JP6501881B2 - 白色有機エレクトロルミネッセンス素子およびその製造方法 - Google Patents

白色有機エレクトロルミネッセンス素子およびその製造方法 Download PDF

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Description

本発明は、２０１４年１０月３０日に中国専利局へ提出された、出願番号第２０１４１０６０５６０４．９号で、発明の名称が「白色有機エレクトロルミネッセンス素子およびその製造方法」である中国特許出願の優先権を主張し、その全ての内容を引用により本発明に取り込まれる。
本発明は、有機エレクトロルミネッセンスの技術分野に関し、特に、白色有機エレクトロルミネッセンス素子およびその製造方法に関する。
有機エレクトロルミネッセンス素子は、自己発光素子であり、その発光原理は、電荷が正孔注入電極と電子注入電極との間の有機層に注入されると、電子と正孔とが遭遇、結合してその後に消滅することにより、発光するということである。有機エレクトロルミネッセンス素子は、低電圧、高輝度、広い視野角などの特性を有するため、近年、有機エレクトロルミネッセンス素子が急速に発展されてきた。中でも、白色有機エレクトロルミネッセンス素子は、表示、照明などの点において広く応用される見込みがあるため、その研究が盛んになっている。
従来、三価イリジウム錯体は、発光効率が高く、発光色が調整可能であるなどの利点を有するため、学界及び業界に理想的な有機エレクトロルミネッセンス材料と見なされている。国内外の多くの研究チームが、材料合成及び素子最適化の点から、産業化の総合性能を満足するように白色有機エレクトロルミネッセンス素子の総合性能を向上させる試みをしている。例えば、２００６年、アメリカプリンストン大学のＦｏｒｒｅｓｔ氏らは、青色光材料、緑色光材料及び赤色光材料をそれぞれ、異なる発光層にドーピングすることで多発光層構造を有する白色有機エレクトロルミネッセンス素子を設計した。当該素子は、理想的な白色発光を示しているが、キャリアの注入が不平衡であるため、素子の効率及び輝度が低く、動作電圧が高い。また、素子構造が複雑であるため、さらに素子の作製コストを高くしている。
これらの問題を解決するために、２００８年、日本山形大学のＫｉｄｏ氏らは、２層発光層素子構造を設計することによってシアン光と赤橙色光とを複合して白光発光素子の取得に成功した。当該素子は、高い発光効率を有するが、２ピーク発光の特徴により、素子の発光スペクトルは白色領域におけるカバー度が不十分となっているので、色再現係数が低い。そして、発光輝度の向上につれて、素子の発光スペクトルが大きく変化する。これでわかるように、白色有機エレクトロルミネッセンス素子の発光効率、輝度、スペクトル安定性及び動作寿命などの総合性能が依然として有効に改善されていない。
本発明が解決しようとする技術課題は、総合性能が高い白色有機エレクトロルミネッセンス素子およびその製造方法を提供することにある。
これに鑑みて、本発明は、
基板と、
前記基板に積層された陽極層と、
前記陽極層に積層された陽極修飾層と、
前記陽極修飾層に積層された正孔輸送−電子阻止層と、
前記正孔輸送−電子阻止層に積層された正孔支配型発光層と、
前記正孔支配型発光層に積層された電子支配型発光層と、
前記電子支配型発光層に積層された正孔阻止−電子輸送層と、
前記正孔阻止−電子輸送層に積層された陰極修飾層と、
前記陰極修飾層に積層された陰極層と、
を含み、
前記電子支配型発光層は、有機増感材料、青色有機発光材料及び電子型有機ホスト材料から構成され、
前記正孔支配型発光層は、緑色有機発光材料、赤色有機発光材料及び正孔型有機ホスト材料から構成され、
前記有機増感材料が、トリス（アセチルアセトナト）（１，１０−フェナントロリナト）ツリウム及びトリス（アセチルアセトナト）（１，１０−フェナントロリナト）ジスプロシウムのうちから選択される１種又は２種であり、
前記有機増感材料は、前記電子型有機ホスト材料に対して０．１ｗｔ％〜０．５ｗｔ％である、白色有機エレクトロルミネッセンス素子を提供する。
好ましくは、前記青色有機発光材料の含有量は、前記電子型有機ホスト材料に対して８．０ｗｔ％〜２５．０ｗｔ％である。
好ましくは、前記青色有機発光材料は、ビス（３，５−ジフルオロ−４−シアノ）ピリジル塩酸イリジウム、ビス（２，４−ジフルオロフェニルピリジネート）テトラキス（１−ピラゾリル）ボレートイリジウム、イリジウムトリス（１−フェニル−３−メチルベンズイミダゾリン−２−イリデン）、 イリジウムトリス（１−フェニル−３−メチルベンズイミダゾリン−２−イリデン）、ビス（２，４−ジフルオロフェニルピリジネート）（５−（ピリジン−２−イル）−１Ｈ−テトラゾレート）イリジウム、トリス［（２，６−ジイソプロピルフェニル）２−フェニル−１Ｈ−イミダゾール［ｅ］イリジウム、イリジウムトリス（１−フェニル−３−メチルイミダゾリン−２−イル）、イリジウムトリス（１−フェニル−３−メチルイミダゾリン−２−イル）、ビス（１−フェニル−３−メチルイミダゾリン−２−イル）（２−（２Ｈ−ピラゾール−３−イル）−ピリジネート）イリジウム、ビス（１−（４−メチルフェニル）−３−メチルイミダゾリン−２−イル）（２−（２Ｈ−ピラゾール−３−イル）−ピリジネート）イリジウム、ビス（１−（４−フルオロフェニル）−３−メチルイミダゾリン−２−イル）（２−（２Ｈ−ピラゾール−３−イル）−ピリジネート）イリジウム、ビス（１−（４−フルオロフェニル）−３−メチルイミダゾリン−２−イル）（２−（５−トリフルオロメチル−２Ｈ−ピラゾール−３−イル）−ピリジネート）イリジウム、イリジウムトリス（１，３−ジフェニル−ベンゾイミダゾール−２−イル）、ビス（１−（４−フルオロフェニル）−３−メチルイミダゾリン−２−イル）（３，５−ジメチル−２−（１Ｈ−ピラゾール−５−イル）ピリジネート）イリジウム、ビス（１−（４−メチルフェニル）−３−メチルイミダゾリン−２−イル）（３，５−ジメチル−２−（１Ｈ−ピラゾール−５−イル）ピリジネート）イリジウム、及びトリス（フェニルピラゾレート）イリジウムからなる群より選ばれる１種又は２種以上である。
好ましくは、前記電子型有機ホスト材料は、２，６−ビス［３−（９Ｈ−９−カルバゾリル）フェニル］ピリジン、１，４−ビス（トリフェニルシリル）ベンゼン、２，２’−ビス（４−（９−カルバゾリル）フェニル）ビフェニル、［２，４，６−トリメチル−３−（３−ピリジル）フェニル］ボラン、１，３，５−トリス［（３−ピリジル）−３−フェニル］ベンゼン、１，３−ビス［３，５−ジ（３−ピリジル）フェニル］ベンゼン、１，３，５−トリス（１−フェニル−１Ｈ−ベンゾイミダゾール−２−イル）ベンゼン、９−（４−ｔ−ブチルフェニル）−３，６−ビス（トリフェニルシリル）−９Ｈ−カルバゾール及び９−（８−ジフェニルホスホリル）−ジベンゾ［ｂ，ｄ］フラン−９Ｈ−カルバゾールからなる群より選ばれる１種又は２種以上である。
好ましくは、前記赤色有機発光材料は、前記正孔型有機ホスト材料に対して１．０ｗｔ％〜３．０ｗｔ％であり、前記緑色有機発光材料は、前記正孔型有機ホスト材料に対して５．０ｗｔ％〜１０．０ｗｔ％であり、
前記緑色有機発光材料は、トリス（２−フェニルピリジネート）イリジウム、ビス（２−フェニルピリジネート）（アセチルアセトナト）イリジウム、トリス（［２−（ｐ−メチルフェニル）ピリジネート］イリジウム、ビス（２−フェニルピリジネート）［２−（ジフェニル−３−イル）ピリジネート］イリジウム、トリス（２−（３−ｐ−ジメチルフェニル）ピリジネートイリジウム及びトリス（２−フェニル−３−メチル−ピリジネート）イリジウムからなる群より選ばれる１種又は２種以上であり、
前記赤色有機発光材料は、ジ（２−フェニルキノリナト）−（２，２，６，６−テトラメチル−３，５−ヘプタンジオナト）イリジウム、ジ（２−ベンゾ［ｂ］２−チエニルピリジナト）アセチルアセトナトイリジウム、トリス（１−フェニルイソキノリナト）イリジウム、ジ（１−フェニルイソキノリナト）（アセチルアセトナト）イリジウム、ジ［１−（９，９−ジメチル−９Ｈ−フルオレン−２−イル）−イソキノリナト］（アセチルアセトナト）イリジウム、ジ［２−（９，９−ジメチル−９Ｈ−フルオレン−２−イル）キノリナト］（アセチルアセトナト）イリジウム、ジ（２−フェニルキノリナト）（２−（３−メチルフェニル）ピリジネート）イリジウム、トリス（［２−フェニル−４−メチルキノリナト］イリジウム、ビス（フェニルイソキノリナト）（２，２，６，６−テトラメチルヘキサン−３，５−ジオナト）イリジウム、ジ（２−メチルジベンゾ［ｆ，ｈ］キノキサリナト）（アセチルアセトナト）イリジウム、及びジ［２−（２−メチルフェニル）−７−メチル−キノリナト］（アセチルアセトナト）イリジウムからなる群より選ばれる１種又は２種以上であり、
前記正孔型有機ホスト材料は、４，４’−Ｎ，Ｎ’−ジカルバゾールジフェニル、１，３−ジ（カルバゾール−９−イル）ベンゼン、９，９’−（５−（トリフェニルシリル）−１，３−フェニル）ジ−９Ｈ−カルバゾール、１，３，５−トリス（９−カルバゾリル）ベンゼン、４，４’，４’’−トリス（カルバゾール−９−イル）トリフェニルアミン及び１，４−ビス（トリフェニルシリル）ビフェニルからなる群より選ばれる１種又は２種以上である。
