專(zhuān)利名稱(chēng)：有機(jī)電致發(fā)光元件、有機(jī)電致發(fā)光器件、有機(jī)el顯示裝置和有機(jī)el照明的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及有機(jī)電致發(fā)光元件、含有該元件的有機(jī)電致發(fā)光器件、有機(jī)EL顯示裝置和有機(jī)EL照明。
背景技術(shù)：
對(duì)于有機(jī)電致發(fā)光元件，正積極進(jìn)行開(kāi)發(fā)以將其用于顯示屏或照明等用途。有機(jī)電致發(fā)光兀件通常由至少一反電極和夾在其間的有機(jī)發(fā)光層構(gòu)成。對(duì)于有機(jī)電致發(fā)光兀件，通常通過(guò)向兩電極間施加電場(chǎng)，分別將電子由陰極、將空穴由陽(yáng)極注入發(fā)光層中，該電子與空穴再結(jié)合，通過(guò)所生成的激子而發(fā)光。
但是，向發(fā)光層中注入電荷需要大量的能量，因而為了使有機(jī)電致發(fā)光元件高亮度地發(fā)光，需要為高電壓，而且元件的壽命較短。
于是，在專(zhuān)利文獻(xiàn)I中公開(kāi)了下述的技術(shù)在發(fā)光層與電極之間設(shè)置2個(gè)以上的電子傳輸層，對(duì)于各層的電子親和力，使“發(fā)光層的電子親和力〈與發(fā)光層相鄰的電子傳輸層的電子親和力〈自發(fā)光層起第二相鄰的電子傳輸層的電子親和力〈· · ·自發(fā)光層起第η 相鄰的電子傳輸層的電子親和力”，由此來(lái)促進(jìn)電荷注入、改善驅(qū)動(dòng)耐久性。
現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
專(zhuān)利文獻(xiàn)
專(zhuān)利文獻(xiàn)I :日本特開(kāi)2006-173588號(hào)公報(bào)發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明所要解決的課題
但是，在專(zhuān)利文獻(xiàn)I所公開(kāi)的技術(shù)中，尚未得到具有充分性能的有機(jī)電致發(fā)光元件，希望進(jìn)一步開(kāi)發(fā)出壽命長(zhǎng)且為高效率的有機(jī)電致發(fā)光元件。本發(fā)明的課題在于提供壽命長(zhǎng)、發(fā)光效率高的有機(jī)電致發(fā)光元件以及具有該元件的有機(jī)電致發(fā)光器件、有機(jī)EL顯示裝置和有機(jī)EL照明。
用于解決課題的手段
本發(fā)明人為了解決上述課題進(jìn)行了深入研究。其結(jié)果，特別意外地發(fā)現(xiàn)，相比于以往一直為人們所想到的“發(fā)光層的電子親和力絕對(duì)值〈與發(fā)光層相鄰的電子傳輸層的電子親和力絕對(duì)值”，通過(guò)使“發(fā)光層的電子親和力絕對(duì)值蘭與發(fā)光層相鄰的電子傳輸層的電子親和力絕對(duì)值”、且使“陰極功函的絕對(duì)值3最接近陰極側(cè)的電子傳輸層的電子親和力絕對(duì)值”，可使有機(jī)電致發(fā)光元件的壽命長(zhǎng)且發(fā)光效率高，從而完成了本發(fā)明。
S卩，本發(fā)明的第I要點(diǎn)在于一種有機(jī)電致發(fā)光元件，其為依次具有陽(yáng)極、發(fā)光層、 2層以上的電子傳輸層和陰極的有機(jī)電致發(fā)光元件，該有機(jī)電致發(fā)光元件的特征在于該2 層以上的電子傳輸層中的至少I(mǎi)層與該發(fā)光層相鄰；該發(fā)光層含有發(fā)光材料和電荷傳輸材料；與該發(fā)光層相鄰的電子傳輸層含有電荷傳輸材料；該發(fā)光層所含有的電荷傳輸材料與相鄰于該發(fā)光層的電子傳輸層所含有的電荷傳輸材料可以為相同的材料，也可以為不同的材料；將該發(fā)光層所含有的電荷傳輸材料之中承擔(dān)電子傳輸?shù)碾姾蓚鬏敳牧系碾娮佑H和力設(shè)為EA1、將與該發(fā)光層相鄰的電子傳輸層所含有的電荷傳輸材料之中電子親和力絕對(duì)值最大的電荷傳輸材料的電子親和力設(shè)為EA2時(shí)，EAl與EA2滿(mǎn)足下式(I)所表示的關(guān)系；
