JP2007027529A - 電子デバイスおよび電子機器 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明の電子デバイスは、正孔輸送層(第1の有機半導体層)4と、発光層(第2の有機半導体層)6と、これらの間で、双方に接触するように設けられた中間層5とを有する積層体9を一対の電極間に介挿してなる電子デバイスであり、
中間層4は、一般式A1−B−A2で表される化合物を主材料として構成され、
[一般式中、A1およびA2は、それぞれ独立して、第1級〜第3級アミノ基、水酸基、カルボニル基およびカルボキシル基のうちの少なくとも1つを含む基を表す。ただし、A1およびA2は、いずれか一方が存在していればよい。Bはフルオレン環を含む基を表す。]
当該化合物は、基A1および基A2を正孔輸送層4側に基Bを発光層6側にして配向しているものである。
【選択図】図1
Description
これらのうち、有機EL素子は、固体発光型の安価な大面積フルカラー表示装置が備える表示素子(発光素子)としての用途が有望視され、多くの開発が行われている。
この際に、有機EL材料(発光層材料)の分子構造や分子の集合状態が特定の状態である場合に、前記注入された電子と正孔とが即座に結合せず、特別の励起状態として一定の時間保持される。そのため、通常の状態である基底状態と比較して分子の総エネルギーは、励起エネルギー分だけ増加する。この特別な励起状態を保持している電子と正孔との対を励起子(エキシトン)と呼ぶ。
この光放出は、発光層付近においてなされ、前記励起エネルギー分の内の光放出する割合は、有機EL材料の分子構造や分子の集合状態によって大きく影響される。
さらに、このような有機EL素子において、高い発光を得るためには、キャリア(電子または正孔)のキャリア輸送性の異なる有機半導体材料で構成される有機半導体層を、発光層と、陰極および/または陽極との間に積層する素子構造が有効であることも判っている。
しかしながら、このような構成の有機EL素子においても、発光効率等の特性の向上が期待するほど得られていないのが実情であった(例えば、特許文献1参照。)。
そして、このことは、発光層と有機半導体層との界面付近や、異なる種類の有機半導体同士の界面付近において、層同士間のキャリアの受け渡しが円滑に行われていないことに起因していることが判ってきた。
このような問題は、太陽電池等にも同様に生じることが懸念されている。
本発明の電子デバイスは、第1の有機半導体材料を主材料として構成される第1の有機半導体層と、前記第1の有機半導体材料より極性の低い第2の有機半導体材料を主材料として構成される第2の有機半導体層と、前記第1の有機半導体層と前記第2の有機半導体層との間に、これらの双方に接触するように設けられた中間層とを有する積層体を一対の電極間に介挿してなる電子デバイスであって、
前記中間層は、一般式A1−B−A2で表される化合物を主材料として構成され、
[一般式中、A1およびA2は、それぞれ独立して、第1級〜第3級アミノ基、水酸基、カルボニル基およびカルボキシル基のうちの少なくとも1つを含む基を表し、同一であっても、異なっていてもよい。ただし、A1およびA2は、いずれか一方が存在していればよい。Bは、フルオレン環を含む基を表す。]
当該化合物は、基A1および基A2を前記第1の有機半導体層側に、基Bを前記第2の有機半導体層側にして配向していることを特徴とする。
これにより、中間層を介した第1の有機半導体層から第2の有機半導体層へのキャリアの受け渡しが円滑に行われ、特性に優れた電子デバイスとすることができる。
フルオレン環が炭化水素により構成されていることから、フルオレン誘導体は、極性が比較的低いものとなる。
本発明の電子デバイスでは、第1の有機半導体材料は、アリールアミン誘導体であることが好ましい。
アリールアミン誘導体は、その構造中にアミン構造を含むことから、極性が比較的高いものとなる。
これにより、基A1におけるキャリア輸送能を向上させることができることから、中間層が優れたキャリア輸送能を発揮するものとなる。
本発明の電子デバイスでは、前記基A2は、アリール基およびアルキル基のうちの少なくとも1つを含むものであることが好ましい。
