유기 전기발광 소자 및 이를 이용한 표시 장치 document_id A220623041329

유기 EL 소자는 고효율의 발광 디바이스로서 최근 급속히 진보를 이루고 있다. 이 유기 EL 소자는 전류형 소자이기 때문에 고휘도 발광을 얻을 수 있다는 이점이 있다. 그러나, 한편으로 전류형 소자이기 때문에, 고휘도에서는 전류가 많아져 배선의 전기 저항에 의한 소비 전력의 저하가 발생하는 결점도 있다. 이에, 이러한 결점을 해결하기 위해 전류 효율을 향상시키는 다양한 개량이 이루어지고 있다. 예컨대, 유기 EL 소자를 복수 적층하여 개개의 유기 EL 소자의 발광을 중첩시켜 취출함으로써 전류 효율을 향상시키는 기술이 개시되어 있다. 예컨대, RGB의 소자를 겹쳐 쌓는 방법이 개시되어 있다(미국 특허 제5932895호 명세서 참조). 그러나, 이 방법은 발광 효율을 향상시키는 것은 아니다. 또한, 복수의 소자를 적층한 구성으로, 효율면에서 우수한 것도 개시되어 있다(일본 특허 공개 제1999-312585호 공보, 일본 특허 공개 제 1999-312584호 공보, 일본 특허 공개 제2003-45676호 공보 참조). 그러나, 이들은 수명면에서 반드시 충분한 것은 아니다. 이와 같이 유기 EL 소자의 고효율화에는 아직 많은 문제가 남아 있는 것이 현상이다. 본 발명은 상기 사정에 비추어 이루어진 것으로, 고효율이고 장수명인 유기 EL 소자 및 이를 이용한 표시 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다. 상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명자는 예의 검토를 거듭한 결과, 유기 EL 소자의 발광층 사이에 특정한 저항률을 나타내는 반도체성 재료로 이루어진 중간 전극층을 설치하는 것이 유효함을 발견하여 본 발명을 완성시켰다. 발명의 요약 본 발명에 따르면, 이하의 유기 전기발광 소자 등이 제공된다. 1. 양극과 음극 사이에 적어도 2층 이상의 발광층을 가지며, 상기 발광층 사이에는 중간 전극층이 개재되고, 상기 중간 전극층은 단일층, 또는 복수의 층으로 이루어진 적층체로서, 이 중간 전극층의 1층 이상이 0.001 내지 10,000Ω·cm의 저항률을 나타내는 반도체성 재료로 이루어지는 유기 전기발광 소자. 2. 상기 반도체성 재료가 칼코게나이드인 상기 1에 기재된 유기 전기발광 소자. 3. 상기 반도체성 재료가 칼코게나이드 및 알칼리 금속으로 이루어지는 상기 1에 기재된 유기 전기발광 소자. 4. 상기 반도체성 재료가 도전성 산화물인 상기 1에 기재된 유기 전기발광 소자. 5. 상기 도전성 산화물이 전이 금속을 포함하는 상기 4에 기재된 유기 전기발광 소자. 6. 상기 전이 금속을 포함하는 도전성 산화물이 NbOX, LaOX, NdOX, SmOX, EuOX, MoOX, ReOX, WOX, OsOX, IrOX, PtOX(x= 0.2 내지 5)로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상의 산화물인 상기 5에 기재된 유기 전기발광 소자. 7. 상기 반도체성 재료가 전이 금속을 포함하는 도전성 산화물인 억셉터 성분과, 알칼리 금속 및/또는 알칼리 토금속인 도너 성분으로 이루어진 상기 1에 기재된 유기 전기발광 소자. 8. 상기 억셉터 성분이 LiXTi2O4, LiXV2O4, ErXNbO3, LaXTiO3, SrXVO3, CaXCrO3, SrXCrO3, AXMoO3, AV2O5(A=K, Cs, Rb, Sr, Na, Li, Ca)(x= 0.2 내지 5)로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 산화물인 상기 7에 기재된 유기 전기발광 소자. 9. 상기 반도체성 재료가 하기 화학식 1로 표시되는 도전성 유기 라디칼염인 상기 1에 기재된 유기 전기발광 소자. [상기 식에서, D는 도너성의 분자 또는 원자이며, A는 억셉터성의 분자 또는 원자이며, y는 1 내지 5의 정수이며, z는 1 내지 5의 정수이다.] 10. 상기 D가 하기 화학식 2 내지 9로 표시되는 분자인 상기 9에 기재된 유기 전기발광 소자. [상기 식에서, A1은 탄소 원자, 황 원자, 셀레늄 원자 또는 텔루륨 원자이며, A2는 탄소 원자, 황 원자, 셀레늄 원자, 텔루륨 원자 또는 산소 원자이며, R1은 수소 원자 또는 탄소수 1 내지 50의 알킬기이며, R2는 탄소수 1 내지 50의 알킬기 또는 탄소수 1 내지 50의 싸이오알킬기이며, R3은 수소 원자, 탄소수 1 내지 50의 싸이오알킬기 또는 탄소수 1 내지 50의 셀레노알킬기이며, 이들은 서로 독립적이다.] 