將該2層以上的電子傳輸層之中最接近陰極側(cè)的電子傳輸層所含有的電荷傳輸材料之中電子親和力絕對(duì)值最大的電荷傳輸材料的電子親和力設(shè)為EA3、將該陰極的功函設(shè)為WF時(shí)，EA3與WF滿(mǎn)足下式(2)所表示的關(guān)系。
式(I)0. OOeV ^ I EAl I - I EA2 I ^ O. 20eV
式(2)-l. 60eV ^ | WF I - I EA3 I ^ I. 60eV
本發(fā)明的第2要點(diǎn)在于第I要點(diǎn)中的有機(jī)電致發(fā)光元件，其特征在于，上述EAl與上述EA2滿(mǎn)足下式(3)所表示的關(guān)系。
式⑶0.00eV〈I EAl I - I EA2 I ^ O. 20eV
本發(fā)明的第3要點(diǎn)在于第I或2要點(diǎn)中的有機(jī)電致發(fā)光元件，其特征在于，上述 EA3與上述WF滿(mǎn)足下式(4)所表示的關(guān)系。
式(4)0. OOeV ^ | WF I - I EA3 I ^ I. 60eV
本發(fā)明的第4要點(diǎn)在于第I 3任意I個(gè)要點(diǎn)中的有機(jī)電致發(fā)光元件，其特征在于，與上述發(fā)光層相鄰的電子傳輸層含有與上述發(fā)光層所含有的電荷傳輸材料不同的電荷傳輸材料。
本發(fā)明的第5要點(diǎn)在于第I 4任意I個(gè)要點(diǎn)中的有機(jī)電致發(fā)光元件，其特征在于，上述發(fā)光層為通過(guò)濕式成膜法而制作的層。
本發(fā)明的第6要點(diǎn)在于一種有機(jī)電致發(fā)光器件(A ^ )，其在基板上具有發(fā)出彼此不同顏色的光的兩種以上的有機(jī)電致發(fā)光元件(素子)，該有機(jī)電致發(fā)光器件的特征在于，該有機(jī)電致發(fā)光兀件中的至少一種有機(jī)電致發(fā)光兀件為第I 5要點(diǎn)中的任意I個(gè)要點(diǎn)所述的有機(jī)電致發(fā)光元件。
本發(fā)明的第7要點(diǎn)在于第6要點(diǎn)中的有機(jī)電致發(fā)光器件，其特征在于，上述有機(jī)電致發(fā)光元件中的全部有機(jī)電致發(fā)光元件為第I 5任意I個(gè)要點(diǎn)中所述的有機(jī)電致發(fā)光元件。
本發(fā)明的第8的要點(diǎn)為第6或7要點(diǎn)中的有機(jī)電致發(fā)光器件，其特征在于，上述有機(jī)電致發(fā)光元件中，至少兩種有機(jī)電致發(fā)光元件所具有的與上述發(fā)光層相鄰的電子傳輸層是相同的。
本發(fā)明的第9要點(diǎn)在于一種有機(jī)EL顯示裝置，其特征在于，其含有第I 5任意 I個(gè)要點(diǎn)中所述的有機(jī)電致發(fā)光元件。
本發(fā)明的第10要點(diǎn)在于一種有機(jī)EL照明，其特征在于，其含有第I 5任意I個(gè)要點(diǎn)中所述的有機(jī)電致發(fā)光元件。
發(fā)明的效果
根據(jù)本發(fā)明，可以提供壽命長(zhǎng)、發(fā)光效率高的有機(jī)電致發(fā)光元件。
