有機エレクトロルミネッセンス装置
【課題】駆動時間に対する駆動電圧の上昇を抑制可能とする。
【解決手段】有機ＥＬ装置ＯＬＥＤは、陽極ＡＮＤと陰極ＣＴＤの間に発光層ＥＭＬを有し、陰極と発光層の間に位置した電子輸送層ＥＴＬとを具備し、電子輸送層は式（１）で表される骨格を有するアジン系化合物を含んでいるか、有機ＥＬ装置は発光層と電子輸送層との間に式（１）で表される骨格を有するアジン系化合物を含んだ層ＯＬを更に具備しているか、又は、電子輸送層は式（１）で表される骨格を有するアジン系化合物を含み且つ有機ＥＬ装置は発光層と電子輸送層との間にアジン系化合物を含んだ層ＯＬを更に具備している。
【解決手段】有機ＥＬ装置ＯＬＥＤは、陽極ＡＮＤと陰極ＣＴＤの間に発光層ＥＭＬを有し、陰極と発光層の間に位置した電子輸送層ＥＴＬとを具備し、電子輸送層は式（１）で表される骨格を有するアジン系化合物を含んでいるか、有機ＥＬ装置は発光層と電子輸送層との間に式（１）で表される骨格を有するアジン系化合物を含んだ層ＯＬを更に具備しているか、又は、電子輸送層は式（１）で表される骨格を有するアジン系化合物を含み且つ有機ＥＬ装置は発光層と電子輸送層との間にアジン系化合物を含んだ層ＯＬを更に具備している。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機エレクトロルミネッセンス（以下、ＥＬという）装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
有機ＥＬ素子を一定電流で連続駆動すると、時間の経過とともに、輝度が低下するのに加え駆動電圧が上昇する。このため、有機ＥＬ素子を照明装置及び自発光表示装置などの発光装置において使用する場合には、先の電圧上昇を見越して電源電圧を設定しなければならない。
【０００３】
しかしながら、電源電圧を高めると、消費電力が増大する。また、電源電圧を高めると、それに応じて駆動電圧も高くなる。駆動電圧を高めると、有機ＥＬ素子の輝度半減寿命が短くなる。
【０００４】
なお、電圧上昇と輝度低下とは、同一の劣化モードのみによって生じる訳ではなく、これらには別々の劣化モードが寄与し得る。即ち、一定電流で連続駆動した場合に輝度低下が抑制されていたとしても、このとき、電圧上昇も抑制されているとは限らない。
【０００５】
非特許文献１には、電圧上昇の原因は、電子輸送層に正孔が注入されるためであることが記載されている。非特許文献２には、電子輸送層に起因した素子の劣化対策として、正孔ブロッキング層等によって電子輸送層への正孔の注入を抑制し、寿命を改善することが記載されている。
【０００６】
また、非特許文献３には、正孔輸送層へのドーパントの導入、正孔注入コンタクトの位置への銅フタロシアニンからなるバッファ層の追加、又は正孔輸送性分子と電子輸送性分子とを含んだ発光層の使用などのアプローチにより、有機ＥＬ素子の輝度半減寿命が長くなることが記載されている。この文献には、トリス（８−キノリノラト）アルミニウム（以下、Ａｌｑ3という）層への正孔注入が有機ＥＬ素子の劣化の主因であることと、これは、先のアプローチによって輝度半減寿命を長くなることを説明していることとが更に記載されている。
【０００７】
このように、非特許文献２及び３には、有機ＥＬ素子の寿命特性を、電子輸送層と陽極との間に介在した層によって改善することが記載されている。但し、これら文献には、有機ＥＬ素子の駆動電圧の上昇を、電子輸送層又は電子注入層によって抑制することは記載されていない。
【０００８】
非特許文献４及び特許文献１には、有機ＥＬ素子の陰極と発光層との間に電子注入層として金属ドーピング層を設けることにより、その駆動電圧を低下させることが記載されている。金属ドーピング層は、例えば、Ａｌｑ3に、リチウム、ストロンチウム及びサマリウムなどの金属をドープしてなる層である。このドーパントは、Ａｌｑ3のラジカルアニオンを生じさせ、これにより、陰極から有機化合物層への電子注入に関するエネルギー障壁を低下させる。従って、この金属ドーピング層を設けることにより、有機ＥＬ素子の駆動電圧を低下させることができる。
【０００９】
上述した金属ドーピング層を適用した有機ＥＬ素子は、初期状態において低い駆動電圧を達成する。しかしながら、本発明者は、この有機ＥＬ素子は、駆動時間に対する輝度の低下及び駆動電圧の上昇が大きいことを見出している。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【００１０】
【非特許文献１】藤井祐行、外４名、「有機ＥＬ素子の連続駆動時における駆動電圧の変化」、信学技報、社団法人 電子情報通信学会、EID99-165, OME99-124 (2000-03)
【非特許文献２】R. C. Kwong et al., "High Operational Stability of Electrophosphorescent Devices", Applied Physics Letters, Volume 162, Number 1, Pages 162-164 (1 July, 2002)
【非特許文献３】H. Aziz et al., "Degradation Mechanism of Small Molecule-Based Organic Light-Emitting Devices", Science, Volume 283, Pages 1900-1902 (19 March, 1999)
【非特許文献４】J. Kido et al., "Bright Organic Electroluminescent Devices Having a Metal-Doped Electron-Injecting Layer", Applied Physics Letters, Volume 73, Number 20, Pages 2866-2868 (16 November, 1998)
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開平１０−２７０１７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明は、駆動時間に対する駆動電圧の上昇を抑制可能とすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の一側面によると、陽極と、陰極と、前記陽極と前記陰極との間に位置した発光層と、前記陰極と前記発光層との間に位置した電子輸送層とを具備した有機エレクトロルミネッセンス装置であって、前記電子輸送層は下記式（１）で表される骨格を有しているアジン系化合物を含んでいるか、前記有機エレクトロルミネッセンス装置は前記発光層と前記電子輸送層との間に下記式（１）で表される骨格を有しているアジン系化合物を含んだ層を更に具備しているか、又は、前記電子輸送層は下記式（１）で表される骨格を有しているアジン系化合物を含み且つ前記有機エレクトロルミネッセンス装置は前記発光層と前記電子輸送層との間に下記式（１）で表される骨格を有しているアジン系化合物を含んだ層を更に具備している有機エレクトロルミネッセンス装置が提供される。
【化１】
【発明の効果】
【００１４】
本発明によると、駆動時間に対する駆動電圧の上昇を抑制することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の有機ＥＬ装置において使用可能な有機ＥＬ素子の一例を概略的に示す断面図。
【図２】本発明の一態様に係る有機ＥＬ装置を概略的に示す平面図。
【図３】図２に示す有機ＥＬ装置に採用可能な構造の一例を概略的に示す断面図。
【図４】一変形例に係る有機ＥＬ装置を概略的に示す断面図。
【図５】他の変形例に係る有機ＥＬ装置を概略的に示す断面図。
【図６】更に他の変形例に係る有機ＥＬ装置を概略的に示す断面図。
【図７】更に他の変形例に係る有機ＥＬ装置を概略的に示す断面図。
【図８】更に他の変形例に係る有機ＥＬ装置を概略的に示す断面図。
【図９】更に他の変形例に係る有機ＥＬ装置を概略的に示す断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の態様について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、同様又は類似した機能を発揮する構成要素には全ての図面を通じて同一の参照符号を付し、重複する説明は省略する。
【００１７】
図１は、本発明の有機ＥＬ装置において使用可能な有機ＥＬ素子の一例を概略的に示す断面図である。
【００１８】
図１に示す有機ＥＬ素子ＯＬＥＤは、陽極ＡＮＤ、正孔注入層ＨＩＬ、正孔輸送層ＨＴＬ、発光層ＥＭＬ、隣接層ＯＬ、電子輸送層ＥＴＬ、電子注入層ＥＩＬ、及び陰極ＣＴＤを含んだ多層構造を有している。
【００１９】
陽極ＡＮＤは、例えば、金属、合金、導電性の金属化合物、又はそれらの組み合わせからなる。陽極ＡＮＤは、単層構造を有していてもよく、多層構造を有していてもよい。陽極ＡＮＤとしては、例えば、インジウム錫酸化物（以下、ＩＴＯという）層を使用する。
【００２０】
陰極ＣＴは、例えば、金属、合金、導電性の金属化合物、又はそれらの組み合わせからなる。陰極ＣＴは、単層構造を有していてもよく、多層構造を有していてもよい。典型的には、陰極ＣＴＤは、陽極ＡＮＤと比較して仕事関数がより小さい。陰極ＣＴとしては、例えば、アルミニウム層を使用する。
【００２１】
発光層ＥＭＬは、陽極ＡＮＤと陰極ＣＴＤとの間に介在している。発光層ＥＭＬは、有機物からなる層であって、例えば、ホスト材料とドーパントとを含んだ混合物からなる。ホスト材料としては、例えば、Ａｌｑ3を使用することができる。ドーパントは、蛍光性のドーパントであってもよく、燐光性のドーパントであってもよく、それらの混合物であってもよい。ドーパントとしては、例えば、クマリンを使用することができる。
【００２２】
正孔輸送層ＨＴＬは、陽極ＡＮＤと発光層ＥＭＬとの間に介在している。正孔輸送層ＨＴＬは有機物からなり、そのイオン化エネルギーは、典型的には、陽極ＡＮＤの仕事関数と発光層ＥＭＬのイオン化エネルギーとの間にある。正孔輸送層ＨＴＬの材料としては、例えば、Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−ビス（３−メチルフェニル）−１，１’−ビフェニル−４，４’−ジアミン（以下、ＴＰＤという）又はＮ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−ビス（１−ナフチルフェニル）−１，１’−ビフェニル−４，４’−ジアミン（以下、α−ＮＰＤという）を使用することができる。正孔輸送層ＨＴＬは省略することができる。
【００２３】
正孔注入層ＨＩＬは、陽極ＡＮＤと正孔輸送層ＨＴＬとの間に介在している。正孔注入層ＨＩＬは有機物、無機物、又は有機金属化合物からなり、そのイオン化エネルギーは、典型的には、陽極ＡＮＤの仕事関数と正孔輸送層ＨＴＬのイオン化エネルギーとの間にある。正孔注入層ＨＩＬの材料としては、例えば、アモルファスカーボン又は銅フタロシアニン（以下、ＣｕＰｃという）を使用することができる。正孔注入層ＨＩＬは省略することができる。
【００２４】
電子輸送層ＥＴＬは、発光層ＥＭＬと陰極ＣＴＤとの間に介在している。電子輸送層ＥＴＬは例えば有機物からなり、その電子親和力は、典型的には、発光層ＥＭＬの電子親和力と陰極ＣＴＤの仕事関数との間にある。電子輸送層ＥＴＬの材料（以下、電子輸送材料という）としては、例えば、Ａｌｑ3又は２−フェニル−５−（４−ビフェニリル）−１，３，４−オキサジアゾール（以下、ＯＸＤという）を使用することができる。
【００２５】
電子注入層ＥＩＬは、電子輸送層ＥＴＬと陰極ＣＴＤとの間に介在している。電子注入層ＥＩＬは有機物、無機物、又は有機金属化合物からなり、その電子親和力は、典型的には、電子輸送層ＥＴＬの電子親和力と陰極ＣＴＤの仕事関数との間にある。電子注入層ＥＩＬの材料としては、例えば、弗化リチウムを使用することができる。電子注入層ＥＩＬは省略することができる。おきゆう
隣接層ＯＬは、発光層ＥＭＬと電子輸送層ＥＴＬとの間に介在している。隣接層ＯＬは、例えば、正孔ブロッキング層、界面混合層、又はそれらの組み合わせである。隣接層ＯＬは省略することができる。
【００２６】
正孔ブロッキング層は有機物からなり、そのイオン化エネルギーは、発光層ＥＭＬのイオン化エネルギーと比較してより大きく、典型的には、電子輸送層ＥＴＬのイオン化エネルギーと比較してより大きい。正孔ブロッキング層は、例えば、（ビス（２−メチル−８−キノリノラト）（パラ−フェニルフェノラト）アルミニウム（ＩＩＩ）（以下、ＢＡｌｑという）又はバソクプロイン（以下、ＢＣＰという）からなる。
