WO1999059382A1 - Organic electroluminescence device - Google Patents

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WO1999059382A1
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organic
injection layer
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Toshio Sakai
Chishio Hosokawa
Hisayuki Kawamura
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Idemitsu Kosan Co Ltd
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Idemitsu Kosan Co Ltd
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Definitions

  • the present invention relates to an organic electroluminescence device having at least a hole injection layer and a light emitting layer interposed between a pair of electrodes.
  • Landscape technology
  • Electroluminescent devices utilizing electroluminescence are self-luminous and have high visibility, and they are completely solid devices and have excellent impact resistance. Its use has attracted attention.
  • the EL device includes an inorganic EL device using an inorganic compound as a light emitting material, and an organic EL device using an organic compound as a light emitting material.
  • organic EL devices in particular require much lower drive voltages than inorganic EL devices and are easy to miniaturize. Have been done.
  • the organic EL element is based on a laminated element structure of an anode / organic light emitting layer / cathode and provided with a hole injection / transport layer or an electron injection / transport layer as appropriate, such as an anode / hole injection / transport layer /
  • a hole injection / transport layer or an electron injection / transport layer as appropriate, such as an anode / hole injection / transport layer /
  • the hole injecting and transporting layer has a function of efficiently injecting holes from the anode and transporting the holes to the light emitting layer, and includes a hole injecting layer and a hole transporting layer. In many cases.
  • the electron injecting and transporting layer has a function of efficiently injecting electrons from the cathode and transporting the electrons to the light emitting layer.
  • the light emitting layer is formed by the recombination of the injected holes and electrons. It has a function to emit light.
  • the anode of the organic EL device As the anode of the organic EL device, a transparent electrode made of an IT ⁇ (Indium Tin Oide) film is generally used.
  • IT ⁇ Indium Tin Oide
  • the hole injection layer is made of an amine-based material having a close ionization potential and high hole mobility to ITO. Often used.
  • the surface shape of the ITO greatly affects the element performance. Specifically, if a protrusion or the like is present on the surface of ITO, the crystallization of the organic thin film proceeds from the protrusion as a starting point, thereby increasing a leak current or forming a non-light emitting point called a dark spot. For this reason, the hole injection layer formed on ITO is required to have high amorphousness and good film properties.
  • the organic EL element when the organic EL element is driven by constant current driving, the driving voltage increases with time and the luminance decreases. It is thought that such a deterioration phenomenon is due to a chemical reaction such as an oxidation reaction occurring at the interface between the ITO and the hole injection layer which is in direct contact with the ITO, and the deterioration due to driving proceeds.
  • an organic EL device in which a hole injecting / transporting zone is composed of a layer containing a hole-injecting porphyrin compound and a layer containing a hole-transporting aromatic tertiary amine is disclosed ( Patent No. 2 5 9 7 3 7 7).
  • a CuPc film is provided on ITO, and a hole injection made of a TPD-based oligomer of a triarylamine derivative is formed on the CuPc film.
  • a structure in which layers are stacked is disclosed.
  • An object of the present invention is to provide an organic EL device which can ensure durability against pulse driving and has excellent heat resistance. Disclosure of the invention The inventors of the present invention have conducted intensive studies and have found that an intermediate layer is interposed between the hole injection layer and the anode, and that a material that satisfies predetermined conditions is used for the hole injection layer, thereby extending the life and heat resistance. The knowledge that the improvement of the property can be realized was obtained. The present invention has been completed based on these findings.
  • the gist of the present invention is as follows.
  • An organic electroluminescence device comprising an anode and a cathode facing each other, and a hole injection layer and a light emitting layer interposed between the anode and the cathode, wherein the hole injection layer comprises: It contains an oligomer having a phenylenediamine structure and a glass transition temperature of 11 ° C. or higher, and a reaction at the interface between the hole injection layer and the anode occurs between the hole injection layer and the anode.
  • An organic electroluminescence device comprising an intermediate layer for suppressing the occurrence of light.
  • the intermediate layer is made of a phthalocyanine-based compound.