好ましくは、前記正孔輸送−電子阻止層の材料は、４，４’−シクロヘキシルジ［Ｎ，Ｎ−ジ（４−メチルフェニル）アニリン］、ジピラジノ［２，３−ｆ：２’，３’−ｈ］キノキサリン−２，３，６，７，１０，１１−ヘキサカルボニトリル、Ｎ４，Ｎ４’−ジ（ナフタレン−１−イル）−Ｎ４，Ｎ４’−ビス（４−ビニルフェニル）ビフェニル−４，４’−ジアミン、Ｎ，Ｎ’−ビス（３−メチルフェニル）−Ｎ，Ｎ’−ビス（フェニル）−２，７−ジアミン−９，９−スピロビフルオレン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラ−（３−メチルフェニル）−３，３’−ジメチルｐ−ジアミノビフェニル、２，２’−ジ（３−（Ｎ，Ｎ−ジ−ｐ−トリルアミノ）フェニル）ビフェニル、Ｎ，Ｎ’−ジ（ナフタレン−２−イル）−Ｎ，Ｎ’−ジ（フェニル）ジアミノビフェニル、Ｎ，Ｎ’−ジ（ナフタレン−１−イル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−２，７−ジアミノ−９，９−スピロビフルオレン、Ｎ，Ｎ’−ジ（３−メチルフェニル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−２，７−ジアミノ−９，９−ジメチルフルオレン、Ｎ，Ｎ’−ジ（ナフタレン−１−イル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−２，７−ジアミノ−９，９−ジメチルフルオレン、Ｎ，Ｎ’−ジ（３−メチルフェニル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−２，７−ジアミノ−９，９−ジフェニルフルオレン、Ｎ，Ｎ’−ジ（ナフタレン−１−イル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−２，７−ジアミノ−９，９−ジフェニルフルオレン、Ｎ，Ｎ’−ジ（ナフタレン−１−イル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−２，２’−ジメチルジアミノビフェニル、２，２’，７，７’−テトラ（Ｎ，Ｎ−ジフェニルアミノ）−２，７−ジアミノ−９，９−スピロビフルオレン、９，９−ジ［４−（Ｎ，Ｎ−ジナフタレン−２−イルアミノ）フェニル］−９Ｈ−フルオレン、９，９−［４−（Ｎ−ナフタレン−１−イル−Ｎ−フェニルアミン）フェニル］−９Ｈ−フルオレン、２，２’−ジ［Ｎ，Ｎ−ジ（４−フェニル）アミノ］−９，９−スピロビフルオレン、２，２’−ビス（Ｎ，Ｎ−フェニルアミノ）−９，９−スピロビフルオレン、Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−（１−ナフチル）−１，１’−ビフェニル−４，４’−ジアミン、及び４，４’−ジ［Ｎ−（ｐ−トリル）−Ｎ−フェニル−アミノ］ジフェニルからなる群より選ばれる１種又は２種以上である。
好ましくは、前記正孔阻止−電子輸送層の材料は、トリス（［２，４，６−トリメチル−３−（３−ピリジル）フェニル］ボラン、１，３，５−トリス［（３−ピリジル）−３−フェニル］ベンゼン、１，３−ビス［３，５−ジ（３−ピリジル）フェニル］ベンゼン、及び１，３，５−トリス（１−フェニル−１Ｈ−ベンゾイミダゾール−２−イル）ベンゼンからなる群より選ばれる１種又は２種以上である。
好ましくは、前記陽極修飾層の厚さが１〜１０ｎｍであり、前記正孔輸送−電子阻止層の厚さが３０〜６０ｎｍであり、前記正孔支配型発光層の厚さが５〜２０ｎｍであり、前記電子支配型発光層の厚さが５〜２０ｎｍであり、前記正孔阻止−電子輸送層の厚さが３０〜６０ｎｍであり、前記陰極修飾層の厚さが０．８〜１．２ｎｍであり、前記陰極層の厚さが９０〜３００ｎｍである。
本発明は、さらに、
基板上の陽極層をエッチングし、乾燥した後に前記陽極層上に陽極修飾層、正孔輸送−電子阻止層、正孔支配型発光層、電子支配型発光層、正孔阻止−電子輸送層、陰極修飾層及び陰極層を順次に蒸着し、
前記電子支配型発光層の材料は、有機増感材料、青色有機発光材料及び電子型有機ホスト材料から構成され、
前記有機増感材料は、トリス（アセチルアセトナト）（１，１０−フェナントロリナト）ツリウム及びトリス（アセチルアセトナト）（１，１０−フェナントロリナト）ジスプロシウムのうちから選択される１種又は２種以上であり、
前記有機増感材料は、前記電子型有機ホスト材料の０．１ｗｔ％〜０．５ｗｔ％である、白色有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法を提供する。
好ましくは、前記陽極修飾層の蒸発速度が０．０１〜０．０５ｎｍ／ｓであり、前記正孔輸送−電子阻止層、正孔支配型発光層、電子支配型発光層及び正孔阻止−電子輸送層におけるホスト材料の蒸発速度が０．０５〜０．１ｎｍ／ｓであり、前記電子支配型発光層における有機増感材料の蒸発速度が０．００００５〜０．０００５ｎｍ／ｓであり、前記電子支配型発光層における青色有機発光材料の蒸発速度が０．００４〜０．０２５ｎｍ／ｓであり、前記正孔支配型発光層における赤色発光材料の蒸発速度が０．０００５〜０．００３ｎｍ／ｓであり、前記正孔支配型発光層における緑色有機発光材料の蒸発速度が０．００２５〜０．０１ｎｍ／ｓであり、前記陰極修飾層の蒸発速度が０．００５〜０．０５ｎｍ／ｓであり、前記陰極層の蒸発速度が０．５〜２．０ｎｍ／ｓである。
本発明は、基板、陽極層、陽極修飾層、正孔輸送−電子阻止層、正孔支配型発光層、電子支配型発光層、正孔阻止−電子輸送層、陰極修飾層及び陰極層を含む白色有機エレクトロルミネッセンス素子を提供する。本発明の発光材料は、青色発光材料、緑色発光材料及び赤色発光材料であり、電子及び正孔をそれぞれ発光層に注入すると、電子と正孔とが遭遇して再結合し、１つの励起子を生成し、励起子はエネルギーを発光層における発光材料の分子へ移動し、１つの電子を励起状態となるように励起し、励起状態の電子は、放射遷移の方式によって基底状態に戻されるときに１つの光子を生成し、該有機エレクトロルミネッセンス素子の発光層には、赤色、緑色、青色の３つの基本色発光材料が含有されており、３種の色の発光材料のドープ濃度が有効配合となると、３種の色の光子割合が太陽光に近い平衡な分布に到達するため、白色発光が発生する。
本発明は、電子支配型発光層中にトリス（アセチルアセトナト）（１，１０−フェナントロリナト）ツリウム及びトリス（アセチルアセトナト）（１，１０−フェナントロリナト）ジスプロシウムのうちの１種又は２種を有機増感材料として添加しているので、エネルギー準位及び三重項エネルギーは、電子型ホスト材料、青色発光材料のエネルギー準位及び三重項エネルギーに整合しており、有機増感材料がエレクトロルミネッセンス過程においてキャリア深束縛中心及びエネルギー移動階段として機能し、ホスト材料から発光材料までのエネルギー移動を向上できるのみならず、さらに電子と正孔との発光区間における分布を平衡させることができ、これにより、有機エレクトロルミネッセンス素子の発光効率を向上させ、素子のスペクトル安定性を向上させ、素子の動作電圧を低下させ、素子効率の減衰を緩和し、素子の動作寿命を向上させることができる。
図１は、本発明に係る白色有機エレクトロルミネッセンス素子の構造模式図である。 図２は、本発明の実施例１により作製された白色有機エレクトロルミネッセンス素子の電圧−電流密度−輝度特性曲線図である。 図３は、本発明の実施例１により作製された白色有機エレクトロルミネッセンス素子の電流密度−電力効率−電流効率特性曲線図である。 図４は、本発明の実施例１により作製された白色有機エレクトロルミネッセンス素子の、輝度２００００ｃｄ／ｍ２におけるスペクトログラムである。
本発明をさらに理解するために、以下、実施例を組み合わせて本発明の好適な実施態様を説明するが、これらの説明は、本発明の請求範囲を制限するものではなく、本発明の特徴および利点をさらに説明するためのものに過ぎない。
本発明の実施例は、
基板と、
前記基板に積層された陽極層と、
前記陽極層に積層された陽極修飾層と、
前記陽極修飾層に積層された正孔輸送−電子阻止層と、
前記正孔輸送−電子阻止層に積層された正孔支配型発光層と、
前記正孔支配型発光層に積層された電子支配型発光層と、
前記電子支配型発光層に積層された正孔阻止−電子輸送層と、
前記正孔阻止−電子輸送層に積層された陰極修飾層と、
前記陰極修飾層に積層された陰極層と、
を含み、
前記電子支配型発光層は、有機増感材料、青色有機発光材料及び電子型有機ホスト材料から構成され、
前記有機増感材料が、トリス（アセチルアセトナト）（１，１０−フェナントロリナト）ツリウム及びトリス（アセチルアセトナト）（１，１０−フェナントロリナト）ジスプロシウムのうちから選択される１種又は２種であり、
前記有機増感材料は、前記電子型有機ホスト材料に対して０．１ｗｔ％〜０．５ｗｔ％である、白色有機エレクトロルミネッセンス素子を提供する。
有機エレクトロルミネッセンス素子（ＯＬＥＤ）の発光原理は、外部電圧の駆動下で、電極から注入された電子と正孔とが有機物中で遭遇し、さらにエネルギーを有機発光分子へ移動させ、それを励起させ、基底状態から励起状態へと遷移させ、励起された分子が励起状態から基底状態へと戻れるときには放射遷移により発光の現象が発生するということである。本発明は、白色有機エレクトロルミネッセンス素子を提供し、電子と正孔とがそれぞれ発光層へ注入されると、電子と正孔とが遭遇して再結合し、さらに１つの励起子を生成し、励起子がエネルギーを発光層における発光材料の分子へと移動させ、１つの電子を励起状態となるように励起し、励起状態の電子が遷移の方式により基底状態へと戻れる時に１つの光子を生成し、発光層に赤色、緑色及び青色の３つの基本色の発光材料が含有されているので、３種の色の発光材料のドープ濃度が有効配合となると、３種の色の光子割合が太陽光に近い平衡濃度となるため、白色光を発光する。
