[发明专利]单层有机电致发光元件

说明书

本申请是申请日为2004年12月22日、申请号为200480038650.X、发明名称为“单层有机电致发光元件”的申请的分案申请。

技术领域

[1]本发明涉及单层有机电致发光(EL)元件。

背景技术

[2]现在，在电子器件领域，正在积极进行作为取代液晶的下一代发光材料的有机EL染料的开发。有机EL染料是一种在电流流过其分子的聚集薄膜时染料分子自身发光的物质，从理论上讲，以小的电力就可能发光。为此，以替代电力消耗大的液晶屏为目的的电子器件用监视器的应用和实用化的研究已经迅速展开。

[3]有机EL元件具有把有机空穴输运层和有机电子输运层置于阳极与阴极之间的结构，在有机空穴输运层和/或有机电子输运层中含有有机发光染料，因此，由电极注入的空穴与电子再结合而在从激发态驰豫到基态时发光。为此，把载流子输运与发光功能分离的多层结构，例如，含有空穴输运材料的空穴输运层与发光层的2层结构(如，非专利文献1)、或在其中增加含电子输运材料的电子输运层的3层结构所制作的面板，从而使空穴与电子的再结合效率高，在10V左右的低电压下就发光。不过，在所述的有机EL元件的情况下，如图6所示，就其功能而言，主要是在作为空穴输运层与电子输运层的发光层的界面上发光，因此就存在有难以得到足够的发光效率的缺点。

还有，以多层结构作为元件结构，在其多次的制膜工序中，必须要在对制膜进行精密的膜厚控制并形成没有针孔的膜，因此就有增加元件制造的时间与成本的问题。

与此相对，如果将元件结构制成单层结构，就有可能以较低的成本来制造。这里，作为单层结构的元件，已经提出了例如采用有空穴输运和电子输运两种能力的有机化合物的有机EL元件的方案(专利文献1)，但驱动电压高达20V，而且发光辉度也不够。

专利文献1：特开平2-210790号公报

非专利文献1：C.W.Tang，S.A.Van SLYke，Appl.Phys.Lett.，51(12)，21，1987年9月913-915)

发明内容

[4]本发明的目的在于提供解决了上述问题的、即使单层结构也可以在低电压发光的有机EL元件。

本发明人等对以往的单层有机EL元件的薄膜结构进行精心研究，结果发现：仅仅把具有空穴输运和电子输运两种能力的有机化合物结合是不够的，而如图5所示，把能输运电荷的有机化合物作为核用具有发光功能的有机化合物夹持，可以使空穴与电子分散在整体中，这样，即使在低驱动电压下也能得到足够的发光辉度。

[5]本发明的有机EL染料是以通式(1)：(Y-L)_nX_m表示的化合物，其中，X表示价数为n的电荷输运基团，Y表示发色基团，L为把电荷输运基团和发色基团结合的连结基团，而m和n为1或更高的整数。

作为上述的组合，(Y-L)_nX_m可以是m与n为1的Y₁-L-X；可以是m为1、n为2的Y₁-L-X-L-Y₁，还可能是Y₁-L-X-L-Y₂，Y₁-L₁-X-L₂-Y₁，Y₁-L₁-X-L₂-Y₂；

也可以是m为1、n为3的(Y₁-L)₃-X；还有，在n＝m时可以是用上述通式(Y-L-X)_n表示的Y₁-L-X-L-Y₁-L-X-L-Y₁，Y₁-L-X₁-L-Y₁-L-X₂-L-Y₁等。

还有，虽然上述制造例是把作为核的电荷输运基团用发色基团夹住所形成的，也可以把作为核的发色基团用电荷输运基团、空穴输运基团或电子输运基团夹住，或用空穴输运基团与电子输运基团夹住。

[6]虽然对于本发明的有机EL染料在低电压发光的原因还不清楚，但认为是由于电荷输运基团的存在提高了发光层的导电性，并且在电荷输运基团附近聚集了空穴或电子，结果是提高了空穴与电子的再结合效率。