TWI284009B

TWI284009B - Organic EL device

Info

Publication number: TWI284009B
Application number: TW094141823A
Authority: TW
Inventors: Toshiki Iijima; Kazuhito Kawasumi; Yoshiaki Nagara
Original assignee: Toyota Ind Corp
Priority date: 2004-12-13
Filing date: 2005-11-29
Publication date: 2007-07-11
Also published as: TW200628011A; JP2006172762A; EP1670083A3; KR20060066644A; CN1790768A; KR100733750B1; EP1670083A2; JP4496948B2; US20060158104A1

Description

1284009 r ' 九、發明說明：【發明所屬之技術領域】本發明係關於一種有機EL (電致發光）元件。【先前技術】近年來，對於有機EL元件之重要期許，可列舉朝全彩顯示元件之應用。使用有機EL元件而進行全彩顯示的方法之一，習知係藉由彩色濾光片’將來自有機EL元件所發出的白色光分成紅、綠、藍光之方法。而且，對於此處所用 > 之有機EL元件要求具有如下之特性： (i )紅、綠、藍之各色發光強度均衡性爲良好的，白色度爲高的。 (Π)發光效率爲高的。 (i i i )元件壽命爲長的。一般而言，有機EL元件係以由陽極/有機發光層/陰極而成的層構造爲基本，藉由於其中適當設置電洞注入層、電洞輸送層、電子輸送層、電洞注入層等薄層所構成的。 > 而且，於此有機發光層中，分別由陽極與陰極所注入的電洞與電子進行再結合而生成激發子，經由此激發子而導致發光。認爲此處所生成的激發子中，單重態激發子與三重態激發子相混合，統計理論上，以單重態激發子：三重態激發子=1 : 3之比例所生成的。迄今，於許多的有機EL元件中，從單重態激發狀態回到基底狀態之際，由於使用發出螢光的發光物質，僅2 5 % 之單重態能量利用於發光，最後，剩下的75%之三重態能量係以熱的形式被消耗。於是，爲了將三重態能量有效利 -1284009 r * 用於發光，有人提案一種將磷光物質（磷光摻雜劑）用於有機發光層之有機 EL元件（例如，日本專利特開 2001-284056號公報與日本特表2002-525808號公報），或是於含有磷光摻雜劑之數個有機發光層之間，設置由電子輸送性材料而成的激發子阻止層之有機EL元件（例如，日本特表2004-522276號公報）。但是，於此等有機EL元件，中，雖然可以提高單色光之發光效率，但是，無法得到使紅、綠與藍之發光強度均衡性爲良好，且優異的白色發光。 φ 因此，有人提案一種層壓含有紅色或綠色磷光摻雜劑之有機發光層與含有藍色螢光摻雜劑之有機發光層的有機 EL元件（例如，日本專利特開2004-2278 1 4號公報）。然而，於層壓含有磷光摻雜劑之有機發光層與含有螢光摻雜劑之有機發光層的習知有機EL元件中，由於磷光摻雜劑之三重態能量的一部分向螢光摻雜;劑之三重態能量進行 Dexter移動而以熱的方式被消耗，將發生無法達成高效率發光之問題。 φ 【發明內容】發明摘述如上所述，於習知之有機EL元件中，並無滿足白色度、發光效率及元件壽命均爲優異者。因而，本發明係爲了解決該課題而開發，其目的在於提供一種白色度、發光效率與元件壽命均爲優異的有機EL 元件。於是，本發明人等爲了解決該習知之問題點，經由鑽硏、達成硏發之結果，爲了解決如此之問題點，考慮於含 1284009 I * 有螢光摻雜劑之發光層與含有磷光摻雜劑之發光層之間設置電洞與電子（載體）均可進行移動之雙極層，於是，完成了本發明。亦即，有關本發明之有機EL元件係於陽極與陰極之間具備：含有螢光摻雜劑之發光層、含有磷光摻雜劑之發光層與含有雙極層之有機層；並且該雙極層係設置於含有該 .螢光摻雜劑之發光層與含有該磷光掺雜劑之發光層之間。如此之構造，除了保持含有螢光摻雜劑之發光層與含有 φ 磷光摻雜劑之發光層之間的載體均衡性，也能夠抑制三重態能量之Dexter移動。本發明對於雙極層含有電洞輸送性材料與電子輸送性材料之情形特別有效，此雙極層之膜厚較宜爲2nm以上、 1 5 nm以下。此時，電洞輸送性材料最高的佔分子軌道 (Η Ο Μ Ο ')位準之絕對値較宜較電子輸送性材料最高的佔分子軌道能量位準之絕對値爲小。另外，電洞輸送性材料最低的非佔分子軌道（LUMO )位準之絕對値較宜較電子輸 φ 送性材料最低的非佔分子軌道位準之絕對値爲小。再者，電洞輸送性材料之玻璃轉移溫度較宜較電子輸送性材料之玻璃轉移溫度爲高。另外，相對於雙極層，電子輸送性材料較宜含有5重量％以上、95重量％以下。另外，含有螢光摻雜劑之發光層較宜較含有磷光摻雜劑之發光層設置於更接近陰極側。螢光摻雜劑較宜爲藍色螢光摻雜劑’磷光摻雜劑較宜爲由紅色磷光摻雜劑與綠色磷光摻雜中所選擇的至少一種。含有磷光摻雜劑之發光層較宜含有紅色磷光摻雜劑與 J284009 « 4 '綠色磷光摻雜劑。此時，紅色磷光摻雜劑之含量較宜較綠色磷光摻雜劑之含量爲少。含有螢光摻雜劑之發光層膜厚較宜較含有磷光摻雜劑之發光層膜厚爲厚。有機層較宜更含有與雙極層電洞輸送性材料同樣材料之電洞輸送層，以及與雙極層電子輸送性材料同樣材料之電子輸送層中所選擇的至少一薄層。雙極層較宜含有具備較磷光摻雜劑之三重態能量間隙 Φ 爲大的三重態能量間隙之材料。【實施方式】較佳具體實施例之說明以下，針對有關本發明之有機EL元件，茲將參照附隨的圖示以詳細說明本發明。第1圖係有關本發明之有機EL 元件的示意橫剖面圖。如第1圖所示，有機EL元件10係於基板1 1上依序層壓陽極12、有機層13與陰極14。而且，有機層13之構造如下：電洞輸送層15、含有螢光摻雜劑之發光層18(以下， • 稱爲螢光發光層18)、含有磷光摻雜劑之發光層16(以下，稱爲磷光發光層16)、於螢光發光層18與磷光發光層16 之間所設置的雙極層1 7與電子輸送層1 9。首先，針對本發明之有機層，根據第1圖詳加說明。於本發明中，有機層1 3係從陰極1 4起，依序層壓電子輸送層19、螢光發光層18、雙極層17、磷光發光層16與電洞輸送層1 5所構成的。