘의 합금 등) 의 혼합물을 말한다. 은을 주체로 하는 재료로는, 반사율이 높아 외부 양자 효율의 향상을 기대할 수 있기 때문에, 은 단독의 재료를 사용하는 것이 바람직하다.
[기타의 층]
본 발명의 유기 전계 발광 소자는, 봉지 캔 내에 적어도 상기 제 2 전극, 상기 유기층이 봉입되어 있는 것이 바람직하고, 봉지 캔 내에 상기 제 1 전극, 상기 제 2 전극 및 상기 유기층이 봉입되어 있는 것이 보다 바람직하다.
[유기층]
상기 유기층으로는, 적어도 유기 발광층과 밴드 갭 화합물층을 갖는다. 상기 유기 발광층 이외의 기능층으로는, 정공 수송층, 전자 수송층, 정공 블록층, 전자 블록층, 정공 주입층, 전자 주입층 등의 각 층을 들 수 있다.
(밴드 갭 화합물층)
상기 밴드 갭 화합물층 (이하, 「Eg 화합물층」이라고도 칭한다.) 은, Eg (밴드 갭) 가 1.3 ∼ 2.5 eV 인 화합물 (이하, 「밴드 갭 화합물층을 형성하는 화합물」이라고도 칭한다.) 로 이루어지고, 막두께가 0.5 ㎚ 이상 10 ㎚ 미만인 층이다.
밴드 갭 화합물층은 전극으로부터 정공을 주입하기 쉽게 하는 기능을 가지고, 유기 전계 발광 소자의 구동 전압을 저감시키는 효과를 갖는 층이다.
여기서, 본 명세서에서의 Eg 란 하기와 같이 구할 수 있다. 두께 50 ㎚ 의 유기 재료의 막을 진공 증착법에 의해 석영 기판 상에 성막하고, 히타치 하이테크 제조 분광 광도계 「U-3310」에 의해 자외선 영역으로부터 가시광 영역까지의 광 흡수를 측정한다. 흡수 스펙트럼의 산의 장파장측의 저변 (흡수단) 의 파장 (㎚) 을 Eg (eV) 로서 구한다.
여기서, 상기 저변 (흡수단) 의 파장을 구하는 방법을 도 1 에 의해 설명한다. 저변 (흡수단) 의 파장은, 장파측의 스펙트럼을 따른 가상 직선 (도 1 에 있어서의 파선) 을 그어, 흡수 0 의 그라운드 레벨과 겹쳐진 위치로부터 구할 수 있다.
예를 들어, 도 2 에 나타내는 PTCDA (3,4,9,10-Perylenetetracarboxylic 3,4：9,10-dianhydride) 의 흡수 스펙트럼에 있어서는, 저변 (흡수단) 의 파장은 570 ㎚ 이다. 이 파장을 식 E＝hc/λ 에 의해 에너지로 환산함으로써, Eg＝2.2 eV가 구해진다.
또, 도 3 에 나타내는 CuPc (Copper phthalocyanine) 의 흡수 스펙트럼에 있어서는, Eg 에 대응되는 흡수 스펙트럼의 산의 장파장측의 저변 (흡수단) 의 파장은 775 ㎚ 이다. 이 파장을 상기와 같이 에너지로 환산함으로써, Eg＝1.6 eV 가 구해진다.
상기 밴드 갭 화합물층을 형성하는 화합물의 Eg 가 1.3 ∼ 2.5 eV 의 범위에 있음으로써, 전극과의 에너지 순위의 매칭과 전기 전도성의 향상 면에서 전극으로부터의 정공 주입성이 향상되고, 구동 전압을 억제할 수 있다. 밴드 갭 화합물층을 형성하는 화합물의 Eg 가 1.3 eV 미만이면, 전극과의 에너지 순위의 매칭이 악화되기 때문에 바람직하지 않다. 또, 밴드 갭 화합물층을 형성하는 화합물의 Eg 가 2.5 eV 를 초과하면, 전극과의 에너지 순위의 매칭과 전기 전도성이 저하되기 때문에 바람직하지 않다.
상기 밴드 갭 화합물층을 형성하는 화합물은, Eg 가 1.3 ∼ 2.5 eV 의 범위에 있으면 특별히 제한은 없지만, 예를 들어, CuPC, PTCDA 또는 PTCDI (N,N'-Bis(2,5-di-tert-butylphenyl)perylene-3,4：9,10-bis(dicarbimide)) 를 바람직하게 사용할 수 있다.
상기 밴드 갭 화합물층의 막두께는 0.5 ㎚ 이상 10 ㎚ 미만이다. 밴드 갭 화합물층의 막두께가 0.5 ㎚ 미만이면, 막으로서 기능하지 못하게 되기 때문에 바람직하지 않다. 또, 밴드 갭 화합물층의 막두께가 10 ㎚ 이상이면, 광 흡수가 강해지기 때문에 바람직하지 않다.
광 흡수 저감과 밴드 갭 화합물의 기능이 가능한 최적의 막두께의 관점에서 상기 밴드 갭 화합물층의 막두께는 0.5 ㎚ 이상 5 ㎚ 미만인 것이 바람직하고, 0.5 ㎚ 이상 2 ㎚ 미만인 것이 보다 바람직하다.
상기 유기층에 있어서의 상기 밴드 갭 화합물층의 위치에는 특별히 제한은 없지만, 금속 전극으로부터의 정공 주입성이 양호한 성질의 관점에서 제 1 전극에 인접하고 있는 것이 바람직하다.
또, 상기 밴드 갭 화합물층은 정공 주입층인 것이 바람직하다.
-유기 발광층-
상기 유기 발광층은, 전계 인가시에 양극, 정공 주입층 또는 정공 수송층으로부터 정공을 수취하고, 음극, 전자 주입층 또는 전자 수송층으로부터 전자를 수취하고, 정공과 전자의 재결합 장을 제공하여 발광시키는 기능을 갖는 층이다.