本発明に係る白色有機エレクトロルミネッセンス素子は、基板、陽極層、陽極修飾層、正孔輸送−電子阻止層、正孔支配型発光層、電子支配型発光層、正孔阻止−電子輸送層、陰極修飾層及び陰極層を順次に接続して設けられている。ただし、正孔支配型発光層及び電子支配型発光層は、白色有機エレクトロルミネッセンス素子の発光層である。
本発明の電子支配型発光層は、有機増感材料、青色有機発光材料及び電子型有機ホスト材料から構成され、その中、有機増感材料は、エレクトロルミネッセンス過程において増感の作用を果たすことで、電子と正孔の発光領域における分布をつり合わせてホスト材料から発光材料までのエネルギー移動を向上させる。青色有機発光材料の分子は電子支配型発光層において発光中心として分散されている。電子型有機ホスト材料は、マトリックスとして機能し、電子輸送能を提供する。電子支配型発光層において、前記有機増感材料のエネルギー準位及び三重項エネルギーは、ホスト材料、発光材料のエネルギー準位及び三重項エネルギーと整合する必要があり、このように電子と正孔の発光領域における分布を平衡させることができ、さらにホスト材料から発光材料までのエネルギー移動を加速させ、白色有機エレクトロルミネッセンス素子が良好な総合性能を有するようになる。したがって、本発明は、発光材料に対する選択によって、前記有機増感材料としてエネルギー準位・エネルギーが整合する希土類錯体を選択し、前記有機増感材料として式（IX）の構造を有するトリス（アセチルアセトナト）（１，１０−フェナントロリナト）ツリウム（Ｔｍ（ａｃａｃ）３ｐｈｅｎ）及び式（X）の構造を有するトリス（アセチルアセトナト）（１，１０−フェナントロリナト）ジスプロシウム（Ｄｙ（ａｃａｃ）３ｐｈｅｎ）のうちの１種又は２種を選択している。
本発明において、前記電子支配型発光層における前記有機増感材料のドープ濃度は、有機エレクトロルミネッセンス素子の性能に影響を与える。前記有機増感材料のドープ濃度が低過ぎると、増感効果が理想でなくなり、ドープ濃度が高過ぎると、有機エレクトロルミネッセンス素子の発光総合性能が低下してしまう。したがって、前記有機増感材料は前記電子型有機ホスト材料に対して０．１ｗｔ％〜０．５ｗｔ％であり、好ましくは０．２ｗｔ％〜０．３ｗｔ％である。
本発明によれば、本発明において、電子支配型発光層と正孔支配型発光層にそれぞれ３つの基本色の有機発光材料が含まれているため、有機エレクトロルミネッセンス素子が白色光を発光可能となっている。前記電子支配型発光層における有機発光材料は、青色有機発光材料であり、前記青色有機発光材料は当業者によく知られている発光材料であり、本発明では特に限定されないが、発光効果をよりよくするために、前記青色有機発光材料は、好ましくは、式（II１）構造を有するビス（３，５−ジフルオロ−４−シアノ）ピリジル塩酸イリジウム（ＦＣＮＩｒｐｉｃ）、式（II２）構造を有するビス（２，４−ジフルオロフェニルピリジネート）テトラキス（１−ピラゾリル）ボレートイリジウム（Ｆｉｒ６）、式（II３）構造を有するｆａｃ−イリジウムトリス（１−フェニル−３−メチルベンズイミダゾリン−２−イリデン）（ｆａｃ−Ｉｒ（ｐｍｂ）３）、式（II４）構造を有するｍｅｒ−イリジウムトリス（１−フェニル−３−メチルベンズイミダゾリン−２−イリデン）（ｍｅｒ−Ｉｒ（Ｐｍｂ）３）、式（II５）構造を有するビス（２，４−ジフルオロフェニルピリジネート）（５−（ピリジン−２−イル）−１Ｈ−テトラゾレート）イリジウム（ＦＩｒＮ４）、式（II６）構造を有するｆａｃ−トリス［（２，６−ジイソプロピルフェニル）２−フェニル−１Ｈ−イミダゾール［ｅ］イリジウム（ｆａｃ−Ｉｒ（ｉｐｒｐｍｉ）３）、式（II７）構造を有するｆａｃ−イリジウムトリス（１−フェニル−３−メチルイミダゾリン−２−イル）（ｆａｃ−Ｉｒ（ｐｍｉ）３）、式（II８）構造を有するｍｅｒ−イリジウムトリス（１−フェニル−３−メチルイミダゾリン−２−イル）（ｍｅｒ−Ｉｒ（ｐｍｉ）３）、式（II９）構造を有するビス（１−フェニル−３−メチルイミダゾリン−２−イル）（２−（２Ｈ−ピラゾール−３−イル）−ピリジネート）イリジウム（（ｐｍｉ）２Ｉｒ（ｐｙｐｚ））、式（II１０）構造を有するビス（１−（４−メチルフェニル）−３−メチルイミダゾリン−２−イル）（２−（２Ｈ−ピラゾール−３−イル）−ピリジネート）イリジウム（（ｍｐｍｉ）２Ｉｒ（ｐｙｐｚ））、式（II１１）構造を有するビス（１−（４−フルオロフェニル）−３−メチルイミダゾリン−２−イル）（２−（２Ｈ−ピラゾール−３−イル）−ピリジネート）イリジウム（（ｆｐｍｉ）２Ｉｒ（ｐｙｐｚ））、式（II１２）構造を有するビス（１−（４−フルオロフェニル）−３−メチルイミダゾリン−２−イル）（２−（５−トリフルオロメチル−２Ｈ−ピラゾール−３−イル）−ピリジネート）イリジウム（（ｆｐｍｉ）２Ｉｒ（ｔｆｐｙｐｚ））、式（II１３）構造を有するｆａｃ−イリジウムトリス（１，３−ジフェニル−ベンゾイミダゾール−２−イル）（ｆａｃ−Ｉｒ（ｄｐｂｉｃ）３）、式（II１４）構造を有するビス（１−（４−フルオロフェニル）−３−メチルイミダゾリン−２−イル）（３，５−ジメチル−２−（１Ｈ−ピラゾール−５−イル）ピリジネート）イリジウム（（ｆｐｍｉ）２Ｉｒ（ｄｍｐｙｐｚ））、式（II１５）構造を有するビス（１−（４−メチルフェニル）−３−メチルイミダゾリン−２−イル）（３，５−ジメチル−２−（１Ｈ−ピラゾール−５−イル）ピリジネート）イリジウム（（ｍｐｍｉ）２Ｉｒ（ｄｍｐｙｐｚ））、及び式（II１６）構造を有するトリス（フェニルピラゾレート）イリジウム（Ｉｒ（ｐｐｚ）３）からなる群より選ばれる１種又は２種以上である。
電子支配型発光層において、前記青色有機発光材料のドープ濃度も白色有機エレクトロルミネッセンス素子の総合性能に影響を与える。前記青色有機発光材料のドープ濃度が低すぎると、素子効率が低くなり、スペクトル安定性が理想でなくなり、ドープ濃度が高すぎると、発光材料分子の凝集を引き起こし、消滅中心を形成し、結果として、素子の総合性能が低くなる。したがって、前記電子支配型発光層において前記青色有機発光材料のドープ濃度は、好ましくは８．０ｗｔ％〜２５．０ｗｔ％であり、より好ましくは１０．０ｗｔ％〜２０．０ｗｔ％であり、最も好ましくは１５．０ｗｔ％〜１８．０ｗｔ％である。前記電子型ホスト材料は、電子支配型発光層においてマトリックスとして機能し、電子輸送能を提供し、前記電子型ホスト材料は当業者によく知られている材料であり、好ましい態様として、前記電子型ホスト材料は、好ましくは、式（ＸＩ）構造を有する２，６−ジ［３−（９Ｈ−９−カルバゾリル）フェニル］ピリジン（２６ＤＣｚＰＰｙ）、式（ＸＩＩ）構造を有する１，４−ビス（トリフェニルシリル）ベンゼン（ＵＧＨ２）、式（ＸＩＩＩ）構造を有する２，２’−ビス（４−（９−カルバゾリル）フェニル）ビフェニル（ＢＣＢＰ）、式（ＸＩＶ）構造を有する［２，４，６−トリメチル−３−（３−ピリジル）フェニル］ボラン（３ＴＰＹＭＢ）、式（ＸＶ）構造を有する１，３，５−トリス［（３−ピリジル）−３−フェニル］ベンゼン（ＴｍＰｙＰＢ）、式（ＸＶＩ）構造を有する１，３−ビス［３，５−ジ（３−ピリジル）フェニル］ベンゼン（ＢｍＰｙＰｈＢ）、式（ＸＶＩＩ）構造を有する１，３，５−トリス（１−フェニル−１Ｈ−ベンゾイミダゾール−２−イル）ベンゼン（ＴＰＢｉ）、式（ＸＶＩＩＩ）構造を有する９−（４−ｔ−ブチルフェニル）−３，６−ビス（トリフェニルシリル）−９Ｈ−カルバゾール（ＣｚＳｉ）及び式（ＸＩＸ）構造を有する９−（８−ジフェニルホスホリル）−ジベンゾ［ｂ，ｄ］フラン−９Ｈ−カルバゾール（ＤＦＣｚＰＯ）からなる群より選ばれる１種又は２種以上である。
本発明において、前記正孔支配型発光層の材料は赤色有機発光材料、緑色有機発光材料及び正孔型有機ホスト材料であり、中でも、緑色有機発光材料及び赤色有機発光材料の分子が発光中心として正孔支配型発光層に分散されている。本発明に係る有機発光材料は、赤色有機発光材料、緑色有機発光材料及び青色有機発光材料を含む。本発明の前記電子支配型発光層における有機発光材料は青色有機発光材料であり、正孔支配型発光層における発光材料は赤色有機発光材料及び緑色有機発光材料であり、前記異なる色の発光材料の設置によって素子の色再現係数を向上させて素子のスペクトル安定性を有効に保証することができる。前記赤色有機発光材料は、好ましくは前記正孔型有機ホスト材料に対して１．０ｗｔ％〜３．０ｗｔ％であり、前記緑色有機発光材料は、好ましくは前記正孔型有機ホスト材料に対して５．０ｗｔ％〜１０．０ｗｔ％であり、前記有機発光材料のドープ濃度が低すぎると、素子効率が低くなり、スペクトル安定性が理想でなくなり、ドープ濃度が高すぎると発光材料分子の凝集を引き起こし、消滅中心を形成し、結果として素子の総合性能が低くなる。前記正孔型ホスト材料は、マトリックスとして機能し、正孔輸送能を提供する。本発明において、前記正孔支配型発光層における前記緑色有機発光材料は、好ましくは式（II１７）構造を有するトリス（２−フェニルピリジネート）イリジウム（Ｉｒ（ｐｐｙ）３）、式（II１８）構造を有するビス（２−フェニルピリジネート）（アセチルアセトナト）イリジウム（Ｉｒ（ｐｐｙ）２（ａｃａｃ））、式（II１９）構造を有するトリス［２−（ｐ−メチルフェニル）ピリジネート］イリジウム（Ｉｒ（ｍｐｐｙ）３）、式（II２０）構造を有するビス（２−フェニルピリジネート）［２−（ジフェニル−３−イル）ピリジネート］イリジウム（Ｉｒ（ｐｐｙ）２（ｍ−ｂｐｐｙ））、式（II２１）構造を有するトリス（２−（３−ｐ−ジメチルフェニル）ピリジネートイリジウム（ＴＥＧ）及び式（II２２）構造を有するトリス（２−フェニル−３−メチル−ピリジネート）イリジウム（Ｉｒ（３ｍｐｐｙ）３）からなる群より選ばれる１種又は２種以上である。