  • the organic electroluminescence device according to the above item 1 or 2, wherein the intermediate layer is made of a carbon film.
  • the present invention provides an organic electroluminescence device comprising an anode and a cathode facing each other, and a hole injection layer and a light emitting layer interposed between the anode and the cathode, wherein the hole injection layer comprises It contains an oligomer having a phenylenediamine structure and a glass transition temperature of 110 ° C. or higher, and a reaction at the interface between the hole injection layer and the anode is caused between the hole injection layer and the anode. It is characterized in that an intermediate layer for suppressing is provided.
  • the hole injection layer is a layer provided between the anode and the light emitting layer in order to improve hole injection properties.
  • the phenylenediamine structure is a structure in which two amides are connected via a phenyl group.
  • a material having this structure for example, a general formula (I)
  • Ar 4 Ar ' (In the formula, n is an integer of 1 to 3, and Ar 1 to Ar 7 have 6 to 3 carbon atoms.
  • those having a glass transition temperature of 110 ° C. or higher are used as the material of the hole injection layer, so that the heat resistance of the device is significantly improved. And excellent luminous efficiency can be obtained.
  • the hole injection layer and the anode can be separated from each other. Since it can eliminate chemical reactions, it has excellent resistance to severe driving conditions such as pulse driving. Durability can be ensured and the life of the element can be prolonged.
  • the hole injecting layer may be interposed between the anode and the light emitting layer together with a hole transporting layer, and function as a hole injecting and transporting layer for improving both hole injecting and transporting properties. May be provided.
  • the oligomer may be a linear oligomer or a branched oligomer.
  • the ionization potential of the intermediate layer is preferably larger than the work function of the anode and smaller than the ionization potential of the oligomer in the hole injection layer.
  • the hole injection barrier can be reliably reduced, so that the drive voltage can be reduced and the durability can be improved.
  • the material constituting the intermediate layer may be an organic substance or an inorganic substance.
  • the intermediate layer can be composed of an inorganic semiconductor or an inorganic insulator.
  • the inorganic semiconductor include, for example, GaAlN, GaInN, GaN, Six-1Cx (0 ⁇ x ⁇ 1), Si, CuI, ZnTe, ZnS , C dS, C dT e, C d S ex S l— ⁇ (0 ⁇ x ⁇ 1), T e, S e, and the inorganic insulator is S i O x (0 ⁇ x ⁇ 2 ), L i F, L i 2 ⁇ , A l 2 ⁇ 3, T i ⁇ 2, B a F 2, C a F 2, Mg F 2 and the like.
  • the intermediate layer can be composed of a phthalocyanine-based compound, a quinatalidone-based compound, or the like.
  • the intermediate layer may be composed of a carbon film.
  • FIG. 1 is a diagram showing one embodiment of the organic electroluminescence device of the present invention.
  • reference numeral 10 denotes a transparent substrate
  • reference numeral 11 denotes an anode
  • reference numeral 12 denotes a cathode
  • reference numeral 13 denotes a light emitting layer
  • reference numeral 14 denotes a hole injection layer
  • reference numeral 15 is an intermediate layer.
  • FIG. 1 shows an organic EL device 1 of the present embodiment.
  • the organic EL element 1 of the present embodiment includes a transparent substrate 10 as a support, and a light emitting layer 13 and a hole injection layer 14 made of an organic material between a pair of electrodes 11 and 12 facing each other. It has an interposed element structure, and the transparent substrate 10 is a light extraction surface.
  • the anode 11 of the pair of electrodes 11 and 12 is formed of a transparent electrode such as an ITO film, and is formed on a transparent substrate 10 made of glass or the like.
  • a hole injection layer 14, a light emitting layer 13 and a cathode 12 are sequentially laminated, and an intermediate layer 15 is interposed between the hole injection layer 14 and the anode 11. Is equipped.
  • the hole injection layer 14 has a phenylenediamine structure and includes a linear oligomer or a branched oligomer having a glass transition temperature of 110 ° C. or higher.
