有机电致发光元件制造技术

本发明专利技术提供一种有机电致发光元件（１），其具有阳极（１０）及阴极（３０）、在阳极（１０）及阴极（３０）之间由阳极侧区域（２２）、内部区域（２４）及阴极侧区域（２６）构成的发光层（２０），各区域（２２、２４、２６）含有由有机材料构成的主体化合物、由具有重金属的金属络合物构成的具有三重态参与的发光性能的掺杂剂，内部区域（２４）的掺杂剂浓度高于上述阳极侧区域（２２）及阴极侧区域（２４）的掺杂剂浓度。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种有机电致发光(EL)元件，更具体来说，涉及一种高 效率的有机EL元件。
技术介绍
使用了有机物质的有机EL元件以往作为固体发光型的廉价的大面积 全色显示元件使用，进行了很多的开发。 一般来说，有机EL元件由发光 层及夹持该层的一对对置电极结构。当向两电极间施加电场时，则会从阴 极侧注入电子，从阳极侧注入空穴。发光是如下的现象，即，该电子在发 光层中与空穴复合，生成激发状态，在激发状态回到基态之时将能量作为 光放出。作为以往的有机EL元件的结构，已知有各种结构，例如在专利文献 1中，公布了 ITO (铟锡氧化物)/空穴输送层/发光层/阴极的元件结构的 有机EL元件。另外，作为空穴输送层的材料，公布了使用芳香族叔胺的 做法，利用该元件结构，可以在20V以下的施加电压下实现数百cd/n^的古古审另外，非专利文献l中，报告了如下的情况，即，通过在发光层中作 为掺杂剂使用属于磷光性发光掺杂剂的铱络合物，则亮度为数百cd/n^以 下，发光效率为约40流明/瓦以上。但是，此种磷光型有机EL元件的大部分为绿色系或红色系的发光， 有需要实现多色化以及蓝色发光的高效率化的问题。特别是，在蓝色系中， 有发光量子效率在5%以上的元件结构很少的问题。另外，在将有机EL元件应用于平板显示器等中的情况下，希望改善 发光效率，实现低耗电化，然而非专利文献l的元件结构中，具有发光亮 度提高并且发光效率明显降低的缺点，由此就有无法降低平板显示器的耗 电的问题。而且，作为在有机EL元件的发光层中利用了浓度梯度的技术，有专 利文献2。在专利文献2的实施例1及比较例1中有使用了重金属络合物Irppy的有机EL元件的记载。但是，该实施例1的元件是除了含有络合物 的发光层以外的部位也使用了掺杂或混合层的结构，外部量子效率从15 %上升到16%，仅提高了1%。另外，专利文献2中仅记载有Irppy即发 光向绿色区域的应用，而未记载蓝色发光，特别是未记载使用了重金属络 合物的有机EL元件。另外，专利文献3中也记载了利用浓度梯度实现的性能提高的技术。 但是，它是在发光层的阳极侧和阴极侧单调地具有浓度梯度的技术。专利文献l:特开昭63—295695号公报专利文献2:特开2005 — 100767号公报专利文献3: US2005/0046337A1非专利文献1: T. Tsutsui.et.at. Jpn丄Appl.Phys.Vol.38 (1999) pp丄1502 一L1504
技术实现思路
本专利技术的目的在于，提供高电流效率或高发光效率的有机EL元件， 特别是提供蓝色发光的有机EL元件。要求发光层中所用的掺杂剂是向发光层内的电荷注入性及发光性的。 本专利技术人等对在磷光发光型有机EL元件中通过将这两个特性分离而实现 发光性能的提高进行了深入研究，结果发现，有电荷注入性优良的掺杂浓 度区域和发光性优良的掺杂浓度区域，通过分离地含有这些浓度区域，就 可以提高发光特性，形成更高性能的元件，从而完成了本专利技术。根据本专利技术，提供以下的有机EL元件。1. 一种有机电致发光元件，具有阳极及阴极、在上述阳极及阴极之 间由阳极侧区域、内部区域及阴极侧区域构成的发光层，上述各区域含有由有机材料构成的主体化合物、由具有重金属的金属 络合物构成的具有三重态参与的发光性能的掺杂剂，上述内部区域的掺杂剂浓度高于上述阳极侧区域及阴极侧区域的掺 杂剂浓度。 2. 根据1所述的有机电致发光元件，其中，上述金属络合物的三重态能隙在2.65eV以上。3. 根据1或2所述的有机电致发光元件，其中，上述阳极侧区域的 掺杂剂浓度与上述阴极侧区域的掺杂剂浓度不同。4. 根据3所述的有机电致发光元件，其中，上述阴极侧区域的掺杂 剂浓度高于上述阳极侧区域的掺杂剂浓度。5. 根据1至4中任意一项所述的有机电致发光元件，其中，上述内 部区域的掺杂剂浓度在30重量％以下。6. 根据1至5中任意一项所述的有机电致发光元件，其中，上述内 部区域的掺杂剂浓度，与上述阳极侧区域或阴极侧区域的惨杂剂浓度中的 较低的掺杂剂浓度之差为3重量％ 15重量％。7. 根据1至6中任意一项所述的有机电致发光元件，其中，上述阳 极侧区域、上述内部区域及上述阴极侧区域之间的掺杂剂浓度的变化是不 连续的。