特許 5851683 有機発光素子及びその製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5851683

(24)【登録日】2015年12月11日

(45)【発行日】2016年2月3日

(54)【発明の名称】有機発光素子及びその製造方法

(51)【国際特許分類】

   H01L 51/50 20060101AFI20160114BHJP

   H05B 33/10 20060101ALI20160114BHJP

   C07C 15/28 20060101ALI20160114BHJP

   C09K 11/06 20060101ALI20160114BHJP

   C07F 1/02 20060101ALN20160114BHJP

   C07D 235/18 20060101ALN20160114BHJP

   C07D 401/04 20060101ALN20160114BHJP

   C07D 277/66 20060101ALN20160114BHJP

【ＦＩ】

   H05B33/22 B

   H05B33/14 A

   H05B33/10

   H05B33/22 C

   C07C15/28

   C09K11/06 690

   !C07F1/02

   !C07D235/18

   !C07D401/04

   !C07D277/66

【請求項の数】19

【全頁数】25

(21)【出願番号】特願2010-225795(P2010-225795)

(22)【出願日】2010年10月5日

(65)【公開番号】特開2011-86935(P2011-86935A)

(43)【公開日】2011年4月28日

【審査請求日】2013年9月13日

(31)【優先権主張番号】10-2009-0097733

(32)【優先日】2009年10月14日

(33)【優先権主張国】KR

(73)【特許権者】

【識別番号】512187343

【氏名又は名称】三星ディスプレイ株式會社

【氏名又は名称原語表記】Ｓａｍｓｕｎｇ Ｄｉｓｐｌａｙ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．

(74)【代理人】

【識別番号】100146835

【弁理士】

【氏名又は名称】佐伯 義文

(74)【代理人】

【識別番号】100089037

【弁理士】

【氏名又は名称】渡邊 隆

(74)【代理人】

【識別番号】100108453

【弁理士】

【氏名又は名称】村山 靖彦

(72)【発明者】

【氏名】李 恩▲精▼

(72)【発明者】

【氏名】林 椿于

【審査官】 横川 美穂

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００４−２０７０００（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−１７７１２８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−２５８６０３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２００９−５０３８４９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２００８−５３３７１８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−１０８０６６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２００４／０８２３３８（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２００３−２２９２６９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００３−２２９２６４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｌ ５１／５０

Ｃ０７Ｃ １５／２８

Ｃ０９Ｋ １１／０６

Ｈ０５Ｂ ３３／１０

Ｃ０７Ｄ ２３５／１８

Ｃ０７Ｄ ２７７／６６

Ｃ０７Ｄ ４０１／０４

Ｃ０７Ｆ １／０２

ＣＡｐｌｕｓ（ＳＴＮ）

ＲＥＧＩＳＴＲＹ（ＳＴＮ）

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

基板と、第１電極と、第２電極と、前記第１電極と前記第２電極との間に介在された電子輸送層と、前記第１電極と前記電子輸送層との間の発光層と、を含み、
前記電子輸送層は、
第１物質を含む第１単一層と、
前記第１単一層上に形成され、前記第１物質と第２物質とを含む第１混合層と、
前記第１混合層上に形成され、前記第２物質を含む第２単一層と、
前記第２単一層上に形成され、前記第１物質と前記第２物質とを含む第２混合層と、
前記第２混合層上に形成され、前記第１物質を含む第３単一層と、
を含むユニットを１つ以上含み、
前記第２物質がＬｉ錯体を含む、有機発光素子。

【請求項2】

前記第１物質がアントラセン系物質を含むことを特徴とする請求項１に記載の有機発光素子。

【請求項3】

前記第１物質が下記化合物５、下記化学式１で表示される化合物、及び下記化学式２で表示される化合物からなる群から選択されたことを特徴とする請求項１に記載の有機発光素子：

【化1】

前記化学式１及び２のうち、
Ｒ_１ないしＲ_６は、互いに独立して、水素、ハロゲン原子、ヒドロキシル基、シアノ基、置換または非置換のＣ_１−Ｃ_３０アルキル基、置換または非置換のＣ_１−Ｃ_３０アルコキシ基、置換または非置換のＣ_１−Ｃ_３０アシル基、置換または非置換のＣ_２−Ｃ_３０アルケニル基、置換または非置換のＣ_２−Ｃ_３０アルキニル基、置換または非置換のＣ_６−Ｃ_３０アリール基、または置換または非置換のＣ_３−Ｃ_３０ヘテロアリール基であり、そのうち、隣接した２以上は互いに結合して飽和または不飽和環を形成し、
Ｌ_１は、単一結合、置換または非置換のＣ_１−Ｃ_３０アルキレン基、置換または非置換のＣ_６−Ｃ_３０アリーレン基または置換または非置換のＣ_３−Ｃ_３０ヘテロアリーレン基であり、
Ｑ_１ないしＱ_９は、互いに独立して、水素、置換または非置換のＣ_６−Ｃ_３０アリール基または置換または非置換のＣ_３−Ｃ_３０ヘテロアリール基であり、
ａは、１ないし１０の整数である。

【請求項4】

前記第１物質が下記化合物５、下記化合物６または下記化合物７であることを特徴とする請求項１に記載の有機発光素子：

【化2】

【請求項5】

前記第２物質がリチウムキノラート（Ｌｉｔｈｉｕｍ Ｑｕｉｎｏｌａｔｅ（ＬｉＱ））または下記化合物８であることを特徴とする請求項１に記載の有機発光素子：

【化3】

【請求項6】

前記第１単一層、第２単一層及び第３単一層の厚さが互いに独立して０．５ｎｍないし１０ｎｍの範囲内で選択されたことを特徴とする請求項１に記載の有機発光素子。

【請求項7】

前記第１混合層及び第２混合層の厚さが互いに独立して６ｎｍないし１６ｎｍの範囲内で選択されたことを特徴とする請求項１に記載の有機発光素子。

【請求項8】

前記第１混合層のうち、第２物質の含量が第１混合層１００重量部当り３０重量部ないし７０重量部であり、第２混合層のうち、第２物質の含量が第２混合層１００重量部当り３０重量部ないし７０重量部であることを特徴とする請求項１に記載の有機発光素子。

【請求項9】

前記第２単一層が２層の第２物質−含有層を含み、前記２層の第２物質−含有層間の界面が不明確で１つの層として観察されることを特徴とする請求項１に記載の有機発光素子。

【請求項10】

前記第１電極と前記電子輸送層との間に正孔注入層、正孔輸送層及び正孔阻止層からなる群から選択された１つ以上の層がさらに備えられたことを特徴とする請求項１に記載の有機発光素子。