【００２７】
界面混合層は、発光層ＥＭＬに使用するホスト材料及びドーパントの少なくとも一方と電子輸送層ＥＴＬの材料とを混合した層である。界面混合層は、例えば、青色発光層のホスト材料として用いられるアントラセンジナフチル（以下、ＡＤＮという）又はＡｌｑ3と、ＯＸＤ、ＢＡｌｑ又はＢＣＰとからなる。なお、隣接層ＯＬが正孔ブロッキング層と界面混合層とを含んでいる場合、界面混合層は、例えば、発光層ＥＭＬと正孔ブロッキング層との間に配置する。
【００２８】
この有機ＥＬ素子ＯＬＥＤでは、電子輸送層ＥＴＬ及び隣接層ＯＬの少なくとも一方は、下記式（１）で表される骨格を有しているアジン系化合物を更に含んでいる。例えば、電子輸送層ＥＴＬは、下記式（１）で表される骨格を有しているアジン系化合物を更に含んでいる。
【化２】
【００２９】
式（１）で表される骨格を有しているアジン系化合物は、比較的高い電子供与性を有している。それ故、電子輸送層ＥＴＬが先のアジン系化合物を更に含んでいる場合には、正孔が発光層ＥＭＬから隣接層ＯＬを介して電子輸送層ＥＴＬへと注入されたとしても、このアジン系化合物が供与する電子によって、電子輸送層ＥＴＬが含んでいる電子輸送材料の酸化は抑制されるか、又は、酸化した電子輸送材料は直ちに還元される。また、隣接層ＯＬが先のアジン系化合物を更に含んでいる場合には、正孔が発光層ＥＭＬから隣接層ＯＬへと注入されたとしても、このアジン系化合物が供与する電子によって、隣接層ＯＬから電子輸送層ＥＴＬへの正孔の注入は抑制されるため、電子輸送層ＥＴＬが含んでいる電子輸送材料の酸化は抑制される。
【００３０】
また、例えば、電子輸送層ＥＴＬに、リチウム、ストロンチウム及びサマリウムなどの電子供与性に優れた金属をドープした場合、初期状態においては、式（１）で表される骨格を有しているアジン系化合物を電子輸送層ＥＴＬにドープした場合とほぼ同等の効果を得ることができる。しかしながら、電子輸送層ＥＴＬに金属をドープした有機ＥＬ素子を連続駆動すると、時間の経過とともに金属が拡散する。その結果、発光層内での励起子の消光を引き起こし、輝度を低下させると共に電子輸送材料の酸化に起因した劣化が進行し、駆動電圧が上昇する。
【００３１】
式（１）で表される骨格を有しているアジン系化合物は、リチウム、ストロンチウム及びサマリウムなどの金属と比較して遥かに嵩高い。それ故、このアジン系化合物を電子輸送層ＥＴＬ又は隣接層ＯＬにドープした有機ＥＬ素子ＯＬＥＤは、連続駆動しても、アジン系化合物の拡散を生じ難い。そのため、電子輸送材料の酸化に起因した劣化が長期に亘って抑制される。従って、この有機ＥＬ素子ＯＬＥＤは、駆動時間に対する駆動電圧の上昇が小さい。
【００３２】
このアジン系化合物としては、例えば、下記式（２）で表される化合物を使用することができる。
【化３】
【００３３】
上記式（２）において、Ｘ１乃至Ｘ１３は、原子又は官能基を表している。Ｘ１乃至Ｘ１３は、互いに等しくても、異なっていてもよい。
【００３４】
Ｘ１乃至Ｘ１３の各々は、水素原子、核原子数が５乃至５０の範囲内にあるアリール基、核原子数が５乃至５０の範囲内にあるヘテロアリール基、炭素原子数が１乃至５０の範囲内にあるアルキル基、炭素原子数が１乃至５０の範囲内にあるアルコキシ基、炭素原子数が６乃至５０の範囲内にあるアラルキル基、核原子数が５乃至５０の範囲内にあるアリールオキシ基、核原子数が５乃至５０の範囲内にあるアリールチオ基、炭素原子数が２乃至５０の範囲内にあるアルコキシカルボニル基、核原子数が５乃至５０の範囲内にあるアリール基又はヘテロアリール基によって水素原子の１つ以上が置換されたアミノ基、ハロゲン基、シアノ基、ニトロ基、ヒドロキシル基及びカルボキシ基からなる群より選択される。ここで、「核原子数」は、環を形成している原子の数を意味している。
【００３５】
核原子数が５乃至５０の範囲内にあるアリール基は、単環式の官能基であってもよく、多環式の官能基であってもよい。後者の場合、アリール基は、縮合核を含んでいてもよく、含んでいなくてもよい。このアリール基としては、例えば、電子が供与されたシクロペンタジエニル基、フェニル基、ビフェニル基、ターフェニル基、フルオレニル基、ナフチル基、フルオランテニル基、アンスリル基、フェナンスリル基、ピレニル基、テトラセニル基、ペンタセニル基、トリフェニレニル基又はペリレニル基を使用することができる。
【００３６】
核原子数が５乃至５０の範囲内にあるヘテロアリール基は、単環式の官能基であってもよく、多環式の官能基であってもよい。後者の場合、ヘテロアリール基は、縮合核を含んでいてもよく、含んでいなくてもよい。このヘテロアリール基としては、例えば、フリル基、ピリジル基、チエニル基、ピロリル基、ピラジル基、ピリミジル基、ピリダジニル基、キノリル基、イソキノリル基、フェナントリジニル基、アクリジニル基、ナフチリジニル基、キノキサリニル基、キナゾリニル基、シンノリニル基、フタラジニル基、フェナントロリル基、フェナジニル基、ジベンゾフリル基、ジベンゾチオフェニル基、カルバゾリル基、ベンゾフリル基、ベンゾチオフェニル基、インドリル基、シクロアジル基、ベンゾイミダゾリル基、ベンゾチアゾリル基又はベンゾチアジアゾリル基を使用することができる。
【００３７】
炭素原子数が１乃至５０の範囲内にあるアルキル基は、直鎖であってもよく、側鎖を有していてもよい。このアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、イソブチル基、ｓ−ブチル基、ｔ−ブチル基、メチル基、エチル基、イソプロピル基、ペンチル基、オクチル基、ドデシル基、シクロヘキシル基、ビシクロオクチル基又はアダマンチル基を使用することができる。
【００３８】
炭素原子数が１乃至５０の範囲内にあるアルコキシ基は、上述したアルキル基と酸素原子とが結合したものである。このアルコキシ基としては、例えば、メトキシル基、エトキシル基、プロポキシル基又はフェノキシル基を使用することができる。
【００３９】
炭素原子数が６乃至５０の範囲内にあるアラルキル基は、上述したアルキル基の水素原子の１つ以上を上述したアリール基又はヘテロアリール基によって置換したもののうち、炭素原子数が６乃至５０の範囲内にある官能基である。典型的には、このアラルキル基は、アルキル基を構成している炭素原子の数と核原子数との和が６乃至５０の範囲内にある。このアラルキル基としては、例えば、ベンジル基、フェネチル基、ナフチルメチル基又はナフチルエチル基を使用することができる。
【００４０】
核原子数が５乃至５０の範囲内にあるアリールオキシ基は、上述したアリール基又はヘテロアリール基に酸素原子を結合させたものである。このアリールオキシ基としては、例えば、フェノキシ基又はナフチルオキシ基を使用することができる。
【００４１】
核原子数が５乃至５０の範囲内にあるアリールチオ基は、例えば、上述したアリール基又はヘテロアリール基と水素原子とを硫黄原子に結合させたものである。このアリールチオ基としては、例えば、フェニルチオ基、ナフチルチオ基、トリメチルシリル基、トリメトキシシリル基、ｔ−ブチルジメチルシリル基、ｔ−ブチルジフェニルシリル基、トリメチルシリルオキシ基、トリメトキシシリルオキシ基、ｔ−ブチルジメチルシリルオキシ基、又はｔ−ブチルジフェニルシリルオキシ若しくはシロキシ基を使用することができる。
【００４２】
炭素原子数が２乃至５０の範囲内にあるアルコキシカルボニル基は、上述したアルコキシ基とカルボニル基とのエステル化によって得られる官能基である。このアルコキシカルボニル基としては、例えば、メトキシカルボニル基を使用することができる。
【００４３】
核原子数が５乃至５０の範囲内にあるアリール基又はヘテロアリール基によって水素原子の１つ以上が置換されたアミノ基は、例えば、アミノ基の水素原子の１つを上述したアリール基若しくはヘテロアリール基によって置換した官能基であるか、又は、アミノ基の水素原子の２つを上述したアリール基及びヘテロアリール基の少なくとも一方によって置換したもののうち核原子数が５乃至５０の範囲内にある官能基である。この置換アミノ基としては、例えば、ジメチルアミノ基、ジエチルアミノ基、ジベンジルアミノ基、ジフェニルアミノ基、ジトリルアミノ基、ジアニソリルアミノ基、又は９，９−ジメチル−９Ｈ−フルオレニルフェニルアミノ基を使用することができる。
【００４４】
Ｘ１乃至Ｘ１３の各々は、水素原子の１つ以上が他の原子又は官能基によって置換されていてもよい。芳香核の水素原子を置換する官能基としては、例えば、ハロゲン原子、シアノ基又はニトロ基を使用することができる。アルキル鎖の水素原子を置換する官能基としては、例えば、ハロゲン原子、シアノ基又はニトロ基を使用することができる。ハロゲン原子としては、フッ素、塩素、臭素、ヨウ素などが挙げられる。
【００４５】
Ｘ１乃至Ｘ１３の各々は、Ｘ１乃至Ｘ１３の他の１つ以上と飽和又は不飽和結合を形成していてもよい。例えば、Ｘ１としてフェニル基を使用し、Ｘ２としてフェニル基を使用した場合、一方のフェニル基の炭素原子と他方のフェニル基の炭素原子とは一重結合を形成していてもよい。或いは、Ｘ１としてメチル基を使用し、Ｘ２としてメチル基を使用した場合、一方のメチル基の炭素原子と他方のメチル基の炭素原子とは二重結合を形成していてもよい。
【００４６】
式（２）に示す化合物は、Ｘ１乃至Ｘ４の２つとＸ５乃至Ｘ８の２つとがベンゼン核を含んだ単環式官能基であり、Ｘ１乃至Ｘ１３の残りが水素原子であってもよい。あるいは、式（２）に示す化合物は、Ｘ９乃至Ｘ１３の１つ若しくは２つがベンゼン核を含んだ単環式官能基であり、Ｘ１乃至Ｘ１３の残りが水素原子であってもよい。例えば、下記式（３）乃至（６）で表される化合物は、これらの条件を満足している。
【化４】
【００４７】
【化５】
【００４８】
【化６】
【００４９】
【化７】
【００５０】
式（１）で表される骨格を有しているアジン系化合物としては、例えば分子量が２００乃至１，０００の範囲内にあるものを使用し、典型的には分子量が２００乃至５００の範囲内にあるものを使用する。一般に、分子量が小さな化合物は、分子量が大きな化合物と比較して拡散し易い。また、アジン系化合物のモル濃度が一定である場合、このアジン系化合物の分子量が大きいほど、これを含んだ層の電子輸送能が低い傾向にある。
【００５１】
電子輸送材料に対する電子輸送層ＥＴＬ及び隣接層ＯＬが含んでいるアジン系化合物のモル比は、例えば０．１％乃至９９．９％の範囲内にあり、典型的には０．１％乃至２０％の範囲内にある。このモル比を小さくすると、電子輸送材料の酸化に起因した劣化を抑制する効果が小さくなる傾向にある。また、このモル比を大きくすると、アジン系化合物を含んだ層の電子輸送能が低下する傾向にある。
【００５２】
上述した有機ＥＬ素子ＯＬＥＤは、様々な有機ＥＬ装置に使用することができる。例えば、この有機ＥＬ素子ＯＬＥＤは、有機ＥＬ表示装置、屋内若しくは屋外照明装置及び表示パネルのバックライトなどの照明装置、電子写真装置の感光ドラムに潜像を書き込むための書込装置、又は光通信において利用する送信機において使用することができる。以下、有機ＥＬ素子ＯＬＥＤを有機ＥＬ表示装置に適用した例を説明する。
【００５３】
図２は、本発明の一態様に係る有機ＥＬ装置を概略的に示す平面図である。
図１に示す表示装置は、アクティブマトリクス型駆動方式を採用した上面発光型の有機ＥＬ表示装置である。この表示装置は、表示パネルＤＰと、映像信号線ドライバＸＤＲと、走査信号線ドライバＹＤＲと、コントローラＣＮＴとを含んでいる。
【００５４】
表示パネルＤＰは、基板ＳＵＢと、走査信号線ＳＬと、映像信号線ＤＬと、電源線ＰＳＬと、画素ＰＸ１乃至ＰＸ３とを含んでいる。なお、図１において、Ｘ方向は基板ＳＵＢの主面に平行な方向であり、Ｙ方向は基板ＳＵＢの主面に平行であり且つＸ方向と交差する方向であり、Ｚ方向はＸ方向及びＹ方向に対して垂直な方向である。
【００５５】
走査信号線ＳＬは、各々がＸ方向に延びており、Ｙ方向に配列している。映像信号線ＤＬは、各々がＹ方向に延びており、Ｘ方向に配列している。
【００５６】
電源線ＰＳＬは、各々がＹ方向に延びており、Ｘ方向に配列している。電源線ＰＳＬは、各々がＸ方向に延び、Ｙ方向に配列していてもよい。
【００５７】
画素ＰＸ１乃至ＰＸ３は、走査信号線ＳＬと映像信号線ＤＬとの交差部に対応してマトリクス状に配列している。ここでは、画素ＰＸ１乃至ＰＸ３は、各々がＹ方向に延びた列を形成している。画素ＰＸ１からなる列と、画素ＰＸ２からなる列と、画素ＰＸ３からなる列とは、Ｘ方向に配列しており、ストライプパターンを形成している。