8. 根据1至7中任意一项所述的有机电致发光元件，其中，上述阳 极侧区域及阴极侧区域分别为从上述阳极或阴极的界面起到5nm以上的 区域。9. 根据1至7中任意一项所述的有机电致发光元件，其中，在上述 发光层与上述阳极之间还具有空穴输送层，或在上述发光层与上述阴极之 间还具有电子输送层，上述阳极侧区域及阴极侧区域分别为从上述空穴输 送层或电子输送层与发光层的界面起到5nm以上的区域。10. 根据1至9中任意一项所述的有机电致发光元件，其中，上述元 件发出包含350nm以上450nm以下的波长成分的光。根据本专利技术，可以提供高电流效率或高发光效率的有机EL元件，特 别是可以提供蓝色发光的有机EL元件。本专利技术中，即使发光层内全部区域的平均浓度低于以往的均一浓度的 发光层的平均浓度，也比以往的元件效率更高，其结果是，可以实现抑制 了络合物的消耗的形态下的高效率化。附图说明图1是表示本专利技术的有机EL元件的一个实施方式的剖面图。 图2是用于说明三重态能隙的求法的光激发发光光谱的图。图3是表示本专利技术的有机EL元件的其他的实施方式的剖面图。具体实施方式下面，使用附图对本专利技术的实施方式进行说明。 图1是表示本专利技术的有机EL元件的一个实施方式的剖面图。 该有机EL元件由阳极10、发光层20及阴极30构成，发光层20由 层状的阳极侧区域22、内部区域24及阴极侧区域26构成。发光层20整体的膜厚通常为15nm 500nm。各区域22、 24、 26的膜 厚优选为5nm以上，更优选为5nm 100nm，进一步优选为5nm 30nm。 为了作为面发光发挥作用，作为层来说需要具有连续性的膜，而如果小于 5nm则无法具有该机构，从而有发光性能变为不均一性的情况。阳极侧区 域22及阴极侧区域24优选分别为从阳极10及阴极30的界面a、 b起到 5nm以上的区域。各区域22、 24、 26分别含有由有机材料构成的主体化合物、由具有 重金属的金属络合物构成的具有三重态参与的发光性能的掺杂剂。金属络 合物的三重态能隙优选为2.65eV以上。本专利技术中，所谓发光层是含有上述的掺杂剂的有机层。具体来说，该实施方式中，内部区域24的掺杂剂浓度高于阳极侧区 域的掺杂剂浓度及阴极侧区域的掺杂剂浓度。这里的各区域的掺杂剂浓度 是各区域的平均掺杂剂浓度。内部区域的掺杂剂浓度与阳极侧区域及阴极 侧区域的掺杂剂浓度相比，优选高2重量％以上，更优选高4重量％以上。阳极侧区域22的掺杂剂浓度与阴极侧区域26的掺杂剂浓度既可以相 同也可以不同。在不同的情况下，可以相差1重量％以上。在不同时，为了改善电荷注入性，最好阴极侧区域26的掺杂剂浓度 高于阳极侧区域24的掺杂剂浓度。各区域22、 24、 26的掺杂剂浓度优选为0.1 30重量％，更优选为 0.1 20重量％。通常来说，阳极侧区域22与阴极侧区域26为1重量。X 15重量％,内部区域24为5重量％ 30重量％，最好阳极侧区域本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种有机电致发光元件，具有阳极及阴极、在上述阳极及阴极之间由阳极侧区域、内部区域及阴极侧区域构成的发光层，上述各区域含有由有机材料构成的主体化合物、由具有重金属的金属络合物构成的具有三重态参与的发光性能的掺杂剂，上述内部区域的掺杂剂浓度高于上述阳极侧区域及阴极侧区域的掺杂剂浓度。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】JP 2005-7-6 197940/20051.一种有机电致发光元件，具有阳极及阴极、在上述阳极及阴极之间由阳极侧区域、内部区域及阴极侧区域构成的发光层，上述各区域含有由有机材料构成的主体化合物、由具有重金属的金属络合物构成的具有三重态参与的发光性能的掺杂剂，上述内部区域的掺杂剂浓度高于上述阳极侧区域及阴极侧区域的掺杂剂浓度。2. 根据权利要求1所述的有机电致发光元件，其中，上述金属络合 物的三重态能隙在2.65eV以上。3. 根据权利要求1或2所述的有机电致发光元件，其中，上述阳极 侧区域的惨杂剂浓度与上述阴极侧区域的掺杂剂浓度不同。4. 根据权利要求3所述的有机电致发光元件，其中，上述阴极侧区 域的掺杂剂浓度高于上述阳极侧区域的掺杂剂浓度。5. 根据权利要求1至4中任意一项所述的有机电致发光元件，其中， 上述内部区域的掺杂剂浓度在30重量％以下。6. 根据权利要求1至...

【专利技术属性】
技术研发人员：松浦正英，长岛英明，池田秀嗣，中村浩昭，
申请(专利权)人：出光兴产株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[]