有機電界発光装置
【課題】駆動電圧が低く、発光効率にすぐれる有機電界発光装置を提供する。
【解決手段】第１電極、フルオレン誘導体にピラジン誘導体がドーピングされた混合有機層、発光層、ピリジン誘導体及びキノリン酸リチウムを含む電子輸送層及び第２電極を含む有機電界発光装置である。
【解決手段】第１電極、フルオレン誘導体にピラジン誘導体がドーピングされた混合有機層、発光層、ピリジン誘導体及びキノリン酸リチウムを含む電子輸送層及び第２電極を含む有機電界発光装置である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機電界発光装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
有機電界発光装置（ｏｒｇａｎｉｃ ｌｉｇｈｔ ｅｍｉｔｔｉｎｇ ｄｅｖｉｃｅ）は、２つの電極間に挿入されている有機膜に電流を印加したとき、有機膜で、電子と正孔との結合によって、光が発生する装置のことをいう。従って、有機電界発光装置は、高画質、速い応答速度及び広視野角の特性を有する軽量・薄型の情報表示装置具現を可能にするという長所を有する。これは、有機電界発光装置関連技術の急激な成長を先導する原動力になって、現在、有機電界発光装置は、携帯電話だけではなく、その他の高品位の情報表示装置にまで、その応用領域が拡張している。
既存の有機電界発光装置の量的、質的両面の成長のためには、装置の発光効率、寿命向上及び消費電力の節減などがさらに要求される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−１３７７９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
有機電界発光装置の正孔輸送層にドーピングする場合において、従来技術では、テトラフルオロテトラシアノキノジメタン（Ｆ４ＴＣＮＱ）などを、正孔注入層及び／または正孔輸送層にドーピングして消費電力を降下させる方法がある。しかし、前記化合物は、分子量が少なすぎて、蒸着過程でのチャンバ汚染、及び発光層の発光効率を減少させるという恐れがある。
有機電界発光装置の製作時に、基板表面に残っている異物によって、暗点または画素ショートなどが発現することを防止するために、正孔輸送層の厚みを５００Å以上に蒸着せねばならない。その場合、発光層への正孔伝達が円滑になされずに駆動電圧が上昇し、効率及び寿命が低下しうる。従って、有機電界発光装置の設計においては、消費電力節減に最も直接的影響を与える駆動電圧を降下させねばならないという必要性がある。
【０００５】
電子輸送層の場合、一般的な方法と共に、リチウムやセシウムのようなアルカリ金属を有機物にドーピングして使用するが、その場合、効率や長時間駆動に必要な寿命が低下しうる。
【０００６】
そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、優秀な発光効率を示す有機電界発光装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、第１電極、混合有機層、発光層、電子輸送層及び第２電極を含む有機電界発光装置であって、前記混合有機層は、フルオレン誘導体及びピラジン誘導体を含み、前記電子輸送層は、キノリン酸リチウム及びピリジン誘導体を含むことを特徴とする有機電界発光装置が提供される。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の一具現例によれば、駆動電圧が低くて発光効率にすぐれる有機電界発光装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の一実施例による有機電界発光装置の構造を示す図面である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
【００１１】
本発明の一具現例による有機電界発光装置は、第１電極と第２電極との間に、正孔関連層、発光層及び電子輸送層を具備し、前記正孔関連層は、フルオレン誘導体にピラジン誘導体がドーピングになった混合有機層を含み、前記電子輸送層は、キノリン酸リチウム及びピリジン誘導体を含む。
【００１２】
図１は、本発明の一具現例による有機電界発光装置の概略的な構造を示す図面である。図１を参照すれば、基板上に、順次に第１電極、正孔注入層、混合有機層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層、電子注入層及び第２電極が形成されている。
【００１３】
図１では、混合有機層が、正孔注入層及び正孔輸送層間に介在していると図示されているが、前記混合有機層の位置は、これに制限されるものではなく、第１電極及び正孔注入層間、正孔輸送層及び発光層間、または正孔輸送層内に位置しうる。また、正孔注入層及び／または正孔輸送層は、省略されうる。
【００１４】
前記有機電界発光装置において、高い仕事関数を有する第１電極用物質を利用し、蒸着法またはスパッタリング法などによって、第１電極が基板上部に形成される。第１電極用物質としては、伝導性にすぐれる酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）、酸化インジウム亜鉛（ＩＺＯ）、酸化スズ（ＳｎＯ２）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、Ａｌ、Ａｇ、Ｍｇなどを利用でき、透明電極または反射電極として形成されうる。
【００１５】
前記第１電極の上部には、混合有機層を１層以上含む正孔関連層が形成される。
【００１６】
前記混合有機層は、ホストとして使われるフルオレン誘導体に、ピラジン誘導体がドーピングされて形成される。本発明による有機電界発光装置は、このような混合有機層を具備することによって、ピラジン誘導体がドーピングされた層を含まない従来の有機電界発光装置に比べて、発光効率が向上しうる。
【００１７】
前記フルオレン誘導体は、下記化学式１〜９によって表現されうる。
【００１８】
【化１】
…（化学式１）
【００１９】
【化２】
…（化学式２）
【００２０】
【化３】
…（化学式３）
【００２１】
【化４】
…（化学式４）
【００２２】
【化５】
…（化学式５）
【００２３】
【化６】
…（化学式６）
【００２４】
【化７】
…（化学式７）
【００２５】
【化８】
…（化学式８）
【００２６】
【化９】
…（化学式９）
【００２７】
前記化学式で、Ｒ，Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３及びＲ４はそれぞれ独立して、水素原子、置換または非置換のＣ１−Ｃ３０アルキル基、置換または非置換のＣ１−Ｃ３０アルケニル基、置換または非置換のＣ１−Ｃ３０アルコキシ基、置換または非置換のＣ６−Ｃ３０アリール基、置換または非置換のＣ６−Ｃ３０アリールオキシ基、置換または非置換のＣ２−Ｃ３０ヘテロアリール、置換または非置換のＣ５−Ｃ３０縮合多環基、ヒドロキシル基、シアノ基、または置換または非置換のアミノ基を示す。
【００２８】
例えば、前記化学式１〜９で表示されるフルオレン誘導体は、下記構造式で表示される化合物を含むが、これに制限されるものではない。
【００２９】
【化１０】
…（化合物１）
【００３０】
【化１１】
…（化合物２）