상기 유기 발광층은, 발광 재료를 포함한다. 상기 유기 발광층은 발광 재료만으로 구성되어 있어도 되고, 호스트 재료와 발광 재료의 혼합층이어도 된다 (후자의 경우, 발광 재료를 「발광성 도펀트」혹은 「도펀트」라고 칭하는 경우가 있다). 상기 발광 재료는 형광 발광 재료여도 되고 인광 발광 재료여도 되고, 2 종 이상이 혼합되어 있어도 된다. 호스트 재료는 전하 수송 재료가 바람직하다. 호스트 재료는 1 종이어도 되고 2 종 이상이어도 된다. 또한, 유기 발광층 중에 전하 수송성을 갖지 않고, 발광하지 않는 재료를 함유하고 있어도 된다.
또한, 본 명세서에서의 유기 발광층의 굴절률은, Si 기판 또는 석영 기판 상에 광의 파장 정도의 두께에 상기 유기 발광층을 성막하고, 그 성막된 기판 상의 막 굴절률을 엘립소미터로 측정한 굴절률이다.
상기 유기 발광층의 두께는, 특별히 제한은 없고, 목적에 따라 적절히 선택할 수 있지만, 2 ㎚ ∼ 500 ㎚ 인 것이 바람직하고, 외부 양자 효율의 관점에서 3 ㎚ ∼ 200 ㎚ 인 것이 보다 바람직하고, 5 ㎚ ∼ 100 ㎚ 인 것이 더욱 바람직하다. 또, 상기 유기 발광층은 1 층이어도 되고 2 층 이상이어도 되고, 각각의 층이 상이한 발광색으로 발광해도 된다.
--발광 재료--
상기 발광 재료는, 인광 발광 재료, 형광 발광 재료 등 어느 것이나 바람직하게 사용할 수 있다.
상기 발광 재료는, 호스트 화합물과의 사이에서 이온화 포텐셜의 차이 (ΔIp) 와 전자 친화력의 차이 (ΔEa) 가, 1.2 eV＞ΔIp＞0.2 eV 및/또는 1.2 eV＞ΔEa＞0.2 eV 의 관계를 만족시키는 도펀트인 것이 구동 내구성의 관점에서 바람직하다.
상기 발광층 중의 발광 재료는, 상기 발광층 중에 일반적으로 발광층을 형성하는 전체 화합물 질량에 대해, 0.1 질량％ ∼ 50 질량％ 함유되지만, 내구성, 외부 양자 효율의 관점에서 1 질량％ ∼ 50 질량％ 함유되는 것이 바람직하고, 2 질량％ ∼ 50 질량％ 함유되는 것이 보다 바람직하다.
---인광 발광 재료---
상기 인광 발광 재료로는, 일반적으로 천이 금속 원자 또는 란타노이드 원자를 포함하는 착물을 들 수 있다.
상기 천이 금속 원자로서는, 특별히 제한은 없고, 목적에 따라 적절히 선택할 수 있고, 예를 들어 루테늄, 로듐, 팔라듐, 텅스텐, 레늄, 오스뮴, 이리듐, 금, 은, 구리 및 백금을 들 수 있고, 보다 바람직하게는, 레늄, 이리듐 및 백금이고, 더욱 바람직하게는 이리듐, 백금이다.
상기 착물의 배위자로서는, 예를 들어, G. Wilkinson 등 저, Comprehensiｖe Coordination Chemistry, Pergamon Press 사 1987 년 발행, H. Yersin 저, 「Photochemistry and Photophysics of Coordination Compounds」 Springer-Verlag 사 1987 년 발행, 야마모토 아키오 저 「유기 금속 화학-기초와 응용-」쇼카보사 1982 년 발행 등에 기재된 배위자 등을 들 수 있다.
상기 착물은, 화합물 중에 천이 금속 원자를 1 개 가져도 되고, 또 2 개 이상 갖는 이른바 복핵 착물이어도 된다. 이종 (異種) 의 금속 원자를 동시에 함유하고 있어도 된다.
이들 중에서도 인광 발광 재료로는, 예를 들어, US6303238 B1, US6097147, WO00/57676, WO00/70655, WO01/08230, WO01/39234 A2, WO01/41512 A1, WO02/02714 A2, WO02/15645 A1, WO02/44189 A1, WO05/19373 A2, WO2004/108857 A1, WO2005/042444 A2, WO2005/042550 A1, 일본 공개특허공보 2001-247859호, 일본 공개특허공보 2002-302671호, 일본 공개특허공보 2002-117978호, 일본 공개특허공보 2003-133074호, 일본 공개특허공보 2002-235076호, 일본 공개특허공보 2003-123982호, 일본 공개특허공보 2002-170684호, EP1211257, 일본 공개특허공보 2002-226495호, 일본 공개특허공보 2002-234894호, 일본 공개특허공보 2001-247859호, 일본 공개특허공보 2001-298470호, 일본 공개특허공보 2002-173674호, 일본 공개특허공보 2002-203678호, 일본 공개특허공보 2002-203679호, 일본 공개특허공보 2004-357791호, 일본 공개특허공보 2006-93542호, 일본 공개특허공보 2006-261623호, 일본 공개특허공보 2006-256999호, 일본 공개특허공보 2007-19462호, 일본 공개특허공보 2007-84635호, 일본 공개특허공보 2007-96259호 등의 각 공보에 기재된 인광 발광 화합물 등을 들 수 있다. 이들 중에서도 Ir 착물, Pt 착물, Cu 착물, Re 착물, W 착물, Rh 착물, Ru 착물, Pd 착물, Os 착물, Eu 착물, Tb 착물, Gd 착물, Dy 착물, Ce 착물이 바람직하고, Ir 착물, Pt 착물 또는 Re 착물이 보다 바람직하고, 금속-탄소 결합, 금속-질소 결합, 금속-산소 결합, 금속-황 결합 중 적어도 하나의 배위 양식을 포함하는 Ir 착물, Pt 착물 또는 Re 착물이 더욱 바람직하고, 발광 효율, 구동 내구성, 색도 등의 관점에서 3 좌 (座) 이상의 다좌 배위자를 포함하는 Ir 착물, Pt 착물 또는 Re 착물이 특히 바람직하다.