  • the intermediate layer 15 is a layer for suppressing a reaction at the interface between the hole injection layer 14 and the anode 11, and has an ionization potential larger than the work function of the anode 11 and the hole injection layer.
  • the ionization potential of the 14 oligomers is also made of a small material.
  • Such an intermediate layer 15 is made of an inorganic semiconductor, a phthalocyanine-based compound, And a pressure-sensitive membrane.
  • the layer configuration of the organic EL device of the present invention is not particularly limited as long as it includes a light emitting layer and a hole injection layer.
  • the layer structure includes an anode intermediate layer / a hole injection layer / an organic light emitting layer /
  • the present invention can be applied to organic EL devices having various layer configurations such as an electron injection / transport layer Z cathode, an anode / intermediate layer / hole injection layer / hole transport layer / organic light emitting layer Z electron injection / transport layer Z cathode.
  • Example 1 an organic EL device was obtained by adopting the following specific device configuration in the above embodiment.
  • the following layers (1) to (4) were formed by vacuum evaporation.
  • TPD 87 and TPD 78 are as follows (
  • the organic EL device of Example 2 was the same as that of Example 1 except that the intermediate layer was formed of a carbon film in Example 1.
  • Example 1 the organic EL device of Example 3 had the same device configuration as that of Example 1 except that the intermediate layer was formed of a SiO 2 film. However, Si 2 was formed by a sputtering method.
  • An organic EL device of Comparative Example 1 was obtained by employing the same device configuration as in Example 1 except that the intermediate layer was omitted in Example 1.
  • the organic EL device of Comparative Example 2 had the same device structure as that of Example 1 except that the hole injection layer in Example 1 was a laminated film of TPD74 and TPD78.
  • TPD74 is as shown below.
  • Comparative Example 3 a device structure similar to that of Example 1 was adopted except that the intermediate layer was omitted and the hole injection layer was a laminated film of TPD1 and TPD2. Organic EL device.
  • TPD 1 and TPD 2 are as follows.
  • the organic EL device of Comparative Example 3 was the same as that of Example 1 except that the hole injection layer in Example 1 was a laminated film of TPD1 and TPD2.
  • the work function of ITO is 5. le V, and the ionization potential of each material of the intermediate layer and the hole injection layer used in Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 to 4 is shown in Table 1. It is on the street.
  • Durability evaluation drives each organic EL element at an initial luminance 300 c DZM 2 This was done by measuring the half-life.
  • the driving conditions at this time are a duty of 1/1/100 and a driving frequency of 60 Hz.
  • the results are shown in Table 2.
  • Tg (° C) indicates the glass transition temperature of each material constituting the hole injection layer.
  • Example 2 shows that in Example 1, the intermediate layer made of CuPc was provided, so that the pulse life was longer than that of Comparative Example 1 having no intermediate layer. Examples 2 and 3 show that the effect of improving the pulse life can be obtained even when the intermediate layer is a carbon film or SiO 2. On the other hand, in Comparative Example 2, since the hole injection layer was formed using TPD74 having a low glass transition temperature (Tg), the heat resistance was inferior.
  • Comparative Example 3 is a case where the hole injection layer is formed by TPD 1 and TPD 2 having no phenylenediamine structure, and has a life similar to that of Comparative Example 1.
  • Comparative Example 4 the device of Comparative Example 3 was provided with an intermediate layer, but since the material of the hole injection layer did not have a phenylenediamine structure, the extension of the pulse life was small even if the intermediate layer was provided. You can see that.
  • the hole injection layer using an oligomer having a glass transition temperature of 110 ° C. or higher and having a phenylenediamine structure, heat resistance and heat resistance are improved. Luminous efficiency can be improved.

