有机电致发光元件制造技术

技术编号:3176621 阅读:143 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
公开了具有更长驱动寿命的有机电致发光器件。具体公开了一种有机电致发光器件(100),该有机电致发光器件(100)在电极对即阴极(18)和阳极(12)之间包括有机材料层(16),该有机材料层(16)由空穴传输层(164)、发光层(166)和电子传输层(167)组成。该发光层(166)(具有5-3000nm的膜厚(dM))含有发光染料和主体材料。该发光染料的第一氧化电位(ED+)低于该主体材料的第一氧化电位(EH+),同时该发光染料的第一还原电位(ED-)低于该主体材料的第一还原电位(EH-)。电子传输层(167)的膜厚(dE:5-3000nm)和空穴传输层(164)的膜厚(dH:5-3000nm)满足以下关系:dH≤dE。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及通过注入电子和空穴而在发光层上发光的有机电致发光(以下称为EL)元件,尤其是在阴极和阳极电极对之间包括发光层、提供在发光 层的阳极侧的空穴传输层和提供在发光层的阴极侧的电子传输层的有机EL 元件。
技术介绍
一般而言,使用有机材料的形成显示器面板的各有机EL元件具有如下 构造其中作为透明电极的阳极、包括发光层的多个有机材料层以及由金属 电极形成的阴极在作为显示面的玻璃基板上顺次层叠为薄膜。除发光层之外,有机材料层还包括例如空穴注入层和空穴传输层的层, 其由能够传输空穴的材料制成并提供在发光层的阳极侧,以及例如电子传输 层和电子注入层的层,其由能够传输电子的材料制成并提供在发光层的阴极当施加电场到具有由包括发光层、电子传输层和空穴传输层的堆叠层体 形成的有机材料层的有机EL元件时,从阳极注入空穴,并且从阴极注入电 子。有机EL元件的这些电子和空穴在发光层中复合,形成激子,并且利用 激子回到基态时所发出的荧光。有时为了改善发光效率并稳定地驱动元件, 用发光性色素作为客体材料对发光层进行掺杂。近来,除荧光材料之外,还已经提出了用于发光层的磷光材料。基于量 子物理化学的统计,在有机EL元件的发光层中,电子和空穴复合之后的单 线态激子和三线态激子的产生概率被认为是1:3。由于这个原因,基于对通 过从单线态直接返回至基态而发光的荧光与通过从三线态返回至基态而发 光的磷光的比较,更期望使用磷光以提高发光效率。使用由于三线态激子而 产生磷光的元件被期望获得最大为使用由于单线态而产生荧光的元件的四 倍的发光效率。作为磷光材料,可以列举重金属如铂和铱的络合物,并提出 由于重元素效应,在室温下发射磷光是有可能的。这些有机EL元件被期望作为光源和显示器,并且目前实际应用正处于 开始阶段。对这些有机EL元件已经进行了各种改进以延长驱动寿命、增加 亮度以及降低驱动电压。例如,下述专利文件l报道了层叠有阳极、包括磷光铱络合物材料的发 光层、由有机化合物形成的电子传输层和阴极以延长驱动寿命的有机EL元 件。专利文件1:日本待审专利公布No. JP-A-2001-313178
技术实现思路
本专利技术要解决的问题但是,主要问题在于延长有机EL元件的驱动寿命,并且想要更长的驱 动寿命。本专利技术针对上述问题作出,并且其主要目的在于提供具有更长驱动寿命 的有才几EL元件。解决问题的方法权利要求1中描述的本专利技术为有机EL元件,其在一对阳极和阴极电极 之间包括发光层、提供在发光层的阳极侧的空穴传输层、以及提供在发光 层的阴极侧的电子传输层,并且该发光层(膜厚二dM; 5 nm-3000 nm)含有发 光颜料和主体材料,该发光颜料的第一氧化电位(ED+)低于该主体材料的第 一氧化电位(EH+),并且该发光颜料的第一还原电位(ED-)低于该主体材料的 第一还原电位(EH-),并且该电子传输层的膜厚(膜厚二dE; 5 nm-3000 nm)与 该空穴传输层的膜厚(膜厚二dH; 5 nm-3000 nm)之间的关系为dH《dE。附图说明图1示出了本示例性实施方案的有机EL元件的截面图。图2示出了本实施例的有机EL元件的截面图。附图标记说明10基板14阳极16有机材料层18阴极100, 200有机EL元件 具体实施例方式本专利技术的专利技术人考虑如下有机EL元件,其在一对阳极和阴极电极之间 包括发光层、提供在发光层的阳极侧的空穴传输层、提供在发光层的阴极侧 的电子传输层,其中该发光层(膜厚二dM; 5 nm-3000 nm)包括发光性色素和 主体材料,该发光性色素的第一氧化电位(ED+)低于该主体材料的第一氧化 电位(EH+),并且该发光性色素的第一还原电位(ED-)低于该主体材料的第一 还原电位(EH-)。该发光性色素的第一氧化电位(ED+)低于该主体材料的第一氧化电位 (EH+),并且该发光染料的第一还原电位(ED-)低于该主体材料的第一还原电 位(EH-)。因此,在发光层中,主要由主体材料传输的空穴被处于电中性状 态的发光性色素平稳俘获,并有效生成阳离子状态的发光性色素。发生向其 中供给由主体材料传输的电子的状况。也就是说,该发光性色素未变成阴离 子状态,因为在中性状态未发生电还原。