상기 인광 발광 재료의 구체예로서 이하의 화합물을 들 수 있지만, 이것들에 한정되는 것은 아니다.
---형광 발광 재료---
상기 형광 발광 재료로는, 특별히 제한은 없고, 목적에 따라 적절히 선택할 수 있고, 예를 들어 벤조옥사졸, 벤조이미다졸, 벤조티아졸, 스티릴벤젠, 폴리페닐, 디페닐부타디엔, 테트라페닐부타디엔, 나프탈이미드, 쿠마린, 피란, 페리논, 옥사디아졸, 알다진, 피리딘, 시클로펜타디엔, 비스스티릴안트라센, 퀴나크리돈, 피롤로피리딘, 티아디아졸로피리딘, 시클로펜타디엔, 스티릴아민, 방향족 디메틸리딘 화합물, 축합 다고리 방향족 화합물 (안트라센, 페난트롤린, 피렌, 페릴렌, 루브렌 또는 펜타센 등), 8-퀴놀리놀의 금속 착물, 피로메텐 착물이나 희토류 착물로 대표되는 각종 금속 착물, 폴리티오펜, 폴리페닐렌, 폴리페닐렌비닐렌 등의 폴리머 화합물, 유기 실란 또는 이들의 유도체 등을 들 수 있다.
--호스트 재료--
상기 호스트 재료로는, 정공 수송성이 우수한 정공 수송성 호스트 재료 (정공 수송성 호스트라고 기재하는 경우가 있다) 및 전자 수송성이 우수한 전자 수송성 호스트 화합물 (전자 수송성 호스트라고 기재하는 경우가 있다) 을 사용할 수 있다.
---정공 수송성 호스트 재료---
상기 정공 수송성 호스트 재료로는, 예를 들어, 이하의 재료를 들 수 있다. 즉, 피롤, 인돌, 카르바졸, 아자인돌, 아자카르바졸, 트리아졸, 옥사졸, 옥사디아졸, 피라졸, 이미다졸, 티오펜, 폴리아릴알칸, 피라졸린, 피라졸론, 페닐렌디아민, 아릴아민, 아미노 치환 칼콘, 스티릴안트라센, 플루오레논, 하이드라존, 스틸벤, 실라잔, 방향족 제3급 아민 화합물, 스티릴아민 화합물, 방향족 디메틸리딘계 화합물, 포르피린계 화합물, 폴리실란계 화합물, 폴리(N-비닐카르바졸), 아닐린계 공중합체, 티오펜올리고머, 폴리티오펜 등의 도전성 고분자 올리고머, 유기 실란, 카본막 또는 그들의 유도체 등을 들 수 있다.
이들 중에서도 인돌 유도체, 카르바졸 유도체, 방향족 제3급 아민 화합물, 티오펜 유도체, 분자 내에 카르바졸기를 갖는 것이 바람직하고, t-부틸 치환 카르바졸기를 갖는 화합물이 보다 바람직하다.
---전자 수송성 호스트 재료---
상기 전자 수송성 호스트 재료로는, 예를 들어, 피리딘, 피리미딘, 트리아진, 이미다졸, 피라졸, 트리아졸, 옥사졸, 옥사디아졸, 플루오레논, 안트라퀴노디메탄, 안트론, 디페닐퀴논, 티오피란디옥사이드, 카르보디이미드, 플루오레닐리덴메탄, 디스티릴피라진, 불소 치환 방향족 화합물, 나프탈렌페릴렌 등의 복소고리 테트라카르복실산 무수물, 프탈로시아닌 또는 그들의 유도체 (다른 고리와 축합고리를 형성해도 된다), 8-퀴놀리놀 유도체의 금속 착물이나 메탈프탈로시아닌, 벤조옥사졸이나 벤조티아졸을 배위자로 하는 금속 착물로 대표되는 각종 금속 착물 등을 들 수 있다. 이들 중에서도 내구성 면에서 금속 착물 화합물이 바람직하고, 금속에 배위되는 적어도 1 개의 질소 원자 또는 산소 원자 또는 황 원자를 갖는 배위자를 갖는 금속 착물이 보다 바람직하다. 상기 금속 착물 전자 수송성 호스트로서는, 예를 들어 일본 공개특허공보 2002-235076호, 일본 공개특허공보 2004-214179호, 일본 공개특허공보 2004-221062호, 일본 공개특허공보 2004-221065호, 일본 공개특허공보 2004-221068호, 일본 공개특허공보 2004-327313호 등에 기재된 화합물을 들 수 있다.
상기 정공 수송성 호스트 재료, 전자 수송성 호스트 재료의 구체예로서 이하의 화합물을 들 수 있지만, 이것들에 한정되는 것은 아니다.