前記赤色有機発光材料は、好ましくは式（II２３）構造を有するジ（２−フェニルキノリナト）−（２，２，６，６−テトラメチル−３，５−ヘプタンジオナト）イリジウム（ＰＱ２Ｉｒ（ｄｐｍ））、式（II２４）構造を有するジ（２−ベンゾ［ｂ］２−チエニルピリジナト）アセチルアセトナトイリジウム（Ｉｒ（ｂｔｐ）２（ａｃａｃ））、式（II２５）構造を有するトリス（１−フェニルイソキノリナト）イリジウム（Ｉｒ（ｐｉｑ）３）、式（II２６）構造を有するジ（１−フェニルイソキノリナト）（アセチルアセトナト）イリジウム（Ｉｒ（ｐｉｑ）２（ａｃａｃ））、式（II２７）構造を有するジ［１−（９，９−ジメチル−９Ｈ−フルオレン−２−イル）−イソキノリナト］（アセチルアセトナト）イリジウム（Ｉｒ（ｆｌｉｑ）２（ａｃａｃ））、式（II２８）構造を有するジ［２−（９，９−ジメチル−９Ｈ−フルオレン−２−イル）キノリナト］（アセチルアセトナト）イリジウム（Ｉｒ（ｆｌｑ）２（ａｃａｃ））、式（II２９）構造を有するジ（２−フェニルキノリナト）（２−（３−メチルフェニル）ピリジネート）イリジウム（Ｉｒ（ｐｈｑ）２ｔｐｙ）、式（II３０）構造を有するトリス［２−フェニル−４−メチルキノリナト］イリジウム（Ｉｒ（Ｍｐｈｑ）３）、式（II３１）構造を有するビス（フェニルイソキノリナト）（２，２，６，６−テトラメチルヘキサン−３，５−ジオナト）イリジウム（Ｉｒ（ｄｐｍ）（ｐｉｑ）２）、式（II３２）構造を有するジ（２−メチルジベンゾ［ｆ，ｈ］キノキサリナト）（アセチルアセトナト）イリジウム（Ｉｒ（ＭＤＱ）２（ａｃａｃ））及び式（II３３）構造を有するジ［２−（２−メチルフェニル）−７−メチル−キノリナト］（アセチルアセトナト）イリジウム（Ｉｒ（ｄｍｐｑ）２（ａｃａｃ））からなる群より選ばれる１種又は２種以上である。
前記正孔型有機ホスト材料は、好ましくは、式（ＩＩＩ）構造を有する４，４’−Ｎ，Ｎ’−ジカルバゾールジフェニル（ＣＢＰ）、式（ＩＶ）構造を有する１，３−ジ（カルバゾール−９−イル）ベンゼン（ｍＣＰ）、式（Ｖ）構造を有する９，９’−（５−（トリフェニルシリル）−１，３−フェニル）ジ−９Ｈ−カルバゾール（ＳｉｍＣＰ）、式（ＶＩ）構造を有する１，３，５−トリス（９−カルバゾリル）ベンゼン（ＴＣＰ）、式（ＶＩＩ）構造を有する４，４’，４’’−トリス（カルバゾール−９−イル）トリフェニルアミン（ＴｃＴａ）及び式（ＶＩＩＩ）構造を有する１，４−ビス（トリフェニルシリル）ビフェニル（ＢＳＢ）からなる群より選ばれる１種又は２種以上である。
本発明によれば、前記白色有機エレクトロルミネッセンス素子において、前記基板はガラス基板、石英基板、多結晶シリコン基板、単結晶シリコン基板又はグラフェン薄膜基板であってもよく、本発明では特に制限されない。前記陽極層は、好ましくはインジウムスズ酸化物（ＩＴＯ）から選択され、その表面抵抗は好ましくは５〜２５Ωである。前記陽極修飾層は、駆動電圧を低下させ、正孔の注入を加速させることができ、前記陽極修飾層には、好ましくは酸化モリブデン（ＭｏＯ３）が用いられる。
本発明において、前記正孔輸送−電子阻止層の作用は正孔を輸送し、かつ電子を阻止することである。前記正孔輸送−電子阻止層の材料は、好ましくは式（I１）の構造を有する４，４’−シクロヘキシルジ［Ｎ，Ｎ−ジ（４−メチルフェニル）アニリン］（ＴＡＰＣ）、式（I２）の構造を有するジピラジノ［２，３−ｆ：２’，３’−ｈ］キノキサリン−２，３，６，７，１０，１１−ヘキサカルボニトリル（ＨＡＴ−ＣＮ）、式（I３）の構造を有するＮ４，Ｎ４’−ジ（ナフタレン−１−イル）−Ｎ４，Ｎ４’−ビス（４−ビニルフェニル）ビフェニル−４，４’−ジアミン（ＶＮＰＢ）、式（I４）の構造を有するＮ，Ｎ’−ビス（３−メチルフェニル）−Ｎ，Ｎ’−ビス（フェニル）−２，７−ジアミン−９，９−スピロビフルオレン（Ｓｐｉｒｏ−ＴＰＤ）、式（I５）の構造を有するＮ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラ−（３−メチルフェニル）−３−３’−ジメチルｐ−ジアミノビフェニル（ＨＭＴＰＤ）、式（I６）の構造を有する２，２’−ジ（３−（Ｎ，Ｎ−ジ−ｐ−トリルアミノ）フェニル）ビフェニル（３ＤＴＡＰＢＰ）、式（I７）の構造を有するＮ，Ｎ’−ジ（ナフタレン−２−イル）−Ｎ，Ｎ’−ジ（フェニル）ジアミノビフェニル（β−ＮＰＢ）、式（I８）の構造を有するＮ，Ｎ’−ジ（ナフタレン−１−イル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−２，７−ジアミノ−９，９−スピロビフルオレン（Ｓｐｉｒｏ−ＮＰＢ）、式（I９）の構造を有するＮ，Ｎ’−ジ（３−メチルフェニル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−２，７−ジアミノ−９，９−ジメチルフルオレン（ＤＭＦＬ−ＴＰＤ）、式（I１０）の構造を有するＮ，Ｎ’−ジ（ナフタレン−１−イル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−２，７−ジアミノ−９，９−ジメチルフルオレン（ＤＭＦＬ−ＮＰＢ）、式（I１１）の構造を有するＮ，Ｎ’−ジ（３−メチルフェニル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−２，７−ジアミノ−９，９−ジフェニルフルオレン（ＤＰＦＬ−ＴＰＤ）、式（I１２）の構造を有するＮ，Ｎ’−ジ（ナフタレン−１−イル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−２，７−ジアミノ−９，９−ジフェニルフルオレン（ＤＰＦＬ−ＮＰＢ）、式（I１３）の構造を有するＮ，Ｎ’−ジ（ナフタレン−１−イル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−２，２’−ジメチルジアミノビフェニル（α−ＮＰＤ）、式（I１４）の構造を有する２，２’，７，７’−テトラ（Ｎ，Ｎ−ジフェニルアミノ）−２，７−ジアミノ−９，９−スピロビフルオレン（Ｓｐｉｒｏ−ＴＡＤ）、式（I１５）の構造を有する９，９−ジ［４−（Ｎ，Ｎ−ジナフタレン−２−イルアミノ）フェニル］−９Ｈ−フルオレン（ＮＰＡＰＦ）、式（I１６）の構造を有する９，９−［４−（Ｎ−ナフタレン−１−イル−Ｎ−フェニルアミン）フェニル］−９Ｈ−フルオレン（ＮＰＢＡＰＦ）、式（I１７）の構造を有する２，２’−ジ［Ｎ，Ｎ−ジ（４−フェニル）アミノ］−９，９−スピロビフルオレン（２，２’−Ｓｐｉｒｏ−ＤＢＰ）、式（I１８）の構造を有する２，２’−ビス（Ｎ，Ｎ−フェニルアミノ）−９，９−スピロビフルオレン（Ｓｐｉｒｏ−ＢＰＡ）、式（I１９）の構造を有するＮ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−（１−ナフチル）−１，１’−ビフェニル−４，４’−ジアミン（ＮＰＢ）及び式（I２０）の構造を有する４，４’−ジ［Ｎ−（ｐ−トリル）−Ｎ−フェニル−アミノ］ジフェニル（ＴＰＤ）からなる群より選ばれる１種又は２種以上である。
本発明によれば、前記正孔阻止−電子輸送層の作用は、電子を輸送して正孔を阻止し、電子の注入を促進することである。前記正孔阻止−電子輸送層の材料は、好ましくは式（ＸＩＶ）の構造を有するトリス［２，４，６−トリメチル−３−（３−ピリジル）フェニル］ボラン（３ＴＰＹＭＢ）、式（ＸＶ）の構造を有する１，３，５−トリス［（３−ピリジル）−３−フェニル］ベンゼン（ＴｍＰｙＭＢ）、式（ＸＶＩ）の構造を有する１，３−ビス［３，５−ジ（３−ピリジル）フェニル］ベンゼン（ＢｍＰｙＰｈＢ）及び式（ＸＶＩＩ）の構造を有する１，３，５−トリス（１−フェニル−１Ｈ−ベンゾイミダゾール−２−イル）ベンゼン（ＴＰＢｉ）からなる群より選ばれる１種又は２種以上である。
本発明において、前記陰極修飾層の作用は駆動電圧を低下させ、電子の注入を加速することであり、前記陰極修飾層は、好ましくはフッ化リチウムである。前記陰極層は、好ましくはアルミニウムである。
本発明は、前記正孔輸送−電子阻止層の材料、青色有機発光材料、赤色有機発光材料、黄色有機発光材料、正孔型有機ホスト材料、有機増感材料、電子型有機ホスト材料及び正孔阻止−電子輸送層の材料の由来をいずれも特に制限しておらず、当業者によく知られている方式によって製造すればよい。
本発明において、前記陽極層と前記陰極層とが互いに交差して素子の発光領域を形成し、本発明に係る白色有機エレクトロルミネッセンス素子において、層のそれぞれの厚さの前記素子への影響も大きく、厚さが薄すぎると、素子効率の減衰を加速させ、厚さが厚すぎると素子の動作電圧が高くなり、寿命が低くなる。したがって、前記陽極修飾層の厚さが、好ましくは１〜１０ｎｍであり、正孔輸送−電子阻止層の厚さが好ましくは３０〜６０ｎｍであり、正孔支配型発光層の厚さが好ましくは５〜２０ｎｍであり、電子支配型発光層の厚さが好ましくは５〜２０ｎｍであり、正孔阻止−電子輸送層の厚さが好ましくは３０〜６０ｎｍであり、陰極修飾層の厚さが好ましくは０．８〜１．２ｎｍであり、陰極層の厚さが好ましくは９０〜３００ｎｍである。