本發(fā)明的有機(jī)電致發(fā)光元件的電流效率高、驅(qū)動(dòng)壽命長(zhǎng)，因而認(rèn)為其可應(yīng)用于作為平板 顯示屏(例如OA(Office Automation)計(jì)算機(jī)用或壁掛電視機(jī))或面發(fā)光體發(fā)揮特征的光源(例如復(fù)印機(jī)的光源、液晶顯示屏或計(jì)量表類(lèi)的背光光源)、顯示板、標(biāo)識(shí)燈中，其技術(shù)價(jià)值高。


圖I為示意性示出本發(fā)明有機(jī)電致發(fā)光元件的結(jié)構(gòu)的一例的截面圖。
具體實(shí)施方式
下面對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明，但本發(fā)明并不限于以下的說(shuō)明，可以在不脫離本發(fā)明的要點(diǎn)的范圍內(nèi)進(jìn)行各種變更來(lái)實(shí)施本發(fā)明。
〔有機(jī)電致發(fā)光元件〕
本發(fā)明的有機(jī)電致發(fā)光元件為至少依次具有陽(yáng)極、發(fā)光層、2層以上的電子傳輸層和陰極的有機(jī)電致發(fā)光元件，其特征在于該電子傳輸層中的至少I(mǎi)層與該發(fā)光層相鄰； 該發(fā)光層含有發(fā)光材料和電荷傳輸材料；與該發(fā)光層相鄰的電子傳輸層含有電荷傳輸材料；該發(fā)光層所含有的電荷傳輸材料與相鄰于該發(fā)光層的電子傳輸層所含有的電荷傳輸材料可以為相同的材料，也可以為彼此不同的材料；將該發(fā)光層所含有的電荷傳輸材料中承擔(dān)電子傳輸?shù)碾姾蓚鬏敳牧系碾娮佑H和力設(shè)為EAl、將與該發(fā)光層相鄰的電子傳輸層所含有的電荷傳輸材料之中電子親和力絕對(duì)值最大的電荷傳輸材料的電子親和力設(shè)為EA2時(shí)， EAl與EA2滿(mǎn)足下式(I)所表示的關(guān)系；將該電子傳輸層中最接近陰極側(cè)的電子傳輸層所含有的電荷傳輸材料之中電子親和力絕對(duì)值最大的電荷傳輸材料的電子親和力設(shè)為EA3、 將該陰極的功函設(shè)為WF時(shí)，EA3與WF滿(mǎn)足下式(2)所表示的關(guān)系。
式(I)0. OOeV ^ I EAl I - I EA2 I ^ O. 20eV
式(2)-l. 60eV ^ I WF I - I EA3 I ^ I. 60eV
需要說(shuō)明的是，在下文中，有時(shí)將電子親和力簡(jiǎn)稱(chēng)為“EA”。
本發(fā)明的有機(jī)電致發(fā)光元件具有2層以上的電子傳輸層。所謂電子傳輸層指的是具有電子傳輸性的電介質(zhì)層。電子傳輸層由下述化合物形成，該化合物可使從陰極注入的電子在提供電場(chǎng)的電極間效率良好地在發(fā)光層的方向進(jìn)行傳輸。并且，在該電子傳輸層中， 有時(shí)將與該發(fā)光層相鄰的電子傳輸層簡(jiǎn)稱(chēng)為“相鄰電子傳輸層”、將最接近陰極側(cè)的電子傳輸層簡(jiǎn)稱(chēng)為“陰極側(cè)電子傳輸層”。
需要說(shuō)明的是，電子注入層指的是具有從陰極向電子傳輸層的電子注入性的非導(dǎo)電體層，并且其指的是與本發(fā)明的電子傳輸層不同的層。另外，陰極指的是構(gòu)成陽(yáng)極的異性極的電極。
[承擔(dān)電子傳輸?shù)碾姾蓚鬏敳牧蟏
所謂“承擔(dān)電子傳輸?shù)碾姾蓚鬏敳牧稀敝傅氖窍率霾牧显诎l(fā)光層中含有2種以上的電荷傳輸材料的情況下，在通過(guò)電荷傳輸材料單層膜的Time of Flight(ToF)法測(cè)定的電荷遷移率中觀測(cè)到的、電子遷移率測(cè)定時(shí)的電荷檢測(cè)量Q(e)相對(duì)于空穴遷移率測(cè)定時(shí)的電荷檢測(cè)量Q (h)之比“Q (e) /Q (h) ”為最大的材料。
〈電荷檢測(cè)量之比“Q(e)/Q(h)”>