【００５８】
画素ＰＸ１乃至ＰＸ３は、発光色が互いに異なっている。画素ＰＸ１乃至ＰＸ３の各々は、駆動トランジスタＤＲと、スイッチＳＷと、キャパシタＣと、有機ＥＬ素子ＯＬＥＤとを含んでいる。
【００５９】
駆動トランジスタＤＲは、ここでは、ｐチャネル薄膜トランジスタである。駆動トランジスタＤＲのソースは、電源線ＰＳＬに接続されている。なお、電源線ＰＳＬは、高電位電源端子に接続されている。
【００６０】
スイッチＳＷは、ここでは、ｐチャネル薄膜トランジスタである。スイッチＳＷは、映像信号線ＤＬと駆動トランジスタＤＲのゲートとの間に接続されており、そのゲートは走査信号線ＳＬに接続されている。
【００６１】
キャパシタＣは、ここでは、薄膜キャパシタである。キャパシタＣは、駆動トランジスタＤＲのゲートとソースとの間に接続されている。
【００６２】
有機ＥＬ素子ＯＬＥＤは、図１を参照しながら説明したのと同様の構造を有している。有機ＥＬ素子ＯＬＥＤは、陽極が駆動トランジスタＤＲのドレインに接続されており、陰極が低電位電源端子に接続されている。
【００６３】
画素ＰＸ１乃至ＰＸ３は、有機ＥＬ素子ＯＬＥＤの発光色が互いに異なっている。例えば、画素ＰＸ１は赤色に発光し、画素ＰＸ２は緑色に発光し、画素ＰＸ３は赤色に発光する。
【００６４】
映像信号線ドライバＸＤＲ及び走査信号線ドライバＹＤＲは、基板ＳＵＢ上に配置されている。即ち、映像信号線ドライバＸＤＲ及び走査信号線ドライバＹＤＲは、ＣＯＧ（chip on glass）実装している。映像信号線ドライバＸＤＲ及び走査信号線ドライバＹＤＲは、ＣＯＧ実装する代わりに、ＴＣＰ（tape carrier package）実装してもよい。或いは、映像信号線ドライバＸＤＲ及び走査信号線ドライバＹＤＲは、基板ＳＵＢ上に形成してもよい。
【００６５】
映像信号線ドライバＸＤＲには、映像信号線ＤＬが接続されている。この例では、映像信号線ドライバＸＤＲには、電源線ＰＳＬが更に接続されている。映像信号線ドライバＸＤＲは、映像信号線ＳＬに映像信号として電圧信号を出力するとともに、電源線ＰＳＬに電源電圧を供給する。
【００６６】
走査信号線ドライバＹＤＲには、走査信号線ＳＬが接続されている。走査信号線ドライバＹＤＲは、走査信号線ＳＬに走査信号として電圧信号を出力する。
【００６７】
コントローラＣＮＴは、映像信号線ドライバＸＤＲ及び走査信号線ドライバＹＤＲに接続されている。コントローラＣＮＴは、映像信号線ドライバＸＤＲにその動作を制御するための制御信号を供給するとともに、走査信号線ドライバＹＤＲにその動作を制御するための制御信号と電源電圧とを供給する。
【００６８】
なお、ここでは、画素ＰＸ１乃至ＰＸ３に単純な回路構成を採用しているが、他の回路構成を採用してもよい。また、ここでは、映像信号として電圧信号を供給する電圧駆動方式を採用しているが、映像信号として電流信号を供給する電流駆動方式を採用してもよい。
【００６９】
図３は、図２に示す有機ＥＬ表示装置に採用可能な構造の一例を概略的に示す断面図である。
【００７０】
図３には、表示パネルＤＰの断面を描いている。この表示パネルＤＰは、ガラス基板又はプラスチック基板などの絶縁基板ＳＵＢを含んでいる。基板ＳＵＢ上には、図示しないアンダーコート層が形成されている。アンダーコート層は、例えば、基板ＳＵＢ上にＳｉＮx層とＳｉＯx層とをこの順に積層してなる。
【００７１】
アンダーコート層上には、例えば不純物を含有したポリシリコンからなる半導体パターンが形成されている。この半導体パターンの一部は、半導体層ＳＣとして利用している。半導体層ＳＣには、ソース及びドレインとして利用する不純物拡散領域が形成されている。また、この半導体パターンの他の一部は、図２を参照しながら説明したキャパシタＣの下部電極として利用している。下部電極は、図２を参照しながら説明した画素ＰＸ１乃至ＰＸ３に対応して配列している。
【００７２】
半導体パターンは、ゲート絶縁膜ＧＩで被覆されている。ゲート絶縁膜ＧＩは、例えばＴＥＯＳ（tetraethyl orthosilicate）を用いて形成することができる。
【００７３】
ゲート絶縁膜ＧＩ上には、図２を参照しながら説明した走査信号線ＳＬが形成されている。走査信号線ＳＬは、例えばＭｏＷなどからなる。
【００７４】
ゲート絶縁膜ＧＩ上には、キャパシタＣの上部電極が更に配置されている。上部電極は、画素ＰＸ１乃至ＰＸ３に対応して配列しており、下部電極と向き合っている。上部電極は、例えばＭｏＷなどからなり、走査信号線ＳＬと同一の工程で形成することができる。
【００７５】
下部電極と上部電極とそれらの間に介在した絶縁膜ＧＩとは、図２を参照しながら説明したキャパシタＣを構成している。キャパシタＣの上部電極は延長部Ｇを含んでおり、この延長部Ｇは、半導体層ＳＣの一部と交差している。延長部Ｇと半導体層ＳＣとの交差部は、駆動トランジスタＤＲを構成している。なお、延長部Ｇは、駆動トランジスタＤＲのゲートである。また、走査信号線ＳＬは、他の半導体層ＳＣと交差している。走査信号線ＳＬと半導体層ＳＣとの交差部は図２を参照しながら説明したスイッチＳＷを構成している。
【００７６】
ゲート絶縁膜ＧＩ、走査信号線ＳＬ１及びＳＬ２、並びに上部電極は、層間絶縁膜ＩＩで被覆されている。層間絶縁膜ＩＩは、例えば、プラズマＣＶＤ（chemical vapor deposition）法によって堆積させたＳｉＯxからなる。
【００７７】
層間絶縁膜ＩＩ上には、ソース電極ＳＥ及びドレイン電極ＤＥと、図２を参照しながら説明した映像信号線ＤＬ及び電源線ＰＳＬとが形成されている。一部のソース電極ＳＥは、駆動トランジスタＤＲのソースと図２を参照しながら説明した電源線ＰＳＬとの間に接続されている。他のソース電極ＳＥは、図２を参照しながら説明したスイッチＳＷのソースと駆動トランジスタＤＲのゲートＧとの間に接続されている。
【００７８】
ソース電極ＳＥ及びドレイン電極ＤＥと、図２を参照しながら説明した映像信号線ＤＬ及び電源線ＰＳＬとは、例えば、Ｍｏ／Ａｌ／Ｍｏの三層構造を有している。これらは、同一工程で形成可能である。
【００７９】
層間絶縁膜ＩＩ上には、反射層ＲＥＦが更に配置されている。反射層ＲＥＦは、例えばアルミニウムなどの金属又は合金からなる。
【００８０】
ソース電極ＳＥ、ドレイン電極ＤＥ及び反射層ＲＥＦと、図２を参照しながら説明した映像信号線ＤＬ及び電源線ＰＳＬとは、パッシベーション膜ＰＳで被覆されている。パッシベーション膜ＰＳは、例えばＳｉＮxからなる。
【００８１】
パッシベーション膜ＰＳ上では、画素電極ＰＥが、画素ＰＸ１乃至ＰＸ３に対応して配列している。各画素電極ＰＥは、パッシベーション膜ＰＳに設けたコンタクトホールを介してドレイン電極ＤＥに接続されており、このドレイン電極は駆動トランジスタＤＲのドレインに接続されている。
【００８２】
画素電極ＰＥは、この例では背面電極である。また、画素電極ＰＥは、この例では陽極である。画素電極ＰＥの材料としては、例えば、ＩＴＯなどの透明導電性酸化物を使用することができる。
【００８３】
パッシベーション膜ＰＳ上には、隔壁絶縁層ＰＩが更に形成されている。隔壁絶縁層ＰＩには、画素電極ＰＥに対応した位置に貫通孔が設けられているか、又は、画素電極ＰＥが形成する列に対応した位置にスリットが設けられている。ここでは、一例として、隔壁絶縁層ＰＩには、画素電極ＰＥに対応した位置に貫通孔が設けられていることとする。
【００８４】
隔壁絶縁層ＰＩは、例えば、有機絶縁層である。隔壁絶縁層ＰＩは、例えば、フォトリソグラフィ技術を用いて形成することができる。
【００８５】
各画素電極ＰＥ上には、有機物層ＯＲＧが形成されている。有機物層ＯＲＧは、図１を参照しながら説明した発光層ＥＭＬ及び電子輸送層ＥＴＬなどを含んでいる。
【００８６】
隔壁絶縁層ＰＩ及び有機物層ＯＲＧは、対向電極ＣＥで被覆されている。この例では、対向電極ＣＥは、前面電極であって、画素ＰＸ１乃至ＰＸ３で共用する共通電極である。また、この例では、対向電極ＣＥは陰極である。対向電極ＣＥは、例えば、パッシベーション膜ＰＳと隔壁絶縁層ＰＩとに設けられたコンタクトホールを介して、映像信号線ＤＬと同一の層上に形成された電極配線（図示せず）に電気的に接続されている。
【００８７】
画素電極ＰＥと有機物層ＯＲＧと対向電極ＣＥとは、画素電極ＰＥに対応して配列した有機ＥＬ素子ＯＬＥＤを形成している。各有機ＥＬ素子ＯＬＥＤは、図１を参照しながら説明した構成を有している。
【００８８】
なお、この表示パネルＤＰにおいて、図１を参照しながら説明した正孔注入層ＨＩＬ、正孔輸送層ＨＴＬ、隣接層ＯＬ、電子輸送層ＨＴＬ、電子注入層ＥＩＬ及び陰極ＣＴＤは、隣り合った画素間の位置で分断されている必要はない。
【００８９】
この有機ＥＬ表示装置は、有機ＥＬ素子ＯＬＥＤに、図１を参照しながら説明した構成を採用している。従って、この有機ＥＬ表示装置は、駆動時間に対する駆動電圧の上昇が小さい。
【００９０】
この有機ＥＬ表示装置には、様々な変形が可能である。
図４は、一変形例に係る有機ＥＬ装置を概略的に示す断面図である。図４には、表示パネルＤＰを、その構成要素の一部を省略して描いている。
【００９１】
図４に示す構造は、以下の点を除き、図１乃至図３を参照しながら説明した構造と同様である。
図４に示す構造は、正孔輸送層ＨＴＬの代わりに、正孔輸送層ＨＴＬ１及びＨＴＬ２を含んでいる。正孔輸送層ＨＴＬ１は有機物からなり、そのイオン化エネルギーは、典型的には、陽極ＡＮＤの仕事関数と発光層ＥＭＬのイオン化エネルギーとの間にある。正孔輸送層ＨＴＬ２は、正孔輸送層ＨＴＬ１と発光層ＥＭＬとの間に介在している。正孔輸送層ＨＴＬ２は有機物からなり、そのイオン化エネルギーは、典型的には、正孔輸送層ＨＴＬ１のイオン化エネルギーと発光層ＥＭＬのイオン化エネルギーとの間にある。
【００９２】
また、図４に示す構造では、画素ＰＸ１の有機ＥＬ素子ＯＬＥＤは発光層として発光層ＥＭＬ１乃至ＥＭＬ３を含み、画素ＰＸ２の有機ＥＬ素子ＯＬＥＤは発光層として発光層ＥＭＬ２及びＥＭＬ３を含み、画素ＰＸ３の有機ＥＬ素子ＯＬＥＤは発光層として発光層ＥＭＬ３を含んでいる。画素ＰＸ１の有機ＥＬ素子ＯＬＥＤでは、発光層ＥＭＬ２は発光層ＥＭＬ１と電子輸送層ＥＴＬとの間に介在しており、発光層ＥＭＬ３は発光層ＥＭＬ２と電子輸送層ＥＴＬとの間に介在している。画素ＰＸ２の有機ＥＬ素子ＯＬＥＤでは、発光層ＥＭＬ３は発光層ＥＭＬ２と電子輸送層ＥＴＬとの間に介在している。発光層ＥＭＬ２は、発光層ＥＭＬ１と比較してより波長がより短い光を放出し、発光層ＥＭＬ３は、発光層ＥＭＬ２と比較してより波長がより短い光を放出する。例えば、発光層ＥＭＬ１の発光色は赤色であり、発光層ＥＭＬ２の発光色は緑色であり、発光層ＥＭＬ３の発光色は青色である。
【００９３】
この構成を採用した場合、発光層ＥＭＬ２は、画素ＰＸ１及びＰＸ２間の位置で分断されている必要はない。また、発光層ＥＭＬ３は、正孔注入層ＨＩＬ、正孔輸送層ＨＴＬ１及びＨＴＬ２、電子輸送層ＨＴＬ、電子注入層ＥＩＬ、陰極ＣＴＤ並びに調整層ＭＣと同様に、画素ＰＸ１及びＰＸ２間の位置で分断されている必要はなく、画素ＰＸ２及びＰＸ３間の位置で分断されている必要はなく、画素ＰＸ３及びＰＸ１間の位置で分断されている必要もない。
【００９４】
また、図４に示す構造は、隣接層ＯＬを含んでおらず、調整層ＭＣを含んでいる。調整層ＭＣは、陽極ＡＮＤ及び陰極ＣＴＤ並びにそれらの間に介在した層が、この調整層ＭＣと反射層ＲＥＦとによって挟まれるように配置されている。調整層ＭＣは、光透過性の層であって、反射層ＲＥＦから遠い主面は、光透過性の反射面として機能する。調整層ＭＣの厚さは、画素ＰＸ１乃至ＰＸ３の各々において、その有機ＥＬ素子ＯＬＥＤから取り出すべき光が共振を生じるように定められている。調整層ＭＣとしては、例えば、ＳｉＮ層などの透明無機絶縁層、ＩＴＯ層などの透明無機導電層、有機物層ＯＲＧが含んでいる層などの透明有機物層を使用することができる。
【００９５】
図５は、他の変形例に係る有機ＥＬ装置を概略的に示す断面図である。図５には、表示パネルＤＰを、その構成要素の一部を省略して描いている。
図５に示す構造は、以下の点を除き、図４を参照しながら説明した構造と同様である。
【００９６】
図５に示す構造では、画素ＰＸ１の有機ＥＬ素子ＯＬＥＤは発光層ＥＭＬ２を含んでおらず、画素ＰＸ２の有機ＥＬ素子ＯＬＥＤは発光層ＥＭＬ３を含んでいない。この構成を採用した場合、発光層ＥＭＬ３は、画素ＰＸ１及びＰＸ３間の位置で分断されている必要はない。
