Electron Injection Materials for OLEDs and the Injection Mechanism

笊 まえがき OLED は，フレキシブルディスプレイに適した発光素子 として有力である．図 1 に示すように，OLED は発光材料 を含む有機層に，陽極から正孔を注入し，陰極から電子を 注入することにより，発光層で正孔と電子が再結合し発光 する．陽極には酸化インジウムスズなどの仕事関数 (WF: Work Function) が 5.0 eV 程度の材料が広く用いられ，イ オン化エネルギー (IE: Ionization Energy) が同程度の有機 半導体は多く存在するため，正孔は陽極から容易に注入で きる．一方，Ag (銀) や Al (アルミニウム) など陰極に使わ れる材料の WF は 4.0 eV 程度であるのに対し，多くの有機 半導体の電子親和力 (EA: Electron Affinity) は 3 eV 以下で あるため電子を直接注入することは難しい．電子注入がで きないと OLED の発光に必要な電圧が大幅に増加するのみ ならず，OLED 内の正孔と電子のバランスがくずれ，発光 効率や駆動安定性が大幅に低下する．陰極から有機半導体 への効率的な電子注入は，省電力・長寿命な OLED の実現 に不可欠な技術である．したがって，陰極からの電子注入 を容易にするために電子注入層 (EIL: Electron Injection Layer) として WF が 2 -3 eV 程度の Li (リチウム) や Cs (セ シ ウ ム )