CN100531498C - 有机el元件 - Google Patents

有机el元件 Download PDF

Info

Publication number
CN100531498C
CN100531498C CNB2005800246509A CN200580024650A CN100531498C CN 100531498 C CN100531498 C CN 100531498C CN B2005800246509 A CNB2005800246509 A CN B2005800246509A CN 200580024650 A CN200580024650 A CN 200580024650A CN 100531498 C CN100531498 C CN 100531498C
Authority
CN
China
Prior art keywords
layer
emitting layer
mentioned
organic
derivative
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CNB2005800246509A
Other languages
English (en)
Other versions
CN1998269A (zh
Inventor
长柄良明
山本一郎
森研二
村崎孝则
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Industries Corp
Original Assignee
Toyoda Automatic Loom Works Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyoda Automatic Loom Works Ltd filed Critical Toyoda Automatic Loom Works Ltd
Publication of CN1998269A publication Critical patent/CN1998269A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN100531498C publication Critical patent/CN100531498C/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K11/00Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials
    • C09K11/06Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing organic luminescent materials
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B33/00Electroluminescent light sources
    • H05B33/12Light sources with substantially two-dimensional radiating surfaces
    • H05B33/14Light sources with substantially two-dimensional radiating surfaces characterised by the chemical or physical composition or the arrangement of the electroluminescent material, or by the simultaneous addition of the electroluminescent material in or onto the light source
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K50/00Organic light-emitting devices
    • H10K50/10OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED]
    • H10K50/11OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED] characterised by the electroluminescent [EL] layers
    • H10K50/12OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED] characterised by the electroluminescent [EL] layers comprising dopants
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K50/00Organic light-emitting devices
    • H10K50/10OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED]
    • H10K50/11OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED] characterised by the electroluminescent [EL] layers
    • H10K50/125OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED] characterised by the electroluminescent [EL] layers specially adapted for multicolour light emission, e.g. for emitting white light
    • H10K50/13OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED] characterised by the electroluminescent [EL] layers specially adapted for multicolour light emission, e.g. for emitting white light comprising stacked EL layers within one EL unit
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K50/00Organic light-emitting devices
    • H10K50/10OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED]
    • H10K50/11OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED] characterised by the electroluminescent [EL] layers
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K50/00Organic light-emitting devices
    • H10K50/10OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED]
    • H10K50/11OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED] characterised by the electroluminescent [EL] layers
    • H10K50/125OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED] characterised by the electroluminescent [EL] layers specially adapted for multicolour light emission, e.g. for emitting white light
    • H10K50/13OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED] characterised by the electroluminescent [EL] layers specially adapted for multicolour light emission, e.g. for emitting white light comprising stacked EL layers within one EL unit
    • H10K50/131OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED] characterised by the electroluminescent [EL] layers specially adapted for multicolour light emission, e.g. for emitting white light comprising stacked EL layers within one EL unit with spacer layers between the electroluminescent layers
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K50/00Organic light-emitting devices
    • H10K50/10OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED]
    • H10K50/14Carrier transporting layers
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K50/00Organic light-emitting devices
    • H10K50/10OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED]
    • H10K50/18Carrier blocking layers
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K85/00Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
    • H10K85/60Organic compounds having low molecular weight
    • H10K85/649Aromatic compounds comprising a hetero atom
    • H10K85/657Polycyclic condensed heteroaromatic hydrocarbons
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K85/00Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
    • H10K85/60Organic compounds having low molecular weight
    • H10K85/649Aromatic compounds comprising a hetero atom
    • H10K85/657Polycyclic condensed heteroaromatic hydrocarbons
    • H10K85/6572Polycyclic condensed heteroaromatic hydrocarbons comprising only nitrogen in the heteroaromatic polycondensed ring system, e.g. phenanthroline or carbazole
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K85/00Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
    • H10K85/60Organic compounds having low molecular weight
    • H10K85/649Aromatic compounds comprising a hetero atom
    • H10K85/657Polycyclic condensed heteroaromatic hydrocarbons
    • H10K85/6576Polycyclic condensed heteroaromatic hydrocarbons comprising only sulfur in the heteroaromatic polycondensed ring system, e.g. benzothiophene

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Electroluminescent Light Sources (AREA)

Abstract

本发明的有机EL元件是在阳极上依次设置至少一层发光层和阴极的有机EL元件,上述发光层含有电子传输性材料、空穴传输性材料和发光掺杂剂。另外,本发明的有机EL元件是在阳极上至少依次设置红色发光层、蓝色发光层、绿色发光层和阴极的有机EL元件,该蓝色发光层和该绿色发光层含有至少一种共同的衍生物。