【請求項11】

前記電子輸送層と前記第２電極との間に電子注入層がさらに備えられたことを特徴とする請求項１に記載の有機発光素子。

【請求項12】

前記電子輸送層が前記ユニットを２つ含むことを特徴とする請求項１に記載の有機発光素子。

【請求項13】

前記電子輸送層が、
第１物質を含む第１単一層と
前記第１単一層上に形成され、前記第１物質と第２物質とを含む第１混合層と
前記第１混合層上に形成され、前記第２物質を含む第２単一層と、
前記第２単一層上に形成され、前記第１物質と前記第２物質とを含む第２混合層と、
前記第２混合層上に形成され、前記第１物質を含む第３単一層と、
前記第３単一層上に形成され、前記第１物質を含む第４単一層と、
前記第４単一層上に形成され、前記第１物質と前記第２物質とを含む第３混合層と、
前記第３混合層上に形成され、前記第２物質を含む第５単一層と、
前記第５単一層上に形成され、前記第１物質と前記第２物質とを含む第４混合層と、
前記第４混合層上に形成され、前記第１物質を含む第６単一層と、
を含むことを特徴とする請求項１２に記載の有機発光素子。

【請求項14】

前記第３単一層と前記第４単一層との間の界面が不明確で、前記第３単一層と前記第４単一層とが１つの層として観察されることを特徴とする請求項１３に記載の有機発光素子。

【請求項15】

前記第２単一層及び前記第５単一層各々が２層の第２物質−含有層を含み、前記２層の第２物質−含有層間の界面が不明確で、１つの層として観察されることを特徴とする請求項１４に記載の有機発光素子。

【請求項16】

基板上に第１電極を形成する段階と、
前記第１電極上に発光層を形成する段階と、
前記発光層上に電子輸送層を形成する段階と、
前記電子輸送層上に第２電極を形成する段階と、
を含み、
前記電子輸送層の形成段階が、
第１物質を放出する第１蒸着源及び第２物質を放出する第２蒸着源を準備する段階と、
前記第１物質が放出される領域と前記第２物質が放出される領域とが互いに重畳されるように、前記第１蒸着源と前記第２蒸着源とを所定間隔に離隔して配する段階と、
前記第１蒸着源と前記第２蒸着源とを電子輸送層形成領域の第１末端から第２末端を経て再び第１末端まで往復させる段階と、
を含むが、
前記第１蒸着源と前記第２蒸着源との往復段階を１回以上行い、
基板と、第１電極と、第２電極と、前記第１電極と前記第２電極との間に介在された電子輸送層と、前記第１電極と前記電子輸送層との間の発光層と、を含み、
前記電子輸送層は、
前記第１物質を含む第１単一層と、
前記第１単一層上に形成され、前記第１物質と第２物質とを含む第１混合層と、
前記第１混合層上に形成され、前記第２物質を含む第２単一層と、
前記第２単一層上に形成され、前記第１物質と前記第２物質とを含む第２混合層と、
前記第２混合層上に形成され、前記第１物質を含む第３単一層と、
を含むユニットを１つ以上含み、
前記第２物質がＬｉ錯体を含む、有機発光素子を製造する方法。

【請求項17】

前記第１蒸着源及び前記第２蒸着源の往復段階を２回行うことを特徴とする請求項１６に記載の有機発光素子の製造方法。

【請求項18】

前記第１電極の形成後、及び前記電子輸送層の形成前、正孔注入層の形成段階、正孔輸送層の形成段階及び正孔阻止層の形成段階のうち、１つ以上をさらに含むことを特徴とする請求項１６に記載の有機発光素子の製造方法。

【請求項19】

前記正孔輸送層の形成後、電子注入層の形成段階をさらに含むことを特徴とする請求項１８に記載の有機発光素子の製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、電子輸送層を備えた有機発光素子及びその製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

有機発光素子（ｏｒｇａｎｉｃ ｌｉｇｈｔ ｅｍｉｔｔｉｎｇ ｄｉｏｄｅ）は、自発光型素子であって、視野角が広く、コントラストに優れているだけでなく、応答時間が短く、輝度、駆動電圧及び応答速度特性に優れて、多色化が可能であるという長所を有している。

【0003】

一般的な有機発光素子は、基板上にアノードが形成されており、このアノード上に正孔輸送層、発光層、電子輸送層及びカソードが順次に形成されている構造を有することができる。ここで、正孔輸送層、発光層及び電子輸送層は、有機化合物からなる有機薄膜である。

【0004】

前述したような構造を有する有機発光素子の駆動原理は、次の通りである。

【0005】

前記アノード及びカソード間に電圧を印加すれば、アノードから注入された正孔は正孔輸送層を経て発光層に移動し、カソードから注入された電子は電子輸送層を経て発光層に移動する。前記正孔及び電子のようなキャリアは、発光層領域で再結合して励起子（ｅｘｉｔｏｎ）を生成する。この励起子が励起状態から基底状態に変わり、光が生成される。

【0006】

このような構造を有する有機発光素子が、優れた効率、寿命のような性能を有するための一条件として、正孔及び電子の注入及び流れが均衡をなすことが必要である。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

本発明が解決しようとする課題は、有機発光素子の寿命を改善することである。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明の一具現例には、基板と、第１電極と、第２電極と、前記第１電極と前記第２電極との間に介在された電子輸送層と、を含み、前記電子輸送層は、第１物質を含む第１単一層と、前記第１単一層上に形成され、前記第１物質と第２物質とを含む第１混合層と、前記第１混合層上に形成され、前記第２物質を含む第２単一層と、前記第２単一層上に形成され、前記第１物質と前記第２物質とを含む第２混合層と、前記第２混合層上に形成され、前記第１物質を含む第３単一層と、を含むユニットを１つ以上含む有機発光素子を提供する。

【0009】

前記第１物質は、アントラセン系物質でありうる。

【0010】

前記第２物質は、Ｌｉ錯体でありうる。

【0011】

前記第１単一層、第２単一層及び第３単一層の厚さは、互いに独立して、０．５ｎｍないし１０ｎｍの範囲内で選択されうる。

【0012】

前記第１混合層及び第２混合層の厚さは、互いに独立して、６ｎｍないし１６ｎｍの範囲内で選択されうる。

【0013】

前記第１混合層のうち、第２物質の含量は、第１混合層１００重量部当り３０重量部ないし７０重量部であり、第２混合層のうち、第２物質の含量は、第２混合層１００重量部当り３０重量部ないし７０重量部であり得る。

【0014】

前記第２単一層は、２層の第２物質−含有層を含み、前記２層の第２物質−含有層間の界面は不明で１つの層として観察されうる。

【0015】

前記第１電極と前記電子輸送層との間に正孔注入層、正孔輸送層、発光層及び正孔阻止層からなる群から選択された１つ以上の層がさらに備えられうる。

【0016】

前記電子輸送層と前記第２電極との間に電子注入層がさらに備えられうる。

【0017】

前記電子輸送層は、前記ユニットを２つ含みうる。前記電子輸送層が前記ユニットを２つ含む場合、前記電子輸送層は、第１物質を含む第１単一層と、前記第１単一層上に形成され、前記第１物質と第２物質とを含む第１混合層と、前記第１混合層上に形成され、前記第２物質を含む第２単一層と、前記第２単一層上に形成され、前記第１物質と前記第２物質とを含む第２混合層と、前記第２混合層上に形成され、前記第１物質を含む第３単一層と、前記第３単一層上に形成され、前記第１物質を含む第４単一層と、前記第４単一層上に形成され、前記第１物質と前記第２物質とを含む第３混合層と、前記第３混合層上に形成され、前記第２物質を含む第５単一層と、前記第５単一層上に形成され、前記第１物質と前記第２物質とを含む第４混合層と、前記第４混合層上に形成され、前記第１物質を含む第６単一層と、を含むことができる。