如此方式，藉由於螢光發光層 18與磷光發光層16之間設置電洞與電子均可進行移動的雙極層1 7，將直流電壓外加於陽極1 2與陰極1 4之際’載 .1284009 體不會失去均衡，也能夠抑制三重態能量之Dexter移動。螢光發光層1 8主要係由螢光主體材料與螢光摻雜劑所構成的’輸送分別來自陽極1 2與陰極1 4所注入的電洞與電子’或是輸送此等之一種而使二者予以再結合，使激發子得以發生’該激發子回到基底狀態之際將發出螢光之薄層。皆先主體材料被激發之情形係進行F δ r s t e r移動或 Dexter移動後進行螢光摻雜劑之激發。另外，也有可能不經由主體材料而直接激發螢光摻雜劑。之後，螢光摻雜劑 Φ 從單重態激發狀態回到基底狀態之際將發出螢光。一般而言’如此.之螢光摻雜劑能夠從具有高螢光量子收率（Φ )之化合物中加以適當選擇。作爲藍色蠻光摻雜劑，只要爲具有藍色螢光發光機能者的話，並無特別之限制，例如，可列舉：二苯乙烯基胺衍生物、芘衍生物、茈衍生物、蒽衍生物、苯并噁唑衍生物、苯并噻唑衍生物、苯并咪唑衍生物、苯并菲衍生物、菲衍生物、二苯乙烯基苯衍生物、四苯基丁二烯等。其中，能 φ 夠使用4,4’-雙〔2- ( 9 -乙基咔唑-2-基）乙烯基〕聯苯 (BCzVBi )、茈等。使用藍色螢光摻雜劑之情形的螢光主體材料，例如，二苯乙烯基伸芳基衍生物、芪衍生物、咔唑衍生物、三芳基胺衍生物、蒽衍生物、暈苯衍生物、雙（2 -甲基-8 -喹啉酚鹽）（，苯基酸鹽）銘（BAlq)等。作爲紅色螢光摻雜劑’只要爲具有紅色螢光發光機能者的話，並無特別之限制，例如，可列舉：銪配位化合物、苯并吡喃衍生物、若丹明衍生物、苯并噻噸衍生物、卟啉 •1284009 j 1 衍生物、尼羅紅、2-( 1，1’-二甲基乙基）-6-(2-(2,3,6,7-四氫-1，1，-7,7，-四甲基-111，51^苯并（4)喹啉啶-9-醯基）次乙基）-4H-吡喃-4H-亞內鑰丙烷二腈（DCJTB ) 、4 -(二氰基亞甲基）-2-甲基- 二甲胺基苯乙烯基）-4H-吡喃 (DCM)等。作爲綠色螢光摻雜劑，只要爲具有綠色螢光發光機能者的話，並無特別之限制，例如，可列舉··香豆素衍生物、喹吖酮衍生物等。 φ 作爲使用紅色螢光摻雜劑或綠色螢光摻雜劑之情形的螢光主體材料，例如，可列舉：二苯乙烯基伸芳基衍生物、二苯乙烯基苯衍生物、二苯乙烯基胺衍生物、喹啉酚鹽系金屬配位化合物、三芳基胺衍生物、噁二唑衍生物、二甲苯衍生物、二咔唑衍生物、寡噻吩衍生物、苯并吡喃衍生物、三唑衍生物、苯并噁唑衍生物、苯并噻唑衍生物等，更具體而言，可列舉：三（8-喹啉酚鹽）鋁（Alq)、三苯基胺之四聚物、4,4’-雙（2,2’-二苯基乙烯基）聯苯（DPVBi ) •等。相對於螢光主體材料，螢光摻雜劑之含量（摻雜量）較宜爲0.01重量％以上、20重量％以下，更佳爲0.1重量％以上、1 〇重量％以下。螢光摻雜劑使用藍色螢光摻雜劑之情形，相對於螢光主體材料，較宜爲〇. 1重量％以上、2 0 重量％以下。若爲此範圍內的話，可以得到採取與來自磷光發光層16之磷光發光均衡強度之螢光發光。螢光發光層1 8係利用例如濺鍍法、離子鍍法、真空蒸鍍法、旋轉塗布法、電子束蒸鍍法等習知之成膜法，使用 -10- 1284009 1 ϊ 該螢光摻雜劑與螢光主體材料而能夠形成。憐光發光層1 0主要係由磷光主體材料與磷光摻雜劑所構成的，使分別從陽極1 2與陰極1 4所注入的電洞與電子予以再結合而生成單重態激發子與三重態激發子。主體材料之單重態激發子能量移向磷光材料之單重態激發子，主體材料之三重態激發子能量移向磷光材料之三重態激發子。磷光材料之單重態激發子係因態間交差而成爲三重態激發子。另外’也有磷光材料不經由主體材料而被直接激 φ 發之情形。此三重態激發子回到基底狀態之際將發出磷光。如此之磷光摻雜劑，能夠由有機E L元件發光層所用之習知磷光摻雜劑中加以適當選擇。作爲藍色磷光摻雜劑，只要爲具有藍色磷光發光機能者的話，並無特別之限制，例如，可列舉：銥、釕、鉑、餓、銶、鈀等金屬配位化合物。其中，此等金屬配位化合物配位基中之至少一種較宜具有苯基吡啶骨架、聯二吡啶骨架、卟啉骨架等。更具體而言，可列舉：雙〔4,6-二氟苯 φ 基吡啶鹽_N，C2’〕-皮考啉羧酸鹽銥、三〔2- ( 2,4-二氟苯基）吡啶鹽-N，C2’〕銥、雙〔2-( 3,5-三氟甲基）吡啶鹽-N，C2’〕 -皮考啉羧酸鹽銥、雙（4,6-二氟苯基吡啶鹽-N，C2’）銥（乙醯基醋酸鹽）。作爲紅色磷光摻雜劑，只要爲具有紅色磷光發光機能者的話，並無特別之限制，例如，可列舉：銥、釕、鉑、餓、鍊、鈀等金屬配位化合物，此等金屬配位化合物配位基中之至少一種具有苯基吡啶骨架、聯二吡啶骨架、卟啉骨架等。更具體而言，可列舉：雙〔2-(2’-苯并〔4,5-α〕噻 -11- 1284009 , * 吩基）吡啶鹽-N，C3’〕銥（乙醯基醋酸鹽）（btp2Ir( acac))、 2,3,7,8，12，13，17，18-八乙基-121^，2311-卩卜啉鉑（11)、雙〔2-(2’-苯并〔4,5 - α〕噻吩基）吡啶鹽-n，C3’〕銥、雙（2-苯基吡啶）銥（乙醯基醋酸鹽）。作爲綠色磷光摻雜劑’只要爲具有綠色磷光發光機能者的話’並無特別之限制，例如，可列舉：銥、釕、鉑、餓、銶、鈀等金屬配位化合物。其中，此等金屬配位化合物配位基中之至少一種具有苯基吡啶骨架、聯二吡啶骨架、卟 φ 啉骨架等。更具體而言，可列舉：faq·三（2-苯基吡啶）銥 (Ir ( ppy ) 3 )、雙（2-苯基吡啶鹽-N，C2’）銥（乙醯基醋酸鹽）、『&9-三〔5-氟-2-(5-三氟甲基-2-吡啶）苯基-(：，1^〕銥。另外’作爲磷光主體材料，只要爲較磷光摻雜劑之三重態能量爲大的三重態能量之材料的話，並無特別之限制，例如，咔唑衍生物、菲繞啉衍生物、三唑衍生物、喹啉酚鹽系金屬配位化合物。具體而言，4,4，-N，N，-二咔唑聯苯 ( CBP)、N - 一咔"嗤基- 3,5-苯、聚（9 -乙嫌昨哇）、4,4’，4”· 三（9-咔唑基）三苯基胺、4,4，-雙（9-咔唑基）-2,2，-二甲基聯苯、2,9-二甲基-4,7-二苯基- l，l〇-菲繞啉（BCP) 、3-苯基- 4-( 1-萘基）-5-苯基咔唑、三（8_喹啉酚鹽）鋁（Alq)、雙（2 -甲基-8 -喹啉酚鹽）-4-(苯基酚鹽）鋁等。相對於磷光主體材料，磷光摻雜劑之含量（摻雜量）較宜爲〇·〇1重量％以上、3〇重量％以下，更佳爲（^重量％以上、20重量％以下。磷光摻雜劑使用紅色磷光摻雜劑之情形’相對於磷光主體材料，較宜爲〇. 1重量％以上、2 0 -12- -1284009