これにより、基A2におけるキャリア輸送能を向上させることができることから、中間層が優れたキャリア輸送能を発揮するものとなる。
これにより、基A1と基A2とを、ともに第1の有機半導体層側に配向させて、基A1および基A2を介した第1の有機半導体層へのキャリアの受け渡しをより確実に行うことができる。
これにより、第1の有機半導体層と中間層との密着性がより向上して、第1の有機半導体層から中間層へのキャリアの受け渡しをより円滑に行うことができる。
本発明の電子デバイスでは、前記化合物は、その一部が前記第2の有機半導体層に入り込んでいることが好ましい。
これにより、第2の有機半導体層と中間層との密着性がより向上して、第2の有機半導体層から中間層へのキャリアの受け渡しをより円滑に行うことができる。
これにより、中間層を、比較的容易に、基A1および基A2が第1の有機半導体層側に基Bが第2の有機半導体層側にそれぞれ配向した前記化合物の単分子膜とすることができる。
これにより、基A1および基A2が第1の有機半導体層側に基Bが第2の有機半導体層側にそれぞれ配向した前記化合物を主材料として構成される中間層を形成することができる。
前記基A1および前記基A2と前記一方の有機半導体層との親和性と、前記基Bと前記一方の有機半導体層との親和性との差を利用して、前記化合物を配向させることにより形成されたものであることが好ましい。
本発明の電子デバイスでは、前記中間層を形成するのに用いる材料は、前記一方の有機半導体層を溶解または膨潤し得るものであることが好ましい。
これにより、前記化合物を、その一部が第1の有機半導体層に入り込んだ状態で配向させることができる。
本発明の電子デバイスでは、前記他方の有機半導体層を形成するのに用いる材料は、前記中間層を溶解または膨潤し得るものであることが好ましい。
これにより、前記化合物を、その一部が第2の有機半導体層に入り込んだ状態で配向させることができる。
前記第1の有機半導体層および前記第2の有機半導体層が、それぞれ、キャリア輸送層および発光層であることが好ましい。
これにより、中間層を介した、キャリア輸送層から発光層へのキャリアの受け渡しが円滑に行われ、発光効率等の特性に優れた有機EL素子とすることができる。
本発明の電子機器は、本発明の電子デバイスを備えることを特徴とする。
これにより、信頼性の高い電子機器が得られる。
なお、以下では、本発明の電子デバイスを、有機エレクトロルミネッセンス素子(以下、単に「有機EL素子」という。)に適用した場合を一例として説明する。
図1は、有機EL素子の一例を示した縦断面図である。なお、以下では、説明の都合上、図1中の上側を「上」、下側を「下」として説明を行う。
図1に示す有機EL素子1は、陽極3と、陰極7と、陽極3と陰極7と(一対の電極)の間に、陽極3側から順次積層された、正孔輸送層(第1の有機半導体層)4と、中間層5と、発光層(第2の有機半導体層)6とからなる積層体9を備えるものである。そして、有機EL素子1は、その全体が基板2上に設けられるとともに、封止部材8で封止されている。
このような基板2の平均厚さは、特に限定されないが、0.1〜10mm程度であるのが好ましく、0.1〜5mm程度であるのがより好ましい。
陽極3の構成材料(陽極材料)としては、正孔を注入するという観点から、仕事関数が大きく、導電性に優れる材料を用いるのが好ましい。
このような陽極材料としては、例えば、ITO(Indium Tin Oxide)、IZO(Indium Zinc Oxide)、In3O3、SnO2、Sb含有SnO2、Al含有ZnO等の酸化物、Au、Pt、Ag、Cu、Alまたはこれらを含む合金等が挙げられ、これらのうちの少なくとも1種を用いることができる。
このような陽極3の平均厚さは、特に限定されないが、10〜200nm程度であるのが好ましく、50〜150nm程度であるのがより好ましい。陽極3の厚さが薄すぎると、陽極3としての機能が充分に発揮されなくなるおそれがあり、一方、陽極3が厚すぎると、有機EL素子1の発光効率が低下するおそれがある。
陰極7は、後述する発光層6に電子を注入する電極である。この陰極7の構成材料としては、仕事関数の小さい材料を用いるのが好ましい。