【００３１】
【化１２】
…（化合物３）
【００３２】
【化１３】
…（化合物４）
【００３３】
【化１４】
…（化合物５）
【００３４】
【化１５】
…（化合物６）
【００３５】
前記混合有機層において、ドーパントとして使われるピラジン誘導体は、下記化学式１０で表示されるヘキサアザトリフェニレン誘導体でありうる。
【００３６】
【化１６】
…（化学式１０）
【００３７】
前記化学式１０で、Ｒは、水素、Ｃ１−Ｃ１０アルキル基、アルキルオキシ基、ジアルキルアミン基、ハロゲンまたはシアノである。
【００３８】
具体的には、前記ピラジン誘導体は、下記構造式で表示されるヘキサアザトリフェニレンヘキサカルボキシルニトリルでありうる。
【００３９】
【化１７】
【００４０】
前記ピラジン誘導体の含有量は、混合有機層１００質量部を基準に、０．１〜９９．９質量部、さらに具体的には、０．１〜９５質量部でありうる。
【００４１】
前記フルオレン誘導体及びピラジン誘導体を含む混合有機層の厚みは、１〜２１０ｎｍであって、具体的には、２〜７５ｎｍでありうる。
【００４２】
前記正孔関連層は、正孔注入層及び／または正孔輸送層をさらに含むことができる。
【００４３】
前記正孔注入層は、一般的な有機電界発光装置で使われる一般的な正孔注入層の形成用物質を、真空熱蒸着またはスピンコーティングして形成されうるが、これは、省略可能である。正孔注入層の形成用物質としては、銅フタロシアニンのようなフタロシアニン化合物；アミン誘導体類である４，４’，４’’−トリ（Ｎ−カルバゾイル）トリフェニルアミン（ＴＣＴＡ）、４，４’，４’’−トリス（３−メチルフェニルアミノ）トリフェニルアミン（ｍ−ＭＴＤＡＴＡ）、４，４’，４’’−トリス（３−メチルフェニルアミノ）フェノキシベンゼン（ｍ−ＭＴＤＡＰＢ）；溶解性のある伝導性高分子であるポリアニリン／ドデシルベンゼンスルホン酸（Ｐａｎｉ／ＤＢＳＡ）、ポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン）／ポリ（４−スチレンスルホネート）（ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ）、ポリアニリン／カンファースルホン酸（Ｐａｎｉ／ＣＳＡ）またはポリアニリン／ポリ（４−スチレンスルホネート）（ＰＡＮＩ／ＰＳＳ）のような公知の正孔注入物質を使用できる。
【００４４】
正孔輸送層は、正孔注入層上または混合有機層上に、一般的な正孔輸送層の形成用物質を、真空熱蒸着またはスピンコーティングして形成されうる。正孔輸送層の形成用物質としては、具体的には、トリフェニルアミン、トリトリルアミン、トリルジフェニルアミン、Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−（３−メチルフェニル）−１，１−ビフェニル−４，４’−ジアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラ（４−メチルフェニル）−１，１’−フェニル−４，４’−ジアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラ（４−メチルフェニル）−１，１’−ビフェニル−４，４’−ジアミン、Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−ジ（１−ナフチル）−１，１’−ビフェニル−４，４’−ジアミン、Ｎ，Ｎ’−ジ（メチルフェニル）−Ｎ，Ｎ’−ジ（４−ｎ−ブチルフェニル）−フェナントレン−９，１０−ジアミン、４，４’，４’’−トリス（３−メチルフェニル）−Ｎ−フェニルアミノトリフェニルアミン、１，１−ビス（４−ジ−ｐ−トリルアミノフェニル）シクロヘキサン、カルバゾールモイエティを含有するトリアリールアミン系の化合物やオリゴマーまたは重合体などを使用できるが、それらに制限されるものではない。
【００４５】
前記カルバゾール・モイエティを含有するトリアリールアミン系化合物の非制限的な例としては、４，４’−ビス（９−カルバゾリル）−１，１’−ビフェニル、４，４’−ビス（３−メチル−９−カルバゾリル）−１，１’−ビフェニル、４，４’，４’’−トリス（３−メチルフェニルアミノ）トリフェニルアミン（ｍ−ＭＴＤＡＴＡ）、Ｎ，Ｎ’−ビス（３−メチルフェニル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−［１，１−ビフェニル］−４，４’ジアミン（ＴＰＤ）、または４，４’，４’’−トリ（Ｎ−カルバゾイル）トリフェニルアミン（ＴＣＴＡ）などを含む。
【００４６】
前記正孔輸送層の厚みは、３〜１８０ｎｍでありうる。
【００４７】
前記正孔関連層上には、一般的な青色、赤色または緑色の発光物質を使用して発光層が形成され、特に、青色発光物質が使われうる。青色発光物質としては、例えば、ピレン類、ペリレン類、アントラセン類、ジスチリルアミン誘導体、ベンゾオキサゾール類、キノリノレート系金属錯体、ベンゾチアゾール類、ベンゾイミダゾール類、クリセン類、フェナントレン類、ジスチリルベンゼン類、ジスチリルアリーレン類、ジビニルアリーレン類、トリススチリルアリーレン類、トリアリールエチレン類、テトラアリールブタジエン類、イリジウム錯体誘導体などを挙げることができ、さらに具体的には、４，４’−ビス（２，２−ジフェニル−エテン−１−イル）ジフェニル、４，４’−ビス（２，２−ジフェニル−エテン−１−イル）−４，４’−ジメチルフェニル、４，４’−ビス（２，２−ジフェニル−エテン−１−イル）−４，４’−ジ−（ｔ−ブチル）フェニルを挙げることができる。また、前記青色発光物質（ドーパント）と共に、青色ホスト材料が使われ、例えば、ジスチリルアリーレン類、スチルベン類、カルバゾール誘導体、トリアリールアミン類、アルミニウムビス（２−メチル−８−キノリノレート）（ｐ−フェニルフェノレート）などのキノリノレート系金属錯体、４，４’−ビス（２，２−ジアリールビニル）ビフェニル類などを挙げることができる。また、イリジウム（ＩＩＩ）ビス［４，６−ジフルオロフェニル−ピリジネート−Ｎ，Ｃ２’］ピコリネート、ビス［４，６−ジフルオロフェニル−ピリジネート−Ｎ，Ｃ２’］イリジウム（アセチルアセトネート）のようなリン光物質も挙げることができる。
【００４８】
前記発光層は、アントラセン誘導体、アミン含有スチリル誘導体またはそれらの混合物を含むことができる。
【００４９】
前記アントラセン誘導体は、分子中心に、一つ、または直接連結された２つのアントラセンモイエティを含有し、具体的には、下記構造式を有する化合物であるが、それらに限定されるものではない。
【００５０】
【化１８】
…（化合物７）
【００５１】
【化１９】
…（化合物８）
【００５２】
【化２０】
…（化合物９）
【００５３】
【化２１】
…（化合物１０）
【００５４】
【化２２】
…（化合物１１）
【００５５】
【化２３】
…（化合物１２）
【００５６】
【化２４】
…（化合物１３）
【００５７】
【化２５】
…（化合物１４）
【００５８】
【化２６】
…（化合物１５）
【００５９】
前記化学式で、Ｍｅはメチル基を示す。
【００６０】
前記アミン含有スチリル誘導体は、アミン含有モノスチリル誘導体、アミン含有ジスチリル誘導体、アミン含有トリスチリル誘導体及びアミン含有テトラスチリル誘導体のうちから選択されうる。具体的には、下記構造式で示す化合物であるが、それらに制限されるものではない。