I f 重量％以下·，使用綠色磷光摻雜劑之情形，相對於磷光主體材料，較宜爲0 . 1重量％以上、2 0重量％以下。若爲此範圍內的話，可以得到採取與來自螢光發光層1 8之螢光發光均衡強度之磷光發光。另外，藉由於同一磷光發光層內添加數種磷光摻雜劑，從磷光主體材料向低能量之第一磷光摻雜劑進行能量移動之後’便可能使能量有效率地移向更低能量之第二磷光摻雜劑。尤其，藉由於同一磷光發光層內添加紅色磷光摻雜 • 劑與綠色磷光摻雜劑，能夠進一步使發光效率得以提昇。於此情形下，基於發光效率提昇之觀點，較宜較綠色磷光摻雜劑更爲減少紅色磷光摻雜劑之含量。另外，將磷光發光層16作成二層以上之構造，也可以改變每一層所添加的磷光摻雜劑。磷光發光層1 6係利用例如濺鍍法、離子鍍法、真空蒸鍍法、旋轉塗布法、電子束蒸鍍法等習知之成膜法，使用該磷光摻雜劑與磷光主體材料而能夠形成。 φ 若考量白色度、元件壽命與發光效率等之元件性能，螢光摻雜劑較宜使用藍色螢光摻雜劑。另外，磷光摻雜劑較宜使用從紅色磷光摻雜劑與綠色磷光摻雜劑中所選擇的至少一種。根據所選擇的材料，螢光發光層1 8之膜厚較宜爲1 nm 以上、100nm以下，更佳爲2 nm以上、50nm以下。再者，藉由較磷光發光層16之膜厚更增加螢光發光層18之膜厚，螢光與磷光之發光強度均衡性變得良好，能夠使有機 EL元件之白色度予以進一步提昇。 -13- •1284009 根據所選擇的材料，磷光發光層1 6之膜厚較宜爲〇 . i nm 以上、1 〇〇nm以上，更佳爲3 nm以上、1 5nm以上。雙極層1 7係由分別從陽極1 2與陰極1 4所注入的電洞與笔子均可進fr移動之材料所構成的，爲了於螢光發光層 1 8與磷光發光層1 6之間確保一定之距離，抑制磷光發光層16內之三重態能量向螢光發光層18進行Dexter移動的薄層。用於雙極層17之材料，只要爲電洞與電子均可進行移 φ 動（具有雙極性）之材料的話，並無特別之限制，例如，可列舉：單獨具有雙極性之材料或是混合電洞輸送性材料與電子輸送性材料者。尤其’構成雙極層1 7之材料係藉由選擇具有較磷光摻雜劑三重態能量間隙爲大的三重態能量間隙之材料，能夠抑制磷光主體材料之三重態能量向雙極層1 7材料進行能量移動。於本發明中，所謂三重態能量間隙定義爲基底狀態與材料三重態激發狀態之間的能量差。 • 單獨具有雙極性之材料，可列舉：咔唑衍生物、芴衍生物。更具體而目’可列舉：4,4，_：^，]^，_二咔唑聯苯（€]81>)、 N，N、二咔唑基·3,5-苯。將雙極層1 7作爲混合電洞輸送性材料與電子輸送性材

料所形成的情形之電涧輸送性材料，能夠從使用於有機EL 兀件電、洞輸送層之習知材料等之中，選擇任意之材料而使用。例如’如此之材料可列舉：酞菁衍生物或三唑衍生物、一方基甲垸衍生物、Ξ芳基胺衍生物、噁唑衍生物、噁二 -14- 1284009 唑衍生物、腙衍生物、芪衍生物、吡唑啉衍生物、聚砂院衍生物、咪唑衍生物、苯基二胺衍生物、胺基取代苯丙燏醯苯衍生物、苯乙烯基蒽衍生物或苯乙烯基胺衍生物等之苯乙烯基化合物、芴衍生物、矽氮烷衍生物、苯胺系共聚物、卟啉化合物、咔唑衍生物、聚芳基烷衍生物、聚苯乙烯及其衍生物、聚噻吩及其衍生物、聚-N-乙烯基咔唑衍生物等、噻吩寡聚物等之導電性高分子寡聚物、芳香族第三級胺化合物、苯乙烯基胺化合物、三胺類、四胺類、聯苯 φ 胺類、伸芳基二胺衍生物、對苯二胺衍生物、間苯二胺衍生物、1，1’-雙（4-二芳基胺基苯基）環己烷類、4,4’-二（二芳基胺基）聯苯類、雙〔4-(二芳基胺基）苯基〕甲烷 ' 4,4，，-二（二芳基胺基）三苯類、4,4，，-二（二芳基胺基）對聯苯類、4，4’-二（二芳基胺基）二苯基醚類、4,4’_二芳基胺基）二苯基磺胺類、雙〔4-(二芳基胺基] 二甲基甲烷類、雙〔4-(二芳基胺基）苯基〕-二（三氯@ 基）甲烷類、2,2’-二苯基乙烯基化合物等。 0 例如，三芳基胺衍生物可列舉：三苯基胺之二聚物' = 聚物、四聚物與五聚物、4,4，-雙〔N-苯基-N-(4，，-甲基本基）胺基〕聯苯、4,4，-雙〔N-苯基-N- ( 3，，-甲基苯基）胺基〕聯苯、4,4，-雙〔N-苯基-N- ( 3，，-甲氧基苯基）肢基〕聯苯、N，N，-二苯基-N，N，-雙（1-萘基）-(1，1，-聯苯棊）-4,4 _ 二胺（NPB) 、4,4，-雙〔N-〔 4，，-〔 N，- ( 1-萘基）-Ν’’·苯基