-정공 주입층, 정공 수송층-
상기 정공 주입층 또는 상기 정공 수송층은, 양극 또는 양극측의 층으로부터 정공을 수취하여 음극측에 수송하는 기능을 갖는 층이다. 이들 층에 사용되는 정공 주입 재료, 정공 수송 재료는, 저분자 화합물이어도 되고 고분자 화합물이어도 된다. 구체적으로는, 피롤 유도체, 카르바졸 유도체, 트리아졸 유도체, 옥사졸 유도체, 옥사디아졸 유도체, 이미다졸 유도체, 폴리아릴알칸 유도체, 피라졸린 유도체, 피라졸론 유도체, 페닐렌디아민 유도체, 아릴아민 유도체, 아미노 치환 칼콘 유도체, 스티릴안트라센 유도체, 플루오레논 유도체, 하이드라존 유도체, 스틸벤 유도체, 실라잔 유도체, 방향족 제3급 아민 화합물, 스티릴아민 화합물, 방향족 디메틸리딘계 화합물, 프탈로시아닌계 화합물, 포르피린계 화합물, 티오펜 유도체, 유기 실란 유도체, 카본 등을 함유하는 층이 바람직하다.
상기 정공 주입층 또는 상기 정공 수송층에는, 전자 수용성 도펀트를 함유시킬 수 있다. 상기 정공 주입층 또는 정공 수송층에 도입되는 전자 수용성 도펀트로서는, 전자 수용성이며 유기 화합물을 산화시키는 성질을 가지면, 무기 화합물에서도 유기 화합물에서도 사용할 수 있다.
구체적으로는, 무기 화합물은 염화 제2철이나 염화 알루미늄, 염화 갈륨, 염화 인듐, 오염화 안티몬 등의 할로겐화 금속, 오산화 바나듐 및 삼산화 몰리브덴 등의 금속 산화물 등을 들 수 있다. 유기 화합물의 경우에는, 치환기로서 니트로기, 할로겐, 시아노기, 트리플루오로메틸기 등을 갖는 화합물, 퀴논계 화합물, 산무수물계 화합물, 플러렌 등을 바람직하게 사용할 수 있다.
이들 전자 수용성 도펀트는 단독으로 사용해도 되고, 2 종 이상을 사용해도 된다. 전자 수용성 도펀트의 사용량은 재료의 종류에 따라 상이한데, 정공 수송층 재료에 대해 0.01 질량％ ∼ 50 질량％ 가 바람직하고, 0.05 질량％ ∼ 40 질량％ 가 더욱 바람직하고, 0.1 질량％ ∼ 30 질량％ 가 특히 바람직하다.
상기 정공 주입층 또는 정공 수송층은, 상기 서술한 재료의 1 종 또는 2 종 이상으로 이루어지는 단층 구조여도 되고, 동일 조성 또는 이종 조성의 복수 층으로 이루어지는 다층 구조여도 된다.
본 발명의 유기 전계 발광 소자에 있어서, 상기 정공 주입층은 상기 밴드 갭 화합물층인 것이 바람직하다.
-전자 주입층, 전자 수송층-
상기 전자 주입층 또는 상기 전자 수송층은, 음극 또는 음극측의 층으로부터 전자를 수취하여 양극측에 수송하는 기능을 갖는 층이다. 이들 층에 사용하는 전자 주입 재료, 전자 수송 재료는 저분자 화합물이어도 되고 고분자 화합물이어도 된다.
구체적으로는, 피리딘 유도체, 퀴놀린 유도체, 피리미딘 유도체, 피라진 유도체, 프탈라진 유도체, 페난트롤린 유도체, 트리아진 유도체, 트리아졸 유도체, 옥사졸 유도체, 옥사디아졸 유도체, 이미다졸 유도체, 플루오레논 유도체, 안트라퀴노디메탄 유도체, 안트론 유도체, 디페닐퀴논 유도체, 티오피란디옥사이드 유도체, 카르보디이미드 유도체, 플루오레닐리덴메탄 유도체, 디스티릴피라진 유도체, 나프탈렌, 페릴렌 등의 방향고리 테트라카르복실산 무수물, 프탈로시아닌 유도체, 8-퀴놀리놀 유도체의 금속 착물이나 메탈프탈로시아닌, 벤조옥사졸이나 벤조티아졸를 배위자로 하는 금속 착물로 대표되는 각종 금속 착물, 실롤로 대표되는 유기 실란 유도체 등을 함유하는 층이 바람직하다.
상기 전자 주입층 또는 전자 수송층에는, 전자 공여성 도펀트를 함유시킬 수 있다. 상기 전자 주입층 또는 전자 수송층에 도입되는 전자 공여성 도펀트로서는, 전자 공여성이며 유기 화합물을 환원하는 성질을 가지고 있으면 되고, Li 등의 알칼리 금속, Mg 등의 알칼리 토금속, 희토류 금속을 포함하는 천이 금속이나 환원성 유기 화합물 등이 바람직하게 사용된다. 금속으로는, 특히 일 함수가 4.2 eV 이하인 금속을 바람직하게 사용할 수 있고, 구체적으로는, Li, Na, K, Be, Mg, Ca, Sr, Ba, Y, Cs, La, Sm, Gd 및 Yb 등을 들 수 있다. 또, 환원성 유기 화합물로는, 예를 들어, 함질소 화합물, 함황 화합물, 함인 화합물 등을 들 수 있다.
이들 전자 공여성 도펀트는, 단독으로 사용해도 되고, 2 종 이상을 사용해도 된다. 전자 공여성 도펀트의 사용량은 재료의 종류에 따라 상이한데, 전자 수송층 재료에 대해 0.1 질량％ ∼ 99 질량％ 가 바람직하고, 1.0 질량％ ∼ 80 질량％ 가 더욱 바람직하고, 2.0 질량％ ∼ 70 질량％ 가 특히 바람직하다.
상기 전자 주입층 또는 상기 전자 수송층은, 상기 서술한 재료의 1 종 또는 2 종 이상으로 이루어지는 단층 구조여도 되고, 동일 조성 또는 이종 조성의 복수층으로 이루어지는 다층 구조여도 된다.