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Description

m 糸田 有機エレク トロルミネッセンス素子 技術分野
本発明は、 一対の電極の間に少なく とも正孔注入層と発光層とが介 装された有機エレク トロルミネッセンス素子に関する。 景技術
電界発光を利用したエレク トロルミネッセンス素子 （以下 E L素子 という） は、 自己発光であるため視認性が高いうえ、 完全固体素子で あるため耐衝撃性に優れていることから、 各種表示装置における発光 素子としての利用が注目されている。
この E L素子には、 発光材料として無機化合物を用いた無機 E L素 子と、 発光材料に有機化合物を用いた有機 E L素子とがある。 このう ち、 特に有機 E L素子は、 無機 E L素子に比べて駆動電圧が大幅に低 くて済むうえに小型化が容易であることのため、 実用化に向けての研 究開発が盛んに行われている。
有機 E L素子を実用化するためには、 素子性能の高効率化および駆 動寿命の向上が不可欠であり、 これらの課題を解決するために、 発光 材料および素子構成の改良が行われている。
有機 E L素子は、 陽極/有機発光層/陰極という積層型の素子構成を 基本とし、 これに正孔注入輸送層や電子注入輸送層を適宜設けたもの、 例えば、 陽極/正孔注入輸送層/有機発光層/陰極という構成のもの や、 陽極/正孔注入輸送層/有機発光層/電子注入輸送層/陰極とい う構成のもの等が知られている。 ここで、 正孔注入輸送層は、 陽極より正孔を効率よく注入させると ともに当該正孔を発光層まで輸送する機能を有するものであり、 正孔 注入層と正孔輸送層とで構成される場合が多い。
また、 電子注入輸送層は、 陰極より電子を効率よく注入させるとと もに当該電子を発光層へ輸送する機能を有するものであり、 発光層は、 注入された正孔および電子の再結合により発光する機能を備えたもの で fcる。
有機 E L素子の陽極としては、 一般に、 I T〇 (Indium Tin O i de) 膜からなる透明電極が用いられている。 この場合、 正孔注入のェ ネルギー障壁を小さく して I T Oから正孔を効率よく注入させるため に、 正孔注入層には、 I T Oとイオン化ポテンシャルが近く正孔移動 度の大きいァミン系の材料が使用されることが多い。
ところで、有機 E L素子は、厚さが 1 0 0 n m程度と極めて薄いため、 I T Oの表面形状が素子性能に大きく影響する。 具体的には、 I T O の表面に突起等が存在すると、 その突起を基点として有機薄膜の結晶 化が進み、 リーク電流が増大したり、 ダークスポッ トと呼ばれる無発 光点の形成要因となる。 このため、 I T Oの上に成膜される正孔注入 層には、 高いアモルファス性および良好な膜性が要求される。
また、 有機 E L素子を定電流駆動で駆動させると、 時間とともに駆 動電圧が上昇して輝度が減少する。 このような劣化現象は、 I T Oと、 この I T Oに直接接触する正孔注入層との界面において酸化反応等の 化学反応が起こり、 駆動による劣化が進むためであると考えられてい る。
このような問題を解消するものとして、 正孔注入輸送帯をホール注 入性ポルフィリン化合物を含む層とホール輸送性芳香族三級ァミンを 含む層とで構成した有機 E L素子が開示されている （特許第 2 5 9 7 3 7 7号） 。
また、 I T〇の表面に C u P c (銅フタロシアニン） 薄膜を付ける ことにより駆動安定性が増し、 駆動電圧の上昇を小さくできることが 知られている (S. A. Van Slyke et al. , Appl. Phys. Lett. , 69, 2160 (199 6) ) 。
特開平 6 - 3 1 4 5 9 4号公報においては、 I T O上に C u P c膜 を設け、 この C u P c膜の上に、 トリアリールァミン誘導体の T P D 系オリゴマーからなる正孔注入層を積層した構造が開示されている。
