发光元件、发光装置、电子设备及照明装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种外部量子效率高的发光元件。另外，本发明专利技术提供一种寿命长的发光元件。本发明专利技术的一个方式是一种发光元件，包括：阳极与阴极之间的发光层，其中，发光层至少包含将三重激发态能转换为发光的第一发光物质、具有电子传输性的第一有机化合物及具有空穴传输性的第二有机化合物，并具有第一发光层和第二发光层的叠层结构，该第一发光层形成在阳极一侧，且该第二发光层至少包含将三重激发态能转换为发光的第二发光物质、第二有机化合物及具有电子传输性的第三有机化合物，第一有机化合物的LUMO能级高于第三有机化合物的LUMO能级，且第一发光物质是其波长比从第二发光物质发射的光的波长短的物质，并且，第一有机化合物和第二有机化合物以及第二有机化合物和第三有机化合物分别形成激基复合物。

【技术实现步骤摘要】
发光元件、发光装置、电子设备及照明装置
本专利技术的一个方式涉及一种通过施加电场来获得发光的有机化合物被夹在一对电极之间的发光元件。另外，本专利技术的一个方式涉及一种具有这种发光元件的发光装置、电子设备及照明装置。
技术介绍
具有薄型轻量、高速响应性及直流低电压驱动等的特征的有机化合物用作发光体的发光元件被期待应用于下一代平板显示器。一般认为：尤其是将发光元件配置为矩阵状的显示装置与现有的液晶显示装置相比具有视角宽且可见度优异的优点。一般认为发光元件的发光机理是如下：通过在一对电极之间夹着包含发光体的EL层并对该一对电极施加电压，从阴极注入的电子和从阳极注入的空穴在EL层的发光中心复合而形成分子激子，当该分子激子返回到基态时释放出能量而发光。已知激发态有单重激发态和三重激发态，并且无论经过上述任一种激发态都可以实现发光。关于这种发光元件，为了提高其元件特性，积极地进行元件结构的改进、材料的开发等（例如，参照专利文献1）。[专利文献1]日本专利申请公开2010-182699号公报然而，被认为现状的发光元件的光取出效率为20%至30%左右，即使考虑到反射电极或透明电极吸收光，也被认为使用磷光化合物的发光元件的外部量子效率的极限为25%左右。
技术实现思路
于是，本专利技术的一个方式提供一种外部量子效率高的发光元件。另外，本专利技术的一个方式提供一种寿命长的发光元件。本专利技术的一个方式是一种发光元件，该发光元件在一对电极（阳极与阴极）之间具有发光层，其中，发光层至少包含将三重激发态能转换为发光的第一发光物质（客体材料）、具有电子传输性的第一有机化合物（主体材料）及具有空穴传输性的第二有机化合物（辅助材料），并具有第一发光层和第二发光层的叠层结构，该第一发光层形成在阳极一侧，且该第二发光层至少包含将三重激发态能转换为发光的第二发光物质（客体材料）、具有电子传输性的第三有机化合物（主体材料）及具有空穴传输性的第二有机化合物（辅助材料），在第一发光层中，第一有机化合物（主体材料）和第二有机化合物（辅助材料）的组合是形成激基复合物的组合，并且，在第二发光层中，第三有机化合物（主体材料）和第二有机化合物（辅助材料）的组合是形成激基复合物的组合。此外，本专利技术的其他方式是一种发光元件，该发光元件在阳极与阴极之间具有发光层，在阳极与发光层之间具有空穴传输层，在阴极与发光层之间具有电子传输层，其中，发光层至少包含将三重激发态能转换为发光的第一发光物质、具有电子传输性的第一有机化合物及具有空穴传输性的第二有机化合物，并具有第一发光层和第二发光层的叠层结构，该第一发光层接触于空穴传输层地形成，且该第二发光层至少包含将三重激发态能转换为发光的第二发光物质、具有电子传输性的第三有机化合物及具有空穴传输性的第二有机化合物并接触于电子传输层地形成，在第一发光层中，第一有机化合物（主体材料）和第二有机化合物（辅助材料）的组合是形成激基复合物的组合，并且，在第二发光层中，第三有机化合物（主体材料）和第二有机化合物（辅助材料）的组合是形成激基复合物的组合。