CN103187532A - 发光元件、发光装置以及电子设备 - Google Patents
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Abstract
Description
技术领域
本发明涉及发光元件、发光装置以及电子设备。
背景技术
有机电致发光元件(所谓的有机EL元件)是具有在阳极与阴极之间插入至少1层发光性有机层的结构的发光元件。在这种发光元件中,通过在阴极与阳极之间施加电场,从而将电子从阴极侧注入至发光层,并且将空穴从阳极侧注入至发光层,在发光层中通过电子和空穴再结合而生成激子,该激子返回基态时,其对应的能量作为光被释放。
已知这种发光元件的亮度寿命显示根据发光层发出的发光色而变化的趋势,具体而言,发光色越为短波长,亮度寿命越短。
作为显示上述趋势的一个原因,例如,考虑如下理由。
即,可知越是具备发光色为短波长的发光层的发光元件,越是显示随着其使用时间的延长,在发光元件内流动的载流子(空穴和电子)的平衡容易被打乱,产生过量的载流子的趋势。因此,以与发光层邻接的方式设置例如空穴输送层和/或电子输送层的情况下,显示通过了发光层的电子或空穴注入至这些层中的趋势,推测由此引起促进构成所述层的构成材料变差。
作为解决上述问题点的发光元件的构成,提出除了设置不仅发出短波长(蓝色)的发光色的发光层以外,还设置发出更长波长的红色发光色的发光层的构成。
即,提出了通过使发光元件成为具备多个发出短波长的发光色的发光层和发出长波长的发光色的发光层作为发光层的构成,从而实现发光元件的长寿命化(例如,参照专利文献1。)。
然而,存在如下问题,即,上述构成的发光元件中,当然,也发出长波长的发光色(例如,红色),因此在作为发光元件发出的发光色仅需要短波长的发光色(例如,蓝色)的情况下,需要在发光元件中设置吸收长波长的发光色的滤色器,因此导致发光元件的元件构成的复杂化,以及制造发光元件时的工序数的增加。
专利文献1:日本特开2007-115626号公报
发明内容
本发明的目的之一是提供具备不改变色度且长寿命地发出可见光的发光层的发光元件、具备该发光元件的发光装置以及电子设备。
上述目的通过下述本发明实现。
本发明的发光元件,其特征在于,具有阳极、阴极、和设置在上述阳极与上述阴极之间的发光层以及载流子捕捉层,
上述发光层发出可见光,
上述载流子捕捉层含有由下述式(1)表示的噻唑系化合物。
[式(1)中,A表示氢原子、烷基、可具有取代基的芳基、芳氨基、三芳基胺;B表示氢原子、烷基、可具有取代基的芳基、芳氨基、三芳基胺,或者可以形成环。]
由此,能够形成具备不改变色度且长寿命地发出可见光的发光层的发光元件。
本发明的发光元件中,优选上述噻二唑系化合物由下述式(1B)表示。
[式(1B)中,A各自独立地表示氢原子、烷基、可具有取代基的芳基、芳氨基、三芳基胺。]
上述构成的噻二唑系化合物具有可捕捉载流子的能级,返回到基态时,作为结果发出的光在近红外区域。因此,能够捕捉通过了发光层的载流子,可以形成具备不改变可见光的色度且长寿命地发出可见光的发光层的发光元件。
本发明的发光元件中,优选上述噻二唑系化合物由下述式(1C)表示。
[式(1C)中,A各自独立地表示氢原子、烷基、可具有取代基的芳基、芳氨基、三芳基胺。]
上述构成的噻二唑系化合物具有可捕捉载流子的能级,返回到基态时,作为结果发出的光在近红外区域。因此,能够捕捉通过了发光层的载流子,能够形成具备不改变可见光的色度且长寿命地发出可见光的发光层的发光元件。
本发明的发光元件中,优选上述噻二唑系化合物由下述式(1D)表示。
[式(1D)中,A和B各自独立地表示氢原子、烷基、可具有取代基的芳基、芳氨基、三芳基胺。]
上述构成的噻二唑系化合物具有能够捕捉载流子的能级,返回到基态时,作为结果发出的光在近红外区域。因此,能够捕捉通过了发光层的载流子,能够形成具备不改变可见光的色度且长寿命地发出可见光的发光层的发光元件。
本发明的发光元件中,优选上述载流子捕捉层与上述发光层相比位于上述阳极侧。
由此,能够捕捉通过了发光层的电子,抑制或防止电子注入阳极侧。因此,能够确实地抑制或防止与载流子捕捉层相比位于阳极侧的层的构成材料的变质·劣化,其结果,能够实现发光元件的长寿命化。
本发明的发光元件中,上述载流子捕捉层除上述噻唑系化合物以外,进一步含有主体材料,
优选该主体材料为胺系材料、蒽系材料以及萘并萘系材料中的至少1种。
由于这些材料的空穴输送性优异、且对电子和空穴的耐性优异,所以能够对载流子捕捉层赋予作为空穴输送层发挥的功能,并且实现其长寿命化。
本发明的发光元件中,优选上述载流子捕捉层与上述发光层相比位于上述阴极侧。
由此,能够捕捉通过了发光层的空穴,抑制或防止空穴注入阴极侧。因此,能够确实地抑制或防止与载流子捕捉层相比位于阴极侧的层的构成材料的变质·劣化,其结果,能够实现发光元件的长寿命化。
本发明的发光元件中,上述载流子捕捉层除上述噻唑系化合物以外,进一步含有主体材料,
优选该主体材料为蒽系材料、萘并萘系材料以及羟基喹啉系金属配合物中的至少1种。
由于这些材料的电子输送性优异、且对电子和空穴的耐性优异,所以能够对载流子捕捉层赋予作为电子输送层发挥的功能,并且实现其长寿命化。
本发明的发光元件中,优选上述发光层为1层。
可以将本发明的发光元件应用于上述构成的发光元件。
本发明的发光元件中,优选上述发光层发出蓝色的发光色作为上述可见光。
这样,发光元件具备发出蓝色的发出光的发光层作为发光层时,通过应用本发明的发光元件,从而能够实现作为寿命短的发光层的发出蓝色的发出光的发光层的长寿命化。
本发明的发光元件中,优选上述发光层发出黄色的发光色的光作为上述可见光。
这样,发光元件具备发出黄色的发出光的发光层作为发光层时,通过应用本发明的发光元件,从而能够实现作为寿命短的发光层的发出黄色的发出光的发光层的长寿命化。
本发明的发光元件中,优选上述发光层由至少两层构成。
可以将本发明的发光元件应用于上述构成的发光元件。
本发明的发光装置,其特征在于,具备本发明的发光元件。
由此,能够形成可靠性优异的发光装置。
本发明的电子设备,其特征在于,具备本发明的发光装置。
由此,能够形成可靠性优异电子设备。
附图说明
图1是示意性地表示本发明的发光元件的第1实施方式中的纵剖面的图。
图2是示意性地表示本发明的发光元件的第2实施方式中的纵剖面的图。
图3是示意性地表示本发明的发光元件的第3实施方式中的纵剖面的图。
图4是示意性地表示本发明的发光元件的第4实施方式中的纵剖面的图。
图5是示意性地表示本发明的发光元件的第5实施方式中的纵剖面的图。
图6是示意性地表示本发明的发光元件的第6实施方式中的纵剖面的图。
图7是示意性地表示本发明的发光元件的第7实施方式中的纵剖面的图。
图8是表示应用了本发明的发光装置的照明用光源的实施方式的图。
图9是表示应用了本发明的发光装置的显示器装置的实施方式的图。
图10是表示应用了本发明的电子设备的移动型(或者笔记本型)的个人计算机结构的立体图。
图11是表示实施例1~4的发光元件中的发光光谱的图。
图12是表示实施例5~8的发光元件中的发光光谱的图。
图13是表示实施例9、13~15的发光元件中的发光光谱的图。
图14是表示实施例17、10,比较例1、2的发光元件中的发光光谱的图。
图15是表示实施例11、12、比较例3、4的发光元件中的发光光谱的图。
图16是表示实施例16、比较例5的发光元件中的发光光谱的图。
具体实施方式
以下,对附图所示的本发明的发光元件、发光装置以及电子设备的优选的实施方式进行说明。
第1实施方式
首先,对本发明的发光元件的第1实施方式进行说明。
图1是示意性地表示本发明的发光元件的第1实施方式的剖面图。应予说明,以下,为了便于说明,将图1中的上侧记为“上”,下侧记为“下”进行说明。
图1所示的发光元件(电致发光元件)1是阳极3、空穴注入层4、空穴输送层5、载流子捕捉层6、红色发光层7R、中间层8、蓝色发光层7B、绿色发光层7G、电子输送层9、电子注入层10和阴极11依次层叠而成的。即,发光元件1中,在阳极3与阴极11之间插入有层叠体14,该层叠体14是空穴注入层4、空穴输送层5、载流子捕捉层6、红色发光层7R、中间层8、蓝色发光层7B、绿色发光层7G、电子输送层9以及电子注入层10从阳极3侧向阴极11侧依次层叠而成的。
然后,发光元件1整体设置在基板2上并且用密封部件12密封。
在这种发光元件1中,电子从阴极11侧供给(注入)到红色发光层7R、蓝色发光层7B以及绿色发光层7G的各发光层,同时空穴从阳极3侧供给(注入)到红色发光层7R、蓝色发光层7B以及绿色发光层7G的各发光层。而且,在各发光层中,空穴与电子再结合,利用在该再结合时释放出的能量生成激子(exciton),激子返回到基态时释放出能量(荧光、磷光)。因此,红色发光层7R、蓝色发光层7B以及绿色发光层7G各自发出红色、蓝色以及绿色的可见光。由此,发光元件1发出白色的可见光。应予说明,本实施方式中,由红色发光层7R、蓝色发光层7B以及绿色发光层7G的3层构成发出可见光的发光层(可见光发光层)7。
另外,在本实施方式中,由于发光元件1在红色发光层7R与空穴输送层5之间具有载流子捕捉层6,所以能够确实地抑制或防止因通过了红色发光层7R的电子注入到空穴输送层5侧而引起的空穴输送层5和空穴注入层4的构成材料变质·劣化,其结果,能够实现发光元件1的长寿命化。
并且,在本实施方式中,由于发光元件1在红色发光层7R与蓝色发光层7B之间具有中间层8,所以能够调整空穴和电子在红色发光层7R与蓝色发光层7B之间的转移,能够阻止在红色发光层7R与蓝色发光层7B之间的激子的能量转移。其结果,红色发光层7R和蓝色发光层7B分别平衡良好地发光,发光元件1更可靠地发出白色光作为可见光。
基板2是支撑阳极3的部件。本实施方式的发光元件1为从基板2侧发出光的结构(底部发射型),因此,基板2和阳极3各自实质上是透明(无色透明、着色透明或半透明)的。
作为基板2的构成材料,例如可举出聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚丙烯、环烯烃聚合物、聚酰胺、聚醚砜、聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯、聚芳酯之类的树脂材料,石英玻璃、钠钙玻璃之类的玻璃材料等,可使用其中的1种或组合2种以上使用。
这种基板2的平均厚度没有特别限定,优选为0.1mm~30mm左右,更优选为0.1mm~10mm左右。
应予说明,在发光元件1为从基板2的相反侧发出光的结构(顶部发射型)时,基板2使用透明基板和不透明基板均可。
作为不透明基板,例如,可举出由氧化铝之类的陶瓷材料构成的基板、在不锈钢之类的金属基板的表面形成氧化膜(绝缘膜)的基板、由树脂材料构成的基板等。
另外,在这种发光元件1中,阳极3与阴极11之间的距离(即,层叠体14的平均厚度)优选为100~500nm,更优选为100~300nm,进一步优选为100~250nm。由此,能够简单且可靠地使发光元件1的驱动电压在实用的范围内。
以下,依次说明构成发光元件1的各部分。
阳极
阳极3是介由后述的空穴注入层4向空穴输送层5注入空穴的电极。作为该阳极3的构成材料,优选使用功函数大且导电性优异的材料。
作为阳极3的构成材料,例如,可举出ITO(Indium Tin Oxide)、IZO(Indium Zinc Oxide)、In3O3、SnO2、含有Sb的SnO2、含有Al的ZnO等氧化物,Au、Pt、Ag、Cu或含有它们的合金等,可使用其中的1种或组合2种以上使用。
特别优选阳极3由ITO构成。ITO是具有透明性、且功函数大、导电性优异的材料。由此,能够有效率地从阳极3向空穴注入层4注入空穴。
另外,优选阳极3的空穴注入层4侧的面(在图1中为上表面)实施等离子体处理。由此,能够提高阳极3与空穴注入层4的接合面的化学和机械稳定性。其结果,能够提高从阳极3向空穴注入层4的空穴注入性。应予说明,对于该等离子体处理,在后述的发光元件1的制造方法的说明中进行详述。
这种阳极3的平均厚度没有特别限定,优选为10~200nm左右,更优选为50~150nm左右。
阴极
另一方面,阴极11是介由后述的电子注入层10向电子输送层9注入电子的电极。作为该阴极11的构成材料,优选使用功函数小的材料。
作为阴极11的构成材料,例如,可举出Li、Mg、Ca、Sr、La、Ce、Er、Eu、Sc、Y、Yb、Ag、Cu、Al、Cs、Rb或含有它们的合金等,可使用其中的1种或组合2种以上(例如,作为多层的层叠体、多种的混合层等)使用。
特别是在使用合金作为阴极11的构成材料时,优选使用含有Ag、Al、Cu等稳定的金属元素的合金,具体而言,优选使用MgAg、AlLi、CuLi等合金。通过使用所述合金作为阴极11的构成材料,能够实现阴极11的电子注入效率和稳定性的提高。
这种阴极11的平均厚度没有特别限定,优选为100~10000nm左右,更优选为100~500nm左右。
应予说明,本实施方式的发光元件1为底部发射型,因此对阴极11不特别要求透光性。另外,顶部发射型的情况下,由于需要使光从阴极11侧透过,所以优选阴极11的平均厚度为1~50nm左右。
空穴注入层
空穴注入层4具有提高来自阳极3的空穴注入效率的功能(即,具有空穴注入性)。
这样通过在阳极3和后述的空穴输送层5之间设置空穴注入层4,从而提高来自阳极3的空穴注入性,其结果,能够提高发光元件1的发光效率。
该空穴注入层4含有具有空穴注入性的材料(即,空穴注入性材料)。
作为该空穴注入层4所含有的空穴注入性材料,没有特别限定,例如可举出铜酞菁、4,4’,4”-三(N,N-苯基-3-甲基苯基氨基)三苯基胺(m-MTDATA)、N,N’-双(4-二苯基氨基-苯基)-N,N’-二苯基-联苯-4,4’-二胺等。
其中,作为空穴注入层4所含有的空穴注入性材料,从空穴注入性和空穴输送性优异的观点考虑,优选使用胺系材料,更优选使用二氨基苯衍生物、联苯胺衍生物(具有联苯胺骨架的材料)、分子内具有“二氨基苯”单元和“联苯胺”单元两者的三胺系化合物、四胺系化合物。
这种空穴注入层4的平均厚度没有特别限定,优选为5~90nm左右,更优选为10~70nm左右。
应予说明,空穴注入层4可根据阳极3和空穴输送层5的构成材料而省略。
空穴输送层
空穴输送层5具有将从阳极3介由空穴注入层4注入的空穴输送到发光层6的功能(即,具有空穴输送性)。
该空穴输送层5含有具有空穴输送性的材料(即,空穴输送性材料)而构成。
在该空穴输送层5所含的空穴输送性材料中,可以单独或组合使用各种p型高分子材料、各种p型低分子材料,例如,可举出N,N’-二(1-萘基)-N,N’-二苯基-1,1’-联苯-4,4’二胺(NPD)、N,N’-二苯基-N,N’-双(3-甲基苯基)-1,1’-联苯-4,4’-二胺(TPD)、N,N,N’,N’-四萘基-联苯胺(TNB)等四芳基联苯胺衍生物,四芳基二氨基芴化合物或其衍生物(胺系化合物)等,可使用其中的1种或者组合2种以上使用。
其中,作为空穴输送层5含有的空穴输送性材料,从空穴注入性和空穴输送性优异的观点考虑,优选为胺系材料,更优选为联苯胺衍生物(具有联苯胺骨架的材料)。
