CN101262044B - 有机电致发光器件及显示装置 - Google Patents

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Abstract

一种有机电致发光器件以及显示装置。该有机电致发光器件设置有阳极、阴极、以及至少具有发光层并保持在阳极和阴极之间的有机层。其中的具有含氮杂环衍生物的层设置在阴极和发光层之间。其中包含的具有含氮杂环衍生物的层具有的厚度大于设置在阳极和发光层之间的空穴供给层。该显示装置设置有基板以及在基板上以阵列形成的有机电致发光器件。

Description

有机电致发光器件及显示装置
相关申请的交叉引用
本发明包括于2007年3月7日向日本专利局提交的日本专利申请JP 2007-056599涉及的主题，将其全部内容并入本文作为参考。
技术领域
本发明涉及一种有机电致发光器件(所谓的“有机EL器件”)及显示装置，并且特别地涉及一种配备有包含含氮杂环衍生物(nitrogen-containing heterocycle derivative)的电子传输层的有机电致发光器件及显示装置。
背景技术
利用有机材料的电致发光(在下文中称为“EL”)的有机电致发光器件(所谓的有机EL器件)均设置在阳极和阴极之间，其中有机层由有机空穴传输层(hole transport layer)形成，有机发光层(light-emitting layer)以一层堆叠在另一层上的方式进行堆叠，并作为能通过低压直流驱动实现高亮度光发射的发光装置而引起兴趣。
图12是示出了这样的有机电致发光器件的一个结构实例的剖视图。在该图中示出的有机电致发光器件51设置在由例如玻璃等制成的透明基板52上，并且由设置在基板52上的阳极53、设置在阳极53上的有机层54、以及设置在有机层54上的阴极55构成。有机层54具有空穴注入层(hole injection layer)54a、空穴传输层54b、发光层54c以及电子传输层54d从阳极53侧以该次序相继堆叠的结构。在该有机电致发光器件51中，从阴极55注入的电子和从阳极53注入的空穴在发光层54c中彼此再结合，并且通过阳极53或阴极55输出依据这种再结合(recombination)产生的光。应当注意，有机电致发光器件也包括阴极、有机层以及阳极从基板侧以该次序相继堆叠的那些结构。
近年来，对于这样的有机电致发光器件来说还需要更高的效率和更长的寿命。例如，8-羟基喹啉铝(Alq3)通常已被用作电子传输层54d。由于Alq3在电子迁移率上很低，所以邻二氮杂菲(菲咯啉)衍生物(参见，例如，Applied Physics Letter(U.S.A.)，76(2)，197-199，January 10，2000(在下文中称为非专利文献1))和噻咯(silole)衍生物(参见，例如，Applied Physics Letter(U.S.A.)，80(2)，189-191，January 14，2002(在下文中称为非专利文献2))已被报道作为具有比Alq3更高的电子迁移率的材料。这些电子传输材料的使用具有的优点在于，由于增强了电子注入并且将电子和空穴之间的再结合区集中在空穴注入电极(阳极53)侧，所以改善了再结合的可能性，提高了发光效率，并且低压驱动是可行的。另一方面，由于电子和空穴之间的再结合区移动到阳极53侧，所以更多的电子到达空穴传输层54b。通常使用三苯胺衍生物作为空穴传输层54b，所以，当其接收电子时，变得很不稳定和劣化。结果，电致发光器件的发光寿命缩短。
作为通过装置控制载体平衡的尝试，已经披露了每个具有在发光层和电子传输层之间高空穴传输能力的层的有机电致发光器件的实例(参见，例如，PCT国际公开第WO 2004/077886A号(在下文中称为专利文献1)和第JP-A-2006-66890号(在下文中称为专利文献2))。
为了防止阳极和阴极之间的短路以降低光发射失效的发生，需要有机层具有一定的厚度或更大。一般惯例是选择表现出高迁移率的空穴传输材料并且将其沉积很厚(参见，例如，专利文献1和JP-A-2005-101008(在下文中称为专利文献3))。
发明内容
然而，如在专利文献1和2中所描述的，具有在发光层和电子传输层之间高空穴传输能力的层的有机电致发光器件伴随的问题在于降低了电子传输能力，并且由于增加的驱动电压和不足的载体，劣化了电流效率。
如在非专利文献1和2中所描述的，当使用配备有足够高电子迁移率以能够高效率发光的材料作为电子传输层54d时，如在专利文献1和3中所描述的空穴传输层54b沉积很厚的结构由于大的厚度，尽管对空穴的传输是一个限制，而增强了电子的供给，因此涉及劣化载体平衡以及完全缩短寿命的问题。
因此，希望提供一种可以实现较高效率和较长寿命的有机电致发光器件。
为了实现上述希望，本发明的一个实施例的特征在于：在设置有阳极、阴极、以及至少具有发光层并保持在所述阳极和所述阴极之间的有机层的有机电致发光器件中，其中具有含氮杂环衍生物的层设置在阴极和发光层之间，并且其中包含的具有含氮杂环衍生物的层具有的厚度大于设置在阳极和发光层之间的空穴供给层(holesupply layer)。
本发明的另一个实施例的特征还在于：在设置有基板以及在基板上以阵列形成的有机电致发光器件的显示装置中，每个有机电致发光器件设置有阳极、阴极以及保持在阳极和阴极之间并至少具有发光层的有机层，其中具有含氮杂环衍生物的层设置在阴极和发光层之间，并且其中包含的具有含氮杂环衍生物的层具有的厚度大于设置在阳极和发光层之间的空穴供给层。
根据这些有机电致发光器件和显示装置，其中包含的具有含氮杂环衍生物的层设置在阴极和发光层之间，并且含氮杂环衍生物具有高的电子供给能力。因此，其中包含的具有含氮杂环衍生物的层可以为发光层提供必需的和足够的电子以在低驱动电压下获得较高的效率，尽管其中包含含氮杂环衍生物的层形成有大于空穴供给层的厚度。此外，形成设置在阳极和发光层之间薄于包含含氮杂环的层的空穴传输层可以增加空穴的供给。因此，可以在刚好足够的空穴和电子的情况下获得载体平衡(carrier balance)，同时保证载体的足够大的供给量，因此，可以获得高发光效率。由于空穴和电子既不太多也不太少，所以几乎不会破坏载体平衡，从而可以降低在驱动下的劣化并且可以延长发光寿命。
如上述所描述的，根据本发明的有机电致发光器件和显示装置可以获得较高的效率和较长的寿命，因此，可以实现在长期可靠性上优异的显示。
附图说明
图1是图解说明了根据本发明一个实施例的有机电致发光器件的结构的剖视图；
图2A和图2B是示出了本发明另一个实施例的显示装置的电路结构图；
图3是描述了应用本发明一个实施例的密封结构的模块化显示装置的结构图；
图4是示出了应用本发明一个实施例的电视机的透视图；
图5A是图解说明了应用本发明一个实施例的当从前侧观察时数码相机的透视图，而图5B是当从后侧观察时数码相机的透视图；
图6是描述了应用本发明一个实施例的笔记本式个人计算机的透视图；
图7是描述了应用本发明一个实施例的摄像机的透视图；