しかしながら、 これらの方法では、 駆動安定性の改善は図れるもの の、 駆動寿命 （耐久性） を充分に向上できないという問題があった。 また、 有機 E L素子をドッドマトリックスディスプレイ等に適用する にあたって、 駆動方式として単純マトリ ックス駆動のようなパルス駆 動を採用した場合には、 瞬間的に高輝度で発光させるために電流密度 を増加させなければならない。 従って、 周期的に高い電圧を印加して 大電流を流す必要が生じることから、 通常の D C (直流） 駆動の場合 よりも苛酷な条件下で素子を駆動させることになる。 このため、 パル ス駆動では、 I T Oと正孔注入層と界面における化学反応が進みやす く、 短寿命になるという問題があった。
また、 発光素子を実用化するためには高温における安定性が要求さ れるが、 従来の有機 E L素子は、 高温下で保存すると効率が低下しや すく、 さらに発光が均一になる等の問題があり、 実用化が困難であつ た。
本発明の目的は、 パルス駆動に耐える耐久性を確保できかつ耐熱性 に優れた有機 E L素子を提供することにある。 発明の開示 本発明者らは、 鋭意検討した結果、 正孔注入層と陽極との間に中間 層を介在させるとともに正孔注入層に所定の条件を満足する材料を用 いることで、 長寿命化および耐熱性の向上を実現できるという知見を 得た。 本発明はこれら知見に基づいて完成されたものである。
すなわち、 本発明の要旨は、 以下のとおりである。
1 . 対向する陽極おょぴ陰極と、 これらの陽極および陰極の間に介 装された正孔注入層および発光層とを備えた有機エレク トロノレミネッ センス素子であって、 前記正孔注入層は、 フエ二レンジァミン構造を 有しかつガラス転移温度が 1 1 o °c以上のオリゴマ一を含有し、 この 正孔注入層と陽極との間には、 当該正孔注入層および陽極の界面での 反応を抑止するための中間層が設けられていることを特徴とする有機 エレク トロノレミネッセンス素子。
2 . 上記 1に記載した有機エレク トロルミネッセンス素子において、 前記中間層のイオン化ポテンシャルは、 陽極の仕事関数よりも大きい とともに前記正孔注入層のオリゴマーのイオン化ポテンシャルよりも 小さいことを特徴とする有機エレク トロルミネッセンス素子。
3 . 上記 1に記載した有機エレク トロルミネッセンス素子において、 前記中間層は、 無機半導体からなることを特徴とする有機エレク トロ ルミネッセンス素子。
4. 上記 2に記載した有機エレク トロルミネッセンス素子において、 前記中間層は、 無機半導体からなることを特徴とする有機エレク トロ ノレミネッセンス素子。
5 . 上記 1又は上記 2に記載した有機エレク トロルミネッセンス素 子において、 前記中間層は、 無機絶縁体からなることを特徴とする有 機エレク トロノレミネッセンス素子。
6 . 上記 1または上記 2に記載した有機エレク トロノレミネッセンス 素子において、 前記中間層は、 フタロシアニン系化合物からなること を特徴とする有機エレク トロルミネッセンス素子。
7 . 上記 1または上記 2に記載した有機エレク トロルミネッセンス 素子において、 前記中間層は、 カーボン膜よりなることを特徴とする 有機エレク トロルミネッセンス素子。 本発明は、 対向する陽極および陰極と、 これらの陽極および陰極の 間に介装された正孔注入層および発光層とを備えた有機エレク トロル ミネッセンス素子であって、 前記正孔注入層は、 フエ二レンジァミン 構造を有しかつガラス転移温度が 1 1 0 °C以上のオリゴマーを含有し、 この正孔注入層と陽極との間には、 当該正孔注入層および陽極の界面 での反応を抑止するための中間層が設けられていることを特徴とする。
ここで、 正孔注入層とは、 正孔の注入性を向上させるために陽極と 発光層との間に設けられる層である。
また、 フエ二レンジァミン構造とは、 フエ二ル基を介してァミンが二 つ連なった構造であり、 この構造を有する材料としては、 例えば、 一 般式 （ I )
Ar1 -N-ArH N-Ar 5 N-Ar ( I )