基于ToF法的電荷遷移率測(cè)定中的電荷檢測(cè)量之比“Q (e) /Q (h) ”可以通過(guò)下述方法進(jìn)行測(cè)定。
在半透明電極上將測(cè)定對(duì)象——電荷傳輸材料和反電極(対電極)成膜后，進(jìn)行密封，從而制作測(cè)定用樣品。對(duì)于電荷傳輸材料的成膜方法，只要可得到良好的無(wú)定形膜， 濕式法與干式法均可。對(duì)于進(jìn)行成膜的電荷傳輸膜材料的膜厚，只要在電荷轉(zhuǎn)移測(cè)定時(shí)發(fā)生電荷分離的場(chǎng)所 反電極為止的距離足夠長(zhǎng)、該距離不會(huì)對(duì)電荷傳輸性的評(píng)價(jià)帶來(lái)影響即可。具體地說(shuō)，膜厚優(yōu)選為500nm以上、更優(yōu)選為IOOOnm以上。
接下來(lái)，按照半透明電極為陽(yáng)極、反電極為陰極來(lái)施加一定的電場(chǎng)強(qiáng)度。從在膜內(nèi)部遷移的電荷自然擴(kuò)散的影響小的方面考慮，優(yōu)選電場(chǎng)強(qiáng)度大；但另一方面，從將電荷拉到反電極的效果不會(huì)過(guò)強(qiáng)、容易對(duì)電荷損失等進(jìn)行精確評(píng)價(jià)的方面考慮，優(yōu)選電場(chǎng)強(qiáng)度小。 具體地說(shuō)，電場(chǎng)強(qiáng)度優(yōu)選為90kV/cm以上、更優(yōu)選為120kV/cm以上，并且另一方面優(yōu)選為 360kV/cm以下、更優(yōu)選為310kV/cm以下。
在該狀態(tài)下，從半透明電極側(cè)對(duì)測(cè)定用樣品照射單色光脈沖激光。對(duì)于激光照射時(shí)的電場(chǎng)強(qiáng)度、激光的激發(fā)波長(zhǎng)、脈沖寬度和每I脈沖的光量的條件與對(duì)測(cè)定電荷檢測(cè)量之比的對(duì)象樣品進(jìn)行空穴電荷量Q(h)與電子電荷量Q(e)測(cè)定時(shí)相同。對(duì)于每I脈沖的光量，從過(guò)剩量電荷所產(chǎn)生的影響使電荷傳輸性被高估的可能性低的方面考慮，優(yōu)選每I脈沖的光量少，具體地說(shuō)，優(yōu)選為30 μ J以下。
若對(duì)電荷傳輸材料膜進(jìn)行光的照射，則在該膜的半透明電極側(cè)發(fā)生電荷分離，空穴向反電極側(cè)發(fā)生遷移。通過(guò)利用示波器等測(cè)定該電流值來(lái)計(jì)算出空穴電荷量Q(h)。接下來(lái)，按照使半透明電極為陰極、使反電極為陽(yáng)極來(lái)施加一定的電場(chǎng)強(qiáng)度，進(jìn)行同樣的操作， 從而計(jì)算出電子電荷量Q (e)。然后，可通過(guò)求得二者之比來(lái)求出電荷檢測(cè)量之比“Q (e) / Q(h)，，。
在進(jìn)行空穴電荷量Q(h)與電子電荷量Q(e)的測(cè)定時(shí)，通過(guò)使激光照射時(shí)的電場(chǎng)強(qiáng)度、激光的激發(fā)波長(zhǎng)、脈沖寬度和每I脈沖的光量(激發(fā)能量)為相同條件，可使在空穴電荷量QOi)與電子電荷量Q(e)的測(cè)定時(shí)在各電荷分離中所產(chǎn)生的電荷量一定。從而，電荷檢測(cè)量之比“Q(e)/Q(h)”為表示更易流通空穴的材料還是更易流通電子的材料的指標(biāo)。 即，電荷檢測(cè)量之比“Q(e)/Q(h)”越大，則表示該材料易使電子流動(dòng)的性質(zhì)。由此，在本發(fā)明的發(fā)光層含有兩種以上的電荷傳輸材料的情況下，可將通過(guò)電荷傳輸材料單層膜的ToF 法測(cè)定的電荷遷移率中所觀測(cè)的空穴遷移率測(cè)定時(shí)的電荷檢測(cè)量與電子遷移率測(cè)定時(shí)的電荷檢測(cè)量之比Q(e)/Q(h)最大的材料判斷為承擔(dān)電子傳輸?shù)牟牧稀?br> <陰極材料的功函>