-정공 블록층, 전자 블록층-
상기 정공 블록층은, 양극측으로부터 유기 발광층에 수송된 정공이 음극측으로 빠져 나가는 것을 방지하는 기능을 갖는 층으로, 통상적으로 발광층과 음극측에서 인접하는 유기 화합물층으로서 형성된다.
한편, 상기 전자 블록층은, 음극측으로부터 유기 발광층으로 수송된 전자가 양극측에 빠져 나가는 것을 방지하는 기능을 갖는 층으로, 통상적으로 유기 발광층과 양극측에서 인접하는 유기 화합물층으로 형성된다.
상기 정공 블록층을 구성하는 화합물의 예로는, BAlq 등의 알루미늄 착물, 트리아졸 유도체, BCP 등의 페난트롤린 유도체 등을 들 수 있다. 전자 블록층을 구성하는 화합물의 예로는, 예를 들어 전술한 정공 수송 재료로서 열거한 것을 이용할 수 있다.
상기 정공 블록층 및 전자 블록층의 두께는 1 ㎚ ∼ 500 ㎚ 인 것이 바람직하고, 5 ㎚ ∼ 200 ㎚ 인 것이 보다 바람직하고, 10 ㎚ ∼ 100 ㎚ 인 것이 더욱 바람직하다. 또, 상기 정공 블록층 및 전자 블록층은, 상기 서술한 재료의 1 종 또는 2 종 이상으로 이루어지는 단층 구조여도 되고, 동일 조성 또는 이종 조성의 복수층으로 이루어지는 다층 구조여도 된다.
-봉지 캔-
상기 봉지 캔으로는, 제 1 전극, 제 2 전극 및 유기층을 포함하는 유기 전계 발광 소자를 봉입할 수 있는 크기, 형상, 구조 등을 가지고 있으면 특별히 제한은 없고, 목적에 따라 적절히 선택할 수 있다.
상기 봉지 캔과 제 1 전극, 제 2 전극 및 유기층을 포함하는 유기 전계 발광 소자 사이의 공간에는, 수분 흡수제 또는 불활성 액체를 봉입해도 된다.
상기 수분 흡수제로는, 특별히 제한은 없고, 목적에 따라 적절히 선택할 수 있고, 예를 들어, 산화 바륨, 산화 나트륨, 산화 칼륨, 산화 칼슘, 황산 나트륨, 황산 칼슘, 황산 마그네슘, 오산화 인, 염화 칼슘, 염화 마그네슘, 염화 구리, 불화 세슘, 불화 니오브, 브롬화 칼슘, 브롬화 바나듐, 몰레큘러시브, 제올라이트, 산화 마그네슘 등을 들 수 있다.
상기 불활성 액체로는, 특별히 제한은 없고, 목적에 따라 적절히 선택할 수 있고, 예를 들어, 파라핀류, 유동 파라핀류；퍼플루오로알칸, 퍼플루오로아민, 퍼플루오로에테르 등의 불소계 용제；염소계 용제, 실리콘 오일류 등을 들 수 있다.
상기 유기 전계 발광 소자는, 풀 컬러로 표시할 수 있는 장치로 구성할 수 있다.
상기 유기 전계 발광 소자를 풀 컬러 타입의 것으로 하는 방법으로는, 예를 들어 「월간 디스플레이」, 2000 년 9 월호, 33 ∼ 37 페이지에 기재되어 있는 바와 같이, 색의 3 원색 (청색 (B), 녹색 (G), 적색 (R)) 에 대응되는 광을 각각 발광하는 층 구조를 기판 상에 배치하는 3 색 발광법, 백색 발광용의 층 구조에 의한 백색 발광을 컬러 필터층을 통과하여 3 원색으로 나누는 백색법, 청색 발광용의 층 구조에 의한 청색 발광을 형광 색소층을 통과하여 적색 (R) 및 녹색 (G) 으로 변환되는 색변환법 등이 알려져 있다.
이 경우에는, 청색 (B), 녹색 (G), 적색 (R) 의 화소마다 레이저 파워, 두께를 적절히 조정하는 것이 바람직하다.
또, 상기 방법에 의해 얻어지는 상이한 발광색의 층 구조를 복수 조합하여 사용함으로써, 원하는 발광색의 평면형 광원을 얻을 수 있다. 예를 들어, 청색 및 황색의 발광 장치를 조합한 백색 발광 광원, 청색 (B), 녹색 (G) 및 적색 (R) 의 유기 전계 발광 소자를 조합한 백색 발광 광원 등이다.
상기 유기 전계 발광 소자는, 예를 들어, 조명 기기, 컴퓨터, 차재용 표시기, 야외 표시기, 가정용 기기, 업무용 기기, 가전용 기기, 교통 관계 표시기, 시계 표시기, 캘린더 표시기, 루미네센트 스크린, 음향 기기 등을 비롯한 각종 분야에서 바람직하게 사용할 수 있다.
실시예
이하, 본 발명의 실시예를 설명하지만, 본 발명은 이들 실시예에 전혀 한정되지는 않는다.
＜유기 전계 발광 소자의 제조＞
-평탄화층용 도포 재료 및 광학층용 바인더의 제조-
산화 티탄 분산액 (1 차 입자경 15 ㎚ 의 산화 티탄의 나노 입자가 분산, 재료명：산화 티탄 분산 톨루엔, 표면 수식된 산화 티탄의 굴절률：2.4, 상품명：고투명성 산화 티탄 슬러리 HTD-760T (테이카 주식회사 제조)) 18 g 과, 수지 재료 (재료명：플루오렌 유도체, 상품명：오그솔 EA-0200 (오사카 가스케미컬 (주) 제조)) 5 g 과, 톨루엔 4 g 을, 롤러, 스터러에 의해 교반하고, 그리고 초음파에 의해 산화 티탄의 나노 입자를 수지 재료에 충분히 분산시켰다.