胺基〕聯苯〕-N-苯基胺基〕聯苯（NTPA ) 、甲S -4,4，-雙〔N-苯基-N- ( 3，，-甲基苯基）胺基〕聯苯、雙〔4-〔1>^，-二（4，-甲基苯基）胺基〕苯基環己烷、9，1(^ 1284009 雙〔>!-(4-甲基苯基）-1(4”-^丁基苯基）胺基〕菲、3,8-雙（1^，>1’-二苯基胺基）-6-苯基菲啶、4-甲基-1^川’-雙〔4”，4”’-雙〔N，N’-二（4_甲基苯基）胺基〕聯苯-4-基〕苯胺、N，N’-雙〔4-(二苯基胺基）苯基〕-N，N’-二苯基_1，3_二胺基苯、 1^^’-雙〔4-(二苯基胺基）苯基〕->^，>^-二苯基-1，4-二胺基苯、5,5’-雙〔4-(雙〔4’-甲基苯基〕胺基）苯基〕-2,2’ ： 5’，2”-三噻吩、1，3,5-三（二苯基胺基）苯、4,4’，4”-三（N-咔唑）三苯基胺、4,4’，4”-三〔N-(3 甲基苯基）-N -苯基 φ 胺基〕三苯基胺、4,4’，4”-三〔N，N-雙（丁基聯苯基-4 基）胺基〕三苯基胺、1,3, 5 -三〔N-(45 -二苯基胺基苯基）-N-苯基胺基〕苯等。例如，卟啉化合物可列舉：卟啉、1，1〇，15,20-四苯基 -21H，23H_ 卩卜啉銅（II) 、1，10，15,20-四苯基-211152311-卩卜啉鋅（II) 、5，10，15,20-四（五氟苯基）-2111，2311-卩卜啉，例如，酞菁衍生物可列舉：矽酞菁氧化物、鋁矽酞菁氯化物、無金屬酞菁類二鋰酞菁、銅四甲基酞菁、銅酞菁、鉻酞菁、 φ 鋅酞菁、鉛酞菁、鈦酞菁氧化物、鎂酞菁、銅八甲基酞菁等。例如，芳香族第三級胺化合物與苯乙烯基胺化合物可列舉：N，N，N’，N’-四苯基-4,4’-二胺基苯、N，N’-二苯基-N，N’-雙（3-甲基苯基）-〔1，1’-聯苯基〕-4,4’-二胺、2,2’-雙（4-二-户_甲苯基胺基苯基）丙烷、1，1’_雙（4-二w甲苯基胺基苯基）環己烷、N，N，N’，N’-四w甲苯基-4,4’-二胺基苯、 1，1’-雙（4-二甲苯基胺基苯基）-4-苯基環己烷、雙（4-二甲基胺基-2-甲基苯基）苯基甲烷、雙（4-二甲苯基胺 -16- 1284009 * 、基苯基）苯基甲烷、N，N，-二苯基-N，N，-二（4-甲氧基苯基） -4,4，-二胺基聯苯、N，N，N’，N’ -四苯基-4,4’ -二胺基苯基醚、4,4，·雙（二苯基胺基）對聯四苯、UN-三（甲苯基）胺、4-(二甲苯基胺基）-4’-〔 4-(二w甲苯基胺基）苯乙烯基〕芪、4-N，N -二苯基胺基-2-二苯基乙烯基苯、 3-甲氧基-4,-N，N-二苯基胺基芪、N-苯基咔唑等。 . 此等之中，較宜爲芳基-二（4-二芳基胺基苯基）胺類、對苯二胺衍生物、4，4，-二胺基聯苯衍生物、4，4 ’ -二胺基二 φ 苯基磺胺衍生物、4,4’-二胺基二苯基甲烷衍生物、二胺基二苯基醚衍生物、4,4’-二胺基四苯基甲烷衍生物、 4,4，-二胺基芪衍生物、1，1，-二芳基環己烷類、4,4’-二胺基三苯基衍生物、5，1 0 -二-(4 -胺基苯基）蒽衍生物、2，5 -二芳基吡啶類、2,5-二芳基呋喃類、2，5-二芳基噻吩類、2,5-二芳基吡略類、2,5-二芳基-1，3,4-噁二唑類、4 -(二芳基胺基）芪類、4,4，-二（二芳基胺基）芪類、N，N-二芳基-4-(2,2，-二苯基乙烯基）苯胺類、2,5-二芳基-1，3,4-三唑類、 φ 1,4-二（4，-胺基苯基）萘衍生物、2,8-二（二芳基胺基）-5· 噻噸類、1，3 -二（二芳基胺基）異吲哚類等，更佳爲三〔4 -〔！^-(3-甲基苯基）-.苯基胺基〕苯基〕胺、三〔4-〔. (2-萘基）苯基胺基〕苯基〕胺等。將雙極層17作爲混合電洞輸送層與電子輸送層所形成的情形之電子輸送性材料能夠從使用於有機EL元件電子輸送層之習知材料等之中，選擇任意之材料而使用。例如’如此之材料可列舉：13 —雙〔5，_ ( 丁基苯基）-1，3,4-嚼二唑基〕苯或聯苯基）·5_ ( -17- •1284009 . * 丁基苯基）-1，3,4-噁二唑等之噁二唑衍生物或3 - ( 4’-ία卜丁基苯基）-4-苯基-5-(4，，-聯苯基）-1，2,4-三唑等之三唑衍生物、三嗪衍生物、喹啉衍生物、喹喔啉衍生物、二苯醌衍生物、硝基取代芴酮衍生物、二氧化吡喃衍生物、蒽醌二甲烷衍生物、二氧化噻喃衍生物、萘菲等之雜環四羧酸酐、碳化二醯亞胺、亞芴基甲烷衍生物、蒽醌二甲烷衍生物、蒽酮衍生物、二苯乙烯基吡嗪衍生物、二甲苯衍生物、菲繞啉衍生物、咪唑吡啶衍生物等。 φ 另外，雙（10-苯并〔h〕喹啉酚鹽）鈹、5-羥基黃酮之鈹鹽、5-羥基黃酮之鋁鹽等之有機金屬配位化合物、8-羥基喹啉或其衍生物之金屬配位化合物，例如，三（8 -喹啉酚）鋁（Alq)或三（5,7-二氯-8-喹啉酚）鋁、雙（2-甲基- 8-喹啉酚鹽）（Θ·苯酚鹽）鋁（BAlq)、三（5,7-二溴-8·喹啉酚）鋁、三（2-甲基-8-喹啉酚）鋁等Oxine (—般稱爲 8-喹啉酚或8-羥基喹啉）等之含有喹啉酚鹽系金屬配位化合物等螯合物的金屬螯合物喹啉鹽化合物。另外，也可以 φ 列舉：此等金屬配位化合物之中心金屬取代成銥、銦、鎂、銅、鈣、錫、鋅或鉛之金屬配位化合物等。也較宜使用以無金屬或金屬酞菁或此等之末端爲烷基、礪基等所取代者。此等之中，更佳爲2,9-二甲基-4,7-二苯基-1，10-菲繞啉 (BCP)、3-苯基-4-( 1’-萘基）-5-苯基-1，2,4-三唑（TAZ)。另外，藉由選擇具有較電子輸送性材料之玻璃轉移溫度 (T g )爲高的玻璃轉移溫度之電洞輸送性材料，元件發光顏色之變化或效率之降低變得難以發生，使元件予以連續 -18- • 1284009 發光時’能夠進一步防止元件性能的降低。相對於雙極層1 7，該電子輸送性材料較宜含有5重量％以上、95重量％以下，更佳含有2〇重量％以上、8〇重量 %以下。相對於雙極層1 7，若電子輸送性材料低於5重量 %的話，從憐光發光層16向螢光發光層18之電洞移動變少’無法侍到局效率之白色發光。另外同樣的，相對於雙 .極層1 7，若電子輸送性材料超過9 5重量％的話，從磷光發光層16向螢光發光層18之電子移動變多，無法得到高 φ 效率之白色發光。因而，於雙極層17中之電子輸送性材料爲該範圍內的話’能夠作成高的發光效率，並且，優異白色度之有機EL元件。另外，將雙極層1 7作爲電洞輸送性材料與電子輸送性材料之混合層而形成的情形下，電洞輸送性材料之Η Ο Μ Ο 能量位準的絕對値較宜選擇較電子輸送性材料之Η Ο Μ Ο能量位準的絕對値爲小的材料。另外，電洞輸送性材料之 L· U Μ Ο能量位準的絕封値較宜選擇較電子輸送性材料之 ^ LU Μ Ο能量位準的絕對値爲小的材料。藉由如此方式予以構成，便充分達成雙極機能，能夠進一步使發光效率得以提昇。還有，於本發明中，Η Ο Μ Ο能量位準與離子化位能、 LUMO能量位準與電子親和力分別定義爲同義的。離子化位能與電子親和力係以真空位準爲基準所定義的。離子化位能（Η Ο Μ Ο )能夠利用光電子分光法或類似於此法之測定法進行直接測定，或者，相對於基準電極，也能夠進行電化學測得的氧化電位之校正而求得。 -19- •1284009 電子親和力（LUMO )係將吸收光譜吸收能帶間隙値，能夠從離子化位能（Η 〇 Μ Ο ) 而求得。雙極層1 7係利用真空蒸鍍法、濺鍍法、離離子鑛法、電子束蒸鍍法、旋轉塗布法等習法’使用該材料而能夠形成。此時，雙極層爲2nm以上、15nm以下，更佳爲4nm以上若雙極層17之膜厚爲lnm以下予以形成的 # 層17三重態能量Dexter移動的機能將降低極層1 7之膜厚爲1 5 nm以上予以形成的話，之驅動電壓將變高。因而，藉由使雙極層之圍內，能夠確保螢光發光層18與磷光發光更有效率地抑制三重態能量之移動。電洞輸送層1 5係一種從陽極注入電洞，電洞輸送至磷光發光層16之薄層，將如下；^ EL元件： φ ( i )降低驅動電壓。 (ii) 因爲將來自陽極12向磷光發光層洞予以安定化，元件將得以長壽命化。 (iii) 由於提高陽極12與磷光發光層1 光面之均勻性變高。 (i v )被覆陽極1 2之突起等，能減少元用於電洞輸送層1 5之材料，只要爲能另洞輸送層1 5者的話’並無特別之限制，能$ 極層1 7之電洞輸送性材料或是能作爲光{ 端之能量作爲減去能帶間隙丨子化蒸鍍法、知之薄膜成膜 1 7之膜厚較宜、1 0 nm以下。話，抑制雙極。另外，若雙有機EL元件膜厚作成該範匿1 6之距離，再將所注入的 ,特性賦與有機 1 6所注入之電 5之密著性，發件之缺陷。 ί該特性賦與電 3從使用於該雙 ^導材料之電洞 -20- • 1284009 t 注入材料使用的白知材料等之中的任意材料加以選擇後使用尤其，基於成本等之觀點，材料較宜使用相同於雙極層1 7中所含之電洞輸送性材料。電洞輸送層1 5可以由該材料之一種而予以形成，也可以混合數種材料而予以形成。另外，也可以爲由相同組成或不同組成之數層而成的多層構造。電洞輸送層1 5係利用例如濺鍍法、離子鍍法、真空蒸鍍法、旋轉塗布法、電子束蒸鍍法等習知之成膜法，使用 ^ 該材料而能夠形成。雖然電洞輸送層1 5之膜厚係視所用之材料而定，通常爲5nm以上、5μηι以下。還有，一般而言，電洞輸送層15之HOMO係設定於成爲陽極的功函數與發光層的HOMO之間。另外，電洞輸送層1 5係設置於從鄰接的發光層之光取出側的情形，相對於所取出的光，透明地予以形成。因此，從可形成該電洞輸送層1 5的材料中，予以薄膜化之際，適當選擇相對於該光爲透明之材料，一般而言，設定使相對於所取出光之透過 % 率成爲大於10%。電子輸送層19係一種設置於陰極14與螢光發光層18 之薄層，將來自陰極14所注入的電子輸送至鱼光發光層 1 8之薄層，將如下之特性賦與有機EL元件： (i )降低驅動電壓。 (ii) 因爲將來自陰極14向螢光發光層18所注入之電子予以安定化，元件將得以長壽命化。 (iii) 由於提高陰極14與螢光發光層18之密著性’能夠提高發光面之均勻性。 -21-