陰極材料的功函通?？衫霉怆娮臃止夥▉?lái)求得。在利用光電子分光法進(jìn)行的測(cè)定中，在10_8torr后半 lO^torr的超真空下，對(duì)樣品照射紫外線的單色光或X射線，利用光電子增倍管等對(duì)于從金屬表面飛出的電子進(jìn)行檢測(cè)，獲得激發(fā)樣品的能量與檢測(cè)出的電子數(shù)的相關(guān)性，由此可求得功函。特別是對(duì)于單質(zhì)材料的功函，Michaeison, Hrbert B.在 1977年進(jìn)行了報(bào)告(J. Appl. Phys. ,48.4729(1977))。具體以鋁的情況為例進(jìn)行說(shuō)明。在 10_9 10_1(ltorr的真空度下，在作為測(cè)定用臺(tái)座的石英上進(jìn)行鋁的蒸鍍，由此來(lái)制作潔凈的無(wú)定形鋁薄膜。并且，在超真空下，以高壓汞燈為光源，利用單色器取出單色光，對(duì)樣品表面進(jìn)行照射。計(jì)算出從樣品表面飛出的電子數(shù)，獲得與光源能量的相關(guān)性，從而計(jì)算出其值為4. 28eV。另外，關(guān)于銀、金、鎳之類(lèi)的金屬的功函，銀為4. 26eV、金為5. 10eV、鎳為5. 15eV, 這些功函值也分別作為極一般的值而為人知。
[作用機(jī)制]
如上所述，本發(fā)明的有機(jī)電致發(fā)光兀件的特征在于，發(fā)光層內(nèi)的電荷傳輸材料之中承擔(dān)電子傳輸?shù)碾姾蓚鬏敳牧系腅A的絕對(duì)值I EAl I大于或等于相鄰電子傳輸層內(nèi)的電荷傳輸材料中EA的絕對(duì)值最大的電荷傳輸材料的EA的絕對(duì)值I EA2 I，優(yōu)選I EAl I 大于I EA2 I。采用該構(gòu)成所產(chǎn)生的作用機(jī)制推測(cè)如下。
在發(fā)光層內(nèi)的電荷傳輸材料的EA(EAl)小于相鄰電子傳輸層內(nèi)的電荷傳輸材料 EA(EA2)、也即I EAl I - I EA2 I〈OeV的現(xiàn)有元件中，在發(fā)光層與相鄰電子傳輸層的界面處發(fā)生來(lái)源于EA間隙的電子蓄積。如此蓄積的電子會(huì)引起發(fā)光層與相鄰電子傳輸層之間的界面發(fā)光層側(cè)發(fā)生空穴蓄積；界面處發(fā)生復(fù)合受激態(tài)(二々P 〃々^ ; 等等?？烧J(rèn)為，所產(chǎn)生的電荷引起界面附近的發(fā)光材料或電荷傳輸材料的劣化，會(huì)導(dǎo)致元件壽命降低，進(jìn)一步會(huì)阻礙發(fā)光層中激子的產(chǎn)生、引起激子的消光，無(wú)法效率良好地取得界面附近發(fā)光層的發(fā)光。
與此相對(duì)，本發(fā)明的有機(jī)電致發(fā)光元件中，相比于I EAl I，I EA2 I與其一致或更小，因而發(fā)光層與相鄰電子傳輸層之間蓄積的電子少，可抑制基于上述理由的元件壽命降低和發(fā)光效率降低，由此可更進(jìn)一步得到壽命長(zhǎng)、發(fā)光效率良好的有機(jī)電致發(fā)光元件。
并且，另一方面，在I EAl I - I EA2 I為上述式⑴和⑶的上限以下的情況下， 發(fā)光層與相鄰電子傳輸層的EA差小，電荷的授受平穩(wěn)地進(jìn)行，不易引起電子蓄積所致的劣化。因此,使I EAl I - I EA2 I為O. 20eV以下。
另外，本發(fā)明的有機(jī)電致發(fā)光元件的特征在于，陰極功函(WF)的絕對(duì)值與陰極側(cè)電子傳輸層內(nèi)的電荷傳輸材料中電子親和力絕對(duì)值最大的電荷傳輸材料的EA(EA3)的絕對(duì)值之差為一定值以下。采用該構(gòu)成所產(chǎn)生的作用機(jī)制推測(cè)如下。