本発明は、さらに
基板上の陽極層をエッチングし、乾燥した後に前記陽極層上に陽極修飾層、正孔輸送−電子阻止層、正孔支配型発光層、電子支配型発光層、正孔阻止−電子輸送層、陰極修飾層及び陰極層を順次に蒸着し、
前記電子支配型発光層は、有機増感材料、青色有機発光材料及び電子型有機ホスト材料を混合してなり、
前記正孔支配型発光層は、緑色有機発光材料、赤色有機発光材料及び正孔型有機ホスト材料を混合してなり、
前記有機増感材料は、トリ（アセチルアセトナト）（１，１０−フェナントロリナト）ツリウム及びトリ（アセチルアセトナト）（１，１０−フェナントロリナト）ジスプロシウムのうちから選択される１種又は２種以上であり、
前記有機増感材料は、前記電子型有機ホスト材料の０．１ｗｔ％〜０．５ｗｔ％である、白色有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法を提供する。
本発明によれば、前記白色有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法は、具体的に、
まず、基板上の陽極層をストリップ状の電極となるようにレーザーエッチングし、その後、洗浄液、脱イオン水を順次に用いて１０〜２０ｍｉｎ超音波洗浄してオーブンに放置して乾燥させ、
乾燥後の基板を前処理真空室に放置し、真空度８〜１５Ｐａの雰囲気下で３５０〜５００Ｖの電圧により１〜１０ｍｉｎの低圧プラズマ処理を行った後に有機蒸着室へ移送し、
真空度１〜２×１０−５Ｐａとなると、陽極層に陽極修飾層、正孔輸送−電子阻止層、正孔支配型発光層、電子支配型発光層、及び正孔阻止−電子輸送層をこの順に蒸着し、未完成の素子が金属蒸着室へ移送され、４〜６×１０−５Ｐａの真空雰囲気下で蒸着陰極修飾層及び金属陰極層を順次に蒸着する。
白色有機エレクトロルミネッセンス素子の製造過程において、本発明は、蒸発速度を制御することで材料の沈積を実現する。本発明によれば、前記陽極修飾層の蒸発速度が０．０１〜０．０５ｎｍ／ｓに制御され、正孔輸送−電子阻止層、正孔支配型発光層、電子支配型発光層、空電子輸送層におけるホスト材料の蒸発速度が０．０５〜０．１ｎｍ／ｓに制御され、有機増感材料の蒸発速度が０．００００５〜０．０００５ｎｍ／ｓに制御され、緑色有機発光材料の蒸発速度が０．００２５〜０．０１ｎｍ／ｓに制御され、青色有機発光材料の蒸発速度が０．００４〜０．０２５ｎｍ／ｓに制御され、赤色有機発光材料の蒸発速度が０．０００５〜０．００３ｎｍ／ｓに制御され、陰極修飾層の蒸発速度が０．００５〜０．０５ｎｍ／ｓに制御され、金属陰極層の蒸発速度が０．５〜２．０ｎｍ／ｓに制御されている。ただし、正孔支配型発光層の蒸着時に、その中の赤色有機発光材料、緑色有機発光材料、及び正孔型有機ホスト材料は、異なる蒸発源において同時に蒸発され、３種の材料の蒸発速度を調整することにより、ドーピングした赤色有機発光材料と正孔型有機ホスト材料との重量比を１．０％〜３．０％間に制御し、緑色有機発光材料と正孔型有機ホスト材料との重量比を５．０％〜１０．０％間に制御している。電子支配型発光層の蒸着時に、その中の有機増感材料、青色有機発光材料、及び電子型有機ホスト材料は、異なる蒸発源において同時に蒸発され、３種の材料の蒸発速度を調整することによって、ドーピングした有機増感材料と電子型有機ホスト材料との質量比を０．１％〜０．５％間に制御し、ドーピングした青色有機発光材料と電子型有機ホスト材料との質量比を８．０％〜２５．０％間に制御している。
本発明は、白色有機エレクトロルミネッセンス素子を提供し、前記白色有機エレクトロルミネッセンス素子中の電子支配型発光層において、整合するエネルギー準位分布を有する希土類錯体、例えば、Ｔｍ（ａｃａｃ）３又はＤｙ（ａｃａｃ）３ｐｈｅｎを有機増感材料として選択し、電子深束縛中心として機能し、キャリアの分布をつり合わせ、素子の発光領域を広げることにより、素子の発光効率を向上させ、素子の動作電圧を低下させ、素子効率の減衰を遅延させ、素子の動作寿命を向上させることに有利であり、かつ、前記有機増感材料は、整合する三重項エネルギーを有し、エネルギー移動階段として機能し、ホスト材料から発光材料までのエネルギー移動を加速させ、発光材料のキャリア捕獲能力の不十分に起因したホスト材料の発光問題を緩和することによって、素子のスペクトル安定性を向上させ、素子性能の発光材料ドープ濃度に対する依存性を低下させることができる。
本発明をさらに理解するために、以下、実施例を組み合わせて本発明が提供している白色有機エレクトロルミネッセンス素子およびその製造方法を詳しく説明し、本発明の保護範囲は下記の実施例により制限されることはない。
図１に示すように、図１は、本発明に係る白色有機エレクトロルミネッセンス素子の構造模式図であり、その中、１はガラス基板、２は陽極層、３は陽極修飾層、４は正孔輸送−電子阻止層、５は正孔支配型発光層、６は電子支配型発光層、７は正孔阻止−電子輸送層、８は陰極修飾層、９は金属陰極層である。
実施例１
まず、ＩＴＯガラス上のＩＴＯ陽極層をストリップ状の電極となるようにレーザーエッチングし、その後、洗浄液、脱イオン水を順次に用いて１５ｍｉｎ超音波洗浄してオーブンに放置して乾燥させた。次いで、乾燥後の基板を前処理真空室に放置し、真空度１０Ｐａの雰囲気下で４００Ｖの電圧を用いてＩＴＯ陽極に対して３ｍｉｎの低圧プラズマ処理を行った後に、それを有機蒸着室へ移送した。真空度１〜２×１０−５Ｐａの有機蒸着室において、ＩＴＯ層に厚さ３ｎｍのＭｏＯ３陽極修飾層３、厚さ４０ｎｍのＴＡＰＣ正孔輸送−電子阻止層４、厚さ１０ｎｍのＰＱ２Ｉｒ（ｄｐｍ）とＩｒ（ｐｐｙ）３ドープＴｃＴａの正孔支配型発光層５、厚さ１０ｎｍのＴｍ（ａｃａｃ）３ｐｈｅｎとＦＣＮＩｒｐｉｃ共ドープＣｚＳｉの電子支配型発光層６及び厚さ４０ｎｍのＴｍＰｙＰＢ正孔阻止−電子輸送層７をこの順に蒸着した。次いで、未完成の素子が金属蒸着室へ移送され、４〜６×１０−５Ｐａの真空雰囲気下で厚さ１．０ｎｍのＬｉＦ陰極修飾層８を蒸着し、最後に、特製のマスク版を介してＬｉＦ層上に厚さ１２０ｎｍの金属Ａｌ陰極層９を蒸着し、構造がＩＴＯ／ＭｏＯ３／ＴＡＰＣ／ＰＱ２Ｉｒ（ｄｐｍ）（２．６％）：Ｉｒ（ｐｐｙ）３（７％）ＴｃＴａ／Ｔｍ（ａｃａｃ）３ｐｈｅｎ（０．２％）：ＦＣＮＩｒｐｉｃ（１８％）：ＣｚＳｉ／ＴｍＰｙＰＢ／ＬｉＦ／Ａｌである有機エレクトロルミネッセンス素子を作製した。陽極修飾層３においてＭｏＯ３の蒸発速度が０．０１ｎｍ／ｓに制御され、正孔輸送−電子阻止層４においてＴＡＰＣの蒸発速度が０．０５ｎｍ／ｓに制御され、正孔支配型発光層５においてＰＱ２Ｉｒ（ｄｐｍ）、Ｉｒ（ｐｐｙ）３及びＴｃＴａの蒸発速度がそれぞれ０．００１３ｎｍ／ｓ、０．００３５ｎｍ／ｓ及び０．０５ｎｍ／ｓに制御され、電子支配型発光層６においてＴｍ（ａｃａｃ）３ｐｈｅｎ、ＦＣＮＩｒｐｉｃ及びＣｚＳｉの蒸発速度がそれぞれ０．０００１ｎｍ／ｓ、０．００３５ｎｍ／ｓ及び０．０５ｎｍ／ｓに制御され、正孔阻止−電子輸送層７においてＴｍＰｙＰＢの蒸発速度が０．０５ｎｍ／ｓに制御され、陰極修飾層８においてＬｉＦの蒸発速度が０．０１ｎｍ／ｓに制御され、金属陰極層９においてＡｌの蒸発速度が１．０ｎｍ／ｓに制御された。
図２に示すように、図２は本実施例で作製された白色有機エレクトロルミネッセンス素子の電圧−電流密度−輝度特性曲線であり、図２において○曲線は素子の電流密度−電圧曲線であり、□曲線は素子輝度−電圧曲線であり、図２によれば、素子の輝度は電流密度及び駆動電圧の上昇に伴って上昇し、素子の点灯電圧が３．０Ｖであり、電圧が９．４Ｖ、電流密度が４８４．５６ミリアンペア毎平方センチメートル（ｍＡ／ｃｍ２）である場合、素子が取得した最大輝度が４４８９９カンデラ毎平方メートル（ｃｄ／ｍ２）である。
図３に示すように、図３は本実施例で作製された白色有機エレクトロルミネッセンス素子の電流密度−電力効率−電流効率特性曲線であり、図３によれば、素子の最大電流効率が６１．３２ｃｄ／Ａ、最大電力効率が６４．１８ｌｍ／Ｗである。
図４に示すように、図４は本発明が提供している白色有機エレクトロルミネッセンス素子の輝度が２００００ｃｄ／ｍ２の場合のスペクトログラムであり、図４によれば、スペクトルメインピークが４６２ｎｍ、５１５ｎｍ及び５９５ｎｍに位置している。素子の色座標が（０．３３１，０．３３２）である。
実施例２