图8A是作为应用了本发明的移动终端设备的一个实例的便携式电话在打开状态下的正视图，图8B是便携式电话在打开状态下的侧视图，图8C是便携式电话在关闭状态下的正视图，图8D是便携式电话在关闭状态下的左侧图，图8E是便携式电话在关闭状态下的右侧图，图8F是便携式电话在关闭状态下的顶视图，以及图8G是便携式电话在关闭状态下的底视图；
图9是图解说明了当其中包含的具有含氮杂环衍生物的层的厚度改变时驱动电压的变化的示图；
图10是示出了当其中包含的具有含氮杂环衍生物的层的厚度改变时电流效率的变化的示图；
图11是示出了当其中包含的具有含氮杂环衍生物的层的厚度改变时发光寿命的变化的示图；以及
图12是图解说明了现有的有机电致发光器件的结构的剖视图。
具体实施方式
在下文中，将详细地描述本发明的实施例。
图1是图解说明了根据本发明的有机电致发光器件的一个结构实例的透视图。图中示出的有机电致发光器件11被提供有设置在基板12上的阳极13、以多层形式设置在阳极13上的有机层14、以及设置在有机层上的阴极15。
在以下描述中，将对顶发射(top-emitting)结构的有机电致发光器件11进行描述，当从阳极13注入的空穴和从阴极15注入的电子在发光层14c中一旦再结合所产生的光从阴极15的位于与基板12相对的一侧上的侧部输出。
首先，假定作为其上设置有机电致发光器件11的基板12，根据要求选择和使用诸如玻璃基板、硅基板、膜状柔性基板等的透明基板中的一种。当使用多个这样的有机电致发光器件11制造的显示装置的驱动系统是有源矩阵系统时，使用具有对应各个像素设置的TFT的TFT基板作为基板12。在这种情况下，该显示装置被构造成使得通过使用TFT驱动顶发射有机电致发光器件11。
作为设置在基板12上作为下部电极的阳极13，可以单独或组合地使用其中每个从真空水平具有大的功函数(逸出功，workfunction)以有效地注入空穴的电极材料，例如，铬(Cr)、金(Au)、二氧化锡(SnO2)和锑(Sb)的合金、氧化锌(ZnO)和铝(Al)的合金、银(Ag)合金、这些金属和合金的氧化物等。
当有机电致发光器件11是顶发射系统时，由于干扰效应(interference effect)和高反射率效应，具有高发射率的材料的阳极13的结构可以改善光至外部的输出效率。作为这样的电极材料，优选使用例如主要由Al、Ag等构成的电极材料。通过在这样的高反射率材料的层上设置具有大的功函数的透明电极材料如ITO的层，可以提高载体的注入效率。
当阳极13由Al合金形成时，作为对Al合金的附加成分的金属的使用，所述金属相对于作为主要成分的Al具有较小的功函数，诸如，例如钕，改善了Al合金的稳定性使得可以获得高反射率的稳定的阳极。在这种情况下，该功函数相比于具有大的功函数的诸如ITO的透明电极材料层的形式的阳极来说变得更小，这通常会导致到目前为止作为通常使用的胺材料的大的空穴注入障碍唯一地用作空穴注入层。因此，通过在与阳极的界面处形成胺材料和其中混合的受体材料诸如F4TCNQ(2，3，5，6-四氟-7，7，8，8-四氰基喹啉并二甲烷(2，3，5，6-tetrafluoro-7，7，8，8-tetracyanoquinodimethane))的层，PEDOT-PSS(聚乙烯二羟基噻吩-聚苯乙烯磺酸(polyethylenedioxythiophene-polystyrenesulfonic acid))的所谓的p-掺杂层等或者通过使用本文中随后描述的氮杂苯并菲(azatriphenylene)衍生物，可以使用低驱动电压。尤其从装置稳定性和低驱动电压的观点来看，氮杂苯并菲衍生物是优选的。
应当注意的是，当通过使用多个这样的有机电致发光器件11制造的显示装置的驱动系统是有源矩阵系统时，对应于各TFT设置的像素图案化这样的阳极13。作为对于阳极13的上层，设置绝缘膜，尽管在图中省略了其说明，并且通过绝缘膜中的空穴，露出各像素处的阳极13的表面。
另一方面，作为阴极15，使用具有小功函数的材料形成层使得该层邻接有机层14。对于该层来说，具有透光率良好的结构是必需的。作为这样的结构，阴极15可以具有第一层15a和第二层15b从阳极13侧以该次序堆叠的结构。
通过使用具有小功函数和良好透光率的材料来形成第一层15a。这样的材料的实例包括碱金属氧化物、碱金属氟化物、碱土金属氧化物以及碱土金属氟化物，诸如Li2O、Cs2Co3、Cs2SO4、MgF、LiF以及CaF2。另一方面，第二层15b由具有透光率和电导率的材料制成，例如以薄膜MgAg电极或Ca电极的形式。当该有机电致发光器件11是尤其由引起产生的光在阳极13和阴极15之间共振然后输出的共振器结构形成的顶发射装置时，使用诸如例如Mg-Ag的半透射反射材料(semi-transmitting reflective material)形成第二层15b以引起产生的光在第二层15b和阳极13之间共振。而且，第二层15b由例如透明的SiNx化合物制成，并且形成为密封电极用于防止电极劣化。
上述第一层15a和第二层15b可以通过诸如真空蒸发、溅射或等离子体CVD的方法形成。当使用这样的有机电致发光器件制造的显示装置的驱动系统是有源矩阵系统时，阴极15可以在基板12上形成为固体膜使得阴极15通过覆盖阳极13的外围边(peripheraledge)的绝缘膜而与阳极13绝缘，尽管在图中省略了它的说明，并且可以使用有机层14和阴极15作为对各像素的共用电极。
保持在上述阳极13和阴极15之间的有机层14至少具有发光层，并且该有机层14已通过从阳极13侧以该次序堆叠用于将空穴从阳极13供给到发光层的空穴供给层、发光层、以及下面描述的用于将电子从阴极供给到发光层的电子供给层而形成。具体地说，有机层14已通过从阳极13侧以该次序堆叠由空穴注入层14a和空穴传输层14b构成的空穴供给层、发光层14c以及电子传输层(电子供给层)14d而形成。这些层可以由例如通过真空蒸发或诸如旋涂的另外的工艺形成的有机层制成。
作为本发明的特有特征，在发光层14c和阴极15之间设置其中包含的具有含氮杂环衍生物的层。具体地说，假定电子传输层14d包含含氮杂环衍生物。该电子传输层14d形成的厚度大于空穴供给层即空穴注入层14a和空穴传输层14b的厚度。由于含氮杂环衍生物的高电子供给能力，因此在低驱动电压下电子的供给保持很高，尽管电子传输层14d形成的厚度大于空穴注入层14a和空穴传输层14b的总厚度。而且，由于形成的电子传输层14d的厚度厚于空穴注入层14a和空穴传输层14b的总厚度，因此可以防止在阳极13和阴极15之间的短路。
电子传输层14d可以形成有优选为70nm或更大的厚度。优选其形成有70nm或更大的厚度，因为电子的供给并不过多并且可以与空穴的供给相平衡。而且，优选电子传输层14d和有机层14的形成满足0.90＞d1/d2＞0.30(d1：电子传输层14d的厚度，d2：有机层14的厚度)的关系，因为可以很容易地在空穴的供给和电子的供给之间建立平衡并且可以确保较长的寿命。