另外，在上述各结构中，与第一有机化合物（主体材料）和第二有机化合物（辅助材料）的每一个的发光波长（荧光波长）相比，由第一发光层的第一有机化合物（主体材料）和第二有机化合物（辅助材料）形成的激基复合物的发光波长位于长波长一侧。因此，通过形成激基复合物，可以将第一有机化合物（主体材料）的荧光光谱及第二有机化合物（辅助材料）的荧光光谱变换为位于更长波长一侧的发射光谱。此外，与第三有机化合物（主体材料）和第二有机化合物（辅助材料）的每一个的发光波长（荧光波长）相比，由第二发光层的第三有机化合物（主体材料）和第二有机化合物（辅助材料）形成的激基复合物的发光波长位于长波长一侧。因此，通过形成激基复合物，可以将第三有机化合物（主体材料）的荧光光谱及第二有机化合物（辅助材料）的荧光光谱变换为位于更长波长一侧的发射光谱。另外，在上述各结构中，在第一发光层中，由第一有机化合物的阴离子及第二有机化合物的阳离子形成激基复合物，在第二发光层中，由第三有机化合物的阴离子及第二有机化合物的阳离子形成激基复合物。另外，在上述结构中，第一发光层和第二发光层的每一个包含相同的第二有机化合物（辅助材料），并且，包含在第一发光层中的第一有机化合物（主体材料）的最低空分子轨道能级（LUMO能级）高于包含在第二发光层中的第三有机化合物（主体材料）的最低空分子轨道能级（LUMO能级）。再者，在上述结构中，包含在第一发光层中的第一发光物质是其波长比从包含在第二发光层中的第二发光物质发射的光的波长短的物质。另外，在上述结构中，第一发光物质及第二发光物质是将三重激发态能转换为发光的发光物质，可以使用有机金属配合物等磷光化合物、显示热活化延迟荧光的材料，即热活化延迟荧光（TADF：ThermallyActivatedDelayedFluorescence）材料。此外，第一有机化合物及第三有机化合物主要是电子迁移率为10-6cm2/Vs以上的电子传输材料，具体而言，是缺π电子型杂芳族化合物，第二有机化合物主要是空穴迁移率为10-6cm2/Vs以上的空穴传输材料，具体而言，是富π电子型杂芳族化合物或芳香胺化合物。此外，本专利技术的一个方式不仅包括具有发光元件的发光装置，而且还包括具有发光装置的电子设备及照明装置。因此，本说明书中的发光装置是指图像显示装置或光源（包括照明装置）。另外，发光装置还包括如下模块：在发光装置中安装有连接器诸如FPC（Flexibleprintedcircuit：柔性印刷电路）或TCP（TapeCarrierPackage：载带封装）的模块；在TCP端部中设置有印刷线路板的模块；或者IC（集成电路）通过COG（ChipOnGlass：玻璃上芯片）方式直接安装在发光元件上的模块。另外，在本专利技术的一个方式的发光元件中，可以在构成发光层的第一发光层和第二发光层的每一个中形成激基复合物，由此可以实现能量转移效率高且外部量子效率高的发光元件。此外，通过作为本专利技术的一个方式的发光元件采用上述元件结构，在第一发光层中形成的激基复合物具有比在第二发光层中形成的激基复合物高的激发能，所以通过作为包含在第一发光层中的将三重激发态能转换为发光的第一发光物质（客体材料）使用其波长比从包含在第二发光层中的将三重激发态能转换为发光的第二发光物质（客体材料）发射的光的波长短的物质，可以同时得到来自第一发光层及第二发光层的发光，并且，作为对于第二发光层中的将三重激发态能转换为发光的第二发光物质（客体材料）的激发能可以利用在第一发光层中形成的激基复合物的激发能中的没有助于发光的一部分的能量，由此可以进一步提高发光元件中的发光效率。