本发明专利技术的目的在于提供一种适合采用磷光化合物的发光元件的元件结构。另一目的在于利用所述元件结构提供具有高发光效率的发光元件。特别是，另一目的是提供具有高发光效率和长寿命的发光元件。制备了一种发光元件，其包括所提供的彼此接触并且位于第一电极和第二电极之间的第一发光层和第二发光层，其中第一发光层包含空穴传输主体材料和磷光化合物，并且第二发光层包含电子传输主体材料和磷光化合物。
【技术实现步骤摘要】
发光元件、发光装置和电子装置本申请是申请日为2007年3月21日、申请号为200710087898. 0、专利技术名称为“发光元件、发光装置和电子装置”的专利技术专利申请的分案申请。
技术介绍
技术介绍
本专利技术涉及使用磷光化合物的发光元件。此外，本专利技术涉及使用发光元件的发光 装置。而且，本专利技术涉及使用发光装置的电子装置。现有技术近年来，人们活跃地开发出使用发光的有机化合物或无机化合物作为发光物质的 发光元件。特别是，被称作EL元件的发光元件具有简单的结构，其中在电极之间提供含有 发光物质的发光层。所以，发光元件作为下一代平板显示元件由于其特征例如形状薄、重量 轻、高响应速度和低电压下的直流驱动吸引人们的兴趣。此外，使用这样发光元件的显示器 具有对比度和图像质量优异的特征，并且具有宽视角。而且，由于这些发光元件是平面光 源，人们考虑将这些发光元件用作光源，例如液晶显示器和照明的背光。在使用发光的有机化合物作为发光物质的情况下，发光元件的发射原理是载流子 注入型。也就是，通过向插入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)复合并且使发光物质处于激发态。当激发态回到基态时发射出光。作为激发态的类型， 单线激发态(s*)和三重激发态cn是可能的。其在发光元件中的统计学产生比例被认为 是 S* T* = 1 3。通常，发光的有机化合物的基态是单线激发态。所以，单线激发态(S*)的光发射被 称作荧光，因为电子在相同的多重态之间跃迁。另一方面，三重激发态cn的光发射被称作 磷光，因为电子在不同的多重态之间跃迁。所以，在发射荧光的化合物(此后称作荧光化合 物)中，通常，在室温下无法观察到磷光，并且只能观察到荧光。所以，在使用荧光化合物的 发光元件中，内部量子效率的理论界限(生成的质子与注入的载流子的比例)基于S* T* =1 3被认为是25%。另一方面，当使用发磷光的化合物(此后称作磷光化合物)时，内部量子效率在理 论上可以是75-100%。换言之，发光效率可以是荧光化合物的3-4倍高。对于这些原因，为 了获得具有高效率的发光元件，建议了使用磷光化合物的发光元件(例如，参见非专利文 献1和专利文献1)。此外，几年来，通过将磷光化合物与不同于磷光化合物的发光材料组合，人们尝试 获得具有高效能的白色发光元件(例如，参见专利文献2)。Tetsuo TSUTSUI，禾口 8 名其他人员，Japanese Journal of Applied Physics, 38 卷，L1502-1504(1999)日本专利申请公报2003-229275日本专利申请公报2004-311420专利技术概述按照上述非专利文献1的报告内容，当在恒定电流驱动下初始亮度设定在500cd/ m2时亮度的半衰期为约170小时，问题在于元件的寿命。在非专利文献1中，据称该元件寿 命短，因为BCP的稳定性不够，虽然用BCP作为空穴阻挡层。然而，如果从非专利文献1中的元件结构中除去BCP，则不能得到具有有利的效能 的光发射。原因在于，如果没有BCP提供空穴阻挡层，则空穴穿过电子传输层，这是因为在 非专利文献1中发光层的主体材料所用的CBP具有高空穴传输性质。另一原因在于BCP具 有阻挡激子的作用，由此发光层内产生的激发能(在这种情况中，三重态激发能)无法逃逸 到电子传输层。所以，空穴阻挡层在非专利文献1中是不可缺少的，并且建议引入稳定的空 穴阻挡材料作为BCP的替代物。另一方面，在专利文献1中，由于发光层是以将磷光化合物加入到电子传输主体 材料中的方式构成的，因此不必使用BCP。然而，与非专利文献1相反，必须以有限的方式选 择空穴传输层的材料。