[发明专利]有机电致发光元件及其制造方法以及发光方法

说明书

有机EL元件(10)在第一电极(2)与第二电极(4)之间至少具备：含有至少1种TADF材料作为主体材料的至少1层的激子生成层(33)；和含有至少1种荧光发光材料的至少1层的荧光发光层(34)。

技术领域

本发明涉及有机电致发光元件及其制造方法以及发光方法。

背景技术

近年来，作为代替液晶显示装置的显示装置，开发了使用有机电致发光(以下称为“有机EL”)的自发光型的显示装置。

有机EL元件能够以几V～几十V左右的电压进行发光，因为是自发光型的，所以视野角宽、视认性高，另外，因为是薄膜型的完全固体元件，所以从节省空间和便携性等观点出发受到关注。

有机EL元件具有利用阴极和阳极夹着含有由有机化合物构成的发光材料的发光层的结构。有机EL元件，将电子和空穴注入到发光层，使它们复合，由此生成激子，利用该激子失活时的光的放出而进行发光。

发光材料通过基态(S0)的有机分子吸收光能、HOMO(最高占据轨道)能级的分子向LUMO(最低空轨道)能级跃迁而被激发。

有机分子的激发态存在自旋多重度不同的以下2种状态：HOMO与LUMO的自旋方向平行的单重激发态(S1)；和HOMO与LUMO的自旋方向反向平行的三重激发态(T1)。

图11的(a)是表示通常的发光材料的激子生成状态的说明图，图11的(b)是示意性地表示后述的热活化延迟发光(热活化延迟荧光(TADF))材料的激子生成状态的说明图。

通常，发光层由承担空穴和电子的传输的主体材料、和承担发光的发光掺杂剂(客体)材料的二成分体系形成。发光掺杂剂均匀地分散在作为主要成分的主体材料中。

如图11的(a)所示，通常，在掺杂剂使用发光材料的有机EL元件的激子生成过程中，作为单重激发态的激子的单重态激子的生成概率只有25％。剩余的75％生成作为三重激发态的激子的三重态激子。

但是，从单重激发态向基态的跃迁是自旋多重度相同的状态间的跃迁，而从三重激发态向基态的跃迁是自旋多重度不同的状态间的跃迁。

因此，从三重激发态向基态的跃迁是禁阻跃迁，跃迁需要时间。其结果，三重态激子不会以发光的形式失活，而是转化成热能等以热的形式失活，对发光没有贡献。

因此，以往的荧光发光材料(以下，也有时简记为“荧光材料”)，虽然具有优异的高电流密度特性和材料选择的多样性等很多优点，但是只有25％的单重态激子能够用于发光。

因此，近年来，开发了单重激发态的能量(激发单重态能级：以下记作“S1能级”)与三重激发态的能量(激发三重态能级：以下记作“T1能级”)的能量差极小的热活化延迟发光(TADF)材料，如图11的(b)所示，用于使三重态激子返回到单重态激子而使其有助于发光的研究正在进行。

TADF材料从作为主体材料使用的材料(TADF主体材料)和作为掺杂剂使用的材料(TADF掺杂剂材料)两方面进行了开发。但是，从TADF主体向TADF掺杂剂的S1能级间的跃迁(能量转移)却不一定会发生。为了发生这样的跃迁，TADF主体材料的S1能级与TADF掺杂剂材料的S1能级之间的能量关系变得重要。但是，难以找出TADF材料彼此相合性好的组合。

而非TADF材料丰富地存在。因此，如果是像TADF主体材料与一般的荧光材料的组合、或者一般的主体材料(非TADF主体材料)与TADF掺杂剂的组合那样的、TADF材料与非TADF材料的组合，则开发变得容易。

因此，到目前为止，主要进行了将TADF材料与非TADF材料组合的有机EL元件的开发。专利文献1、2中公开了发光层含有TADF材料和非TADF材料的有机EL元件。以下，列举专利文献1为例进行说明。