まず、ＩＴＯガラス上のＩＴＯ陽極層をストリップ状の電極となるようにレーザーエッチングし、その後、洗浄液、脱イオン水を順次に用いて１５ｍｉｎ超音波洗浄してオーブンに放置して乾燥させた。次いで、乾燥後の基板を前処理真空室に放置し、真空度１０Ｐａの雰囲気下で４００Ｖの電圧を用いてＩＴＯ陽極に対して３ｍｉｎの低圧プラズマ処理を行った後に、それを有機蒸着室へ移送した。真空度１〜２×１０−５Ｐａの有機蒸着室において、ＩＴＯ層に厚さ３ｎｍのＭｏＯ３陽極修飾層３、厚さ４０ｎｍのＴＡＰＣ正孔輸送−電子阻止層４、厚さ１０ｎｍのＰＱ２Ｉｒ（ｄｐｍ）とＩｒ（ｐｐｙ）３ドープｍＣＰの正孔支配型発光層５、厚さ１０ｎｍのＴｍ（ａｃａｃ）３ｐｈｅｎとＦＣＮＩｒｐｉｃ共ドープＣｚＳｉの電子支配型発光層６及び厚さ４０ｎｍのＴｍＰｙＰＢ正孔阻止−電子輸送層７をこの順に蒸着した。次いで、未完成の素子が金属蒸着室へ移送され、４〜６×１０−５Ｐａの真空雰囲気下で厚さ１．０ｎｍのＬｉＦ陰極修飾層８を蒸着し、最後に、特製のマスク版を介してＬｉＦ層上に厚さ１２０ｎｍの金属Ａｌ陰極層９を蒸着し、構造がＩＴＯ／ＭｏＯ３／ＴＡＰＣ／ＰＱ２Ｉｒ（ｄｐｍ）（２．４％）Ｉｒ（ｐｐｙ）３（６％）：ｍＣＰ／Ｔｍ（ａｃａｃ）３ｐｈｅｎ（０．２％）：ＦＣＮＩｒｐｉｃ（１８％）：ＣｚＳｉ／ＴｍＰｙＰＢ／ＬｉＦ／Ａｌである有機エレクトロルミネッセンス素子を作製した。陽極修飾層３においてＭｏＯ３の蒸発速度が０．０１ｎｍ／ｓに制御され、正孔輸送−電子阻止層４においてＴＡＰＣの蒸発速度が０．０５ｎｍ／ｓに制御され、正孔支配型発光層５においてＰＱ２Ｉｒ（ｄｐｍ）、Ｉｒ（ｐｐｙ）３及びｍＣＰの蒸発速度がそれぞれ０．００１２ｎｍ／ｓ、０．００３ｎｍ／ｓ及び０．０５ｎｍ／ｓに制御され、電子支配型発光層６においてＴｍ（ａｃａｃ）３ｐｈｅｎ、ＦＣＮＩｒｐｉｃ及びＣｚＳｉの蒸発速度がそれぞれ０．０００１ｎｍ／ｓ、０．００９ｎｍ／ｓ及び０．０５ｎｍ／ｓに制御され、正孔阻止−電子輸送層７においてＴｍＰｙＰＢの蒸発速度が０．０５ｎｍ／ｓに制御され、陰極修飾層８においてＬｉＦの蒸発速度が０．０１ｎｍ／ｓに制御され、金属陰極層９においてＡｌの蒸発速度が１．０ｎｍ／ｓに制御された。
本実施例で作製された白色有機エレクトロルミネッセンス素子の性能を検出した実験の結果、素子は、直流電源駆動下、４６２ｎｍ、５１５ｎｍ、５９５ｎｍ程度の白色光を発光することがわかった。輝度が２００００ｃｄ／ｍ２である場合、素子の色座標が（０．３３４，０．３３６）であり、動作電圧の変化に伴い、素子の色座標がほとんど変化しなかった。素子の点灯電圧が３．０Ｖであり、素子の最大輝度が４３５８８ｃｄ／ｍ２であった。素子の最大電流効率が５９．８４ｃｄ／Ａであり、最大電力効率が６２．６３ｌｍ／Ｗであった。
実施例３
まず、ＩＴＯガラス上のＩＴＯ陽極層をストリップ状の電極となるようにレーザーエッチングし、その後、洗浄液、脱イオン水を順次に用いて１５ｍｉｎ超音波洗浄してオーブンに放置して乾燥させた。次いで、乾燥後の基板を前処理真空室に放置し、真空度１０Ｐａの雰囲気下で４００Ｖの電圧を用いてＩＴＯ陽極に対して３ｍｉｎの低圧プラズマ処理を行った後に、それを有機蒸着室へ移送した。真空度１〜２×１０−５Ｐａの有機蒸着室において、ＩＴＯ層に厚さ３ｎｍのＭｏＯ３陽極修飾層３、厚さ４０ｎｍのＴＡＰＣ正孔輸送−電子阻止層４、厚さ１０ｎｍのＰＱ２Ｉｒ（ｄｐｍ）とＩｒ（ｐｐｙ）３ドープＴｃＴａの正孔支配型発光層５、厚さ１０ｎｍのＤｙ（ａｃａｃ）３とＦＣＮＩｒｐｉｃ共ドープ２６ＤＣｚＰＰｙの電子支配型発光層６及び厚さ４０ｎｍのＴｍＰｙＰＢ正孔阻止−電子輸送層７をこの順に蒸着した。次いで、未完成の素子が金属蒸着室へ移送され、４〜６×１０−５Ｐａの真空雰囲気下で厚さ１．０ｎｍのＬｉＦ陰極修飾層８を蒸着し、最後に、特製のマスク版を介してＬｉＦ層上に厚さ１２０ｎｍの金属Ａｌ陰極層９を蒸着し、構造がＩＴＯ／ＭｏＯ３／ＴＡＰＣ／ＰＱ２Ｉｒ（ｄｐｍ）（２．６％）：Ｉｒ（ｐｐｙ）３（７％）：ＴｃＴａ／Ｄｙ（ａｃａｃ）３（０．２％）：ＦＣＮＩｒｐｉｃ（１６％）：２６ＤＣｚＰＰｙ／ＴｍＰｙＰＢ／ＬｉＦ／Ａｌである有機エレクトロルミネッセンス素子を作製した。陽極修飾層３においてＭｏＯ３の蒸発速度が０．０１ｎｍ／ｓに制御され、正孔輸送−電子阻止層４においてＴＡＰＣの蒸発速度が０．０５ｎｍ／ｓに制御され、正孔支配型発光層５においてＰＱ２Ｉｒ（ｄｐｍ）、Ｉｒ（ｐｐｙ）３及びＴｃＴａの蒸発速度がそれぞれ０．００１３ｎｍ／ｓ、０．００３５ｎｍ／ｓ及び０．０５ｎｍ／ｓに制御され、電子支配型発光層６においてＤｙ（ａｃａｃ）３、ＦＣＮＩｒｐｉｃ及び２６ＤＣｚＰＰｙの蒸発速度がそれぞれ０．０００１ｎｍ／ｓ、０．００８ｎｍ／ｓ及び０．０５ｎｍ／ｓに制御され、正孔阻止−電子輸送層７においてＴｍＰｙＰＢの蒸発速度が０．０５ｎｍ／ｓに制御され、陰極修飾層８においてＬｉＦの蒸発速度が０．０１ｎｍ／ｓに制御され、金属陰極層９においてＡｌの蒸発速度が１．０ｎｍ／ｓに制御された。
本実施例で作製された白色有機エレクトロルミネッセンス素子の性能を検出し、実験の結果、素子は、直流電源駆動下、４６２ｎｍ、５１５ｎｍ、５９５ｎｍ程度の白色光を発光することがわかった。輝度が２００００ｃｄ／ｍ２である場合、素子の色座標が（０．３３３，０．３３９）であり、動作電圧の変化に伴い、素子の色座標がほとんど変化しなかった。素子の点灯電圧が３．０Ｖであり、素子の最大輝度が４４１０８ｃｄ／ｍ２であった。素子の最大電流効率が６０．７９ｃｄ／Ａであり、最大電力効率が６３．６３ｌｍ／Ｗであった。
実施例４
まず、ＩＴＯガラス上のＩＴＯ陽極層をストリップ状の電極となるようにレーザーエッチングし、その後、洗浄液、脱イオン水を順次に用いて１５ｍｉｎ超音波洗浄してオーブンに放置して乾燥させた。次いで、乾燥後の基板を前処理真空室に放置し、真空度１０Ｐａの雰囲気下で４００Ｖの電圧を用いてＩＴＯ陽極に対して３ｍｉｎの低圧プラズマ処理を行った後に、それを有機蒸着室へ移送した。真空度１〜２×１０−５Ｐａの有機蒸着室において、ＩＴＯ層に厚さ５ｎｍのＭｏＯ３陽極修飾層３、厚さ３０ｎｍのＴＡＰＣ正孔輸送−電子阻止層４、厚さ１５ｎｍのＩｒ（ｐｐｙ）２（ａｃａｃ）とＩｒ（ｂｔｐ）２（ａｃａｃ）ドープｍＣＰの正孔支配型発光層５、厚さ１５ｎｍのＴｍ（ａｃａｃ）３ｐｈｅｎとＦＩｒ６共ドープ２６ＤＣｚＰＰｙの電子支配型発光層６及び厚さ３５ｎｍの３ＴＰＹＭＢ正孔阻止−電子輸送層７をこの順に蒸着した。次いで、未完成の素子が金属蒸着室へ移送され、４〜６×１０−５Ｐａの真空雰囲気下で厚さ１．１ｎｍのＬｉＦ陰極修飾層８を蒸着し、最後に、特製のマスク版を介してＬｉＦ層上に厚さ２５０ｎｍの金属Ａｌ陰極層９を蒸着し、構造がＩＴＯ／ＭｏＯ３／ＴＡＰＣ／Ｉｒ（ｐｐｙ）２（ａｃａｃ）（７％）：Ｉｒ（ｂｔｐ）２（ａｃａｃ）（２％）：ｍＣＰ／Ｔｍ（ａｃａｃ）３ｐｈｅｎ（０．２％）：ＦＩｒ６（１２％）：２６ＤＣｚＰＰｙ／３ＴＰＹＭＢ／ＬｉＦ／Ａｌである有機エレクトロルミネッセンス素子を作製した。陽極修飾層３においてＭｏＯ３の蒸発速度が０．０１ｎｍ／ｓに制御され、正孔輸送−電子阻止層４においてＴＡＰＣの蒸発速度が０．０５ｎｍ／ｓに制御され、正孔支配型発光層５においてＩｒ（ｐｐｙ）２（ａｃａｃ）、Ｉｒ（ｂｔｐ）２（ａｃａｃ）及びｍＣＰの蒸発速度がそれぞれ０．００３５ｎｍ／ｓ、０．００１ｎｍ／ｓ及び０．０５ｎｍ／ｓに制御され、電子支配型発光層６においてＴｍ（ａｃａｃ）３ｐｈｅｎ、ＦＩｒ６及び２６ＤＣｚＰＰｙの蒸発速度がそれぞれ０．０００１ｎｍ／ｓ、０．００６ｎｍ／ｓ及び０．０５ｎｍ／ｓに制御され、正孔阻止−電子輸送層７において３ＴＰＹＭＢの蒸発速度が０．０５ｎｍ／ｓに制御され、陰極修飾層８においてＬｉＦの蒸発速度が０．０１ｎｍ／ｓに制御され、金属陰極層９においてＡｌの蒸発速度が１．０ｎｍ／ｓに制御された。
本実施例で作製された白色有機エレクトロルミネッセンス素子の性能を検出し、実験の結果、素子は、直流電源駆動下、４６２ｎｍ、５１５ｎｍ、５９５ｎｍ程度の白色光を発光することがわかった。輝度が２００００ｃｄ／ｍ２である場合、素子の色座標が（０．３３４，０．３３５）であり、動作電圧の変化に伴い、素子の色座標がほとんど変化しなかった。素子の点灯電圧が３．１Ｖであり、素子の最大輝度が４２１７５ｃｄ／ｍ２であった。素子の最大電流効率が６０．１０ｃｄ／Ａであり、最大電力効率が６０．８８ｌｍ／Ｗであった。
実施例５
まず、ＩＴＯガラス上のＩＴＯ陽極層をストリップ状の電極となるようにレーザーエッチングし、その後、洗浄液、脱イオン水を順次に用いて１５ｍｉｎ超音波洗浄してオーブンに放置して乾燥させた。次いで、乾燥後の基板を前処理真空室に放置し、真空度１０Ｐａの雰囲気下で４００Ｖの電圧を用いてＩＴＯ陽極に対して３ｍｉｎの低圧プラズマ処理を行った後に、それを有機蒸着室へ移送した。真空度１〜２×１０−５Ｐａの有機蒸着室において、ＩＴＯ層に厚さ６ｎｍのＭｏＯ３陽極修飾層３、厚さ５０ｎｍのＴＡＰＣ正孔輸送−電子阻止層４、厚さ１２ｎｍのＩｒ（ｍｐｐｙ）３、Ｉｒ（ｐｉｑ）３ドープＴＣＰの正孔支配型発光層５、厚さ１６ｎｍのＴｍ（ａｃａｃ）３ｐｈｅｎとｆａｃ−Ｉｒ（Ｐｍｂ）３共ドープＵＧＨ２の電子支配型発光層６及び厚さ４５ｎｍのＢｍＰｙＰｈＢ正孔阻止層７をこの順に蒸着した。次いで、未完成の素子が金属蒸着室へ移送され、４〜６×１０−５Ｐａの真空雰囲気下で厚さ１．１ｎｍのＬｉＦ陰極修飾層８を蒸着し、最後に、特製のマスク版を介してＬｉＦ層上に厚さ２４０ｎｍの金属Ａｌ陰極層９を蒸着し、構造がＩＴＯ／ＭｏＯ３／ＴＡＰＣ／Ｉｒ（ｍｐｐｙ）３（８％）：Ｉｒ（ｐｉｑ）３（２．２％）：ＴＣＰ／Ｔｍ（ａｃａｃ）３ｐｈｅｎ（０．３％）：ｆａｃ−Ｉｒ（Ｐｍｂ）３（１８％）：ＵＧＨ２／ＢｍＰｙＰｈＢ／ＬｉＦ／Ａｌである有機エレクトロルミネッセンス素子を作製した。陽極修飾層３においてＭｏＯ３の蒸発速度が０．０１ｎｍ／ｓに制御され、正孔輸送−電子阻止層４においてＴＡＰＣの蒸発速度が０．０５ｎｍ／ｓに制御され、正孔支配型発光層５においてＩｒ（ｍｐｐｙ）３、Ｉｒ（ｐｉｑ）３及びＴＣＰの蒸発速度がそれぞれ０．００４ｎｍ／ｓ、０．０００１１ｎｍ／ｓ及び０．０５ｎｍ／ｓに制御され、電子支配型発光層６においてＴｍ（ａｃａｃ）３ｐｈｅｎ、ｆａｃ−Ｉｒ（Ｐｍｂ）３及びＵＧＨ２の蒸発速度がそれぞれ０．０００１５ｎｍ／ｓ、０．００９ｎｍ／ｓ及び０．０５ｎｍ／ｓに制御され、正孔阻止−電子輸送層７においてＢｍＰｙＰｈＢの蒸発速度が０．０５ｎｍ／ｓに制御され、陰極修飾層８においてＬｉＦの蒸発速度が０．０１ｎｍ／ｓに制御され、金属陰極層９においてＡｌの蒸発速度が１．２ｎｍ／ｓに制御された。