•1284009 r ι 用於電子輸送層1 9之材料，只要爲能將該特性賦與電子輸送層1 9者的話，並無特別之限制，能夠從使用於該雙極層之電子輸送性材料或是能作爲光傳導材料之電子注入材料使用的習知材料等之中的任意材料加以選擇。一般而 3 ’較宜採用使LUMO成爲與陰極功函數鄰接的發光層之間的材料。基於成本等之觀點，尤其，材料較宜使用相同於雙極層1 7中所含之電子輸送性材料而形成電子輸送層

電子輸送層1 9可以從該材料之一種而予以形成，也可以混合數種材料而予以形成。另外，也可以爲由相同組成或不同組成的數層而成的多層構造。電子輸送層1 9係利用濺鍍法、離子鍍法、真空蒸鍍法、旋轉塗布為、電子束蒸鑛法等習知之成膜法，使用該材料而能夠形成。雖然電子輸送層1 9之膜厚係視所用之材料而定，通常爲5nm以上、5//m以下。還有，電子輸送層19設置於從鄰接的發光層之光取出側的情形，相對於所取出的光，必須爲透明的。因此，從可形成該電子輸送層19的材料中，予以薄膜化之際，適當選擇相對於該光爲透明之材料，一般而言，設定使相對於所取出光之透過率成爲大於。接著，針對基板、陽極與陰極詳加說明。於本發明中，基板1 1係一種爲了支撐有機E L元件之板狀構件。由於構成有機E L元件之各層極薄，一般製成被基板1 1所支撐的有機EL元件。基於如此之目的’基板1 1 較宜具有平面平滑性。基板1 1位於光取出側之情形’相對 -22- • 1284009 於所取出之光，基板1 1作成透明的。只要具有該性能的話，能夠使用習知之基板作爲基板 1 1，例如，可列舉：玻璃基板、矽基板、石英基板等之陶瓷基板、塑膠基板、金屬基板。另外，也能夠使用於此等基板上形成金屬箔之基板等。再者，也能夠使用組合數個同種或不同種基板的複合基板。於本發明中，陽極1 2係係一種爲了將電洞注入有機層 1 3之電極。因而，用於陽極12之材料，只要爲能將此性 φ 質賦與陽極12者的話即可，一般而言，選擇金屬、合金、導電性化合物與此等之混合物等習知材料。例如，用於陽極1 2之材料可列舉：IΤ Ο (銦錫氧化物）、 IZO (銦鋅氧化物）、IWO (銦鎢錫氧化物）、氧化錫、氧化鋅、鋅鋁氧化物、氮化鈦等金屬氧化物或金屬氮化物；金、鉑、銀、銅、銘、鎮、鈷、鈴、鉻、鉬、鎢、鉬、鈮等之金屬與此等之金屬合金或碘化銅合金等；聚苯胺、聚噻吩、聚吡咯、聚苯乙烯、聚（3 -甲基噻吩）、聚苯硫醚 φ 等導電性高分子等。陽極1 2係設置於較有機層1 3更接近光取出側的情形，一般而言，設定相對於所取出光之透過率成爲大於1 0 %。取出可見光區域之光的情形，較宜使用於可見光區域透過率高的IT 0。作爲反射性電極使用之情形下，適宜選擇之材料，其性能上具備將向外部取出之光予以反射的材料，一般而言，選擇金屬或合金、金屬化合物。陽極1 2可以僅利用一種該材料予以形成，也可以混合 -23- -1284009 數種而予以形成。或是，也可以爲由相同組成或不同組成之數層而成的多層構造。而且，陽極丨2係利用濺鍍法、離子鍍法、真空蒸鍍法、旋轉塗布法、電子束蒸鍍法等習知之成膜法，使用該材料而予以形成。雖然陽極1 2之膜厚係視所用之材料而定，一般而言，於5nm以上、Ιμιη以下，較宜於1〇nm以上、i # m以下，更佳於10nm以上、50〇nm以下，特別理想於1〇nm以上、 300nm以下’最好於l〇nm以上、2〇〇nm以下之範圍而予以 φ 形成。陽極12之片材電阻較宜設爲數百歐姆/片材以下，更佳設爲5歐姆/片材以上、50歐姆/片材以下。可以於陽極12之表面（與有機層13連接之表面）進行 U V臭氧洗淨、氧電漿洗淨、氬電漿洗淨。爲了抑制有機 EL元件之短路或缺陷之發生，可以利用使粒徑予以微小化之方法或成膜後進行硏磨之方法，將表面粗糙度的二次方平均値控制於20nm以下。 φ 另外，陽極1 2之電阻爲高的情形，可以設置輔助電極而降低電阻。輔助電極係一種將銀、銅、鉻、鋁、鈦、鋁合金、銀合金等金屬或此等之積層物與陽極1 2部分合倂所設置的電極。於本發明中，陰極1 4係一種將電子注入有機層1 3之電極，此陰極1 4較宜使用功函數小的金屬、合金、導電性化合物以及由此等混合物而成的電極材料。爲了提高電子注入效率，更佳爲使用功函數低於4.5 eV的電極材料。例如，如此之電極材料可列舉··鋰、鈉、鎂、金、銀、銅、鋁、 -24- .1284009 銦、鈣、錫、釕、鈦、錳、鉻、釔、鋁-鈣合金、鋁_鋰合金、錦-鎂合金、鎂_銀合金、鎂_銦合金、鋰-銦合金、鈉_ 鋰合金、鎂/銅混合物、鋁/氧化鋁混合物等。另外，材料也能夠使用可適用於作爲陽極用的材料。於陰極1 4係設置於較有機層1 3更接近光取出側的情形’設定使相對於所取出光之透過率成爲大於1 〇 %，層壓透明之導電性氧化物。陰極14作爲光反射性電極使用之情形下，於該材料之 φ 中’適宜選擇具備將所取出之光予以反射性能的材料，一般而言，選擇金屬或合金、金屬化合物等。陰極1 4可以使用單一該材料而予以形成，也可以使用數種材料而予以形成。例如，若以5 %以上、1 0 %以下，將銀或銅添加於鎂中的話，能防止陰極1 4之氧化，或是使陰極1 4之有機層1 3的接著性得以提高。陰極1 4係利甩真空蒸鍍法、濺鍍法、離子化蒸鍍法、離子鍍法、電子束蒸鍍法等習知之薄膜成膜法，使用該材 φ 料而能夠形成。雖然陰極1 4之膜厚係視所用之材料而定，較宜於5nm 以上、Ιμπι以下，更佳於10nm以上、500nm以下，最好於 5 0nm以上、200nm以下之範圍而予以形成。陰極14之片材電阻較宜設爲數百歐姆/片材以下。藉由該積層構造而顯現白色之情形下，能夠將陰極與陽極之間的磷光發光層16、雙極層17與螢光發光層18作成如下之層構造： (i )藍色螢光發光層/雙極層/紅色與綠色磷光發光層 -25- .1284009 (ii)藍色螢光發光層/雙極層/紅色磷光發光層/綠色磷光發光層 . (iii )藍色螢光發光層/雙極層/綠色磷光發光層/紅色磷光發光層 (iv) 藍色螢光發光層/雙極層/紅色螢光與綠色磷光發光層 (v) 藍色螢光發光層/雙極層/綠色螢光與紅色磷光發光層 (vi )藍色螢光發光層/紅色螢光發光層/雙極層/綠色磷光發光層 (vii )藍色螢光發光層/綠色螢光發光層/雙極層/紅色磷光發光層 (viii) 藍色螢光發光層/雙極層/紅色磷光發光層/雙極層/綠色螢光發光層 (ix) 藍色螢光發光層/雙極層/綠色磷光發光層/雙極層 /紅色螢光發光層 (X)綠色磷光發光層/雙極層/藍色螢光發光層/雙極層/ 紅色磷光發光層 (xi )綠色磷光發光層/綠色螢光發光層/雙極層/紅色磷光發光層 (xii)綠色磷光發光層/雙極層/藍色螢光發光層/紅色螢光發光層於此等層構造之中，藉由作成將螢光發光層1 8設置於更接近磷光發光層1 6陰極側的元件構造，能夠達成更優異的白色度與發光效率。 -26- •1284009 於該層構造之中，根據紅色、綠色與藍色而顯現白色，但是，如藍色發光層/黃色發光層或淺藍色發光層/橙色發光層、綠色發光層/紫色發光層般之可發出屬於互補色關係之顏色而顯現白色。