这种空穴输送层5的平均厚度没有特别限定,但优选为5~90nm左右,更优选为10~70nm左右。
载流子捕捉层
在本实施方式中,载流子捕捉层6位于红色发光层7R与空穴输送层5之间,即与红色发光层7R相比位于阳极3侧,捕捉通过了红色发光层7R的电子(载流子),具有抑制或防止电子被注入至空穴输送层5(阳极3)侧的功能。
在阳极3与阴极11之间通电时,该载流子捕捉层6具有可捕捉通过红色发光层7R的电子(载流子)的能级,返回到基态时,作为结果发出的光在近红外区域。因此,能够确实地抑制或防止因注入电子所引起的空穴输送层5和空穴注入层4的构成材料的变质·劣化,所以能够实现发光元件1的长寿命化。并且,由于载流子捕捉层6发出的光在近红外区域(红外光),人眼无法识别,所以能够可靠地防止发光元件1发出的可见光的色度变化。
本发明中,该载流子捕捉层6含有由下述式(1)表示的噻唑系化合物。
[式(1)中,A表示氢原子、烷基、可具有取代基的芳基、芳氨基、三芳基胺;B表示氢原子、烷基、可具有取代基的芳基、芳氨基、三芳基胺,或者可以形成环。]
通过了红色发光层7R的电子从阴极11侧供给(注入)到由上述材料构成的载流子捕捉层6的同时,空穴从阳极3侧供给(注入)到由上述材料构成的载流子捕捉层6,因此在载流子捕捉层6中,空穴与电子再结合,由此,通过了红色发光层7R的电子(载流子)被载流子捕捉层6捕捉。另外,利用该再结合时被释放出的能量生成激子(exciton),激子返回到基态时释放出能量(荧光、磷光),因此载流子捕捉层6发出红外线。
在此,含有由上述式(1)表示的噻唑系化合物的载流子捕捉层6发出的红外线为近红外区域的红外线,更具体而言,为700nm~1500nm的波长区域的红外线。
这种长波长区域的发出光人眼无法识别。因此,在发光元件1中,这种波长区域的发出光即便发出,被识别的发出光也成为由红色发光层7R、蓝色发光层7B以及绿色发光层7G这3层发出的白色光。
因此,这样,作为为了发光元件1的长寿命化而设置的发光层,选择发出红外线的发光层,由此发光元件1在不改变色度的情况下发出白色光作为发出光。因此,作为白光器件利用时,不需要在发光元件中设置用于滤出目标发出光的滤色器,因此能够可靠地防止元件构成的复杂化,进而能够可靠地防止制造发光元件时工序数增加。
作为由上述式(1)表示的噻唑系化合物,上述基团B可分成如下两种情况:I)表示氢原子、烷基、可具有取代基的芳基、芳氨基或者三芳基胺;II)形成环;I)的情况下,可举出由下述式(1A)表示的化合物,II)的情况下,可举出由下述式(1B)、(1C)、(1D)表示的化合物。
首先,I)的情况下,即,对由下述式(1A)表示的化合物进行说明。
[式(1A)中,A和B各自独立地表示氢原子、烷基、可具有取代基的芳基、芳氨基、三芳基胺。]
这种噻二唑系化合物具有可捕捉载流子的能级,返回基态到时,作为结果发出的光在近红外区域。因此,通过成为含有上述噻二唑系化合物作为捕捉材料(发光材料)的构成,载流子捕捉层6在捕捉载流子的同时,在700nm以上的波长区域(近红外区域)发出光,即发出人眼无法识别的发出光。
作为载流子捕捉层6中使用的噻二唑系化合物,特别优选使用由下述式(2A)或式(3A)表示的化合物。
[式(2A)、(3A)中,A各自独立地表示氢原子、烷基、可具有取代基的芳基、芳氨基、三芳基胺。]
即,上述式(1A)中,优选B分别为苯基或甲基。
苯基和甲基各自的化学稳定性较高。因此,通过将上述化合物作为载流子捕捉层6所含有的捕捉材料来使用,从而能够实现载流子捕捉层6的长寿命化,进而能够实现发光元件1的长寿命化。另外,由于能够将捕捉材料的分子量抑制到较小,所以能够使用气相成膜高精度地形成载流子捕捉层6。其结果,由这一点也能够实现发光元件1的高效率化和长寿命化。
并且,作为载流子捕捉层6使用的噻二唑系化合物,优选使用由下述式(4A)~(9A)表示的化合物,具体而言,特别优选使用由下述式D-1~D-3表示的化合物。
[式(4A)~(9A)中,R各自独立地表示氢原子、烷基、可具有取代基的芳基。另外,相邻的2个R的碳彼此可连结形成环状。]
接下来,对II)的情况,即,对由下述式(1B)~(1D)表示的化合物依次进行说明。
首先,对下述式(1B)表示的化合物进行说明。
[式(1B)中,A各自独立地表示氢原子、烷基、可具有取代基的芳基、芳氨基、三芳基胺。]
这样的噻二唑系化合物具有可捕捉载流子的能级,返回到基态时,作为结果发出的光在近红外区域。因此,通过成为含有上述噻二唑系化合物作为捕捉材料(发光材料)的构成,从而载流子捕捉层6在捕捉载流子的同时,在700nm以上的波长区域(近红外区域)发光,即发出人眼无法识别的发出光。
作为载流子捕捉层6使用的噻二唑系化合物,特别优选使用由下述式(2B)~(4B)表示的化合物,具体而言,例如,优选使用由下述式D-4~D-6表示的化合物。
[式(2B)~(4B)中,R各自独立地表示氢原子、烷基、可具有取代基的芳基。另外,相邻的2个R的碳彼此可连结形成环状。]
接着,对由下述式(1C)表示的化合物进行说明。
[式(1C)中,A各自独立地表示氢原子、烷基、可具有取代基的芳基、芳氨基、三芳基胺。]
这样的噻二唑系化合物具有可捕捉载流子的能级,返回到基态时,作为结果发出的光在近红外区域。因此,通过成为含有上述噻二唑系化合物作为捕捉材料(发光材料)的构成,从而载流子捕捉层6在捕捉载流子的同时,在700nm以上的波长区域(近红外区域)发光,即发出人眼无法识别的发出光。
作为载流子捕捉层6使用的噻二唑系化合物,特别优选使用由下述式(2C)~(4C)表示的化合物,具体而言,例如,优选使用由下述式D-7~D-9表示的化合物。
[式(2C)~(4C)中,R各自独立地表示氢原子、烷基、可具有取代基的芳基。另外,相邻的2个R的碳彼此可连结形成环状。]
接下来,对由下述式(1D)表示的化合物进行说明。
[式(1D)中,A和B各自独立地表示氢原子、烷基、可具有取代基的芳基、芳氨基、三芳基胺。]
这种噻二唑系化合物具有可捕捉载流子的能级,返回到基态时,作为结果发出的光在近红外区域。因此,通过成为含有上述噻二唑系化合物作为捕捉材料(发光材料)的构成,从而载流子捕捉层6在捕捉载流子的同时,在700nm以上的波长区域(近红外区域)发出光,即发出人眼无法识别的发出光。
从实现高效率化和长寿命化的观点考虑,作为载流子捕捉层6中使用的噻二唑系化合物,特别优选使用由下述式(2D)~(4D)表示的化合物,具体而言,特别优选使用由下述式D-10~D-12表示的化合物。
[式(2D)~(4D)中,R各自独立地表示氢原子、烷基、可具有取代基的芳基。另外,相邻的2个R的碳彼此可连结形成环状。]
另外,作为载流子捕捉层6的构成材料,除如上所述的噻二唑系化合物(捕捉材料)之外,还优选使用添加(担载)有该噻二唑系化合物作为客体材料(掺杂剂)的主体材料。
该主体材料具有如下功能:使空穴和电子再结合生成激子,并且使该激子的能量向发光材料转移(福斯特转移或德克斯特转移),激发噻二唑系化合物。因此,能够提高噻二唑系化合物的载流子捕捉效率。这种主体材料例如可将作为客体材料的发光材料作为掺杂剂掺杂到主体材料中来使用。
作为这种主体材料,只要是对所使用的噻二唑系化合物发挥如上所述的功能的主体材料,就没有特别限定,例如,可举出二苯乙烯基芳撑衍生物、萘并萘衍生物(萘并萘系材料)、2-叔丁基-9,10-二(2-萘基)蒽(TBADN)等蒽衍生物(蒽系材料)、苝衍生物、二苯乙烯基苯衍生物、双(2-甲基-8-羟基喹啉)(对苯基苯酚)铝(BAlq)、三(8-羟基喹啉)铝配合物(Alq3)等羟基喹啉系金属配合物、胺衍生物(胺系材料)、二唑衍生物、红荧烯及其衍生物、噻咯衍生物、二咔唑衍生物、低聚噻吩衍生物、苯并吡喃衍生物、三唑衍生物、苯并唑衍生物、苯并噻唑衍生物、喹啉衍生物、4,4’-双(2,2’-二苯基乙烯基)联苯(DPVBi)、3-苯基-4-(1’-萘基)-5-苯基咔唑、4,4’-N,N’-二咔唑联苯(CBP)等咔唑衍生物等,可以单独使用其中1种或者组合2种以上使用。
其中,作为主体材料,像本实施方式这样载流子捕捉层6位于红色发光层7R(发光层7)与阳极3之间的情况下,优选使用并苯系材料或者胺系材料。
并苯系材料和胺系材料与上述这种噻二唑系化合物的非本意的相互作用少。另外,如果使用这些材料(特别是蒽系材料、并四苯系材料以及胺系材料)作为主体材料,则能够有效率地进行从主体材料向噻二唑系化合物的能量转移。认为这是由以下原因引起的:(a)来自主体材料的三重激发态的能量转移导致噻二唑系化合物的一重激发态的生成成为可能,(b)主体材料的π电子云和噻二唑系化合物的电子云的重叠变大,(c)主体材料的荧光光谱和噻二唑系化合物的吸收光谱的重叠变大等。
因此,如果使用并苯系材料和胺系材料作为主体材料,则能够提高噻唑系化合物的载流子捕捉效率。
另外,并苯系材料和胺系材料对电子和空穴的耐性优异。另外,并苯系材料和胺系材料的热稳定性也优异。因此,能够实现载流子捕捉层6的长寿命化。
另外,由于并苯系材料和胺系材料的空穴输送性优异,所以像本实施方式这样载流子捕捉层6位于红色发光层7R与阳极3之间的情况下,能够将没被利用于载流子捕捉层6的红外光发光的空穴输送到红色发光层7R侧,因此能够提高发光层7的发光效率。
应予说明,使用萘并萘系材料作为主体材料的情况下,如本实施方式所述,优选成为具备中间层8的构成。由此,能够可靠地防止可见光发光层7的发光效率降低。
应予说明,并苯系材料只要具有并苯骨架,且发挥如上所述的效果,就没有特别的限定,例如可举出萘衍生物、蒽衍生物、萘并萘衍生物(并四苯衍生物)、并五苯衍生物,可以使用其中1种或者组合2种以上使用,优选使用蒽衍生物(蒽系材料)或并四苯衍生物(并四苯系材料)。作为并四苯系材料,只要在一个分子内具有至少一个并四苯骨架,且可发挥作为上述主体材料的功能,就没有特别限定,例如,优选使用由下述式IRH-1表示的化合物,更优选使用由下述式IRH-2表示的化合物,进一步优选使用由下述式IRH-3表示的化合物。
[上述式IRH-1中,n表示1~12的自然数,R表示取代基或官能团,各自独立地表示氢原子、烷基、可具有取代基的芳基、芳氨基。另外,上述式IRH-2、IRH-3中,R1~R4各自独立地表示氢原子、烷基、可具有取代基的芳基、芳氨基。另外,R1~R4相互可以相同也可以不同。]
另外,优选并四苯系材料由碳原子和氢原子构成。由此,能够防止产生主体材料与噻唑系化合物的非本意的相互作用。因此,能够提高噻唑系化合物发出红外光所带来的载流子捕捉效率。另外,能够提高主体材料对电子和空穴的耐性。因此,能够实现载流子捕捉层6的长寿命化。
具体而言,作为并四苯系材料,例如,优选使用由下述式H1-1~H1-11表示的化合物、由下述式H1-12~H1-27表示的化合物。
另外,作为蒽系材料,只要一个分子内具有至少一个蒽骨架,且可发挥作为上述主体材料的功能,就没有特别限定,例如,优选使用由下述式IRH-4表示的化合物或其衍生物,更优选使用由下述式IRH5~IRH-8表示的化合物。
[上述式IRH-4中,n表示1~10的自然数,R表示取代基或官能团,各自独立地表示氢原子、烷基、可具有取代基的芳基、芳氨基。另外,上述式IRH-5~IRH-8中,R1、R2各自独立地表示氢原子、烷基、可具有取代基的芳基、芳氨基。另外,R1、R2相互可以相同也可以不同。]
另外,优选蒽系材料由碳原子和氢原子构成。由此,能够防止产生主体材料与噻唑系化合物的非本意的相互作用。因此,能够提高噻唑系化合物发出红外光所带来的载流子捕捉效率。另外,能够提高主体材料对电子和空穴的耐性。因此,能够实现载流子捕捉层6的长寿命化。
具体而言,作为蒽系材料,例如,优选使用由下述式H2-1~H2-16表示的化合物、由下述式H2-21~H2-40表示的化合物、由下述式H2-51~H2-70表示的化合物。
并且,作为胺系材料,只要具有胺骨架,且发挥上述的效果,就没有特别限定,例如,可以使用上述空穴输送材料中的具有胺骨架的材料,优选使用联苯胺系胺衍生物。
联苯胺系胺衍生物中,特别优选导入了2个以上萘基的化合物。作为这种联苯胺系胺衍生物,例如,可举出如下述化学式(22)表示的N,N’-双(1-萘基)-N,N’-二苯基-〔1,1’-联苯〕-4,4’二胺(α-NPD)、如下述化学式(23)表示的四对联苯基-联苯胺、N,N,N’,N’-四萘基-联苯胺(TNB)等。
HTL或MID
应予说明,含有这种捕捉材料和主体材料的载流子捕捉层6中的捕捉材料(噻唑系化合物)的含量(掺杂量)优选为0.01~10wt%,更优选为0.1~5wt%。通过使捕捉材料的含量在这样的范围内,从而能够使发出红外光作为发出光的载流子捕捉效率最佳化。
另外,载流子捕捉层6的平均厚度没有特别限定,优选为1~60nm左右,更优选为3~50nm左右。
红色发光层
该红色发光层7R通过在上述阳极3和阴极11之间通电,从而发出红色光作为发出光(可见光)。
该红色发光层7R含有发光呈红色的红色发光材料而构成。
作为这种红色发光材料,没有特别限定,可以使用各种红色荧光材料、红色磷光材料的1种或者组合2种以上使用。
作为红色荧光材料,只要发出红色的荧光就没有特别限定,例如,可举出由下述化学式(17)表示的化合物(二茚并苝衍生物)等苝衍生物、铕配合物、苯并吡喃衍生物、罗丹明衍生物、苯并噻吨衍生物、卟啉衍生物、尼罗红、2-(1,1-二甲基乙基)-6-(2-(2,3,6,7-四氢-1,1,7,7-四甲基-1H,5H-苯并(ij)喹嗪-9-基)乙烯基)-4H-吡喃-4H-亚基)丙二腈(DCJTB)、4-(二氰基亚甲基)-2-甲基-6-(对二甲基氨基苯乙烯基)-4H-吡喃(DCM)等。
其中,作为红色发光材料,优选使用二茚并苝衍生物。由此,能够使红色发光层7R以更高亮度进行红色发光。
作为红色磷光材料,只要发出红色的磷光就没有特别限定,例如,可举出铱、钌、铂、锇、铼、钯等的金属配合物,还可举出上述金属配合物的配位体中的至少一个具有苯基吡啶骨架、联吡啶骨架、卟啉骨架等的金属配合物。更具体而言,可举出三(1-苯基异喹啉)铱、双[2-(2’-苯并[4,5-α]噻吩基)吡啶-N,C3’](乙酰丙酮)合铱(btp2Ir(acac))、2,3,7,8,12,13,17,18-八乙基-12H,23H-卟啉-铂(II)、双[2-(2’-苯并[4,5-α]噻吩基)吡啶-N,C3’]铱、双(2-苯基吡啶)(乙酰丙酮)合铱。
另外,在红色发光层7R中,除上述红色发光材料以外,优选含有将红色发光材料作为客体材料的主体材料。
作为该主体材料,可以使用与作为上述载流子捕捉层6中含有的主体材料说明的主体材料同样的主体材料。
应予说明,如本实施方式所述,成为载流子捕捉层6与红色发光层7R邻接、且载流子捕捉层6位于阳极3侧的构成的情况下,作为红色发光层7R的主体材料,优选使用萘并萘系材料,作为载流子捕捉层6的主体材料,优选使用萘并萘系材料、蒽系材料以及胺系材料中的至少1种。由此,由于能够使在载流子捕捉层6和红色发光层7R之间带隙差变小,所以能够使电压上升变小,进一步平衡良好地发出红色的光。即,即便使载流子捕捉层6与红色发光层7R邻接,也能够进一步平衡良好地发出红色的光,能够以载流子捕捉层6捕捉通过红色发光层7R的载流子。