通过将有机电致发光器件11制造成引起产生的光在阳极13和阴极15之间共振并输出的共振器结构，可以输出具有改善的色纯度的光同时增加在共振的中心波长周围的光的强度。当制造成阳极13的反射端面设置在第一端部P1上(所述反射端面位于发光层14c侧)、阴极15的反射端面设置在第二端部P2上(所述反射端面位于发光层14c侧)、有机层14设置为共振部、以及引起发光层14c中产生的光共振并从第二端部侧输出这样的共振器结构时，设定共振器中第一端部P1和第二端部P2之间的光学距离(光程)L以满足下面所述的方程式(1)。实际中，该光学距离L可以优选设定为采用满足方程式(1)的正的最小值。
(2L)/λ+Φ/(2π)＝m........方程式(1)
在方程式(1)中，L表示第一端部P1和第二端部P2之间的光学距离，Φ表示第一端部P1处产生的反射光的相位移Φ1和第二端部P2处产生的反射光的相位移Φ2的总和(Φ＝Φ1+Φ2)(拉德(rad))，λ表示希望从第二端部P2侧输出的光的光谱的峰值波长，以及m表示使L为正的整数。应当注意，在方程式(1)中对于L和λ可以使用相同的单位，例如，可以使用“nm”作为单位。
在有机电致发光器件11中，在发光层14c的最大发光位置和第一端部P1之间的光学距离L1设定为满足下面所述的方程式(2)，并且在最大发光位置和第二端部P2之间的光学距离L2设定为满足下面所述的方程式(3)。应当注意，术语“最大发光位置”是指其中在发光区域中光发射强度为最高的位置。当光的发射发生在阳极13侧和阴极15侧的发光层14c的两者的界面上时，最大发光位置是界面中的一个，所述一个界面在光产生的强度上高于另一个界面。
L 1 = t L 1 + a 1 ( 2 t L 1 ) / λ = - Φ 1 / ( 2 π ) + m 1 ) 方程式(2)
在方程式(2)中，tL1表示第一端部P1和最大发光位置之间的理论光学距离，a1表示基于发光层14c处光产生的分布的修正值，λ表示希望输出的光的光谱的峰值波长，Φ1表示第一端部P1处产生的反射光的相位移(rad)，以及m1表示0或者一个整数。
L 2 = t L 2 + a 2 ( 2 t L 2 ) / λ = - Φ 2 / ( 2 π ) + m 2 ) 方程式(3)
在方程式(3)中，tL2表示第二端部P2和最大发光位置之间的理论光学距离，a2表示基于发光层14c处光产生的分布的修正值，λ表示希望输出的光的光谱的峰值波长，Φ2表示第二端部P2处产生的反射光的相位移(rad)，以及m2表示0或者一个整数。
方程式(2)是为了保证当光的在发光层14c中所产生的一部分(其朝向阳极13)接着返回到其在第一端部P1上的反射时，由此返回的光具有与其产生时的光的相位相同的相位，并且其与产生的光的朝向阴极15的另一部分处于这样的关系，使得它们彼此增强。另一方面，方程式(3)是为了保证当光的在发光层14c中所产生的一部分(其朝向阴极15)接着返回到其在第二端部P2上的反射时，由此返回的光具有与其产生时的光的相位相同的相位，并且其与产生的光的朝向阳极13的另一部分处于这样的关系，使得它们彼此增强。
通过形成比空穴注入层14a和空穴传输层14b的总厚度更厚的电子传输层14d，可以设计根据该实施例的有机电致发光器件11以实现方程式(2)和(3)中m1＞m2。该设计可以增加光的输出效率。
应当注意，方程式(2)中的理论光学距离tL1和方程式(3)中的理论光学距离tL2是当假定发光区域没有扩展(传播spread)、第一端部P1或第二端部P2处的相位移的量和作为前进的结果的相位移的量完全取消并且返回的光的相位变得与其产生时的光的相位相同时的理论值。然而，通常，发光区域有扩展。因此，基于光产生的分布，在方程式(2)和方程式(3)中增加修正值a1、a2。
修正值a1、a2根据光产生的分布有所不同。但是，当最大发光位置在发光层14c的一侧，所述侧在阴极15侧，并且光产生的分布从最大发光位置扩展(传播)到阳极13，或者当最大发光位置在发光层14c的另一侧，所述侧在阳极13侧，并且光产生的分布从最大发光位置传播到阴极15时，它们可以例如根据下列方程式(4)而被确定。
a 2 = b ( log e ( s ) ) a 2 = - a 1 方程式(4)
在方程式(4)中，b代表当发光层14c中光产生的分布从最大发光位置朝向阳极13传播时在2n≤b≤6n范围内的值，或者当发光层14c中光产生的分布从最大发光位置朝向阴极15传播时在-6n≤b≤-2n范围内的值，s表示与发光层14c中光产生的分布有关的物性值(1/e衰减距离)，以及n表示在希望输出的光的光谱的峰值波长λ处，第一端部P1和第二端部P2之间的平均折射率。
构成电子传输层14d的含氮杂环配合物优选可用的实例包括由下列化学式(1)～(3)表示的苯并咪唑衍生物和邻二氮杂菲衍生物。
Figure S2008100074669D00122
Figure S2008100074669D00131
在化学式(1)、(2)和(3)中，R表示氢原子、取代或未取代的C6-C60芳基基团、取代或未取代的吡啶基基团、取代或未取代的喹啉基基团、取代或未取代的C1-C20烷基基团或者取代或未取代的C1-C20烷氧基基团，以及n代表0～4的整数。
R1表示取代或未取代的C6-C60芳基基团、取代或未取代的吡啶基基团、取代或未取代的喹啉基基团、取代或未取代的C1-C20烷基基团或者取代或未取代的C1-C20烷氧基基团；以及R2和R3各自独立地表示氢原子、取代或未取代的C6-C60芳基基团、取代或未取代的吡啶基基团、取代或未取代的喹啉基基团、取代或未取代的C1-C20烷基基团或者取代或未取代的C1-C20烷氧基基团。
L表示取代或未取代的C6-C60亚芳基基团、取代或未取代的亚吡啶基(pyridinylene)基团、取代或未取代的亚喹啉基(quinolinylene)基团或者取代或未取代的亚芴基(fluorenylene)基团。
Ar1表示取代或未取代的C6-C60亚芳基基团、取代或未取代的亚吡啶基基团或者取代或未取代的亚喹啉基基团；以及Ar2表示取代或未取代的C6-C60芳基基团、取代或未取代的吡啶基基团、取代或未取代的喹啉基基团、取代或未取代的C1-C20烷基基团或者取代或未取代的C1-C20烷氧基基团。
Ar3表示取代或未取代的C6-C60芳基基团、取代或未取代的吡啶基基团、取代或未取代的喹啉基基团、取代或未取代的C1-C20烷基基团、取代或未取代的C1-C20烷氧基基团、或者由-Ar1-Ar2表示的基团，其中，Ar1和Ar2具有与上述定义相同的含义。
下面将在表1～24中示出了由化学式(1)～(3)表示的苯并咪唑衍生物的化合物A的具体实例，而下面将在表25中给出由化学式(1)～(3)表示的邻二氮杂菲衍生物的化合物B的具体实例。然而，本发明不应当限于这些示例性化合物的使用。应当注意，在下表中，化学式(2)和(3)中的Ar3是-Ar1-Ar2，并且“HAr”表示苯并咪唑结构。
表1
Figure S2008100074669D00151
表2
Figure S2008100074669D00161
表3
Figure S2008100074669D00171
表4
Figure S2008100074669D00181
表5
表6
Figure S2008100074669D00191
表7
Figure S2008100074669D00201
表8
Figure S2008100074669D00202