Description

有机EL元件
技术领域
本发明涉及在阳极上依次层合至少一层发光层和阴极而成的有机EL元件。
背景技术
现有技术中已知在相对的电极(阳极和阴极)之间具备含有有机发光材料的发光层,通过在该电极间通入电流,由发光层发光(电致发光、EL)的有机EL元件。对于所述有机EL元件,专利文献1中公开了在其阳极上层合两层发光层的有机EL元件。
专利文献2中公开了在其阳极上依次层合蓝色发光层、绿色发光层、红色发光层和阴极的有机EL元件。
专利文献3中公开了在其阳极上依次层合红色发光层、绿色发光层、蓝色发光层和阴极的有机EL元件。
专利文献4中公开了在上述发光层之间设置电荷传输缓冲层的有机EL元件。
专利文献1:日本特开2000-68057号公报
专利文献2:日本特开平10-3990号公报
专利文献3:日本特开2002-175879号公报
专利文献4:日本特开2001-313180号公报
发明内容
但是,只有两层发光层的有机EL元件存在色彩的再现性低的问题。即使将发光层设为三层,由阳极一侧依次层合蓝色发光层、绿色发光层、红色发光层,或者由阳极一侧依次层合红色发光层、绿色发光层、蓝色发光层,还是有发光效率低的问题。另外,上述有机EL元件的发光层之间即使设有电荷传输缓冲层,也难以获得足以实际应用的色度、色彩再现性、发光效率、元件寿命等。
本发明鉴于上述问题而进行,其目的在于提供使色度、色彩再现性、发光效率和元件寿命比以往得到改善的有机EL元件。
为实现上述目的,本发明第一方面的有机EL元件的特征在于:在其阳极上至少依次设置红色发光层、蓝色发光层、绿色发光层和阴极,该蓝色发光层和该绿色发光层含有至少一种共同的衍生物,从而使白色度、色彩再现性、发光效率和元件寿命得到改善。
本发明第一方面的有机EL元件中,优选在上述绿色发光层和上述阴极之间设置电子传输层。
本发明第一方面的有机EL元件中,优选上述蓝色发光层和上述绿色发光层中含有的至少一种共同的衍生物选自二苯乙烯基亚芳基衍生物、羟基喹啉系金属络合物、芘衍生物、苝衍生物、二苯乙烯基胺衍生物、蒽衍生物、咔唑衍生物、硅杂环戊二烯(silole)衍生物和三苯胺衍生物。
在上述蓝色发光层和上述绿色发光层中含有共同的衍生物,则发光效率和元件寿命得到提高。发光效率和元件寿命提高的理由可以认为是以下两点。
1.上述蓝色发光层和上述绿色发光层变得具有相似结构,因此,在这些层问形成激基复合物或CT络合物的可能性消失。
2.上述蓝色发光层和上述绿色发光层的基质材料间的能级差减小,载体(电子或空穴)可以在这些层间顺畅移动。
本发明第一方面的有机EL元件中,优选上述蓝色发光层的基质材料和上述绿色发光层的基质材料含有至少一种共同的衍生物。
本发明第一方面的有机EL元件中,优选上述蓝色发光层的基质材料和上述绿色发光层的基质材料选自二苯乙烯基亚芳基衍生物、羟基喹啉系金属络合物、芘衍生物、苝衍生物、蒽衍生物、咔唑衍生物、硅杂环戊二烯衍生物和三苯胺衍生物。
本发明第一方面的有机EL元件中,优选上述蓝色发光层的掺杂剂和上述绿色发光层的掺杂剂含有至少一种共同的衍生物。
本发明第一方面的有机EL元件中,优选上述蓝色发光层的掺杂剂和上述绿色发光层的掺杂剂选自羟基喹啉系金属络合物、芘衍生物、苝衍生物、二苯乙烯基胺衍生物、蒽衍生物、硅杂环戊二烯衍生物和三苯胺衍生物。
本发明第一方面的有机EL元件中,优选上述蓝色发光层的掺杂剂和上述绿色发光层的掺杂剂分别含有上述蓝色发光层和上述绿色发光层中含有的衍生物中荧光量子产率最高的衍生物。
本发明第一方面的有机EL元件中,优选上述蓝色发光层的掺杂剂和上述绿色发光层的掺杂剂选自羟基喹啉系金属络合物、芘衍生物、苝衍生物、二苯乙烯基胺衍生物、蒽衍生物、硅杂环戊二烯衍生物和三苯胺衍生物。
本发明第一方面的有机EL元件中,优选在上述红色发光层和上述蓝色发光层之间设置阻挡层。
本发明第一方面的有机EL元件中,上述电子传输层可以由一层形成。
本发明第一方面的有机EL元件中,上述电子传输层可以由两层形成。并且,上述由两层形成的电子传输层中,可以将上述阳极一侧的层设为三(8-羟基喹啉)合铝层,将上述阴极一侧的层设为菲咯啉衍生物层或三苯基甲烷衍生物层。
本发明第一方面的有机EL元件中,上述电子传输层可以是将多种衍生物混合而形成的层。
本发明第一方面的有机EL元件中,优选上述电子传输层含有至少一种金属络合物。
本发明第一方面的有机EL元件可以含有磷光物质。
为实现上述目的,本发明第二方面的有机EL元件是在阳极上依次设置至少一层发光层和阴极的有机EL元件,其特征在于:上述发光层含有电子传输性材料、空穴传输性材料和发光掺杂剂。
本发明第二方面的有机EL元件中,优选在上述发光层和上述阴极之间设置电子传输层。
本发明第二方面的有机EL元件中,优选上述发光层的电子传输性材料和上述电子传输层的电子传输性材料相同。
本发明第二方面的有机EL元件中,优选在上述阳极上至少依次设置红色发光层、蓝色发光层、绿色发光层和上述阴极,上述绿色发光层含有电子传输性材料、空穴传输性材料和发光掺杂剂。
本发明第二方面的有机EL元件中,优选上述蓝色发光层含有基质材料和发光掺杂剂,上述蓝色发光层和上述绿色发光层含有至少一种共同的衍生物。
本发明第二方面的有机EL元件中,优选上述蓝色发光层的基质材料和上述绿色发光层的空穴传输性材料含有至少一种共同的衍生物。
本发明第二方面的有机EL元件中,相对于上述绿色发光层,优选上述共同的衍生物占3%重量-60%重量,更优选占5%重量-50%重量。
本发明第二方面的有机EL元件中,优选上述共同的衍生物选自二苯乙烯基亚芳基衍生物、羟基喹啉系金属络合物、芘衍生物、苝衍生物、二苯乙烯基胺衍生物、蒽衍生物、硅杂环戊二烯衍生物和三苯胺衍生物,更优选上述金属络合物为羟基喹啉系金属络合物,最优选为(4-苯代苯酚)双(8-羟基喹啉)合铝或三(8-羟基喹啉)合铝。
本发明第二方面的有机EL元件中,优选上述蓝色发光层含有基质材料和发光掺杂剂,上述蓝色发光层的掺杂剂和上述绿色发光层的掺杂剂含有至少一种共同的衍生物。
本发明第二方面的有机EL元件中,优选作为上述掺杂剂的共同衍生物选自羟基喹啉系金属络合物、芘衍生物、苝衍生物、二苯乙烯基胺衍生物、蒽衍生物、硅杂环戊二烯衍生物和三苯胺衍生物,更优选上述金属络合物为羟基喹啉系金属络合物,最优选为(4-苯代苯酚)双(8-羟基喹啉)合铝或三(8-羟基喹啉)合铝。
本发明第二方面的有机EL元件中,优选上述蓝色发光层的掺杂剂和上述绿色发光层的掺杂剂分别含有在上述蓝色发光层和上述绿色发光层中含有的衍生物中荧光量子产率最高的衍生物。
本发明第二方面的有机EL元件中,优选在上述红色发光层和上述蓝色发光层之间设置阻挡层。
本发明第二方面的有机EL元件中,上述电子传输层可以由一层形成。
本发明第二方面的有机EL元件中,上述电子传输层可以由两层形成。
本发明第二方面的有机EL元件中,优选上述由两层形成的电子传输层中,上述阳极一侧的层含有羟基喹啉系金属络合物,上述阴极一侧的层含有菲咯啉衍生物或三苯基甲烷衍生物。
本发明第二方面的有机EL元件中,优选上述电子传输层是将多种衍生物混合而形成的层(混合层)。
本发明第二方面的有机EL元件中,优选上述电子传输层含有至少一种金属络合物。
本发明第二方面的有机EL元件可以含有磷光物质。
为实现上述目的,本发明第三方面的有机EL元件的特征在于:在阳极和阴极之间设置至少两层发光层,上述两层发光层均分别含有基质材料和发光掺杂剂,上述阴极一侧的发光层的基质材料含有空穴传输性材料和电子传输性材料,且上述阳极一侧的发光层的基质材料含有上述空穴传输性材料。
本发明第三方面的有机EL元件中,优选上述阴极一侧的发光层的发光波长比上述阳极一侧的发光层的发光波长长。
本发明第一至第三方面的有机EL元件,与未采用本发明构成的以往的有机EL元件相比,(白)色度、色彩再现性良好,在测定元件寿命时,有(白)色度的变化量小等优点,可以提供发光效率和元件寿命得到提高的有机EL元件。
附图简述
图1是用于说明本发明的有机EL元件的层构成例的截面图。
实施发明的最佳方式
以下,一边参照图1一边对本发明的实施方案的有机EL元件进行详细说明。
[层构成]
本发明的有机EL元件是在其阳极(2)上依次层合至少一层发光层(5、7、8)和阴极(11)。
[基板]
基板(1)用于支撑有机EL元件,多为板状部件。有机EL元件的各构成层非常薄,因此通常要制作成由上述基板支撑的有机EL元件的形式。
基板(1)是层合有机EL元件的部件,因此优选具有平面平滑性。
基板(1)位于发光侧时,相对于发出的光为透明。
基板(1)只要具有上述性能即可,可以使用公知的基板。通常选择玻璃基板或硅基板、石英基板等陶瓷基板或塑料基板等。另外,也可以使用在金属基板或支撑体上形成有金属箔的基板等。还可以使用含有将同种类或不同种类的多种基板组合而成的复合片材的基板。
[阳极]
阳极(2)是向本发明的有机EL元件中注入空穴的电极。因此,形成阳极(2)的材料只要是可以使阳极(2)具有该性质的材料即可,通常选择金属、合金、导电性化合物、它们的混合物等公知的材料。