【００９７】
また、図５に示す構造では、画素ＰＸ３の有機ＥＬ素子ＯＬＥＤは、正孔輸送層ＨＴＬ３を更に含んでいる。正孔輸送層ＨＴＬ３は有機物からなり、そのイオン化エネルギーは、典型的には、正孔輸送層ＨＴＬ１のイオン化エネルギーと正孔輸送層ＥＴＬ２のイオン化エネルギーとの間にある。この構成を採用した場合、上述した共振を生じさせるべき構造の光学的厚さを、正孔輸送層ＨＴＬ３を利用して調節することができる。
【００９８】
図６は、更に他の変形例に係る有機ＥＬ装置を概略的に示す断面図である。図６には、表示パネルＤＰを、その構成要素の一部を省略して描いている。
図６に示す構造は、以下の点を除き、図４を参照しながら説明した構造と同様である。
【００９９】
図６に示す構造では、画素ＰＸ１の有機ＥＬ素子ＯＬＥＤは発光層ＥＭＬ３を含んでおらず、画素ＰＸ２の有機ＥＬ素子ＯＬＥＤは発光層ＥＭＬ３を含んでいない。この構成を採用した場合、発光層ＥＭＬ２は、画素ＰＸ１及びＰＸ２間の位置で分断されている必要はない。
【０１００】
また、図６に示す構造では、画素ＰＸ３の有機ＥＬ素子ＯＬＥＤは、正孔輸送層ＨＴＬ３を更に含んでいる。この構成を採用した場合、上述した共振を生じさせるべき構造の光学的厚さを、正孔輸送層ＨＴＬ３を利用して調節することができる。
【０１０１】
図７は、更に他の変形例に係る有機ＥＬ装置を概略的に示す断面図である。図７には、表示パネルＤＰを、その構成要素の一部を省略して描いている。
図７に示す構造は、以下の点を除き、図４を参照しながら説明した構造と同様である。
【０１０２】
図７に示す構造では、画素ＰＸ１の有機ＥＬ素子ＯＬＥＤは発光層ＥＭＬ２を含んでいない。この構成を採用した場合、発光層ＥＭＬ３は、画素ＰＸ１及びＰＸ２間の位置で分断されている必要はなく、画素ＰＸ２及びＰＸ３間の位置で分断されている必要はなく、画素ＰＸ３及びＰＸ１間の位置で分断されている必要もない。
【０１０３】
また、図７に示す構造では、画素ＰＸ１の有機ＥＬ素子ＯＬＥＤは正孔輸送層ＨＴＬ２の代わりに正孔輸送層ＨＴＬ４を含み、画素ＰＸ２の有機ＥＬ素子ＯＬＥＤは正孔輸送層ＨＴＬ２の代わりに正孔輸送層ＨＴＬ５を含み、画素ＰＸ３の有機ＥＬ素子ＯＬＥＤは正孔輸送層ＨＴＬ３を更に含んでいる。正孔輸送層ＨＴＬ４は有機物からなり、そのイオン化エネルギーは、典型的には、正孔輸送層ＨＴＬ１のイオン化エネルギーと発光層ＥＭＬ１のイオン化エネルギーとの間にある。また、正孔輸送層ＨＴＬ５は有機物からなり、そのイオン化エネルギーは、典型的には、正孔輸送層ＨＴＬ１のイオン化エネルギーと発光層ＥＭＬ２のイオン化エネルギーとの間にある。この構成を採用した場合、上述した共振を生じさせるべき構造の光学的厚さを、正孔輸送層ＨＴＬ３乃至ＨＴＬ５を利用して調節することができる。
【０１０４】
図８は、更に他の変形例に係る有機ＥＬ装置を概略的に示す断面図である。図８には、表示パネルＤＰを、その構成要素の一部を省略して描いている。
図８に示す構造は、画素ＰＸ１乃至ＰＸ３の各々の有機ＥＬ素子ＯＬＥＤが発光層ＥＭＬ３の代わりに発光層ＥＭＬ３ａ及びＥＭＬ３ｂを含んでいること以外は、図７を参照しながら説明した構造と同様である。発光層ＥＭＬ３ａ及びＥＭＬ３ｂの発光色は、例えば青色である。発光層ＥＭＬ３ｂの正孔移動度は、例えば、発光層ＥＭＬ３ａの正孔移動度と比較してより小さい。或いは、発光層ＥＭＬ３ｂのＨＯＭＯ（highest occupied molecular orbital）レベルは、例えば、発光層ＥＭＬ３ａのＨＯＭＯレベルと比較してより大きい。この構成を採用した場合、電子輸送層ＥＴＬに正孔が到達し難くなり、駆動電圧の上昇が抑制される。
【０１０５】
図９は、更に他の変形例に係る有機ＥＬ装置を概略的に示す断面図である。図９には、表示パネルＤＰを、その構成要素の一部を省略して描いている。
図８に示す構造は、以下の点を除き、図６を参照しながら説明した構造と同様である。
【０１０６】
図８に示す構造では、画素ＰＸ１の有機ＥＬ素子ＯＬＥＤは正孔輸送層ＨＴＬ４を更に含み、画素ＰＸ２の有機ＥＬ素子ＯＬＥＤは正孔輸送層ＨＴＬ２の代わりに正孔輸送層ＨＴＬ５を更に含んでいる。この構成を採用した場合、上述した共振を生じさせるべき構造の光学的厚さを、正孔輸送層ＨＴＬ３乃至ＨＴＬ５を利用して調節することができる。
【０１０７】
また、画素ＰＸ１乃至ＰＸ３の各々は、混合層ＭＬを更に含んでいる。この構成を採用した場合、電子輸送層ＥＴＬと発光層ＥＭＬとの間のキャリア注入障壁が緩和されて電子注入が促進されるため、電子輸送層ＥＴＬに正孔が到達し難くなり、駆動電圧の上昇が抑制される。
【実施例】
【０１０８】
以下に本発明の実施例を記載する。
【０１０９】
（実施例１）
ガラス基板上に、スパッタリング法により陽極を形成した。次に、真空蒸着法により、陽極上に、正孔注入層、正孔輸送層、発光層、隣接層、電子輸送層、電子注入層及び陰極を、この順に形成した。ここでは、陽極の材料としては、インジウム錫酸化物（ＩＴＯ）を使用した。正孔注入層としては、厚さが１０ｎｍのＣｕＰｃ層を形成した。正孔輸送層としては厚さが５０ｎｍのＴＰＤを発光層としては、ホストとしてＡＤＮを含み、ドーパントとして４，４’−ビス［４−（ジフェニルアミノ）スチリル］ビフェニル（以下、ＢＤＡＶＢｉという）を１質量％の濃度で含んだ厚さが３０ｎｍの層を形成した。隣接層としては、ＡＤＮを５０質量％の濃度で含み、Ａｌｑ3を５０質量％の濃度で含んだ厚さが５ｎｍの層を形成した。電子輸送層としては、Ａｌｑ3を９０質量％の濃度で含み、式（３）に示す化合物を１０質量％の濃度で含んだ厚さが３０ｎｍの層を形成した。電子注入層としては、厚さが１ｎｍのＬｉＦ層を形成した。陰極としては、としては、厚さが１０００ｎｍのＡｌ層を形成した。
【０１１０】
このようにして得られた有機ＥＬ素子を、５０℃の温度条件下、駆動電流を１００ｍＡ／ｃｍ2に設定して連続駆動し、輝度及び電圧を測定した。
【０１１１】
（実施例２）
式（３）に示す化合物の代わりに式（４）に示す化合物を使用したこと以外は、実施例１において説明したのと同様の方法により有機ＥＬ素子を製造した。そして、このようにして得られた有機ＥＬ素子を、５０℃の温度条件下、駆動電流を１００ｍＡ／ｃｍ2に設定して連続駆動し、輝度及び電圧を測定した。
【０１１２】
（実施例３）
式（３）に示す化合物の代わりに式（５）に示す化合物を使用したこと以外は、実施例１において説明したのと同様の方法により有機ＥＬ素子を製造した。そして、このようにして得られた有機ＥＬ素子を、５０℃の温度条件下、駆動電流を１００ｍＡ／ｃｍ2に設定して連続駆動し、輝度及び電圧を測定した。
【０１１３】
（実施例４）
式（３）に示す化合物の代わりに式（６）に示す化合物を使用したこと以外は、実施例１において説明したのと同様の方法により有機ＥＬ素子を製造した。そして、このようにして得られた有機ＥＬ素子を、５０℃の温度条件下、駆動電流を１００ｍＡ／ｃｍ2に設定して連続駆動し、輝度及び電圧を測定した。
【０１１４】
（比較例１）
電子輸送層として、Ａｌｑ3からなる厚さが３０ｎｍの層を形成したこと以外は、実施例１において説明したのと同様の方法により有機ＥＬ素子を製造した。そして、このようにして得られた有機ＥＬ素子を、５０℃の温度条件下、駆動電流を１００ｍＡ／ｃｍ2に設定して連続駆動し、輝度及び電圧を測定した。
【０１１５】
（比較例２）
電子輸送層として、Ａｌｑ3を９０質量％の濃度で含み、セシウムを１０質量％の濃度で含んだ厚さが３０ｎｍの層を形成したこと以外は、実施例１において説明したのと同様の方法により有機ＥＬ素子を製造した。そして、このようにして得られた有機ＥＬ素子を、５０℃の温度条件下、駆動電流を１００ｍＡ／ｃｍ2に設定して連続駆動し、輝度及び電圧を測定した。
【０１１６】
以下の表１は、実施例１乃至４並びに比較例１及び２に係る有機ＥＬ素子について得られた輝度半減時間と電圧上昇率とを示している。なお、この表１において、輝度半減時間は、比較例１に係る有機ＥＬ素子について得られたデータを１とした場合の相対値を示している。また、この表１において、電圧上昇率は、輝度が初期輝度の半分に減少したときの駆動電圧と初期の駆動電圧との差を、比較例１に係る有機ＥＬ素子について得られたデータを１とした場合の相対値を示している。
【表１】
【０１１７】
表１に示すように、実施例１乃至４に係る有機ＥＬ素子は、比較例１及び２に係る有機ＥＬ素子と比較して、輝度半減時間が長く、電圧上昇率が小さかった。
【符号の説明】
【０１１８】
ＡＮＤ…陽極、Ｃ…キャパシタ、ＣＥ…対向電極、ＣＮＴ…コントローラ、ＣＴＤ…陰極、ＤＥ…ドレイン電極、ＤＬ…映像信号線、ＤＰ…表示パネル、ＤＲ…駆動トランジスタ、ＥＩＬ…電子注入層、ＥＭＬ…発光層、ＥＭＬ１…発光層、ＥＭＬ２…発光層、
ＥＭＬ３…発光層、ＥＴＬ…電子輸送層、ＥＴＬ１…電子輸送層、ＥＴＬ２…電子輸送層、ＥＴＬ３…電子輸送層、ＥＴＬ４…電子輸送層、ＥＴＬ５…電子輸送層、Ｇ…ゲート、ＧＩ…ゲート絶縁膜、ＨＩＬ…正孔注入層、ＨＴＬ…正孔輸送層、ＩＩ…層間絶縁膜、ＭＣ…調整層、ＭＬ…隣接層、ＯＬ…隣接層、ＯＬＥＤ…有機ＥＬ素子、ＯＲＧ…有機物層、ＰＥ…画素電極、ＰＩ…隔壁絶縁層、ＰＳ…パッシベーション膜、ＰＳＬ…電源線、ＰＸ１…画素、ＰＸ２…画素、ＰＸ３…画素、ＲＥＦ…反射層、ＳＣ…半導体層、ＳＥ…ソース電極、ＳＬ…走査信号線、ＳＵＢ…基板、ＳＷ…スイッチ、ＸＤＲ…映像信号線ドライバ、ＹＤＲ…走査信号線ドライバ。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機エレクトロルミネッセンス（以下、ＥＬという）装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
有機ＥＬ素子を一定電流で連続駆動すると、時間の経過とともに、輝度が低下するのに加え駆動電圧が上昇する。このため、有機ＥＬ素子を照明装置及び自発光表示装置などの発光装置において使用する場合には、先の電圧上昇を見越して電源電圧を設定しなければならない。
【０００３】
しかしながら、電源電圧を高めると、消費電力が増大する。また、電源電圧を高めると、それに応じて駆動電圧も高くなる。駆動電圧を高めると、有機ＥＬ素子の輝度半減寿命が短くなる。
【０００４】
なお、電圧上昇と輝度低下とは、同一の劣化モードのみによって生じる訳ではなく、これらには別々の劣化モードが寄与し得る。即ち、一定電流で連続駆動した場合に輝度低下が抑制されていたとしても、このとき、電圧上昇も抑制されているとは限らない。
【０００５】
非特許文献１には、電圧上昇の原因は、電子輸送層に正孔が注入されるためであることが記載されている。非特許文献２には、電子輸送層に起因した素子の劣化対策として、正孔ブロッキング層等によって電子輸送層への正孔の注入を抑制し、寿命を改善することが記載されている。
【０００６】
また、非特許文献３には、正孔輸送層へのドーパントの導入、正孔注入コンタクトの位置への銅フタロシアニンからなるバッファ層の追加、又は正孔輸送性分子と電子輸送性分子とを含んだ発光層の使用などのアプローチにより、有機ＥＬ素子の輝度半減寿命が長くなることが記載されている。この文献には、トリス（８−キノリノラト）アルミニウム（以下、Ａｌｑ3という）層への正孔注入が有機ＥＬ素子の劣化の主因であることと、これは、先のアプローチによって輝度半減寿命を長くなることを説明していることとが更に記載されている。
【０００７】
このように、非特許文献２及び３には、有機ＥＬ素子の寿命特性を、電子輸送層と陽極との間に介在した層によって改善することが記載されている。但し、これら文献には、有機ＥＬ素子の駆動電圧の上昇を、電子輸送層又は電子注入層によって抑制することは記載されていない。
【０００８】
非特許文献４及び特許文献１には、有機ＥＬ素子の陰極と発光層との間に電子注入層として金属ドーピング層を設けることにより、その駆動電圧を低下させることが記載されている。金属ドーピング層は、例えば、Ａｌｑ3に、リチウム、ストロンチウム及びサマリウムなどの金属をドープしてなる層である。このドーパントは、Ａｌｑ3のラジカルアニオンを生じさせ、これにより、陰極から有機化合物層への電子注入に関するエネルギー障壁を低下させる。従って、この金属ドーピング層を設けることにより、有機ＥＬ素子の駆動電圧を低下させることができる。
【０００９】