本実施例で作製された白色有機エレクトロルミネッセンス素子の性能を検出し、実験の結果、素子は、直流電源駆動下、４６２ｎｍ、５１５ｎｍ、５９５ｎｍ程度の白色光を発光することがわかった。輝度が２００００ｃｄ／ｍ２である場合、素子の色座標が（０．３３１，０．３３２）であり、動作電圧の変化に伴い、素子の色座標がほとんど変化しなかった。素子の点灯電圧が３．１Ｖであり、素子の最大輝度が３９８７６ｃｄ／ｍ２であった。素子の最大電流効率が５８．６２ｃｄ／Ａであり、最大電力効率が５９．３７ｌｍ／Ｗであった。
実施例６
まず、ＩＴＯガラス上のＩＴＯ陽極層をストリップ状の電極となるようにレーザーエッチングし、その後、洗浄液、脱イオン水を順次に用いて１５ｍｉｎ超音波洗浄してオーブンに放置して乾燥させた。次いで、乾燥後の基板を前処理真空室に放置し、真空度１０Ｐａの雰囲気下で４００Ｖの電圧を用いてＩＴＯ陽極に対して３ｍｉｎの低圧プラズマ処理を行った後に、それを有機蒸着室へ移送した。真空度１〜２×１０−５Ｐａの有機蒸着室において、ＩＴＯ層に厚さ３ｎｍのＭｏＯ３陽極修飾層３、厚さ４０ｎｍのＴＡＰＣ正孔輸送−電子阻止層４、厚さ１０ｎｍのＩｒ（ｐｐｙ）２（ｍ−ｂｐｐｙ）とＩｒ（ｐｉｑ）２（ａｃａｃ）ドープＢＳＢの正孔支配型発光層５、厚さ１０ｎｍのＴｍ（ａｃａｃ）３ｐｈｅｎとｍｅｒ−Ｉｒ（ｐｍｂ）３共ドープＢＣＢＰの電子支配型発光層６及び厚さ４０ｎｍのＴＰＢｉ正孔阻止−電子輸送層７をこの順に蒸着した。次いで、未完成の素子が金属蒸着室へ移送され、４〜６×１０−５Ｐａの真空雰囲気下で厚さ１．０ｎｍのＬｉＦ陰極修飾層８を蒸着し、最後に、特製のマスク版を介してＬｉＦ層上に厚さ１２０ｎｍの金属Ａｌ陰極層９を蒸着し、構造がＩＴＯ／ＭｏＯ３／ＴＡＰＣ／Ｉｒ（ｐｐｙ）２（ｍ−ｂｐｐｙ）（９％）：Ｉｒ（ｐｉｑ）２（ａｃａｃ）（３％）：ＢＳＢ／Ｔｍ（ａｃａｃ）３ｐｈｅｎ（０．３％）：ｍｅｒ−Ｉｒ（ｐｍｂ）３（２５％）：ＢＣＢＰ／ＴＰＢｉ／ＬｉＦ／Ａｌである有機エレクトロルミネッセンス素子を作製した。陽極修飾層３においてＭｏＯ３の蒸発速度が０．０１ｎｍ／ｓに制御され、正孔輸送−電子阻止層４においてＴＡＰＣの蒸発速度が０．０５ｎｍ／ｓに制御され、正孔支配型発光層５においてＩｒ（ｐｐｙ）２（ｍ−ｂｐｐｙ）、Ｉｒ（ｐｉｑ）２（ａｃａｃ）及びＢＳＢの蒸発速度がそれぞれ０．００４５ｎｍ／ｓ、０．０００１５ｎｍ／ｓ及び０．０５ｎｍ／ｓに制御され、電子支配型発光層６においてＴｍ（ａｃａｃ）３ｐｈｅｎ、ｍｅｒ−Ｉｒ（ｐｍｂ）３及びＢＣＢＰの蒸発速度がそれぞれ０．０００３ｎｍ／ｓ、０．０２５ｎｍ／ｓ及び０．１ｎｍ／ｓに制御され、正孔阻止−電子輸送層７においてＴＰＢｉの蒸発速度が０．０８ｎｍ／ｓに制御され、陰極修飾層８においてＬｉＦの蒸発速度が０．００５ｎｍ／ｓに制御され、金属陰極層９においてＡｌの蒸発速度が０．５ｎｍ／ｓに制御された。
本実施例で作製された白色有機エレクトロルミネッセンス素子の性能を検出した実験の結果、素子は、直流電源駆動下、４６２ｎｍ、５１５ｎｍ、５９５ｎｍ程度の白色光を発光することがわかった。輝度が２００００ｃｄ／ｍ２である場合、素子の色座標が（０．３３５，０．３４１）であり、動作電圧の変化に伴い、素子の色座標がほとんど変化しなかった。素子の点灯電圧が３．０Ｖであり、素子の最大輝度が４３１２２ｃｄ／ｍ２であった。素子の最大電流効率が６０．５５ｃｄ／Ａであり、最大電力効率が６３．３８ｌｍ／Ｗであった。
以上の実施例の説明は、本発明の方法及びその中心思想への理解を容易にするためのものに過ぎない。なお、当業者にとって、本発明の原理を逸脱しない限り、さらに本発明に対して幾つかの改進及び修飾を行うことができ、これらの改進及び修飾も本発明の請求範囲の保護範囲内に入っている。
開示されている実施例を上記のように説明することで、当業者は本発明を実現又は使用できるようになっている。これらの実施例に対するさまざまな変更は、当業者にとって容易に成し得ることであり、明細書において定義付けられた一般的な原理は、本発明の精神又は範囲を逸脱しない限り、その他の実施例で実現することができる。そのため、本発明は、明細書に示されているこれらの実施例に制限することなく、本明細書に開示されている原理及び新規特徴に一致する最も広い範囲に合致している。

Claims (9)

  1. 基板と、
    前記基板に積層された陽極層と、
    前記陽極層に積層された陽極修飾層と、
    前記陽極修飾層に積層された正孔輸送−電子阻止層と、
    前記正孔輸送−電子阻止層に積層された正孔支配型発光層と、
    前記正孔支配型発光層に積層された電子支配型発光層と、
    前記電子支配型発光層に積層された正孔阻止−電子輸送層と、
    前記正孔阻止−電子輸送層に積層された陰極修飾層と、
    前記陰極修飾層に積層された陰極層と、
    を含み、
    前記電子支配型発光層は、有機増感材料、青色有機発光材料及び電子型有機ホスト材料から構成され、
    前記正孔支配型発光層は、緑色有機発光材料、赤色有機発光材料及び正孔型有機ホスト材料から構成され、
    前記青色有機発光材料は、ビス（３，５−ジフルオロ−４−シアノ）ピリジル塩酸イリジウム、ビス（２，４−ジフルオロフェニルピリジネート）テトラキス（１−ピラゾリル）ボレートイリジウム、イリジウムトリス（１−フェニル−３−メチルベンズイミダゾリン−２−イリデン）、イリジウムトリス（１−フェニル−３−メチルベンズイミダゾリン−２−イリデン）、ビス（２，４−ジフルオロフェニルピリジネート）（５−（ピリジン−２−イル）−１Ｈ−テトラゾレート）イリジウム、トリス［（２，６−ジイソプロピルフェニル）２−フェニル−１Ｈ−イミダゾール［ｅ］イリジウム、イリジウムトリス（１−フェニル−３−メチルイミダゾリン−２−イル）、イリジウムトリス（１−フェニル−３−メチルイミダゾリン−２−イル）、ビス（１−フェニル−３−メチルイミダゾリン−２−イル）（２−（２Ｈ−ピラゾール−３−イル）−ピリジネート）イリジウム、ビス（１−（４−メチルフェニル）−３−メチルイミダゾリン−２−イル）（２−（２Ｈ−ピラゾール−３−イル）−ピリジネート）イリジウム、ビス（１−（４−フルオロフェニル）−３−メチルイミダゾリン−２−イル）（２−（２Ｈ−ピラゾール−３−イル）−ピリジネート）イリジウム、ビス（１−（４−フルオロフェニル）−３−メチルイミダゾリン−２−イル）（２−（５−トリフルオロメチル−２Ｈ−ピラゾール−３−イル）−ピリジネート）イリジウム、イリジウムトリス（１，３−ジフェニル−ベンゾイミダゾール−２−イル）、ビス（１−（４−フルオロフェニル）−３−メチルイミダゾリン−２−イル）（３，５−ジメチル−２−（１Ｈ−ピラゾール−５−イル）ピリジネート）イリジウム、ビス（１−（４−メチルフェニル）−３−メチルイミダゾリン−２−イル）（３，５−ジメチル−２−（１Ｈ−ピラゾール−５−イル）ピリジネート）イリジウム、及びトリス（フェニルピラゾレート）イリジウムからなる群より選ばれる１種又は２種以上であり、
    前記有機増感材料が、トリス（アセチルアセトナト）（１，１０−フェナントロリナト）ツリウム及びトリス（アセチルアセトナト）（１，１０−フェナントロリナト）ジスプロシウムのうちから選択される１種又は２種であり、
    前記有機増感材料は、前記電子型有機ホスト材料に対して０．１ｗｔ％〜０．５ｗｔ％であることを特徴とする白色有機エレクトロルミネッセンス素子。
  2. 前記青色有機発光材料の含有量は、前記電子型有機ホスト材料に対して８．０ｗｔ％〜２５．０ｗｔ％であることを特徴とする請求項１に記載の白色有機エレクトロルミネッセンス素子。
  3. 前記電子型有機ホスト材料は、２，６−ビス［３−（９Ｈ−９−カルバゾリル）フェニル］ピリジン、１，４−ビス（トリフェニルシリル）ベンゼン、２，２’−ビス（４−（９−カルバゾリル）フェニル）ビフェニル、［２，４，６−トリメチル−３−（３−ピリジル）フェニル］ボラン、１，３，５−トリス［（３−ピリジル）−３−フェニル］ベンゼン、１，３−ビス［３，５−ジ（３−ピリジル）フェニル］ベンゼン、１，３，５−トリス（１−フェニル−１Ｈ−ベンゾイミダゾール−２−イル）ベンゼン、９−（４−ｔ−ブチルフェニル）−３，６−ビス（トリフェニルシリル）−９Ｈ−カルバゾール及び９−（８−ジフェニルホスホリル）−ジベンゾ［ｂ，ｄ］フラン−９Ｈ−カルバゾールからなる群より選ばれる１種又は２種以上である、ことを特徴とする請求項１に記載の白色有機エレクトロルミネッセンス素子。
  4. 前記赤色有機発光材料は、前記正孔型有機ホスト材料に対して１．０ｗｔ％〜３．０ｗｔ％であり、前記緑色有機発光材料は、前記正孔型有機ホスト材料に対して５．０ｗｔ％〜１０．０ｗｔ％であり、
    前記緑色有機発光材料は、トリス（２−フェニルピリジネート）イリジウム、ビス（２−フェニルピリジネート）（アセチルアセトナト）イリジウム、トリス（［２−（ｐ−メチルフェニル）ピリジネート］イリジウム、ビス（２−フェニルピリジネート）［２−（ジフェニル−３−イル）ピリジネート］イリジウム、トリス（２−（３−ｐ−ジメチルフェニル）ピリジネートイリジウム及びトリス（２−フェニル−３−メチル−ピリジネート）イリジウムからなる群より選ばれる１種又は２種以上であり、