形成阳极(2)的材料例如有:铟-锡-氧化物(ITO)、铟-锌-氧化物(IZO)、氧化锡、氧化锌、锌铝氧化物、氮化钛等金属氧化物或金属氮化物;金、铂、银、铜、铝、镍、钴、铅、铬、钼、钨、钽、铌等金属;这些金属的合金或碘化铜的合金等;聚苯胺、聚噻吩、聚吡咯、聚苯撑乙烯、聚(3-甲基噻吩)、聚苯硫醚等导电性高分子等。
阳极(2)设于比发光层更靠近发光一侧时,通常设定为对发出光的透射率大于10%。发出可见光区的光时,适合使用在可见光区透射率高的ITO。
也可以将阳极(2)的ITO换成铬等反射性导电材料,使用ITO等透明电极代替后述的阴极(11)的铝,制成顶部发光结构。
阳极(2)可以只由一种上述材料形成,也可以将多种混合形成。还可以是含有相同组成或不同组成的多个层的多层结构。
阳极(2)的电阻高时,可以设置辅助电极以降低电阻。辅助电极是铜、铬、铝、钛、铝合金等金属或它们的层合物与阳极(2)部分并置的电极。
阳极(2)可以使用上述材料,通过溅射法、离子电镀法、真空蒸镀法、旋涂法、电子束蒸镀法等公知的薄膜形成法,在基板(1)上形成。
可以将阳极(2)的表面用UV臭氧洗涤,或用等离子体洗涤。为抑制有机EL元件的短路或缺陷的发生,可以通过使粒径微小化的方法或成膜后研磨的方法,将表面粗糙度的均方值控制在20nm以下。
阳极(2)的膜厚根据所使用的材料而不同,通常为5nm-1μm左右,优选10nm-1μm左右,进一步优选10nm-500nm左右,特别优选10nm-300nm左右,优选在10nm-200nm的范围内选择。
阳极(2)的薄层电阻优选设定为数百Ω/□以下,更优选5-50Ω/□左右。
[空穴注入层]
空穴注入层(3)可以设置在阳极(2)和后述的空穴传输层(4)或发光层(5、7、8)之间。空穴注入层(3)是将由阳极(2)注入的空穴传输到空穴传输层(4)或发光层(5、7、8)的层。因此,形成空穴注入层的材料只要是使空穴注入层(3)具有该性质的材料即可。
可用于空穴注入层(3)的材料只要是空穴注入性能高的材料即可,例如有酞菁衍生物、卟啉衍生物、聚硫酮衍生物、聚噻吩衍生物、聚苯撑乙烯衍生物、星放射型胺衍生物、聚苯胺衍生物等,其中优选铜酞菁、无金属酞菁等。
空穴注入层(3)可以如下制备:使用溅射法、离子电镀法、真空蒸镀法、旋涂法、电子束蒸镀法等公知的成膜方法,将这些材料在阳极(2)上成膜。
该空穴注入层(3)的膜厚优选3nm-60nm,进一步优选5nm-30nm。
[空穴传输层]
空穴传输层(4)可以设置在阳极(2)或空穴注入层(3)与后述发光层(5、7、8)之间。空穴传输层(4)是将由阳极(2)或空穴注入层(3)注入的空穴传输到发光层(5、7、8)的层。因此,形成空穴传输层的材料只要是使空穴传输层(4)具有该性质的材料即可。
可用于空穴传输层(4)的材料只要是空穴传输性能高的材料即可,例如有:三胺衍生物、四胺衍生物、联苯胺衍生物、三芳基胺衍生物、芳撑二胺衍生物、苯二胺衍生物、对苯二胺衍生物、间苯二胺衍生物、1,1-双(4-二芳基氨基苯基)环己烷衍生物、4,4’-二(二芳基氨基)联苯衍生物、双[4-(二芳基氨基)苯基]甲烷衍生物、4,4”-二(二芳基氨基)三联苯衍生物、4,4”’-二(二芳基氨基)四联苯衍生物、4,4’-二(二芳基氨基)二苯醚衍生物、4,4’-二(二芳基氨基)二苯基硫烷衍生物、双[4-(二芳基氨基)苯基]二甲基甲烷衍生物、双[4-(二芳基氨基)苯基]-二(三氟甲基)甲烷衍生物等,其中优选芳基-二(4-二芳基氨基苯基)胺衍生物、三苯胺的二聚体、三聚体、四聚体、4,4’-双[N-(1-萘基)-N-苯基氨基]联苯等。
空穴传输层(4)可以使用溅射法、离子电镀法、真空蒸镀法、旋涂法、电子束蒸镀法等公知的成膜方法,将这些材料在阳极(2)或空穴注入层(3)上成膜。
该空穴传输层(4)的膜厚优选0.5nm-200nm,进一步优选10nm-90nm。
[发光层]
上述阳极(2)、空穴注入层(3)或空穴传输层(4)上设置至少一层发光层(5、7、8)。所述发光层有红色发光层(5)、蓝色发光层(7)和绿色发光层(8)。这些发光层(5、7、8)全部设置时,由阳极(2)一侧依次层合红色发光层(5)、蓝色发光层(7)和绿色发光层(8)。
[红色发光层]
红色发光层(5)设置于阳极(2)、空穴注入层(3)或空穴传输层(4)与后述的蓝色发光层(7)、阻挡层(6)、电子传输层(9)或阴极(11)之间,含有红色发光掺杂剂。因此,该红色发光层(5)的红色发光掺杂剂中,由阳极(2)和阴极(11)分别注入的空穴和电子复合,形成受激态,其恢复至基态时发出红色光。可用于红色发光层(5)的材料可以从具有红色发光功能的公知的材料等中选择任意的材料使用。
优选红色发光层(5)含有红色发光基质和红色发光掺杂剂。由此可以有效地发出红色光。
可用于红色发光层(5)的红色发光基质材料例如有:三胺衍生物、四胺衍生物、联苯胺衍生物、三芳基胺衍生物、芳撑二胺衍生物、苯二胺衍生物、对苯二胺衍生物、间苯二胺衍生物、1,1-双(4-二芳基氨基苯基)环己烷衍生物、4,4’-二(二芳基氨基)联苯衍生物、双[4-(二芳基氨基)苯基]甲烷衍生物、4,4”-二(二芳基氨基)三联苯衍生物、4,4”’-二(二芳基氨基)四联苯衍生物、4,4’-二(二芳基氨基)二苯醚衍生物、4,4’-二(二芳基氨基)二苯基硫烷衍生物、双[4-(二芳基氨基)苯基]二甲基甲烷衍生物、双[4-(二芳基氨基)苯基]-二(三氟甲基)甲烷衍生物等。
红色发光层(5)优选含有至少一种红色发光掺杂剂。由此,可以进一步提高有机EL元件的白色度、色彩再现性、发光效率、初始亮度半衰期等。
红色发光层(5)中含有的红色发光掺杂剂只要具有红色发光功能即可,没有特别限定,例如有蒽衍生物、并四苯衍生物、并五苯衍生物、芘衍生物、铕等的金属络合物、苯并吡喃衍生物、4-(两个吸电子基取代的亚甲基)-4H-吡喃衍生物、4-(两个吸电子基取代的亚甲基)-4H-噻喃衍生物、若丹明衍生物、苯并噻吨衍生物、卟啉衍生物、吩噁嗪酮衍生物、perifranthene衍生物,其中,优选7-二乙基氨基苯并[a]吩噁嗪-9H-3-酮、[2-叔丁基-6-[反式-2-(2,3,5,6-四氢-1,1,7,7-四甲基苯并[i,j]喹嗪-9-基)乙烯基]-4H-吡喃-4-亚基]-1,3-丙二腈、[2-甲基-6-[反式-2-(2,3,5,6-四氢-1,1,7,7-四甲基苯并[i,j]喹嗪-9-基)乙烯基]-4H-吡喃-4-亚基]-1,3-丙二腈、二苯并四苯基呋喃等。还优选双(2-苯基吡啶)(乙酰基丙酮酸)合铱(III)、2,3,7,8,12,13,17,18-八乙基-21H,23H-卟啉合铂(II)等磷光物质。红色发光掺杂剂相对于红色发光层(5)总体的重量百分比优选0.5-20%重量,进一步优选1-15%重量,特别优选2-10%重量。如果在该范围内,则可以得到优异的白色度。
红色发光层(5)可以如下制作:使用溅射法、离子电镀法、真空共蒸镀法、旋涂法、电子束共蒸镀法等公知的成膜方法,将这些材料在阳极(2)、空穴注入层(3)或空穴传输层(4)上成膜。
红色发光层(5)的膜厚优选1nm-10nm,进一步优选1nm-8nm。
[阻挡层]
优选在红色发光层(5)和后述蓝色发光层(7)之间进一步设置阻挡层(6)。这里,“阻挡层”是指调节发光材料的发光强度的层。该阻挡层(6)通过阻挡电子或空穴,可以进一步提高红、蓝、绿等发光强度的平衡。由此,使白色度、色彩再现性、发光效率和元件寿命进一步提高。
可用于阻挡层(6)的材料可以使用空穴传输性材料等可阻挡电子的材料,其优选的例子有:三芳基胺衍生物、4,4’-二氨基联苯衍生物、空穴传输层(4)中例举的优选材料等,从具有优异的电子阻挡性能的角度考虑,其中,特别优选4,4’-双[N-(1-萘基)-N-苯基氨基]联苯等。阻挡空穴时,有金属酚盐、羟基喹啉系金属络合物、三唑衍生物、噁唑污生物、噁二唑衍生物、喹喔啉衍生物、喹啉衍生物、吡咯衍生物、苯并吡咯衍生物、四苯基甲烷衍生物、吡唑衍生物、噻唑衍生物、苯并噻唑衍生物、噻二唑衍生物、硫茚衍生物、螺系化合物、咪唑衍生物、苯并咪唑衍生物、二苯乙烯基苯衍生物、硅杂环戊二烯衍生物、菲咯啉衍生物、三苯基甲烷衍生物等。其中,作为电子传输性材料,从提高发光效率的角度考虑,优选使用电子移动率高的噁二唑衍生物、硅杂环戊二烯衍生物、菲咯啉衍生物、三苯基甲烷衍生物等电子传输性材料,从延长元件寿命的角度考虑,优选使用玻璃化转变温度高的羟基喹啉系金属络合物等电子传输性材料。特别优选使用2,9-二甲基-4,7-二苯基菲咯啉、三(8-羟基喹啉)合铝、双(2-甲基-8-羟基喹啉)(4-苯代苯酚)合铝等。
阻挡层(6)可如下制备:使用溅射法、离子电镀法、真空蒸镀法、旋涂法、电子束蒸镀法等公知的成膜方法,将这些材料在红色发光层(5)上成膜。
该阻挡层(6)的膜厚优选0nm-20nm。进一步优选0.5nm-20nm。如果在该范围内,则可获得优异的白色度等。
[蓝色发光层]