11. 상기 A가 하기 화학식 10 내지 13으로 표시되는 분자인 상기 9 또는 10에 기재된 유기 전기발광 소자. [상기 식에서, Ar1은 할로젠으로 치환 가능한 로 표시되는 유기기(A3은 산소 원자, 황 원자 또는 셀레늄 원자이며, A4는 황 원자 또는 셀레늄 원자이며, 이들은 서로 독립적이다)이다.] [상기 식에서, A5는 탄소 원자, 황 원자, 셀레늄 원자, 텔루륨 원자 또는 산소 원자이며, A6은 탄소 원자, 황 원자, 셀레늄 원자 또는 텔루륨 원자이며, M은 니켈 원자, 팔라듐 원자, 백금 원자 또는 아연 원자이며, R4는 수소 원자, 할로젠 원자, 탄소수 1 내지 50의 알킬기, 또는 탄소수 1 내지 50의 알콕시기이며, 이들은 서로 독립적이다.] 12. 상기 D가 알칼리 금속 또는 알칼리 토금속인 상기 11에 기재된 유기 전기발광 소자. 13. 양극과 음극 사이에 적어도 1층 이상의 발광층을 가지며, 상기 음극이 하나 이상의 금속 산화물을 포함하고, 상기 음극의 광 투과율이 80% 이상인 유기 전기발광 소자. 14. 상기 음극 상에 투명성 물질로 이루어진 밀봉막을 가지며, 상기 밀봉막의 면적이 상기 음극과 양극이 겹치는 발광 영역의 면적보다 큰 상기 13에 기재된 유기 전기발광 소자. 15. 상기 투명성 물질이 Si, Ge, Mg, Ta, Ti, Zn, Sn, In, Pb 및 Bi로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 원소의 산화물, 질화물 또는 산질화물인 상기 14에 기재된 유기 전기발광 소자. 16. 상기 투명성 물질이 Mo, V, Cr, W, Ni, Co, Mn, Ir, Pt, Pd, Ce, Pr, Nd, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Er 및 Yb로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 원소의 산화물, 질화물 또는 산질화물인 상기 14에 기재된 유기 전기발광 소자. 17. 상기 음극 중의 도너 성분의 함유량이 2 내지 20wt%인 상기 13 내지 16 중 어느 하나에 기재된 유기 전기발광 소자. 18. 양극과 음극 사이에 1층 이상의 발광층을 가지며, 상기 양극과 하나 이상의 발광층 사이, 및 상기 음극과 하나 이상의 발광층 사이에 쌍극성(bipolar) 전하 주입층이 개재된 유기 전기발광 소자. 19. 상기 쌍극성 전하 주입층이 하나 이상의 도너 성분과, 하나 이상의 억셉터 성분으로 이루어진 상기 18에 기재된 유기 전기발광 소자. 20. 상기 억셉터 성분이 전이 금속의 산화물 또는 질화물인 상기 19에 기재된 유기 전기발광 소자. 21. 상기 도너 성분이 알칼리 금속 및/또는 알칼리 토금속인 상기 19 또는 20에 기재된 유기 전기발광 소자. 22. 상기 쌍극성 전하 주입층이 Cs, Li, Na 및 K로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 원소의 단체(單體)와, MoOX, VOX, ReOX, RuOX, WOX, ZnOX, TiOX, CuOX(x＝0.5 내지 5)로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 산화물과의 혼합물로 이루어지는 상기 18 내지 21 중 어느 하나에 기재된 유기 전기발광 소자. 23. 상기 단체의 함유량이 2 내지 20wt%인 상기 22에 기재된 유기 전기발광 소자. 24. 상기 반도체 재료의 저항률이 0.001Ω·cm 이상 100Ω·cm 미만인 상기 1에 기재된 유기 전기발광 소자. 25. 양극과 음극 사이에 적어도 1층 이상의 발광층을 가지며, 상기 음극이 하나 이상의 도너 성분과, 하나 이상의 금속 산화물로 이루어지는 억셉터 성분을 포함하고, 상기 음극의 광 투과율이 80% 이상인 유기 전기발광 소자. 26. 상기 중간 전극층이 상기 쌍극성 전하 주입층으로 이루어지는 상기 1 내지 12 및 24 중 어느 하나에 기재된 유기 전기발광 소자. 27. 상기 양극 또는 상기 음극이 쌍극성 전하 주입층과 동일한 상기 18 내지 23, 25 및 26 중 어느 한 항에 기재된 유기 전기발광 소자. 28. 상기 1 내지 27 중 어느 한 항에 기재된 유기 전기발광 소자를 포함하여 구성되는 표시 화면을 갖는 표시 장치.