S卩，在I EAl I與I EA2 I滿(mǎn)足上述式(I)所表示的關(guān)系且I WF I - I EA3 I 為-I. 60eV以上、1.60eV以下時(shí),從陰極向陰極側(cè)電子傳輸層的電子注入障礙減小,可效率良好地進(jìn)行電子的注入。但是，在不滿(mǎn)足上述式(I)或(2)的情況下，發(fā)光層與相鄰電子傳輸層之間蓄積的電子量也會(huì)增多，因而，在同時(shí)滿(mǎn)足式(I)和(2)時(shí)，電子可效率良好地進(jìn)入到發(fā)光層，發(fā)光層附近不易發(fā)生電子的蓄積，可制成壽命長(zhǎng)、發(fā)光效率優(yōu)異的元件。
<電子親和力>
在本發(fā)明中，由單層膜吸收光譜計(jì)算出能帶間隙(Eg),電荷傳輸材料的電子親和力(EA)為由該能帶間隙(Eg)與后述的電離勢(shì)(IP)的值通過(guò)下式而計(jì)算出的值。
EA=IP-Eg
<電離勢(shì)(IP)的測(cè)定方法>
電荷傳輸材料的電離勢(shì)(IP)可以通過(guò)使用理研計(jì)量表株式會(huì)社制造的“AC-1”、 “AC-3”、Optel社制造的“PCR-101”、“PCR-201”等市售的電離勢(shì)測(cè)定裝置來(lái)進(jìn)行測(cè)定。
電離勢(shì)(IP)測(cè)定用的樣品可以通過(guò)利用濕式或干式法使該電荷傳輸材料在ITO 基板上成膜來(lái)制作。作為濕式成膜法，可以舉出將該電荷傳輸材料溶于二甲苯、甲苯等有機(jī)溶劑中并利用旋涂法進(jìn)行成膜的方法等。另外，作為干式成膜法，可以舉出真空蒸鍍法等。
〈能帶間隙(Eg)的測(cè)定方法〉
能帶間隙(Eg)是使用紫外-可視吸光度計(jì)通過(guò)薄膜吸收光譜的測(cè)定而得到的。具體地說(shuō)，在薄膜吸收光譜的短波長(zhǎng)側(cè)的開(kāi)始上升(立6上〃 >9 )部分引出吸收光譜與基線的切線，由該兩切線交點(diǎn)的波長(zhǎng)W(nm)通過(guò)下式來(lái)求出。
Eg=1240+W
S卩，例如，在該交點(diǎn)的波長(zhǎng)為470nm的情況下的Eg為1240 + 470=2. 63 (eV)。
對(duì)于表示該能帶間隙的能量的測(cè)定，只要利用能夠測(cè)定吸收光譜的裝置進(jìn)行測(cè)定即可，對(duì)于裝置的種類(lèi)等沒(méi)有特別限制，例如可使用日立制作所制“F4500”等。
表示能帶間隙的能量測(cè)定用樣品可通過(guò)利用濕式或干式法使該電荷傳輸材料在玻璃基板上成膜來(lái)進(jìn)行制作。作為濕式成膜法，可以舉出將該電荷傳輸材料溶于二甲苯、甲苯等有機(jī)溶劑中并利用旋涂法進(jìn)行成膜的方法等。另外，作為干式成膜法，可以舉出真空蒸鍍法等。
[發(fā)光層]
本發(fā)明的有機(jī)電致發(fā)光兀件所具有的發(fā)光層含有至少一種以上的發(fā)光材料(具有發(fā)光性質(zhì)的材料)與一種以上的電荷傳輸材料。并且，發(fā)光層可以含有發(fā)光材料作為摻雜劑材料、含有空穴傳輸材料或電子傳輸材料等電荷傳輸材料作為宿主(* 7卜)材料。進(jìn)一步地，發(fā)光層也可以在無(wú)損于本發(fā)明效果的范圍內(nèi)含有其它成分。另外，在利用濕式成膜法形成發(fā)光層的情況下，優(yōu)選均使用低分子量材料。
{發(fā)光材料}