特に、陰極7の構成材料として合金を用いる場合には、Ag、Al、Cu等の安定な金属元素を含む合金、具体的には、MgAg、AlLi、CuLi等の合金を用いるのが好ましい。かかる合金を陰極7の構成材料として用いることにより、陰極7の電子注入効率および安定性の向上を図ることができる。
さて、陽極3と陰極7との間には、正孔輸送層4と中間層5と発光層6とがこの順で陽極3側から積層された積層体9が陽極3と陰極7とに接触するように形成されている。
正孔輸送層4は、陽極3から注入された正孔を中間層5まで輸送する機能を有するものである。
中間層5は、陰極7から注入された電子を発光層6に受け渡しする機能を有するものである。
その結果、アリールアミン誘導体とフルオレン誘導体との間の距離が大きくなることにより、正孔輸送層と発光層との間に十分な密着性が得られなくなる。これにより、これらの層同士間での抵抗値が大きくなり、層同士間の電子の受け渡しが円滑に行われないという問題が生じる。
すなわち、有機EL素子1では、一般式A1−B−A2で表される化合物(以下、この化合物を「化合物(1)」という。)を主材料として構成される中間層5が設けらている。そして、この中間層5において、化合物(1)が、基A1および基A2を正孔輸送層(第1の有機半導体層)4側に、基Bを発光層(第2の有機半導体層)6側にして配向している。
[一般式中、A1およびA2は、それぞれ独立して、第1級〜第3級アミノ基、水酸基、カルボニル基およびカルボキシル基のうちの少なくとも1つを含む基を表し、同一であっても、異なっていてもよい。ただし、A1およびA2は、いずれか一方が存在していればよい。Bは、フルオレン環を含む基を表す。]
また、前述したように、正孔輸送層4の主材料であるアリールアミン誘導体が、その構造中にアミン構造を含んでおり、このアミン構造が極性を有している。これにより、基A1および基A2は、アリールアミン誘導体に対して優れた親和性を発揮することとなる。その結果、正孔輸送層4と中間層5との間の距離を小さくすることができ、正孔輸送層4と中間層5との間に十分な密着性を得ることができる。これにより、正孔輸送層4と中間層5との間の正孔の受け渡しを円滑に行うことができる。
このような中間層5において、化合物(1)は、正孔輸送層4と接触していればよいが、その一部(基A1および基A2側)が正孔輸送層4に入り込んでいるのが好ましい。これにより、正孔輸送層4と中間層5との密着性がより向上して、正孔輸送層4から中間層5への正孔の受け渡しをより円滑に行うことができる。
この化合物(1)は、中間層5中において、基A1および基A2を正孔輸送層4側に、基Bを中間層5側により確実に配向し得るように、その構造が設定(決定)される。
基A2も、基A1と同様に、特に限定されるものではないが、第1級〜第3級アミノ基、水酸基、カルボニル基およびカルボキシル基のうちの少なくとも1つの他、アリール基およびアルキル基のうちの少なくとも1つを含むものであるのが好ましい。これにより、前述したのと同様の効果を得ることができる。
このような基A1および基A2としては、例えば、トリフェニルアミン構造やカルバゾール構造を含むものが挙げられる。
また、基Bは、フルオレン環を1つ含むものであってもよいし、複数含むものであってもよい。
具体的には、このような化合物(1)としては、例えば、1,4−ビス(9−エチル−3−カルバゾビニレン)−9,9−ジヘキシル−フルオレン、ポリ(9,9−ジオクチルフルオレニル−2,7−ジイル)の両端にN,N−ビス(4−メチルフェニル)−4−アニリンが結合した化合物、ポリ[(9,9−ジ(3,3'−N,N−トリメチルアンモニウム)プロピルフルオレニル−2,7−ジイル)−アルト−(1,4−フニレン)]−3,5−ジメチルフェニル,ジイオダイド、9−フルオレノール等が挙げられる。
このような中間層5の厚さ(平均)は、化合物(1)の構成によっても若干異なるが、10nm以下であるのが好ましく、1〜5nm程度であるのがより好ましい。これにより、中間層5を、比較的容易に、基A1および基A2が正孔輸送層4側に基Bが発光層6側にそれぞれ配向した化合物(1)の単分子膜とすることができる。その結果、中間層5中の正孔の輸送が、その厚さ方向に対して、1つの化合物(1)中で行われることなり、中間層5を介した正孔輸送層4から発光層6への正孔の受け渡しをより円滑に行うことができる。