附图说明图1A和图1B是说明本专利技术的一个方式的概念的图；图2是说明本专利技术的一个方式的概念的图；图3是示出根据本专利技术的一个方式的计算结果的图；图4A1和图4A2、图4B1和图4B2以及图4C1和图4C2是示出根据本专利技术的一个方式的计算结果的图；图5是说明发光元件的结构的图；图6A和图6B是说明发光元件的结构的图；图7是说明发光装置的图；图8A和图8B是说明发光装置的图；图9A至图9D是说明电子设备的图；图10A至图10C是说明电子设备的图；图11本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种发光元件，包括：阳极与阴极之间的发光层，其中，所述发光层是第一发光层和第二发光层的叠层，所述第一发光层位于所述阳极一侧，所述第一发光层包含将三重激发态能转换为发光的第一发光物质、具有电子传输性的第一有机化合物和具有空穴传输性的第二有机化合物，所述第二发光层包含将三重激发态能转换为发光的第二发光物质、所述第二有机化合物和具有电子传输性的第三有机化合物，所述第一有机化合物具有比所述第三有机化合物高的最低空分子轨道能级，所述第一发光物质发射比从所述第二发光物质发射的光的波长短的波长的光，所述第一有机化合物和所述第二有机化合物形成第一激基复合物，并且，所述第二有机化合物和所述第三有机化合物形成第二激基复合物。

【技术特征摘要】
2012.04.13 JP 2012-091615;2013.03.11 JP 2013-04801.一种发光元件，包括：阳极与阴极之间的发光层，其中，所述发光层是第一发光层和第二发光层的叠层，所述第一发光层位于所述阳极一侧，所述第一发光层包含将三重激发态能转换为发光的第一发光物质、具有电子传输性的第一有机化合物和具有空穴传输性的第二有机化合物，所述第二发光层包含将三重激发态能转换为发光的第二发光物质、所述第二有机化合物和具有电子传输性的第三有机化合物，所述第一有机化合物具有比所述第三有机化合物高的最低空分子轨道能级，所述第一发光物质发射比从所述第二发光物质发射的光的波长短的波长的光，所述第一有机化合物和所述第二有机化合物形成第一激基复合物，所述第二有机化合物和所述第三有机化合物形成第二激基复合物,所述第一激基复合物的发射光谱与将三重激发态能转换为发光的所述第一发光物质的吸收光谱重叠，并且所述第二激基复合物的发射光谱与将三重激发态能转换为发光的所述第二发光物质的吸收光谱重叠。2.根据权利要求1所述的发光元件，其中所述第一激基复合物的能量转移至所述第一发光物质，并且所述第二激基复合物的能量转移至所述第二发光物质。3.根据权利要求1所述的发光元件，其中所述第一激基复合物具有比所述第二激基复合物高的激发能量。4.根据权利要求1所述的发光元件，其中由所述第一有机化合物的阴离子和所述第二有机化合物的阳离子形成所述第一激基复合物，并且由所述第三有机化合物的阴离子和所述第二有机化合物的阳离子形成所述第二激基复合物。5.根据权利要求1所述的发光元件，其中所述第一发光物质是磷光化合物或热活化延迟荧光材料，所述第二发光物质是磷光化合物或热活化延迟荧光材料，所述第一有机化合物是缺π电子型杂芳族化合物，所述第二有机化合物是富π电子型杂芳族化合物或芳香胺化合物，并且，所述第三有机化合物是缺π电子型杂芳族化合物。6.一种包括根据权利要求1所述的发光元件的发光装置。7.一种包括根据权利要求6所述的发光装置的电子设备。8.一种包括根据权利要求6所述的发光装置的照明装置。9.一种发光元件，包括：阳极与阴极之间的发光层；所述阳极与所述发光层之间的空穴传输层；以及所述阴极与所述发光层之间的电子传输层，其中，所述发光层是第一发光层和第二发光层的叠层，所述第一发光层接触于所述空穴传输层，所述第一发光层包含将三重激发态能转换为发光的第一发光物质、具有电子传输性的第一有机化合物和具有空穴传输性的第二有机化合物，所述第二发光层接触于所述电子传输层，所述第二发光层包含将三重激发态能转换为发光的第二发光物质、所述第二有机化合物和具有电子传输性的第三有机化合物，所述第一有机化合物具有比所述第三有机化合物高的最低空分子轨道能级，所述第一发光物质发射比从所述第二发光物质发射的光的波长短的波长的光，所述第一有机化合物和所述第二有机化合物形成第一激基复合物，所述第二有机化合物和所述第三有机化合物形成第二激基复合物，所述第一激基复合物的发射光谱与将三重激发态能转换为发光的所述第一...

【专利技术属性】
技术研发人员：濑尾哲史，濑尾广美，
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：