【0018】

前記第３単一層と前記第４単一層との間の界面が不明確で、前記第３単一層と前記第４単一層とが１つの層として観察されうる。

【0019】

前記第２単一層及び前記第５単一層の各々が２個の第２物質−含有層を含み、前記２個の第２物質−含有層間の界面が不明確で１つの層として観察されうる。

【0020】

本発明の他の一具現例によれば、基板上に第１電極を形成する段階と、前記第１電極上に電子輸送層を形成する段階と、前記電子輸送層上に第２電極を形成する段階と、を含み、前記電子輸送層の形成段階が、第１蒸着領域に第１物質を放出する第１蒸着源、及び第２蒸着領域に第２物質を放出する第２蒸着源を準備する段階と、前記第１蒸着領域と前記第２蒸着領域とが互いに重畳する第１重複領域が設定されるように前記第１蒸着源と前記第２蒸着源とを所定間隔に離隔して配する段階と、前記第１蒸着源と前記第２蒸着源とを電子輸送層の形成領域の第１末端から第２末端を経て再び第１末端まで往復させる段階と、を含むが、前記第１蒸着源と前記第２蒸着源との往復段階を１回以上行う有機発光素子の製造方法が提供される。ここで、前記有機発光素子は、前述したような有機発光素子でありうる。一方、前記電子輸送層の形成領域とは、電子輸送層が形成される任意の支持体などの表面を示すものであって、例えば、発光層の一面、正孔阻止層の一面などであり、前記電子輸送層の形成領域とは、当業者に容易に認識されうるものである。

【0021】

前記第１蒸着源及び前記第２蒸着源の往復段階は、１回または２回行い、必要によって、３回以上行うことができる。

【0022】

前記第１電極の形成後及び前記電子輸送層の形成前に、正孔注入層の形成段階、正孔輸送層の形成段階、発光層の形成段階及び正孔阻止層の形成段階のうち、１つ以上をさらに含むことができる。

【0023】

前記正孔輸送層の形成後、電子注入層の形成段階をさらに含むことができる。

【発明の効果】

【0024】

本発明の有機発光素子によれば、優秀な寿命特性を有することができる。

【図面の簡単な説明】

【0025】

【図1】本発明の一具現例による有機発光素子の構造を概略的に示す図面である。

【図2】本発明の他の一具現例による有機発光素子の構造を概略的に示す図面である。

【図3A】本発明の一具現例による有機発光素子を形成する方法を概略的に示す図面である。

【図3B】本発明の一具現例による有機発光素子を形成する方法を概略的に示す図面である。

【図3C】本発明の一具現例による有機発光素子を形成する方法を概略的に示す図面である。

【図3D】本発明の一具現例による有機発光素子を形成する方法を概略的に示す図面である。

【図3E】本発明の一具現例による有機発光素子を形成する方法を概略的に示す図面である。

【図3F】本発明の一具現例による有機発光素子を形成する方法を概略的に示す図面である。

【図3G】本発明の一具現例による有機発光素子を形成する方法を概略的に示す図面である。

【図4】本発明の一具現例による有機発光素子の時間−輝度比を示すグラフである。

【図5】本発明の一具現例による有機発光素子の時間−輝度比を示すグラフである。

【図6】本発明の一具現例による有機発光素子の時間−輝度比を示すグラフである。

【発明を実施するための形態】

【0026】

以下、添付した図面に基づいて本発明を説明する。

【0027】

図１は、本発明の一具現例による有機発光素子１００の断面図を概略的に示す図面である。

【0028】

有機発光素子１００は、基板１１０、第１電極１２０、正孔注入層１３０、正孔輸送層１４０、発光層１５０、電子輸送層１６０、電子注入層１８０及び第２電極１９０が順次に積層された構造を有する。前記電子輸送層１６０は、第１物質を含む第１単一層１６１、前記第１単一層１６１上に形成され、前記第１物質と第２物質とを含む第１混合層１６３、前記第１混合層１６３上に形成され、前記第２物質を含む第２単一層１６５、前記第２単一層１６５上に形成され、前記第１物質と前記第２物質とを含む第２混合層１６７及び前記第２混合層１６７上に形成され、前記第１物質を含む第３単一層１６９を含む。前記第１単一層１６１は発光層１５０上に備えられている。

【0029】

前記基板１１０としては、通常の有機発光素子で使われる基板を使用しうるが、機械的強度、熱的安定性、透明性、表面平滑性、取扱容易性及び防水性に優れたガラス基板または透明プラスチック基板などを使用しうるが、これらに限定されるものではない。

【0030】

前記基板１１０上には、第１電極１２０が形成されている。前記第１電極１２０は、基板１１０上に第１電極用物質を蒸着法またはスパッタリング法などを用いて提供することによって形成しうる。前記第１電極１２０は、アノードであって、前記第１電極１２０がアノードである場合、正孔注入を容易にするために、第１電極用物質は高い仕事関数を有する物質のうちから選択されうる。前記第１電極１２０は、透過型電極または半透過型電極でありうる。第１電極用物質としては、透明で伝導性に優れた酸化インジウム錫（ＩＴＯ）、酸化インジウム亜鉛（ＩＺＯ）、酸化錫（ＳｎＯ_２）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）などを利用しうる。または、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）などを用いた半透過型電極で形成することもできる。

【0031】

前記第１電極１２０上には、正孔注入層（ＨＩＬ）１３０が備えられている。正孔注入層１３０は、前記第１電極１２０上に真空蒸着法、スピンコーティング法、キャスト法、ＬＢ法（Ｌａｎｇｍｕｉｒ Ｂｌｏｄｇｅｔｔ）のような多様な方法を用いて形成しうる。

【0032】

真空蒸着法によって正孔注入層１３０を形成する場合、その蒸着条件は、正孔注入層１３０の材料として使用する化合物、目的とする正孔注入層１３０の構造及び熱的特性によって異なるが、一般的に蒸着温度１００ないし５００℃、真空度１０^−８ないし１０^−３ｔｏｒｒ、蒸着速度０．０１ないし１００Å／ｓｅｃの範囲で適切に選択することが望ましい。