    前記赤色有機発光材料は、ジ（２−フェニルキノリナト）−（２，２，６，６−テトラメチル−３，５−ヘプタンジオナト）イリジウム、ジ（２−ベンゾ［ｂ］２−チエニルピリジナト）アセチルアセトナトイリジウム、トリス（１−フェニルイソキノリナト）イリジウム、ジ（１−フェニルイソキノリナト）（アセチルアセトナト）イリジウム、ビス［１−（９，９−ジメチル−９Ｈ−フルオレン−２−イル）−イソキノリナト］（アセチルアセトナト）イリジウム、ジ［２−（９，９−ジメチル−９Ｈ−フルオレン−２−イル）キノリナト］（アセチルアセトナト）イリジウム、ジ（２−フェニルキノリナト）（２−（３−メチルフェニル）ピリジネート）イリジウム、トリス（［２−フェニル−４−メチルキノリナト］イリジウム、ビス（フェニルイソキノリナト）（２，２，６，６−テトラメチルヘキサン−３，５−ジオナト）イリジウム、ジ（２−メチルジベンゾ［ｆ，ｈ］キノキサリナト）（アセチルアセトナト）イリジウム及びジ［２−（２−メチルフェニル）−７−メチル−キノリナト］（アセチルアセトナト）イリジウムからなる群より選ばれる１種又は２種以上であり、
    前記正孔型有機ホスト材料は、４，４’−Ｎ，Ｎ’−ジカルバゾールジフェニル、１，３−ジ（カルバゾール−９−イル）ベンゼン、９，９’−（５−（トリフェニルシリル）−１，３−フェニル）ジ−９Ｈ−カルバゾール、１，３，５−トリス（９−カルバゾリル）ベンゼン、４，４’，４’’−トリス（カルバゾール−９−イル）トリフェニルアミン及び１，４−ビス（トリフェニルシリル）ビフェニルからなる群より選ばれる１種又は２種以上である、ことを特徴とする請求項１に記載の白色有機エレクトロルミネッセンス素子。
  5. 前記正孔輸送−電子阻止層の材料は、４，４’−シクロヘキシルジ［Ｎ，Ｎ−ジ（４−メチルフェニル）アニリン］、ジピラジノ［２，３−ｆ：２’，３’−ｈ］キノキサリン−２，３，６，７，１０，１１−ヘキサカルボニトリル、Ｎ４，Ｎ４’−ジ（ナフタレン−１−イル）−Ｎ４，Ｎ４’−ビス（４−ビニルフェニル）ビフェニル−４，４’−ジアミン、Ｎ，Ｎ’−ビス（３−メチルフェニル）−Ｎ，Ｎ’−ビス（フェニル）−２，７−ジアミン−９，９−スピロビフルオレン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラ−（３−メチルフェニル）−３，３’−ジメチルｐ−ジアミノビフェニル、２，２’−ジ（３−（Ｎ，Ｎ−ジ−ｐ−トリルアミノ）フェニル）ビフェニル、Ｎ，Ｎ’−ジ（ナフタレン−２−イル）−Ｎ，Ｎ’−ジ（フェニル）ジアミノビフェニル、Ｎ，Ｎ’−ジ（ナフタレン−１−イル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−２，７−ジアミノ−９，９−スピロビフルオレン、Ｎ，Ｎ’−ジ（３−メチルフェニル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−２，７−ジアミノ−９，９−ジメチルフルオレン、Ｎ，Ｎ’−ジ（ナフタレン−１−イル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−２，７−ジアミノ−９，９−ジメチルフルオレン、Ｎ，Ｎ’−ジ（３−メチルフェニル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−２，７−ジアミノ−９，９−ジフェニルフルオレン、Ｎ，Ｎ’−ジ（ナフタレン−１−イル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−２，７−ジアミノ−９，９−ジフェニルフルオレン、Ｎ，Ｎ’−ジ（ナフタレン−１−イル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−２，２’−ジメチルジアミノビフェニル、２，２’，７，７’−テトラ（Ｎ，Ｎ−ジフェニルアミノ）−２，７−ジアミノ−９，９−スピロビフルオレン、９，９−ジ［４−（Ｎ，Ｎ−ジナフタレン−２−イルアミノ）フェニル］−９Ｈ−フルオレン、９，９−［４−（Ｎ−ナフタレン−１−イル−Ｎ−フェニルアミン）フェニル］−９Ｈ−フルオレン、２，２’−ジ［Ｎ，Ｎ−ジ（４−フェニル）アミノ］−９，９−スピロビフルオレン、２，２’−ビス（Ｎ，Ｎ−フェニルアミノ）−９，９−スピロビフルオレン、Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−（１−ナフチル）−１，１’−ビフェニル−４，４’−ジアミン、及び４，４’−ジ［Ｎ−（ｐ−トリル）−Ｎ−フェニル−アミノ］ジフェニルからなる群より選ばれる１種又は２種以上である、ことを特徴とする請求項１に記載の白色有機エレクトロルミネッセンス素子。
  6. 前記正孔阻止−電子輸送層の材料は、トリス（［２，４，６−トリメチル−３−（３−ピリジル）フェニル］ボラン、１，３，５−トリス［（３−ピリジル）−３−フェニル］ベンゼン、１，３−ビス［３，５−ジ（３−ピリジル）フェニル］ベンゼン、及び１，３，５−トリス（１−フェニル−１Ｈ−ベンゾイミダゾール−２−イル）ベンゼンからなる群より選ばれる１種又は２種以上であることを特徴とする請求項１に記載の白色有機エレクトロルミネッセンス素子。
  7. 前記陽極修飾層の厚さが１〜１０ｎｍであり、前記正孔輸送−電子阻止層の厚さが３０〜６０ｎｍであり、前記正孔支配型発光層の厚さが５〜２０ｎｍであり、前記電子支配型発光層の厚さが５〜２０ｎｍであり、前記正孔阻止−電子輸送層の厚さが３０〜６０ｎｍであり、前記陰極修飾層の厚さが０．８〜１．２ｎｍであり、前記陰極層の厚さが９０〜３００ｎｍであることを特徴とする請求項１に記載の白色有機エレクトロルミネッセンス素子。
  8. 基板上の陽極層をエッチングし、乾燥した後に前記陽極層上に陽極修飾層、正孔輸送−電子阻止層、正孔支配型発光層、電子支配型発光層、正孔阻止−電子輸送層、陰極修飾層及び陰極層を順次に蒸着し、
    前記電子支配型発光層の材料は、有機増感材料、青色有機発光材料及び電子型有機ホスト材料から構成され、
    前記青色有機発光材料は、ビス（３，５−ジフルオロ−４−シアノ）ピリジル塩酸イリジウム、ビス（２，４−ジフルオロフェニルピリジネート）テトラキス（１−ピラゾリル）ボレートイリジウム、イリジウムトリス（１−フェニル−３−メチルベンズイミダゾリン−２−イリデン）、イリジウムトリス（１−フェニル−３−メチルベンズイミダゾリン−２−イリデン）、ビス（２，４−ジフルオロフェニルピリジネート）（５−（ピリジン−２−イル）−１Ｈ−テトラゾレート）イリジウム、トリス［（２，６−ジイソプロピルフェニル）２−フェニル−１Ｈ−イミダゾール［ｅ］イリジウム、イリジウムトリス（１−フェニル−３−メチルイミダゾリン−２−イル）、イリジウムトリス（１−フェニル−３−メチルイミダゾリン−２−イル）、ビス（１−フェニル−３−メチルイミダゾリン−２−イル）（２−（２Ｈ−ピラゾール−３−イル）−ピリジネート）イリジウム、ビス（１−（４−メチルフェニル）−３−メチルイミダゾリン−２−イル）（２−（２Ｈ−ピラゾール−３−イル）−ピリジネート）イリジウム、ビス（１−（４−フルオロフェニル）−３−メチルイミダゾリン−２−イル）（２−（２Ｈ−ピラゾール−３−イル）−ピリジネート）イリジウム、ビス（１−（４−フルオロフェニル）−３−メチルイミダゾリン−２−イル）（２−（５−トリフルオロメチル−２Ｈ−ピラゾール−３−イル）−ピリジネート）イリジウム、イリジウムトリス（１，３−ジフェニル−ベンゾイミダゾール−２−イル）、ビス（１−（４−フルオロフェニル）−３−メチルイミダゾリン−２−イル）（３，５−ジメチル−２−（１Ｈ−ピラゾール−５−イル）ピリジネート）イリジウム、ビス（１−（４−メチルフェニル）−３−メチルイミダゾリン−２−イル）（３，５−ジメチル−２−（１Ｈ−ピラゾール−５−イル）ピリジネート）イリジウム、及びトリス（フェニルピラゾレート）イリジウムからなる群より選ばれる１種又は２種以上であり、
    前記有機増感材料は、トリス（アセチルアセトナト）（１，１０−フェナントロリナト）ツリウム及びトリス（アセチルアセトナト）（１，１０−フェナントロリナト）ジスプロシウムのうちから選択される１種又は２種以上であり、
    前記有機増感材料は、前記電子型有機ホスト材料の０．１ｗｔ％〜０．５ｗｔ％である、白色有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法。
  9. 前記陽極修飾層の蒸発速度が０．０１〜０．０５ｎｍ／ｓであり、前記正孔輸送−電子阻止層、正孔支配型発光層、電子支配型発光層及び正孔阻止−電子輸送層におけるホスト材料の蒸発速度が０．０５〜０．１ｎｍ／ｓであり、前記電子支配型発光層における有機増感材料の蒸発速度が０．００００５〜０．０００５ｎｍ／ｓであり、前記電子支配型発光層における青色有機発光材料の蒸発速度が０．００４〜０．０２５ｎｍ／ｓであり、前記正孔支配型発光層における赤色発光材料の蒸発速度が０．０００５〜０．００３ｎｍ／ｓであり、前記正孔支配型発光層における緑色有機発光材料の蒸発速度が０．００２５〜０．０１ｎｍ／ｓであり、前記陰極修飾層の蒸発速度が０．００５〜０．０５ｎｍ／ｓであり、前記陰極層の蒸発速度が０．５〜２．０ｎｍ／ｓであることを特徴とする請求項８に記載の製造方法。
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