蓝色发光层(7)设置于阳极(2)、空穴注入层(3)、空穴传输层(4)、红色发光层(5)或阻挡层(6)与后述绿色发光层(8)、电子传输层(9)或阴极(11)之间。蓝色发光层(7)中,由阳极(2)和阴极(11)分别注入的空穴和电子复合,形成受激态,其恢复至基态时发出蓝色光。可用于蓝色发光层(7)的材料可以从具有蓝色发光功能的公知的材料等中选择任意的材料。
优选蓝色发光层(7)含有蓝色发光基质材料和蓝色发光掺杂剂。由此,可以发光效率高地发出蓝色光。
可用于蓝色发光层(7)的蓝色发光基质材料例如有:二苯乙烯基亚芳基衍生物、芪衍生物、咔唑衍生物、蒽衍生物、三芳基胺衍生物、双(2-甲基-8-羟基喹啉)(4-苯代苯酚)合铝等羟基喹啉系金属络合物、4,4’-双(2,2-二芳基乙烯基)联苯衍生物等。还有双[4,6-二氟苯基-吡啶-N,C2’]甲基吡啶合铱(III)、双[4,6-二氟苯基-吡啶-N,C2’](乙酰基丙酮酸)合铱等磷光物质。
可用于蓝色发光层(7)的蓝色发光掺杂剂只要具有蓝色发光功能即可,没有特别限定,例如可以是芘衍生物、苝衍生物、蒽衍生物、二苯乙烯基胺衍生物、苯并噁唑衍生物、羟基喹啉系金属络合物、苯并噻唑衍生物、苯并咪唑衍生物、
Figure C20058002465000141
衍生物、菲衍生物、二苯乙烯基苯衍生物、二苯乙烯基亚芳基衍生物、二乙烯基亚芳基衍生物、三苯乙烯基亚芳基衍生物、三芳基乙烯衍生物、四芳基丁二烯衍生物等。蓝色发光掺杂剂相对于蓝色发光层(7)全体的重量百分比优选0.1-15%重量,进一步优选2-9%重量,特别优选3-7%重量。
蓝色发光层(7)可如下制备:使用溅射法、离子电镀法、真空蒸镀法、旋涂法、电子束蒸镀法等公知的成膜方法,将这些材料在阳极(2)、空穴注入层(3)、空穴传输层(4)、红色发光层(5)或阻挡层(6)上成膜。
蓝色发光层(7)的膜厚优选0.6nm-70nm,进一步优选5nm-60nm。
[绿色发光层]
绿色发光层(8)设置于阳极(2)、空穴注入层(3)、空穴传输层(4)或蓝色发光层(7)与后述电子传输层(9)或阴极(11)之间。绿色发光层(8)中,由阳极(2)和阴极(11)分别注入的空穴和电子复合,形成受激态,其恢复至基态时发出绿色光。可用于绿色发光层(8)的材料可由具有绿色发光功能的公知材料等中选择任意材料。
绿色发光层(8)优选含有绿色发光基质材料和绿色发光掺杂剂。由此可发光效率良好地发出绿色光。
可用于绿色发光层(8)的绿色发光基质材料例如有:二苯乙烯基亚芳基衍生物、芪衍生物、咔唑衍生物、三芳基胺衍生物、三(8-羟基喹啉)合铝、双(2-甲基-8-羟基喹啉)合铝等羟基喹啉系金属络合物、4,4’-双(2,2-二芳基乙烯基)联苯衍生物等。还有面式三(2-苯基吡啶)合铱等磷光物质。
可以使用两种上述材料。优选使用4,4’-双(2,2-二苯基乙烯基)联苯作为第1绿色发光基质材料,使用羟基喹啉系金属络合物作为第2绿色发光基质材料,特别优选使用三(8-羟基喹啉)合铝或双(2-甲基-8-羟基喹啉)合铝。第2绿色发光基质材料相对于绿色发光层(8)全体可在0-80%重量的范围内使用。
绿色发光层(8)中含有的绿色发光掺杂剂只要具有绿色发光功能即可,没有特别限制,例如有香豆素衍生物、喹丫啶酮衍生物、羟基喹啉系金属络合物、二苯乙烯基胺衍生物、1,4-双[2-(4-二甲基氨基苯基)乙烯基]苯等。从具有优异的绿色发光功能角度考虑,特别优选香豆素衍生物、1,4-双[2-(4-二甲基氨基苯基)乙烯基]苯等。进一步优选6-(烷基或无取代)-8-(烷基或无取代)-7-氨基-3-芳基-4-(三氟甲基或无取代)香豆素衍生物、1,4-双[2-(4-二甲基氨基苯基)乙烯基]苯等。考虑到与香豆素母核π电子的共轭,香豆素母核3位的芳基特别优选为苯并噻唑-2-基、苯并咪唑-2-基、苯并噁唑-2-基、苯并硒唑-2-基等基团,这些芳基中的苯环部分还可以进一步被取代。绿色发光掺杂剂相对于绿色发光层(8)全体,优选占1%重量-15%重量。如果在该范围内,则可得到优异的白色度等。
除上述绿色发光基质材料和绿色发光掺杂剂之外,通过使绿色发光层(8)含有电子传输性材料,可进一步提高发光效率和元件寿命。
这里所使用的电子传输性材料优选在电子传输层(9)中使用的材料,特别优选与在电子传输层(9)中使用的材料相同,或者为三(8-羟基喹啉)合铝或(4-苯代苯酚)双(8-羟基喹啉)合铝等羟基喹啉系金属络合物。与电子传输层(9)中使用的材料相同,则可有成本降低的优点。
所述电子传输性材料相对于绿色发光层(8)全体,优选占3-60%重量,更优选占5-50%重量。
绿色发光层(8)可如下制备:通过溅射法、离子电镀法、真空蒸镀法、旋涂法、电子束蒸镀法等公知的成膜方法,将这些材料在阳极(2)、空穴注入层(3)、空穴传输层(4)或蓝色发光层(7)上成膜。
绿色发光层(8)的膜厚优选1nm-30nm,进一步优选2nm-20nm。
如上所述,红色发光掺杂剂、蓝色发光掺杂剂和绿色发光掺杂剂可以是各发光层中含量最少的衍生物,也可以定义为荧光量子产率最高的衍生物。
实际测定荧光量子产率时,可以使用公知的激光仪、积分球、光敏二极管进行测定。实际的各颜色发光材料的荧光量子产率是将各颜色的基质材料和各颜色的掺杂剂在石英基板上蒸镀200nm的膜厚,以此作为测定用样品进行测定的。
[电子传输层]
电子传输层(9)设于上述发光层(5、7、8)和后述电子注入层(10)或阴极(11)之间。电子传输层(9)是将由电子注入层(10)或阴极(11)传输的电子传输到发光层(5、7、8)的层。
电子传输层(9)可以是单层结构,从减少电子传输性材料和发光层材料的激基复合物或CT络合物形成等的相互作用的角度考虑,优选为双层结构。由此,可以提高有机EL元件的发光效率,延长元件寿命。
将电子传输层(9)制成以单一材料形成的单层结构时,可以根据有机EL元件所要求的发光效率和元件寿命,适当选择电子传输性材料。具体来说,有金属酚盐、羟基喹啉系金属络合物、三唑衍生物、噁唑衍生物、噁二唑衍生物、喹喔啉衍生物、喹啉衍生物、吡咯衍生物、苯并吡咯衍生物、四苯基甲烷衍生物、吡唑衍生物、噻唑衍生物、苯并噻唑衍生物、噻二唑衍生物、硫茚衍生物、螺系化合物、咪唑衍生物、苯并咪唑衍生物、二苯乙烯基苯衍生物、硅杂环戊二烯衍生物、菲咯啉衍生物、三苯基甲烷衍生物等。其中,作为电子传输性材料,从提高发光效率的角度考虑,优选使用电子移动率高的噁二唑衍生物、硅杂环戊二烯衍生物、菲咯啉衍生物、三苯基甲烷衍生物等电子传输性材料。从延长元件寿命的角度考虑,优选使用玻璃化转变温度高的羟基喹啉系金属络合物等电子传输性材料。特别优选使用2,9-二甲基-4,7-二苯基菲咯啉、三(8-羟基喹啉)合铝、双(2-甲基-8-羟基喹啉)(4-苯代苯酚)合铝等。
将电子传输层(9)制成双层结构时,可以从上述电子传输性材料中适当选择电子移动率不同的两种,也可以由所选择的材料中电子移动率高的电子传输性材料构成阴极(11)一侧的层,由电子移动率低的电子传输性材料构成绿色发光层(8)一侧的层。上述电子传输性材料可以单独或适当组合使用。由此,电子移动率低的电子传输性材料通过担负缓冲剂的功能,可以减少电子移动率高的电子传输性材料和蓝色发光层材料之间的相互作用,保持发光效率,延长元件寿命。
上述电子传输性材料中,具有中等程度电子移动率的电子传输性材料与上述其它电子传输性材料组合,使其相对地具有高的电子移动率,或使其相对地具有低的电子移动率。这样,上述电子传输性材料的组合归根到底是基于电子移动率的相对差异而定的。
电子传输层(9)可以是将上述衍生物混合而成的单层结构。该混合优选均匀混合,也可以不是均匀混合。两种材料混合时,电子移动率低的材料相对于电子传输层(9)全体的重量百分比优选1-70%重量,进一步优选10-50%重量。由此,可以提高有机EL元件的发光效率,延长元件寿命。
电子传输层(9)中优选含有至少一种金属络合物。这可以使有机EL元件具有更高的发光效率、更长的元件寿命。所述金属络合物中,优选羟基喹啉系金属络合物。
所述羟基喹啉系金属络合物除三(8-羟基喹啉)合铝和(4-苯代苯酚)双(8-羟基喹啉)合铝之外,配位基为具有8-羟基喹啉、2-甲基-8-羟基喹啉、4-甲基-8-羟基喹啉、5-甲基-8-羟基喹啉、3,4-二甲基-8-羟基喹啉、4-乙基-8-羟基喹啉、4,5-二甲基-8-羟基喹啉、4,6-二甲基-8-羟基喹啉、4-甲氧基-8-羟基喹啉、苯并[h]-10-羟基喹啉、苯并[f]-8-羟基喹啉、8-羟基喹啉的二聚体、7-丙基-8-羟基喹啉等的络合物,中心金属优选使用铝、铍、锌、镁、镓、铟、铜、钙、锡、铅等。