【0033】

スピンコーティング法によって正孔注入層１３０を形成する場合、そのコーティング条件は、正孔注入層１３０の材料として使用する化合物、目的とする正孔注入層１３０の構造及び熱的特性によって異なるが、約２０００ｒｐｍないし５０００ｒｐｍのコーティング速度、コーティング後溶媒除去のための熱処理温度は、約８０℃ないし２００℃の温度範囲で適切に選択することが望ましい。

【0034】

正孔注入層１３０の物質としては、公知された正孔注入材料を使用しうるが、例えば、銅フタロシアニンなどのフタロシアニン化合物、ｍ−ＭＴＤＡＴＡ［４，４’，４’’−ｔｒｉｓ（３−ｍｅｔｈｙｌｐｈｅｎｙｌｐｈｅｎｙｌａｍｉｎｏ）ｔｒｉｐｈｅｎｙｌａｍｉｎｅ］、ＴＤＡＴＡ、２Ｔ−ＮＡＴＡ、Ｐａｎｉ／ＤＢＳＡ（Ｐｏｌｙａｎｉｌｉｎｅ／Ｄｏｄｅｃｙｌｂｅｎｚｅｎｅｓｕｌｆｏｎｉｃａｃｉｄ：ポリアニリン／ドデシルベンゼンスルホン酸）、ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ（Ｐｏｌｙ（３，４−ｅｔｈｙｌｅｎｅｄｉｏｘｙｔｈｉｏｐｈｅｎｅ）／Ｐｏｌｙ（４−ｓｔｙｒｅｎｅｓｕｌｆｏｎａｔｅ）：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））、Ｐａｎｉ／ＣＳＡ（Ｐｏｌｙａｎｉｌｉｎｅ／Ｃａｍｐｈｏｒｓｕｌｆｏｎｉｃａｃｉｄ：ポリアニリン／カンファースルホン酸）またはＰＡＮＩ／ＰＳＳ（Ｐｏｌｙａｎｉｌｉｎｅ）／Ｐｏｌｙ（４−ｓｔｙｒｅｎｅｓｕｌｆｏｎａｔｅ）：ポリアニリン／ポリ（４−スチレンスルホネート））などを使用しうるが、これらに限定されない。

【0035】

【化1】

【0036】

前記正孔注入層１３０の厚さは、約１００Åないし１００００Å、例えば、１００Åないし１０００Åである。前記正孔注入層１３０の厚さが前述したような範囲を満たす場合、実質的な駆動電圧の上昇なしに満足できるほどの正孔注入特性を得る。

【0037】

次いで、前記正孔注入層１３０の上部に真空蒸着法、スピンコーティング法、キャスト法、ＬＢ法のような多様な方法を用いて、正孔輸送層（ＨＴＬ）１４０を形成しうる。真空蒸着法及びスピンコーティング法によって正孔輸送層１４０を形成する場合、その蒸着条件及びコーティング条件は使用する化合物によって異なるが、一般的に正孔注入層１３０の形成とほぼ同じ条件範囲で選択される。

【0038】

正孔輸送層物質は公知された正孔輸送材料を用いて形成できるが、例えば、Ｎ−フェニルカルバゾール、ポリビニルカルバゾールなどのカルバゾール誘導体、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）、Ｎ，Ｎ’−ジ（ナフタレン−１−イル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニルベンジジン（α−ＮＰＤ）などの芳香族縮合環を有するアミン誘導体、ＴＣＴＡ（４，４’，４’’−トリス（Ｎ−カルバゾリル）トリフェニルアミン（４，４’，４’’−ｔｒｉｓ（Ｎ−ｃａｒｂａｚｏｌｙｌ）ｔｒｉｐｈｅｎｙｌａｍｉｎｅ））のようなトリフェニルアミン系物質のような公知された正孔輸送物質を使用しうる。この中、例えば、ＴＣＴＡの場合、正孔輸送の役割以外にも、発光層から励起子の拡散を防止する役割も果たす。

【0039】

【化2】

【0040】

前記正孔輸送層１４０の厚さは、約５０Åないし１０００Å、例えば、１００Åないし８００Åである。前記正孔輸送層１４０の厚さが前述したような範囲を満たす場合、実質的な駆動電圧の上昇なしに満足できるほどの正孔輸送特性を得る。

【0041】

前記正孔輸送層１４０の上部に真空蒸着法、スピンコーティング法、キャスト法、ＬＢ法のような方法を用いて発光層（ＥＭＬ）１５０を形成しうる。真空蒸着法及びスピンコーティング法により発光層を形成する場合、その蒸着条件は使用する化合物によって異なるが、一般的に正孔注入層の形成とほぼ同じ条件範囲で選択される。

【0042】

前記発光層１５０は、１つの化合物を含むか、ホストとドープ剤との組合わせを含むことができる。ホストの例としては、Ａｌｑ_３、ＣＢＰ（４，４’−Ｎ，Ｎ’−ジカルバゾール−ビフェニル）、ＰＶＫ（ポリ（ｎ−ビニルカルバゾール））、９，１０−ジ（ナフタレン−２−イル）アントラセン（ＡＤＮ）、ＴＣＴＡ、ＴＰＢＩ（１，３，５−トリス（Ｎ−フェニルベンズイミダゾール−２−イル）ベンゼン（１，３，５−ｔｒｉｓ（Ｎ−ｐｈｅｎｙｌｂｅｎｚｉｍｉｄａｚｏｌｅ−２−ｙｌ）ｂｅｎｚｅｎｅ））、ＴＢＡＤＮ（３−ｔｅｒｔ−ブチル−９，１０−ジ（ナフト−２−イル）アントラセン）、Ｅ３、ＤＳＡ（ジスチリルアリーレン）、ＡＤＮ、ビス（２−（２−ヒドロキシフェニル）ベンゾチアゾレート）ジンク（Ｂｉｓ（２−（２−ｈｙｄｒｏｘｙｐｈｅｎｙｌ）ｂｅｎｚｏｔｈｉａｚｏｌａｔｅ）ｚｉｎｃ：Ｚｎ（ＢＴＺ）_２）、下記化合物１、下記化合物２を使用しうるが、これらに限定されるものではない。

【0043】

【化3】

【0044】

一方、赤色ドープ剤としてＰｔＯＥＰ、Ｉｒ（ｐｉｑ）_３、Ｂｔｐ_２Ｉｒ（ａｃａｃ）などを利用しうるが、これらに限定されるものではない。

【0045】

【化4】

【0046】

また、緑色ドープ剤として、Ｉｒ（ｐｐｙ）_３（ｐｐｙ＝フェニルピリジン）、Ｉｒ（ｐｐｙ）_２（ａｃａｃ）、Ｉｒ（ｍｐｙｐ）_３、または下記化合物３を利用しうるが、これらに限定されるものではない。