表9
表10
Figure S2008100074669D00221
表11
Figure S2008100074669D00231
表12
表13
Figure S2008100074669D00251
表14
Figure S2008100074669D00261
表15
Figure S2008100074669D00271
表16
表17
Figure S2008100074669D00291
表18
Figure S2008100074669D00292
表19
表20
Figure S2008100074669D00311
表21
表22
Figure S2008100074669D00331
表23
Figure S2008100074669D00341
表24
Figure S2008100074669D00351
表25
Figure S2008100074669D00361
应当注意，电子传输层14d可以是由包含含氮杂环衍生物的层构成的单层，可以是包含两种或多种含氮杂环衍生物的混合层，或者可以是含氮杂环衍生物和另一种化合物的混合层。该另一种化合物可以是选自碱金属、碱土金属、稀土金属、以及它们的氧化物、复合氧化物、氟化物和碳酸酯中的至少一种化合物。作为一种替换，电子传输层14d可以通过以一个堆叠在另一个上的方式堆叠包含含氮杂环化合物的多个层而形成，或者可以处于其中包含的具有含氮杂环衍生物的层与包含除了含氮杂环衍生物以外的化合物的另一种层的堆叠结构。在这种堆叠结构中，除了含氮杂环衍生物以外的化合物的层可以设置在其中包含的具有含氮杂环衍生物的层的一侧，所述一侧是阳极13侧，或者可以设置在其中包含的具有含氮杂环衍生物的层的另一侧，所述另一侧是阴极15侧。
接着，将对于有机层14中除了电子传输层14d以外的层的结构进行描述。如上所述，由电子传输层14d构成的电子供给层形成为厚于由空穴注入层14a和空穴传输层14b构成的空穴供给层。为了平衡上述电子传输层14d的空穴供给能力和电子供给能力，空穴注入层14a和空穴传输层14b可以优选设置有60nm或更小的总厚度。
作为空穴注入层14a和空穴传输层14b，可以使用一般的材料。然而，优选使用由下列化学式(4)、(5)、(6)和(7)表示的化合物作为空穴注入和/或空穴传输材料来形成这些层，因为相对于电子供给到上述电子传输层14d，可以优化空穴供给到发光层14c。虽然这些化合物可以用于空穴注入层14a和空穴传输层14b中的一种或两种中，但优选使用具有高氮(N)含量的组成的化合物作为空穴注入层14a，因为可以降低对来自阳极13的空穴注入的障碍。由于在本发明的结构中增强了电子的注入，所以从提供良好的载体平衡(carrier balance)的观点来看，在与阳极的界面处仍然更优选使用高空穴注入特性的氮杂苯并菲衍生物。
Figure S2008100074669D00371
Figure S2008100074669D00381
在表示氮杂苯并菲衍生物的化学式(4)中，R1～R6各自独立地表示氢原子，或选自卤素原子、羟基基团、氨基基团、芳基氨基基团、具有20个或更少的碳原子的取代或未取代的羰基基团、具有20个或更少的碳原子的取代或未取代的羰基酯基团、具有20个或更少的碳原子的取代或未取代的烷基基团、具有20个或更少的碳原子的取代或未取代的烯基基团、具有20个或更少的碳原子的取代或未取代的烷氧基基团、具有30个或更少的碳原子的取代或未取代的芳基基团、具有30个或更少的碳原子的取代或未取代的杂环基团、硝酰(nitryl)基团、氰基基团、硝基基团以及甲硅烷基基团中的取代基，并且邻近的Rm(m＝1～6)可以通过对应的环状结构分别结合在一起。而且，X1～X6各自独立地表示碳或氮(N)原子。特别是当X是N原子时，这些化合物具有高N含量，因此，可以适合地被用作空穴注入层14a。
氮杂苯并菲衍生物的具体实例包括由以下结构式(1)表示的六硝酰氮杂苯并菲(hexanitrylazatriphenylene)：
Figure S2008100074669D00391
在表示胺衍生物的化学式(5)中，A0～A2各自独立地表示单价C6-30芳香烃基团，该芳香烃基团可以是未取代的或者可以具有一个或多个取代基。这些取代基可以各自选自卤素原子或者羟基、醛、羰基、羰基酯、烷基、烯基、环烷基、烷氧基、芳基、氨基、杂环、氰基、硝酰、硝基或甲硅烷基基团。
胺衍生物的具体实例包括表26～表27中所示的化合物C。
表26
Figure S2008100074669D00401
表27
Figure S2008100074669D00411
在表示二胺衍生物的化学式(6)中，A3～A6各自独立地表示C6-C20芳香烃基团，该芳香烃基团可以是未取代的或者可以具有一个或多个取代基。这些取代基可以各自选自卤素原子或者羟基、醛、羰基、羰基酯、烷基、烯基、环烷基、烷氧基、芳基、氨基、杂环、氰基、硝酰、硝基或甲硅烷基基团。而且，A3和A4以及A5和A6可以各自通过连接基团而结合在一起。Y表示二价芳香烃基团，并且可以选自亚苯基(苯撑，phenylene)、亚萘基(次萘基，naphthylene)、亚蒽基(anthracenylene)、亚菲基(phenanthrenylene)、亚并四苯基(naphthacenylene)、亚荧蒽基(fluoranthenylene)或亚二萘嵌苯基(perylenylene)基团，而m代表1或更大的整数。在除了N-结合位置以外的一个或多个位置处，Y可以具有相似数量的取代基。这些取代基可以各自选自卤素原子或者羟基、醛、羰基、羰基酯、烷基、烯基、环烷基、烷氧基、芳基、氨基、杂环、氰基、硝酰、硝基或甲硅烷基基团。
二胺衍生物可用的具体实例包括表28～表31中所示的化合物D。
表28
Figure S2008100074669D00431
表29
Figure S2008100074669D00441
表30
表31
在表示三芳基胺多聚体的化学式(7)中，A7～A12各自独立地表示C6-C20芳香烃基团，该芳香烃基团可以是未取代的或者可以具有一个或多个取代基。这些取代基可以各自选自卤素原子或者羟基、醛、羰基、羰基酯、烷基、烯基、环烷基、烷氧基、芳基、氨基、杂环、氰基、硝酰、硝基或甲硅烷基基团。Z1～Z3各自独立地表示二价芳香烃基团，并且可以选自亚苯基、亚萘基、亚蒽基、亚菲基、亚并四苯基、亚荧蒽基或亚二萘嵌苯基基团，而p、q和r各自独立地代表1或更大的整数。而且，A7和A8、A9和A10、以及A11和A12可以各自通过连接基团而结合在一起。在除了N-结合位置以外的一个或多个位置处，Z1～Z3可以各自具有相似数量的取代基。这些取代基可以各自选自卤素原子或者羟基、醛、羰基、羰基酯、烷基、烯基、环烷基、烷氧基、芳基、氨基、杂环、氰基、硝酰、硝基或甲硅烷基基团。
三芳基胺多聚体的具体实例包括表32中所示的化合物E。
表32
Figure S2008100074669D00471