上述した金属ドーピング層を適用した有機ＥＬ素子は、初期状態において低い駆動電圧を達成する。しかしながら、本発明者は、この有機ＥＬ素子は、駆動時間に対する輝度の低下及び駆動電圧の上昇が大きいことを見出している。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【００１０】
【非特許文献１】藤井祐行、外４名、「有機ＥＬ素子の連続駆動時における駆動電圧の変化」、信学技報、社団法人 電子情報通信学会、EID99-165, OME99-124 (2000-03)
【非特許文献２】R. C. Kwong et al., "High Operational Stability of Electrophosphorescent Devices", Applied Physics Letters, Volume 162, Number 1, Pages 162-164 (1 July, 2002)
【非特許文献３】H. Aziz et al., "Degradation Mechanism of Small Molecule-Based Organic Light-Emitting Devices", Science, Volume 283, Pages 1900-1902 (19 March, 1999)
【非特許文献４】J. Kido et al., "Bright Organic Electroluminescent Devices Having a Metal-Doped Electron-Injecting Layer", Applied Physics Letters, Volume 73, Number 20, Pages 2866-2868 (16 November, 1998)
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開平１０−２７０１７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明は、駆動時間に対する駆動電圧の上昇を抑制可能とすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の一側面によると、陽極と、陰極と、前記陽極と前記陰極との間に位置した発光層と、前記陰極と前記発光層との間に位置した電子輸送層とを具備した有機エレクトロルミネッセンス装置であって、前記電子輸送層は下記式（１）で表される骨格を有しているアジン系化合物を含んでいるか、前記有機エレクトロルミネッセンス装置は前記発光層と前記電子輸送層との間に下記式（１）で表される骨格を有しているアジン系化合物を含んだ層を更に具備しているか、又は、前記電子輸送層は下記式（１）で表される骨格を有しているアジン系化合物を含み且つ前記有機エレクトロルミネッセンス装置は前記発光層と前記電子輸送層との間に下記式（１）で表される骨格を有しているアジン系化合物を含んだ層を更に具備している有機エレクトロルミネッセンス装置が提供される。
【化１】
【発明の効果】
【００１４】
本発明によると、駆動時間に対する駆動電圧の上昇を抑制することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の有機ＥＬ装置において使用可能な有機ＥＬ素子の一例を概略的に示す断面図。
【図２】本発明の一態様に係る有機ＥＬ装置を概略的に示す平面図。
【図３】図２に示す有機ＥＬ装置に採用可能な構造の一例を概略的に示す断面図。
【図４】一変形例に係る有機ＥＬ装置を概略的に示す断面図。
【図５】他の変形例に係る有機ＥＬ装置を概略的に示す断面図。
【図６】更に他の変形例に係る有機ＥＬ装置を概略的に示す断面図。
【図７】更に他の変形例に係る有機ＥＬ装置を概略的に示す断面図。
【図８】更に他の変形例に係る有機ＥＬ装置を概略的に示す断面図。
【図９】更に他の変形例に係る有機ＥＬ装置を概略的に示す断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の態様について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、同様又は類似した機能を発揮する構成要素には全ての図面を通じて同一の参照符号を付し、重複する説明は省略する。
【００１７】
図１は、本発明の有機ＥＬ装置において使用可能な有機ＥＬ素子の一例を概略的に示す断面図である。
【００１８】
図１に示す有機ＥＬ素子ＯＬＥＤは、陽極ＡＮＤ、正孔注入層ＨＩＬ、正孔輸送層ＨＴＬ、発光層ＥＭＬ、隣接層ＯＬ、電子輸送層ＥＴＬ、電子注入層ＥＩＬ、及び陰極ＣＴＤを含んだ多層構造を有している。
【００１９】
陽極ＡＮＤは、例えば、金属、合金、導電性の金属化合物、又はそれらの組み合わせからなる。陽極ＡＮＤは、単層構造を有していてもよく、多層構造を有していてもよい。陽極ＡＮＤとしては、例えば、インジウム錫酸化物（以下、ＩＴＯという）層を使用する。
【００２０】
陰極ＣＴは、例えば、金属、合金、導電性の金属化合物、又はそれらの組み合わせからなる。陰極ＣＴは、単層構造を有していてもよく、多層構造を有していてもよい。典型的には、陰極ＣＴＤは、陽極ＡＮＤと比較して仕事関数がより小さい。陰極ＣＴとしては、例えば、アルミニウム層を使用する。
【００２１】
発光層ＥＭＬは、陽極ＡＮＤと陰極ＣＴＤとの間に介在している。発光層ＥＭＬは、有機物からなる層であって、例えば、ホスト材料とドーパントとを含んだ混合物からなる。ホスト材料としては、例えば、Ａｌｑ3を使用することができる。ドーパントは、蛍光性のドーパントであってもよく、燐光性のドーパントであってもよく、それらの混合物であってもよい。ドーパントとしては、例えば、クマリンを使用することができる。
【００２２】
正孔輸送層ＨＴＬは、陽極ＡＮＤと発光層ＥＭＬとの間に介在している。正孔輸送層ＨＴＬは有機物からなり、そのイオン化エネルギーは、典型的には、陽極ＡＮＤの仕事関数と発光層ＥＭＬのイオン化エネルギーとの間にある。正孔輸送層ＨＴＬの材料としては、例えば、Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−ビス（３−メチルフェニル）−１，１’−ビフェニル−４，４’−ジアミン（以下、ＴＰＤという）又はＮ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−ビス（１−ナフチルフェニル）−１，１’−ビフェニル−４，４’−ジアミン（以下、α−ＮＰＤという）を使用することができる。正孔輸送層ＨＴＬは省略することができる。
【００２３】
正孔注入層ＨＩＬは、陽極ＡＮＤと正孔輸送層ＨＴＬとの間に介在している。正孔注入層ＨＩＬは有機物、無機物、又は有機金属化合物からなり、そのイオン化エネルギーは、典型的には、陽極ＡＮＤの仕事関数と正孔輸送層ＨＴＬのイオン化エネルギーとの間にある。正孔注入層ＨＩＬの材料としては、例えば、アモルファスカーボン又は銅フタロシアニン（以下、ＣｕＰｃという）を使用することができる。正孔注入層ＨＩＬは省略することができる。
【００２４】
電子輸送層ＥＴＬは、発光層ＥＭＬと陰極ＣＴＤとの間に介在している。電子輸送層ＥＴＬは例えば有機物からなり、その電子親和力は、典型的には、発光層ＥＭＬの電子親和力と陰極ＣＴＤの仕事関数との間にある。電子輸送層ＥＴＬの材料（以下、電子輸送材料という）としては、例えば、Ａｌｑ3又は２−フェニル−５−（４−ビフェニリル）−１，３，４−オキサジアゾール（以下、ＯＸＤという）を使用することができる。
【００２５】
電子注入層ＥＩＬは、電子輸送層ＥＴＬと陰極ＣＴＤとの間に介在している。電子注入層ＥＩＬは有機物、無機物、又は有機金属化合物からなり、その電子親和力は、典型的には、電子輸送層ＥＴＬの電子親和力と陰極ＣＴＤの仕事関数との間にある。電子注入層ＥＩＬの材料としては、例えば、弗化リチウムを使用することができる。電子注入層ＥＩＬは省略することができる。おきゆう
隣接層ＯＬは、発光層ＥＭＬと電子輸送層ＥＴＬとの間に介在している。隣接層ＯＬは、例えば、正孔ブロッキング層、界面混合層、又はそれらの組み合わせである。隣接層ＯＬは省略することができる。
【００２６】
正孔ブロッキング層は有機物からなり、そのイオン化エネルギーは、発光層ＥＭＬのイオン化エネルギーと比較してより大きく、典型的には、電子輸送層ＥＴＬのイオン化エネルギーと比較してより大きい。正孔ブロッキング層は、例えば、（ビス（２−メチル−８−キノリノラト）（パラ−フェニルフェノラト）アルミニウム（ＩＩＩ）（以下、ＢＡｌｑという）又はバソクプロイン（以下、ＢＣＰという）からなる。
【００２７】
界面混合層は、発光層ＥＭＬに使用するホスト材料及びドーパントの少なくとも一方と電子輸送層ＥＴＬの材料とを混合した層である。界面混合層は、例えば、青色発光層のホスト材料として用いられるアントラセンジナフチル（以下、ＡＤＮという）又はＡｌｑ3と、ＯＸＤ、ＢＡｌｑ又はＢＣＰとからなる。なお、隣接層ＯＬが正孔ブロッキング層と界面混合層とを含んでいる場合、界面混合層は、例えば、発光層ＥＭＬと正孔ブロッキング層との間に配置する。
【００２８】
この有機ＥＬ素子ＯＬＥＤでは、電子輸送層ＥＴＬ及び隣接層ＯＬの少なくとも一方は、下記式（１）で表される骨格を有しているアジン系化合物を更に含んでいる。例えば、電子輸送層ＥＴＬは、下記式（１）で表される骨格を有しているアジン系化合物を更に含んでいる。
【化２】
【００２９】
式（１）で表される骨格を有しているアジン系化合物は、比較的高い電子供与性を有している。それ故、電子輸送層ＥＴＬが先のアジン系化合物を更に含んでいる場合には、正孔が発光層ＥＭＬから隣接層ＯＬを介して電子輸送層ＥＴＬへと注入されたとしても、このアジン系化合物が供与する電子によって、電子輸送層ＥＴＬが含んでいる電子輸送材料の酸化は抑制されるか、又は、酸化した電子輸送材料は直ちに還元される。また、隣接層ＯＬが先のアジン系化合物を更に含んでいる場合には、正孔が発光層ＥＭＬから隣接層ＯＬへと注入されたとしても、このアジン系化合物が供与する電子によって、隣接層ＯＬから電子輸送層ＥＴＬへの正孔の注入は抑制されるため、電子輸送層ＥＴＬが含んでいる電子輸送材料の酸化は抑制される。
【００３０】
また、例えば、電子輸送層ＥＴＬに、リチウム、ストロンチウム及びサマリウムなどの電子供与性に優れた金属をドープした場合、初期状態においては、式（１）で表される骨格を有しているアジン系化合物を電子輸送層ＥＴＬにドープした場合とほぼ同等の効果を得ることができる。しかしながら、電子輸送層ＥＴＬに金属をドープした有機ＥＬ素子を連続駆動すると、時間の経過とともに金属が拡散する。その結果、発光層内での励起子の消光を引き起こし、輝度を低下させると共に電子輸送材料の酸化に起因した劣化が進行し、駆動電圧が上昇する。
【００３１】
式（１）で表される骨格を有しているアジン系化合物は、リチウム、ストロンチウム及びサマリウムなどの金属と比較して遥かに嵩高い。それ故、このアジン系化合物を電子輸送層ＥＴＬ又は隣接層ＯＬにドープした有機ＥＬ素子ＯＬＥＤは、連続駆動しても、アジン系化合物の拡散を生じ難い。そのため、電子輸送材料の酸化に起因した劣化が長期に亘って抑制される。従って、この有機ＥＬ素子ＯＬＥＤは、駆動時間に対する駆動電圧の上昇が小さい。
【００３２】
このアジン系化合物としては、例えば、下記式（２）で表される化合物を使用することができる。
【化３】
【００３３】
上記式（２）において、Ｘ１乃至Ｘ１３は、原子又は官能基を表している。Ｘ１乃至Ｘ１３は、互いに等しくても、異なっていてもよい。
【００３４】
Ｘ１乃至Ｘ１３の各々は、水素原子、核原子数が５乃至５０の範囲内にあるアリール基、核原子数が５乃至５０の範囲内にあるヘテロアリール基、炭素原子数が１乃至５０の範囲内にあるアルキル基、炭素原子数が１乃至５０の範囲内にあるアルコキシ基、炭素原子数が６乃至５０の範囲内にあるアラルキル基、核原子数が５乃至５０の範囲内にあるアリールオキシ基、核原子数が５乃至５０の範囲内にあるアリールチオ基、炭素原子数が２乃至５０の範囲内にあるアルコキシカルボニル基、核原子数が５乃至５０の範囲内にあるアリール基又はヘテロアリール基によって水素原子の１つ以上が置換されたアミノ基、ハロゲン基、シアノ基、ニトロ基、ヒドロキシル基及びカルボキシ基からなる群より選択される。ここで、「核原子数」は、環を形成している原子の数を意味している。
【００３５】
核原子数が５乃至５０の範囲内にあるアリール基は、単環式の官能基であってもよく、多環式の官能基であってもよい。後者の場合、アリール基は、縮合核を含んでいてもよく、含んでいなくてもよい。このアリール基としては、例えば、電子が供与されたシクロペンタジエニル基、フェニル基、ビフェニル基、ターフェニル基、フルオレニル基、ナフチル基、フルオランテニル基、アンスリル基、フェナンスリル基、ピレニル基、テトラセニル基、ペンタセニル基、トリフェニレニル基又はペリレニル基を使用することができる。