【0047】

【化5】

【0048】

一方、青色ドープ剤として、Ｆ_２Ｉｒｐｉｃ、（Ｆ_２ｐｐｙ）_２Ｉｒ（ｔｍｄ）、Ｉｒ（ｄｆｐｐｚ）_３、ｔｅｒ−フルオレン（ｆｌｕｏｒｅｎｅ）、４，４’−ビス（４−ジフェニルアミノスチリル）ビフェニル（ＤＰＡＶＢｉ）、２，５，８，１１−テトラ−ｔ−ブチルペリレン（ＴＢＰｅ）、下記化合物４などを利用しうるが、これらに限定されるものではない。

【0049】

【化6】

【0050】

ドープ剤とホストとを共に使用する場合、ドープ剤のドーピング濃度は、特に制限されないが、通常ホスト１００重量部を基準として前記ドープ剤の含量は０．０１〜１５重量部である。

【0051】

前記発光層１５０の厚さは、約１００Åないし１０００Å、例えば、２００Åないし６００Åでありうる。前記発光層１５０の厚さが前述したような範囲を満たす場合、実質的な駆動電圧の上昇なしに優秀な発光特性を示すことができる。

【0052】

発光層１５０の形成に燐光ドープ剤をさらに使用する場合には、三重項励起子または正孔の電子輸送層への拡散現象を防止するために、真空蒸着法、スピンコーティング法、キャスト法、ＬＢ法のような方法を用いて前記発光層１５０上に正孔阻止層（ＨＢＬ）（図１には、図示せず）を形成しうる。真空蒸着法及びスピンコーティング法により正孔阻止層を形成する場合、その条件は、使用する化合物によって異なるが、一般的に正孔注入層の形成とほぼ同じ条件範囲で選択される。公知の正孔阻止材料も使用しうるが、その例としては、オキサジアゾール誘導体、トリアゾール誘導体、フェナントロリン誘導体などを挙げられる。

【0053】

前記正孔阻止層の厚さは、約５０Åないし１０００Å、例えば、１００Åないし３００Åでありうる。前記正孔阻止層の厚さが前述したような範囲を満たす場合、実質的な駆動電圧の上昇なしに優秀な正孔阻止特性を得る。

【0054】

前記発光層１５０上に（正孔阻止層を形成したならば、正孔阻止層上に）は、電子輸送層１６０が備えられている。

【0055】

前記電子輸送層１６０は、第１物質を含む第１単一層１６１、前記第１単一層１６１上に形成され、前記第１物質と第２物質とを含む第１混合層１６３、前記第１混合層１６３上に形成され、前記第２物質を含む第２単一層１６５、前記第２単一層１６５上に形成され、前記第１物質と前記第２物質とを含む第２混合層１６７及び前記第２混合層１６７上に形成され、前記第１物質を含む第３単一層１６９を含む。前記第１単一層１６１、第１混合層１６３、第２単一層１６５、第２単一層１６７及び第３単一層１６９は１つのユニットをなす。

【0056】

前記電子輸送層１６０は、第１単一層１６１、第１混合層１６３、第２単一層１６５、第２混合層１６７及び第３単一層１６９が順次に積層された構造を有するところ、電子の注入と輸送を適切に調節する効果及び正孔阻止効果を同時に有することができる。有機発光素子は、駆動後に経時的に電子または正孔の量が変化することによって、発光領域で生成される励起子の数が次第に減少しうる。その結果、キャリア均衡（ｃａｒｒｉｅｒ ｂａｌａｎｃｅ）が崩れ、これは有機発光素子の寿命低下の一原因になりうる。しかし、前述したような構造を有する電子輸送層１６０は、類似または同じエネルギーレベルを有する複数層（第１単一層１６１、第１混合層１６３、第２単一層１６５、第２混合層１６７及び第３単一層１６９）が積層されており、電子の移動速度を調節しつつ、キャリアの流れを一定に維持させうる。これにより、有機発光素子の寿命が向上しうる。

【0057】

前記第１物質は、電子を輸送する役割を行える。これを考慮して、前記第１物質は、アントラセン系物質でありうる。

【0058】

例えば、前記第１物質は、下記化合物５、下記化学式１で表示される化合物、及び下記化学式２で表示される化合物からなる群から選択されうる：

【0059】

【化7】

【0060】

前記化学式１及び２のうち、
Ｒ_１ないしＲ_６は、互いに独立して、水素、ハロゲン原子、ヒドロキシル基、シアノ基、置換または非置換のＣ_１−Ｃ_３０アルキル基、置換または非置換のＣ_１−Ｃ_３０アルコキシ基、置換または非置換のＣ_１−Ｃ_３０アシル基、置換または非置換のＣ_２−Ｃ_３０アルケニル基、置換または非置換のＣ_２−Ｃ_３０アルキニル基、置換または非置換のＣ_６−Ｃ_３０アリール基、または置換または非置換のＣ_３−Ｃ_３０ヘテロアリール基であり、そのうち、隣接した２つ以上は互いに結合して飽和または不飽和環を形成し、
Ｌ_１は、単一結合、置換または非置換のＣ_１−Ｃ_３０アルキレン基、置換または非置換のＣ_６−Ｃ_３０アリーレン基または置換または非置換のＣ_３−Ｃ_３０ヘテロアリーレン基であり、
Ｑ_１ないしＱ_９は、互いに独立して、水素、置換または非置換のＣ_６−Ｃ_３０アリール基または置換または非置換のＣ_３−Ｃ_３０ヘテロアリール基であり、
ａは、１ないし１０の整数である。

【0061】

例えば、前記Ｒ_１ないしＲ_６は、互いに独立して、水素、ハロゲン原子、ヒドロキシル基、シアノ基、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基、フェニル基、ナフチル基、アントリル基、ピリジニル基及びピラジニル基からなる群から選択されうるが、これらに限定されるものではない。

【0062】

具体的に、前記化学式１のうち、Ｒ_１ないしＲ_４は、水素であり、前記化学式１のうち、Ｒ_５は、ハロゲン原子、ヒドロキシル基、シアノ基、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基、フェニル基、ナフチル基、アントリル基、ピリジニル基及びピラジニル基からなる群から選択されうる。また、前記化学式２のうち、Ｒ_１ないしＲ_６は水素であるが、これらに限定されるものではない。

【0063】

例えば、前記Ｑ_１ないしＱ_９は互いに独立して、水素、フェニル基、ナフチル基、アントリル基、ピリジニル基及びピラジニル基からなる群から選択されうるが、これらに限定されるものではない。

【0064】

具体的に、前記化学式１及び２のうち、Ｑ_１、Ｑ_３−Ｑ_６、Ｑ_８及びＱ_９は水素であり、Ｑ_２及びＱ_７は、互いに独立して、フェニル基、ナフチル基、アントリル基、ピリジニル基及びピラジニル基からなる群から選択されうるが、これらに限定されるものではない。

【0065】

例えば、前記Ｌ_１は、フェニレン基、ナフチレン基、アントリレン基、ピリジニレン基及びピラジニレン基からなる群から選択されうるが、これらに限定されるものではない。具体的に、前記Ｌ_１はフェニレン基またはピリジニレン基でありうる。