이로써, 평탄화층용 도포 재료 및 광학층용 바인더를 얻었다.
-광학층용 도포 재료의 제조-
먼저 제조된 광학층용 바인더 10 g 에 대해, 광산란 입자 (1 차 입자경 1.5 ㎛ 의 가교 아크릴계 입자, 재료명：MX-150 (소켄 화학 (주) 제조)) 2.6 g 및 톨루엔 용매 7 g 을 첨가하여 스터러로 교반하였다.
그리고 초음파로 광산란 입자를 광학층용 바인더에 충분히 분산시키고, 다시 스터러 등으로 잘 교반함으로써, 광학층용 도포 재료를 얻었다.
광학층용 바인더 (상기 산화 티탄과 상기 수지 재료의 분산액) 의 경화시의 굴절률은 1.78, 광산란 입자의 굴절률은 1.49 로 굴절률차가 충분히 커, 박막에서도 광 취출에 충분한 확산을 얻을 수 있다.
또 톨루엔을 용매로 하고 있기 때문에, 수지의 입자는 충분한 내용제성이 필요하지만, 그런 점에서도 상기 재료의 조합은 용제에 강하고, 또 시간 경과적 변화에 의한 분산의 열화 (응집 등) 도 매우 우수하다.
-평탄화층 (3) 및 광학층 (2) 의 제조-
상기 평탄화층용 도포 재료와 광학층용 도포 재료에 중합 개시제 (Ciba 제 조 IRGACURE819) 를 첨가하였다.
세정하고, 하기의 표면 처리를 한 유리 기판에 와이어 바를 사용하여 광학층용 도포 재료를 도포하고, 그 후 UV 조사 (365 ㎚) 를 10 분간 실시하여 경화시켜, 광학층 (4 ㎛) 을 얻었다.
상기 광학층 상에 와이어 바를 사용하여 평탄화층용 도포 재료를 도포하고, UV 조사를 실시하여 경화시켜 광학층 (4 ㎛)/평탄화층 (6 ㎛) 의 적층을 얻었다.
-유리 기판 (1) 의 표면 처리-
유리 기판은 실란 커플링 처리를 실시하여 광학층-유리 사이의 밀착성을 높였다.
-ITO 전극 (제 1 전극 (4)) 의 제조-
광학층 상에 성막된 평탄화층 상에 스퍼터 장치를 사용하여 ITO 를 100 ㎚ 형성하였다.
-유기층 (5) 의 제조-
상기 수법으로 제조한 제 1 전극 상에, 진공 증착 장치에 의해 CuPC, PTCDA, PTCDI, TPD(N,N'-Bis(3-methylphenyl)-N,N'-diphenylbenzidine) 또는 α-NPD(Bis[N-(1-naphthyl)-N-phenyl]benzidine) 를 X ㎚ 를 증착시켜 밴드 갭 화합물층 (정공 주입층) 을 형성하였다.
그 위에 α-NPD 를 (50-X) ㎚ 를 증착시켜 정공 수송층을 형성하였다.
그 위에 mCP (1,3-Bis(carbazol-9-yl)benzene：60 체적％) 와 발광 재료 A (40 체적％) 를 30 ㎚ 모두 증착시켜 유기 발광층을 형성하였다.
그 위에 BAlq(Bis-(2-methyl-8-quinolinolato)-4-(phenyl-phenolate)-aluminium(III)) 를 49 ㎚ 증착시켜 전자 수송층을 형성하였다.
추가로 그 위에 BCP (2,9-Dimethyl-4,7-diphenyl-1,10-phenanthroline) 를 1 ㎚ 증착시켜 전자 주입층을 형성함으로써, 유기층을 얻었다.
또한, 상기 X ㎚ 는 이하의 실시예 및 비교예에 있어서의 CuPC, PTCDA, PTCDI, TPD 또는α-NPD 층 (밴드 갭 화합물층) 의 두께를 나타낸다.
또, 얻어진 유기층에 있어서 유기 발광층의 굴절률은 1.70 이었다.
-반사 전극 (제 2 전극 (6)) 의 제조-
상기 유기층 상에 LiF 를 0.5 ㎚ 증착시키고, 그 위에 제 2 전극으로서 알루미늄을 100 ㎚ 또는 알루미늄을 1.5 ㎚, Ag 를 100 ㎚ 증착시켰다.
-봉지 캔 (7) 의 제조-
질소 가스 분위기중에서 건조제를 첩부하고 기판과의 설치면에 봉지재를 바른 봉지 유리 캔을 사용하여 기판의 유기층측을 봉지하였다.
[실시예 1]
상기 방법에 의해 표면 처리를 실시한 유리 기판 상에, 상기 광학층 (4 ㎛) 및 평탄화층 (6 ㎛) 을 형성하였다. 그리고 평탄화층 상에 상기 방법에 의해 제 1 전극이 되는 ITO 전극 (100 ㎚) 을 형성하였다.
그리고, 상기 방법에 의해 제 1 전극 상에 유기층을 이하와 같이 형성하였다. 고진공하에서 ITO 상에 CuPC 를 5 ㎚ 증착시키고, 그 위에 α-NPD 를 45 ㎚ 증착시켰다. 그 위에 mCP (60 체적％) 와 발광 재료 A (40 체적％) 를 30 ㎚ 공증착시켰다. 그리고 그 위에 BAlq 를 49 ㎚, BCP 를 1 ㎚ 각각 증착시켰다.
그리고 그 위에 LiF 를 0.5 ㎚, 알루미늄을 100 ㎚ 순서로 증착에 의해 성막하고, 기판을 진공으로부터 질소 환경하로 이동하고, 상기 방법으로 유리 캔에 의해 봉지를 실시하여 실시예 1 의 유기 전계 발광 소자를 얻었다.