所以，必须寻找稳定的空穴传输材料用于空穴传输层以保证元件的寿命ο从上述观点看，本专利技术的一个目的在于提供适用于采用磷光化合物的发光元件的 元件结构。另一目的在于通过使用该元件结构提供具有高光视效能的发光元件。特别是， 本专利技术的另一目的在于提供具有高发光效率和长寿命的发光元件。此外，另一目的在于通过使用上述发光元件制造发光装置提供了具有低功耗和长 寿命的发光装置。此外，另一目的在于通过将所述发光装置应用到电子装置中提供了具有 低功耗和长寿命的电子装置。经过艰苦的研究之后，本专利技术人发现可以达到目的的发光元件可以通过采用下面 的元件结构来制造。也就是，本专利技术的一个方面在于包括第一发光层和第二发光层并且它们彼此接触 并且介于第一电极和第二电极之间的发光元件，其中第一发光层含有空穴传输主体材料和 磷光化合物，并且第二发光层含有电子传输主体材料和磷光化合物。在本专利技术的发光元件中，空穴传输主体材料用于第一发光层，并且电子传输主体 材料用于第二发光层。所以，第一发光层适宜位于阳极侧。也就是，本专利技术的另一方面是包 括第一发光层和第二发光层并且它们彼此接触并且介于作为阳极的第一电极和作为阴极 的第二电极之间的发光元件，其中第一发光层含有空穴传输主体材料和磷光化合物，第二 发光层含有电子传输主体材料和磷光化合物，并且第一发光层更接近第一电极侧而不是第 二发光层。在这样的发光元件中，含有空穴传输化合物的空穴传输层可以进一步与第一发光 层接触。此时，在本专利技术的元件结构中，当空穴传输化合物的三重态激发能低于磷光化合物 的三重态激发能时可以获得高发光效率。所以，优势之处在于可以使用多种稳定的和通用 目的(便宜)的物质，不受空穴传输层中三重态激发能的限制。所以，本专利技术的另一方面是 发光元件，其中在上述发光元件中，含有空穴传输化合物的空穴传输层位于第一电极和第 一发光层之间，空穴传输层与第一发光层接触，并且空穴传输化合物具有的三重态激发能 低于磷光化合物的三重态激发能。其中含有电子传输化合物的电子传输层与第二发光层接触的情况也如此。此时， 在本专利技术的元件结构中，即使当电子传输化合物的三重态激发能低于磷光化合物的三重态 激发能时也可获得高发光效率。所以，优势之处在于可以使用多种稳定的和通用目的(便 宜)的物质，不受空穴传输层中三重态激发能的限制。所以，本专利技术的另一方面是元件， 其中在上述发光元件中，含有电子传输化合物的电子传输层位于第二电极和第二发光层之 间，电子传输层与第二发光层接触，并且电子传输化合物具有的三重态激发能低于磷光化 合物的三重态激发能。此外，还可以将上述空穴传输层和电子传输层组合。也就是，本专利技术的另一方面是 发光元件，其中含有空穴传输化合物的空穴传输层介于第一电极和第一发光层之间，含有 电子传输化合物的电子传输层介于第二电极和第二发光层之间，空穴传输层与第一发光层 接触，并且空穴传输化合物和电子传输化合物具有的三重态激发能低于磷光化合物的三重 态激发能。作为上述本专利技术的发光元件，优选使用芳香胺化合物作为空穴传输主体材料。作 为芳香胺化合物，叔胺化合物因其高三重态激发能而特别优选作为主体材料。作为电子传输主体材料，优选杂芳族化合物。作为杂芳族化合物，特别优选卩恶二 唑衍生物、卩恶唑衍生物、咪唑衍生物、三唑衍生物、三嗪衍生物等等，因其具有高三重态激 发能。尤其优选的化合物是下面结构式(1)表示的螺.二唑衍生物。因为下面的卩恶二唑衍生物是新的物质，下面结构式(1)表示的卩恶二唑衍生物也是本专利技术的一个方面。N-N因此，本专利技术本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种发光元件，包含：相互接触并且位于第一电极和第二电极之间的第一发光层和第二发光层，和在第一电极和第一发光层之间形成的空穴传输层，其中第一发光层含有空穴传输主体材料和磷光化合物，并且第二发光层含有电子传输主体材料和磷光化合物，其中磷光化合物为有机金属配合物，且其中空穴传输层为蒽衍生物。
【技术特征摘要】
...
【专利技术属性】
技术研发人员：大泽信晴，濑尾哲史，村田洸子，
申请(专利权)人：株式会社半导体能源研究所，
类型：发明
国别省市：JP
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