Ar 4 Ar' (式中の nは 1〜 3の整数であり、 A r 1 〜A r 7は、 炭素数 6〜 3
0の炭素環基を示し、 A r 2および A r のいずれかがフエ二レン基 である） で表される化合物、
または、 一般式 （ I I )
Figure imgf000008_0001
(式中の mは 1〜 3の整数であり、 A r 1 〜A r 9は、 炭素数 6〜 3
0の炭素環基を示し、 A r 2、 A r 4および A r 5のうちの少なく とも いずれかがフ 二レン基である） で表される化合物等が挙げられる。 本発明においては、 このようなフエ二レンジアミンの構造を有する オリゴマーのうちガラス転移温度が 1 1 0 °C以上のものを正孔注入層 の材料として用いるので、 素子の耐熱性を著しく向上させることがで きるとともに、 優れた発光効率が得られる。
そして、 このようなオリゴマーを含む正孔注入層と陽極との間に中 間層を設けることで、 正孔注入層と陽極とを離間させることができる ので、 正孔注入層および陽極の界面における化学反応をなくすことが できるから、 パルス駆動等における苛酷な駆動条件に耐える優れた耐 久性を確保でき、 素子の長寿命化を達成できる。
前記正孔注入層は、 陽極および発光層の間に正孔輸送層とともに介 装されていてもよく、 また、 正孔の注入性および輸送性の両方を向上 させる正孔注入輸送層としての機能を有するものであってもよい。
前記オリゴマーは、 直鎖状オリゴマーであってもよく、 分岐状オリ ゴマ一であってもよい。
この場合、 中間層のイオン化ポテンシャルは、 陽極の仕事関数より も大きいとともに正孔注入層のォリゴマーのイオン化ポテンシャルよ りも小さいことが望ましい。
このように中間層のイオン化ポテンシャルを規定すれば、 正孔注入 障壁を確実に低くできるから、 駆動電圧を低下させることができると ともに耐久性の向上を図ることができる。
中間層を構成する材料は有機物であっても無機物であってもよいが、 例えば、 中間層は、 無機半導体又は無機絶縁体により構成することが できる。 無機半導体としては、 例えば、 G a A l N、 G a I n N、 G a N、 S i x - 1 C x (0 <x < 1 ) 、 S i、 Cu l、 Z nT e、 Z n S、 C d S、 C dT e、 C d S e x S l— χ (0 <x < 1 ) 、 T e、 S eが挙げられ、 無機絶縁体としては、 S i O x ( 0 <x < 2) 、 L i F、 L i 2〇、 A l 2〇 3、 T i〇2、 B a F 2, C a F 2、 Mg F 2等 が挙げられる。
中間層の材料に有機物を用いる場合、 中間層は、 フタロシアニン系 化合物、 キナタリ ドン系化合物等により構成することができる。
また、 中間層は、 カーボン膜により構成してもよく、 具体的には、
P型ダイヤモンド、 ダイヤモンドライク力一ボン膜 （S P 3成分含有力 一ボン膜） 等により構成することができる。 図面の簡単な説明
図 1は、 本発明の有機エレク トロルミネッセンス素子の一実施形態を 示す図である。 図 1中、 符号 1 0は透明基板であり、 符号 1 1は陽極 であり、 符号 1 2は陰極であり、 符号 1 3は発光層であり、 符号 1 4 は正孔注入層であり、 符号 1 5は中間層である。 発明を実施するための最良の形態
以下、 本発明の実施の一形態を図面に基づいて説明する。
図 1には、 本実施形態の有機 E L素子 1が示されている。
本実施形態の有機 E L素子 1は、 透明基板 1 0を支持体として、 互 いに対向する一対の電極 1 1 ， 1 2の間に有機物からなる発光層 1 3 および正孔注入層 1 4を介装した素子構造を備え、 透明基板 1 0が光 取り出し面とされている。
一対の電極 1 1 ， 1 2のうち、 陽極 1 1は、 I T O膜等の透明電極 からなり、 ガラス等からなる透明基板 1 0上に成膜されている。