なお、発光層6は、単層のものに限定されず、例えば、陰極7と接触する側に、電子輸送能に優れた電子輸送層を備えた複層のものとすることもできる。発光層6をかかる構成のものとすることにより、発光層6中における電子輸送能をより向上させることができる。
封止部材8の構成材料としては、例えば、Al、Au、Cr、Nb、Ta、Tiまたはこれらを含む合金、酸化シリコンを含むガラス材料、各種樹脂材料等を挙げることができる。
このような有機EL素子1は、陰極7が負、陽極3が正となるようにして、0.5Vの電圧を印加したとき、その抵抗値が、100Ω/cm2以上となる特性を有するのが好ましく、1kΩ/cm2以上となる特性を有するのがより好ましい。かかる特性は、有機EL素子1において、陰極7と陽極3との間での短絡(リーク)が好適に防止または抑制されていることを示すものであり、このような特性を有する有機EL素子1は、発光効率が特に高いものとなる。
また、電子輸送層と発光層との間に中間層が設けられている場合、正孔輸送層と発光層との間の中間層は、省略するようにしてもよい。
このような有機EL素子1は、例えば、次のようにして製造することができる。
まず、基板2を用意し、この基板2上に陽極3を形成する。
陽極3は、例えば、プラズマCVD、熱CVD、レーザーCVDのような化学蒸着法(CVD)、真空蒸着、スパッタリング、イオンプレーティング等の乾式メッキ法、電解メッキ、浸漬メッキ、無電解メッキ等の湿式メッキ法、溶射法、ゾル・ゲル法、MOD法、金属箔の接合等を用いて形成することができる。
次に、陽極3上に正孔輸送層4を形成する。
正孔輸送層4は、例えば、前述したようなアリールアミン誘導体を溶媒に溶解または分散媒に分散してなる正孔輸送層材料を、陽極3上に塗布(供給)した後、正孔輸送層材料に含まれる溶媒または分散媒を除去することにより、得ることができる。
次に、正孔輸送層4上に中間層5を形成する。
中間層5を形成する方法としては、各種の方法が挙げられ、例えば、[I]化合物(1)を含有する液状材料を液相プロセスにより正孔輸送層4上に供給して形成する方法、[II]化合物(1)を真空蒸着法、スパッタリング法、クラスターイオンビーム法、のような気相プロセス(気相成膜法)により正孔輸送層4上に供給して形成する方法、[III]液体表面上に配向した薄い化合物(1)の分子膜を形成しておき、この液中に正孔輸送層4が形成された基板を静かに浸漬・抜き出して基板(正孔輸送層4)表面上に分子方向の揃った薄膜を形成する方法、または[IV]液体表面上に配向した薄い化合物(1)の分子膜を形成しておき、この液表面に正孔輸送層4が形成された基板を静かに接触させて基板(正孔輸送層4)表面上に分子方向の揃った薄膜を転写する方法等のうちの1種または2種以上を組み合わせて用いることができる。
[3−1] まず、化合物(1)を含有する液状材料を用意する。
なお、この液状材料は、化合物(1)を前記正孔輸送層4に用いた材料(アリールアミン誘導体)が溶解しにくい溶媒に溶解した溶液または分散媒に分散した分散液のいずれであってもよいが、溶液であるのが好ましい。これにより、次工程[4−2]において化合物(1)を、確実に配向させることができる。
液状材料中の化合物(1)の濃度は、化合物(1)の種類によっても若干異なるが、0.001〜0.5mol/L程度であるのが好ましく、0.01〜0.1mol/L程度であるのがより好ましい。かかる関係を満足することにより、後工程[3−3]において、液状材料を乾燥させた際に、比較的容易に中間層5を化合物(1)で構成される単分子膜とすることができる。
なお、化合物(1)が液状であり、前記正孔輸送層4に用いた材料(アリールアミン誘導体)が溶解しにくい材料である場合には、液状材料への溶媒または分散媒の添加を省略することができる。