并且,使用蒽系材料作为红色发光层7R的主体材料的情况下,优选使用蒽系材料和胺系材料中的至少1种作为载流子捕捉层6的主体材料。由此,能够得到与上述同样的效果。
中间层
中间层8以与它们相接的方式设置在红色发光层7R与蓝色发光层7B的层间,具有在红色发光层7R与蓝色发光层7B之间调整载流子(空穴和电子)的转移的功能。根据所述功能,能够使红色发光层7R和蓝色发光层7B分别高效率地发光。
作为该中间层8,只要具有调整载流子(空穴以及电子)的转移的功能,就可以具有任何构成,特别优选含有与上述红色发光层7R的主体材料同种或者相同的材料、且实质上不含有具有发光性的材料而构成。
作为这种中间层8的构成材料,例如,使用与作为上述载流子捕捉层6的主体材料说明的构成材料同样的材料,特别优选使用含有并苯系材料的材料。
如果使用上述材料,则能够将中间层8的最高被占轨道(HOMO)的能级设定成比红色发光层7R和蓝色发光层7B双方的最高被占轨道(HOMO)的能级低,并且,能够将中间层8的最低空轨道(LUMO)的能量级设定成比红色发光层7R和蓝色发光层7B双方的最低空轨道(LUMO)的能级高。其结果,能够更加可靠地阻止在红色发光层7R和蓝色发光层7B之间的激子的能量转移。
作为并苯系材料,只要具有并苯骨架,且发挥如上所述的效果,就没有特别限定,例如可举出萘衍生物、蒽衍生物、并四苯衍生物(萘并萘衍生物)、并五苯衍生物、并六苯衍生物、并七苯衍生物,可以使用其中1种或者组合2种以上使用,优选使用并四苯衍生物(萘并萘衍生物)。
作为并四苯(萘并萘)衍生物,没有特别限定,可以使用与上述载流子捕捉层6的主体材料中说明的萘并萘衍生物同样的衍生物。
这种萘并萘衍生物具有双极性。因此,中间层8能够在从红色发光层7R向蓝色发光层7B顺利地输送空穴的同时,从蓝色发光层7B向红色发光层7R顺利地输送电子。另外,中间层8对电子和空穴具有优异的耐性。因此,能够防止中间层8的变差,其结果,提高发光元件1的耐久性。
这种中间层8中的并苯系材料的含量没有特别限定,优选为10~90wt%,更优选为30~70wt%,进一步优选为40~60wt%。
并且,作为中间层8的构成材料,除上述并苯系材料以外,特别优选含有胺系材料(胺衍生物)。
胺系材料(即具有胺骨架的材料)空穴输送性优异,并且,上述并苯系材料(即具有并苯骨架的材料)与胺系材料比较,电子输送性优异。由此,中间层8具有电子输送性和空穴输送性这双方。即,中间层8具有双极性。这样如果中间层8具有双极性,则能够在介由中间层8从红色发光层7R向蓝色发光层7B顺利地转移空穴的同时,介由中间层8从蓝色发光层7B向红色发光层7R顺利地转移电子。其结果,能够向红色发光层7R和蓝色发光层7B分别有效率地注入电子和空穴而发光。
另外,由于这种中间层8具有双极性,所以对载流子(电子、空穴)的耐性优异。而且,由于并苯系材料对激子的耐性优异,所以即便在中间层8中电子与空穴再结合生成激子,也能够防止或抑制中间层8的变差。由此,能够防止或抑制由中间层8的激子导致的变差,其结果,使发光元件1的耐久性优异。
作为这种中间层8中使用的胺系材料,可以使用与作为载流子捕捉层6的主体材料举出的胺系材料同样的胺系材料。
应予说明,如由上述化学式(22)表示的N,N’-双(1-萘基)-N,N’-二苯基-〔1,1’-联苯〕-4,4’二胺(α-NPD)、如由上述化学式(23)表示的N,N,N’,N’-四萘基-联苯胺(TNB)等胺系材料,一般空穴输送性优异,胺系材料的空穴迁移率比并苯系材料的空穴迁移率高。因此,能够介由中间层8从红色发光层7R向蓝色发光层7B顺利地转移空穴。
这种中间层8中的胺系材料的含量,没有特别限定,优选为10~90wt%,更优选为30~70wt%,进一步优选为40~60wt%。
另外,中间层8的平均厚度,没有特别限定,优选为1~100nm,更优选为3~50nm,进一步优选为5~30nm。由此,中间层8能够在抑制驱动电压的同时,可靠地调整空穴和电子在红色发光层7R与蓝色发光层7B之间的转移。
与此相对,如果中间层8的平均厚度超过上述上限值,则根据中间层8的构成材料等,有时驱动电压显著增高,发光元件1的发光(特别是白色发光)变得困难。另一方面,如果中间层8的平均厚度低于上述下限值,则根据中间层8的构成材料、驱动电压等,中间层8可能难以可靠地调整空穴和电子在红色发光层7R与蓝色发光层7B之间的转移。
蓝色发光层
该蓝色发光层7B通过在上述阳极3和阴极11之间通电,从而发出蓝色光作为发出光(可见光)。
该蓝色发光层7B含有发光呈蓝色的蓝色发光材料而构成。
作为这种蓝色发光材料,例如,可举出各种蓝色荧光材料和蓝色磷光材料,可以使用其中的1种或者组合2种以上使用。
作为蓝色荧光材料,只要发出蓝色的荧光就没有特别限定,例如,可举出由下述化学式(24A)或下述化学式(24B)表示的苯乙烯基胺系化合物等苯乙烯基胺衍生物、荧蒽衍生物、芘衍生物、苝和苝衍生物、蒽衍生物、苯并唑衍生物、苯并噻唑衍生物、苯并咪唑衍生物、衍生物、菲衍生物、二苯乙烯基苯衍生物、四苯基丁二烯、4,4’-双(9-乙基-3-咔唑乙烯基)-1,1’-联苯(BCzVBi)、聚[(9,9-二辛基芴-2,7-二基)-共-(2,5-二甲氧基苯-1,4-二基]、聚[(9,9-二己氧基芴-2,7-二基)-邻-共-(2-甲氧基-5-{2-乙氧基己氧基}亚苯基-1,4-二基)]、聚[(9,9-二辛基芴-2,7-二基)-共-(乙炔基苯)]等。
作为蓝色磷光材料,只要发出蓝色的磷光就没有特别限定,例如,可举出铱、钌、铂、锇、铼、钯等的金属配合物。更具体而言,可举出双[4,6-二氟苯基吡啶-N,C2’]-吡啶甲酰合铱、三[2-(2,4-二氟苯基)吡啶-N,C2’]铱、双[2-(3,5-三氟甲基)吡啶-N,C2’]-吡啶甲酰合铱、双(4,6-二氟苯基吡啶-N,C2’)(乙酰丙酮)合铱等。
另外,在蓝色发光层7B中,除上述蓝色发光材料以外,优选含有将蓝色发光材料作为客体材料的主体材料。
作为这种主体材料,可以使用与作为上述载流子捕捉层6中含有的主体材料说明的主体材料同样的主体材料。
绿色发光层
该绿色发光层7G通过在上述阳极3和阴极11之间通电,从而发出绿色光作为发出光(可见光)。
该绿色发光层7G含有发光呈绿色的绿色发光材料而构成。
作为这种绿色发光材料,没有特别限定,可以使用各种绿色荧光材料、绿色磷光材料的1种或者组合2种以上使用。
作为绿色荧光材料,只要发出绿色的荧光就没有特别限定,例如,可举出香豆素衍生物、下式化学式(25)表示的喹吖啶酮衍生物等喹吖啶酮及其衍生物、9,10-双[(9-乙基-3-咔唑)-亚乙烯基]-蒽、聚(9,9-二己基-2,7-亚乙烯基亚芴基)、聚[(9,9-二辛基芴-2,7-二基)-共-(1,4-二亚苯基-亚乙烯基-2-甲氧基-5-{2-乙基己氧基}苯)]、聚[(9,9-二辛基-2,7-二亚乙烯基亚芴基)-邻-共-(2-甲氧基-5-(2-乙氧基己氧基)-1,4-亚苯基)]等。
作为绿色磷光材料,只要发出绿色的磷光就没有特别限定,例如,可举出铱、钌、铂、锇、铼、钯等的金属配合物,具体而言,可举出面式-三(2-苯基吡啶)铱(Ir(ppy)3)、双(2-苯基吡啶-N,C2’)(乙酰丙酮)合铱、面式-三[5-氟-2-(5-三氟甲基-2-吡啶)苯基-C,N]铱等。
另外,在绿色发光层7G中,除上述绿色发光材料之外,优选含有将绿色发光材料作为客体材料的主体材料。
作为该主体材料,可以使用与作为上述载流子捕捉层6中含有的主体材料说明的主体材料同样的主体材料。
另外,这种绿色发光层7G的主体材料与红色发光层7R的主体材料同样地优选使用并苯衍生物(并苯系材料)。由此,能够使绿色发光层7G以更高亮度且高效率地绿色发光。
并且,该绿色发光层7G的主体材料优选与上述蓝色发光层7B的主体材料相同。由此,由于在双方的发光层7G、7B间不产生带隙,所以能够平衡良好地发出绿色的光和蓝色的光。
电子输送层
电子输送层9具有将从阴极11介由电子注入层10注入的电子输送到绿色发光层7G的功能。
作为电子输送层9的构成材料(电子输送性材料),例如,可举出2,9-二甲基-4,7-二苯基-1,10-菲咯啉(BCP)等菲咯啉衍生物、三(8-羟基喹啉)铝(Alq3)等将8-羟基喹啉或其衍生物作为配体的有机金属配合物等喹啉衍生物、氮杂中氮茚衍生物、二唑衍生物、苝衍生物、吡啶衍生物、嘧啶衍生物、喹喔啉衍生物、二苯基醌衍生物、硝基取代芴衍生物等,可使用其中的1种或组合2种以上使用。
其中,作为电子输送层9中使用的电子输送性材料,优选使用氮杂中氮茚衍生物,特别是,更优选使用在分子内具有氮杂中氮茚骨架和蒽骨架的化合物(以下,也简称为“氮杂中氮茚系化合物”)。
这样,由于使用分子内具有氮杂中氮茚骨架和蒽骨架的化合物作为与绿色发光层7G邻接的电子输送层9的电子输送性材料,所以能够从电子输送层9向绿色发光层7G有效率地输送电子。因此,能够使发光元件1的发光效率优异。
另外,由于能够有效率地进行从电子输送层9向绿色发光层7G的电子输送,所以能够使发光元件1的驱动电压低电压化,与此相伴,能够实现发光元件1的长寿命化。
并且,由于分子内具有氮杂中氮茚骨架和蒽骨架的化合物对电子和空穴的稳定性(耐性)优异,所以由这一点也能够实现发光元件1的长寿命化。
电子输送层9中使用的电子输送性材料(氮杂中氮茚系化合物)优选一个分子内所含有的氮杂中氮茚骨架和蒽骨架的数目分别为1个或2个。由此,能够使电子输送层9的电子输送性和电子注入性优异。
具体而言,作为电子输送层9中使用的氮杂中氮茚系化合物,例如,优选使用由下述式ELT-A1~ELT-A24表示的这种化合物、由下述式ELT-B1~式ELT-B12表示的这种化合物、由下述式ELT-C1~ELT-C20表示的化合物。
这种氮杂中氮茚化合物的电子输送性和电子注入性优异。因此,能够提高发光元件1的发光效率。认为上述氮杂中氮茚化合物的电子输送性和电子注入性优异是因为以下理由。
在分子内具有上述氮杂中氮茚骨架和蒽骨架的氮杂中氮茚系化合物,其分子整体以π共轭体系相连,因此电子云遍及分子整体。
而且,上述氮杂中氮茚系化合物的氮杂中氮茚骨架的部分具有接收电子的功能和将其接收的电子向蒽骨架的部分送出的功能。另一方面,上述氮杂中氮茚系化合物的蒽骨架的部分具有从氮杂中氮茚骨架的部分接收电子的功能和将其接收的电子向与电子输送层9的阳极3侧邻接的层,即绿色发光层7G转移的功能。
如果具体进行说明,则上述氮杂中氮茚系化合物的氮杂中氮茚骨架部分具有2个氮原子,其一方(靠近蒽骨架部分的一侧)氮原子具有sp2杂化轨道,另一方(远离蒽骨架部分的一侧)氮原子具有sp3杂化轨道。具有sp2杂化轨道的氮原子构成氮杂中氮茚系化合物的分子的共轭体系的一部分,并且与碳原子相比,其电负性高、吸引电子的强度大,因此作为接收电子的部分发挥功能。另一方面,具有sp3杂化轨道的氮原子不是通常的共轭体系,但由于具有非共用电子对,因此作为其电子向氮杂中氮茚系化合物的分子共轭体系送出电子的部分发挥功能。
另一方面,由于上述氮杂中氮茚系化合物的蒽骨架的部分为电中性,所以能够从氮杂中氮茚骨架的部分容易地接收电子。另外,上述氮杂中氮茚系化合物的蒽骨架的部分与绿色发光层7G的构成材料,特别是主体材料(并苯系材料)的轨道重叠大,因此能够向绿色发光层7G的主体材料容易地传递电子。
另外,上述氮杂中氮茚系化合物的上述电子输送性和电子注入性优异,因此作为结果,能够使发光元件1的驱动电压低电压化。
另外,对于氮杂中氮茚骨架的部分而言,具有sp2杂化轨道的氮原子即便被还原也稳定,具有sp3杂化轨道的氮原子即便被氧化也稳定。因此,上述氮杂中氮茚系化合物对电子和空穴的稳定性高。其结果,能够实现发光元件1的长寿命化。
另外,电子输送层9组合使用上述电子输送性材料中的2种以上的情况下,可以由混合2种以上的电子输送性材料的混合材料构成,也可以层叠由不同电子输送性材料构成的多个层而构成。
电子输送层9的平均厚度没有特别限定,优选为1.0~200nm左右,更优选为10~100nm左右。
电子注入层
电子注入层10具有提高来自阴极11的电子注入效率的功能。
作为该电子注入层10的构成材料(电子注入性材料),例如,可举出各种无机绝缘材料、各种无机半导体材料。
作为这种无机绝缘材料,例如,可举出碱金属硫属元素化物(氧化物、硫化物、硒化物、碲化物)、碱土类金属硫属元素化物、碱金属的卤化物和碱土类金属的卤化物等,可使用其中的1种或组合2种以上使用。通过将上述无机绝缘材料作为主材料来构成电子注入层10,能够进一步提高电子注入性。尤其是碱金属化合物(碱金属硫属元素化物、碱金属的卤化物等)的功函数非常小,通过使用碱金属化合物构成电子注入层10,发光元件1可获得高亮度。
作为碱金属硫属元素化物,例如,可举出Li2O、LiO、Na2S、Na2Se、NaO等。
作为碱土类金属硫属元素化物,例如,可举出CaO、BaO、SrO、BeO、BaS、MgO、CaSe等。
作为碱金属的卤化物,例如,可举出CsF、LiF、NaF、KF、LiCl、KCl、NaCl等。
作为碱土类金属的卤化物,例如,可举出CaF2、BaF2、SrF2、MgF2、BeF2等。
另外,作为无机半导体材料,例如,可举出含有Li、Na、Ba、Ca、Sr、Yb、Al、Ga、In、Cd、Mg、Si、Ta、Sb和Zn中的至少1种元素的氧化物、氮化物或者氧化氮化物等,可使用其中的1种或组合2种以上使用。
电子注入层10的平均厚度没有特别限定,优选为0.1~1000nm左右,更优选为0.2~100nm左右,进一步优选为0.2~50nm左右。
应予说明,该电子注入层10可根据阴极11和电子输送层9的构成材料、厚度等而省略。
密封部件
密封部件12以覆盖阳极3、层叠体14和阴极11的方式进行设置,具有将它们气密性地密封,并阻断氧、水分的功能。通过设置密封部件12,可得到提高发光元件1的可靠性、防止变质·劣化(耐久性提高)等效果。
作为密封部件12的构成材料,例如,可举出Al、Au、Cr、Nb、Ta、Ti或者含有它们的合金,氧化硅、各种树脂材料等。应予说明,在使用具有导电性的材料作为密封部件12的构成材料时,为了防止短路,优选根据需要在密封部件12与阳极3、层叠体14和阴极11之间设置绝缘膜。
另外,密封部件12可以以平板状与基板2对置,将它们之间用例如热固性树脂等密封材料进行密封。
根据上述构成的发光元件1,通过设置载流子捕捉层6,能够抑制或防止电子被注入至与载流子捕捉层6相比位于阳极3侧的空穴输送层5和空穴注入层4,能够确实地抑制或防止这些层4、5的构成材料变质·劣化,因此能够实现发光元件1的长寿命化。并且,载流子捕捉层6含有由上述式(1)表示的噻唑系化合物作为捕捉材料,发出人眼无法识别的在近红外区域的红外光作为发出光,因此被识别的发出光为由红色发光层7R、蓝色发光层7B以及绿色发光层7G这3层发出的白色光。因此,作为白光器件利用的情况下,不需要在发光元件中设置用于滤出目标发出光的滤色器,所以能够可靠地防止元件构成的复杂化,进而能够可靠地防止制造发光元件时工序数增加。
以上这种发光元件1,例如,可如下制造。
[1]首先,准备基板2,在该基板2上形成阳极3。
阳极3可使用例如等离子体CVD、热CVD之类的化学蒸镀法(CVD)、真空蒸镀等干式镀覆法、电解镀等湿式镀覆法、喷镀法、溶胶·凝胶法、MOD法、金属箔的接合等来形成。