【0066】

例えば、前記ａは、１、２，または３であるが、これらに限定されるものではない。

【0067】

前記第１物質は、前記化合物５、下記化合物６または下記化合物７でありうる：

【0068】

【化8】

【0069】

前記第２物質は、電子を注入して正孔を阻止する役割を果たす。これを考慮して、前記第２物質はＬ_ｉ錯体でありうる。

【0070】

例えば、前記第２物質は、リチウムキノラート（ＬｉｔｈｉｕｍＱｕｉｎｏｌａｔｅ（ＬｉＱ））、下記化合物８であるが、これに限定されるものではない：

【0071】

【化9】

【0072】

前記第１単一層１６１、第２単一層１６５及び第３単一層１６９の厚さは、互いに独立して、０．５ｎｍないし１０ｎｍ、例えば０．５ｎｍないし６ｎｍでありうる。前記第１単一層１６１、第２単一層１６５及び第３単一層１６９が前記厚さ範囲を満たす場合、実質的な駆動電圧の上昇なしに電子を効果的に注入及び輸送しうる。前記第１単一層１６１、第２単一層１６５及び第３単一層１６９の厚さは互いに同一か、異なりうる。

【0073】

前記第１混合層１６３及び第２混合層１６７の厚さは、互いに独立して、６ｎｍないし１６ｎｍ、例えば、６ｎｍないし１０ｎｍでありうる。前記第１混合層１６３及び第２混合層１６７が前記厚さ範囲を満たす場合、実質的な駆動電圧の上昇なしに電子を効果的に注入及び輸送しうる。前記第１混合層１６３及び第２混合層１６７の厚さは互いに同一か、異なりうる。

【0074】

前記第１混合層１６３のうち、第２物質の含量は、第１混合層１６３ １００重量部当り３０重量部ないし７０重量部、例えば、４５重量部ないし５５重量部であり得る。また、第２混合層１６７のうち、第２物質の含量は、第２混合層１６７ １００重量部当り３０重量部ないし７０重量部、例えば、４５重量部ないし５５重量部であり得る。第１混合層１６３及び第２混合層１６７のうち、第２物質の含量が前述した範囲を満たすならば、優秀な効率を得る。

【0075】

前記電子輸送層１６０は、真空蒸着法、またはスピンコーティング法、キャスト法などの多様な方法を用いて形成しうる。真空蒸着法及びスピンコーティング法により電子輸送層を形成する場合、その蒸着条件及びコーティング条件は使用する化合物によって異なるが、一般的に正孔注入層の形成とほぼ同じ条件範囲で選択されうる。

【0076】

前記電子輸送層１６０を蒸着法を用いて形成する場合、電子輸送層１６０は、第１蒸着領域に第１物質を放出する第１蒸着源、及び第２蒸着領域に第２物質を放出する第２蒸着源を準備する段階、前記第１蒸着領域と前記第２蒸着領域とが互いに重畳する第１重複領域が設定されるように、前記第１蒸着源と前記第２蒸着源とを所定間隔に離隔して配する段階、及び前記第１蒸着源と前記第２蒸着源とを発光層１５０（正孔阻止層を形成したならば、正孔阻止層の上部）の第１末端から第２末端を経て再び第１末端まで往復させる段階を行うことによって形成されうる。

【0077】

図３Ａないし図３Ｇは、電子輸送層１６０を発光層１５０の上部に形成する方法の一具現例を順次に示す図面である。図３Ａないし図３Ｇにおいて、発光層１５０のうち、電子輸送層１６０が形成されていない一面には、基板１１０、第１電極１２０、正孔注入層１３０及び正孔輸送層１４０が形成されているが、図３Ａないし図３Ｇでは、便宜上、図示していない。

【0078】

図３Ａにおいて、発光層１５０の一面（すなわち、正孔注入層１３０及び正孔輸送層１４０が形成されていない一面）の下部には、第１蒸着源３００及び第２蒸着源４００が配置されうる。前記第１蒸着源３００は、前記第１物質を放出する蒸着源であり、第２蒸着源４００は、前記第２物質を放出する蒸着源でありうる。前記第１蒸着源３００によって第１物質が放出される領域Ｃ１及び第２蒸着源４００によって第２物質が放出される領域Ｃ２は、図３Ａに示されたように、所定角度を有する扇形を有することができる。

【0079】

一方、前記第１蒸着源３００と前記第２蒸着源４００は、前記第１物質が放出される領域Ｃ１と前記第２物質が放出される領域Ｃ２とが互いに重畳される領域が形成されるように、所定間隔に配する。これにより、後述する図３Ｂのように、前記第１物質と第２物質とが同時に積層されて第１物質と第２物質とをいずれも含んだ混合層が形成されうる。

【0080】

前記第１蒸着源３００及び前記第２蒸着源４００は、ベース３５０に配設され、ベース３５０はチャンバ内に配設されているガイドレール３４０上に置かれて、このガイドレール３４０に沿って往復動可能に備えられうる。したがって、ベース３５０は、別途の駆動部（図示せず）と連結されて駆動されうる。

【0081】

前述したように所定間隔に離隔された第１蒸着源３００と第２蒸着源４００とが配設されたベース３５０は、図３Ａに示されたように、第１蒸着源３００と第２蒸着源４００とがオン状態で、発光層１５０下部の第１末端ＡからＢ方向に移動しうる。この際、第１物質のみが、先に発光層１５０に蒸着されて第１物質を含む第１単一層１６１（Ｄ１参照）が形成され始める。第１単一層１６１は、ベース３５０がＢ方向に移動することによって、発光層１５０の他面に延び続けて蒸着される。

【0082】

この後、図３Ｂのように、第１蒸着源３００と第２蒸着源４００とが配設されたベース３５０がＢ方向に移動し続ければ、第１物質と第２物質とが同時に蒸着される領域（Ｄ２参照）が形成され、第１物質を含む第１単一層１６１の下部に第１物質と第２物質とを含む第１混合層１６３が形成され始める。第１混合層１６３は、ベース３５０がＢ方向に移動することによって、発光層１５０の他面に延び続けて蒸着される。

【0083】

次いで、図３Ｃのように、第１蒸着源３００と第２蒸着源４００が配設されたベース３５０がＢ方向に再び移動し続ければ、第２物質−含有層１６５’が前記第１混合層１６３の下部に形成され始める（Ｄ３参照）。

【0084】

引続き、第１蒸着源３００と第２蒸着源４００とが配設されたベース３５０がＢ方向に移動し続けて発光層１５０下部の第２末端Ｅに到着すれば、図３Ｄのように、発光層１５０下部に第１物質を含む第１単一層１６１、第１物質及び第２物質を含む第１混合層１６３及び第２物質−含有層１６５’が形成されうる。

【0085】

次いで、発光層１５０下部の第２末端Ｅに到着したベース３５０は、図３Ｅのように、進行方向を変えて、Ｂ方向とは反対であるＦ方向に移動し始める。ここで、図３Ｅに図示されたように第２物質−含有層１６５”が初めに形成され始める。