실시예 1 및 하기 실시예 2 ∼ 7 및 비교예 1 ∼ 4, 6 ∼ 8 의 유기 전계 발광 소자의 구성을 나타내는 모식도를 도 4 에 나타낸다.
[실시예 2]
CuPC 의 층 두께를 2 ㎚, α-NPD 의 층 두께를 48 ㎚ 로 한 것 이외에는 실시예 1 과 동일한 조작을 실시하여 실시예 2 의 유기 전계 발광 소자를 얻었다.
[실시예 3]
CuPC 의 층 두께를 1 ㎚, α-NPD 의 층 두께를 49 ㎚ 로 한 것 이외에는 실시예 1 과 동일한 조작을 실시하여 실시예 3 의 유기 전계 발광 소자를 얻었다.
[실시예 4]
CuPC 의 층 대신에 PTCDA 의 층을 2 ㎚ 형성한 것 이외에는 실시예 2 와 동일한 조작을 실시하여 실시예 4 의 유기 전계 발광 소자를 얻었다.
[실시예 5]
CuPC 의 층 대신에 PTCDI 의 층을 2 ㎚ 형성한 것 이외에는 실시예 2 와 동일한 조작을 실시하여 실시예 5 의 유기 전계 발광 소자를 얻었다.
[실시예 6]
CuPC 의 층 두께를 1 ㎚, α-NPD 의 층 두께를 49 ㎚ 로 하고, 반사 전극을 알루미늄으로부터 알루미늄 (1.5 ㎚)/은 (100 ㎚) 의 순서로 성막하는 것으로 변경한 것 이외에는 실시예 1 과 동일한 조작을 실시하여 실시예 6 의 유기 전계 발광 소자를 얻었다.
또한, 실시예 6 에 있어서, 알루미늄층은 매우 얇기 때문에 광학적으로는 거의 작용하지 않고, 은층이 반사 전극으로서 작용한다.
[실시예 7]
CuPC 의 층 두께를 9 ㎚, α-NPD 의 층 두께를 41 ㎚ 로 한 것 이외에는 실시예 1 과 동일한 조작을 실시하여 실시예 7 의 유기 전계 발광 소자를 얻었다.
[비교예 1]
CuPC 의 층 두께를 10 ㎚, α-NPD 의 층 두께를 40 ㎚ 로 한 것 이외에는 실시예 1 과 동일한 조작을 실시하여 비교예 1 의 유기 전계 발광 소자를 얻었다.
[비교예 2]
CuPC 의 층 두께를 20 ㎚, α-NPD 의 층 두께를 30 ㎚ 로 한 것 이외에는 실시예 1 과 동일한 조작을 실시하여 비교예 2 의 유기 전계 발광 소자를 얻었다.
[비교예 3]
PTCDA 의 층 두께를 10 ㎚, α-NPD 의 층 두께를 40 ㎚ 로 한 것 이외에는 실시예 1 과 동일한 조작을 실시하여 비교예 3 의 유기 전계 발광 소자를 얻었다.
[비교예 4]
PTCDI 의 두께를 10 ㎚, α-NPD 의 두께를 40 ㎚ 로 한 것 이외에는 실시예 1 과 동일한 조작을 실시하여 비교예 4 의 유기 전계 발광 소자를 얻었다.
[비교예 5]
실시예 1 의 광학층 및 평탄화층을, 유리 기판에 대해 ITO 전극과는 반대측에 광학층, 평탄화층의 순서로 성막한 것 이외에는 실시예 1 과 동일한 조작을 실시하여 비교예 5 의 유기 전계 발광 소자를 얻었다.
비교예 5 의 유기 전계 발광 소자의 구성을 나타내는 모식도를 도 5 에 나타낸다.
[비교예 6]
CuPC 의 층을 TPD 의 층으로 변경한 것 이외에는 비교예 1 과 동일한 조작을 실시하여 비교예 6 의 유기 전계 발광 소자를 얻었다.
[비교예 7]
CuPC 의 층을 α-NPD 의 층으로 변경한 것 이외에는 실시예 1 과 동일한 조작을 실시하여 비교예 7 의 유기 전계 발광 소자를 얻었다.
[비교예 8]
CuPC 의 층 두께를 0.2 ㎚, α-NPD 의 층 두께를 49.8 ㎚ 로 한 것 이외에는 실시예 1 과 동일한 조작을 실시하여 비교예 8 의 유기 전계 발광 소자를 얻었다.
제조된 유기 전계 발광 소자에 대해 이하와 같이 하여 광 취출 효율 및 구동 전압을 평가하였다.
＜외부 양자 효율 및 구동 전압의 측정＞
외부 양자 효율은, 하마마츠 포토닉스 제조 「C9920-12」를 사용하여 2.5 mA/㎠ 의 전류를 흘려 보냈을 때의 외부 양자 효율을 판독한 것이다.
구동 전압은 전류 2.5 mA/㎠ 를 흘려 보냈을 때, 소자에 부가된 전압값을 판독한 것이다.