作为构成发光层14c的材料，希望不仅具有注入电荷的功能(两者施加电场时能够从阳极或空穴注入层注入空穴同时能够从阴极层或电子注入层注入电子的功能)而且具有传输的功能(在电场的力下引起注入的空穴和电子移动的功能)和发光的功能(对电子和空穴提供再结合的场所以引起发光的功能)。作为主体(host)，例如，这样的材料可以是苯乙烯基衍生物、蒽衍生物、并四苯衍生物或芳香胺。作为苯乙烯基衍生物特别优选的是选自联苯乙烯衍生物、三苯乙烯基衍生物、四苯乙烯基衍生物以及苯乙烯胺衍生物中的至少一种苯乙烯基衍生物。作为蒽衍生物的优选的是不对称的蒽化合物。作为芳香胺优选的是包含2～4个芳香族取代的氮原子的化合物。
该材料也可以包含荧光染料作为发光掺杂剂。作为发光掺杂剂，可以根据需要选择性地使用例如荧光材料诸如激光染料如苯乙烯基苯(styrylbenzene)染料、噁唑染料、二萘嵌苯染料、香豆素染料和吖啶染料；聚芳香烃材料例如蒽衍生物、并四苯衍生物、并五苯衍生物和蔗衍生物；吡咯甲川(pyrromethene)骨架化合物和吡咯甲川金属配合物；喹吖啶酮(quinacridone)衍生物；氰基亚甲基吡喃(cyanomethylenepyrane)衍生物(DCM、DCJTB)；苯并噻唑化合物；苯并咪唑化合物；以及金属螯合的oxynoid化合物中的一种。基于膜厚度，这些荧光材料的掺杂浓度可以各自优选为0.5％或更高但不高于15％。
由有机层14构成的各层14a～14d可以提供有其它特征或功能。各层14a～14d可以各自具有堆叠结构。例如，发光层14c可以由堆叠结构形成以制造发射白光的有机电致发光器件，该堆叠结构由蓝光发射层、绿光发射层以及红光发射层组成。
接着将参照图2A的示意性结构图和图2B的像素电路结构图对具有这样的在基板12上以阵列形成的有机电致发光器件11的示例性有源矩阵显示装置20进行描述。
如图2A所图解说明的，显示区域12a和其外围区域(peripheralarea)12b设定在显示装置20的基板12上。在显示区域12a中，分别水平地和垂直地形成多条扫描线21和多条信号线22，并且对应于它们的交叉点分别设置像素A，使得显示区域12a被构造为像素阵列区域。这些像素A分别设置有有机电致发光器件。另一方面，设置在外围区域12b中的是用于扫描驱动扫描线21的扫描线驱动电路23和用于为信号线22提供对应于亮度信息的视频信号(换句话说，输入信号)的信号线驱动电路24。
如图2B所描述的，设置在每个像素A上的像素电路由例如有机电致发光器件11、驱动晶体管Tr1、写入晶体管(写晶体管，writetransistor)(采样晶体管)Tr2、以及保持电容器(retention capacitor)Cs构成。基于由扫描线驱动电路23的驱动通过写入晶体管Tr2从信号线22写入的每个视频信号被保持在保持电容器Cs中，对应于保持信号强度的电流被提供给有机电致发光器件11，并且有机电致发光器件11以对应于电流值的亮度发光。
应当注意，上述像素电路结构仅仅是示例性的。因此，可以根据需要在像素电路中设置电容器并且可以用多个晶体管构造像素电路。而且，根据对像素电路的变更可以按照需要将一个或多个驱动电路进一步添加到外围区域12b中。
根据本发明的显示装置也可以以如图3所示的密封结构的模块形式。例如，设置密封部分(密封部，sealing part)25使得其围绕作为像素阵列区域的显示区域12a。用粘合剂形成该密封部分25，将基板12粘结在由透明玻璃等制成的对向元件(opposing element)(密封基板26)上以制造显示模块。该透明的密封基板26可以设置有滤色器、保护膜、遮光膜等。应当注意，具有形成在其上的显示区域12a的作为显示模块的基板12设置有柔性印刷基板27用于将信号等从外部输入/输出到显示区域12a(像素阵列区域)。
在如上所述的这样的有机电致发光器件和显示装置中，电子传输层14d包含具有高电子供给能力的含氮杂环衍生物。尽管形成厚度大于空穴注入层14a和空穴传输层14b总厚度的电子传输层14d，因此电子传输层14d可以为发光层14c提供必需的和足够的电子以在低驱动电压下获得较高的效率。而且，形成总厚度小于电子传输层14d的空穴注入层14a和空穴传输层14b可以增加空穴的供给。因此，可以在刚好足够的空穴和电子的情况下获得载体平衡，同时保证载体的足够大的供给量，因此，可以获得高发光效率。由于空穴和电子既不太多也不太少，所以几乎不会破坏载体平衡，从而可以降低在驱动下的劣化并且可以延长发光寿命。因此，可以实现低功率消耗和优异的长期可靠性的显示。
在根据本发明的有机电致发光器件和显示装置中，电子传输层14d形成为很厚使得发光层14c中载体的再结合区域可以设置在远离阴极15的位置上。因此，可以避免对再结合区域的破坏，该破坏在通过溅射等形成阴极15时会以其它方式发生。
应当注意，根据本发明的有机电致发光器件并不限于利用TFT基板并用于有源矩阵显示装置中的有机电致发光器件，而是可用作用于无源显示装置(passive display device)中的有机电致发光器件并可以产生相似的有利效果。当应用于无源显示装置中时，阴极15和阳极13中的一个被配置为信号线，而另一个被配置为扫描线。
在上述实施例中，对产生的光从设置在与基板12相对侧的阴极15侧输出的“顶发射”设计进行了描述。然而，本发明也可以用于“底发射”有机电致发光器件中，其中通过用透明材料形成基板12而使发射的光从基板12侧输出。在这种情况下，在参照图1描述的堆叠结构中，由透明材料形成的基板12上的阳极13使用具有大功函数的透明电极材料如ITO进行配置。在这种结构中，产生的光可以从基板12侧和与基板12相对侧中的两者输出。在这样的结构中，使用反射材料配置阴极15使得可以仅从基板12侧输出产生的光。在这种情况下，AuGe、Au、Pt等的密封电极可以用于阴极15的最上层。
其中产生的光从基板12侧输出的“透射型”有机电致发光器件也可以通过更改已参照图1描述的堆叠结构而配置为这样的结构，在该结构中，各层从由透明材料形成的基板12侧相反地堆叠并且阳极13设置为上部电极。在这种情况下，通过透明电极将阳极13替换为上部电极使得可以从基板12侧和与基板12侧相对侧中的两者输出产生的光。
已经基于实施例在上面描述的本发明也可以用于通过彼此在其上堆叠单元(装置，unit)而配置的堆叠型有机电致发光器件(stacked organic electroluminescent device)中，每个单元由包括发光层的有机层形成。如本文中使用的，术语“堆叠型有机电致发光器件”是指有机电致发光串联器件(tandem device)。例如，JP-A-11-329748披露的装置的特征在于：多个有机电致发光器件分别通过中间导电层进行串联电连接。
而且，JP-A-2003-45676和JP-A-2003-272860披露了用于实现串联器件的器件结构并包含详细的实施例。这些专利公开描述了当其中每个包括有机层的两个单元彼此堆叠其上时在不改变发光效率(lm/W)的情况下电流效率(cd/A)可以理想地增加两倍，以及当其中每个包括有机层的三个单元彼此堆叠其上时在不改变发光效率(lm/W)的情况下电流效率(cd/A)可以理想地增加三倍。
由于从串联器件的结构和本发明的寿命延长效果可固有地得到较长寿命的协同效应，因此本发明应用于串联器件可以提供极其长寿命的器件。