[2]接下来,在阳极3上形成空穴注入层4。
空穴注入层4优选通过使用了例如CVD法、真空蒸镀、溅射等干式镀覆法等的气相工艺来形成。
应予说明,例如,还可通过向阳极3上供给将空穴注入性材料溶解在溶剂中或分散在分散介质中而成的空穴注入层形成用材料后,进行干燥(脱溶剂或脱分散介质),从而形成空穴注入层4。
作为空穴注入层形成用材料的供给方法,例如,还可使用旋涂法、辊涂法、喷墨印刷法等各种涂布法。通过使用所述涂布法,能够比较容易地形成空穴注入层4。
作为空穴注入层形成用材料的制备中使用的溶剂或分散介质,例如,可举出各种无机溶剂、各种有机溶剂、或含有它们的混合溶剂等。
应予说明,例如,可通过在大气压或减压环境中放置、加热处理、吹送非活性气体等来进行干燥。
另外,也可在本工序之前,对阳极3的上表面实施氧等离子体处理。由此,能够对阳极3的上表面赋予亲液性,除去(清洗)附着于阳极3的上表面的有机物,调整阳极3的上表面附近的功函数等。
在此,作为氧等离子体处理的条件,例如,优选等离子体功率100~800W左右、氧气流量50~100mL/min左右、被处理部件(阳极3)的传送速度0.5~10mm/sec左右、基板2的温度70~90℃左右。
[3]接下来,在空穴注入层4上形成空穴输送层5。
空穴输送层5优选通过使用了例如CVD法、真空蒸镀、溅射等干式镀覆法等的气相工艺来形成。
应予说明,还可通过向空穴注入层4上供给将空穴输送性材料溶解于溶剂中或者分散于分散介质中而成的空穴输送层形成用材料后,进行干燥(脱溶剂或者脱分散介质)来形成。
[4]接下来,在空穴输送层5上形成载流子捕捉层6。
载流子捕捉层6可通过使用了例如真空蒸镀等干式镀覆法等的气相工艺来形成。
[5]接下来,在载流子捕捉层6上形成红色发光层7R。
红色发光层7R可通过使用了例如CVD法、真空蒸镀、溅射等干式镀覆法等的气相工艺来形成。
[6]接下来,在红色发光层7R上形成中间层8。
中间层8可通过使用了例如CVD法、真空蒸镀、溅射等干式镀覆法等的气相工艺来形成。
另外,中间层8可以通过例如在红色发光层7R上供给将中间层构成材料溶解在溶剂中或者分散在分散介质中而成的中间层形成用材料后,进行干燥(脱溶剂或者脱分散介质)而形成。
[7]接下来,在中间层8上形成蓝色发光层7B。
蓝色发光层7B可通过使用了例如CVD法、真空蒸镀、溅射等干式镀覆法等的气相工艺来形成。
[8]接下来,在蓝色发光层7B上形成绿色发光层7G。
绿色发光层7G可通过使用了例如CVD法、真空蒸镀、溅射等干式镀覆法等的气相工艺来形成。
[9]接下来,在绿色发光层7G上形成电子输送层9。
电子输送层9可通过使用了例如CVD法、真空蒸镀、溅射等干式镀覆法等的气相工艺来形成。
另外,电子输送层9例如也可通过在绿色发光层7G上供给将电子输送材料溶解在溶剂中或者分散在分散介质中而成的电子输送层形成用材料后,进行干燥(脱溶剂或脱分散介质)而形成。
[10]接下来,在电子输送层9上形成电子注入层10。
在使用无机材料作为电子注入层10的构成材料时,电子注入层10可采用使用了例如CVD法、真空蒸镀、溅射等干式镀覆法等的气相工艺、无机微粒油墨的涂布及煅烧等来形成。
[11]接下来,在电子注入层10上形成阴极11。
阴极11可利用例如真空蒸镀法、溅射法、金属箔的接合、金属微粒油墨的涂布及煅烧等来形成。
经如上所述的工序,得到发光元件1。
最后,以覆盖得到的发光元件1的方式被覆密封部件12,与基板2接合。
第2实施方式
图2是示意性地表示本发明的发光元件的第2实施方式的剖面图。
以下,关于第2实施方式的发光元件,以与上述第1实施方式的不同点为中心进行说明,对相同的事项省略其说明。
对于第2实施方式的发光元件1而言,省略红色发光层7R、蓝色发光层7B以及绿色发光层7G的形成,形成黄色发光层7Y和青色发光层7C作为发出可见光的发光层,除此之外,与上述第1实施方式的发光元件同样。
即,图2所示的发光元件1是阳极3、空穴注入层4、空穴输送层5、载流子捕捉层6、中间层8、黄色发光层7Y、青色发光层7C、电子输送层9、电子注入层10、阴极11依次层叠而成的。换言之,发光元件1中,在阳极3与阴极11之间插入有层叠体14,该层叠体14是空穴注入层4、空穴输送层5、载流子捕捉层6、中间层8、黄色发光层7Y、青色发光层7C、电子输送层9、电子注入层10从阳极3侧向阴极11侧依次层叠而成的。
而且,发光元件1整体设置在基板2上,并且用密封部件12密封。
对于这种发光元件1而言,电子从阴极11侧供给(注入)到黄色发光层7Y和青色发光层7C的各发光层,同时空穴从阳极3侧供给(注入)到黄色发光层7Y和青色发光层7C的各发光层。而且,在各发光层中,空穴与电子再结合,利用该再结合时释放出的能量生成激子(exciton),激子返回到基态时释放出能量(荧光、磷光)。因此,黄色发光层7Y和青色发光层7C分别发出黄色和青色的可见光。由此,本实施方式的发光元件1发出白色的可见光。应予说明,在本实施方式中,发出可见光的可见光发光层7由黄色发光层7Y和青色发光层7C这2层构成。
另外,在本实施方式中,载流子捕捉层6与可见光发光层7相比位于阳极3侧,设置在中间层8与空穴输送层5之间。由此,能够确实地抑制或防止通过了中间层8的电子注入到空穴输送层5侧而引起的空穴输送层5和空穴注入层4的构成材料变质·劣化,其结果,实现发光元件1的长寿命化。
并且,载流子捕捉层6发出人眼无法识别的在近红外区域的红外光作为发出光。因此,被识别的发出光为由黄色发光层7Y和青色发光层7C这2层发出的白色光。因此,作为白光器件利用的情况下,由于不需要在发光元件中设置用于滤出目标发出光的滤色器,所以能够可靠地防止元件构成的复杂化,进一步可靠地防止制造发光元件时工序数增加。
如本实施方式所述,本发明的发光元件可以优选用于可见光发光层7由2层构成且具备发出黄色的发光色作为可见光的黄色发光层7Y的构成。
黄色发光层
黄色发光层7Y通过在阳极3与阴极11之间通电,从而发出黄色光作为发出光(可见光)。
该黄色发光层7Y含有发光呈黄色的黄色发光材料而构成。
作为这种黄色发光材料没有特别限定,可以使用各种黄色荧光材料、黄色磷光材料中的1种或者组合2种以上使用。
作为黄色荧光材料,只要发出黄色的荧光就没有特别限定,例如,可举出由下述化学式(26A)表示的并四苯系化合物、四苯基萘并萘(通称:红荧烯)等,可以使用其中的1种或组合2种以上使用。
另外,作为黄色磷光材料,只要发出黄色的磷光就没有特别限定,例如,可举出由下述式(26B)表示的三(2-苯基喹啉)铱(III)等。
青色发光层
青色发光层7C通过在阳极3与阴极11之间通电,从而发出青色光作为发出光(可见光)。
该青色发光层7C含有发光呈青色的青色发光材料而构成。
作为这种青色发光材料,没有特别限定,可以使用各种青色荧光材料、青色磷光材料中的1种或者组合2种以上使用。
作为青色荧光材料,只要发出青色的荧光就没有特别限定,例如,可举出由上述化学式(24A)表示的苯乙烯基胺系化合物等苯乙烯基胺衍生物、4,4’-双二苯基氨基-二茋等,可以使用其中的1种或组合2种以上使用。
另外,作为青色磷光材料,只要发出青色的磷光就没有特别限定,例如,可举出由下述式(27)表示的双(3,5-二氟-2-(2-吡啶基)苯基)-(2-羧基吡啶基)铱(III)等。
并且,在黄色发光层7Y和青色发光层7C中,优选除上述黄色发光材料和青色发光材料之外,分别含有将黄色发光材料和青色发光材料作为客体材料的主体材料。
应予说明,作为该主体材料,可以使用与作为上述载流子捕捉层6中含有的主体材料说明的材料同样的材料。
第3实施方式
图3是示意性地表示本发明的发光元件的第3实施方式的剖面图。
以下,关于第3实施方式的发光元件,以与上述第1实施方式的不同点为中心进行说明,对相同的事项省略其说明。
对于第3实施方式的发光元件1而言,省略红色发光层7R和绿色发光层7G的形成,单独形成蓝色发光层7B作为发出可见光的发光层,除此以外,与上述第1实施方式的发光元件同样。
即,图3所示的发光元件1是阳极3、空穴注入层4、空穴输送层5、载流子捕捉层6、中间层8、蓝色发光层7B、电子输送层9、电子注入层10、阴极11依次层叠而成的。换言之,发光元件1中,在阳极3与阴极11之间插入有层叠体14,该层叠体14是空穴注入层4、空穴输送层5、载流子捕捉层6、中间层8、蓝色发光层7B、电子输送层9、电子注入层10从阳极3侧向阴极11侧依次层叠而成的。
而且,发光元件1整体设置在基板2上,并且用密封部件12密封。
对于这种发光元件1而言,电子从阴极11侧供给(注入)到蓝色发光层7B,同时空穴从阳极3侧供给(注入)到蓝色发光层7B。而且,蓝色发光层7B中,空穴与电子再结合,利用该再结合时释放出的能量生成激子(exciton),激子返回到基态时释放出能量(荧光、磷光)。因此,蓝色发光层7B发出蓝色的可见光。即,本实施方式的发光元件1发出蓝色的可见光。因此,在本实施方式中,发出可见光的可见光发光层7由1层蓝色发光层7B构成。
另外,在本实施方式中,载流子捕捉层6与蓝色发光层7B相比位于阳极3侧,设置在中间层8与空穴输送层5之间。由此,能够确实地抑制或防止通过了中间层8的电子(载流子)注入到空穴输送层5侧而引起的空穴输送层5和空穴注入层4的构成材料变质·劣化,其结果,实现发光元件1的长寿命化。
并且,载流子捕捉层6发出人眼无法识别的在近红外区域的红外光作为发出光。因此,被识别的发出光为由1层蓝色发光层7B发出的蓝色光。因此,与像以往那样和产生红色的发光层组合而构成的发光元件相比,不需要在发光元件中设置用于滤出目标发出光的滤色器,因此能够可靠地防止元件构成的复杂化,进一步可靠地防止制造发光元件时工序数增加。
并且,在本实施方式中,由于发光元件1在载流子捕捉层6与蓝色发光层7B之间具有中间层8,所以能够调整空穴和电子在载流子捕捉层6与蓝色发光层7B间的转移,因此能够阻止在载流子捕捉层6与蓝色发光层7B间的激子的能量转移。其结果,蓝色发光层7B平衡良好地发光,发光元件1更加可靠地发出蓝色光作为可见光。并且,通过了中间层8的载流子被载流子捕捉层6捕捉。应予说明,所述效果能够通过蓝色发光层7B含有蓝色磷光材料作为发光材料的情况而显著获得。即,通过阻止在载流子捕捉层6与蓝色发光层7B间的激子的能量转移,从而能够可靠地防止蓝色磷光材料所生成的三重态激子的失活。
应予说明,如本实施方式所示,载流子捕捉层6与蓝色发光层7B相比位于阳极3侧的情况下,通过成为使用蒽系材料作为蓝色发光层7B的主体材料,使用蒽系材料和胺系材料中的至少1种作为载流子捕捉层6的主体材料的构成,从而能够省略载流子捕捉层6与蓝色发光层7B之间的中间层8的形成。通过分别由上述材料构成载流子捕捉层6和蓝色发光层7B,从而能够使载流子捕捉层6与蓝色发光层7B之间的带隙差变小。因此,即便省略中间层8的形成,也能够使因载流子捕捉层6与蓝色发光层7B接触而引起的电压上升变小,平衡良好地发出蓝色的光。即,即便使载流子捕捉层6与蓝色发光层7B邻接,也能够平衡良好地发出蓝色的光,也能够以载流子捕捉层6捕捉通过了蓝色发光层7B的载流子。
另外,如本实施方式所示,可见光发光层7由1层构成,发光元件1具备像蓝色发光层7B那样发出蓝色(短波长)的发出光的发光层作为发光层时,通过应用本发明的发光元件,从而能够更可靠地实现作为寿命短的发光层的蓝色发光层7B的长寿命化。因此,发光元件1具备像蓝色发光层7B那样的发出蓝色的发出光的发光层时,优选应用本发明的发光元件。
并且,如本实施方式所示,将载流子捕捉层6设置成与蓝色发光层7B相比更靠近阳极3侧的情况下,优选在载流子捕捉层6与蓝色发光层7B之间设置中间层8。由此,即便各层所含的主体材料的LUMO(最低空轨道)的关系为选择了蓝色发光层7B一方更大的情况下,也能够确实地抑制或防止蓝色发光层7B中的电子的累积减少,因此能够使蓝色发光层7B可靠地发出蓝色光。
第4实施方式
图4是示意性地表示本发明的发光元件的第4实施方式的剖面图。
以下,关于第4实施方式的发光元件,以与上述第3实施方式的不同点为中心进行说明,对相同的事项省略其说明。
对于第4实施方式的发光元件1而言,单独形成黄色发光层7Y代替蓝色发光层7B来作为发出可见光的发光层,除此之外,与上述第3实施方式的发光元件同样。
即,图4所示的发光元件1是阳极3、空穴注入层4、空穴输送层5、载流子捕捉层6、中间层8、黄色发光层7Y、电子输送层9、电子注入层10、阴极11依次层叠而成的。换言之,发光元件1中,在阳极3与阴极11之间插入有层叠体14,该层叠体14是空穴注入层4、空穴输送层5、载流子捕捉层6、中间层8、黄色发光层7Y、电子输送层9、电子注入层10从阳极3侧向阴极11侧依次层叠而成的。
而且,发光元件1整体设置在基板2上,并且用密封部件12密封。
对于这种发光元件1而言,电子从阴极11侧供给(注入)到黄色发光层7Y,同时空穴从阳极3侧供给(注入)到黄色发光层7Y。而且,黄色发光层7Y中,空穴与电子再结合,利用该再结合时释放出的能量生成激子(exciton),激子返回到基态时释放出能量(荧光、磷光)。因此,黄色发光层7Y发出黄色的可见光。即,本实施方式的发光元件1发出黄色的可见光。因此,在本实施方式中,发出可见光的可见光发光层7由1层黄色发光层7Y构成。
如本实施方式所示,可见光发光层7由1层构成,发光元件1具备像黄色发光层7Y那样发出黄色(短波长)的发出光的发光层作为发光层时,通过应用本发明的发光元件,从而能够更可靠地实现作为寿命短的发光层的黄色发光层7Y的长寿命化。因此,发光元件1具备像黄色发光层7Y那样发出黄色的发出光的发光层时,优选应用本发明的发光元件。
第5实施方式
图5是示意性地表示本发明的发光元件的第5实施方式的剖面图。
以下,关于第5实施方式的发光元件,以与上述第1实施方式的不同点为中心进行说明,对相同的事项省略其说明。
对于第5实施方式的发光元件1而言,层叠载流子捕捉层6的位置不同,并且省略了中间层8的形成,除此之外,与上述第3实施方式的发光元件同样。
即,图5所示的发光元件1是阳极3、空穴注入层4、空穴输送层5、蓝色发光层7B、载流子捕捉层6、电子输送层9、电子注入层10、阴极11依次层叠而成的。换言之,发光元件1中,在阳极3与阴极11之间插入有层叠体14,该层叠体14是空穴注入层4、空穴输送层5、蓝色发光层7B、载流子捕捉层6、电子输送层9、电子注入层10从阳极3侧向阴极11侧依次层叠而成的。
而且,发光元件1整体设置在基板2上,并且用密封部件12密封。
对于这种发光元件1而言,与上述第3实施方式的发光元件1同样,电子从阴极11侧供给(注入)到蓝色发光层7B,同时空穴从阳极3侧供给(注入)到蓝色发光层7B。而且,蓝色发光层7B中,空穴与电子再结合,利用该再结合时释放出的能量生成激子(exciton),激子返回到基态时释放出能量(荧光、磷光)。因此,蓝色发光层7B发出蓝色的可见光。即,本实施方式的发光元件1发出蓝色的可见光。因此,在本实施方式中,发出可见光的可见光发光层7由1层蓝色发光层7B构成。
另外,载流子捕捉层6通过在阳极3与阴极11之间通电,从而发出红外线作为发出光。