この陽極 1 1の上には、 正孔注入層 1 4、 発光層 1 3および陰極 1 2が順次積層され、 正孔注入層 1 4と陽極 1 1 との間には中間層 1 5 が介装されている。
正孔注入層 1 4は、 フエ二レンジアミン構造を有しかつガラス転移 温度が 1 1 0 °C以上の直鎖状オリゴマーまたは分岐状オリゴマ一を含 んで構成されている。
中間層 1 5は、 正孔注入層 1 4および陽極 1 1の界面での反応を抑 止するための層であり、 イオン化ポテンシャルが、 陽極 1 1の仕事関 数よりも大きくかつ正孔注入層 1 4のオリゴマ一のイオン化ポテンシ ャルょりも小さい材料により構成されている。
このような中間層 1 5は、 無機半導体、 フタロシアニン系化合物、 および力一ボン膜のうちのいずれかにより構成されている。
なお、 本発明の有機 E L素子の層構成は、 発光層および正孔注入層 を含むものであれば、 特に限定されるものではなく、 例えば、 陽極 中間層/正孔注入層/有機発光層/電子注入輸送層 Z陰極、 陽極/中 間層/正孔注入層/正孔輸送層ノ有機発光層 Z電子注入輸送層 Z陰極 等の各種の層構成の有機 E L素子に適用できる。
次に、 本発明の効果を、 具体的な実施例に基づいて説明する。
〔実施例 1〕
本実施例 1では、 前記実施形態において、 以下の具体的な素子構成を 採用して有機 E L素子を得た。
なお、 以下の②〜⑤の各層は真空蒸着により成膜した。
(1) 素子構成
①陽極 ： I T O
②中間層 ： Cu P c (銅フタロシアニン）
③正孔注入層 ： T PD 8 7および T PD 78の積層膜
④発光層 ： A l q (ト リス （8—キノ リ ノール） アルミニゥ ム）
： A 1および L iの混合膜
なお、 TPD 87および TP D 78の構造式は下記の通りである (
Figure imgf000011_0001
Figure imgf000012_0001
〔実施例 2〕
前記実施例 1において、 中間層をカーボン膜により構成した以外は、 前記実施例 1 と同様な素子構成として本実施例 2の有機 E L素子とし た。
〔実施例 3 ]
前記実施例 1において、 中間層を S i 0 2 膜により構成した以外は、 前記実施例 1 と同様な素子構成として本実施例 3の有機 E L素子とし た。 ただし、 S i〇2 はスパッタリング法により成膜した。
〔比較例 1〕
前記実施例 1において、 中間層を省略した以外は、 前記実施例 1 と 同様な素子構成を採用して本比較例 1の有機 E L素子を得た。
〔比較例 2〕
前記実施例 1において、 正孔注入層を T P D 7 4および T P D 7 8 の積層膜とした以外は、 前記実施例 1 と同様な素子構造として本比較 例 2の有機 E L素子とした。
なお、 T P D 7 4の構造式は下記に示す通りである。
Figure imgf000013_0001
〔比較例 3〕
前記実施例 1において、 中間層を省略するとともに、 正孔注入層を T PD 1および T PD 2の積層膜とした以外は、 前記実施例 1 と同様 な素子構造を採用して本比較例 3の有機 E L素子とした。
なお、 T PD 1および T PD 2の構造式は下記の通りである。
Figure imgf000013_0002
〔比較例 4〕
前記実施例 1において、 正孔注入層を T P D 1および T P D 2の.積 層膜とした以外は、 前記実施例 1 と同様な素子構造として本比較例 3 の有機 E L素子とした。
なお、 I TOの仕事関数は、 5. l e Vであり、 実施例 1， 2およ び比較例 1〜4で用いた中間層および正孔注入層の各材料のイオン化 ポテンシャルは表 1に示す通りである。
[表 1 ]
Figure imgf000014_0001
〔有機 E L素子の評価〕
前記実施例 1〜 3 , および比較例 1〜4の各有機 E L素子について、 それぞれ耐久性および耐熱性を評価した。