更具体的羟基喹啉系金属络合物有:三(8-羟基喹啉)合铝、(4-苯代苯酚)双(8-羟基喹啉)合铝、三(2-甲基-8-羟基喹啉)合铝、三(5-甲基-8-羟基喹啉)合铝、(4-甲基-8-羟基喹啉)双(8-羟基喹啉)合铝、(4-乙基-8-羟基喹啉)(4-甲基-8-羟基喹啉)(8-羟基喹啉)合铝、三(3,4-二甲基-8-羟基喹啉)合铝、三(4-甲氧基-8-羟基喹啉)合铝、三(4,5-二甲基-8-羟基喹啉)合铝、三(4,6-二甲基-8-羟基喹啉)合铝、三(5-氯-8-羟基喹啉)合铝、三(5-溴-8-羟基喹啉)合铝、三(5,7-二氯-8-羟基喹啉)合铝、三(5-氰基-8-羟基喹啉)合铝、三(5-磺酰基-8-羟基喹啉)合铝、三(5-丙基-8-羟基喹啉)合铝、双(8-羟基喹啉)合锌、双(2-甲基-8-羟基喹啉)合锌、双(2,4-二甲基-8-羟基喹啉)合锌、双(2-甲基-5-氯-8-羟基喹啉)合锌、双(2-甲基-5-氰基-8-羟基喹啉)合锌、双(3,4-二甲基-8-羟基喹啉)合锌、双(4,6-二甲基-8-羟基喹啉)合锌、双(5-氯-8-羟基喹啉)合锌、双(5,7-二氯-8-羟基喹啉)合锌、双(苯并[f]-8-羟基喹啉)合锌、双(8-羟基喹啉)合铍、双(2-甲基-8-羟基喹啉)合铍、双(2,4-二甲基-8-羟基喹啉)合铍、双(2-甲基-5-氯-8-羟基喹啉)合铍、双(2-甲基-5-氰基-8-羟基喹啉)合铍、双(3,4-二甲基-8-羟基喹啉)合铍、双(4,6-二甲基-8-羟基喹啉)合铍、双(5-氯-8-羟基喹啉)合铍、双(苯并[h]-10-羟基喹啉)合铍、双(8-羟基喹啉)合镁、双(2-甲基-8-羟基喹啉)合镁、双(2,4-二甲基-8-羟基喹啉)合镁、双(2-甲基-5-氯-8-羟基喹啉)合镁、双(2-甲基-5-氰基-8-羟基喹啉)合镁、双(3,4-二甲基-8-羟基喹啉)合镁、双(4,6-二甲基-8-羟基喹啉)合镁、双(5-氯-8-羟基喹啉)合镁、双(5,7-二氯-8-羟基喹啉)合镁、双(苯并[h]-10-羟基喹啉)合镁、三(8-羟基喹啉)合铟、(8-羟基喹啉)合锂、三(5-氯-8-羟基喹啉)合镓、双(5-氯-8-羟基喹啉)合钙、双(2-甲基-8-羟基喹啉)(三苯基硅烷醇)合铝、双(2-甲基-8-羟基喹啉)(二苯基甲基硅烷醇)合铝、双(2-甲基-8-羟基喹啉)(叔丁基二苯基硅烷醇)合铝、双(2-甲基-8-羟基喹啉)[三(4,4-联苯)硅烷醇]合镓、双(2-甲基-8-羟基喹啉)(1-萘酚)合镓、双(2-甲基-8-羟基喹啉)(2-萘酚)合镓、双(8-羟基喹啉)合铜等,其中,可使用良好满足上述条件的络合物。
电子传输层(9)可如下制备:使用溅射法、离子电镀法、真空蒸镀法、旋涂法、电子束蒸镀法等公知的成膜方法,将上述材料在发光层(5、7、8)上成膜。
电子传输层(9)的厚度优选1nm-50nm,更优选10nm-40nm。
[电子注入层]
电子注入层(10)可以设于电子传输层(9)和后述的阴极(11)之间。电子注入层(10)是使阴极(11)的电子向电子传输层(9)的注入容易的层。
可用于电子注入层(10)的材料只要是使电子注入层(10)具有上述性能的物质即可,没有特别限制,例如有:锂、钠、铯等碱金属,锶、镁、钙等碱土金属,氟化锂、氧化锂、氟化镁、氟化钙、氟化锶、氟化钡等碱金属化合物、碱土金属的氟化物、氧化物、氯化物、硫化物等,其中优选氟化锂。电子注入层(10)可以由单独的材料形成,也可以由多种材料形成。
电子注入层(10)可如下制备:通过溅射法、离子电镀法、真空蒸镀法、旋涂法、电子束蒸镀法等公知的成膜方法,将上述材料在电子传输层(9)上成膜。
电子注入层(10)的膜厚优选0.1nm-3nm,进一步优选0.2nm-1nm。
[阴极]
阴极(11)是向上述发光层(5、7、8)、电子传输层(9)或电子注入层(10)注入电子的电极,为提高电子注入效率,采用功函数例如低于4.5eV的金属或合金、导电性化合物以及它们的混合物作为电极物质。
所述阴极材料例如有:锂、钠、镁、银、铜、铝、铟、钙、锡、钌、钛、锰、铬、钇、铝-钙合金、铝-锂合金、铝-镁合金、镁-银合金、镁-铟合金、锂-铟合金、钠-钾合金、镁/铜混合物、铝/氧化铝混合物等。还可以使用作为阳极(2)所采用的材料。其中,优选铝。
阴极(11)设于发光一侧时,通常设定为对所发光的透射率大于10%,例如可采用在超薄膜的镁-银合金上层合透明的导电性氧化物形成的电极等。如果在该阴极(11)上溅射导电性氧化物,为防止发光层(5、7、8)等被等离子体损伤,可以在阴极(11)和发光层(5、7、8)、电子传输层(9)或电子注入层(10)之间设置添加了铜酞菁等的缓冲层。
当用作光反射性电极时,可以适当选择具备将发出的光反射到上述材料的内、外部的性能的材料,通常选择金属或合金、金属化合物。
阴极(11)可以由上述材料单独形成,也可以由多种材料形成。例如在镁中添加1-20%重量的银或铜,则可以防止阴极(11)的氧化,还可以提高阴极(11)与电子注入层(10)的粘结性。如果向铝中添加0.1-10%重量的锂,则可以提高发光效率。
阴极(11)可以是含有相同组成或不同组成的多个层的多层结构。例如,为防止阴极(11)的氧化,可以在阴极(11)与电子注入层(10)不接触的部分设置含有具耐腐蚀性的金属的保护层。
形成该保护层的材料优选使用例如银或铝等。
阴极(11)可通过真空蒸镀法、溅射法、离子蒸镀法、离子电镀法、电子束蒸镀法等公知的薄膜成膜法,在发光层(5、7、8)、电子传输层(9)、电子注入层(10)或上述保护层上形成。
阴极(11)的膜厚根据所使用的电极材料而定,不包含保护层的厚度,通常设定为5nm-1μm左右,优选5nm-700nm左右,特别优选10nm-500nm左右,最优选为50nm-200nm。
阴极(11)的薄层电阻优选设定为数百Ω/□以下。
以上各层可以分别具有上述以外的功能,例如上述发光层(5、7、8)可以具有空穴传输功能、空穴注入功能、电子注入功能和/或电子传输功能等。
还可以适当设定上述以外的层。
当然,也可以在基板(1)上由阴极(11)依次层合,形成有机EL元件。
实施例
本发明的实施例和比较例如下所示,当然,本发明并不限定为以下的例子所解释的内容。
使用以下(化合物)符号进行说明。
HI:铜酞菁
HT:三[4-[N-(2-萘基)-N-苯基氨基]苯基]胺
RH:三[4-[N-(3-甲基苯基)-N-苯基氨基]苯基]胺
RD:[2-叔丁基-6-[反式-2-(2,3,5,6-四氢-1,1,7,7-四甲基苯并[i,j]喹嗪-9-基)乙烯基]-4H-吡喃-4-亚基]-1,3-丙二腈
BH1:4,4’-双(2,2’-二苯基乙烯基)联苯
BH2:(4-苯代苯酚)双(8-羟基喹啉)合铝
BH3:1,6-二(5-甲基萘-2-基)蒽
BH4:1,1-二甲基-3,4-二(2-甲基苯基)-2,5-二[6-(4-甲基吡啶-2-基)吡啶-2-基]硅杂环戊二烯
BH5:4,4’-双(咔唑-9-基)联苯
BD1:4,4’-双[2-(9-乙基咔唑-2-基)乙烯基]联苯
BD2:2,8-二(叔丁基)苝
BD3:萘并[2,1-d:1,10a-e:10a,10-f]蒽
BD4:双[4,6-二氟苯基吡啶-N,C2’](甲基吡啶)合铱(III)
GH1:三(8-羟基喹啉)合铝
GH2:(4-苯代苯酚)双(8-羟基喹啉)合铝
GD1:顺式-2-(1,3-苯并噻唑-2-基)-3-(8-羟基-2,3,5,6-四氢-1,1,7,7-四甲基苯并[i,j]喹嗪-9-基)丙烯酸内酯
GD2:1,4-双[2-(4-二甲基氨基苯基)乙烯基]苯
GD3:面式三(2-苯基吡啶)合铱
GD4:2,8-二(2-萘基)苝
ET:2,9-二甲基-4,7-二苯基菲咯啉
[实施例1]
在透明玻璃的一个面上形成膜厚为110nm的ITO层阳极,
即准备基板,将该基板进行洗涤。基板洗涤依次进行碱洗涤、纯水洗涤,干燥后进行紫外线臭氧洗涤。
在进行了基板洗涤的玻璃的阳极上,通过真空蒸镀装置(碳坩埚、蒸镀速度0.1nm/秒、真空度约为5.0×10-5Pa),制作膜厚为10nm的HI层,将该层作为空穴注入层。
用真空蒸镀装置(碳坩埚、蒸镀速度0.1nm/秒、真空度约为5.0×10-5Pa),在空穴注入层上制作膜厚为50nm的HT层,将该层作为空穴传输层。
用真空蒸镀装置(碳坩埚、真空度约5.0×10-5Pa),在空穴传输层上制作膜厚为5nm、将基质材料HT和红色掺杂剂RD(RD相对于红色发光层全体为1%重量)进行共蒸镀的层,将该层作为红色发光层。该共蒸镀是以HT的蒸镀速度0.1nm/秒、RD的蒸镀速度0.001nm/秒进行的。
用真空蒸镀装置(碳坩埚、真空度约5.0×10-5Pa),在红色发光层上制作膜厚为30nm、将基质材料BH1和蓝色掺杂剂BD1(BD1相对于蓝色发光层全体为7%重量)共蒸镀的层,将该层作为蓝色发光层。该共蒸镀以BH1的蒸镀速度0.1nm/秒、BD1的蒸镀速度0.0075nm/秒进行。
用真空蒸镀装置(碳坩埚、真空度约5.0×10-5Pa),在蓝色发光层上制作膜厚为10nm、将基质材料BH1和绿色掺杂剂GD1(GD1相对于绿色发光层全体为6%重量)共蒸镀的层,将该层作为绿色发光层。该共蒸镀以BH1的蒸镀速度0.1nm/秒、GD1的蒸镀速度0.006nm/秒进行。
用真空蒸镀装置(碳坩埚、蒸镀速度0.1nm/秒、真空度约5.0×10-5Pa),在绿色发光层上形成膜厚为30nm的ET层,将该层作为电子传输层。