【0086】

次に、ベース３５０がＦ方向に移動しつつ、図３Ｆに示されたように、第２単一層１６５の下部には、第１物質及び第２物質を含む第２混合層１６７及び第１物質を含む第３単一層１６９が順次に形成されうる。この際、第２物質−含有層１６５’と第２物質−含有層１６５”は、層構成成分が同一であるために、これら間の界面は、実質的に不明確でありえて、これら層は１つの層として観察されうる。これを考慮して、図３Ｆで、第２物質−含有層１６５’と第２物質−含有層１６５”との間の界面は実線の代わりに、点線で表示されている。したがって、例えば、第２物質−含有層１６５’と第２物質−含有層１６５”は、１つの層、すなわち、第２物質を含む第２単一層１６５と観察されうるが、これらに限定されるものではない。

【0087】

その後、第１蒸着源３００と第２蒸着源４００を含むベース３５０が発光層１５０の下部の第１末端Ａに到着することによって、図３Ｇのように発光層１５０の下部には第１物質を含む第１単一層１６１、第１物質及び第２物質を含む第１混合層１６３、第２物質を含む第２単一層１６５、第１物質及び第２物質を含む第２混合層１６７及び第１物質を含む第３単一層１６９が順次に形成されうる。ここで、第２単一層１６５は、２層の第２物質−含有層を含むが、これら間の界面Ｓ’は不明確なので、図３Ｇのように点線で表示されている。

【0088】

前述したような電子輸送層１６０の形成方法によれば、第１蒸着源３００及び第２蒸着源４００が配設されたベース３５０が発光層１５０下部の第１末端Ａを出発して第２末端Ｅを経て再び第１末端Ａに戻ってくる往復１回によって電子輸送層１６０を形成しうる。すなわち、図３Ａないし図３Ｇに図示された多層形成方法は、本発明の一具現例による電子輸送層の１つのユニットを形成する方法の一例でありうる。したがって、積層工程がさらに簡単で速くなって、単一チャンバ内で複数の膜を同時に蒸着するとしても、工程がほぼ同時になされるために、各層の成膜の間にチャンバ内を排気する必要はない。

【0089】

電子輸送層１６０上には、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）１８０が積層されうる。前記電子注入層形成材料としては、ＬｉＦ、ＮａＣｌ、ＣｓＦ、Ｌｉ_２Ｏ、ＢａＯのような電子注入層の形成材料として公知された任意の物質を利用しうる。前記電子注入層の蒸着条件は、使用する化合物によって異なるが、一般的に正孔注入層の形成とほぼ同じ条件範囲で選択される。

【0090】

前記電子注入層１８０の厚さは、約１Åないし１００Å、望ましくは、５Åないし９０Åでありうる。前記電子注入層の厚さが前述したような範囲を満たす場合、実質的な駆動電圧の上昇なしに満足できるほどの電子注入特性を得る。

【0091】

前記電子注入層１８０上には、第２電極１９０が備えられている。前記第２電極１９０は、電子注入電極であるカソードであるが、前記第２電極形成用の金属としては、低い仕事関数を有する金属、合金、電気伝導性化合物及びこれらの混合物を使用しうる。具体例としては、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）などを用いて反射型電極を得る。また、ＩＴＯ、ＩＺＯのような透明な導電性物質を用いて透過型電極または半透過型電極で形成することもできる。

【0092】

前記有機発光素子１００の電子輸送層１６０は、多層構造を有するが、電子輸送層をなす各層間のエネルギーレベルが類似しており、電子の注入と輸送とを適切に調節する効果及び正孔阻止効果を同時に有することができるところ、長寿命を有することができる。

【0093】

図２は、本発明の他の一具現例による有機発光素子２００の断面を概略的に示す図面である。

【0094】

前記有機発光素子２００は、基板２１０、第１電極２２０、正孔注入層２３０、正孔輸送層２４０、発光層２５０、電子輸送層２６０、電子注入層２８０及び第２電極２９０を含む。前記電子輸送層２６０は、第１ユニット２６０ａ及び第２ユニット２６０ｂを有する。

【0095】

前記第１ユニット２６０ａは、第１物質を含む第１単一層２６１ａ、前記第１単一層２６１ａ上に形成され、前記第１物質と第２物質とを含む第１混合層２６３ａ、前記第１混合層２６３ａ上に形成され、前記第２物質を含む第２単一層２６５ａ、前記第２単一層２６５ａ上に形成され、前記第１物質と前記第２物質とを含む第２混合層２６７ａ及び前記第２混合層２６７ａ上に形成され、前記第１物質を含む第３単一層２６９ａを含む。

【0096】

前記第２ユニット２６０ｂは、第１物質を含む第４単一層２６１ｂ、前記第４単一層２６１ｂ上に形成され、前記第１物質と第２物質とを含む第３混合層２６３ｂ、前記第３混合層２６３ｂ上に形成され、前記第２物質を含む第５単一層２６５ｂ、前記第５単一層２６５ａ上に形成され、前記第１物質と前記第２物質とを含む第４混合層２６７ｂ及び前記第４混合層２６７ｂ上に形成され、前記第１物質を含む第６単一層２６９ｂを含む。

【0097】

前記電子輸送層２６０は、前述したような構造を有するところ、電子輸送層２６０をなす各層間のエネルギーレベルが類似しており、電子の注入と輸送とを適切に調節する効果及び正孔阻止効果を同時に有することができるところ、長寿命を有することができる。

【0098】

前記電子輸送層２６０の第１ユニット２６０ａ及び第２ユニット２６０ｂに含まれた各層についての詳細な説明は、前記図１についての説明を参照する。

【0099】

前記電子輸送層２６０は、２個のユニットを含むので、例えば、図３Ａないし図３Ｇに図示されている多層形成方法を２回反復することによって形成しうる。すなわち、第１蒸着源３００及び第２蒸着源４００をガイドレール３４０に沿って２回往復させることによって電子輸送層２６０を形成しうる。

【0100】

図３Ａないし図３Ｇに示されている多層形成方法を２回反復することによって電子輸送層２６０を形成する場合、前記第３単一層２６９ａ及び前記第４単一層２６１ｂ間の界面は不明確であって、第３単一層２６９ａ及び第４単一層２６１ｂは実質的に１つの層として観察されうる。したがって、図２において、第３単一層２６９ａ及び前記第４単一層２６１ｂ間の界面は点線で表示されている。これは、ベース３５０の移動方向を変えて第２物質−含有層１６５’形成直後、第２物質−含有層１６５”がその下部に形成されることによって、第２物質−含有層１６５’と第２物質−含有層１６５”との間の界面が不明確であって、これらが１つの第３単一層１６５と観察されるような原理である。前記第３単一層２６９ａ及び前記第４単一層２６１ｂが実質的に１つの層として観察されうるということは、図３Ｅ、図３Ｆ及び図３Ｇを参照して容易に認識されうる。