应用实例
根据本发明的上述显示装置可以作为显示装置用于各种领域的电子设备中，该显示装置将电子设备(诸如图4～8G中所描述的各种电子设备，例如数码相机、笔记本式个人计算机、移动终端设备如便携式电话、以及摄像机)中输入的视频信号或者电子设备中产生的视频信号显示成画面图像(picture image)或视频图像。在下文中将对应用了本发明的电子设备的实例进行描述。
图4是应用了本发明的电视机的透视图。根据该应用实例的电视机包括由面板102、滤色玻璃103等构成的图像显示屏幕101，并且可以通过使用根据本发明的显示装置作为图像显示屏幕101而被制造。
图5A和图5B是应用了本发明的数码相机的透视图。图5A是当从前侧观察时的透视图，而图5B是当从后侧观察时的透视图。根据该应用实例的数码相机包括用于闪光灯的发光单元111、显示器112、菜单选择器113、快门按钮114等，并且可以通过使用根据本发明的显示装置作为显示器112而被制造。
图6是示出了应用本发明的笔记本式个人计算机的透视图。根据该应用实例的笔记本式个人计算机包括主体121、输入字符等时操作的键盘122、用于显示图像的显示器123等，并且可以通过使用根据本发明的显示装置作为显示器123而被制造。
图7是示出了应用本发明的摄像机的透视图。根据该应用实例的摄像机包括主体131、前侧的物体摄影镜头(物体投影镜头，object-shooting lens)132、摄影时使用的启动/停止开关133、显示器134等，并且可以通过使用根据本发明的显示装置作为显示器134而被制造。
图8A～图8E图解说明了应用本发明的移动终端设备，特别地，便携式电话，其中，图8A是其在打开状态下的正视图，图8B是其侧视图，图8C是其在关闭状态下的正视图，图8D是其左侧视图，图8E是其右侧视图，图8F是其顶视图，以及图8G是其底视图。根据该应用实例的便携式电话包括上部壳体(上侧壳体)141、下部壳体(下侧壳体)142、连接部(在该实例中为铰链)143、显示器144、子显示器145、图像灯(图画灯，picture light)146、照相机147等，并且可以通过使用根据本发明的显示装置作为显示器144或子显示器145而被制造。
实例
接着将对作为本发明具体实例以及对这些实例的比较例的有机电致发光器件的制造过程进行描述。
实例1
形成参照图1在上面描述的结构的有机电致发光器件11。在该实例中，每一有机电致发光器件11形成为以共振器结构配置的顶发射有机电致发光器件11，该共振器结构引起当在发光层14c中从阳极13注入的空穴和从阴极15注入的电子再结合时发出的光在阳极13和阴极15之间共振并且从位于与基板12相对侧的阴极15侧输出。各层的结构示于表33中，其中对于与本文中接着描述的实例和比较例共有的结构，省略了它们的描述。在下文中将描述有机电致发光器件11的制造过程。
表33
阳极 空穴注入层 空穴传输层 电子传输层   电流效率(cd/A)   电压(V) 时间(h)  电压增加幅度(ΔV)
实例1   Ag/ITO(200mm/10nm)   D-57(10nm)   D-43(30nm) A9-4(120nm) 7.8 5.2 300 0.2
 实例2   Ag/ITO   D-57   D-43   A9-15(120nm)   7.6   5.3   305  0.2
 实例3   Ag/ITO   D-57   D-43   A9-16(120nm)   7.0   5.4   280  0.1
 实例4   Ag/ITO   D-57   D-43   A10-10(120nm)   8.0   5.5   300  0.3
 实例5   Ag/ITO   D-57   D-43   B-3(120nm)   6.0   10.5   200  0.6
 实例6   Ag/ITO   D-57   D-43   A9-15(50％)+A9-16(50％)(120nm)   7.3   5.8   300  0.1
 实例7   Ag/ITO   D-57   D-43   A9-2(60nm)/A9-4(60nm)   7.0   6.1   302  0.2
 实例8   Ag/ITO   D-57   D-43 DPA(10nm)/A9-4(110nm)   7.8   6.0   300  0.2
 实例9   Ag/ITO   D-57   D-43 A9-16(100nm)/Bphen(20nm)+Cs(5％)   7.7   5.1   250  0.1
 实例10   Al-Nd(10％)(120nm) 结构式(1)(10nm)   D-42/D-82(10nm/10nm) A9-4(120nm) 8.8 7.0 300 0.2
 实例11   Al-Nd(10％)   结构式(1)   D-82(20nm)   A9-4(120nm)   7.0   7.0   300  0.2
实例12 Al-Nd(10％)   D-58(60％)+F4TCNQ(40％)(10nm) D-82 A9-4(120nm) 6.5 9.0 250 0.5
 实例13   Al-Nd(10％)   结构式(1)   D-82   A1-6(120nm)   6.8   9.0   600  0.1
 实例14   Al-Nd(10％)   结构式(1)   D-83(20nm)   A1-15(120nm)   6.7   9.2   800  0.1
 比较例1   Ag/ITO   D-57   D-43   DPA   0   ≥20V   不能测定  不能测定
 比较例2   Ag/ITO   D-57   D-43   Alq3   3.0   7.3   200  0.2
 比较例3   Ag/ITO   D-57   D-43   A9-4   4.0   5.5   5  0.2
作为阳极13，首先，在由30mm×30mm的玻璃板制成的基板12上以200nm的厚度形成Ag层，然后，在Ag层上以10nm的厚度形成ITO层。在这种情况下，阳极13中的Ag层的端面(所述的端面在有机层14侧)将作为所得到的共振器结构中的第一端部P1。通过SiO2蒸发，然后除了2mm×2mm的发光区以外将基板12用绝缘膜(图中未示出)遮盖(mask)以制造用于有机电致发光器件的单元。
然后，通过真空蒸发在阳极13上以10nm(沉积速度：0.2～0.4nm/s)的厚度形成其为表30中所示的化合物D-57的二胺衍生物作为空穴注入层14a。
在空穴注入层14a上，通过真空蒸发以30nm(沉积速度：0.2～0.4nm/s)的厚度形成表29中所示的化合物D-43作为空穴传输层14b。化合物D-43是空穴传输材料。结果，空穴注入层14a和空穴传输层14b得到40nm的总厚度。
使用9-(2-萘基)-10-[4-(1-萘基)苯基]蒽(主体A)作为主体和N，N，N’，N’-四(2-萘基)-4，4’-二氨基芪的蓝光发射掺杂剂化合物作为掺杂剂(掺杂剂B)，通过真空蒸发在空穴传输层14b上以36nm的厚度进一步形成发光层14c使得基于膜厚度掺杂剂浓度变为5％。
