[发明专利]发光元件

说明书

技术领域

本发明涉及一种将有机化合物用作发光物质的发光元件。 

背景技术

近年来，对利用电致发光(EL：Electroluminescence)的发光元件的研究开发日益火热。在这些发光元件的基本结构中，在一对电极之间夹有包含发光物质的层(EL层)。通过对该元件施加电压，可以获得来自发光物质的发光。 

由于这种发光元件是自发光型，因此具有如下优点，即其像素的可见度高于液晶显示器并且不需要背光灯等。由此，适合用作平面显示元件。另外，使用这种发光元件的显示器可以被制造成薄且轻，这也是极大的优点。 

因为这种发光元件的发光层可以以膜状形成，所以可以获得面发光。因此，可以容易地形成大面积的光源。在由白炽灯和LED为代表的点光源或由荧光灯为代表的线光源中难以获得该特征，从而作为能够应用于照明等的面光源的利用价值也高。 

在将有机化合物用于发光物质且在一对电极之间设置有包含该发光物质的EL层的有机EL元件中，通过对一对电极之间施加电压，电子和空穴分别从阴极和阳极注入到发光EL层，而使电流流过。而且，被注入了的电子与空穴复合而使发光有机化合物成为激发态，由此可以从被激发的发光有机化合物得到发光。 

作为由有机化合物形成的激发态的种类，可以举出单重激发态和三重激发态，来自单重激发态(S₁)的发光被称为荧光，而来自三重激发态(T₁)的发光被称为磷光。此外，在发光元件中，单重激发态和三重激发态的统计学上的生成比例被认为是S₁∶T₁＝1∶3。因此，近年来， 积极地进行使用能够将三重激发态转换为发光的磷光化合物的发光元件的研究开发。 

然而，现有的磷光化合物的大部分是以铱等的稀少金属为中心金属的配合物，并且其成本及供应的稳定性不安。 

因此，作为能够不使用稀少金属地将三重激发态的一部分转换为发光的材料，进行了发射延迟荧光的材料的研究开发。在发射延迟荧光的材料中，通过反系间窜跃(reverse intersystem crossing)由三重激发态生成单重激发态，而单重激发态被转换为发光。 

专利文献1及专利文献2公开了发射热活化延迟荧光(TADF：Thermally activated delayed fluorescence)的材料。 

[专利文献1]日本专利申请公开2004-241374号公报 

[专利文献2]日本专利申请公开2006-24830号公报 

注意，为了提高发光元件的发光效率，重要的是：不仅由三重激发态生成单重激发态，而且能够从单重激发态高效地得到发光，即荧光量子效率高。因此，为了在上述专利文献1等的结构中进一步提高发光效率，需要发射TADF且荧光量子收率高的材料，然而设计同时满足该两个条件的材料是非常困难的。 

发明内容

于是，本发明的一个方式的目的之一是提供一种将发射荧光的材料(下面称为荧光材料)用作发光物质的发光元件，其中进一步提高发光效率。 

为了实现上述目的，在本发明的一个方式中使不同的材料分别具有由三重激发态生成单重激发态的功能及从单重激发态高效地得到发光的功能。 

更具体而言，将能够由三重激发态生成单重激发态的材料和从单重激发态高效地得到发光的材料混合用于发光层。 

作为能够由三重激发态生成单重激发态的材料应用热活化延迟荧光物质。 

在本说明书等中，热活化延迟荧光物质是指能够利用热活化通过反系间窜跃由三重激发态生成单重激发态的材料。例如，热活化延迟荧光物质如发射TADF的材料那样也可以包含单独地通过系间窜跃由三重激发态生成单重激发态的材料。此外，热活化延迟荧光物质还可以包含形成激基复合物(exciplex)的两种材料的组合。 

热活化延迟荧光物质也可以是三重激发态和单重激发态接近的材料。更具体而言，热活化延迟荧光物质优选是三重激发态和单重激发态的能级之间的差异为0.2eV以内的材料。换言之，优选的是，如发射TADF的材料那样能够单独地通过反系间窜跃由三重激发态生成单重激发态的材料中的三重激发态和单重激发态的能级之间的差异为0.2eV以内或激基复合物中的三重激发态和单重激发态的能级之间的差异为0.2eV以内。 

作为从单重激发态高效地得到发光的材料应用已知的荧光材料。尤其是，优选使用荧光量子收率高的材料，例如使用荧光量子收率为50％以上的材料。