该载流子捕捉层6可以为与上述第1实施方式的发光元件1所具备的载流子捕捉层6同样的构成,如本实施方式所示,载流子捕捉层6与蓝色发光层7B相比位于阴极11侧的情况下,作为载流子捕捉层6所含的主体材料,优选使用并苯系材料或羟基喹啉系金属配合物。由于这些材料的电子输送性优异,且对电子和空穴的耐性优异,所以能够对载流子捕捉层6赋予作为电子输送层的功能,并且实现其长寿命化。
应予说明,作为羟基喹啉系金属配合物,没有特别限定,例如,可举出双(2-甲基-8-羟基喹啉)(对苯基苯酚)铝(BAlq)、三(8-羟基喹啉)铝配合物(Alq3)等,可以使用其中的1种或组合2种以上使用。
并且,载流子捕捉层6设置在蓝色发光层7B和电子输送层9之间,与蓝色发光层7B相比位于阴极11侧。由此,能够确实地抑制或防止通过了蓝色发光层7B的空穴(载流子)注入到电子输送层9侧而引起的电子输送层9和电子注入层10的构成材料变质·劣化,其结果,能够实现发光元件1的长寿命化。
另外,载流子捕捉层6发出人眼无法识别的在近红外区域的红外光作为发出光。因此,被识别的发出光为由1层蓝色发光层7B发出的蓝色光。因此,不需要像以往那样在发光元件中设置用于滤出目标发出光的滤色器,因此能够可靠地防止元件构成的复杂化,进一步可靠地防止制造发光元件时工序数增加。
应予说明,使用蒽系材料作为主体材料时,更优选应用于像本实施方式这样载流子捕捉层6与蓝色发光层7B相比位于阴极11侧的情况。这是由于以下原因:例如,蓝色发光层7B的主体为蒽系化合物时,通过在阳极3侧设置由芳基胺系材料构成的空穴输送层等,在其界面附近形成载流子的存积而使蓝色发光层7B发光从而提高发光效率。但是,如果成为在蓝色发光层7B与空穴输送层之间进一步设置由蒽系化合物构成的载流子捕捉层6的构成,则载流子容易存积于该载流子捕捉层6。由于该理由,所以优选载流子捕捉层6与蓝色发光层7B相比配置在阴极11侧。
第6实施方式
图6是示意性地表示本发明的发光元件的第6实施方式的剖面图。
以下,关于第6实施方式的发光元件,以与上述第1实施方式的不同点为中心进行说明,对相同的事项省略其说明。
第6实施方式中,应用具备载流子产生层15作为该层构成的发光元件1,除此之外,与上述第1实施方式的发光元件同样。
即,图6所示的发光元件1是阳极3、空穴注入层4、空穴输送层5、红色发光层7R、电子输送层9、电子注入层10、载流子产生层15、空穴输送层5’、载流子捕捉层6、中间层8、蓝色发光层7B、绿色发光层7G、电子输送层9’、电子注入层10’、阴极11依次层叠而成的。换言之,发光元件1中,在阳极3与阴极11之间插入有层叠体14,该层叠体14是空穴注入层4、空穴输送层5、红色发光层7R、电子输送层9、电子注入层10、载流子产生层15、空穴输送层5’、载流子捕捉层6、中间层8、蓝色发光层7B、绿色发光层7G、电子输送层9’、电子注入层10’从阳极3侧向阴极11侧依次层叠而成的。
而且,发光元件1整体设置在基板2上,并且用密封部件12密封。
对于这种发光元件1而言,电子从阴极11侧供给(注入)到红色发光层7R、蓝色发光层7B以及绿色发光层7G这各发光层,同时空穴从阳极3侧供给(注入)到红色发光层7R、蓝色发光层7B以及绿色发光层7G这各发光层。而且,在各发光层中,空穴与电子再结合,利用该再结合时释放出的能量生成激子(exciton),激子返回到基态时释放出能量(荧光、磷光)。因此,红色发光层7R、蓝色发光层7B以及绿色发光层7G分别发出红色、蓝色以及绿色的可见光。由此,本实施方式的发光元件1发出白色的可见光。应予说明,本实施方式中,发出可见光的可见光发光层7由红色发光层7R、蓝色发光层7B以及绿色发光层7G这3层构成。
另外,在本实施方式中,载流子捕捉层6与蓝色发光层7B和绿色发光层7G相比位于阳极3侧,设置在中间层8和空穴输送层5’之间。由此,能够确实地抑制或防止通过了中间层8的电子(载流子)注入到空穴输送层5’侧而引起的空穴输送层5’和载流子产生层15等的构成材料变质·劣化,其结果,实现发光元件1的长寿命化。
并且,载流子捕捉层6发出人眼无法识别的在近红外区域的红外光作为发出光。因此,被识别的发出光为由红色发光层7R、蓝色发光层7B以及绿色发光层7G这3层发出的白色光。因此,作为白光器件利用的情况下,不需要在发光元件中设置用于滤出目标发出光的滤色器,因此能够可靠地防止元件构成的复杂化,进一步可靠地防止制造发光元件时工序数增加。
并且,本实施方式的发光元件1中,在载流子产生层15中产生空穴和电子,其中,电子被注入到红色发光层7R中,空穴被注入到蓝色发光层7B和绿色发光层7G中,能够使发光元件1以更高亮度发光,因此能够得到发光效率优异的发光元件1。
载流子产生层
该载流子产生层15含有具有芳香环的有机氰化合物(以下,也称为“含芳香环的有机氰化合物”。)。
该含芳香环的有机氰化合物具有优异的吸电子性。因此,含芳香环的有机氰化合物可以从接触的空穴输送层5’中所含的空穴输送材料吸引电子。其结果,即便不对载流子产生层15外加电压,也能在载流子产生层15和空穴输送层5’的界面附近,在载流子产生层15侧产生电子,在空穴输送层5’侧产生空穴。在这种状态下,如果在阳极3与阴极11之间外加驱动电压,即如果对载流子产生层15外加电压,则在载流子产生层15和空穴输送层5’的界面附近产生的空穴被其驱动电压输送,有助于蓝色发光层7B和绿色发光层7G的发光。另外,在载流子产生层15和空穴输送层5’的界面附近产生的电子被其驱动电压输送,有助于红色发光层7R和绿色发光层7G的发光。
而且,这种载流子产生层15中的空穴和电子的产生在外加驱动电压的过程中继续进行,这些空穴和电子分别有助于蓝色发光层7B、红色发光层7R以及绿色发光层7G的发光。
并且,由于含芳香环的有机氰化合物为有机材料,所以与载流子产生层由金属氧化物构成的情况比较,能够可靠地防止金属氧化物与空穴输送层5’所含的空穴输送材料(有机材料)接触,因此能够可靠地防止空穴输送材料的变质·劣化。
另外,含芳香环的有机氰化合物为比较稳定的化合物,并且是用蒸镀等气相成膜法能够容易形成载流子产生层15的化合物。因此,可以优选用于制造发光元件1,被制造的发光元件1的品质易稳定,并且发光元件1的成品率高。
作为这种含芳香环的有机氰化合物,没有特别限定,例如,可举出导入了氰基的六氮杂苯并菲衍生物,特别是,更优选使用由下述化学式(40)表示的这种六氮杂苯并菲衍生物。
上述化学式(40)中,R1~R6各自独立地为氰基(-CN)、砜基(-SO2R’)、亚砜基(-SOR’)、磺酰胺基(-SO2NR’2)、磺酸酯基(-SO3R’)、硝基(-NO2)或三氟甲烷(-CF3)基,R1~R6中至少一个取代基为氰基。另外,R’为被胺基、酰胺基、醚基或酯基取代或非取代的碳原子数为1~60的烷基、芳基或者杂环基团。
这种化合物的作为含芳香环的有机氰化合物的功能即吸电子性特别优异,能够从邻接的空穴输送层5’更可靠地吸引电子,并且能够将吸引的电子更可靠地输送到电子注入层10(阳极3)侧。
并且,作为含芳香环的有机氰化合物,在上述化学式(40)表示的化合物中,更优选R1~R6全部为氰基。即,作为含芳香环的有机氰化合物,优选使用由下述化学式(50)表示的这种六氰基六氮杂苯并菲。这样通过具有多个吸电子性高的氰基,从而下述化学式(50)表示的化合物更显著地发挥上述功能。
应予说明,优选含芳香环的有机氰化合物在载流子产生层15中以非晶状态存在。由此,能够更显著地得到上述的含芳香环的有机氰化合物的效果。应予说明,通过利用真空蒸镀法等气相成膜法形成载流子产生层15,从而能够使含芳香环的有机氰化合物为非晶状态。
另外,载流子产生层15的平均厚度,没有特别限定,优选为5nm~40nm左右,更优选为10~30nm左右。由此,能够防止发光元件1的驱动电压变高,并且能够可靠地发挥载流子产生层15的功能。
应予说明,作为空穴输送层5’、电子输送层9’以及电子注入层10’的构成材料,可以分别使用空穴输送层5、电子输送层9以及电子注入层10的构成材料中举出的材料,构成对应的各层的构成材料可以分别相同也可以不同。
第7实施方式
图7是示意性地表示本发明的发光元件的第7实施方式的剖面图。
以下,关于第7实施方式的发光元件,以与上述第3实施方式的不同点为中心进行说明,对相同的事项省略其说明。
对于第7实施方式的发光元件1而言,省略具有输送空穴的功能的空穴输送层5的形成,使载流子捕捉层6成为同时具有作为空穴输送层5的功能和作为载流子捕捉层6的功能的构成,除此之外,与上述第3实施方式的发光元件同样。
即,图7所示的发光元件1是阳极3、空穴注入层4、载流子捕捉层6、中间层8、蓝色发光层7B、电子输送层9、电子注入层10、阴极11依次层叠而成的。换言之,发光元件1中,在阳极3与阴极11之间插入有层叠体14,该层叠体14是空穴注入层4、载流子捕捉层6、中间层8、蓝色发光层7B、电子输送层9、电子注入层10从阳极3侧向阴极11侧依次层叠而成的。
而且,发光元件1整体设置在基板2上,并且用密封部件12密封。
对于这种发光元件1而言,电子从阴极11侧供给(注入)到蓝色发光层7B,同时空穴从阳极3侧供给(注入)到蓝色发光层7B。而且,蓝色发光层7B中,空穴与电子再结合,利用该再结合时释放出的能量生成激子(exciton),激子返回到基态时释放出能量(荧光、磷光)。因此,蓝色发光层7B发出蓝色的可见光。即,本实施方式的发光元件1发出蓝色的可见光。因此,在本实施方式中,发出可见光的可见光发光层7由1层蓝色发光层7B构成。
另外,为了使载流子捕捉层6成为同时具有作为空穴输送层5的功能和作为载流子捕捉层6的功能的构成,能够通过向上述第1实施方式中举出的空穴输送层5的构成材料(空穴输送性材料)中掺杂(添加)由上述式(1)表示的噻唑系化合物来实现。并且,此时,作为空穴输送性材料,特别优选使用胺系材料。由此,能够更显著地发挥上述双方的功能。
接下来,对具备上述本发明的发光元件的发光装置(本发明的发光装置)进行说明。
照明用光源
首先,对将本发明的发光装置应用于照明用光源的情况进行说明。
图8是表示应用了本发明的发光装置的照明用光源的实施方式的图。
图8所示的照明用光源200是照明用,特别用于对屋内进行照明的光源。
该照明用光源200具有透明基板205和发光元件1。
发光元件1具有透明电极202、对置电极203和层叠体201,通过在透明电极202与对置电极203之间外加电场,从而使层叠体201具备的发光层发光。然后,通过将该发光层中产生的发出光透过透明基板205,由此,例如对屋内进行照明。
在本实施方式中,照明用光源200所具备的发光元件1发出人眼无法识别的在近红外区域的红外光和可见光。
因此,通过使照明用光源200成为具备上述各实施方式中说明的发光元件作为发光元件1的构成,从而使用照明用光源200作为发出各色发出光的光源。
另外,照明用光源200由于具备不改变色度且长寿命的发光元件1,所以可靠性优异。
发光装置
接下来,对将本发明的发光装置应用于显示器装置的情况进行说明。
图9是表示应用本发明的发光装置的显示器装置的实施方式的纵剖面图。
图9所示的显示器装置100具有基板2、多个发光元件1A以及用于分别驱动各发光元件1A的多个驱动用晶体管24。在此,显示器装置100为顶部发射结构的显示器面板。
在基板2上设置多个驱动用晶体管24,并且以覆盖这些驱动用晶体管24的方式形成由绝缘材料构成的平坦化层22。
各驱动用晶体管24具有:由硅形成的半导体层241、形成于半导体层241上的栅极绝缘层242、形成于栅极绝缘层242上的栅电极243、源电极244和漏电极245。
在平坦化层上与各驱动用晶体管24对应地设置发光元件1A。
发光元件1A是反射膜32、防腐蚀膜33、阳极3、层叠体14A、阴极11和阴极罩34依次层叠在平坦化层22上而成的。在本实施方式中,各发光元件1A的阳极3构成像素电极,通过导电部(配线)27与各驱动用晶体管24的漏电极245电连接。另外,各发光元件1A的阴极11为公共电极。
图9中的发光元件1A中,发光元件1R发出红色光作为可见光,发光元件1G发出绿色光作为可见光,发光元件1B发出蓝色光作为可见光。
这种发光元件1A中,发光元件1B可以应用不仅发出可见光,还发出人眼不能识别的红外光的发光元件1。即,发光元件1B可以应用第3实施方式、第5实施方式以及第7实施方式中说明的发光元件1。
在邻接的发光元件1A彼此之间设置有隔壁31。另外,在这些发光元件1A上以覆盖这些发光元件的方式形成有由环氧树脂构成的环氧树脂层35。
而且,在环氧树脂层35上以覆盖这些环氧树脂层的方式设置有密封基板20。
根据这种显示器装置100,由于具备不改变色度且长寿命的发光元件1A,所以可靠性优异。
这种显示器装置100可以组装在各种电子设备中。
电子设备
图10是表示应用了本发明的电子设备的移动型(或者笔记本型)的个人计算机结构的立体图。
该图中,个人计算机1100包括具备键盘1102的主体部1104和具备显示部1000的显示单元1106,显示单元1106介由铰链构造部可转动地支承于主体部1104。
在该个人计算机1100中,显示部1000中应用上述显示装置100。
根据这种个人计算机1100,由于具备高效率和长寿命的发光元件1,所以可靠性优异。
应予说明,本发明的电子设备,除适用于图10的个人计算机(移动型个人计算机)以外,还适用于例如,便携式电话、数码相机、电视机、摄像机、取景器型或直接监视器型的磁带录像机、便携型个人电脑、汽车导航装置、寻呼机、电子记事本(还包括附带通信功能的)、电子词典、台式电子计算机、电子游戏机、文字处理器、工作站、电视电话、防盗用电视监视器、电子双筒望远镜、POS终端、具备触摸面板的设备(例如金融机构的自动提款机、自动售票机)、医疗设备(例如电子体温计、血压计、血糖仪、脉搏检测装置、脉波检测装置、心电显示装置、超声波诊断装置、内窥镜用显示装置)、鱼群探测机、各种测定设备、度量仪表类(例如车辆、飞机、船舶的度量仪表类)、飞行模拟装置、其他各种监视器类、投影仪等投射型显示装置等。
以上,根据图示的实施方式说明本发明的发光元件、发光装置以及电子设备,但本发明并不限于这些。
例如,本发明的发光元件、发光装置以及电子设备可以置换成可发挥同样的功能的任意构成,或者,可以附加任意的构成。
例如,本发明的发光元件中,可以组合上述第1~7实施方式所示的任意的2个以上的构成。
实施例
接下来,对本发明的具体实施例进行说明。
1.噻二唑系化合物的制造
合成例A1 由上述式D-2表示的化合物的合成
合成(A1-1)
在5升的烧瓶中加入1500ml发烟硝酸并进行冷却。保持在10~50℃的同时向其中逐步添加1500ml硫酸。进而,向其中用1小时少量地添加150g的作为原料的二溴苯并噻二唑即化合物(a)。此时以使溶液温度变为5℃以下的方式进行。全部添加后,在室温(25℃)反应20小时。反应后,将反应液注入3kg的冰中,搅拌一晚。其后,过滤后用甲醇、庚烷清洗。
将过滤后的残留物用200ml的甲苯进行热溶解后,缓慢冷却至室温后进行过滤,将残留物用少量的甲苯清洗后,减压干燥。
由此,得到60g的HPLC纯度95%的化合物(b)(4,7-二溴-5,6-二硝基-苯并[1,2,5]噻二唑)。
合成(A1-2)