【００６１】
【化２７】
…（化合物１６）
【００６２】
【化２８】
…（化合物１７）
【００６３】
【化２９】
…（化合物１８）
【００６４】
【化３０】
…（化合物１９）
【００６５】
【化３１】
…（化合物２０）
【００６６】
本発明の一具現例による有機電界発光装置は、前述の混合有機層を含む正孔関連層と共に、キノリン酸リチウム及びピリジン誘導体を含む電子輸送層が適用されることによって、駆動電圧を降下させ、かつ発光効率を上昇させる。
【００６７】
前記ピリジン誘導体は、下記化学式１１によって表現される化合物でありうる。
【００６８】
【化３２】
…（化学式１１）
【００６９】
前記化学式で、Ｌは直接連結：または二価の連結基として、メチレン；ビニレン；フェニレン；アントリレン；チエニレン；フルオレニレン；スピロビフルオレニレン；インデノフルオレニレン；ピリジレン；カルバゾリレン；インデノカルバゾリレン；ベンゾチアゾリレン；オキサジアゾリレン；ピリレン；フリレン；または１個以上のアルキル、アルコキシ、アルケニル、アルキニル、アルキルチオ、アルキルアミノ、アリールアミノ、ヘテロアリールアミノ、アリールオキシ、ヘテロアリールオキシ、アリールチオ、ヘテロアリールチオ、ハロゲンまたはシアノ基が置換された前記基から選択され、Ｒ３１〜Ｒ３８はそれぞれ独立して、下記構造式によって表現される基から選択され、ｎは２〜６の整数である。
【００７０】
【化３３】
【００７１】
前記ピリジン誘導体とキノリン酸リチウムとの質量比は、１：９〜９：１であって、さらに具体的には、５：５でありうる。前記電子輸送層の厚みは、約１０〜１００ｎｍでありうる。
【００７２】
電子輸送層の上部に、カソードから電子の注入を容易にする機能を有する物質である電子注入層（ＥＩＬ）が積層されうる。
【００７３】
電子注入層としては、キノリン酸リチウム、ＬｉＦ、ＮａＣｌ、ＣｓＦ、Ｌｉ２Ｏ、ＢａＯのような電子注入層の形成材料として公知の任意の物質を利用でき、特に、キノリン酸リチウムまたはフッ化リチウムが使われうる。電子注入層の厚みは、０．１〜１０ｎｍでありうる。
【００７４】
本明細書の化学式で使われる基のうち、代表的な基の定義について述べれば、次の通りである。
【００７５】
非置換のＣ１−Ｃ３０アルキル基の具体的な例としては、メチル、エチル、プロピル、イソブチル、ｓｅｃ−ブチル、ペンチル、ｉｓｏ−アミル、ヘキシルなどを挙げることができ、前記アルキルのうち一つ以上の水素原子は、ハロゲン原子、Ｃ１−Ｃ３０アルキル基、Ｃ１−Ｃ３０アルコキシ基、低級アルキルアミノ基、ヒドロキシル基、ニトロ基、シアノ基、アミノ基、アミジノ基、ヒドラジン、ヒドラゾン、カルボキシル基、スルホン酸基、リン酸基などの置換基で置換されうる。
【００７６】
非置換のＣ１−Ｃ３０アルケニル基の具体的な例としては、例えば、ビニル、アリル、プロフェニル、イソプロフェニル、ブテニル、イソブテニル、ペンテニルなどを挙げることができ、前記アルケニルのうち一つ以上の水素原子は、前述のＣ１−Ｃ３０アルキル基の置換基と同じ置換基で置換可能である。
【００７７】
Ｃ１−Ｃ３０アルコキシ基の具体的な例としては、メトキシ、エトキシ、プロポキシ、イソブチルオキシ、ｓｅｃ−ブチルオキシ、ペンチルオキシ、ｉｓｏ−アミルオキシ、ヘキシルオキシなどを挙げることができ、Ｃ１−Ｃ３０アリールオキシ基の具体的な例としては、フェニルオキシ、ナフチルオキシなどがある。前記アルコキシ基またはアリールオキシ基のうち一つ以上の水素原子は、前述のＣ１−Ｃ３０アルキル基の置換基と同じ置換基で置換可能である。
【００７８】
Ｃ６−Ｃ３０アリール基は、一つ以上の環を含む芳香族炭素環系を意味し、前記環は、ペンダント法で共に付着されたり、あるいは融合（ｆｕｓｅｄ）されうる。アリールという用語は、フェニル、ナフチル、テトラヒドロナフチルのような芳香族系を含む。また、前記アリール基のうち一つ以上の水素原子は、前述のＣ１−Ｃ３０アルキル基の置換基と同じ置換基で置換可能である。
【００７９】
Ｃ２−Ｃ３０ヘテロアリール基は、Ｎ，Ｏ，ＰまたはＳのうちから選択された１，２または３個のヘテロ原子を含み、残りの環原子がＣである環原子数２〜３０の一価単環性環化合物であり、前記環は、ペンダント法で共に付着されたり、あるいは融合されるものでありうる。前記ヘテロアリール基の例としては、ピリジル、チエニル、フリル、ベンゾチエニルなどがある。また、前記ヘテロアリール基のうち一つ以上の水素原子は、前述のＣ１−Ｃ３０アルキル基の置換基と同じ置換基で置換可能である。
【００８０】
前記混合輸送層、正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層、電子注入層の有機層膜は、真空蒸着法、スピンコーティング法またはキャスト法のような多様な公知の方法を利用して形成されうる。
【００８１】
電子注入層の上部には、真空蒸着法やスパッタリング法などの方法を利用し、第２電極を形成されうる。前記第２電極の形成用物質としては、小さい仕事関数を有する金属、合金、電気伝導性化合物及びそれらの混合物を使用できる。具体的な例としては、リチウム（Ｌｉ）、マグネシウム（Ｍｇ）、アルミニウム（Ａｌ）、アルミニウム−リチウム（Ａｌ−Ｌｉ）、カルシウム（Ｃａ）、マグネシウム−インジウム（Ｍｇ−Ｉｎ）、マグネシウム−銀（Ｍｇ−Ａｇ）などと挙げることができ、例えば、マグネシウム−銀を使用できる。
【００８２】
本発明の一具現例によれば、ピラジン誘導体がドーピングされた混合有機層と、キノリン酸リチウム及びピリジン誘導体を含む正孔輸送層とが組み合わさることによって、消費電力が顕著に節減され、かつ効率が上昇した有機電界発光装置が製作されうる。前記有機電界発光装置は、多様な形態の平板表示装置、例えば、受動マトリックス有機発光表示装置及び能動マトリックス有機発光表示装置に備わりうる。
【００８３】
以下、具体的な実施例及び比較例を介して本発明の構成及び効果についてさらに詳細に説明するが、それら実施例は、単に本発明をより明確に理解させるためのものであり、本発明の範囲を限定しようとするものではない。
【００８４】
【実施例】
【００８５】
［実施例１］
第１電極としては、コーニング（Ｃｏｒｎｉｎｇ）１５Ω／ｃｍ２（１，２００Å）のＩＴＯガラス基板を、５０ｍｍｘ５０ｍｍｘ０．７ｍｍサイズに切り、イソプロピルアルコールと純水とを利用し、それぞれ５分間超音波洗浄した後、３０分間紫外線を照射してオゾンに露出させて洗浄し、真空蒸着装置に該第１電極を載置した。
【００８６】
前記第１電極がパターニングされている基板上に、フルオレン誘導体として化合物６のフルオレン誘導体と、ヘキサアザトリフェニレンヘキサカルボキシルニトリルとを９９：１の質量比で蒸着し、５０ｎｍ厚の混合有機層を形成した。
【００８７】
前記混合有機層上に、４，４’−ビス（３−メチル−９−カルバゾリル）−１，１’−ビフェニルを蒸着し、１００ｎｍ厚の正孔輸送層を形成した。
【００８８】
前記正孔輸送層上に、化合物１３のホストに、ドーパントとして化合物１７を、９７：３の割合で同時蒸着し、３００Å厚に発光層を形成した。
【００８９】
次に、前記発光層上に、電子輸送層として、下記化合物１００のピリジン誘導体及びキノリン酸リチウムＬｉＱを５：５の質量比で共蒸着し、３００Å厚の電子輸送層を形成した。前記電子輸送層上に、ＬｉＱを５Å厚に蒸着して電子注入層を形成し、第２電極として、１６０Å厚にＭｇ−Ａｇ電極を形成することによって、有機電界発光装置を製作した。