耐久性の評価は、 各有機 E L素子を初期輝度 300 c dZm2で駆動 させて半減寿命を測定することにより行った。 このときの駆動条件は、 デューティ一 1 / 1 0 0、 駆動周波数 6 0 H zである。 その結果を表 2に示す。
なお、 表 2では、 比較例 1の半減寿命を 1としたときの比で各素子の 寿命を示した。
耐熱性の評価は、 各有機 E L素子を 8 5 °Cで 5 0 0時間保存し、 保 存の前後での発光効率の変化を調べることにより行った。 その結果を 表 2に示す。 なお、 表 2では、 発光効率の低下がないものを〇とし、 発光効率が低下したものを Xとした。
[表 2 ]
Figure imgf000015_0001
* Tg(°C)は、正孔注入層を構成する各材料のガラス転移温度を示す。
表 2より、 実施例 1では、 C u P cからなる中間層を設けたため、 中間層のない比較例 1よりもパルス寿命が延びていることがわかる。 実施例 2又は 3からは、 中間層が、 カーボン膜の場合、 又は S i O 2 の場合においても、 パルス寿命の向上効果が得られることがわかる。 一方、 比較例 2では、 ガラス転移温度 （T g ) の低い T P D 7 4を 用いて正孔注入層を構成したため、 耐熱性が劣ることがわかる。
比較例 3は、 フエ二レンジァミン構造を持たない T P D 1および T P D 2により正孔注入層を構成した場合で、 比較例 1 と同程度の寿命 をもつものである。
比較例 4は、 比較例 3の素子に中間層を設けたものであるが、 正孔 注入層の材料がフエ二レンジァミン構造を持たないため、 中間層を設 けてもパルス寿命の延びが小さいことがわかる。 産業上の利用分野
以上に述べたように、 本発明によれば、 ガラス転移温度が 1 1 0 °C 以上でフヱニレンジァミン構造を有するオリゴマーを用いて正孔注入 層を構成することで、 耐熱性および発光効率の向上を図ることができ る。
また、 このようなオリゴマーを含有する正孔注入層と陽極との間に 中間層を設けることで、 パルス駆動等の苛酷な駆動条件に耐える優れ た耐久性を確保でき、 素子の長寿命化を達成できる。

Claims

言青 求 の 範 囲
1 . 対向する陽極および陰極と、 これらの陽極および陰極の間に介装 された正孔注入層および発光層とを備えた有機エレク トロルミネッセ ンス素子であって、 前記正孔注入層は、 フエ二レンジァミン構造を有 しかつガラス転移温度が 1 1 o °c以上のオリゴマーを含有し、 この正 孔注入層と陽極との間には、 当該正孔注入層および陽極の界面での反 応を抑止するための中間層が設けられていることを特徴とする有機ェ レク トロ/レミネッセンス素子。
2 . 請求項 1に記載した有機エレク トロルミネッセンス素子において、 前記中間層のイオン化ポテンシャルは、 陽極の仕事関数よりも大きい とともに前記正孔注入層のオリゴマーのイオン化ポテンシャルよりも 小さいことを特徴とする有機エレク トロルミネッセンス素子。
3 . 請求項 1に記載した有機エレク トロルミネッセンス素子において、 前記中間層は、 無機半導体からなることを特徴とする有機エレク トロ ノレミネッセンス素子。
4 . 請求項 2に記載した有機エレク トロルミネッセンス素子において、 前記中間層は、 無機半導体からなることを特徴とする有機エレク トロ ノレミネッセンス素子。
5 . 請求項 1又は請求項 2に記載した有機ヱレク トロルミネッセンス 素子において、 前記中間層は、 無機絶縁体からなることを特徴とする 有機エレク トロルミネッセンス素子。
6 . 請求項 1または請求項 2に記載した有機エレク トロルミネッセン ス素子において、 前記中間層は、 フタロシアニン系化合物からなるこ とを特徴とする有機エレク トロルミネッセンス素子。
7 . 請求項 1または請求項 2に記載した有機エレク トロルミネッセン ス素子において、 前記中間層は、 カーボン膜よりなることを特徴とす る有機エレク トロルミネッセンス素子。
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