Ar下,在5升的烧瓶中加入30g得到的作为二溴体的化合物(b)和54.2g三苯基胺的硼酸体、2500ml甲苯、2M碳酸铯水溶液(152g/(蒸馏水)234ml),在90℃下反应一晚。反应后进行过滤、分液、浓缩,将得到的52g粗品用硅胶柱(SiO2 5kg)分离,从而得到紫红色固体。
由此,得到8.9g的HPLC纯度96%的化合物(c)。
应予说明,合成三苯基胺的硼酸体时,Ar下,在5升的烧瓶中加入246g的4-溴三苯基胺(市售品)、1500ml脱水四氢呋喃,在-60℃下用3小时滴加1.6M的n-BuLi/己烷溶液570ml。30分钟后用1小时滴加429g硼酸三异丙酯。滴加后在自然进行的温度下反应一晚。反应后,滴加2升水,其后用2升甲苯萃取、分液。对有机层进行浓缩、再结晶,并进行过滤、干燥后得到160g白色的作为目标产物的硼酸体。
得到的硼酸体的HPLC纯度为99%。
合成(A1-3)
Ar下,在1升的烧瓶中加入8g得到的作为二硝基体的化合物(c)、7g还原铁、600ml乙酸,在80℃下反应4小时后冷却至室温。反应后,将反应液注入到1.5升离子交换水中,向其中进一步添加1.5升乙酸乙酯。由于添加后固体析出,所以添加1升四氢呋喃和300g食盐进行分液。水层用1升的四氢呋喃再萃取。再次用少量的水、甲醇清洗浓缩干燥后的物质,得到橙色固体。
由此,得到7g的HPLC纯度80%的化合物(d)。
合成(A1-4)
Ar下,在1升的烧瓶中加入4.5g得到的作为二胺体的化合物(d)、3.7g苯偶酰、加入300ml乙酸作为溶剂,80℃下反应2小时。反应后,冷却至室温,将反应液注入到1升离子交换水中,对结晶进行过滤、水洗,得到7g的墨绿色固体。然后,用硅胶柱(SiO2 1kg)对该墨绿色固体进行纯化。
由此,得到4g的HPLC纯度99%的化合物(e)(上述式D-2表示的化合物)。对该化合物(e)进行质量分析,结果为M+:826。
然后,在设定温度340℃下对得到的化合物(e)进行升华纯化。该升华纯化后的化合物(e)的HPLC纯度为99%。
合成例A2由上述式D-1表示的化合物的合成
合成(A2-1)~(A2-3)
在上述合成例A1中说明的合成(A1-2)中,使用苯硼酸代替三苯基胺的硼酸体,除此之外,与合成(A1-1)~(A1-3)同样进行而得到作为二胺体的化合物(d)。
合成(A2-4)
Ar下,在1升的烧瓶中加入2.3g得到的作为二胺体的化合物(d)、3.7g苯偶酰、加入300ml乙酸作为溶剂,80℃下反应2小时。反应后,冷却至室温,将反应液注入到1升离子交换水中,对结晶进行过滤、水洗,得到7g的墨绿色固体。然后,用硅胶柱(SiO2 1kg)对该墨绿色固体进行纯化。
由此,得到2.7g的HPLC纯度99%的化合物(e)(上述式D-1表示的化合物)。对该化合物(e)进行质量分析,结果为M+:492。
然后,在设定温度340℃下对得到的化合物(e)进行升华纯化。该升华纯化后的化合物(e)的HPLC纯度为99%。
合成例A3上述式D-11表示的化合物的合成
合成(A3-1)~(A3-3)
与上述合成例A1中说明的合成(A1-1)~(A1-3)同样进行而得到作为二胺体的化合物(d)。
合成(A3-4)
Ar下,在1升的烧瓶中加入1.5g得到的作为二胺体的化合物(d)、0.6g的9,10-菲醌,加入300ml乙酸作为溶剂,80℃下反应2小时。反应后,冷却至室温,将反应液注入到1升离子交换水中,对结晶进行过滤、水洗,得到2g的墨绿色固体。然后,用硅胶柱(SiO2 1kg)对该墨绿色固体进行纯化。
由此,得到1.5g的HPLC纯度99%的化合物(e)(上述式D-11表示的化合物)。对该化合物(e)进行质量分析,结果为M+:824。
然后,在设定温度340℃下对得到的化合物(e)进行升华纯化。该升华纯化后的化合物(e)的HPLC纯度为99%。
合成例A4由上述式D-10表示的化合物的合成
合成(A4-1)~(A4-3)
在上述合成例A1中说明的合成(A1-2)中,使用苯硼酸代替三苯基胺的硼酸体,除此之外,与合成(A1-1)~(A1-3)同样进行而得到作为二胺体的化合物(d)。
合成(A4-4)
Ar下,在1升的烧瓶中加入1.5g得到的作为二胺体的化合物(d)、2.4g的9,10-菲醌,加入300ml乙酸作为溶剂,80℃下反应2小时。反应后,冷却至室温,将反应液注入到1升离子交换水中,对结晶进行过滤、水洗,得到2g的墨绿色固体。然后,用硅胶柱(SiO2 1kg)对该墨绿色固体进行纯化。
由此,得到1.8g的HPLC纯度99%的化合物(e)(上述式D-10表示的化合物)。对该化合物(e)进行质量分析,结果为M+:490。
然后,在设定温度340℃下对得到的化合物(e)进行升华纯化。该升华纯化后的化合物(e)的HPLC纯度为99%。
合成例A5由上述式D-5表示的化合物的合成
合成(A5-1)~(A5-3)
与上述合成例A1中说明的合成(A1-1)~(A1-3)同样进行而得到作为二胺体的化合物(d)。
合成(A5-4)
Ar下,在1升的烧瓶中加入1.5g的得到的作为二胺体的化合物(d)、5.7ml邻苯醌水溶液(1mol/L)(Voigt Global Distribution Inc.),加入300ml 酸作为溶剂,80℃下反应2小时。反应后,冷却至室温,将反应液注入到1升离子交换水中,对结晶进行过滤、水洗,得到2g的墨绿色固体。然后,用硅胶柱(SiO2 1kg)对该墨绿色固体进行纯化。
由此,得到0.8g的HPLC纯度99%的化合物(e)(上述式D-5表示的化合物)。对该化合物(e)进行质量分析,结果为M+:724。
然后,在设定温度340℃下对得到的化合物(e)进行升华纯化。该升华纯化后的化合物(e)的HPLC纯度为99%。
合成例A6由上述式D-4表示的化合物的合成
合成(A6-1)~(A6-3)
在上述合成例A1中说明的合成(A1-2)中,使用苯硼酸代替三苯基胺的硼酸体,除此之外,与合成(A1-1)~(A1-3)同样进行而得到作为二胺体的化合物(d)。
合成(A6-4)
Ar下,在1升的烧瓶中加入1.5g的得到的作为二胺体的化合物(d)、12ml邻苯醌水溶液(1mol/L)(Voigt Global Distribution Inc.),加入300ml乙酸作为溶剂,80℃下反应2小时。反应后,冷却至室温,将反应液注入到1升离子交换水中,对结晶进行过滤、水洗,得到2g的墨绿色固体。然后,用硅胶柱(SiO2 1kg)对该墨绿色固体进行纯化。
由此,得到0.9g的HPLC纯度99%的化合物(e)(上述式D-4表示的化合物)。对该化合物(e)进行质量分析,结果为M+:390。
然后,在设定温度340℃下对得到的化合物(e)进行升华纯化。该升华纯化后的化合物(e)的HPLC纯度为99%。
合成例A7由上述式D-8表示的化合物的合成
合成(A7-1)~(A7-3)
与上述合成例A1中说明的合成(A1-1)~(A1-3)同样进行而得到作为二胺体的化合物(d)。
合成(A7-4)
Ar下,在1升的烧瓶中加入1.5g的得到的作为二胺体的化合物(d)、0.9g的1,2-萘醌,加入300ml乙酸作为溶剂,80℃下反应2小时。反应后,冷却至室温,将反应液注入到1升离子交换水中,对结晶进行过滤、水洗,得到2g的墨绿色固体。然后,用硅胶柱(SiO2 1kg)对该墨绿色固体进行纯化。
由此,得到1.4g的HPLC纯度99%的化合物(e)(上述式D-8表示的化合物)。对该化合物(e)进行质量分析,结果为M+:774。
然后,在设定温度340℃下对得到的化合物(e)进行升华纯化。该升华纯化后的化合物(e)的HPLC纯度为99%。
合成例A8由上述式D-7表示的化合物的合成
合成(A8-1)~(A8-3)
在上述合成例A1中说明的合成(A1-2)中,使用苯硼酸代替三苯基胺的硼酸体,除此之外,与合成(A1-1)~(A1-3)同样进行而得到作为二胺体的化合物(d)。
合成(A8-4)
Ar下,在1升的烧瓶中加入1.5g的得到的作为二胺体的化合物(d)、1.9g的1,2-萘醌,加入300ml乙酸作为溶剂,80℃下反应2小时。反应后,冷却至室温,将反应液注入到1升离子交换水中,对结晶进行过滤、水洗,得到2g的墨绿色固体。然后,用硅胶柱(SiO2 1kg)对该墨绿色固体进行纯化。
由此,得到1.4g的HPLC纯度99%的化合物(e)(上述式D-7表示的化合物)。对该化合物(e)进行质量分析,结果为M+:440。
然后,在设定温度340℃下对得到的化合物(e)进行升华纯化。该升华纯化后的化合物(e)的HPLC纯度为99%。
2.发光元件的制造
实施例1
<1>首先,准备平均厚度0.5mm的透明玻璃基板。接着,采用溅射法在该基板上形成平均厚度100nm的ITO电极(阳极)。
然后,将基板依次浸渍于丙酮、2-丙醇,进行超声波清洗后,实施氧等离子体处理和氩等离子体处理。这些等离子体处理分别在将基板加热至70~90℃的状态下,在等离子体功率100W、气体流量20sccm、处理时间5sec的条件下进行。
<2>接下来,采用真空蒸镀法使胺系空穴输送性材料(四对联苯基-联苯胺)蒸镀在ITO电极上,形成平均厚度40nm的空穴输送层。
<3>接下来,采用真空蒸镀法使载流子捕捉层的构成材料蒸镀在空穴输送层上,形成平均厚度5nm的载流子捕捉层。作为载流子捕捉层的构成材料,使用由上述式D-1表示的化合物作为噻二唑系化合物(客体材料),使用由上述式H1-5表示的化合物(并四苯系材料)作为主体材料。另外,使载流子捕捉层中的噻二唑系化合物(掺杂剂)的含量(掺杂浓度)为3.0wt%。
<4>接下来,使用真空蒸镀法在载流子捕捉层上形成由以下所示的中间层的构成材料构成的平均厚度15nm的中间层。
在此,作为第1中间层的构成材料,使用由上述式H2-34表示的化合物作为主体材料,使用四对联苯基-联苯胺作为胺系材料。另外,中间层中的主体材料的含量为30wt%。
<5>接下来,采用真空蒸镀法使蓝色发光层的构成材料蒸镀在中间层上,形成平均厚度30nm的蓝色发光层。作为蓝色发光层的构成材料,使用由上述化学式(24B)表示的化合物(苯乙烯基胺系化合物)作为发光材料(客体材料),使用由上述式H2-34表示的化合物(蒽系材料)作为主体材料。另外,使蓝色发光层中的发光材料(掺杂剂)的含量(掺杂浓度)为6.0wt%。
<6>接下来,采用真空蒸镀法将由上述式ETL-A3表示的化合物在蓝色发光层上成膜,形成平均厚度40nm的电子输送层。
<7>接下来,采用真空蒸镀法将氟化锂(LiF)在电子输送层上成膜,形成平均厚度1nm的电子注入层。
<8>接下来,采用真空蒸镀法将Al在电子注入层上成膜。由此,形成由Al构成的平均厚度150nm的阴极。
<9>接下来,以覆盖形成的各层的方式被覆玻璃制的保护罩(密封部件),由环氧树脂固定、密封。
经过以上工序,制造出发光元件。
实施例2
在上述实施例1的工序<3>中,作为载流子捕捉层的噻二唑系化合物,使用上述式D-4表示的化合物代替上述式D-1表示的化合物,除此之外,与上述实施例1同样地制造发光元件。
实施例3
在上述实施例1的工序<3>中,作为载流子捕捉层的噻二唑系化合物,使用上述式D-7表示的化合物代替上述式D-1表示的化合物,除此之外,与上述实施例1同样地制造发光元件。
实施例4
在上述实施例1的工序<3>中,作为载流子捕捉层的噻二唑系化合物,使用上述式D-10表示的化合物代替上述式D-1表示的化合物,除此之外,与上述实施例1同样地制造发光元件。
实施例5
在上述实施例1的工序<3>中,作为载流子捕捉层的噻二唑系化合物,使用上述式D-2表示的化合物代替上述式D-1表示的化合物,除此之外,与上述实施例1同样地制造发光元件。
实施例6
在上述实施例1的工序<3>中,作为载流子捕捉层的噻二唑系化合物,使用上述式D-5表示的化合物代替上述式D-1表示的化合物,除此之外,与上述实施例1同样地制造发光元件。
实施例7
在上述实施例1的工序<3>中,作为载流子捕捉层的噻二唑系化合物,使用上述式D-8表示的化合物代替上述式D-1表示的化合物。除此之外,与上述实施例1同样地制造发光元件。
实施例8
在上述实施例1的工序<3>中,作为载流子捕捉层的噻二唑系化合物,使用上述式D-11表示的化合物代替上述式D-1表示的化合物,除此之外,与上述实施例1同样地制造发光元件。
实施例9
在上述实施例1的工序<3>中,作为载流子捕捉层的噻二唑系化合物,使用上述式D-11表示的化合物代替上述式D-1表示的化合物;在上述实施例1的工序<4>中,省略主体材料的添加来形成中间层,除此之外,与上述实施例1同样地制造发光元件。
比较例1
<1>首先,准备平均厚度0.5mm的透明玻璃基板。接着,采用溅射法在该基板上形成平均厚度100nm的ITO电极(阳极)。
然后,将基板依次浸渍于丙酮、2-丙醇,进行超声波清洗后,实施氧等离子体处理和氩等离子体处理。这些等离子体处理分别在将基板加热至70~90℃的状态下,在等离子体功率100W、气体流量20sccm、处理时间5sec的条件下进行。
<2>接下来,采用真空蒸镀法使胺系空穴输送性材料(四对联苯基-联苯胺)蒸镀在ITO电极上,形成平均厚度60nm的空穴输送层。
<3>接下来,采用真空蒸镀法使蓝色发光层的构成材料蒸镀在空穴输送层上,形成平均厚度30nm的蓝色发光层。作为蓝色发光层的构成材料,使用由上述化学式(24B)表示的化合物(苯乙烯基胺系化合物)作为发光材料(客体材料),使用由上述式H2-34表示的化合物(蒽系材料)作为主体材料。另外,使使蓝色发光层中的发光材料(掺杂剂)的含量(掺杂浓度)为6.0wt%。
<4>接下来,采用真空蒸镀法将由上述式ETL-A3表示的化合物在蓝色发光层上成膜,形成平均厚度40nm的电子输送层。
<5>接下来,采用真空蒸镀法将氟化锂(LiF)在电子输送层上成膜,形成平均厚度1nm的电子注入层。
<6>接下来,采用真空蒸镀法将Al在电子注入层上成膜。由此,形成由Al构成的平均厚度150nm的阴极。
<7>接下来,以覆盖形成的各层的方式被覆玻璃制的保护罩(密封部件),由环氧树脂固定、密封。
经过以上工序,制造出发光元件。
实施例10
<1>首先,准备平均厚度0.5mm的透明玻璃基板。接着,采用溅射法在该基板上形成平均厚度100nm的ITO电极(阳极)。
然后,将基板依次浸渍于丙酮、2-丙醇,进行超声波清洗后,实施氧等离子体处理和氩等离子体处理。这些等离子体处理分别在将基板加热至70~90℃的状态下,在等离子体功率100W、气体流量20sccm、处理时间5sec的条件下进行。
<2>接下来,采用真空蒸镀法使胺系空穴输送性材料(四对联苯基-联苯胺)蒸镀在ITO电极上,形成平均厚度40nm的空穴输送层。
<3>接下来,采用真空蒸镀法使载流子捕捉层的构成材料蒸镀在空穴输送层上,形成平均厚度5nm的载流子捕捉层。作为载流子捕捉层的构成材料,使用由上述式D-11表示的化合物作为噻二唑系化合物(客体材料),使用由上述式H1-5表示的化合物(并四苯系材料)作为主体材料。另外,使载流子捕捉层中的噻二唑系化合物(掺杂剂)的含量(掺杂浓度)为3.0wt%。
<4>接下来,使用真空蒸镀法在载流子捕捉层上形成由以下所示的中间层的构成材料构成的平均厚度15nm的中间层。