【００９０】
【化３４】
…（化合物１００）
【００９１】
［実施例２］
化合物１のフルオレン誘導体とヘキサアザトリフェニレンヘキサカルボキシルニトリルとを９８：２の質量比で蒸着し、５０ｎｍの混合有機層を形成したことを除き、実施例１と同じ方法によって有機電界発光装置を製作した。
【００９２】
［実施例３］
化合物２のフルオレン誘導体とヘキサアザトリフェニレンヘキサカルボキシルニトリルとを９７：３の質量比で蒸着し、５０ｎｍの混合有機層を形成したことを除き、実施例１と同じ方法によって有機電界発光装置を製作した。
【００９３】
［実施例４］
化合物４のフルオレン誘導体とヘキサアザトリフェニレンヘキサカルボキシルニトリルとを９６：４の質量比で蒸着し、５０ｎｍの混合有機層を形成したことを除き、実施例１と同じ方法によって有機電界発光装置を製作した。
【００９４】
［比較例１］
第１電極がパターニングされている基板上部に、トリフェニルアミンを１，４００Å厚に真空蒸着して正孔輸送層を形成し、２−メチル−９，１０−ジ（２−ナフチル）アントラセン（ＭＡＤＮ）ホストに、ドーパントとして、ジスチリルアミンを質量比９７：３でもって使用したことを除き、実施例１と同じ方法によって有機電界発光装置を製作した。
【００９５】
［評価例］
前記実施例１〜４及び比較例１で製作した有機電界発光装置の効率と駆動電圧とを、ＰＲ６５０輝度計と、ＫＥＩＴＨＬＥＹの２３８ ＨＩＧＨ ＣＵＲＲＥＮＴ ＳＯＵＲＣＥ ＭＥＡＳＵＲＥ ＵＮＩＴとで評価した。このとき、有機電界発光装置に印加された電圧は、ＤＣ２．０Ｖから、０．５Ｖ間隔で５Ｖまで同一素子構造に対して、それぞれ異なる８個以上のデータを収集して評価し、結果を表１に示した。
【００９６】
【表１】
【００９７】
前記表１を参照すれば、実施例１〜４の有機電界発光装置は、比較例１の有機電界発光装置に比べて、発光効率が上昇していることが分かる。
【００９８】
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる例に限定されない。本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【符号の説明】
【００９９】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機電界発光装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
有機電界発光装置（ｏｒｇａｎｉｃ ｌｉｇｈｔ ｅｍｉｔｔｉｎｇ ｄｅｖｉｃｅ）は、２つの電極間に挿入されている有機膜に電流を印加したとき、有機膜で、電子と正孔との結合によって、光が発生する装置のことをいう。従って、有機電界発光装置は、高画質、速い応答速度及び広視野角の特性を有する軽量・薄型の情報表示装置具現を可能にするという長所を有する。これは、有機電界発光装置関連技術の急激な成長を先導する原動力になって、現在、有機電界発光装置は、携帯電話だけではなく、その他の高品位の情報表示装置にまで、その応用領域が拡張している。
既存の有機電界発光装置の量的、質的両面の成長のためには、装置の発光効率、寿命向上及び消費電力の節減などがさらに要求される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−１３７７９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
有機電界発光装置の正孔輸送層にドーピングする場合において、従来技術では、テトラフルオロテトラシアノキノジメタン（Ｆ４ＴＣＮＱ）などを、正孔注入層及び／または正孔輸送層にドーピングして消費電力を降下させる方法がある。しかし、前記化合物は、分子量が少なすぎて、蒸着過程でのチャンバ汚染、及び発光層の発光効率を減少させるという恐れがある。
有機電界発光装置の製作時に、基板表面に残っている異物によって、暗点または画素ショートなどが発現することを防止するために、正孔輸送層の厚みを５００Å以上に蒸着せねばならない。その場合、発光層への正孔伝達が円滑になされずに駆動電圧が上昇し、効率及び寿命が低下しうる。従って、有機電界発光装置の設計においては、消費電力節減に最も直接的影響を与える駆動電圧を降下させねばならないという必要性がある。
【０００５】
電子輸送層の場合、一般的な方法と共に、リチウムやセシウムのようなアルカリ金属を有機物にドーピングして使用するが、その場合、効率や長時間駆動に必要な寿命が低下しうる。
【０００６】
そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、優秀な発光効率を示す有機電界発光装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、第１電極、混合有機層、発光層、電子輸送層及び第２電極を含む有機電界発光装置であって、前記混合有機層は、フルオレン誘導体及びピラジン誘導体を含み、前記電子輸送層は、キノリン酸リチウム及びピリジン誘導体を含むことを特徴とする有機電界発光装置が提供される。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の一具現例によれば、駆動電圧が低くて発光効率にすぐれる有機電界発光装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の一実施例による有機電界発光装置の構造を示す図面である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
【００１１】
本発明の一具現例による有機電界発光装置は、第１電極と第２電極との間に、正孔関連層、発光層及び電子輸送層を具備し、前記正孔関連層は、フルオレン誘導体にピラジン誘導体がドーピングになった混合有機層を含み、前記電子輸送層は、キノリン酸リチウム及びピリジン誘導体を含む。
【００１２】
図１は、本発明の一具現例による有機電界発光装置の概略的な構造を示す図面である。図１を参照すれば、基板上に、順次に第１電極、正孔注入層、混合有機層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層、電子注入層及び第２電極が形成されている。
【００１３】
図１では、混合有機層が、正孔注入層及び正孔輸送層間に介在していると図示されているが、前記混合有機層の位置は、これに制限されるものではなく、第１電極及び正孔注入層間、正孔輸送層及び発光層間、または正孔輸送層内に位置しうる。また、正孔注入層及び／または正孔輸送層は、省略されうる。
【００１４】
前記有機電界発光装置において、高い仕事関数を有する第１電極用物質を利用し、蒸着法またはスパッタリング法などによって、第１電極が基板上部に形成される。第１電極用物質としては、伝導性にすぐれる酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）、酸化インジウム亜鉛（ＩＺＯ）、酸化スズ（ＳｎＯ２）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、Ａｌ、Ａｇ、Ｍｇなどを利用でき、透明電極または反射電極として形成されうる。