用真空蒸镀装置(氮化硼坩埚、蒸镀速度0.1nm/秒、真空度约5.0×10-5Pa),在电子传输层上形成膜厚0.5nm的氟化锂(LiF)层,将该层作为电子注入层。
用钨皿(蒸镀速度1nm/秒、真空度约5.0×10-5Pa),在电子注入层上形成膜厚为200nm的铝(Al)层,以该层作为阴极,制作本发明的有机EL元件。
实施例1中,蓝色发光层的基质材料和绿色发光层的基质材料中含有共同的衍生物BH1(二苯乙烯基亚芳基衍生物)。
[实施例2-14]
实施例2-14与实施例1同样,均分别在蓝色发光层和绿色发光层中含有至少一种共同的衍生物,除将蓝色发光层和绿色发光层如以下表1所示改变之外,与实施例1同样地进行制作。
即,实施例2-4与实施例1同样,在蓝色发光层的基质材料和绿色发光层的基质材料中含有共同的衍生物BH1(二苯乙烯基亚芳基衍生物)。实施例5-7中,蓝色发光层的掺杂剂和绿色发光层的掺杂剂中分别含有共同的衍生物BD1和GD2(二苯乙烯基胺衍生物)。实施例8、9中,在蓝色发光层的基质材料和绿色发光层的基质材料中分别含有共同的衍生物BH2和GH1(羟基喹啉系金属络合物)。实施例10中,蓝色发光层的基质材料和绿色发光层的基质材料中含有共同的衍生物BH5(咔唑衍生物)。实施例11中,蓝色发光层的基质材料和绿色发光层的基质材料中含有共同的衍生物BH3(蒽衍生物)。实施例12中,蓝色发光层的基质材料和绿色发光层的基质材料中含有共同的衍生物BH4(硅杂环戊二烯衍生物)。实施例13中,蓝色发光层的基质材料和绿色发光层的基质材料中含有共同的衍生物HT(三苯基胺衍生物)。实施例14中,蓝色发光层的掺杂剂和绿色发光层的掺杂剂中分别含有共同的衍生物BD2和GD4(苝衍生物)。
实施例1-14中的电子传输层均由单一材料形成单层结构。
[实施例15]
实施例15中,除蒸镀HT,在蓝色发光层和红色发光层之间设置膜厚为3nm的阻挡层之外,与实施例1同样地制作。在实施例15中,蓝色发光层的基质材料和绿色发光层的基质材料中含有共同的衍生物BH1(二苯乙烯基亚芳基衍生物)。
[实施例16-20]
实施例16-20中,除将蓝色发光层、绿色发光层和电子传输层按以下表1所示改变之外,与实施例1同样地制作。在实施例16-20中,蓝色发光层的基质材料和绿色发光层的基质材料中含有共同的衍生物BH1(二苯乙烯基亚芳基衍生物)。
实施例16中,使用GH1形成电子传输层,使用BD2作为蓝色发光层中的蓝色掺杂剂。
实施例17和18中的绿色发光层另外含有羟基喹啉系金属络合物GH1。GH1相对于绿色发光层全体为40%重量。BH1、GH1和GD1的蒸镀速度分别以0.54nm/秒、0.4nm/秒和0.06nm/秒进行蒸镀。
实施例19中的电子传输层形成双层结构,由阴极一侧依次层合ET、GH1。膜厚均为15nm。ET和GH1的蒸镀速度分别以0.1nm/秒和0.04nm/秒进行蒸镀。
实施例20中的电子传输层形成ET和GH1的混合单层结构(ET∶GH1=50%重量∶50重量%)。
[实施例21-26]
如以下表1所示,实施例21-26不设置空穴传输层,除将绿色发光层中含有的ET在0-60%重量的范围内依次增加之外,与实施例1同样地进行制作。实施例21-26中,蓝色发光层的基质材料和绿色发光层的基质材料中含有共同的衍生物BH1(二苯乙烯基亚芳基衍生物)。
实施例21中,将BH1和BD1(蓝色掺杂剂BD1相对于蓝色发光层全体为5%重量)进行共蒸镀,形成蓝色发光层,将BH1和GD1(绿色掺杂剂GD1相对于绿色发光层全体为5%重量)进行共蒸镀,形成绿色发光层。
实施例22中,除将BH1、ET和GD1(BH1为92%重量、ET为3%重量、GD1为5%重量)共蒸镀,形成绿色发光层之外,与实施例21相同。
实施例23中,除将BH1、ET和GD1(BH1为90%重量、ET为5%重量、GD1为5%重量)共蒸镀,形成绿色发光层之外,与实施例21相同。
实施例24中,除将BH1、ET和GD1(BH1为75%重量、ET为20%重量、GD1为5%重量)共蒸镀,形成绿色发光层之外,与实施例21相同。
实施例25中,除将BH1、ET和GD1(BH1为45%重量、ET为50%重量、GD1为5%重量)共蒸镀,形成绿色发光层之外,与实施例21相同。
实施例26中,除将BH1、ET和GD1(BH1为35%重量、ET为60%重量、GD1为5%重量)共蒸镀,形成绿色发光层之外,与实施例21相同。
即,实施例21-26中的绿色发光层含有空穴传输性材料BH1、电子传输性材料ET和发光掺杂剂GD1。
[实施例27-32]
如以下表1所示,实施例27是绿色发光的有机EL元件,除未设置蓝色发光层、阻挡层、红色发光层和空穴传输层之外,与实施例1同样地制作。
实施例28中,除将BH1、GH1和GD1(BH1为91%重量、GH1为3%重量、GD1为6%重量)共蒸镀,形成绿色发光层之外,与实施例27相同。
实施例29中,除将BH1、GH1和GD1(BH1为89%重量、GH1为5%重量、GD1为6%重量)共蒸镀,形成绿色发光层之外,与实施例27相同。
实施例30中,除将BH1、GH1和GD1(BH1为74%重量、GH1为20%重量、GD1为6%重量)共蒸镀,形成绿色发光层之外,与实施例27相同。
实施例31中,除将BH1、GH1和GD1(BH1为44%重量、GH1为50%重量、GD1为6%重量)共蒸镀,形成绿色发光层之外,与实施例27相同。
实施例32中,除将BH1、GH1和GD1(BH1为34%重量、GH1为60%重量、GD1为6%重量)共蒸镀,形成绿色发光层之外,与实施例27相同。
即,实施例27-32中的绿色发光层含有空穴传输性材料BH1、电子传输性材料GH1和发光掺杂剂GD1。
[比较例1]
比较例1中,蓝色发光基质材料和绿色发光基质材料不合有共同的衍生物。除蓝色发光基质材料为BH2之外,与实施例1同样地制作有机EL元件。参照以下表2。
[比较例2]
比较例2中,蓝色发光基质材料和绿色发光基质材料不含有共同的衍生物。除绿色发光基质材料为GH1之外,与实施例1同样地制作有机EL元件。参照以下表2。
[比较例3-7]
比较例3-7中,除分别改变红色发光层、蓝色发光层和绿色发光层的层合顺序之外,与实施例1同样地制作有机EL元件。参照以下表2。
将制作的实施例1-32和比较例1-7的有机EL元件用玻璃帽封装,将阳极和阴极通过公知的驱动电路连接,测定室温下亮度为1000cd/m2时的白色度(x、y)和发光效率,以及室温下初期亮度为5500cd/m2时继续通入电流后初期亮度半衰期(亮度达到2750cd/m2时的时间)。亮度通过亮度测定仪(株式会社トプコソ制造、商品名BM7)测定。关于白色度(x、y),初期亮度测定时和亮度半衰时之间的白色度(x、y)的变化量也根据下式计算:
白色度变化量=[(x的变化量)2+(y的变化量)2]1/2
以实施例1为基准,将上述测定和计算结果表示在以下的表1和表2中。
Figure C20058002465000281
Figure C20058002465000291
Figure C20058002465000311
Figure C20058002465000321
Figure C20058002465000331
[评价]
实施例1-20的有机EL元件均显示优异的白色,其变化量也足够小。发光效率和元件寿命也优异。
与此相对,蓝色发光层的基质材料和绿色发光层的基质材料完全不含有共同的衍生物的有机EL元件(比较例1和2)与实施例1相比,白色度和发光效率差,元件寿命也短。
将红色发光层、蓝色发光层和绿色发光层的层合顺序改变的比较例3-7与实施例1相比,白色度和发光效率差,元件寿命也短。
实施例21-26的有机EL元件均具有优异的白色,其变化量也足够小,发光效率和元件寿命也优异。
并且,绿色发光层中含有电子传输性材料ET的实施例22-26与绿色发光层中不含有ET的实施例21相比,可使发光效率和元件寿命进一步提高。
实施例27-32的有机EL元件均具有优异的绿色,其变化量也足够小。发光效率和元件寿命也优异。
并且,绿色发光层中含有电子传输性材料GH1的实施例28-32与绿色发光层不含有GH1的实施例27比较,发光效率和元件寿命可得到进一步提高。
从表1和2的比较可知,本发明的有机EL元件的发光色色度坐标均显示优异的白色度或绿色度。而比较例的有机EL元件的白色度不优异。
本发明的有机EL元件与比较例的有机EL元件相比,发光效率和元件寿命大幅提高。
因此,实施例1-26的有机EL元件中,从其阳极一侧按照红色发光层、蓝色发光层、绿色发光层、电子传输层和阴极的顺序设置,通过使上述蓝色发光层中含有的衍生物和上述绿色发光层中含有的衍生物至少一种共同,可得到优异的白色度,同时也可得到高发光效率和长元件寿命。
实施例27-32的有机EL元件中,从其阳极一侧依次设置绿色发光层、电子传输层和阴极,则可得到优异的绿色度,同时也可得到高发光效率和长元件寿命。