作為發(fā)光材料，可以應(yīng)用通常作為有機(jī)電致發(fā)光元件的發(fā)光材料使用的任意公知材料，沒(méi)有特別限制，只要使用在所期望的發(fā)射光波長(zhǎng)下發(fā)光、發(fā)光效率良好的物質(zhì)即可。 作為發(fā)光材料，可以為突光發(fā)光材料，也可以為磷光發(fā)光材料，從內(nèi)部量子效率的方面出發(fā)，優(yōu)選磷光發(fā)光材料。并且，例如藍(lán)色可使用熒光發(fā)光材料、綠色和紅色可使用磷光發(fā)光材料等，可將熒光發(fā)光材料與磷光發(fā)光材料組合使用。
需要說(shuō)明的是，出于提高在下述溶劑中的溶解性的目的，優(yōu)選降低發(fā)光材料分子的對(duì)稱(chēng)性或剛性、或者導(dǎo)入烷基等親油性取代基；其中所述溶劑為制備發(fā)光層形成用組合物所使用的溶劑，該發(fā)光層形成用組合物被用于通過(guò)濕式成膜法形成發(fā)光層時(shí)。
作為發(fā)光材料，可以?xún)H使用任意I種，也可以以任意組合和比例合用兩種以上。
<熒光發(fā)光材料>
以下舉出發(fā)光材料中的突光發(fā)光材料的實(shí)例，但突光發(fā)光材料并不限定于以下的示例物。
作為提供藍(lán)色發(fā)光的熒光發(fā)光材料(藍(lán)色熒光色素)，可以舉出例如萘、1，2-苯并菲、二萘嵌苯、芘、蒽、香豆素、對(duì)雙(2-苯基乙烯基)苯、芳基胺和它們的衍生物等。其中優(yōu)選蒽、1，2-苯并菲、芘、芳基胺和它們的衍生物等。
作為提供綠色發(fā)光的熒光發(fā)光材料(綠色熒光色素)，可以舉出例如喹吖啶酮、香豆素、Al (C9H6NO) 3等鋁絡(luò)合物和它們的衍生物等。
作為提供黃色發(fā)光的熒光發(fā)光材料(黃色熒光色素)，可以舉出例如紅熒烯、 1，3- 二氫-2H-萘嵌間二氮雜苯-2-酮和它們的衍生物等。
作為提供紅色發(fā)光的熒光發(fā)光材料(紅色熒光色素)，可以舉出例如DCM(4_(二氰基亞甲基)-2-甲基-6-(對(duì)二甲氨基苯乙烯)-4H-吡喃)系化合物、苯并吡喃、若丹明、苯并噻噸、氮雜苯并噻噸等咕噸；以及它們的衍生物等。
作為屬于上述提供藍(lán)色熒光的材料的芳基胺衍生物，從元件的發(fā)光效率、驅(qū)動(dòng)壽命等方面出發(fā)，更具體地說(shuō)，優(yōu)選下式(X)所表示的化合物。
[化I]
權(quán)利要求
1.一種有機(jī)電致發(fā)光兀件，其為依次具有陽(yáng)極、發(fā)光層、2層以上的電子傳輸層和陰極的有機(jī)電致發(fā)光元件，其中 該2層以上的電子傳輸層的至少I(mǎi)層與該發(fā)光層相鄰； 該發(fā)光層含有發(fā)光材料和電荷傳輸材料； 與該發(fā)光層相鄰的電子傳輸層含有電荷傳輸材料； 該發(fā)光層所含有的電荷傳輸材料與相鄰于該發(fā)光層的電子傳輸層所含有的電荷傳輸材料可以為相同的材料，也可以為不同的材料； 將該發(fā)光層所含有的電荷傳輸材料之中承擔(dān)電子傳輸?shù)碾姾蓚鬏敳牧系碾娮佑H和力設(shè)為EA1、將與該發(fā)光層相鄰的電子傳輸層所含有的電荷傳輸材料之中電子親和力絕對(duì)值最大的電荷傳輸材料的電子親和力設(shè)為EA2時(shí)，EAl與EA2滿(mǎn)足下式(I)所表示的關(guān)系； 將該2層以上的電子傳輸層之中最接近陰極側(cè)的電子傳輸層所含有的電荷傳輸材料之中電子親和力絕對(duì)值最大的電荷傳輸材料的電子親和力設(shè)為EA3、將該陰極的功函設(shè)為WF時(shí)，EA3與WF滿(mǎn)足下式(2)所表示的關(guān)系；式(I) :0. OOeV ^ I EAl I - I EA2 I ^ 0.20eV式(2) -l. 60eV ^ I WF I - I EA3 I ^ I. 60eV。
2.如權(quán)利要求I所述的有機(jī)電致發(fā)光元件，其中，所述電子親和力EAl與所述電子親和力EA2滿(mǎn)足下式(3)所表示的關(guān)系；式(3) :0.00eV< I EAl I - I EA2 I ^ 0. 20eV。