【００１５】
前記第１電極の上部には、混合有機層を１層以上含む正孔関連層が形成される。
【００１６】
前記混合有機層は、ホストとして使われるフルオレン誘導体に、ピラジン誘導体がドーピングされて形成される。本発明による有機電界発光装置は、このような混合有機層を具備することによって、ピラジン誘導体がドーピングされた層を含まない従来の有機電界発光装置に比べて、発光効率が向上しうる。
【００１７】
前記フルオレン誘導体は、下記化学式１〜９によって表現されうる。
【００１８】
【化１】
…（化学式１）
【００１９】
【化２】
…（化学式２）
【００２０】
【化３】
…（化学式３）
【００２１】
【化４】
…（化学式４）
【００２２】
【化５】
…（化学式５）
【００２３】
【化６】
…（化学式６）
【００２４】
【化７】
…（化学式７）
【００２５】
【化８】
…（化学式８）
【００２６】
【化９】
…（化学式９）
【００２７】
前記化学式で、Ｒ，Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３及びＲ４はそれぞれ独立して、水素原子、置換または非置換のＣ１−Ｃ３０アルキル基、置換または非置換のＣ１−Ｃ３０アルケニル基、置換または非置換のＣ１−Ｃ３０アルコキシ基、置換または非置換のＣ６−Ｃ３０アリール基、置換または非置換のＣ６−Ｃ３０アリールオキシ基、置換または非置換のＣ２−Ｃ３０ヘテロアリール、置換または非置換のＣ５−Ｃ３０縮合多環基、ヒドロキシル基、シアノ基、または置換または非置換のアミノ基を示す。
【００２８】
例えば、前記化学式１〜９で表示されるフルオレン誘導体は、下記構造式で表示される化合物を含むが、これに制限されるものではない。
【００２９】
【化１０】
…（化合物１）
【００３０】
【化１１】
…（化合物２）
【００３１】
【化１２】
…（化合物３）
【００３２】
【化１３】
…（化合物４）
【００３３】
【化１４】
…（化合物５）
【００３４】
【化１５】
…（化合物６）
【００３５】
前記混合有機層において、ドーパントとして使われるピラジン誘導体は、下記化学式１０で表示されるヘキサアザトリフェニレン誘導体でありうる。
【００３６】
【化１６】
…（化学式１０）
【００３７】
前記化学式１０で、Ｒは、水素、Ｃ１−Ｃ１０アルキル基、アルキルオキシ基、ジアルキルアミン基、ハロゲンまたはシアノである。
【００３８】
具体的には、前記ピラジン誘導体は、下記構造式で表示されるヘキサアザトリフェニレンヘキサカルボキシルニトリルでありうる。
【００３９】
【化１７】
【００４０】
前記ピラジン誘導体の含有量は、混合有機層１００質量部を基準に、０．１〜９９．９質量部、さらに具体的には、０．１〜９５質量部でありうる。
【００４１】
前記フルオレン誘導体及びピラジン誘導体を含む混合有機層の厚みは、１〜２１０ｎｍであって、具体的には、２〜７５ｎｍでありうる。
【００４２】
前記正孔関連層は、正孔注入層及び／または正孔輸送層をさらに含むことができる。
【００４３】
前記正孔注入層は、一般的な有機電界発光装置で使われる一般的な正孔注入層の形成用物質を、真空熱蒸着またはスピンコーティングして形成されうるが、これは、省略可能である。正孔注入層の形成用物質としては、銅フタロシアニンのようなフタロシアニン化合物；アミン誘導体類である４，４’，４’’−トリ（Ｎ−カルバゾイル）トリフェニルアミン（ＴＣＴＡ）、４，４’，４’’−トリス（３−メチルフェニルアミノ）トリフェニルアミン（ｍ−ＭＴＤＡＴＡ）、４，４’，４’’−トリス（３−メチルフェニルアミノ）フェノキシベンゼン（ｍ−ＭＴＤＡＰＢ）；溶解性のある伝導性高分子であるポリアニリン／ドデシルベンゼンスルホン酸（Ｐａｎｉ／ＤＢＳＡ）、ポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン）／ポリ（４−スチレンスルホネート）（ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ）、ポリアニリン／カンファースルホン酸（Ｐａｎｉ／ＣＳＡ）またはポリアニリン／ポリ（４−スチレンスルホネート）（ＰＡＮＩ／ＰＳＳ）のような公知の正孔注入物質を使用できる。
【００４４】
正孔輸送層は、正孔注入層上または混合有機層上に、一般的な正孔輸送層の形成用物質を、真空熱蒸着またはスピンコーティングして形成されうる。正孔輸送層の形成用物質としては、具体的には、トリフェニルアミン、トリトリルアミン、トリルジフェニルアミン、Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−（３−メチルフェニル）−１，１−ビフェニル−４，４’−ジアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラ（４−メチルフェニル）−１，１’−フェニル−４，４’−ジアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラ（４−メチルフェニル）−１，１’−ビフェニル−４，４’−ジアミン、Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−ジ（１−ナフチル）−１，１’−ビフェニル−４，４’−ジアミン、Ｎ，Ｎ’−ジ（メチルフェニル）−Ｎ，Ｎ’−ジ（４−ｎ−ブチルフェニル）−フェナントレン−９，１０−ジアミン、４，４’，４’’−トリス（３−メチルフェニル）−Ｎ−フェニルアミノトリフェニルアミン、１，１−ビス（４−ジ−ｐ−トリルアミノフェニル）シクロヘキサン、カルバゾールモイエティを含有するトリアリールアミン系の化合物やオリゴマーまたは重合体などを使用できるが、それらに制限されるものではない。
【００４５】
前記カルバゾール・モイエティを含有するトリアリールアミン系化合物の非制限的な例としては、４，４’−ビス（９−カルバゾリル）−１，１’−ビフェニル、４，４’−ビス（３−メチル−９−カルバゾリル）−１，１’−ビフェニル、４，４’，４’’−トリス（３−メチルフェニルアミノ）トリフェニルアミン（ｍ−ＭＴＤＡＴＡ）、Ｎ，Ｎ’−ビス（３−メチルフェニル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−［１，１−ビフェニル］−４，４’ジアミン（ＴＰＤ）、または４，４’，４’’−トリ（Ｎ−カルバゾイル）トリフェニルアミン（ＴＣＴＡ）などを含む。
【００４６】
前記正孔輸送層の厚みは、３〜１８０ｎｍでありうる。
【００４７】
前記正孔関連層上には、一般的な青色、赤色または緑色の発光物質を使用して発光層が形成され、特に、青色発光物質が使われうる。青色発光物質としては、例えば、ピレン類、ペリレン類、アントラセン類、ジスチリルアミン誘導体、ベンゾオキサゾール類、キノリノレート系金属錯体、ベンゾチアゾール類、ベンゾイミダゾール類、クリセン類、フェナントレン類、ジスチリルベンゼン類、ジスチリルアリーレン類、ジビニルアリーレン類、トリススチリルアリーレン類、トリアリールエチレン類、テトラアリールブタジエン類、イリジウム錯体誘導体などを挙げることができ、さらに具体的には、４，４’−ビス（２，２−ジフェニル−エテン−１−イル）ジフェニル、４，４’−ビス（２，２−ジフェニル−エテン−１−イル）−４，４’−ジメチルフェニル、４，４’−ビス（２，２−ジフェニル−エテン−１−イル）−４，４’−ジ−（ｔ−ブチル）フェニルを挙げることができる。また、前記青色発光物質（ドーパント）と共に、青色ホスト材料が使われ、例えば、ジスチリルアリーレン類、スチルベン類、カルバゾール誘導体、トリアリールアミン類、アルミニウムビス（２−メチル−８−キノリノレート）（ｐ−フェニルフェノレート）などのキノリノレート系金属錯体、４，４’−ビス（２，２−ジアリールビニル）ビフェニル類などを挙げることができる。また、イリジウム（ＩＩＩ）ビス［４，６−ジフルオロフェニル−ピリジネート−Ｎ，Ｃ２’］ピコリネート、ビス［４，６−ジフルオロフェニル−ピリジネート−Ｎ，Ｃ２’］イリジウム（アセチルアセトネート）のようなリン光物質も挙げることができる。