當然，也可以顯現白色以外的顏色。有關本發明之有機EL元件的有機層並不受限於由該電洞輸送層15、螢光發光層18、磷光發光層16與雙極層17、電子輸送層1 9五種所構成的，於有機EL元件中，可以適度含有或省略習知之薄層。 φ 更具體而言，可以作成如下之元件構造： (i )(陽極）/ (螢光、磷光、雙極層）/ (陰極） (ii)(陽極）/(螢光、磷光、雙極層）/電子輸送層/ (陰極） (ιϋ )(陽極）/(螢光、磷光、雙極層）/電子輸送層/ 電子注入層/(陰極） (iv)(陽極）/電洞輸送層/ (螢光、磷光、雙極層）/ (陰極） φ ( v)(陽極）/電洞輸送層/ (螢光、磷光、雙極層）/ ‘電子輸送層/(陰極） (vi) (陽極）/電洞輸送層/ (螢光、磷光、雙極層）/ 電子輸送層/電洞注入層/(陰極） (vii) (陽極）/電洞注入層/電洞輸送層/ (螢光、磷光、雙極層）/ (陰極） (viii) (陽極）/電洞注入層/電洞輸送層/ (螢光、憐光、雙極層）/電子輸送層/(陰極） (ix) (陽極）/電洞注入層/電洞輸送層/(螢光、磷光、 -27- •1284009 * * 雙極層）/電子輸送層/電子注入層/ (陰極）電洞注入層係形成於陽極與電洞輸送層之間，將來自陽極所注入之電洞輸送至電洞輸送層之薄層，將如下之特性賦與有機EL元件： (i )降低驅動電壓。 (Π )因爲將來自陽極向電洞輸送層所注入之電洞予以安定化’兀件將得以長壽命化。 (i i i )由於提高陽極與電洞輸送層之密著性，發光面之 φ 均勻性變高。 (iv )被覆陽極之突起等，能減少元件之缺陷。用於電洞注入層之材料，只要爲能將該特性賦與電洞注入層者的話，並無特別之限制，能夠直接使用可用於該電洞輸送層1 5之材料或習知之材料。電洞注入層可以使用單一材料而予以形成，也可以使用數種材料而予以形成。電洞注入層之膜厚爲O.lnm以上、l〇〇nm以下，較宜爲 0.3nm以上、50nm以下。 φ 電子注入層係一種形成於陰極1 4與電子輸送層丨9之間的薄層，將來自陰極14所注入之電子輸送至電子輸送層 1 9的薄層，將如下之特性賦與有機e l元件： (i )降低驅動電壓。 (ii)因爲將來自陰極14向電子輸送層19所注入之電子予以安定化’元件將得以長壽命化。 (i i i )由於提筒陰極1 4與電子輸送層1 9之密著性，能夠提高發光面之均勻性。於電子注入層所用之材料，並無特別之限制，能夠採用 -28- .1284009 1 m 只要爲能將該性能賦與電子注入層者的話，也能夠使用習知之材料。例如，可列舉：氟化鋰、氧化鋰、氟化鎂、氟化鈣、氟化緦、氟化鋇等之鹼金屬、鹼土金屬之氟化物、氧化物、氯化物、硫化物等。電子注入層可以使用單一材料而予以形成，也可以使用數種材料而予以形成。電子注入層之膜厚爲O.lnm以上、10nm以下，較宜爲 0.3nm以上、3nm以下。電子注入層可以於其層內形成均勻的膜厚，也可以形成 φ 不均勻的膜厚，也可以形成島狀，能夠利用真空蒸鑛法等習知之薄膜成膜法而予以形成。接著，針對能設置於該層間的薄層加以說明。於該各層間之至少一層，也可以設置阻止電洞或電子等移動的薄層（阻止層）。例如，相較於雙極層，螢光發光層係設置於更接近陰極側之情形，也可以將電洞阻止層設置於鄰接螢光發光層之陰極側。如此方式，藉由設置電洞阻止層，因爲抑制電洞通過陰極側，於螢光發光層內進行 φ 電洞與電子有效率地進行再結合，能夠使發光效率得以提昇。用於電洞阻止層之材料，例如，可列舉：三唑衍生物或噁二唑衍生物、BAlq、菲繞啉衍生物等習知之材料，尤其，藉由材料使用相同於雙極層中所含之電洞輸送性材料，不會縮短元件壽命，能夠使發光效率得以提昇。基於防止有機EL元件與氧或水份相接觸，也可以於基板之相反側設置保護膜（密封層、鈍化膜）。使用於保護層之材料，例如，可列舉：有機高分子材料、 -29· .1284009 Μ 料· ’還有，光硬化性樹脂之熱硬化性樹脂等，使用 Μ 層之材料，可以單獨使用，或是也可以合倂數種後 ^ °保護層可以爲單層構造，或是也可以爲多層構造。有機高分子材料之例子，可列舉：氯三氟乙烯聚合物、二氯二氟乙烯聚合物、氯三氟乙烯聚合物與二氯二氟乙烯物之共聚物等之氟系樹脂；聚甲基丙烯酸甲酯、聚丙燒系樹脂等之丙烯系樹脂；環氧樹脂、矽樹脂、環氧矽樹脂、聚苯乙烯樹脂、聚酯樹脂、聚碳酸酯樹脂、聚醯胺樹 • 脂' 聚醯亞胺樹脂、聚醯胺醯亞胺樹脂、聚對二甲苯樹脂、聚乙烯樹脂、聚苯醚樹脂等。無機材料可列舉：聚矽氮烷、鑽石薄膜、非晶形二氧化石夕' 電絕緣性玻璃、金屬氧化物、金屬氮化物、金屬碳化物、金屬硫化物等。另外，能夠將有機EL元件加入例如石蠟、流動石鱲、矽油、氟代烴油、添加沸石之氟代烴油等之不活性物質中，予以封入後加以保護。 φ 當然，也可以利用密封罐加以保護。具體而言，基於阻絕來自外部之水份或氧之目的下，也可以藉由密封板、密封容器等之密封構件而將有機層加以密封。即使僅於背面側之電極側設置密封構件，也可以利用密封構件覆蓋整個有機EL元件。若能夠密封有機層，並能夠阻絕外部空氣的話，密封構件之形狀、大小、厚度等並無特別之限定。用於密封構件之材料，能夠使用玻璃、不銹鋼、金屬（鋁等）、塑膠（聚一氯三氟乙烯、聚酯、聚碳酸酯等）、陶瓷等。 -30- 1284009 λ 9 將密封構件設置於有機EL元件之際，也可以使用適宜之密封劑（接著劑）。利用密封構件覆蓋整個有機E L元件之情形，也可以不使用密封劑而進行密封構件彼此間之熱熔融。密封劑可使用紫外線硬化樹脂、熱硬化樹脂、二液型硬化樹脂等。再者，也可以於密閉容器與有機EL元件間的空間中，注入水份吸收劑> 或不活性液體。水份吸收劑並無特別之限定，具體例可列舉：氧化鋇、氧化鈉、氧化鉀、氧化鈣、 φ 硫酸鈉、.硫酸鈣、硫酸鎂、五氧化磷、氯化鈣、氯化鎂、氯化銅、氟化鉋、氟化鈮、溴化鈣、溴化釩、分子篩、沸石、氧化鎂等。不活性液體可以使用石蠟類、流動石蠘類、氟系溶劑（過氟烷、過氟胺、過氟醚等）、氯系溶劑、矽油類等。若根據本發明的話，不僅保持含有螢光摻雜劑之發光層與含有磷光摻雜劑之發光層之間的載體均衡性，也因爲抑制三重態能量Dexter移動，能夠提供白色度、發光效率與 φ 元件壽命均爲優異的有機EL元件。實施例以下，藉由實施例與比較例，進一步詳加說明本發明。但是，此等實施例係說明例，本發明並不受到限定。 (實施例1 ) 於一側表面上，準備已形成陽極12(膜厚I50nm之ITO 層）之透明玻璃基板1 1，進行基板洗淨。亦即，依序進行鹼液洗淨、純水洗淨，使其乾燥後進行紫外線臭氧洗淨。於已進行如此洗淨之基板1 1的陽極1 2上、真空蒸鍍裝 -31- .1284009 置（碳坩堝、蒸鍍速度0.1 nm/s、真空度約5.0x10-進行下式（1 )所示之電洞輸送材料NPB的蒸鍍厚4 0 nm薄層，將此層作成電洞輸送層1 5。 5Pa )中，而製作膜