在此,作为第1中间层的构成材料,使用由上述式H2-34表示的化合物作为主体材料,使用四对联苯基-联苯胺作为胺系材料。另外,中间层中的主体材料的含量为30wt%。
<5>接下来,采用真空蒸镀法使黄色发光层的构成材料蒸镀在中间层上,形成平均厚度30nm的黄色发光层。作为黄色发光层的构成材料,使用由上述化学式(26A)表示的化合物(并四苯系化合物)作为发光材料(客体材料),使用由上述式H2-34表示的化合物(蒽系材料)作为主体材料。另外,使黄色发光层中的发光材料(掺杂剂)的含量(掺杂浓度)为3.0wt%。
<6>接下来,采用真空蒸镀法将由上述式ETL-A3表示的化合物在黄色发光层上成膜,形成平均厚度40nm的电子输送层。
<7>接下来,采用真空蒸镀法将氟化锂(LiF)在电子输送层上成膜,形成平均厚度1nm的电子注入层。
<8>接下来,采用真空蒸镀法将Al在电子注入层上成膜。由此,形成由Al构成的平均厚度150nm的阴极。
<9>接下来,以覆盖形成的各层的方式被覆玻璃制的保护罩(密封部件),由环氧树脂固定、密封。
经过以上工序,制造出发光元件。
(比较例2)
<1>首先,准备平均厚度0.5mm的透明玻璃基板。接着,采用溅射法在该基板上形成平均厚度100nm的ITO电极(阳极)。
然后,将基板依次浸渍于丙酮、2-丙醇,进行超声波清洗后,实施氧等离子体处理和氩等离子体处理。这些等离子体处理分别在将基板加热至70~90℃的状态下,在等离子体功率100W、气体流量20sccm、处理时间5sec的条件下进行。
<2>接下来,采用真空蒸镀法使胺系空穴输送性材料(四对联苯基-联苯胺)蒸镀在ITO电极上,形成平均厚度60nm的空穴输送层。
<3>接下来,采用真空蒸镀法使黄色发光层的构成材料蒸镀在空穴输送层上,形成平均厚度30nm的黄色发光层。作为黄色发光层的构成材料,使用由上述化学式(26A)表示的化合物(并四苯系化合物)作为发光材料(客体材料),使用由上述式H2-34表示的化合物(蒽系材料)作为主体材料。另外,使黄色发光层中的发光材料(掺杂剂)的含量(掺杂浓度)为3.0wt%。
<4>接下来,采用真空蒸镀法使上述式ETL-A3表示的化合物在黄色发光层上成膜,形成平均厚度40nm的电子输送层。
<5>接下来,采用真空蒸镀法将氟化锂(LiF)在电子输送层上成膜,形成平均厚度1nm的电子注入层。
<6>接下来,采用真空蒸镀法将Al在电子注入层上成膜。由此,形成由Al构成的平均厚度150nm的阴极。
<7>接下来,以覆盖形成的各层的方式被覆玻璃制的保护罩(密封部件),由环氧树脂固定、密封。
经过以上工序,制造出发光元件。
实施例11
<1>首先,准备平均厚度0.5mm的透明玻璃基板。接着,采用溅射法在该基板上形成平均厚度100nm的ITO电极(阳极)。
然后,将基板依次浸渍于丙酮、2-丙醇,进行超声波清洗后,实施氧等离子体处理和氩等离子体处理。这些等离子体处理分别在将基板加热至70~90℃的状态下,在等离子体功率100W、气体流量20sccm、处理时间5sec的条件下进行。
<2>接下来,采用真空蒸镀法使胺系空穴输送性材料(四对联苯基-联苯胺)蒸镀在ITO电极上,形成平均厚度35nm的空穴输送层。
<3>接下来,采用真空蒸镀法使载流子捕捉层的构成材料蒸镀在空穴输送层上,形成平均厚度5nm的载流子捕捉层。作为载流子捕捉层的构成材料,使用由上述式D-11表示的化合物作为噻二唑系化合物(客体材料),使用由上述式H1-5表示的化合物(并四苯系材料)作为主体材料。另外,使载流子捕捉层中的噻二唑系化合物(掺杂剂)的含量(掺杂浓度)为3.0wt%。
<4>接下来,使用真空蒸镀法在载流子捕捉层上形成由以下所示的中间层的构成材料构成的平均厚度15nm的中间层。
在此,作为第1中间层的构成材料,使用由上述式H2-34表示的化合物作为主体材料,使用四对联苯基-联苯胺作为胺系材料。另外,中间层中的主体材料的含量为30wt%。
<5>接下来,采用真空蒸镀法将黄色发光层的构成材料蒸镀在中间层上,形成平均厚度20nm的黄色发光层。作为黄色发光层的构成材料,使用由上述化学式(26A)表示的化合物(并四苯系化合物)作为发光材料(客体材料),使用由上述式H2-34表示的化合物(蒽系材料)作为主体材料。另外,使黄色发光层中的发光材料(掺杂剂)的含量(掺杂浓度)为3.0wt%。
<6>接下来,采用真空蒸镀法将青色发光层的构成材料蒸镀在黄色发光层上,形成平均厚度20nm的青色发光层。作为青色发光层的构成材料,使用由上述化学式(24B)表示的化合物(苯乙烯基胺系化合物)作为发光材料(客体材料),使用由上述式H2-34表示的化合物(蒽系材料)作为主体材料。另外,使青色发光层中的发光材料(掺杂剂)的含量(掺杂浓度)为6.0wt%。
<7>接下来,采用真空蒸镀法将由上述式ETL-A3表示的化合物在青色发光层上成膜,形成平均厚度25nm的电子输送层。
<8>接下来,采用真空蒸镀法将氟化锂(LiF)在电子输送层上成膜,形成平均厚度1nm的电子注入层。
<9>接下来,采用真空蒸镀法将Al在电子注入层上成膜。由此,形成由Al构成的平均厚度150nm的阴极。
<10>接下来,以覆盖形成的各层的方式被覆玻璃制的保护罩(密封部件),由环氧树脂固定、密封。
经过以上工序,制造出发光元件。
比较例3
<1>首先,准备平均厚度0.5mm的透明玻璃基板。接着,采用溅射法在该基板上形成平均厚度100nm的ITO电极(阳极)。
然后,将基板依次浸渍于丙酮、2-丙醇,进行超声波清洗后,实施氧等离子体处理和氩等离子体处理。这些等离子体处理分别在将基板加热至70~90℃的状态下,在等离子体功率100W、气体流量20sccm、处理时间5sec的条件下进行。
<2>接下来,采用真空蒸镀法使胺系空穴输送性材料(四对联苯基-联苯胺)蒸镀在ITO电极上,形成平均厚度55nm的空穴输送层。
<3>接下来,采用真空蒸镀法使黄色发光层的构成材料蒸镀在空穴输送层上,形成平均厚度20nm的黄色发光层。作为黄色发光层的构成材料,使用由上述化学式(26A)表示的化合物(并四苯系化合物)作为发光材料(客体材料),使用由上述式H2-34表示的化合物(蒽系材料)作为主体材料。另外,使黄色发光层中的发光材料(掺杂剂)的含量(掺杂浓度)为3.0wt%。
<4>接下来,采用真空蒸镀法使青色发光层的构成材料蒸镀在黄色发光层上,形成平均厚度20nm的青色发光层。作为青色发光层的构成材料,使用由上述化学式(24B)表示的化合物(苯乙烯基胺系化合物)作为发光材料(客体材料),使用由上述式H2-34表示的化合物(蒽系材料)作为主体材料。另外,使青色发光层中的发光材料(掺杂剂)的含量(掺杂浓度)为6.0wt%。
<5>接下来,采用真空蒸镀法将由上述式ETL-A3表示的化合物在青色发光层上成膜,形成平均厚度25nm的电子输送层。
<6>接下来,采用真空蒸镀法将氟化锂(LiF)在电子输送层上成膜,形成平均厚度1nm的电子注入层。
<7>接下来,采用真空蒸镀法将Al在电子注入层上成膜。由此,形成由Al构成的平均厚度150nm的阴极。
<8>接下来,以覆盖形成的各层的方式被覆玻璃制的保护罩(密封部件),由环氧树脂固定、密封。
经过以上工序,制造出发光元件。
实施例12
<1>首先,准备平均厚度0.5mm的透明玻璃基板。接着,采用溅射法在该基板上形成平均厚度100nm的ITO电极(阳极)。
然后,将基板依次浸渍于丙酮、2-丙醇,进行超声波清洗后,实施氧等离子体处理和氩等离子体处理。这些等离子体处理分别在将基板加热至70~90℃的状态下,在等离子体功率100W、气体流量20sccm、处理时间5sec的条件下进行。
<2>接下来,采用真空蒸镀法使胺系空穴输送性材料(四对联苯基-联苯胺)蒸镀在ITO电极上,形成平均厚度30nm的空穴输送层。
<3>接下来,采用真空蒸镀法使载流子捕捉层的构成材料蒸镀在空穴输送层上,形成平均厚度5nm的载流子捕捉层。作为载流子捕捉层的构成材料,使用由上述式D-11表示的化合物作为噻二唑系化合物(客体材料),使用由上述式H1-5表示的化合物(并四苯系材料)作为主体材料。另外,使载流子捕捉层中的噻二唑系化合物(掺杂剂)的含量(掺杂浓度)为3.0wt%。
<4>接下来,采用真空蒸镀法使红色发光层的构成材料蒸镀在载流子捕捉层上,形成平均厚度15nm的红色发光层。作为红色发光层的构成材料,使用由上述化学式(17)表示的化合物(二茚并苝衍生物)作为发光材料(客体材料),使用由上述式H1-5表示的化合物(并四苯系材料)作为主体材料。另外,使红色发光层中的发光材料(掺杂剂)的含量(掺杂浓度)为2.0wt%。
<5>接下来,使用真空蒸镀法在红色发光层上形成由以下所示的中间层的构成材料构成的平均厚度15nm的中间层。
在此,作为第1中间层的构成材料,使用由上述式H2-34表示的化合物作为主体材料,使用四对联苯基-联苯胺作为胺系材料。另外,中间层中的主体材料的含量为30wt%。
<6>接下来,采用真空蒸镀法使蓝色发光层的构成材料蒸镀在中间层上,形成平均厚度20nm的蓝色发光层。作为蓝色发光层的构成材料,使用由上述化学式(24B)表示的化合物(苯乙烯基胺系化合物)作为发光材料(客体材料),使用由上述式H2-34表示的化合物(蒽系材料)作为主体材料。另外,使蓝色发光层中的发光材料(掺杂剂)的含量(掺杂浓度)为5.0wt%。
<7>接下来,采用真空蒸镀法使绿色发光层的构成材料蒸镀在蓝色发光层上,形成平均厚度20nm的绿色发光层。作为绿色发光层的构成材料,使用由上述化学式(25)表示的化合物(喹吖啶酮衍生物)作为发光材料(客体材料),使用由上述式H2-34表示的化合物(蒽系材料)作为主体材料。另外,使绿色发光层中的发光材料(掺杂剂)的含量(掺杂浓度)为6.0wt%。
<8>接下来,采用真空蒸镀法将由上述式ETL-A3表示的化合物在绿色发光层上成膜,形成平均厚度25nm的电子输送层。
<9>接下来,采用真空蒸镀法将氟化锂(LiF)在电子输送层上成膜,形成平均厚度1nm的电子注入层。
<10>接下来,采用真空蒸镀法将Al在电子注入层上成膜。由此,形成由Al构成的平均厚度150nm的阴极。
<11>接下来,以覆盖形成的各层的方式被覆玻璃制的保护罩(密封部件),由环氧树脂固定、密封。
经过以上工序,制造出发光元件。
比较例4
<1>首先,准备平均厚度0.5mm的透明玻璃基板。接着,采用溅射法在该基板上形成平均厚度100nm的ITO电极(阳极)。
然后,将基板依次浸渍于丙酮、2-丙醇,进行超声波清洗后,实施氧等离子体处理和氩等离子体处理。这些等离子体处理分别在将基板加热至70~90℃的状态下,在等离子体功率100W、气体流量20sccm、处理时间5sec的条件下进行。
<2>接下来,采用真空蒸镀法使胺系空穴输送性材料(四对联苯基-联苯胺)蒸镀在ITO电极上,形成平均厚度35nm的空穴输送层。
<3>接下来,采用真空蒸镀法使红色发光层的构成材料蒸镀在空穴输送层上,形成平均厚度15nm的红色发光层。作为红色发光层的构成材料,使用由上述化学式(17)表示的化合物(二茚并苝衍生物)作为发光材料(客体材料),使用由上述式H1-5表示的化合物(并四苯系材料)作为主体材料。另外,使红色发光层中的发光材料(掺杂剂)的含量(掺杂浓度)为2.0wt%。
<4>接下来,使用真空蒸镀法在红色发光层上形成由以下所示的中间层的构成材料构成的平均厚度15nm的中间层。
在此,作为第1中间层的构成材料,使用由上述式H2-34表示的化合物作为主体材料,使用四对联苯基-联苯胺作为胺系材料。另外,中间层中的主体材料的含量为30wt%。
<5>接下来,采用真空蒸镀法使蓝色发光层的构成材料蒸镀在中间层上,形成平均厚度20nm的蓝色发光层。作为蓝色发光层的构成材料,使用由上述化学式(24B)表示的化合物(苯乙烯基胺系化合物)作为发光材料(客体材料),使用由上述式H2-34表示的化合物(蒽系材料)作为主体材料。另外,使蓝色发光层中的发光材料(掺杂剂)的含量(掺杂浓度)为5.0wt%。
<6>接下来,采用真空蒸镀法使绿色发光层的构成材料蒸镀在蓝色发光层上,形成平均厚度20nm的绿色发光层。作为绿色发光层的构成材料,使用由上述化学式(25)表示的化合物(喹吖啶酮衍生物)作为发光材料(客体材料),使用由上述式H2-34表示的化合物(蒽系材料)作为主体材料。另外,使绿色发光层中的发光材料(掺杂剂)的含量(掺杂浓度)为6.0wt%。
<7>接下来,采用真空蒸镀法将由上述式ETL-A3表示的化合物在绿色发光层上成膜,形成平均厚度25nm的电子输送层。
<8>接下来,采用真空蒸镀法将氟化锂(LiF)在电子输送层上成膜,形成平均厚度1nm的电子注入层。
<9>接下来,采用真空蒸镀法将Al在电子注入层上成膜。由此,形成由Al构成的平均厚度150nm的阴极。
<10>接下来,以覆盖形成的各层的方式被覆玻璃制的保护罩(密封部件),由环氧树脂固定、密封。
经过以上工序,制造出发光元件。
实施例13
<1>首先,准备平均厚度0.5mm的透明玻璃基板。接着,采用溅射法在该基板上形成平均厚度100nm的ITO电极(阳极)。
然后,将基板依次浸渍于丙酮、2-丙醇,进行超声波清洗后,实施氧等离子体处理和氩等离子体处理。这些等离子体处理分别在将基板加热至70~90℃的状态下,在等离子体功率100W、气体流量20sccm、处理时间5sec的条件下进行。
<2>接下来,采用真空蒸镀法使胺系空穴输送性材料(四对联苯基-联苯胺)蒸镀在ITO电极上,形成平均厚度60nm的空穴输送层。
<3>接下来,采用真空蒸镀法使蓝色发光层的构成材料蒸镀在空穴输送层上,形成平均厚度30nm的蓝色发光层。作为蓝色发光层的构成材料,使用由上述化学式(24B)表示的化合物(苯乙烯基胺系化合物)作为发光材料(客体材料),使用由上述式H2-34表示的化合物(蒽系材料)作为主体材料。另外,使使蓝色发光层中的发光材料(掺杂剂)的含量(掺杂浓度)为6.0wt%。
<4>接下来,采用真空蒸镀法使载流子捕捉层的构成材料蒸镀在空穴输送层上,形成平均厚度5nm的载流子捕捉层。作为载流子捕捉层的构成材料,使用由上述式D-11表示的化合物作为噻二唑系化合物(客体材料),使用由上述式H2-34表示的化合物(蒽系材料)作为主体材料。另外,使载流子捕捉层中的噻二唑系化合物(掺杂剂)的含量(掺杂浓度)为3.0wt%。
<5>接下来,采用真空蒸镀法将由上述式ETL-A3表示的化合物在载流子捕捉层上成膜,形成平均厚度35nm的电子输送层。
<6>接下来,采用真空蒸镀法将氟化锂(LiF)在电子输送层上成膜,形成平均厚度1nm的电子注入层。
<7>接下来,采用真空蒸镀法将Al在电子注入层上成膜。由此,形成由Al构成的平均厚度150nm的阴极。
<8>接下来,以覆盖形成的各层的方式被覆玻璃制的保护罩(密封部件),由环氧树脂固定、密封。
经过以上工序,制造出发光元件。
实施例14
在上述实施例1的工序<4>中,作为载流子捕捉层的主体材料,使用三(8-羟基喹啉)铝配合物(Alq3)代替由上述式H2-34表示的化合物,除此之外,与上述实施例13同样地制造发光元件。
实施例15
<1>首先,准备平均厚度0.5mm的透明玻璃基板。接着,采用溅射法在该基板上形成平均厚度100nm的ITO电极(阳极)。