【００４８】
前記発光層は、アントラセン誘導体、アミン含有スチリル誘導体またはそれらの混合物を含むことができる。
【００４９】
前記アントラセン誘導体は、分子中心に、一つ、または直接連結された２つのアントラセンモイエティを含有し、具体的には、下記構造式を有する化合物であるが、それらに限定されるものではない。
【００５０】
【化１８】
…（化合物７）
【００５１】
【化１９】
…（化合物８）
【００５２】
【化２０】
…（化合物９）
【００５３】
【化２１】
…（化合物１０）
【００５４】
【化２２】
…（化合物１１）
【００５５】
【化２３】
…（化合物１２）
【００５６】
【化２４】
…（化合物１３）
【００５７】
【化２５】
…（化合物１４）
【００５８】
【化２６】
…（化合物１５）
【００５９】
前記化学式で、Ｍｅはメチル基を示す。
【００６０】
前記アミン含有スチリル誘導体は、アミン含有モノスチリル誘導体、アミン含有ジスチリル誘導体、アミン含有トリスチリル誘導体及びアミン含有テトラスチリル誘導体のうちから選択されうる。具体的には、下記構造式で示す化合物であるが、それらに制限されるものではない。
【００６１】
【化２７】
…（化合物１６）
【００６２】
【化２８】
…（化合物１７）
【００６３】
【化２９】
…（化合物１８）
【００６４】
【化３０】
…（化合物１９）
【００６５】
【化３１】
…（化合物２０）
【００６６】
本発明の一具現例による有機電界発光装置は、前述の混合有機層を含む正孔関連層と共に、キノリン酸リチウム及びピリジン誘導体を含む電子輸送層が適用されることによって、駆動電圧を降下させ、かつ発光効率を上昇させる。
【００６７】
前記ピリジン誘導体は、下記化学式１１によって表現される化合物でありうる。
【００６８】
【化３２】
…（化学式１１）
【００６９】
前記化学式で、Ｌは直接連結：または二価の連結基として、メチレン；ビニレン；フェニレン；アントリレン；チエニレン；フルオレニレン；スピロビフルオレニレン；インデノフルオレニレン；ピリジレン；カルバゾリレン；インデノカルバゾリレン；ベンゾチアゾリレン；オキサジアゾリレン；ピリレン；フリレン；または１個以上のアルキル、アルコキシ、アルケニル、アルキニル、アルキルチオ、アルキルアミノ、アリールアミノ、ヘテロアリールアミノ、アリールオキシ、ヘテロアリールオキシ、アリールチオ、ヘテロアリールチオ、ハロゲンまたはシアノ基が置換された前記基から選択され、Ｒ３１〜Ｒ３８はそれぞれ独立して、下記構造式によって表現される基から選択され、ｎは２〜６の整数である。
【００７０】
【化３３】
【００７１】
前記ピリジン誘導体とキノリン酸リチウムとの質量比は、１：９〜９：１であって、さらに具体的には、５：５でありうる。前記電子輸送層の厚みは、約１０〜１００ｎｍでありうる。
【００７２】
電子輸送層の上部に、カソードから電子の注入を容易にする機能を有する物質である電子注入層（ＥＩＬ）が積層されうる。
【００７３】
電子注入層としては、キノリン酸リチウム、ＬｉＦ、ＮａＣｌ、ＣｓＦ、Ｌｉ２Ｏ、ＢａＯのような電子注入層の形成材料として公知の任意の物質を利用でき、特に、キノリン酸リチウムまたはフッ化リチウムが使われうる。電子注入層の厚みは、０．１〜１０ｎｍでありうる。
【００７４】
本明細書の化学式で使われる基のうち、代表的な基の定義について述べれば、次の通りである。
【００７５】
非置換のＣ１−Ｃ３０アルキル基の具体的な例としては、メチル、エチル、プロピル、イソブチル、ｓｅｃ−ブチル、ペンチル、ｉｓｏ−アミル、ヘキシルなどを挙げることができ、前記アルキルのうち一つ以上の水素原子は、ハロゲン原子、Ｃ１−Ｃ３０アルキル基、Ｃ１−Ｃ３０アルコキシ基、低級アルキルアミノ基、ヒドロキシル基、ニトロ基、シアノ基、アミノ基、アミジノ基、ヒドラジン、ヒドラゾン、カルボキシル基、スルホン酸基、リン酸基などの置換基で置換されうる。
【００７６】
非置換のＣ１−Ｃ３０アルケニル基の具体的な例としては、例えば、ビニル、アリル、プロフェニル、イソプロフェニル、ブテニル、イソブテニル、ペンテニルなどを挙げることができ、前記アルケニルのうち一つ以上の水素原子は、前述のＣ１−Ｃ３０アルキル基の置換基と同じ置換基で置換可能である。
【００７７】
Ｃ１−Ｃ３０アルコキシ基の具体的な例としては、メトキシ、エトキシ、プロポキシ、イソブチルオキシ、ｓｅｃ−ブチルオキシ、ペンチルオキシ、ｉｓｏ−アミルオキシ、ヘキシルオキシなどを挙げることができ、Ｃ１−Ｃ３０アリールオキシ基の具体的な例としては、フェニルオキシ、ナフチルオキシなどがある。前記アルコキシ基またはアリールオキシ基のうち一つ以上の水素原子は、前述のＣ１−Ｃ３０アルキル基の置換基と同じ置換基で置換可能である。
【００７８】
Ｃ６−Ｃ３０アリール基は、一つ以上の環を含む芳香族炭素環系を意味し、前記環は、ペンダント法で共に付着されたり、あるいは融合（ｆｕｓｅｄ）されうる。アリールという用語は、フェニル、ナフチル、テトラヒドロナフチルのような芳香族系を含む。また、前記アリール基のうち一つ以上の水素原子は、前述のＣ１−Ｃ３０アルキル基の置換基と同じ置換基で置換可能である。
【００７９】
Ｃ２−Ｃ３０ヘテロアリール基は、Ｎ，Ｏ，ＰまたはＳのうちから選択された１，２または３個のヘテロ原子を含み、残りの環原子がＣである環原子数２〜３０の一価単環性環化合物であり、前記環は、ペンダント法で共に付着されたり、あるいは融合されるものでありうる。前記ヘテロアリール基の例としては、ピリジル、チエニル、フリル、ベンゾチエニルなどがある。また、前記ヘテロアリール基のうち一つ以上の水素原子は、前述のＣ１−Ｃ３０アルキル基の置換基と同じ置換基で置換可能である。
【００８０】
前記混合輸送層、正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層、電子注入層の有機層膜は、真空蒸着法、スピンコーティング法またはキャスト法のような多様な公知の方法を利用して形成されうる。
【００８１】
電子注入層の上部には、真空蒸着法やスパッタリング法などの方法を利用し、第２電極を形成されうる。前記第２電極の形成用物質としては、小さい仕事関数を有する金属、合金、電気伝導性化合物及びそれらの混合物を使用できる。具体的な例としては、リチウム（Ｌｉ）、マグネシウム（Ｍｇ）、アルミニウム（Ａｌ）、アルミニウム−リチウム（Ａｌ−Ｌｉ）、カルシウム（Ｃａ）、マグネシウム−インジウム（Ｍｇ−Ｉｎ）、マグネシウム−銀（Ｍｇ−Ａｇ）などと挙げることができ、例えば、マグネシウム−銀を使用できる。
【００８２】