【００３６】
核原子数が５乃至５０の範囲内にあるヘテロアリール基は、単環式の官能基であってもよく、多環式の官能基であってもよい。後者の場合、ヘテロアリール基は、縮合核を含んでいてもよく、含んでいなくてもよい。このヘテロアリール基としては、例えば、フリル基、ピリジル基、チエニル基、ピロリル基、ピラジル基、ピリミジル基、ピリダジニル基、キノリル基、イソキノリル基、フェナントリジニル基、アクリジニル基、ナフチリジニル基、キノキサリニル基、キナゾリニル基、シンノリニル基、フタラジニル基、フェナントロリル基、フェナジニル基、ジベンゾフリル基、ジベンゾチオフェニル基、カルバゾリル基、ベンゾフリル基、ベンゾチオフェニル基、インドリル基、シクロアジル基、ベンゾイミダゾリル基、ベンゾチアゾリル基又はベンゾチアジアゾリル基を使用することができる。
【００３７】
炭素原子数が１乃至５０の範囲内にあるアルキル基は、直鎖であってもよく、側鎖を有していてもよい。このアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、イソブチル基、ｓ−ブチル基、ｔ−ブチル基、メチル基、エチル基、イソプロピル基、ペンチル基、オクチル基、ドデシル基、シクロヘキシル基、ビシクロオクチル基又はアダマンチル基を使用することができる。
【００３８】
炭素原子数が１乃至５０の範囲内にあるアルコキシ基は、上述したアルキル基と酸素原子とが結合したものである。このアルコキシ基としては、例えば、メトキシル基、エトキシル基、プロポキシル基又はフェノキシル基を使用することができる。
【００３９】
炭素原子数が６乃至５０の範囲内にあるアラルキル基は、上述したアルキル基の水素原子の１つ以上を上述したアリール基又はヘテロアリール基によって置換したもののうち、炭素原子数が６乃至５０の範囲内にある官能基である。典型的には、このアラルキル基は、アルキル基を構成している炭素原子の数と核原子数との和が６乃至５０の範囲内にある。このアラルキル基としては、例えば、ベンジル基、フェネチル基、ナフチルメチル基又はナフチルエチル基を使用することができる。
【００４０】
核原子数が５乃至５０の範囲内にあるアリールオキシ基は、上述したアリール基又はヘテロアリール基に酸素原子を結合させたものである。このアリールオキシ基としては、例えば、フェノキシ基又はナフチルオキシ基を使用することができる。
【００４１】
核原子数が５乃至５０の範囲内にあるアリールチオ基は、例えば、上述したアリール基又はヘテロアリール基と水素原子とを硫黄原子に結合させたものである。このアリールチオ基としては、例えば、フェニルチオ基、ナフチルチオ基、トリメチルシリル基、トリメトキシシリル基、ｔ−ブチルジメチルシリル基、ｔ−ブチルジフェニルシリル基、トリメチルシリルオキシ基、トリメトキシシリルオキシ基、ｔ−ブチルジメチルシリルオキシ基、又はｔ−ブチルジフェニルシリルオキシ若しくはシロキシ基を使用することができる。
【００４２】
炭素原子数が２乃至５０の範囲内にあるアルコキシカルボニル基は、上述したアルコキシ基とカルボニル基とのエステル化によって得られる官能基である。このアルコキシカルボニル基としては、例えば、メトキシカルボニル基を使用することができる。
【００４３】
核原子数が５乃至５０の範囲内にあるアリール基又はヘテロアリール基によって水素原子の１つ以上が置換されたアミノ基は、例えば、アミノ基の水素原子の１つを上述したアリール基若しくはヘテロアリール基によって置換した官能基であるか、又は、アミノ基の水素原子の２つを上述したアリール基及びヘテロアリール基の少なくとも一方によって置換したもののうち核原子数が５乃至５０の範囲内にある官能基である。この置換アミノ基としては、例えば、ジメチルアミノ基、ジエチルアミノ基、ジベンジルアミノ基、ジフェニルアミノ基、ジトリルアミノ基、ジアニソリルアミノ基、又は９，９−ジメチル−９Ｈ−フルオレニルフェニルアミノ基を使用することができる。
【００４４】
Ｘ１乃至Ｘ１３の各々は、水素原子の１つ以上が他の原子又は官能基によって置換されていてもよい。芳香核の水素原子を置換する官能基としては、例えば、ハロゲン原子、シアノ基又はニトロ基を使用することができる。アルキル鎖の水素原子を置換する官能基としては、例えば、ハロゲン原子、シアノ基又はニトロ基を使用することができる。ハロゲン原子としては、フッ素、塩素、臭素、ヨウ素などが挙げられる。
【００４５】
Ｘ１乃至Ｘ１３の各々は、Ｘ１乃至Ｘ１３の他の１つ以上と飽和又は不飽和結合を形成していてもよい。例えば、Ｘ１としてフェニル基を使用し、Ｘ２としてフェニル基を使用した場合、一方のフェニル基の炭素原子と他方のフェニル基の炭素原子とは一重結合を形成していてもよい。或いは、Ｘ１としてメチル基を使用し、Ｘ２としてメチル基を使用した場合、一方のメチル基の炭素原子と他方のメチル基の炭素原子とは二重結合を形成していてもよい。
【００４６】
式（２）に示す化合物は、Ｘ１乃至Ｘ４の２つとＸ５乃至Ｘ８の２つとがベンゼン核を含んだ単環式官能基であり、Ｘ１乃至Ｘ１３の残りが水素原子であってもよい。あるいは、式（２）に示す化合物は、Ｘ９乃至Ｘ１３の１つ若しくは２つがベンゼン核を含んだ単環式官能基であり、Ｘ１乃至Ｘ１３の残りが水素原子であってもよい。例えば、下記式（３）乃至（６）で表される化合物は、これらの条件を満足している。
【化４】
【００４７】
【化５】
【００４８】
【化６】
【００４９】
【化７】
【００５０】
式（１）で表される骨格を有しているアジン系化合物としては、例えば分子量が２００乃至１，０００の範囲内にあるものを使用し、典型的には分子量が２００乃至５００の範囲内にあるものを使用する。一般に、分子量が小さな化合物は、分子量が大きな化合物と比較して拡散し易い。また、アジン系化合物のモル濃度が一定である場合、このアジン系化合物の分子量が大きいほど、これを含んだ層の電子輸送能が低い傾向にある。
【００５１】
電子輸送材料に対する電子輸送層ＥＴＬ及び隣接層ＯＬが含んでいるアジン系化合物のモル比は、例えば０．１％乃至９９．９％の範囲内にあり、典型的には０．１％乃至２０％の範囲内にある。このモル比を小さくすると、電子輸送材料の酸化に起因した劣化を抑制する効果が小さくなる傾向にある。また、このモル比を大きくすると、アジン系化合物を含んだ層の電子輸送能が低下する傾向にある。
【００５２】
上述した有機ＥＬ素子ＯＬＥＤは、様々な有機ＥＬ装置に使用することができる。例えば、この有機ＥＬ素子ＯＬＥＤは、有機ＥＬ表示装置、屋内若しくは屋外照明装置及び表示パネルのバックライトなどの照明装置、電子写真装置の感光ドラムに潜像を書き込むための書込装置、又は光通信において利用する送信機において使用することができる。以下、有機ＥＬ素子ＯＬＥＤを有機ＥＬ表示装置に適用した例を説明する。
【００５３】
図２は、本発明の一態様に係る有機ＥＬ装置を概略的に示す平面図である。
図１に示す表示装置は、アクティブマトリクス型駆動方式を採用した上面発光型の有機ＥＬ表示装置である。この表示装置は、表示パネルＤＰと、映像信号線ドライバＸＤＲと、走査信号線ドライバＹＤＲと、コントローラＣＮＴとを含んでいる。
【００５４】
表示パネルＤＰは、基板ＳＵＢと、走査信号線ＳＬと、映像信号線ＤＬと、電源線ＰＳＬと、画素ＰＸ１乃至ＰＸ３とを含んでいる。なお、図１において、Ｘ方向は基板ＳＵＢの主面に平行な方向であり、Ｙ方向は基板ＳＵＢの主面に平行であり且つＸ方向と交差する方向であり、Ｚ方向はＸ方向及びＹ方向に対して垂直な方向である。
【００５５】
走査信号線ＳＬは、各々がＸ方向に延びており、Ｙ方向に配列している。映像信号線ＤＬは、各々がＹ方向に延びており、Ｘ方向に配列している。
【００５６】
電源線ＰＳＬは、各々がＹ方向に延びており、Ｘ方向に配列している。電源線ＰＳＬは、各々がＸ方向に延び、Ｙ方向に配列していてもよい。
【００５７】
画素ＰＸ１乃至ＰＸ３は、走査信号線ＳＬと映像信号線ＤＬとの交差部に対応してマトリクス状に配列している。ここでは、画素ＰＸ１乃至ＰＸ３は、各々がＹ方向に延びた列を形成している。画素ＰＸ１からなる列と、画素ＰＸ２からなる列と、画素ＰＸ３からなる列とは、Ｘ方向に配列しており、ストライプパターンを形成している。
【００５８】
画素ＰＸ１乃至ＰＸ３は、発光色が互いに異なっている。画素ＰＸ１乃至ＰＸ３の各々は、駆動トランジスタＤＲと、スイッチＳＷと、キャパシタＣと、有機ＥＬ素子ＯＬＥＤとを含んでいる。
【００５９】
駆動トランジスタＤＲは、ここでは、ｐチャネル薄膜トランジスタである。駆動トランジスタＤＲのソースは、電源線ＰＳＬに接続されている。なお、電源線ＰＳＬは、高電位電源端子に接続されている。
【００６０】
スイッチＳＷは、ここでは、ｐチャネル薄膜トランジスタである。スイッチＳＷは、映像信号線ＤＬと駆動トランジスタＤＲのゲートとの間に接続されており、そのゲートは走査信号線ＳＬに接続されている。
【００６１】
キャパシタＣは、ここでは、薄膜キャパシタである。キャパシタＣは、駆動トランジスタＤＲのゲートとソースとの間に接続されている。
【００６２】
有機ＥＬ素子ＯＬＥＤは、図１を参照しながら説明したのと同様の構造を有している。有機ＥＬ素子ＯＬＥＤは、陽極が駆動トランジスタＤＲのドレインに接続されており、陰極が低電位電源端子に接続されている。
【００６３】
画素ＰＸ１乃至ＰＸ３は、有機ＥＬ素子ＯＬＥＤの発光色が互いに異なっている。例えば、画素ＰＸ１は赤色に発光し、画素ＰＸ２は緑色に発光し、画素ＰＸ３は赤色に発光する。
【００６４】
映像信号線ドライバＸＤＲ及び走査信号線ドライバＹＤＲは、基板ＳＵＢ上に配置されている。即ち、映像信号線ドライバＸＤＲ及び走査信号線ドライバＹＤＲは、ＣＯＧ（chip on glass）実装している。映像信号線ドライバＸＤＲ及び走査信号線ドライバＹＤＲは、ＣＯＧ実装する代わりに、ＴＣＰ（tape carrier package）実装してもよい。或いは、映像信号線ドライバＸＤＲ及び走査信号線ドライバＹＤＲは、基板ＳＵＢ上に形成してもよい。
【００６５】
映像信号線ドライバＸＤＲには、映像信号線ＤＬが接続されている。この例では、映像信号線ドライバＸＤＲには、電源線ＰＳＬが更に接続されている。映像信号線ドライバＸＤＲは、映像信号線ＳＬに映像信号として電圧信号を出力するとともに、電源線ＰＳＬに電源電圧を供給する。
【００６６】
走査信号線ドライバＹＤＲには、走査信号線ＳＬが接続されている。走査信号線ドライバＹＤＲは、走査信号線ＳＬに走査信号として電圧信号を出力する。
【００６７】
コントローラＣＮＴは、映像信号線ドライバＸＤＲ及び走査信号線ドライバＹＤＲに接続されている。コントローラＣＮＴは、映像信号線ドライバＸＤＲにその動作を制御するための制御信号を供給するとともに、走査信号線ドライバＹＤＲにその動作を制御するための制御信号と電源電圧とを供給する。
【００６８】
なお、ここでは、画素ＰＸ１乃至ＰＸ３に単純な回路構成を採用しているが、他の回路構成を採用してもよい。また、ここでは、映像信号として電圧信号を供給する電圧駆動方式を採用しているが、映像信号として電流信号を供給する電流駆動方式を採用してもよい。
【００６９】
図３は、図２に示す有機ＥＬ表示装置に採用可能な構造の一例を概略的に示す断面図である。
【００７０】
図３には、表示パネルＤＰの断面を描いている。この表示パネルＤＰは、ガラス基板又はプラスチック基板などの絶縁基板ＳＵＢを含んでいる。基板ＳＵＢ上には、図示しないアンダーコート層が形成されている。アンダーコート層は、例えば、基板ＳＵＢ上にＳｉＮx層とＳｉＯx層とをこの順に積層してなる。
【００７１】
アンダーコート層上には、例えば不純物を含有したポリシリコンからなる半導体パターンが形成されている。この半導体パターンの一部は、半導体層ＳＣとして利用している。半導体層ＳＣには、ソース及びドレインとして利用する不純物拡散領域が形成されている。また、この半導体パターンの他の一部は、図２を参照しながら説明したキャパシタＣの下部電極として利用している。下部電極は、図２を参照しながら説明した画素ＰＸ１乃至ＰＸ３に対応して配列している。
【００７２】
半導体パターンは、ゲート絶縁膜ＧＩで被覆されている。ゲート絶縁膜ＧＩは、例えばＴＥＯＳ（tetraethyl orthosilicate）を用いて形成することができる。
【００７３】