然后，在发光层14c上，通过真空蒸发以大于空穴注入层14a和空穴传输层14b总厚度(40nm)的120nm的厚度形成由表14中所示的化合物A9-4组成的苯并咪唑衍生物作为电子传输层14d。
在如上所述已经形成从空穴注入层14a到电子传输层14d变化的有机层14之后，通过真空蒸发以大约0.3nm(沉积速度：达到0.01nm/s)的厚度形成LiF作为阴极15的第一层15a。然后通过真空蒸发以10nm的厚度形成MgAg作为第二层15b以将阴极15设置成双层结构的形式。在这种情况下，第二层15b的面(所述的面在有机层14侧)将变为所得到的共振器结构的第二端部P2。
如上所述制造有机电致发光器件11。
实例2
以与实例1类似的方式制造有机电致发光器件11，不同之处在于：以120nm的厚度形成由表15中所示的化合物A9-15组成的苯并咪唑衍生物作为电子传输层14d。
实例3
以与实例1类似的方式制造有机电致发光器件11，不同之处在于：以120nm的厚度形成由表15中所示的化合物A9-16组成的苯并咪唑衍生物作为电子传输层14d。
实例4
以与实例1类似的方式制造有机电致发光器件11，不同之处在于：以120nm的厚度形成由表16中所示的化合物A10-10组成的苯并咪唑衍生物作为电子传输层14d。
实例5
以与实例1类似的方式制造有机电致发光器件11，不同之处在于：以120nm的厚度形成由表25中所示的化合物B-3组成的邻二氮杂菲衍生物作为电子传输层14d。
实例6
以与实例1类似的方式制造有机电致发光器件11，不同之处在于：以120nm的厚度形成由表15中所示的化合物A9-15组成的苯并咪唑衍生物和由表16中所示的化合物A10-1组成的另一种苯并咪唑衍生物的混合物的层作为电子传输层14d。
实例7
以与实例1类似的方式制造有机电致发光器件11，不同之处在于：以每个60nm的厚度形成并以该次序堆叠由表14中所示的化合物A9-2和化合物A9-4组成的苯并咪唑衍生物作为电子传输层14d以给出120nm的总厚度。
实例8
以与实例1类似的方式制造有机电致发光器件11，不同之处在于：分别以10nm和110nm的厚度以该次序堆叠由下述结构式(2)表示的二苯基蒽(DPA)和由表14中的化合物A9-4组成的苯并咪唑衍生物作为电子传输层14d。
实例9
以与实例1类似的方式制造有机电致发光器件11，不同之处在于：分别以100nm和20nm的厚度以该次序堆叠由表15中所示的化合物A9-16组成的苯并咪唑衍生物和掺杂有5％金属铯的红菲咯啉(4，7二苯基-1，10-菲咯啉(bathophenanthroline))的膜作为电子传输层14d。
实例10
以与实例1类似的方式制造有机电致发光器件11，不同之处在于：以120nm的厚度形成含10wt％的Nd的Al-Nd合金的层作为阳极13，以10nm的厚度形成由结构式(1)表示的六硝酰氮杂苯并菲作为空穴注入层14a，以及分别以10nm和10nm的厚度以该次序堆叠由表29中所示的化合物D-42组成的二胺衍生物和由表31中所示的化合物D-82组成的另一种二胺衍生物作为空穴传输层14b。
实例11
以与实例10类似的方式制造有机电致发光器件11，不同之处在于：以20nm的厚度形成由表31中所示的化合物D-82组成的二胺衍生物作为空穴传输层14b。
实例12
以与实例10类似的方式制造有机电致发光器件11，不同之处在于：以10nm的厚度形成掺杂有40％的F4TCNQ的表30中所示的化合物D-58的膜作为空穴注入层14a。
实例13
以与实例10类似的方式制造有机电致发光器件11，不同之处在于：以20nm的厚度形成由表31中所示的化合物D-82组成的二胺衍生物作为空穴传输层14b以及以120nm的厚度形成由表1中所示的化合物A1-6组成的苯并咪唑衍生物作为电子传输层14d。
实例14
以与实例10类似的方式制造有机电致发光器件11，不同之处在于：以20nm的厚度形成由表31中所示的化合物D-83组成的二胺衍生物作为空穴传输层14b以及以120nm的厚度形成由表2中所示的化合物A1-15组成的苯并咪唑衍生物作为电子传输层14d。
比较例1
作为对上述实例1～14的一个比较例，以与实例1类似的方式制造有机电致发光器件，不同之处在于：以120nm的厚度形成由结构式(2)表示的DPA作为电子传输层14d。
比较例2
作为对上述实例1～14的另一个比较例，以与实例1类似的方式制造有机电致发光器件，不同之处在于：以15nm的厚度形成Alq3作为电子传输层14d。然而，为了将有机电致发光器件配置为如实例1～9中的引起发射的光在阳极13和阴极15之间共振并输出的腔结构(谐振腔结构，cavity structure)，将空穴注入层14a的厚度、空穴传输层14b的厚度以及发光层14c的厚度分别调整为10nm、140nm以及20nm。
比较例3
作为对上述实例1～14的一个进一步的比较例，以与实例1类似的方式制造有机电致发光器件，不同之处在于：以15nm的厚度形成表14中所示的化合物A9-4作为电子传输层14d。然而，为了将有机电致发光器件配置为如实例1～11中的共振器结构，将空穴注入层14a的厚度、空穴传输层14b的厚度以及发光层14c的厚度分别调整为10nm、140nm以及20nm。
评价结果1
对于如上所述制造的实例1～14和比较例1～3的每个有机电致发光器件，在10mA/cm2的电流密度下测量它的电压(V)和电流效率(cd/A)。而且，测量其中在50℃、25％的功率(负荷，duty)以及100mA/cm2下的恒定电流驱动时初始亮度假定为1的相对亮度下降至0.9的时间作为它的发光寿命，并且测量该时间下的驱动电压增加幅度(ΔV)。结果示于表33中。
如表33表示，与比较例1-3的有机电致发光器件相比，其中每个电子传输层14d包含它对应的苯并咪唑衍生物并且每个电子传输层14d具有的厚度大于空穴注入层14a和空穴传输层14b的总厚度的实例1～14的有机电致发光器件11各自被确认具有6.0cd/A或更高的较高的电流效率和200h或更长的较长的发光寿命。因此，它们被确定能够实现较高的效率和较长的寿命这两者。
尤其关于实例10的有机电致发光器件11，电流效率高达8.8(cd/A)，因此，即使与其它实例相比也证实了更高的发光效率。另一方面，关于实例13的有机电致发光器件11和实例14的有机电致发光器件11，证实发光寿命分别显著地延长至600h和800h。
实例15～19
此外，通过将电子传输层14d中其中包含的具有化合物A9-4的层的厚度变为70、100、126、150以及185nm同时使有机层14的总厚度保持不变而制造有机电致发光器件11。
作为器件结构，使用Al-Nd(10wt％)合金层作为阳极13，由结构式(1)表示的六硝酰氮杂苯并菲作为空穴注入层14a，使用化合物D-43作为空穴传输层14b，以及使用用9-(2-萘基)-10-[4-(1-萘基)苯基]蒽(主体A)作为主体和N，N，N’，N’-四(2-萘基)-4，4’-二氨基芪(掺杂剂B)的蓝光发射掺杂剂化合物作为掺杂剂而形成的使得基于膜厚度掺杂剂浓度变为5％的层作为发光层14c。在电子传输层14d中，使用表14中所示的化合物A9-4。虽然使有机层14的总厚度保持不变，但将电子传输层14d中包含化合物A9-4的层的厚度变为70、100、126、150以及185nm，从而制造有机电致发光器件11。各个实例的有机电致发光器件11的结构中的材料和膜厚度示于表34中。在实例13～15的每一个中，使用9-(2-萘基)-10-[4-(1-萘基)苯基]蒽(主体A)作为厚度调整层以调整电子传输层14d的厚度。除了上述变化外以与实例1类似的方式，制造器件，并且测量该器件的效率、电压和寿命。
