[发明专利]有机发光元件

说明书

技术领域

本发明涉及一种能够应用于平板显示器和照明用光源的有机发光元件。特别涉及一种显示器的低耗电化相关的高效有机发光元件。

背景技术

使用有机发光元件的色彩转换型彩色显示器中，一般而言，使用进行蓝光或蓝绿光的发光的有机发光元件(以下，称为蓝色或蓝绿色有机发光元件)，对蓝色像素使用蓝色的彩色滤光片而使蓝色光透过，对红色像素通过使用色彩转换层的EL光的波长转换而得到红色发光。

对绿色，利用彩色滤光片使EL光中的绿色成分透过，或者通过使用绿色发光的色彩转换层而得到绿色发光。

作为有机发光元件，红、绿、蓝的每一种像素均使用蓝色或蓝绿色有机发光元件。因此，在色彩转换方式的显示器中蓝色或蓝绿色有机发光元件的发光效率极大地左右着显示器的耗电等性能。

作为提高有机发光元件的发光效率的方法，提出了使用在主体材料中掺杂客体材料的材料作为发光层的方法(例如，参考专利文献1)。本方法为使能量从利用空穴和电子的再结合而被激发的主体材料向客体材料迁移，使客体材料发荧光的方法。客体材料的掺杂浓度低至数％，因此能够不发生客体材料之间的相互作用引起的浓度消光，使客体材料以接近理想的状态发光。决定本方式的发光效率的因素包括由主体材料上的再结合引起的单重态激发子的概率、向客体材料的能量迁移效率、客体材料的荧光量子收率等。

作为实现更高效率的方法，提出了有效利用磷光发光的方法(例如，参考非专利文献1)。磷光发光是从三重态开始的发光，因此激发子生成概率高，能够实现大幅度提高发光效率。

另外，应用上述的掺杂技术，尝试开发提高荧光有机发光元件的效率和可靠性的技术。例如，提出了在主体材料中使用含有能够接受电子空穴结合能的第一掺杂物和能够捕获空穴的第二掺杂物的EL层的技术(例如，参考专利文献2)。

作为别的例子，公开了发光层含有主体材料和满足以下的关系的第一掺杂物和第二掺杂物的2种有机发光元件。(例如，参考专利文献3。)其中之一如下所示。

(A)EV0＞EV1且EV0＞EV2

(B)EC0≥EC2

(C)Eg0＞Eg1，Eg2

式中，EV0、EV1、EV2分别为主体材料、第一掺杂物、第二掺杂物的价电子能级，EC0、EC2分别为主体材料、第二掺杂物的传输能级，Eg0、Eg1、Eg2分别为发光层材料、第一掺杂物、第二掺杂物的能隙。

另外，其它的有机发光元件如下所示。

(A′)EV0＞EV1且EV0＞EV2

(B′)EC0≥EC1、EC2

式中，EV0、EV1、EV2分别为主体材料、第一掺杂物、第二掺杂物的价电子能级，EC0、EC1、EC2分别为主体材料、第一掺杂物、第二掺杂物的传输能级。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开昭63-264692号公报

专利文献2：日本特开2002-38140号公报

专利文献3：日本特开2004-171828号公报

非专利文献

非专利文献1：M.A.Baldo，S.Lamansky，P.E.Burrows，M.E.Thompson and S.R.Forrest，Applied Physics Letters，volume 75，issue 1，p4(1999年)

发明内容

发明所要解决的问题

然而，在非专利文献1中记载的磷光发光方式中，进行色彩转换方式中必须的蓝色或蓝绿色发光时，需要具有适于蓝色或蓝绿色发光的3重态能量的主体材料，即需要大的带隙的主体材料。但是，目前主体材料的选择范围局限，还未提出兼具发光效率和驱动稳定性的实用的主体材料。另外，关于驱动稳定性，由于与荧光发光相比磷光发光维持较长的发光状态，因此可以认为激发状态的发光材料与其它的材料反应，消光的可能性高因而材料寿命短，为了实用化必须有更大的突破。

另外，专利文献2中记载的技术在其实施例中列举了仅使用一种掺杂物的例子改善发光效率和发光寿命。但是，没有公开其技术适用于蓝色或蓝绿色有机发光元件中的例子。另外，具有2种掺杂物都能发光的结构的有机发光元件中进一步使用载流子传输掺杂物来提高发光效率和发光寿命，但存在本质的驱动电压高的问题。其原因在于2种掺杂物都具有捕捉电子的性质。

另外，专利文献3中记载的蓝色或蓝绿色有机发光元件在实施例和比较例的对比中，确实没有令驱动电压升高，而达到了亮度效率的提高和驱动寿命的延长。但是，其亮度效率和驱动寿命均为即使单一掺杂物也能达到的性能水平，不能说是达到了充分的效果。