本発明の一具現例によれば、ピラジン誘導体がドーピングされた混合有機層と、キノリン酸リチウム及びピリジン誘導体を含む正孔輸送層とが組み合わさることによって、消費電力が顕著に節減され、かつ効率が上昇した有機電界発光装置が製作されうる。前記有機電界発光装置は、多様な形態の平板表示装置、例えば、受動マトリックス有機発光表示装置及び能動マトリックス有機発光表示装置に備わりうる。
【００８３】
以下、具体的な実施例及び比較例を介して本発明の構成及び効果についてさらに詳細に説明するが、それら実施例は、単に本発明をより明確に理解させるためのものであり、本発明の範囲を限定しようとするものではない。
【００８４】
【実施例】
【００８５】
［実施例１］
第１電極としては、コーニング（Ｃｏｒｎｉｎｇ）１５Ω／ｃｍ２（１，２００Å）のＩＴＯガラス基板を、５０ｍｍｘ５０ｍｍｘ０．７ｍｍサイズに切り、イソプロピルアルコールと純水とを利用し、それぞれ５分間超音波洗浄した後、３０分間紫外線を照射してオゾンに露出させて洗浄し、真空蒸着装置に該第１電極を載置した。
【００８６】
前記第１電極がパターニングされている基板上に、フルオレン誘導体として化合物６のフルオレン誘導体と、ヘキサアザトリフェニレンヘキサカルボキシルニトリルとを９９：１の質量比で蒸着し、５０ｎｍ厚の混合有機層を形成した。
【００８７】
前記混合有機層上に、４，４’−ビス（３−メチル−９−カルバゾリル）−１，１’−ビフェニルを蒸着し、１００ｎｍ厚の正孔輸送層を形成した。
【００８８】
前記正孔輸送層上に、化合物１３のホストに、ドーパントとして化合物１７を、９７：３の割合で同時蒸着し、３００Å厚に発光層を形成した。
【００８９】
次に、前記発光層上に、電子輸送層として、下記化合物１００のピリジン誘導体及びキノリン酸リチウムＬｉＱを５：５の質量比で共蒸着し、３００Å厚の電子輸送層を形成した。前記電子輸送層上に、ＬｉＱを５Å厚に蒸着して電子注入層を形成し、第２電極として、１６０Å厚にＭｇ−Ａｇ電極を形成することによって、有機電界発光装置を製作した。
【００９０】
【化３４】
…（化合物１００）
【００９１】
［実施例２］
化合物１のフルオレン誘導体とヘキサアザトリフェニレンヘキサカルボキシルニトリルとを９８：２の質量比で蒸着し、５０ｎｍの混合有機層を形成したことを除き、実施例１と同じ方法によって有機電界発光装置を製作した。
【００９２】
［実施例３］
化合物２のフルオレン誘導体とヘキサアザトリフェニレンヘキサカルボキシルニトリルとを９７：３の質量比で蒸着し、５０ｎｍの混合有機層を形成したことを除き、実施例１と同じ方法によって有機電界発光装置を製作した。
【００９３】
［実施例４］
化合物４のフルオレン誘導体とヘキサアザトリフェニレンヘキサカルボキシルニトリルとを９６：４の質量比で蒸着し、５０ｎｍの混合有機層を形成したことを除き、実施例１と同じ方法によって有機電界発光装置を製作した。
【００９４】
［比較例１］
第１電極がパターニングされている基板上部に、トリフェニルアミンを１，４００Å厚に真空蒸着して正孔輸送層を形成し、２−メチル−９，１０−ジ（２−ナフチル）アントラセン（ＭＡＤＮ）ホストに、ドーパントとして、ジスチリルアミンを質量比９７：３でもって使用したことを除き、実施例１と同じ方法によって有機電界発光装置を製作した。
【００９５】
［評価例］
前記実施例１〜４及び比較例１で製作した有機電界発光装置の効率と駆動電圧とを、ＰＲ６５０輝度計と、ＫＥＩＴＨＬＥＹの２３８ ＨＩＧＨ ＣＵＲＲＥＮＴ ＳＯＵＲＣＥ ＭＥＡＳＵＲＥ ＵＮＩＴとで評価した。このとき、有機電界発光装置に印加された電圧は、ＤＣ２．０Ｖから、０．５Ｖ間隔で５Ｖまで同一素子構造に対して、それぞれ異なる８個以上のデータを収集して評価し、結果を表１に示した。
【００９６】
【表１】
【００９７】
前記表１を参照すれば、実施例１〜４の有機電界発光装置は、比較例１の有機電界発光装置に比べて、発光効率が上昇していることが分かる。
【００９８】
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる例に限定されない。本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【符号の説明】
【００９９】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１電極、混合有機層、発光層、電子輸送層及び第２電極を含む有機電界発光装置であって、
前記混合有機層は、フルオレン誘導体及びピラジン誘導体を含み、
前記電子輸送層は、キノリン酸リチウム及びピリジン誘導体を含むことを特徴とする有機電界発光装置。
【請求項２】
前記フルオレン誘導体は、下記化学式１〜９によって表現される化合物から選択されることを特徴とする請求項１に記載の有機電界発光装置。
【化１】
…（化学式１）
【化２】
…（化学式２）
【化３】
…（化学式３）
【化４】
…（化学式４）
【化５】
…（化学式５）
【化６】
…（化学式６）
【化７】
…（化学式７）
【化８】
…（化学式８）
【化９】
…（化学式９）
ここで、
Ｒ，Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３及びＲ４はそれぞれ独立して、水素原子、置換または非置換のＣ１−Ｃ３０アルキル基、置換または非置換のＣ１−Ｃ３０アルケニル基、置換または非置換のＣ１−Ｃ３０アルコキシ基、置換または非置換のＣ６−Ｃ３０アリール基、置換または非置換のＣ６−Ｃ３０アリールオキシ基、置換または非置換のＣ２−Ｃ３０ヘテロアリール、置換または非置換のＣ５−Ｃ３０縮合多環基、ヒドロキシル基、シアノ基または、置換または非置換のアミノ基を示す。
【請求項３】
前記ピラジン誘導体は、ヘキサアザトリフェニレン誘導体であることを特徴とする請求項１または２に記載の有機電界発光装置。
【請求項４】
前記ピラジン誘導体の含有量は、混合有機層１００質量部を基準に、０．１〜９５質量部であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の有機電界発光装置。
【請求項５】
前記混合有機層の厚みは、１〜２１０ｎｍであることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の有機電界発光装置。
【請求項６】
前記混合有機層は、１層以上含むことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の有機電界発光装置。
【請求項７】
前記ピリジン誘導体は、下記化学式１１によって表現される化合物から選択されることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の有機電界発光装置。
【化１０】
…（化学式１１）
前記化学式１１で、
Ｌは直接連結：または二価の連結基として、メチレン；ビニレン；フェニレン；アントリレン；チエニレン；フルオレニレン；スピロビフルオレニレン；インデノフルオレニレン；ピリジレン；カルバゾリレン；インデノカルバゾリレン；ベンゾチアゾリレン；オキサジアゾリレン；ピリレン；フリレン；または１個以上のアルキル、アルコキシ、アルケニル、アルキニル、アルキルチオ、アルキルアミノ、アリールアミノ、ヘテロアリールアミノ、アリールオキシ、ヘテロアリールオキシ、アリールチオ、ヘテロアリールチオ、ハロゲンまたはシアノ基が置換されたそれら基から選択され、