Claims (12)

1.有机EL元件,该有机EL元件在阳极上至少依次设置红色发光层、蓝色发光层、绿色发光层和阴极,该蓝色发光层和该绿色发光层含有至少一种共同的衍生物,并且该蓝色发光层的掺杂剂和该绿色发光层的掺杂剂含有至少一种共同的衍生物。
2.权利要求1的有机EL元件,其中,在上述绿色发光层和上述阴极之间进一步设置电子传输层。
3.权利要求1或2的有机EL元件,其中,上述蓝色发光层的基质材料和上述绿色发光层的基质材料含有至少一种共同的衍生物。
4.权利要求3的有机EL元件,其中,上述蓝色发光层的基质材料和上述绿色发光层的基质材料选自二苯乙烯基亚芳基衍生物、羟基喹啉系金属络合物、芘衍生物、苝衍生物、蒽衍生物、咔唑衍生物、硅杂环戊二烯衍生物和三苯基胺衍生物。
5.权利要求1或2的有机EL元件,其中,上述蓝色发光层的掺杂剂和上述绿色发光层的掺杂剂选自羟基喹啉系金属络合物、芘衍生物、苝衍生物、二苯乙烯基胺衍生物、蒽衍生物、硅杂环戊二烯衍生物和三苯基胺衍生物。
6.权利要求1或2的有机EL元件,其中,在上述红色发光层和上述蓝色发光层之间进一步设置阻挡层。
7.权利要求2的有机EL元件,其中,上述电子传输层由一层形成。
8.权利要求2的有机EL元件,其中,上述电子传输层由两层形成。
9.权利要求8的有机EL元件,其中,上述由两层形成的电子传输层中,将上述阳极一侧的层设为三(8-羟基喹啉)合铝层,上述阴极一侧的层设为菲咯啉衍生物层或三苯基甲烷衍生物层。
10.权利要求2的有机EL元件,其中,上述电子传输层是将多种衍生物混合而形成的层。
11.权利要求7或8的有机EL元件,其中,上述电子传输层含有至少一种金属络合物。
12.权利要求1或2的有机EL元件,该有机EL元件含有磷光物质。
CNB2005800246509A 2004-05-31 2005-05-11 有机el元件 Expired - Fee Related CN100531498C (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP162042/2004 2004-05-31
JP2004162042 2004-05-31

