[发明专利]发光装置

说明书

本申请是申请日为2007年11月16日、申请号为200780044338.5、发明名称为“发光装置”的发明专利申请的分案申请。 

技术领域

本发明涉及利用磷光化合物的发光元件。此外，本发明涉及利用发光元件的发光装置。另外，本发明涉及利用发光装置的电子装置。 

技术背景

近年来，人们一直积极地开发用发光有机化合物或无机化合物作为发光物质的发光元件。具体地讲，发光元件(也称为EL元件)具有一种简单结构，其中在电极之间提供包含发光物质的发光层。因此，所述发光元件由于其特性作为下一代平板显示器元件引人关注，例如形薄、重量轻、响应速度高和低压直流驱动。另外，使用这种发光元件的显示器的特点是对比度和图像品质极佳，并且具有宽视角。另外，由于这些发光元件为平面光源，因此，可考虑将这些发光元件用作例如液晶显示器和照明装置的背光的光源。 

在使用发光有机化合物作为发光物质的情况下，发光元件的发射机制是载流子注入类型。即，通过对置于电极之间的发光层施加电压，从电极注入的载流子(空穴和电子)复合，并因此使发光物质处于激发态。在激发态返回到基态时发光。作为激发态的类型，单重激发态(S*)和三重激发态(T*)都是可能的。据认为在发光元件中其统计产生比为S*∶T*＝1∶3。 

通常，发光有机化合物的基态为单重激发态。因此，来自单重激发态(S*)的光发射被称为荧光，因为它是由相同多重性之间的电子跃迁产生。另一方面，来自三重激发态(T*)的光发射被称为磷光，因为它是由不同多重性之间的电子跃迁产生。在此，在发射荧光的化合物(以下称为荧光化合物)中，通常在室温观察不到磷光，而只观察到荧光。因此，在使用荧光化合物的发光元件中，据认为内量子效率的理论限制(产生的光子与注入的载流子之比)为25％，这是基于S*∶T*＝1∶3。 

另一方面，在使用发射磷光的化合物(以下称为磷光化合物)中，内量子效率理论上可以为75至100％。换句话讲，磷光化合物的发光效率可以为荧光化合物发光效率的三至四倍。由于这些原因，为了得到具有高效率的发光元件，现已提出利用磷光化合物的发光元件，例如非专利文献1：TSUTSUI等人，HIGH QUANTUM EFFICIENCY IN ORGANIC LIGHT-EMITTING DEVICE S WITH IRIDIUM-COMPLEX AS A TRIPLET EMISSIVE CENTER(具有铱络合物作为三重发射中心的有机发光装置的高量子效率)，JPN.J.APPL.PHYS.(JAPANESE JOURNAL OF APPLIED PHYSICS)，Vol.38/PART.2，No.12B，1999年12月15日，第L1502-L1504页和非专利文献2：ADACHI等人，HIGH-EFFICIENCY RED ELECTROPHOSPHORESCENCE DEVICES(高效率红色电磷光装置)，APPL.PHYS.LETT.(APPLIED PHYSICS LETTERS)，Vol.78，No.11，2001年3月12日，第1622-1624页。非专利文献1和2用铱络合物作为磷光化合物，分别利用2-苯基吡啶配位体(Ir(ppy)₃)和2-(2′-苯并[4，5-α]噻吩基)吡啶配位体([btp₂Ir(acac)])。 

另外，专利文献1公开一种使用发光层的发光元件，发光层包含有机低分子空穴传输物质和有机低分子电子传输物质作为磷光掺杂 剂的基质物质，以提高使用磷光化合物的发光元件的寿命和效率(专利文献1：Japanese Translation of PCT International Application No.2004-515895)。 

发明说明 

非专利文献1报告了寿命问题，即，亮度的半衰期在500cd/m²初始亮度恒定电流驱动为约170小时。另外，非专利文献1报告了由于BCP稳定性不够用BCP作为空穴阻挡层的寿命问题。 

然而，如果从非专利文献1所述的元件结构去除BCP，则不能有效发光。这是因为，非专利文献1中发光层的基质物质所用的CBP具有强空穴传输性质，如果不用BCP作为空穴阻挡层，空穴就可能达到电子传输层。另外，BCP具有阻挡发光层中产生的激发能量(在此情况下，为三重态激发能量)的作用。因此，非专利文献1的元件结构可取得高效率，但由于BCP不能达到长寿命。