表34
                                                        (单位：nm)
  电子传输层的厚度   空穴注入层的厚度   空穴传输层的厚度   发光层的厚度 阳极的厚度
  其中包含的具有含氮杂环衍生物的层的厚度 厚度调整层的厚度
材料   化合物A9-4 主体A 结构式(1)   化合物D-43   主体A+掺杂剂B Al-Nd(10％)
  实例15   70   56   10   30   36   120
  实例16   100   26   10   30   36   120
  实例17   126   0   10   30   36   120
  实例18   150   0   10   30   16   120
  实例19   185   0   5   5   7   120
  比较例4   10   116   10   30   36   120
  比较例5   30   96   10   30   36   120
  比较例6   50   76   10   30   36   120
  比较例7   60   66   10   30   36   120
比较例4～7
作为对实例15～19的比较例，以与实例15类似的方式制造有机电致发光器件，不同之处在于：将电子传输层14d中包含化合物A9-4的层的厚度分别变为10、30、50以及60nm。为了在其制造时将每个有机电致发光器件形成为共振器结构，如在实例15～19中通过使用9-(2-萘基)-10-[4-(1-萘基)苯基]蒽(主体A)作为厚度调整层来调整电子传输层14d的厚度。
评价结果2
对于如上所述制造的实例15～19和比较例4～7的每个有机电致发光器件，在10mA/cm2的电流密度下测量它的驱动电压(V)。结果示于图9的曲线图中。如在该曲线图中所示，已经证实，驱动电压随着构成电子传输层14d的化合物A9-4的厚度降低和厚度调整层的厚度增加而变得更大。
评价结果3
对于如上所述制造的实例15～19和比较例4～7的每个有机电致发光器件，在10mA/cm2的电流密度下测量它的电流效率(cd/A)。结果示于图10的曲线图中。如在该曲线图中所示，已经证实，当构成电子传输层14d的化合物A9-4的厚度落在70nm～130nm的范围内时表现出高电流效率。其中化合物A9-4的厚度为150nm和180nm的有机电致发光器件降低的电流效率被认为归因于与电子传输层14d增加的厚度成反比地降低的发光层14c的厚度。
评价结果4
对于如上所述制造的实例15～19和比较例4～7的每个有机电致发光器件，测量其中在50℃、25％的功率以及100mA/cm2下的恒定电流驱动时假定初始亮度为1的相对亮度下降至0.5的时间作为它的发光寿命。结果示于图11的曲线图中。与比较例4～7的有机电致发光器件相比，实例15～19的有机电致发光器件被证实具有较长的发光寿命。其中化合物A9-4的厚度为150nm和180nm的有机电致发光器件降低的发光寿命被认为归因于与电子传输层14d增加的厚度成反比地降低的发光层14c的厚度。
本领域的普通技术人员应当理解，可以根据设计要求和其它因素进行各种变更、组合、子组合以及改变，只要它们在所附权利要求或其等同物的范围内。

Claims (8)

1. 一种有机电致发光器件，所述有机电致发光器件设置有阳极、阴极、以及至少具有发光层并保持在所述阳极和所述阴极之间的有机层，其中：
包含含氮杂环衍生物的层设置在所述阴极和所述发光层之间，并且所述包含含氮杂环衍生物的层具有的厚度大于设置在所述阳极和所述发光层之间的空穴供给层。
2. 根据权利要求1所述的有机电致发光器件，其中，所述包含含氮杂环衍生物的层的厚度为至少70nm。
3. 根据权利要求1所述的有机电致发光器件，其中，所述空穴供给层具有的厚度不大于60nm。
4. 根据权利要求1所述的有机电致发光器件，其中，所述包含含氮杂环衍生物的层和所述有机层形成为满足以下关系：
0.90＞d1/d2＞0.30
其中，d1是所述包含含氮杂环衍生物的层的厚度，而d2是所述有机层的厚度。
5. 根据权利要求1所述的有机电致发光器件，其中，所述含氮杂环衍生物是苯并咪唑衍生物。
6. 根据权利要求5所述的有机电致发光器件，其中，所述苯并咪唑衍生物由下列化学式(1)、(2)或(3)表示：
Figure S2008100074669C00021
其中，
R表示氢原子、取代或未取代的C6-C60芳基基团、取代或未取代的吡啶基基团、取代或未取代的喹啉基基团、取代或未取代的C1-C20烷基基团或者取代或未取代的C1-C20烷氧基基团，并且n代表0～4的整数；
R1表示取代或未取代的C6-C60芳基基团、取代或未取代的吡啶基基团、取代或未取代的喹啉基基团、取代或未取代的C1-C20烷基基团或者取代或未取代的C1-C20烷氧基基团；
R2和R3各自独立地表示氢原子、取代或未取代的C6-C60芳基基团、取代或未取代的吡啶基基团、取代或未取代的喹啉基基团、取代或未取代的C1-C20烷基基团或者取代或未取代的C1-C20烷氧基基团；
L表示取代或未取代的C6-C60亚芳基基团、取代或未取代的亚吡啶基基团、取代或未取代的亚喹啉基基团或者取代或未取代的亚芴基基团；
Ar1表示取代或未取代的C6-C60亚芳基基团、取代或未取代的亚吡啶基基团或者取代或未取代的亚喹啉基基团；
Ar2表示取代或未取代的C6-C60芳基基团、取代或未取代的吡啶基基团、取代或未取代的喹啉基基团、取代或未取代的C1-C20烷基基团或者取代或未取代的C1-C20烷氧基基团；以及
Ar3表示取代或未取代的C6-C60芳基基团、取代或未取代的吡啶基基团、取代或未取代的喹啉基基团、取代或未取代的C1-C20烷基基团、取代或未取代的C1-C20烷氧基基团、或者由-Ar1-Ar2表示的基团，其中，Ar1和Ar2具有与上述定义相同的含义。
7. 根据权利要求1所述的有机电致发光器件，进一步包括：
包含氮杂苯并菲衍生物并且设置在所述空穴供给层和所述阳极之间的界面侧的层。
8. 一种显示装置，所述显示装置设置有基板以及在所述基板上以阵列形成的有机电致发光器件，每个所述有机电致发光器件设置有阳极、阴极以及保持在所述阳极和所述阴极之间并至少具有发光层的有机层，其中：
包含含氮杂环衍生物的层设置在所述阴极和所述发光层之间，并且所述包含含氮杂环衍生物的层具有的厚度大于设置在所述阳极和所述发光层之间的空穴供给层。
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