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN1998269A CN1998269A (zh) 2007-07-11
CN100531498C true CN100531498C (zh) 2009-08-19

Family

ID=35451302

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CNB2005800246509A Expired - Fee Related CN100531498C (zh) 2004-05-31 2005-05-11 有机el元件

Country Status (7)

Country Link
US (1) US7854998B2 (zh)
EP (1) EP1755362B1 (zh)
JP (1) JP4737086B2 (zh)
KR (2) KR100875872B1 (zh)
CN (1) CN100531498C (zh)
TW (1) TWI302564B (zh)
WO (1) WO2005117499A1 (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102956666A (zh) * 2011-08-26 2013-03-06 乐金显示有限公司 有机电致发光显示设备

Families Citing this family (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101110890B1 (ko) * 2004-04-02 2012-03-13 이데미쓰 고산 가부시키가이샤 전자 장벽층을 개재시킨 2개의 발광층을 갖는 유기전기발광 소자
KR100706184B1 (ko) * 2005-12-26 2007-04-12 주식회사 디엠에스 형광램프 및 이의 제조방법
US7579773B2 (en) * 2006-06-05 2009-08-25 The Trustees Of Princeton University Organic light-emitting device with a phosphor-sensitized fluorescent emission layer
TW200812129A (en) * 2006-08-18 2008-03-01 Chunghwa Picture Tubes Ltd Organic light emitting structure
KR101316752B1 (ko) * 2007-05-31 2013-10-08 삼성디스플레이 주식회사 백색 유기발광소자
JP2009043684A (ja) 2007-08-10 2009-02-26 Toyota Industries Corp 白色発光有機el(エレクトロルミネッセンス)素子及びその色度調整方法
KR100899423B1 (ko) * 2007-08-16 2009-05-27 삼성모바일디스플레이주식회사 유기전계발광소자 및 그의 제조방법
US20090053557A1 (en) * 2007-08-23 2009-02-26 Spindler Jeffrey P Stabilized white-emitting oled device
KR101407580B1 (ko) * 2007-09-17 2014-06-13 삼성디스플레이 주식회사 백색 유기발광소자 및 그를 포함하는 표시장치와 조명장치
US8384283B2 (en) * 2007-09-20 2013-02-26 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Light-emitting element, light-emitting device, and electronic device
JPWO2009133917A1 (ja) * 2008-04-30 2011-09-01 出光興産株式会社 アントラセン誘導体及びそれを用いた有機エレクトロルミネッセンス素子
JP5314409B2 (ja) * 2008-12-17 2013-10-16 住友化学株式会社 有機エレクトロルミネッセンス素子
JP5141618B2 (ja) 2009-03-26 2013-02-13 セイコーエプソン株式会社 発光素子、発光装置、表示装置および電子機器
JP5347662B2 (ja) * 2009-04-03 2013-11-20 ソニー株式会社 有機電界発光素子および表示装置
CN102891260B (zh) * 2011-07-22 2016-02-10 海洋王照明科技股份有限公司 叠层有机电致发光器件及其制备方法
KR102126087B1 (ko) * 2011-10-11 2020-06-23 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 발광 소자, 발광 장치, 전자 기기, 조명 장치, 및 피렌계 화합물
BE1020675A3 (fr) * 2012-05-08 2014-03-04 Agc Glass Europe Dispositif photonique organique.
CN110630976A (zh) * 2018-06-22 2019-12-31 株式会社小糸制作所 发光模块

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0878163A (ja) * 1994-09-07 1996-03-22 Kemipuro Kasei Kk 有機エレクトロルミネッセンス素子およびその製法
JPH103990A (ja) 1996-06-13 1998-01-06 Idemitsu Kosan Co Ltd 有機el発光装置
JP2000068057A (ja) 1998-06-12 2000-03-03 Idemitsu Kosan Co Ltd 有機エレクトロルミネッセンス素子
KR100329571B1 (ko) 2000-03-27 2002-03-23 김순택 유기 전자 발광소자
JP2002175879A (ja) 2000-12-08 2002-06-21 Tdk Corp 有機elディスプレイパネルおよびそれに用いる有機el素子
JP4076769B2 (ja) * 2000-12-28 2008-04-16 株式会社半導体エネルギー研究所 発光装置及び電気器具
US20030010288A1 (en) * 2001-02-08 2003-01-16 Shunpei Yamazaki Film formation apparatus and film formation method
DE60239198D1 (de) 2001-05-16 2011-03-31 Univ Princeton Hocheffiziente mehrfarbige elektrophosphoreszente oleds
EP1289015B1 (en) * 2001-08-28 2012-05-23 Konica Corporation Multicolor light emission apparatus and manufacturing method thereof
JP2003229265A (ja) 2002-01-31 2003-08-15 Toyota Industries Corp 有機el素子及びカラー有機elディスプレイ
JP2003272857A (ja) * 2002-03-19 2003-09-26 Idemitsu Kosan Co Ltd 白色系有機エレクトロルミネッセンス素子
JP3967946B2 (ja) * 2002-03-26 2007-08-29 松下電工株式会社 有機電界発光素子
JP4211291B2 (ja) * 2002-06-03 2009-01-21 株式会社豊田自動織機 有機エレクトロルミネッセンス素子
JP2004059733A (ja) * 2002-07-29 2004-02-26 Jsr Corp 電荷注入輸送材料
US6876144B2 (en) * 2002-09-09 2005-04-05 Kuan-Chang Peng Organic electroluminescent device having host material layer intermixed with luminescent material
JP2004200141A (ja) * 2002-10-24 2004-07-15 Toyota Industries Corp 有機el素子
US7247394B2 (en) * 2004-05-04 2007-07-24 Eastman Kodak Company Tuned microcavity color OLED display

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102956666A (zh) * 2011-08-26 2013-03-06 乐金显示有限公司 有机电致发光显示设备

Also Published As

Publication number Publication date
TW200609329A (en) 2006-03-16
WO2005117499A1 (ja) 2005-12-08
TWI302564B (en) 2008-11-01
EP1755362A4 (en) 2009-08-19
US7854998B2 (en) 2010-12-21
KR100903542B1 (ko) 2009-06-23
JP4737086B2 (ja) 2011-07-27
KR20080015481A (ko) 2008-02-19
CN1998269A (zh) 2007-07-11
EP1755362B1 (en) 2011-07-20
EP1755362A1 (en) 2007-02-21
JPWO2005117499A1 (ja) 2008-04-03
KR20070030808A (ko) 2007-03-16
KR100875872B1 (ko) 2008-12-26
US20080290788A1 (en) 2008-11-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN100531498C (zh) 有机el元件
TWI601803B (zh) 發光元件
KR101691395B1 (ko) 발광 소자, 발광 장치, 및 이의 제조방법
CN109216571B (zh) 包括空穴注入层和具有零价金属的电子注入层的有机电致发光器件
EP2881446A2 (en) Organic compound and organic light emitting diode using the same
US20060040131A1 (en) OLEDs with improved operational lifetime
US20060141287A1 (en) OLEDs with improved operational lifetime
US9324952B2 (en) Thiadiazole, compound for light-emitting elements, light-emitting element, light-emitting apparatus, authentication apparatus, and electronic device
CN102074657B (zh) 有机发光装置
KR102004324B1 (ko) 복합 재료, 발광 소자, 발광 장치, 전자 기기, 및 조명 장치
KR20220007705A (ko) 발광 소자, 표시 장치, 전자 기기, 및 조명 장치
KR20020025764A (ko) 환형 3급 아민 화합물 및 이를 함유하는 유기 전계발광 소자
TW200915916A (en) White light-emitting organic electroluminescence (EL) device and method of adjusting chromaticity of the device
CN113728453A (zh) 电子器件
TW201912623A (zh) 化合物、使用其的發光元件、顯示裝置及照明裝置
US8835911B2 (en) Light emitting element, light emitting device, display, and electronic device
US20120119196A1 (en) Organic electroluminescent element
TWI834715B (zh) 發光器件、發光裝置、電子裝置及照明設備
TW202110789A (zh) 電子裝置
CN101159319A (zh) 有机电致发光器件
CN109942552A (zh) 包含三嗪基、芴基和杂芴基的化合物
CN112703616B (zh) 发光器件、发光装置、电子设备及照明装置
WO2020240330A1 (ja) 発光デバイス、発光装置、発光モジュール、電子機器、及び照明装置
JP5229022B2 (ja) 発光素子、表示装置および電子機器
CN113906578A (zh) 发光器件、发光装置、发光模块、电子设备及照明装置

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
C17 Cessation of patent right
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20090819

Termination date: 20110511