3.如權(quán)利要求I或2所述的有機(jī)電致發(fā)光元件，其中，所述電子親和力EA3與所述功函WF滿(mǎn)足下式⑷所表示的關(guān)系；式⑷0. OOeV ^ I WF I - I EA3 I ^ I. 60eV。
4.如權(quán)利要求I 3的任一項(xiàng)所述的有機(jī)電致發(fā)光兀件,其中，與所述發(fā)光層相鄰的電子傳輸層含有與所述發(fā)光層所含有的電荷傳輸材料不同的電荷傳輸材料。
5.如權(quán)利要求I 4的任一項(xiàng)所述的有機(jī)電致發(fā)光元件，其中，所述發(fā)光層為通過(guò)濕式成膜法而制作的層。
6.一種有機(jī)電致發(fā)光器件，其為在基板上具有發(fā)出彼此不同顏色的光的兩種以上有機(jī)電致發(fā)光元件的有機(jī)電致發(fā)光器件， 其中，該有機(jī)電致發(fā)光兀件之中至少一種有機(jī)電致發(fā)光兀件為權(quán)利要求I 5的任一項(xiàng)所述的有機(jī)電致發(fā)光元件。
7.如權(quán)利要求6所述的有機(jī)電致發(fā)光器件，其中，所述有機(jī)電致發(fā)光元件中的全部有機(jī)電致發(fā)光兀件為權(quán)利要求I 5的任一項(xiàng)所述的有機(jī)電致發(fā)光兀件。
8.如權(quán)利要求6或7所述的有機(jī)電致發(fā)光器件，其中，在所述有機(jī)電致發(fā)光元件之中，至少兩種有機(jī)電致發(fā)光元件所具有的與所述發(fā)光層相鄰的電子傳輸層是相同的。
9.一種有機(jī)EL顯不裝置,其含有權(quán)利要求I 5的任一項(xiàng)所述的有機(jī)電致發(fā)光兀件。
10.一種有機(jī)EL照明，其含有權(quán)利要求I 5的任一項(xiàng)所述的有機(jī)電致發(fā)光兀件。
全文摘要
本發(fā)明的目的在于提供壽命長(zhǎng)且為高效率的有機(jī)電致發(fā)光元件以及具有該元件的有機(jī)電致發(fā)光器件。本發(fā)明涉及依次具有陽(yáng)極、發(fā)光層、2層以上的電子傳輸層和陰極的有機(jī)電致發(fā)光元件。該2層以上的電子傳輸層中的至少1層與該發(fā)光層相鄰；該發(fā)光層含有發(fā)光材料和電荷傳輸材料；與該發(fā)光層相鄰的電子傳輸層含有電荷傳輸材料；該發(fā)光層所含有的電荷傳輸材料與相鄰于該發(fā)光層的電子傳輸層所含有的電荷傳輸材料可以為相同的材料，也可以為不同的材料。將該發(fā)光層所含有的電荷傳輸材料之中承擔(dān)電子傳輸?shù)碾姾蓚鬏敳牧系碾娮佑H和力設(shè)為EA1、將與該發(fā)光層相鄰的電子傳輸層中所含有的電荷傳輸材料中電子親和力絕對(duì)值最大的電荷傳輸材料的電子親和力設(shè)為EA2時(shí)，EA1與EA2滿(mǎn)足下式(1)所表示的關(guān)系。并且，將該2層以上的電子傳輸層之中最接近陰極側(cè)的電子傳輸層中所含有的電荷傳輸材料中電子親和力絕對(duì)值最大的電荷傳輸材料的電子親和力設(shè)為EA3、將該陰極的功函設(shè)為WF時(shí)，EA3與WF滿(mǎn)足下式(2)所表示的關(guān)系。式(1)0.00eV≦｜EA1｜-｜EA2｜≦0.20eV，式(2)-1.60eV≦｜WF｜-｜EA3｜≦1.60eV。
文檔編號(hào)H01L27/32GK102986052SQ201180033220
公開(kāi)日2013年3月20日 申請(qǐng)日期2011年7月7日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月8日
發(fā)明者田中太, 岡部一毅, 高橋敦史 申請(qǐng)人:三菱化學(xué)株式會(huì)社