於電洞輸送層1 5上、真空蒸鍍裝置（碳坩堝度0.1nm/s、真空度約5.0xl0_5Pa)中，同時進行所示之磷光主體材料CBP(89.5重量％)、下式之紅色磷光摻雜劑btP2Ir( acac) ( 0.5重量％ )與所示之綠色磷光摻雜劑Ir ( ppy ) 3 ( 10重量％ ) 製作膜厚8nm薄層，將此層作成磷光發光層16。、蒸鍍速下式（2) (3 )所示丨下式（4 ) 的蒸鍍而

-32· (3) 1284009

於磷光發光層16上、真空蒸鑛裝置（碳坩堝、蒸鍍速度O.lnm/s、真空度約5.0xl〇-5Pa)中，同時進行下式（5) 所示之電子輸送性材料B CP ( 5 0重量％ )與該式（1 )所 φ 示之電洞輸送材料NPB( 50重量％ )的蒸鑛而製作膜厚4nm 薄層，將此層作成雙極層1 7。

(5) 於雙極層1 7上、真空蒸鍍裝置（碳坩堝、蒸鍍速度 O.lnm/s、真空度約 5.0x10— 5Pa)中，同時進行下式（6) 所示之螢光主體材料DPVBi(96重量％)與下式（7)所示之螢光摻雜劑BCzVBi (4重量％)的蒸鍍而製作膜厚 2 0nm薄層，將此層作成螢光發光層18。

-33- 1284009

於螢光發光層18上、真空蒸鍍裝置（碳坩堝、蒸鍍速度0.1nm/s、真空度約5.〇xl〇-5pa)中，進行該式（5)所示之BCP的蒸鍍而製作膜厚6nm薄層，將此層作成電洞阻止層。於電洞阻止層上、真空蒸鍍裝置（碳坩堝、蒸鍍速度 O.lnm/s、真空度約 5·0χ10- 5pa)中，進行下式（8 )所示之Alq的蒸鍍而製作膜厚24nm薄層，將此層作成電子輸送層1 9 〇