결과를 하기 표 1 ∼ 4 에 기재하였다.
| Eg 화합물층 형성 화합물 | CuPC (Eg=1.6 eV) |
||||||
| 막두께 X (㎚) | 5 | 2 | 1 | 1 | 10 | 20 | 5 |
| 외부 양자 효율 (％) | 32 | 33 | 34 | 39 | 23 | 24 | 25 |
| 구동 전압 (V) | 7.0 | 7.1 | 7.2 | 7.2 | 7.0 | 7.2 | 7.0 |
| 실시예 1 | 실시예 2 | 실시예 3 | 실시예 6 | 비교예 1 | 비교예 2 | 비교예 5 | |
| Eg 화합물층 형성 화합물 | PTCDA (Eg=2.2 eV) |
PTCDI (Eg=2.2 eV) |
||
| 막두께 X (㎚) | 2 | 10 | 2 | 10 |
| 외부 양자 효율 (％) | 34 | 27 | 33 | 24 |
| 구동 전압 (V) | 7.2 | 7.3 | 7.1 | 7.1 |
| 실시예 4 | 비교예 3 | 실시예 5 | 비교예 4 | |
| Eg 화합물층 형성 화합물 | TPD (Eg=3.2 eV) |
α-NPD (Eg=3.0 eV) |
| 막두께 X (㎚) | 10 | 5 |
| 외부 양자 효율 (％) | 35 | 33 |
| 구동 전압 (V) | 10.2 | 11.3 |
| 비교예 6 | 비교예 7 |
| Eg 화합물층 형성 화합물 | CuPC (Eg=1.6 eV) |
|
| 막두께 X (㎚) | 9 | 0.2 |
| 외부 양자 효율 (％) | 30 | 32 |
| 구동 전압 (V) | 7.0 | 11.1 |
| 실시예 7 | 비교예 8 | |
표 1 ∼ 4 의 결과로부터, 실시예 1 ∼ 7 의 유기 전계 발광 소자는 모두 외부 양자 효율이 높고, 구동 전압이 낮음을 알 수 있었다.
또, 실시예 3 과 6 을 대비하면, 유기 전계 발광 소자의 제 2 전극 (반사 전극) 을 알루미늄으로부터 은으로 변경함으로써, 소자의 외부 양자 효율이 대폭 상승되는 것이 확인된다. 이는, 은의 반사율이 알루미늄보다 높은 것에서 기인하는 것으로 생각될 수 있다.
비교예 1 ∼ 4 의 유기 전계 발광 소자는, Eg 화합물층의 막두께가 10 ㎚ 이상인 소자이다. 이러한 소자는 광 흡수의 영향 때문에, 외부 양자 효율의 저하가 확인된다.
비교예 5 의 유기 전계 발광 소자는, 광학층의 위치가 본 발명과는 상이한 소자이다. 이러한 소자는 유기 발광층으로부터의 광이 ITO 보다 유리 기판에 입사될 때, 일부의 광이 굴절률차에 의한 전체 반사의 영향을 받아 광학층까지 진입할 수 없기 때문에, 외부 양자 효율의 저하가 확인된다.
비교예 6 의 유기 전계 발광 소자는, Eg 화합물로서 Eg 가 본 발명의 화합물보다 큰 화합물을 사용하고, 또한 Eg 화합물층의 막두께가 10 ㎚ 이상인 소자이다. 이러한 소자는 정공 주입성이 Eg 화합물층에 비해 열등하기 때문에 구동 전압의 상승이 확인된다.
비교예 7 의 유기 전계 발광 소자는, Eg 화합물로서 Eg 가 본 발명의 화합물보다 큰 화합물을 사용한 소자이다. 이러한 소자도 정공 주입성이 Eg 화합물층에 비해 열등하기 때문에 구동 전압의 상승이 확인된다.
비교예 8 의 유기 전계 발광 소자는, Eg 화합물층의 막두께가 0.5 ㎚ 미만인 소자이다. 이러한 소자는 CuPC 의 두께가 얇아 막으로서 기능하지 못하고, 정공 주입성이 현저하게 저하되었기 때문에, 구동 전압의 상승이 확인된다.
1 유리 기판
2 광학층
3 평탄화층
4 제 1 전극 (투명 전극)
5 유기층
6 제 2 전극 (반사 전극)
7 봉지 캔
2 광학층
3 평탄화층
4 제 1 전극 (투명 전극)
5 유기층
6 제 2 전극 (반사 전극)
7 봉지 캔
Claims (10)
- 기판과, 광을 확산, 산란시키는 광학층과, 투명 전극인 제 1 전극과, 유기 발광층을 포함하는 유기층과, 제 2 전극이 이 순서로 형성된 유기 전계 발광 소자로서,
상기 광학층은 1 차 입자경이 0.5 ㎛ 이상인 투명한 적어도 1 종의 광산란 입자와 바인더 성분을 포함하고, 그 바인더 성분은 상기 유기 발광층의 굴절률 이상의 굴절률을 가지고,
상기 유기층은 추가로 밴드 갭 화합물층을 적어도 1 층 포함하고, 그 밴드 갭 화합물층은 Eg (밴드 갭) 가 1.3 ∼ 2.5 eV 인 화합물로 이루어지고, 막두께가 0.5 ㎚ 이상 10 ㎚ 미만인, 유기 전계 발광 소자. - 제 1 항에 있어서,
상기 밴드 갭 화합물층은 막두께가 0.5 ㎚ 이상 5 ㎚ 미만인 층인, 유기 전계 발광 소자. - 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 밴드 갭 화합물층은 막두께가 0.5 ㎚ 이상 2 ㎚ 미만인 층인, 유기 전계 발광 소자. - 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제 2 전극이 은의 반사 전극인, 유기 전계 발광 소자. - 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 밴드 갭 화합물층을 형성하는 화합물이 CuPC, PTCDA 또는 PTCDI 인, 유기 전계 발광 소자. - 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 밴드 갭 화합물층이 상기 제 1 전극에 인접하는, 유기 전계 발광 소자. - 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 바인더 성분이 1 차 입자경이 100 ㎚ 이하인 입자를 함유하는, 유기 전계 발광 소자. - 제 7 항에 있어서,
상기 1 차 입자경이 100 ㎚ 이하인 입자의 굴절률이 2.0 이상 3.0 이하인, 유기 전계 발광 소자. - 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 바인더 성분의 굴절률이 1.7 이상 2.2 이하인, 유기 전계 발광 소자. - 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 광산란 입자의 굴절률이 상기 바인더 성분의 굴절률보다 낮은, 유기 전계 발광 소자.
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