【0101】

一方、図３Ａないし図３Ｇに図示されている多層形成方法を２回反復することによって、電子輸送層２６０を形成する場合、前記第２単一層２６５ａ及び前記第５単一層２６５ｂ各々は２個の第２物質−含有層を含むことができる。前記２層の第２物質−含有層間の界面は不明確であって、前記第２単一層２６５ａ及び前記第５単一層２６５ｂは実質的に１つの層として観察されうる。

【0102】

有機発光素子２００の基板２１０、第１電極２２０、正孔注入層２３０、正孔輸送層２４０、発光層２５０、電子注入層２８０についての詳細な説明は、前記図１についての説明を参照する。

【0103】

本発明の一具現例による有機発光素子の構造及び製造方法は、図１、図２、図３Ａないし図３Ｇを参照して説明したが、これらに限定されず、多様な変形例が可能である。例えば、本発明の他の一具現例による有機発光素子の電子輸送層は、３つ以上のユニットを含むことができるなど、多様な変形例が可能である。

【0104】

本明細書において、“Ａ層がＢ層（またはＢ面）上に形成される”または“Ａ層がＢ層（またはＢ面）上に備えられる”という表現は、Ａ層がＢ層（またはＢ面）の一部以上を覆うように形成されている構造を説明するための表現であって、これはＡ層とＢ層との間に他の層がさらに形成されている構造及びＡ層がＢ層と接触する構造をいずれも示す表現であり、これは当業者ならば容易に理解できるものである。

【0105】

一方、図１及び図２には、図示していないが、第２電極の上部には、有機発光素子の密封のための公知された構造の密封層がさらに備えられうるなど、多様な変形例が可能である。

【0106】

以下、実施例を挙げて、本発明の一具現例による有機発光素子について、さらに具体的に説明するが、本発明が下記の実施例に限定されるものではない。
［実施例］

【0107】

（実施例１）
コーニング社（Ｃｏｒｎｉｎｇ）の１５Ω／ｃｍ^２（１２００Å）ＩＴＯ（第１電極）が備えられたガラス基板を５０ｍｍ×５０ｍｍ×０．７ｍｍの大きさに切断し、イソプロピルアルコールと純水とで各々５分間超音波洗浄した後、３０分間ＵＶオゾン洗浄して使用した。前記ＩＴＯ電極上にｍ−ＭＴＤＡＴＡを真空蒸着して７５０Å厚さの正孔注入層を形成した後、前記正孔注入層の上部にα−ＮＰＤを真空蒸着して１５０Å厚さの正孔輸送層を形成した。前記正孔輸送層の上部にホストとしてＺｎ（ＢＴＺ）_２を９２重量％、ドープ剤としてＩｒ（ｐｉｑ）_３を８重量％使用して３００Å厚さの赤色発光層を形成した。

【0108】

その後、図３Ａないし図３Ｇで説明された方法を、第１物質として化合物７、及び第２物質としてＬｉＱを用いて２回実行（すなわち、蒸着源往復２回）して、
−化合物７の第１単一層５Å；
−化合物７＋ＬｉＱの第１混合層８２Å；
−ＬｉＱの第２単一層１０Å（図３Ｄ及び図３Ｅでの参照番号１６５’及び１６５”のように５ÅのＬｉＱ層が順次に２回形成されるが、図３Ｇのように界面Ｓ’は実質的に区分されないことがあるので、１０ÅＬｉＱ層として観察される）；
−化合物７＋ＬｉＱの第２混合層８２Å；
−化合物７の第３単一層５Å及び化合物７の第４単一層５Å（前記第３単一層及び前記第４単一層間の界面は実質的に不明確であって、１０Å厚さの層（化合物７からなる）が観察されうる）；
−化合物７＋ＬｉＱの第３混合層８２Å；
−ＬｉＱの第５単一層１０Å（図３Ｄ及び図３Ｅでの参照番号１６５’及び１６５”のように５ÅのＬｉＱ層が順次に２回形成されるが、図３Ｇのように界面Ｓ’は実質的に区分されないことがあるので、１０ÅＬｉＱ層として観察される）；
−化合物７＋ＬｉＱの第４混合層８２Å；及び
−化合物７の第６単一層５Å；
からなる電子輸送層を形成した。前記電子輸送層の上部にＬｉＦを真空蒸着して８０Å厚さの電子注入層を形成した後、Ａｌを真空蒸着して１０００Å厚さの第２電極を形成した。

【0109】

（比較例Ａ）
前記赤色発光層の上部に化合物７とＬｉＱとを１：１で共蒸着して、３７ｎｍ厚さの電子輸送層を形成したという点を除いては、前記実施例１と同じ方法を用いて有機発光素子を製造した。

【0110】

（実施例２）
ホストとして化合物１を９７重量％、ドープ剤として化合物３を３重量％使用して緑色発光層を形成したという点を除いては、実施例１と同じ方法を用いて有機発光素子を製造した。

【0111】

（比較例Ｂ）
前記緑色発光層の上部に化合物７とＬｉＱとを１：１で共蒸着して、３７ｎｍ厚さの電子輸送層を形成したという点を除いては、前記実施例２と同じ方法を用いて有機発光素子を製造した。

【0112】

（実施例３）
ホストとして化合物２を９５重量％、ドープ剤として化合物４を５重量％使用して、青色発光層を形成したという点を除いては、実施例１と同じ方法を用いて有機発光素子を製造した。

【0113】

（比較例Ｃ）
前記青色発光層の上部に化合物７とＬｉＱとを１：１で共蒸着して、３７ｎｍ厚さの電子輸送層を形成したという点を除いては、前記実施例３と同じ方法を用いて有機発光素子を製造した。

【0114】

（評価例１）
前記実施例１、２及び３の有機発光素子及び比較例Ａ、Ｂ及びＣの有機発光素子の輝度を経時的に測定して図４、図５及び図６に示した。図４、図５及び図６のｙ軸は、０時間である時の輝度を１００％とした輝度比（％）である。輝度は、ＰＲ６５０（Ｓｐｅｃｔｒｏｓｃａｎ） Ｓｏｕｒｃｅ Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ Ｕｎｉｔ．（ＰｈｏｔｏＲｅｓｅａｒｃｈ社製）を用いて評価した。図４、図５及び図６から実施例１、２及び３の有機発光素子は、優秀な寿命特性を有するということを確認した。

【符号の説明】

【0115】

１００ 有機発光素子
１１０ 基板
１２０ 第１電極
１３０ 正孔注入層
１４０ 正孔輸送層
１５０ 発光層
１６０ 電子輸送層
１６１ 第１単一層
１６３ 第１混合層
１６５ 第２単一層
１６７ 第２混合層
１６９ 第３単一層
１８０ 電子注入層
１９０ 第２電極

【図1】

【図2】

【図3A】

【図3B】

【図3C】

【図3D】

【図3E】

【図3F】

【図3G】

【図4】

【図5】

【図6】