ゲート絶縁膜ＧＩ上には、図２を参照しながら説明した走査信号線ＳＬが形成されている。走査信号線ＳＬは、例えばＭｏＷなどからなる。
【００７４】
ゲート絶縁膜ＧＩ上には、キャパシタＣの上部電極が更に配置されている。上部電極は、画素ＰＸ１乃至ＰＸ３に対応して配列しており、下部電極と向き合っている。上部電極は、例えばＭｏＷなどからなり、走査信号線ＳＬと同一の工程で形成することができる。
【００７５】
下部電極と上部電極とそれらの間に介在した絶縁膜ＧＩとは、図２を参照しながら説明したキャパシタＣを構成している。キャパシタＣの上部電極は延長部Ｇを含んでおり、この延長部Ｇは、半導体層ＳＣの一部と交差している。延長部Ｇと半導体層ＳＣとの交差部は、駆動トランジスタＤＲを構成している。なお、延長部Ｇは、駆動トランジスタＤＲのゲートである。また、走査信号線ＳＬは、他の半導体層ＳＣと交差している。走査信号線ＳＬと半導体層ＳＣとの交差部は図２を参照しながら説明したスイッチＳＷを構成している。
【００７６】
ゲート絶縁膜ＧＩ、走査信号線ＳＬ１及びＳＬ２、並びに上部電極は、層間絶縁膜ＩＩで被覆されている。層間絶縁膜ＩＩは、例えば、プラズマＣＶＤ（chemical vapor deposition）法によって堆積させたＳｉＯxからなる。
【００７７】
層間絶縁膜ＩＩ上には、ソース電極ＳＥ及びドレイン電極ＤＥと、図２を参照しながら説明した映像信号線ＤＬ及び電源線ＰＳＬとが形成されている。一部のソース電極ＳＥは、駆動トランジスタＤＲのソースと図２を参照しながら説明した電源線ＰＳＬとの間に接続されている。他のソース電極ＳＥは、図２を参照しながら説明したスイッチＳＷのソースと駆動トランジスタＤＲのゲートＧとの間に接続されている。
【００７８】
ソース電極ＳＥ及びドレイン電極ＤＥと、図２を参照しながら説明した映像信号線ＤＬ及び電源線ＰＳＬとは、例えば、Ｍｏ／Ａｌ／Ｍｏの三層構造を有している。これらは、同一工程で形成可能である。
【００７９】
層間絶縁膜ＩＩ上には、反射層ＲＥＦが更に配置されている。反射層ＲＥＦは、例えばアルミニウムなどの金属又は合金からなる。
【００８０】
ソース電極ＳＥ、ドレイン電極ＤＥ及び反射層ＲＥＦと、図２を参照しながら説明した映像信号線ＤＬ及び電源線ＰＳＬとは、パッシベーション膜ＰＳで被覆されている。パッシベーション膜ＰＳは、例えばＳｉＮxからなる。
【００８１】
パッシベーション膜ＰＳ上では、画素電極ＰＥが、画素ＰＸ１乃至ＰＸ３に対応して配列している。各画素電極ＰＥは、パッシベーション膜ＰＳに設けたコンタクトホールを介してドレイン電極ＤＥに接続されており、このドレイン電極は駆動トランジスタＤＲのドレインに接続されている。
【００８２】
画素電極ＰＥは、この例では背面電極である。また、画素電極ＰＥは、この例では陽極である。画素電極ＰＥの材料としては、例えば、ＩＴＯなどの透明導電性酸化物を使用することができる。
【００８３】
パッシベーション膜ＰＳ上には、隔壁絶縁層ＰＩが更に形成されている。隔壁絶縁層ＰＩには、画素電極ＰＥに対応した位置に貫通孔が設けられているか、又は、画素電極ＰＥが形成する列に対応した位置にスリットが設けられている。ここでは、一例として、隔壁絶縁層ＰＩには、画素電極ＰＥに対応した位置に貫通孔が設けられていることとする。
【００８４】
隔壁絶縁層ＰＩは、例えば、有機絶縁層である。隔壁絶縁層ＰＩは、例えば、フォトリソグラフィ技術を用いて形成することができる。
【００８５】
各画素電極ＰＥ上には、有機物層ＯＲＧが形成されている。有機物層ＯＲＧは、図１を参照しながら説明した発光層ＥＭＬ及び電子輸送層ＥＴＬなどを含んでいる。
【００８６】
隔壁絶縁層ＰＩ及び有機物層ＯＲＧは、対向電極ＣＥで被覆されている。この例では、対向電極ＣＥは、前面電極であって、画素ＰＸ１乃至ＰＸ３で共用する共通電極である。また、この例では、対向電極ＣＥは陰極である。対向電極ＣＥは、例えば、パッシベーション膜ＰＳと隔壁絶縁層ＰＩとに設けられたコンタクトホールを介して、映像信号線ＤＬと同一の層上に形成された電極配線（図示せず）に電気的に接続されている。
【００８７】
画素電極ＰＥと有機物層ＯＲＧと対向電極ＣＥとは、画素電極ＰＥに対応して配列した有機ＥＬ素子ＯＬＥＤを形成している。各有機ＥＬ素子ＯＬＥＤは、図１を参照しながら説明した構成を有している。
【００８８】
なお、この表示パネルＤＰにおいて、図１を参照しながら説明した正孔注入層ＨＩＬ、正孔輸送層ＨＴＬ、隣接層ＯＬ、電子輸送層ＨＴＬ、電子注入層ＥＩＬ及び陰極ＣＴＤは、隣り合った画素間の位置で分断されている必要はない。
【００８９】
この有機ＥＬ表示装置は、有機ＥＬ素子ＯＬＥＤに、図１を参照しながら説明した構成を採用している。従って、この有機ＥＬ表示装置は、駆動時間に対する駆動電圧の上昇が小さい。
【００９０】
この有機ＥＬ表示装置には、様々な変形が可能である。
図４は、一変形例に係る有機ＥＬ装置を概略的に示す断面図である。図４には、表示パネルＤＰを、その構成要素の一部を省略して描いている。
【００９１】
図４に示す構造は、以下の点を除き、図１乃至図３を参照しながら説明した構造と同様である。
図４に示す構造は、正孔輸送層ＨＴＬの代わりに、正孔輸送層ＨＴＬ１及びＨＴＬ２を含んでいる。正孔輸送層ＨＴＬ１は有機物からなり、そのイオン化エネルギーは、典型的には、陽極ＡＮＤの仕事関数と発光層ＥＭＬのイオン化エネルギーとの間にある。正孔輸送層ＨＴＬ２は、正孔輸送層ＨＴＬ１と発光層ＥＭＬとの間に介在している。正孔輸送層ＨＴＬ２は有機物からなり、そのイオン化エネルギーは、典型的には、正孔輸送層ＨＴＬ１のイオン化エネルギーと発光層ＥＭＬのイオン化エネルギーとの間にある。
【００９２】
また、図４に示す構造では、画素ＰＸ１の有機ＥＬ素子ＯＬＥＤは発光層として発光層ＥＭＬ１乃至ＥＭＬ３を含み、画素ＰＸ２の有機ＥＬ素子ＯＬＥＤは発光層として発光層ＥＭＬ２及びＥＭＬ３を含み、画素ＰＸ３の有機ＥＬ素子ＯＬＥＤは発光層として発光層ＥＭＬ３を含んでいる。画素ＰＸ１の有機ＥＬ素子ＯＬＥＤでは、発光層ＥＭＬ２は発光層ＥＭＬ１と電子輸送層ＥＴＬとの間に介在しており、発光層ＥＭＬ３は発光層ＥＭＬ２と電子輸送層ＥＴＬとの間に介在している。画素ＰＸ２の有機ＥＬ素子ＯＬＥＤでは、発光層ＥＭＬ３は発光層ＥＭＬ２と電子輸送層ＥＴＬとの間に介在している。発光層ＥＭＬ２は、発光層ＥＭＬ１と比較してより波長がより短い光を放出し、発光層ＥＭＬ３は、発光層ＥＭＬ２と比較してより波長がより短い光を放出する。例えば、発光層ＥＭＬ１の発光色は赤色であり、発光層ＥＭＬ２の発光色は緑色であり、発光層ＥＭＬ３の発光色は青色である。
【００９３】
この構成を採用した場合、発光層ＥＭＬ２は、画素ＰＸ１及びＰＸ２間の位置で分断されている必要はない。また、発光層ＥＭＬ３は、正孔注入層ＨＩＬ、正孔輸送層ＨＴＬ１及びＨＴＬ２、電子輸送層ＨＴＬ、電子注入層ＥＩＬ、陰極ＣＴＤ並びに調整層ＭＣと同様に、画素ＰＸ１及びＰＸ２間の位置で分断されている必要はなく、画素ＰＸ２及びＰＸ３間の位置で分断されている必要はなく、画素ＰＸ３及びＰＸ１間の位置で分断されている必要もない。
【００９４】
また、図４に示す構造は、隣接層ＯＬを含んでおらず、調整層ＭＣを含んでいる。調整層ＭＣは、陽極ＡＮＤ及び陰極ＣＴＤ並びにそれらの間に介在した層が、この調整層ＭＣと反射層ＲＥＦとによって挟まれるように配置されている。調整層ＭＣは、光透過性の層であって、反射層ＲＥＦから遠い主面は、光透過性の反射面として機能する。調整層ＭＣの厚さは、画素ＰＸ１乃至ＰＸ３の各々において、その有機ＥＬ素子ＯＬＥＤから取り出すべき光が共振を生じるように定められている。調整層ＭＣとしては、例えば、ＳｉＮ層などの透明無機絶縁層、ＩＴＯ層などの透明無機導電層、有機物層ＯＲＧが含んでいる層などの透明有機物層を使用することができる。
【００９５】
図５は、他の変形例に係る有機ＥＬ装置を概略的に示す断面図である。図５には、表示パネルＤＰを、その構成要素の一部を省略して描いている。
図５に示す構造は、以下の点を除き、図４を参照しながら説明した構造と同様である。
【００９６】
図５に示す構造では、画素ＰＸ１の有機ＥＬ素子ＯＬＥＤは発光層ＥＭＬ２を含んでおらず、画素ＰＸ２の有機ＥＬ素子ＯＬＥＤは発光層ＥＭＬ３を含んでいない。この構成を採用した場合、発光層ＥＭＬ３は、画素ＰＸ１及びＰＸ３間の位置で分断されている必要はない。
【００９７】
また、図５に示す構造では、画素ＰＸ３の有機ＥＬ素子ＯＬＥＤは、正孔輸送層ＨＴＬ３を更に含んでいる。正孔輸送層ＨＴＬ３は有機物からなり、そのイオン化エネルギーは、典型的には、正孔輸送層ＨＴＬ１のイオン化エネルギーと正孔輸送層ＥＴＬ２のイオン化エネルギーとの間にある。この構成を採用した場合、上述した共振を生じさせるべき構造の光学的厚さを、正孔輸送層ＨＴＬ３を利用して調節することができる。
【００９８】
図６は、更に他の変形例に係る有機ＥＬ装置を概略的に示す断面図である。図６には、表示パネルＤＰを、その構成要素の一部を省略して描いている。
図６に示す構造は、以下の点を除き、図４を参照しながら説明した構造と同様である。
【００９９】
図６に示す構造では、画素ＰＸ１の有機ＥＬ素子ＯＬＥＤは発光層ＥＭＬ３を含んでおらず、画素ＰＸ２の有機ＥＬ素子ＯＬＥＤは発光層ＥＭＬ３を含んでいない。この構成を採用した場合、発光層ＥＭＬ２は、画素ＰＸ１及びＰＸ２間の位置で分断されている必要はない。
【０１００】
また、図６に示す構造では、画素ＰＸ３の有機ＥＬ素子ＯＬＥＤは、正孔輸送層ＨＴＬ３を更に含んでいる。この構成を採用した場合、上述した共振を生じさせるべき構造の光学的厚さを、正孔輸送層ＨＴＬ３を利用して調節することができる。
【０１０１】
図７は、更に他の変形例に係る有機ＥＬ装置を概略的に示す断面図である。図７には、表示パネルＤＰを、その構成要素の一部を省略して描いている。
図７に示す構造は、以下の点を除き、図４を参照しながら説明した構造と同様である。
【０１０２】
図７に示す構造では、画素ＰＸ１の有機ＥＬ素子ＯＬＥＤは発光層ＥＭＬ２を含んでいない。この構成を採用した場合、発光層ＥＭＬ３は、画素ＰＸ１及びＰＸ２間の位置で分断されている必要はなく、画素ＰＸ２及びＰＸ３間の位置で分断されている必要はなく、画素ＰＸ３及びＰＸ１間の位置で分断されている必要もない。
【０１０３】
また、図７に示す構造では、画素ＰＸ１の有機ＥＬ素子ＯＬＥＤは正孔輸送層ＨＴＬ２の代わりに正孔輸送層ＨＴＬ４を含み、画素ＰＸ２の有機ＥＬ素子ＯＬＥＤは正孔輸送層ＨＴＬ２の代わりに正孔輸送層ＨＴＬ５を含み、画素ＰＸ３の有機ＥＬ素子ＯＬＥＤは正孔輸送層ＨＴＬ３を更に含んでいる。正孔輸送層ＨＴＬ４は有機物からなり、そのイオン化エネルギーは、典型的には、正孔輸送層ＨＴＬ１のイオン化エネルギーと発光層ＥＭＬ１のイオン化エネルギーとの間にある。また、正孔輸送層ＨＴＬ５は有機物からなり、そのイオン化エネルギーは、典型的には、正孔輸送層ＨＴＬ１のイオン化エネルギーと発光層ＥＭＬ２のイオン化エネルギーとの間にある。この構成を採用した場合、上述した共振を生じさせるべき構造の光学的厚さを、正孔輸送層ＨＴＬ３乃至ＨＴＬ５を利用して調節することができる。
【０１０４】
図８は、更に他の変形例に係る有機ＥＬ装置を概略的に示す断面図である。図８には、表示パネルＤＰを、その構成要素の一部を省略して描いている。
図８に示す構造は、画素ＰＸ１乃至ＰＸ３の各々の有機ＥＬ素子ＯＬＥＤが発光層ＥＭＬ３の代わりに発光層ＥＭＬ３ａ及びＥＭＬ３ｂを含んでいること以外は、図７を参照しながら説明した構造と同様である。発光層ＥＭＬ３ａ及びＥＭＬ３ｂの発光色は、例えば青色である。発光層ＥＭＬ３ｂの正孔移動度は、例えば、発光層ＥＭＬ３ａの正孔移動度と比較してより小さい。或いは、発光層ＥＭＬ３ｂのＨＯＭＯ（highest occupied molecular orbital）レベルは、例えば、発光層ＥＭＬ３ａのＨＯＭＯレベルと比較してより大きい。この構成を採用した場合、電子輸送層ＥＴＬに正孔が到達し難くなり、駆動電圧の上昇が抑制される。
【０１０５】
図９は、更に他の変形例に係る有機ＥＬ装置を概略的に示す断面図である。図９には、表示パネルＤＰを、その構成要素の一部を省略して描いている。
図８に示す構造は、以下の点を除き、図６を参照しながら説明した構造と同様である。
【０１０６】
図８に示す構造では、画素ＰＸ１の有機ＥＬ素子ＯＬＥＤは正孔輸送層ＨＴＬ４を更に含み、画素ＰＸ２の有機ＥＬ素子ＯＬＥＤは正孔輸送層ＨＴＬ２の代わりに正孔輸送層ＨＴＬ５を更に含んでいる。この構成を採用した場合、上述した共振を生じさせるべき構造の光学的厚さを、正孔輸送層ＨＴＬ３乃至ＨＴＬ５を利用して調節することができる。