ここで、基A1および基A2の極性は、基Bの極性と比較して高く、正孔輸送層4の主材料として含まれるアリールアミン誘導体は、比較的高い極性を有していることから、アリールアミン誘導体は、基Bと比較して、基A1および基A2に対して、高い親和性を示すものとなる。その結果、液状材料中において、化合物(1)は、基A1および基A2を正孔輸送層4側に、基Bを正孔輸送層4と反対側にして配向することとなる。
なお、液状材料として、正孔輸送層4すなわちアリールアミン誘導体をある程度溶解(相溶解)または膨潤し得るものを選択した場合には、この液状材料により、正孔輸送層4の上面付近をある程度溶解または膨潤させることができる。これにより、化合物(1)を、その一部(基A1および基A2)が正孔輸送層4に入り込んだ状態で配向させることができる。これにより、次工程[3−3]で得られる中間層5の正孔輸送層4に対する密着性をより向上させることができる。
これにより、基A1および基A2を正孔輸送層4側に、基Bを正孔輸送層4と反対側にして配向した中間層5を得ることができる。
液状材料を乾燥させる方法としては、特に限定されず、例えば、自然乾燥の他、加熱乾燥や真空乾燥のように強制的に乾燥させるものであってもよい。
雰囲気の圧力は、0.1〜10Pa程度であるのが好ましく、1〜5Pa程度であるのがより好ましい。
処理時間は中間層5を形成する材料によっても異なるが、1〜90分程度であるのが好ましく、5〜30分程度であるのがより好ましい。
雰囲気の温度と圧力と処理時間とをかかる範囲に設定することにより、液状材料を確実に乾燥させて中間層5を形成することができる。
次に、中間層4上に発光層6を形成する。
発光層6は、正孔輸送層4と同様にして形成することができる。すなわち、発光層6は、前述したような発光材料を用いて、前記正孔輸送層形成工程[2]で説明したような液相プロセスにより形成することができる。
次に、中間層5上、すなわち、発光層6と接触しているのと反対側の面に陰極7を形成する。
陰極7は、例えば、真空蒸着法、スパッタリング法、クラスターイオンビーム法等を用いて形成することができる。
次に、陽極3、正孔輸送層4、中間層5、発光層6および陰極7を覆うように、封止部材8を形成する。
封止部材8は、例えば、前述したような材料で構成される箱状の保護カバーを、各種硬化性樹脂(接着剤)で接合すること等により形成する(設ける)ことができる。
硬化性樹脂には、熱硬化性樹脂、光硬化性樹脂、反応性硬化樹脂、嫌気性硬化樹脂のいずれも使用可能である。
以上のような工程を経て、有機EL素子1が製造される。
また、有機EL素子1をディスプレイ装置用に用いる場合、複数の有機EL素子1がディスプレイ装置に設けられるが、このようなディスプレイ装置は、例えば、次のようなものが挙げられる。
図2に示すディスプレイ装置100は、基体20と、この基体20上に設けられた複数の有機EL素子1とで構成されている。
基体20は、基板21と、この基板21上に形成された回路部22とを有している。
回路部22は、基板21上に形成された、例えば酸化シリコン層からなる保護層23と、保護層23上に形成された駆動用TFT(スイッチング素子)24と、第1層間絶縁層25と、第2層間絶縁層26とを有している。
このような回路部22上に、各駆動用TFT24に対応して、それぞれ、有機EL素子1が設けられている。また、隣接する有機EL素子1同士は、第1隔壁部31および第2隔壁部32により区画されている。
そして、各有機EL素子1を覆うように封止部材(図示せず)が基体20に接合され、各有機EL素子1が封止されている。
ディスプレイ装置100は、単色表示であってもよく、各有機EL素子1に用いる発光材料を選択することにより、カラー表示も可能である。
前述したような、有機EL素子1(本発明の電子デバイス)を備えるディスプレイ装置100は、各種の電子機器に組み込むことができる。
図3は、本発明の電子機器を適用したモバイル型(またはノート型)のパーソナルコンピュータの構成を示す斜視図である。
このパーソナルコンピュータ1100において、表示ユニット1106が備える表示部がディスプレイ装置100により構成されている。
この図において、携帯電話機1200は、複数の操作ボタン1202、受話口1204および送話口1206とともに、表示部を備えている。