并且不要求该主体材料在主体分子的空分子轨道上运送电子。因此,可以防止由于发光性色素的还原而引起的 劣化和由于主体材料的氧化或还原而引起的劣化。因此,由于认真考虑了空穴传输层(HTL)和电子传输层(ETL)的膜厚以防 止由于该有机发光层的氧化或还原而引起的劣化并提高该有机EL元件的驱 动寿命,结果发现该有机EL元件的驱动寿命依赖于空穴传输层(HTL)和电 子传输层(ETL)的膜厚而改变。进一步考虑了空穴传输层(HTL)的膜厚与电子传输层(ETL)的膜厚之间 的相对关系。结果,关于上述有机EL元件,发现其驱动寿命可以在以下情 况下得以延长电子传输层的膜厚(膜厚二dE; 5 nm-3000 nm)与空穴传输层的 膜厚(膜厚二dH; 5 nm-3000 nm)之间的关系为dH < dE。在下文中,基于附图描述本专利技术的示例性实施方案。此示例性实施方案 仅为实施的一种方式,并且本专利技术不限于此实施方案。如图1所示,此示例性实施方案的有机EL元件100具有如下构造其 中至少阳极14、有机材料层16和阴极18层叠在由玻璃等形成的透明基板 IO之上。在此有机材料层16通过以下构造获得其中层叠了有机化合物的空穴传输层164、有机化合物的发光层166以及有机化合物的电子传输层 168。有机材料层16的膜厚优选为30 nm-1000 nm。在此示例性实施方案的有机EL元件100中,发光层166包括主体材料 和发光性色素,其存在如下关系其中该发光性色素的第一氧化电位(ED+) 低于该主体材料的第一氧化电位(EH+),并且该发光性色素的第一还原电位 (ED-)低于该主体材料的第一还原电位(EH-),并且电子传输层(168)的膜厚(dE) 与空穴传输层(164)的膜厚(dH)之间的关系为dH < dE。在此示例性实施方案中,尽管在有机材料层16中示范了空穴传输层164/ 发光层166/电子传输层168的构造,但不限于此实施方案。只要有机材料层 16至少包括空穴传输层164/发光层166/电子传输层168,它就是可利用的。 例如,可以在电子传输层168与阴极18之间形成由石威金属化合物如LiF制 成的电子注入层。进一步地,可以在阳极14与空穴传输层164之间层叠由 卟啉化合物例如铜酞菁(CuPc)和三芳基胺化合物制成的空穴注入层并且将 其形成为薄膜。而且,空穴注入层可以包括电子受容性物质并且其膜厚(dB) 优选为5應-3000 nm。关于电子受容性化合物,优选具有氧化性和接受来自于空穴传输化合物 如三芳基胺化合物的电子的能力的化合物。具体地,优选电子亲合势不低于 4 eV,更优选电子亲合势不低于5 eV的化合物。可以列举的例子为被有机基团取代的锱盐例如4-异丙基-4,-曱基二苯基 碘條四(五氟苯基)硼酸盐、氯化铁(m)(日本待审专利公布JP-A-ll-251067)、 高化合价无机化合物例如过氧化二硫酸铵、氰基化合物例如四氰基乙烯、芳 族硼化合物例如三(五氟苯基)硼烷(日本待审专利公本文档来自技高网
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【技术保护点】
有机电致发光元件,其在一对阳极和阴极电极之间包括:发光层;提供在该发光层的阳极侧的空穴传输层;以及提供在该发光层的阴极侧的电子传输层,其中该发光层(膜厚=dM;5nm-3000nm)含有发光性色素和主体材料,该发光性色素的第一氧化电位(ED+)低于该主体材料的第一氧化电位(EH+),并且该发光性色素的第一还原电位(ED-)低于该主体材料的第一还原电位(EH-),以及该电子传输层的膜厚(膜厚=dE;5nm-3000nm)与该空穴传输层的膜厚(膜厚=dH;5nm-3000nm)之间的关系为dH≤dE。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】JP 2005-5-24 150747/20051.有机电致发光元件,其在一对阳极和阴极电极之间包括发光层;提供在该发光层的阳极侧的空穴传输层;以及提供在该发光层的阴极侧的电子传输层,其中该发光层(膜厚=dM;5nm-3000nm)含有发光性色素和主体材料,该发光性色素的第一氧化电位(ED+)低于该主体材料的第一氧化电位(EH+),并且该发光性色素的第一还原电位(ED-)低于该主体材料的第一还原电位(EH-),以及该电子传输层的膜厚(膜厚=dE;5nm-3000nm)与该空穴传输层的膜厚(膜厚=dH;5nm-3000nm)之间的关系为dH≤dE。2. 根据权利要求1的有机电致发光元件,其中在该阳极和该空穴传 输层之间提供空穴注入层。3. 根据权利要求1或2的有机电致发光元件,其中该空穴注入层包 括电子受容性物质,并且其膜厚(dB)为5 nm-3000 nm。4. 根据权利要求1-3的有机电致发光元件,其中该空穴传输层的膜 厚(dH)与该发光层的膜厚(dM)之间的关系为dH < dM。5. 根据权利要求1-4中任一项的有机电致发...

【专利技术属性】
技术研发人员:川见伸辻大志佐藤秀树矢部昌义
申请(专利权)人:日本先锋公司三菱化学株式会社
类型:发明
国别省市:JP[]

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