【０１０７】
また、画素ＰＸ１乃至ＰＸ３の各々は、混合層ＭＬを更に含んでいる。この構成を採用した場合、電子輸送層ＥＴＬと発光層ＥＭＬとの間のキャリア注入障壁が緩和されて電子注入が促進されるため、電子輸送層ＥＴＬに正孔が到達し難くなり、駆動電圧の上昇が抑制される。
【実施例】
【０１０８】
以下に本発明の実施例を記載する。
【０１０９】
（実施例１）
ガラス基板上に、スパッタリング法により陽極を形成した。次に、真空蒸着法により、陽極上に、正孔注入層、正孔輸送層、発光層、隣接層、電子輸送層、電子注入層及び陰極を、この順に形成した。ここでは、陽極の材料としては、インジウム錫酸化物（ＩＴＯ）を使用した。正孔注入層としては、厚さが１０ｎｍのＣｕＰｃ層を形成した。正孔輸送層としては厚さが５０ｎｍのＴＰＤを発光層としては、ホストとしてＡＤＮを含み、ドーパントとして４，４’−ビス［４−（ジフェニルアミノ）スチリル］ビフェニル（以下、ＢＤＡＶＢｉという）を１質量％の濃度で含んだ厚さが３０ｎｍの層を形成した。隣接層としては、ＡＤＮを５０質量％の濃度で含み、Ａｌｑ3を５０質量％の濃度で含んだ厚さが５ｎｍの層を形成した。電子輸送層としては、Ａｌｑ3を９０質量％の濃度で含み、式（３）に示す化合物を１０質量％の濃度で含んだ厚さが３０ｎｍの層を形成した。電子注入層としては、厚さが１ｎｍのＬｉＦ層を形成した。陰極としては、としては、厚さが１０００ｎｍのＡｌ層を形成した。
【０１１０】
このようにして得られた有機ＥＬ素子を、５０℃の温度条件下、駆動電流を１００ｍＡ／ｃｍ2に設定して連続駆動し、輝度及び電圧を測定した。
【０１１１】
（実施例２）
式（３）に示す化合物の代わりに式（４）に示す化合物を使用したこと以外は、実施例１において説明したのと同様の方法により有機ＥＬ素子を製造した。そして、このようにして得られた有機ＥＬ素子を、５０℃の温度条件下、駆動電流を１００ｍＡ／ｃｍ2に設定して連続駆動し、輝度及び電圧を測定した。
【０１１２】
（実施例３）
式（３）に示す化合物の代わりに式（５）に示す化合物を使用したこと以外は、実施例１において説明したのと同様の方法により有機ＥＬ素子を製造した。そして、このようにして得られた有機ＥＬ素子を、５０℃の温度条件下、駆動電流を１００ｍＡ／ｃｍ2に設定して連続駆動し、輝度及び電圧を測定した。
【０１１３】
（実施例４）
式（３）に示す化合物の代わりに式（６）に示す化合物を使用したこと以外は、実施例１において説明したのと同様の方法により有機ＥＬ素子を製造した。そして、このようにして得られた有機ＥＬ素子を、５０℃の温度条件下、駆動電流を１００ｍＡ／ｃｍ2に設定して連続駆動し、輝度及び電圧を測定した。
【０１１４】
（比較例１）
電子輸送層として、Ａｌｑ3からなる厚さが３０ｎｍの層を形成したこと以外は、実施例１において説明したのと同様の方法により有機ＥＬ素子を製造した。そして、このようにして得られた有機ＥＬ素子を、５０℃の温度条件下、駆動電流を１００ｍＡ／ｃｍ2に設定して連続駆動し、輝度及び電圧を測定した。
【０１１５】
（比較例２）
電子輸送層として、Ａｌｑ3を９０質量％の濃度で含み、セシウムを１０質量％の濃度で含んだ厚さが３０ｎｍの層を形成したこと以外は、実施例１において説明したのと同様の方法により有機ＥＬ素子を製造した。そして、このようにして得られた有機ＥＬ素子を、５０℃の温度条件下、駆動電流を１００ｍＡ／ｃｍ2に設定して連続駆動し、輝度及び電圧を測定した。
【０１１６】
以下の表１は、実施例１乃至４並びに比較例１及び２に係る有機ＥＬ素子について得られた輝度半減時間と電圧上昇率とを示している。なお、この表１において、輝度半減時間は、比較例１に係る有機ＥＬ素子について得られたデータを１とした場合の相対値を示している。また、この表１において、電圧上昇率は、輝度が初期輝度の半分に減少したときの駆動電圧と初期の駆動電圧との差を、比較例１に係る有機ＥＬ素子について得られたデータを１とした場合の相対値を示している。
【表１】
【０１１７】
表１に示すように、実施例１乃至４に係る有機ＥＬ素子は、比較例１及び２に係る有機ＥＬ素子と比較して、輝度半減時間が長く、電圧上昇率が小さかった。
【符号の説明】
【０１１８】
ＡＮＤ…陽極、Ｃ…キャパシタ、ＣＥ…対向電極、ＣＮＴ…コントローラ、ＣＴＤ…陰極、ＤＥ…ドレイン電極、ＤＬ…映像信号線、ＤＰ…表示パネル、ＤＲ…駆動トランジスタ、ＥＩＬ…電子注入層、ＥＭＬ…発光層、ＥＭＬ１…発光層、ＥＭＬ２…発光層、
ＥＭＬ３…発光層、ＥＴＬ…電子輸送層、ＥＴＬ１…電子輸送層、ＥＴＬ２…電子輸送層、ＥＴＬ３…電子輸送層、ＥＴＬ４…電子輸送層、ＥＴＬ５…電子輸送層、Ｇ…ゲート、ＧＩ…ゲート絶縁膜、ＨＩＬ…正孔注入層、ＨＴＬ…正孔輸送層、ＩＩ…層間絶縁膜、ＭＣ…調整層、ＭＬ…隣接層、ＯＬ…隣接層、ＯＬＥＤ…有機ＥＬ素子、ＯＲＧ…有機物層、ＰＥ…画素電極、ＰＩ…隔壁絶縁層、ＰＳ…パッシベーション膜、ＰＳＬ…電源線、ＰＸ１…画素、ＰＸ２…画素、ＰＸ３…画素、ＲＥＦ…反射層、ＳＣ…半導体層、ＳＥ…ソース電極、ＳＬ…走査信号線、ＳＵＢ…基板、ＳＷ…スイッチ、ＸＤＲ…映像信号線ドライバ、ＹＤＲ…走査信号線ドライバ。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
陽極と、陰極と、前記陽極と前記陰極との間に位置した発光層と、前記陰極と前記発光層との間に位置した電子輸送層とを具備した有機エレクトロルミネッセンス装置であって、前記電子輸送層は下記式（１）で表される骨格を有しているアジン系化合物を含んでいるか、前記有機エレクトロルミネッセンス装置は前記発光層と前記電子輸送層との間に下記式（１）で表される骨格を有しているアジン系化合物を含んだ層を更に具備しているか、又は、前記電子輸送層は下記式（１）で表される骨格を有しているアジン系化合物を含み且つ前記有機エレクトロルミネッセンス装置は前記発光層と前記電子輸送層との間に下記式（１）で表される骨格を有しているアジン系化合物を含んだ層を更に具備している有機エレクトロルミネッセンス装置。
【化１】
【請求項２】
前記アジン系化合物は、下記式（２）で表される化合物を含んでおり、
【化２】
上記式（２）において、Ｘ１乃至Ｘ１３は、互いに等しくても、異なっていてもよく、水素原子、核原子数が５乃至５０の範囲内にあるアリール基、核原子数が５乃至５０の範囲内にあるヘテロアリール基、炭素原子数が１乃至５０の範囲内にあるアルキル基、炭素原子数が１乃至５０の範囲内にあるアルコキシ基、炭素原子数が６乃至５０の範囲内にあるアラルキル基、核原子数が５乃至５０の範囲内にあるアリールオキシ基、核原子数が５乃至５０の範囲内にあるアリールチオ基、炭素原子数が２乃至５０の範囲内にあるアルコキシカルボニル基、核原子数が５乃至５０の範囲内にあるアリール基又はヘテロアリール基によって水素原子の１つ以上が置換されたアミノ基、ハロゲン基、シアノ基、ニトロ基、ヒドロキシル基及びカルボキシ基からなる群より各々が選択され、Ｘ１乃至Ｘ１３の各々は、水素原子の１つ以上が他の原子又は官能基によって置換されていても、置換されていなくてもよく、また、Ｘ１乃至Ｘ１３の各々は、Ｘ１乃至Ｘ１３の他の１つ以上と飽和又は不飽和結合を形成していても、結合を形成していなくてもよい請求項１に記載の有機エレクトロルミネッセンス装置。
【請求項３】
前記式（２）において、Ｘ１乃至Ｘ４の２つとＸ５乃至Ｘ８の２つとはベンゼン核を含んだ単環式官能基であるか、又は、Ｘ９乃至Ｘ１３の１つ若しくは２つはベンゼン核を含んだ単環式官能基であるか、又は、Ｘ１乃至Ｘ４の２つとＸ５乃至Ｘ８の２つとはベンゼン核を含んだ単環式官能基であり且つＸ９乃至Ｘ１３の１つ若しくは２つはベンゼン核を含んだ単環式官能基であり、Ｘ１乃至Ｘ１３の残りは水素原子である請求項２に記載の有機エレクトロルミネッセンス装置。
【請求項４】
前記アジン系化合物は、下記式（３）乃至（６）で表される化合物の少なくとも１つを含んでいる請求項１乃至３の何れか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス装置。
【化３】
【化４】
【化５】
【化６】
【請求項５】
前記電子輸送層は前記式（１）で表される骨格を有しているアジン系化合物を含んでいる請求項１乃至４の何れか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス装置。
【請求項１】
陽極と、陰極と、前記陽極と前記陰極との間に位置した発光層と、前記陰極と前記発光層との間に位置した電子輸送層とを具備した有機エレクトロルミネッセンス装置であって、前記電子輸送層は下記式（１）で表される骨格を有しているアジン系化合物を含んでいるか、前記有機エレクトロルミネッセンス装置は前記発光層と前記電子輸送層との間に下記式（１）で表される骨格を有しているアジン系化合物を含んだ層を更に具備しているか、又は、前記電子輸送層は下記式（１）で表される骨格を有しているアジン系化合物を含み且つ前記有機エレクトロルミネッセンス装置は前記発光層と前記電子輸送層との間に下記式（１）で表される骨格を有しているアジン系化合物を含んだ層を更に具備している有機エレクトロルミネッセンス装置。
【化１】
【請求項２】
前記アジン系化合物は、下記式（２）で表される化合物を含んでおり、
【化２】
上記式（２）において、Ｘ１乃至Ｘ１３は、互いに等しくても、異なっていてもよく、水素原子、核原子数が５乃至５０の範囲内にあるアリール基、核原子数が５乃至５０の範囲内にあるヘテロアリール基、炭素原子数が１乃至５０の範囲内にあるアルキル基、炭素原子数が１乃至５０の範囲内にあるアルコキシ基、炭素原子数が６乃至５０の範囲内にあるアラルキル基、核原子数が５乃至５０の範囲内にあるアリールオキシ基、核原子数が５乃至５０の範囲内にあるアリールチオ基、炭素原子数が２乃至５０の範囲内にあるアルコキシカルボニル基、核原子数が５乃至５０の範囲内にあるアリール基又はヘテロアリール基によって水素原子の１つ以上が置換されたアミノ基、ハロゲン基、シアノ基、ニトロ基、ヒドロキシル基及びカルボキシ基からなる群より各々が選択され、Ｘ１乃至Ｘ１３の各々は、水素原子の１つ以上が他の原子又は官能基によって置換されていても、置換されていなくてもよく、また、Ｘ１乃至Ｘ１３の各々は、Ｘ１乃至Ｘ１３の他の１つ以上と飽和又は不飽和結合を形成していても、結合を形成していなくてもよい請求項１に記載の有機エレクトロルミネッセンス装置。
【請求項３】
前記式（２）において、Ｘ１乃至Ｘ４の２つとＸ５乃至Ｘ８の２つとはベンゼン核を含んだ単環式官能基であるか、又は、Ｘ９乃至Ｘ１３の１つ若しくは２つはベンゼン核を含んだ単環式官能基であるか、又は、Ｘ１乃至Ｘ４の２つとＸ５乃至Ｘ８の２つとはベンゼン核を含んだ単環式官能基であり且つＸ９乃至Ｘ１３の１つ若しくは２つはベンゼン核を含んだ単環式官能基であり、Ｘ１乃至Ｘ１３の残りは水素原子である請求項２に記載の有機エレクトロルミネッセンス装置。
【請求項４】
前記アジン系化合物は、下記式（３）乃至（６）で表される化合物の少なくとも１つを含んでいる請求項１乃至３の何れか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス装置。
【化３】
【化４】
【化５】
【化６】
【請求項５】
前記電子輸送層は前記式（１）で表される骨格を有しているアジン系化合物を含んでいる請求項１乃至４の何れか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１１−１８１５９８（Ｐ２０１１−１８１５９８Ａ）
【公開日】平成２３年９月１５日（２０１１．９．１５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−４２５３９（Ｐ２０１０−４２５３９）
【出願日】平成２２年２月２６日（２０１０．２．２６）
【出願人】（３０２０２０２０７）東芝モバイルディスプレイ株式会社 (2,170)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年９月１５日（２０１１．９．１５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年２月２６日（２０１０．２．２６）
【出願人】（３０２０２０２０７）東芝モバイルディスプレイ株式会社 (2,170)
【Ｆターム（参考）】
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