携帯電話機1200において、この表示部がディスプレイ装置100により構成されている。
ここで、通常のカメラは、被写体の光像により銀塩写真フィルムを感光するのに対し、ディジタルスチルカメラ1300は、被写体の光像をCCD(Charge Coupled Device)などの撮像素子により光電変換して撮像信号(画像信号)を生成する。
ディジタルスチルカメラ1300において、この表示部がディスプレイ装置100により構成されている。
また、ケース1302の正面側(図示の構成では裏面側)には、光学レンズ(撮像光学系)やCCDなどを含む受光ユニット1304が設けられている。
撮影者が表示部に表示された被写体像を確認し、シャッタボタン1306を押下すると、その時点におけるCCDの撮像信号が、回路基板1308のメモリに転送・格納される。
以上、本発明の電子デバイスおよび電子機器を、図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明はこれらに限定されるものでない。
例えば、本発明の電子デバイスは、上述した有機EL素子に適用することができる他、例えば、光電変換素子等に適用することができる。
1.有機EL素子の製造
以下の各実施例および比較例において、有機EL素子を5個ずつ製造した。
(実施例1)
−1− まず、平均厚さ0.5mmの透明なガラス基板上に、スパッタリング法により、平均厚さ150nmのITO電極(陽極)を形成した。
−3− 次に、下記化1で表される1,4−ビス(9−エチル−3−カルバゾビニレン)−9,9−ジヘキシル−フルオレン(ADS社製、「ADS086BE」)の0.1wt%熱エチルアルコール溶液をテフロン(「テフロン」は登録商標)フィルター(SKC社製、25nm径)を用いて高温ろ過して、不溶物をろ別することにより、中間層形成用材料を得た。
−5− 次に、この中間層を、減圧雰囲気下で30℃×120分の条件で加熱して中間層の安定化を図った。
なお、この発光層上に形成された中間層を繰り返し反射型偏光赤外線吸収スペクトル法および高分解能二次イオン質量分析法(TOFSIMS法)により分析した結果、カルバゾール環を正孔輸送層側の面にフルオレン環を正孔輸送層と反対側の面にして配向していることが確認された。
−8− 次に、形成した各層を覆うように、硼珪酸ガラス製の保護カバーを被せ、紫外線硬化性樹脂により固定、封止して、有機EL素子を製造した。
前記工程−3−において、1,4−ビス(9−エチル−3−カルバゾビニレン)−9,9−ジヘキシル−フルオレンに代えて、下記化2で表されるポリ(9,9−ジオクチルフルオレニル−2,7−ジイル)の両端にN,N−ビス(4−メチルフェニル)−4−アニリンが結合した化合物(ADS社製、「ADS331BE」)の低分子成分(n1=2〜6)を用いて中間層形成用材料を得た以外は、前記実施例1と同様にして有機EL素子を製造した。
前記工程−3−において、1,4−ビス(9−エチル−3−カルバゾビニレン)−9,9−ジヘキシル−フルオレンに代えて、下記化3で表されるポリ[(9,9−ジ(3,3'−N,N−トリメチルアンモニウム)プロピルフルオレニル−2,7−ジイル)−アルト−(1,4−フニレン)]−3,5−ジメチルフェニル,ジイオダイド(ADS社製、「ADS181BE」)(n2=2〜6)を用いて中間層形成用材料を得た以外は、前記実施例1と同様にして有機EL素子を製造した。
前記工程−3−において、1,4−ビス(9−エチル−3−カルバゾビニレン)−9,9−ジヘキシル−フルオレンに代えて、9−フルオレノールを用いて中間層形成用材料を得た以外は、前記実施例1と同様にして有機EL素子を製造した。
(実施例5)
前記工程−3−において、1,4−ビス(9−エチル−3−カルバゾビニレン)−9,9−ジヘキシル−フルオレンに代えて、9−カルボキシフルオレンを用いて中間層形成用材料を得た以外は、前記実施例1と同様にして有機EL素子を製造した。
(比較例)
前記工程−4−〜前記工程−6−(中間層の形成)を省略した以外は、前記実施例1と同様にして、有機EL素子を製造した。