然后,将基板依次浸渍于丙酮、2-丙醇,进行超声波清洗后,实施氧等离子体处理和氩等离子体处理。这些等离子体处理分别在将基板加热至70~90℃的状态下,在等离子体功率100W、气体流量20sccm、处理时间5sec的条件下进行。
<2>接下来,采用真空蒸镀法使胺系空穴输送性材料(四对联苯基-联苯胺)蒸镀在ITO电极上,形成平均厚度40nm的空穴输送层。
<3>接下来,采用真空蒸镀法使载流子捕捉层的构成材料蒸镀在空穴输送层上,形成平均厚度5nm的载流子捕捉层。作为载流子捕捉层的构成材料,使用由上述式D-11表示的化合物作为噻二唑系化合物(客体材料),使用由上述式H1-5表示的化合物(并四苯系材料)作为主体材料。另外,使载流子捕捉层中的噻二唑系化合物(掺杂剂)的含量(掺杂浓度)为3.0wt%。
<4>接下来,使用真空蒸镀法在载流子捕捉层上形成由以下所示的中间层的构成材料构成的平均厚度15nm的中间层。
在此,作为第1中间层的构成材料,使用由上述式H2-34表示的化合物作为主体材料,使用四对联苯基-联苯胺作为胺系材料。另外,中间层中的主体材料的含量为30wt%。
<5>接下来,采用真空蒸镀法使蓝色发光层的构成材料蒸镀在中间层上,形成平均厚度30nm的蓝色发光层。作为蓝色发光层的构成材料,使用由上述化学式(24B)表示的化合物(苯乙烯基胺系化合物)作为发光材料(客体材料),使用由上述式H2-34表示的化合物(蒽系材料)作为主体材料。另外,使蓝色发光层中的发光材料(掺杂剂)的含量(掺杂浓度)为6.0wt%。
<6>接下来,采用真空蒸镀法使载流子捕捉层的构成材料蒸镀在蓝色发光层上,形成平均厚度5nm的载流子捕捉层。作为载流子捕捉层的构成材料,使用由上述式D-11表示的化合物作为噻二唑系化合物(客体材料),使用由上述式H2-34表示的化合物(蒽系材料)作为主体材料。另外,使载流子捕捉层中的噻二唑系化合物(掺杂剂)的含量(掺杂浓度)为3.0wt%。
<7>接下来,采用真空蒸镀法将由上述式ETL-A3表示的化合物在载流子捕捉层上成膜,形成平均厚度35nm的电子输送层。
<8>接下来,采用真空蒸镀法将氟化锂(LiF)在电子输送层上成膜,形成平均厚度1nm的电子注入层。
<9>接下来,采用真空蒸镀法将Al在电子注入层上成膜。由此,形成由Al构成的平均厚度150nm的阴极。
<10>接下来,以覆盖形成的各层的方式被覆玻璃制的保护罩(密封部件),由环氧树脂固定、密封。
经过以上工序,制造出发光元件。
实施例16
<1>首先,准备平均厚度0.5mm的透明玻璃基板。接着,采用溅射法在该基板上形成平均厚度100nm的ITO电极(阳极)。
然后,将基板依次浸渍于丙酮、2-丙醇,进行超声波清洗后,实施氧等离子体处理和氩等离子体处理。这些等离子体处理分别在将基板加热至70~90℃的状态下,在等离子体功率100W、气体流量20sccm、处理时间5sec的条件下进行。
<2>接下来,采用真空蒸镀法使胺系空穴输送性材料(四对联苯基-联苯胺)蒸镀在ITO电极上,形成平均厚度50nm的空穴输送层。
<3>接下来,采用真空蒸镀法使红色发光层的构成材料蒸镀在空穴输送层上,形成平均厚度20nm的红色发光层。作为红色发光层的构成材料,使用由上述化学式(17)表示的化合物(二茚并苝衍生物)作为发光材料(客体材料),使用由上述式H1-5表示的化合物(并四苯系材料)作为主体材料。另外,使红色发光层中的发光材料(掺杂剂)的含量(掺杂浓度)为2.0wt%。
<4>接下来,采用真空蒸镀法将上述式ETL-A3表示的化合物在红色发光层上成膜,形成平均厚度10nm的电子输送层。
<5>接下来,采用真空蒸镀法将氟化锂(LiF)在电子输送层上成膜,形成平均厚度1nm的电子注入层。
<6>接下来,使用真空蒸镀法在电子注入层上形成由上述式(50)表示的化合物构成的平均厚度10nm的载流子产生层。
<7>接下来,采用真空蒸镀法使胺系的空穴输送性材料(四对联苯基-联苯胺)蒸镀在载流子产生层上,形成平均厚度10nm的空穴输送层。
<8>接下来,采用真空蒸镀法使载流子捕捉层的构成材料蒸镀在空穴输送层上,形成平均厚度5nm的载流子捕捉层。作为载流子捕捉层的构成材料,使用由上述式D-11表示的化合物作为噻二唑系化合物(客体材料),使用由上述式H1-5表示的化合物(并四苯系材料)作为主体材料。另外,使载流子捕捉层中的噻二唑系化合物(掺杂剂)的含量(掺杂浓度)为3.0wt%。
<9>接下来,使用真空蒸镀法在载流子捕捉层上形成由以下所示的中间层的构成材料构成的平均厚度15nm的中间层。
在此,作为第1中间层的构成材料,使用由上述式H2-34表示的化合物作为主体材料,使用四对联苯基-联苯胺作为胺系材料。另外,中间层中的主体材料的含量为30wt%。
<10>接下来,采用真空蒸镀法使蓝色发光层的构成材料蒸镀在中间层上,形成平均厚度15nm的蓝色发光层。作为蓝色发光层的构成材料,使用由上述化学式(24B)表示的化合物(苯乙烯基胺系化合物)作为发光材料(客体材料),使用由上述式H2-34表示的化合物(蒽系材料)作为主体材料。另外,使蓝色发光层中的发光材料(掺杂剂)的含量(掺杂浓度)为5.0wt%。
<11>接下来,采用真空蒸镀法使绿色发光层的构成材料蒸镀在蓝色发光层上,形成平均厚度15nm的绿色发光层。作为绿色发光层的构成材料,使用由上述化学式(25)表示的化合物(喹吖啶酮衍生物)作为发光材料(客体材料),使用由上述式H2-34表示的化合物(蒽系材料)作为主体材料。另外,使绿色发光层中的发光材料(掺杂剂)的含量(掺杂浓度)为6.0wt%。
<12>接下来,采用真空蒸镀法将由上述式ETL-A3表示的化合物在绿色发光层上成膜,形成平均厚度25nm的电子输送层。
<13>接下来,采用真空蒸镀法将氟化锂(LiF)在电子输送层上成膜,形成平均厚度1nm的电子注入层。
<14>接下来,采用真空蒸镀法将Al在电子注入层上成膜。由此,形成由Al构成的平均厚度150nm的阴极。
<15>接下来,以覆盖形成的各层的方式被覆玻璃制的保护罩(密封部件),由环氧树脂固定、密封。
经过以上工序,制造出发光元件。
(比较例5)
<1>首先,准备平均厚度0.5mm的透明玻璃基板。接着,采用溅射法在该基板上形成平均厚度100nm的ITO电极(阳极)。
然后,将基板依次浸渍于丙酮、2-丙醇,进行超声波清洗后,实施氧等离子体处理和氩等离子体处理。这些等离子体处理分别在将基板加热至70~90℃的状态下,在等离子体功率100W、气体流量20sccm、处理时间5sec的条件下进行。
<2>接下来,采用真空蒸镀法使胺系空穴输送性材料(四对联苯基-联苯胺)蒸镀在ITO电极上,形成平均厚度50nm的空穴输送层。
<3>接下来,采用真空蒸镀法使红色发光层的构成材料蒸镀在空穴输送层上,形成平均厚度20nm的红色发光层。作为红色发光层的构成材料,使用由上述化学式(17)表示的化合物(二茚并苝衍生物)作为发光材料(客体材料),使用由上述式H1-5表示的化合物(并四苯系材料)作为主体材料。另外,使红色发光层中的发光材料(掺杂剂)的含量(掺杂浓度)为2.0wt%。
<4>接下来,采用真空蒸镀法将由上述式ETL-A3表示的化合物在红色发光层上成膜,形成平均厚度10nm的电子输送层。
<5>接下来,采用真空蒸镀法将氟化锂(LiF)在电子输送层上成膜,形成平均厚度1nm的电子注入层。
<6>接下来,使用真空蒸镀法在电子注入层上形成由上述式(50)表示的化合物构成的平均厚度10nm的载流子产生层。
<7>接下来,采用真空蒸镀法使胺系的空穴输送性材料(四对联苯基-联苯胺)蒸镀在载流子产生层上,形成平均厚度30nm的空穴输送层。
<8>接下来,采用真空蒸镀法使蓝色发光层的构成材料蒸镀在载流子产生层上,形成平均厚度15nm的蓝色发光层。作为蓝色发光层的构成材料,使用由上述化学式(24B)表示的化合物(苯乙烯基胺系化合物)作为发光材料(客体材料),使用由上述式H2-34表示的化合物(蒽系材料)作为主体材料。另外,使蓝色发光层中的发光材料(掺杂剂)的含量(掺杂浓度)为5.0wt%。
<9>接下来,采用真空蒸镀法使绿色发光层的构成材料蒸镀在蓝色发光层上,形成平均厚度15nm的绿色发光层。作为绿色发光层的构成材料,使用由上述化学式(25)表示的化合物(喹吖啶酮衍生物)作为发光材料(客体材料),使用由上述式H2-34表示的化合物(蒽系材料)作为主体材料。另外,使绿色发光层中的发光材料(掺杂剂)的含量(掺杂浓度)为6.0wt%。
<10>接下来,采用真空蒸镀法将由上述式ETL-A3表示的化合物在绿色发光层上成膜,形成平均厚度25nm的电子输送层。
<11>接下来,采用真空蒸镀法将氟化锂(LiF)在电子输送层上成膜,形成平均厚度1nm的电子注入层。
<12>接下来,采用真空蒸镀法将Al在电子注入层上成膜。由此,形成由Al构成的平均厚度150nm的阴极。
<13>接下来,以覆盖形成的各层的方式被覆玻璃制的保护罩(密封部件),由环氧树脂固定、密封。
经过以上工序,制造出发光元件。
实施例17
<1>首先,准备平均厚度0.5mm的透明玻璃基板。接着,采用溅射法在该基板上形成平均厚度100nm的ITO电极(阳极)。
然后,将基板依次浸渍于丙酮、2-丙醇,进行超声波清洗后,实施氧等离子体处理和氩等离子体处理。这些等离子体处理分别在将基板加热至70~90℃的状态下,在等离子体功率100W、气体流量20sccm、处理时间5sec的条件下进行。
<2>接下来,采用真空蒸镀法使载流子捕捉层的构成材料蒸镀在阳极上,形成平均厚度60nm的载流子捕捉层。作为载流子捕捉层的构成材料,使用由上述式D-11表示的化合物作为噻二唑系化合物(客体材料),使用四对联苯基-联苯胺作为主体材料。另外,使载流子捕捉层中的噻二唑系化合物(掺杂剂)的含量(掺杂浓度)为3.0wt%。
<3>接下来,采用真空蒸镀法使蓝色发光层的构成材料蒸镀在载流子捕捉层上,形成平均厚度30nm的蓝色发光层。作为蓝色发光层的构成材料,使用由上述化学式(24B)表示的化合物(苯乙烯基胺系化合物)作为发光材料(客体材料),使用由上述式H2-34表示的化合物(蒽系材料)作为主体材料。另外,使使蓝色发光层中的发光材料(掺杂剂)的含量(掺杂浓度)为6.0wt%。
<4>接下来,采用真空蒸镀法将由上述式ETL-A3表示的化合物在蓝色发光层上成膜,形成平均厚度40nm的电子输送层。
<5>接下来,采用真空蒸镀法将氟化锂(LiF)在电子输送层上成膜,形成平均厚度1nm的电子注入层。
<6>接下来,采用真空蒸镀法将Al在电子注入层上成膜。由此,形成由Al构成的平均厚度150nm的阴极。
<7>接下来,以覆盖形成的各层的方式被覆玻璃制的保护罩(密封部件),由环氧树脂固定、密封。
经过以上工序,制造出发光元件。
3.评价
对于各实施例和各比较例的发光元件,使用恒定电流电源(TOYOTechnica株式会社制KEITHLEY2400)通入100mA/cm2的恒定电流,使用波形测量仪(相马光学公司制,“S-2440”)测定此时的发光波形。
另外,使用色度计(Konica Minolta Sensing公司制,“CS-2000”)测定此时的发出光的色度(x,y),使用光功率测试仪(ADC公司制“光功率计8230”)测定发光亮度(cd/m2)。
并且,对于各实施例和各比较例的发光元件,分别对发光元件通入100mA/cm2的恒定电流,测定亮度为初始亮度的80%的时间(LT80)。
将这些测定结果示于表1~5和图11~16。
表1
由表1和图11~图14可知,对于发出蓝色光作为可见光的各实施例的发光元件而言,在将载流子捕捉层配置在发光层的阳极侧和/或阴极侧的任意情况下,与省略了载流子捕捉层的形成的比较例1的发光元件相比较,均能够不改变色度地发出蓝色光。
并且,由表1可知,各实施例的发光元件能够得到高发光亮度,且与比较例1的发光元件相比较实现了长寿命化。
表2
由表2和图14可知,对于发出黄色光作为可见光的实施例10的发光元件而言,与省略了载流子捕捉层的形成的比较例2的发光元件相比较,能够不改变色度地发出黄色光。
并且,由表2可知,实施例10的发光元件能够得到高发光亮度,且与比较例2的发光元件相比较实现了长寿命化。
表3
由表3和图15可知,对于发出白色光作为可见光(青色光+黄色光)的实施例11的发光元件而言,与省略了载流子捕捉层的形成的比较例3的发光元件相比较,能够不改变色度地发出白色光。
并且,由表3可知,实施例11的发光元件得到高发光亮度,且与比较例3的发光元件相比较实现了长寿命化。
表4
由表4和图15可知,对于发出白色光(红色光+绿色光+蓝色光)作为可见光的实施例12的发光元件而言,与省略了载流子捕捉层的形成的比较例4的发光元件相比较,能够不改变色度地发出白色光。
并且,由表4可知,实施例12的发光元件能够得到高发光亮度,且与比较例4的发光元件相比较实现了长寿命化。
表5
由表5和图16可知,对于发出白色光(红色光+绿色光+蓝色光)作为可见光的实施例16的发光元件而言,与省略了载流子捕捉层的形成的比较例5的发光元件相比较,能够不改变色度地发出白色光。
并且,由表5可知,实施例16的发光元件能够得到高发光亮度,且与比较例5的发光元件相比较实现了长寿命化。
附图说明
1、1A、1B、1G、1R…发光元件2…基板3…阳极4…空穴注入层5…空穴输送层6…载流子捕捉层7…可见光发光层7R…红色发光层7G…绿色发光层7B…蓝色发光层7C…青色发光层7Y…黄色发光层8…中间层9…电子输送层10…电子注入层11…阴极12…密封部件14、14A…层叠体15…载流子产生层20…密封基板22…平坦化层24…驱动用晶体管31…隔壁32…反射膜33…防腐蚀膜34…阴极罩35…环氧树脂层100…显示器装置200…照明用光源201…层叠体202…透明电极203…对置电极205…透明基板241…半导体层242…栅极绝缘层243…栅电极244…源电极245…漏电极1000…显示部1100…个人计算机1102…键盘1104…主体部1106…显示单元
Claims (14)
5.根据权利要求1~4中任一项所述的发光元件,其中,所述载流子捕捉层与所述发光层相比,位于所述阳极侧。
6.根据权利要求5所述的发光元件,其中,所述载流子捕捉层除所述噻唑系化合物以外进一步含有主体材料,
该主体材料为胺系材料、蒽系材料以及萘并萘系材料中的至少1种。
7.根据权利要求1~4中任一项所述的发光元件,其中,所述载流子捕捉层与所述发光层相比,位于所述阴极侧。
8.根据权利要求7所述的发光元件,其中,所述载流子捕捉层除所述噻唑系化合物以外进一步含有主体材料,
该主体材料为蒽系材料、萘并萘系材料以及羟基喹啉系金属配合物中的至少1种。
9.根据权利要求1~8中任一项所述的发光元件,其中,所述发光层为一层。
10.根据权利要求9所述的发光元件,其中,所述发光层发出蓝色的发光色作为所述可见光。
11.根据权利要求9所述的发光元件,其中,所述发光层发出黄色的发光色作为所述可见光。
12.根据权利要求1~8中任一项所述的发光元件,其中,所述发光层由至少两层构成。
13.一种发光装置,其特征在于,具备权利要求1~12中任一项所述的发光元件。
14.一种电子设备,其特征在于,具备权利要求13所述的发光装置。
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