Ｒ３１〜Ｒ３８はそれぞれ独立して、下記構造式によって表現される基から選択され、ｎは、２〜６の整数である。
【化１１】
【請求項８】
前記キノリン酸リチウム及び前記ピリジン誘導体の質量比は、１：９〜９：１であることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の有機電界発光装置。
【請求項９】
前記混合有機層と発光層との間、または前記第１電極と混合有機層との間に介在された正孔輸送層をさらに含み、前記正孔輸送層は、カルバゾール・モイエティを含有するトリアリールアミン誘導体であることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の有機電界発光装置。
【請求項１０】
前記正孔輸送層は、３〜１８０ｎｍであることを特徴とする請求項９に記載の有機電界発光装置。
【請求項１１】
前記発光層は、アントラセン系化合物またはスチリル系化合物を含むことを特徴とする請求項１〜１０のいずれか１項に記載の有機電界発光装置。
【請求項１２】
前記電子輸送層と第２電極との間に、キノリン酸リチウムまたはフッ化リチウムを含む電子注入層をさらに含むことを特徴とする請求項１〜１１のいずれか１項に記載の有機電界発光装置。
【請求項１】
第１電極、混合有機層、発光層、電子輸送層及び第２電極を含む有機電界発光装置であって、
前記混合有機層は、フルオレン誘導体及びピラジン誘導体を含み、
前記電子輸送層は、キノリン酸リチウム及びピリジン誘導体を含むことを特徴とする有機電界発光装置。
【請求項２】
前記フルオレン誘導体は、下記化学式１〜９によって表現される化合物から選択されることを特徴とする請求項１に記載の有機電界発光装置。
【化１】
…（化学式１）
【化２】
…（化学式２）
【化３】
…（化学式３）
【化４】
…（化学式４）
【化５】
…（化学式５）
【化６】
…（化学式６）
【化７】
…（化学式７）
【化８】
…（化学式８）
【化９】
…（化学式９）
ここで、
Ｒ，Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３及びＲ４はそれぞれ独立して、水素原子、置換または非置換のＣ１−Ｃ３０アルキル基、置換または非置換のＣ１−Ｃ３０アルケニル基、置換または非置換のＣ１−Ｃ３０アルコキシ基、置換または非置換のＣ６−Ｃ３０アリール基、置換または非置換のＣ６−Ｃ３０アリールオキシ基、置換または非置換のＣ２−Ｃ３０ヘテロアリール、置換または非置換のＣ５−Ｃ３０縮合多環基、ヒドロキシル基、シアノ基または、置換または非置換のアミノ基を示す。
【請求項３】
前記ピラジン誘導体は、ヘキサアザトリフェニレン誘導体であることを特徴とする請求項１または２に記載の有機電界発光装置。
【請求項４】
前記ピラジン誘導体の含有量は、混合有機層１００質量部を基準に、０．１〜９５質量部であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の有機電界発光装置。
【請求項５】
前記混合有機層の厚みは、１〜２１０ｎｍであることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の有機電界発光装置。
【請求項６】
前記混合有機層は、１層以上含むことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の有機電界発光装置。
【請求項７】
前記ピリジン誘導体は、下記化学式１１によって表現される化合物から選択されることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の有機電界発光装置。
【化１０】
…（化学式１１）
前記化学式１１で、
Ｌは直接連結：または二価の連結基として、メチレン；ビニレン；フェニレン；アントリレン；チエニレン；フルオレニレン；スピロビフルオレニレン；インデノフルオレニレン；ピリジレン；カルバゾリレン；インデノカルバゾリレン；ベンゾチアゾリレン；オキサジアゾリレン；ピリレン；フリレン；または１個以上のアルキル、アルコキシ、アルケニル、アルキニル、アルキルチオ、アルキルアミノ、アリールアミノ、ヘテロアリールアミノ、アリールオキシ、ヘテロアリールオキシ、アリールチオ、ヘテロアリールチオ、ハロゲンまたはシアノ基が置換されたそれら基から選択され、
Ｒ３１〜Ｒ３８はそれぞれ独立して、下記構造式によって表現される基から選択され、ｎは、２〜６の整数である。
【化１１】
【請求項８】
前記キノリン酸リチウム及び前記ピリジン誘導体の質量比は、１：９〜９：１であることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の有機電界発光装置。
【請求項９】
前記混合有機層と発光層との間、または前記第１電極と混合有機層との間に介在された正孔輸送層をさらに含み、前記正孔輸送層は、カルバゾール・モイエティを含有するトリアリールアミン誘導体であることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の有機電界発光装置。
【請求項１０】
前記正孔輸送層は、３〜１８０ｎｍであることを特徴とする請求項９に記載の有機電界発光装置。
【請求項１１】
前記発光層は、アントラセン系化合物またはスチリル系化合物を含むことを特徴とする請求項１〜１０のいずれか１項に記載の有機電界発光装置。
【請求項１２】
前記電子輸送層と第２電極との間に、キノリン酸リチウムまたはフッ化リチウムを含む電子注入層をさらに含むことを特徴とする請求項１〜１１のいずれか１項に記載の有機電界発光装置。
【図１】
【公開番号】特開２０１１−２３８９２２（Ｐ２０１１−２３８９２２Ａ）
【公開日】平成２３年１１月２４日（２０１１．１１．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−９９５６８（Ｐ２０１１−９９５６８）
【出願日】平成２３年４月２７日（２０１１．４．２７）
【出願人】（３０８０４０３５１）三星モバイルディスプレイ株式會社 (764)
【氏名又は名称原語表記】Ｓａｍｓｕｎｇ Ｍｏｂｉｌｅ Ｄｉｓｐｌａｙ Ｃｏ．， Ｌｔｄ．
【住所又は居所原語表記】Ｓａｎ ＃２４ Ｎｏｎｇｓｅｏ−Ｄｏｎｇ，Ｇｉｈｅｕｎｇ−Ｇｕ，Ｙｏｎｇｉｎ−Ｃｉｔｙ，Ｇｙｅｏｎｇｇｉ−Ｄｏ ４４６−７１１ Ｒｅｐｕｂｌｉｃ ｏｆ ＫＯＲＥＡ
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１１月２４日（２０１１．１１．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年４月２７日（２０１１．４．２７）
【出願人】（３０８０４０３５１）三星モバイルディスプレイ株式會社 (764)
【氏名又は名称原語表記】Ｓａｍｓｕｎｇ Ｍｏｂｉｌｅ Ｄｉｓｐｌａｙ Ｃｏ．， Ｌｔｄ．
【住所又は居所原語表記】Ｓａｎ ＃２４ Ｎｏｎｇｓｅｏ−Ｄｏｎｇ，Ｇｉｈｅｕｎｇ−Ｇｕ，Ｙｏｎｇｉｎ−Ｃｉｔｙ，Ｇｙｅｏｎｇｇｉ−Ｄｏ ４４６−７１１ Ｒｅｐｕｂｌｉｃ ｏｆ ＫＯＲＥＡ
【Ｆターム（参考）】
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