各実施例および比較例の有機EL素子について、それぞれ、通電電流(A)、発光輝度(cd/m2)、最大発光効率(lm/W)を測定すると共に、発光輝度が初期値の半分になる時間(半減期)を測定した。
なお、これらの測定は、陽極と陰極との間に9Vの電圧を印加することで行った。
◎:比較例の測定値に対し、1.50倍以上である
○:比較例の測定値に対し、1.25倍以上、1.50倍未満である
△:比較例の測定値に対し、1.00倍以上、1.25倍未満である
×:比較例の測定値に対し、0.75倍以上、1.00倍未満である
これらの評価結果を、それぞれ、以下の表1に示す。
これにより、本発明の有機EL素子では、正孔輸送層と中間層との界面および中間層と発光層との界面における密着性がそれぞれ向上したため、中間層を介した正孔輸送層から発光層への正孔の受け渡しが好適に行われていることが明らかとなった。
Claims (16)
- 第1の有機半導体材料を主材料として構成される第1の有機半導体層と、前記第1の有機半導体材料より極性の低い第2の有機半導体材料を主材料として構成される第2の有機半導体層と、前記第1の有機半導体層と前記第2の有機半導体層との間に、これらの双方に接触するように設けられた中間層とを有する積層体を一対の電極間に介挿してなる電子デバイスであって、
前記中間層は、一般式A1−B−A2で表される化合物を主材料として構成され、
[一般式中、A1およびA2は、それぞれ独立して、第1級〜第3級アミノ基、水酸基、カルボニル基およびカルボキシル基のうちの少なくとも1つを含む基を表し、同一であっても、異なっていてもよい。ただし、A1およびA2は、いずれか一方が存在していればよい。Bは、フルオレン環を含む基を表す。]
当該化合物は、基A1および基A2を前記第1の有機半導体層側に、基Bを前記第2の有機半導体層側にして配向していることを特徴とする電子デバイス。 - 第2の有機半導体材料は、フルオレン誘導体である請求項1に記載の電子デバイス。
- 第1の有機半導体材料は、アリールアミン誘導体である請求項1または2に記載の電子デバイス。
- 前記基A1は、アリール基およびアルキル基のうちの少なくとも1つを含むものである請求項1ないし3のいずれかに記載の電子デバイス。
- 前記基A2は、アリール基およびアルキル基のうちの少なくとも1つを含むものである請求項1ないし4のいずれかに記載の電子デバイス。
- 前記基A1と前記基A2とは、同一である請求項1ないし5のいずれかに記載の電子デバイス。
- 前記化合物は、その一部が前記第1の有機半導体層に入り込んでいる請求項1ないし6のいずれかに記載の電子デバイス。
- 前記化合物は、その一部が前記第2の有機半導体層に入り込んでいる請求項1ないし7のいずれかに記載の電子デバイス。
- 前記中間層は、その平均厚さが10nm以下である請求項1ないし8のいずれかに記載の電子デバイス。
- 前記積層体は、前記第1の有機半導体層または前記第2の有機半導体層のいずれか一方の有機半導体層から順次積層して形成されたものである請求項1ないし9のいずれかに記載の電子デバイス。
- 前記中間層は、液相プロセスを用い、
前記基A1および前記基A2と前記一方の有機半導体層との親和性と、前記基Bと前記一方の有機半導体層との親和性との差を利用して、前記化合物を配向させることにより形成されたものである請求項10に記載の電子デバイス。 - 前記中間層を形成するのに用いる材料は、前記一方の有機半導体層を溶解または膨潤し得るものである請求項11に記載の電子デバイス。
- 他方の前記有機半導体層は、液相プロセスにより形成されたものである請求項10ないし12のいずれかに記載の電子デバイス。
- 前記他方の有機半導体層を形成するのに用いる材料は、前記中間層を溶解または膨潤し得るものである請求項13に記載の電子デバイス。
- 前記電子デバイスは、有機エレクトロルミネッセンス素子であり、
前記第1の有機半導体層および前記第2の有機半導体層が、それぞれ、キャリア輸送層および発光層である請求項1ないし14のいずれかに記載の電子デバイス。 - 請求項1ないし15のいずれかに記載の電子デバイスを備えることを特徴とする電子機器。
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