(8) 於電子輸送層19上、真空蒸鍍裝置（碳坩堝、蒸鍍速度O.lnm/s、真空度約5.0x10— 5Pa)中，製作膜厚Inm之氟化鋰（LiF)薄層，將此層作成電子注入層。於電子注入層上、真空蒸鍍裝置（鎢鍋、蒸鍍速度 lnm/s、真空度約5.0xl(T5Pa)中，製作膜厚150nm之鋁 (A1 )薄層，將此層作成陰極。進行如此方式，使有機EL元件予以完成之後，利用習知之驅動電路，連接陽極1 2與陰極1 4 ’發光效率係測定 -34- 1284009

I 緣亮度1 0 0 0 cd/m2之電效率與白色度，另外，有機EL元件壽命係測定連續流動已形成初期亮度240 Ocd/m2時電流之際的初期亮度半衰壽命（直到亮度成爲1 200cd/m2爲止之時間’以下’稱爲「半哀壽命」）。還有，亮度係利用亮度測定器（T 〇 p c ο η股份公司製之商品名B Μ 7 )所進行測定的。將結果顯不於表1。以下，彙整顯示後述實施例與比較例中所用之化合物的簡稱。此等之簡稱係對應於如下之各化合物。另外，顯示 φ 各化合物ΉΟΜΟ能量位準之絕對値、LUMO能量位準之絕對値與玻璃轉移溫度（Tg)。 NPB : N，N’-二苯基-N，N’-雙（1-萘基）-(1，1’-聯苯基） -4,4’·二胺（HOMO: 5.4eV、LUMO: 2.4eV、Tg: 96°C ) BCP ： 2,9-二甲基-4,7-二苯基-1，10-菲繞啉（11〇]^〇: 6.5eV、LUMO: 3.0eV、Tg: 62〇C ) 08?:4,4、>1，>^’-二咔唑聯苯（丁8:85<1：) I r ( p p y ) 3 : f a q _三（2 -苯基卩比D定）銥 btp2Ir(acac) ·雙〔2-(2’-苯并〔4,5-a〕曝吩基）口比啶鹽-N，C3’〕銥（乙醯基醋酸鹽）

Alq :三（8-喹啉酚鹽）鋁（Tg : 175°C ) BAlq:雙（2-甲基-8-喹啉酚鹽）（广苯酚鹽）鋁（11〇]\/10·· 5.8eV、LUMO : 3.0eV ) SAlq ··鋁（III )雙（2-甲基-8-喹啉酚鹽）（HOMO : 6.0eV、 LUMO ： 3.0eV ) ΤΡΒΙ: 2,2’，2”-( 1，3,5-苯三酹）三〔1-苯基-1H-苯并咪唑〕（HOMO : 5.8eV、LUMO : 2.8eV、Tg : 63〇C ) -35- 1284009 ( 喔 OXD-7 : 1，3-雙（N，N，小丁基苯基）_1，3,4-噁二唑 (HOMO : 6.4eV、LUMO : 3.1eV) TAZ : 3-苯基- 4-( 1-萘基）-5-苯基-1，2,4-三唑（110%0: 5.8eV、LUMO : 2.8eV )

CuPc :卟啉-銅（π )配位化合物（HOMO : 5 · 1 eV、LUMO : 2.1eV、Tg : 20〇°c 以上） ΝΤΡΑ : 4,4，-雙〔N -〔 4，，-〔 N，- ( 1-萘基）-N，’-苯基胺基〕聯苯基〕-N -苯基胺基〕聯苯（HOMO: 5.5eV、LUMO: 2.5eV、 ^ Tg ： 148〇C ) DPVBi : 4,4，-雙（2,2’-二苯基乙烯基）聯苯 BCzVBi : 4，4’-雙〔2-(9-乙基咔唑-2-基）乙烯基〕聯苯 (實施例2〜6 ) 於實施例2〜6中，除了分別使用BAlq、SAlq、TPBI、 OXD-7與TAZ取代雙極層17中的電子輸送性材料BCP之外，進行相同於實施例1之方式而製作有機EL元件。針對 p 製得的實施例2〜6之有機EL元件，進行相同於實施例1 之方式，測定電效率、白色度與半衰壽命。將結果顯示於表1。還有，電效率與半衰壽命係顯示相對於實施例1之相對値。 (實施例7與8 ) 於實施例7與8中，除了分別使用CuPc或NTPA取代雙極層1 7中的電洞輸送性材料NPB之外，進行相同於實施例1之方式而製作有機EL元件。針對製得的實施例7 與8之有機EL元件，進行相同於實施例1之方式，測定電 -36- 1284009 ί « 效率、白色度與半衰壽命。將結果顯示於表1。還有，電效率與半衰壽命係顯示相對於實施例1之相對値。

-37- 1284009 表1 實施例雙極層之構造電效率色度X 色度y 半衰壽命 1 BCP+NPB 1 0.32 0.33 1 2 B Alq + NPB 0.96 0.3 1 0.34 1.03 3 SAlq + NPB 0.94 0.30 0.33 0.89 4 TPBI+NPB 0.95 0.32 0.3 1 0.92 5 OXD-7+NPB 0.97 0.3 1 0.32 0.9 1 6 TAZ+NPB 0.98 0.33 0.3 1 0.86 7 BCP+CuPc 0.97 0.32 0.3 1 0.99 8 BCP+NTPA 1 0.34 0.3 1 1.04 (實施例9〜1 2 )

於實施例9〜1 2中，除了分別將雙極層1 7中之電洞輸送性材料：電子輸送性材料的重量比8 0 : 2 0、6 0 : 4 0、4 0 : 6 0與2 0 : 8 0取代5 0 : 5 0之外，進行相同於實施例1之方式而製作有機EL元件。針對製得的實施例9〜1 2之有機 EL元件，進行相同於實施例1之方式，測定電效率、白色 φ 度與半衰壽命。將結果顯示於表2。還有，電效率與半衰壽命係顯示相對於實施例1之相對値。表2 實施例 NPB ： BCP 電效率色度X 色, 度y 半衰壽命〔重量 % ] 9 8 0 ·· 20 0.82 0.29 0.28 0. ,79 10 6 0 ·· 40 0.94 0.30 0, .3 1 0. .94 11 40 ： 60 0.98 0.34 0.36 0. .76 12 20 ： 80 0.94 0.39 0, .39 0· .65 -38- 1284009 (實施例1 3〜1 6 ) 於實施例1 3〜1 6中，除了如表3所示者取代磷光發光層1 6、雙極層1 7與螢光發光層1 8的層壓順序之外，進行相同於實施例1之方式而製作有機EL元件。針對製得的實施例1 3〜1 6之有機EL元件，進行相同於實施例1之方式，測定電效率、白色度與半衰壽命。將結果顯示於表3。還有，電效率與半衰壽命係顯示相對於實施例1之相對値。表3 實施例螢光發光層、雙極層與磷光發光層之層壓順序 (從陽極側起至陰極側）電效率色度X 色度y 半衰壽命 13 紅色磷光發光層/綠色磷光發光層/雙極層歷色螢光發光層 0.95 0.32 0.31 0.98 14 藍色螢光發光層/雙極層/ 紅色與綠色磷光發光層 0.77 0.30 0.32 1 15 藍色螢光發光層/雙極層/ 綠色磷光發光層/紅色磷光發光層 0.75 0.32 0.33 0.92 16 藍色螢光發光層/雙極層/ 紅色磷光發光層/綠色磷光發光層 0.73 0.33 0.31 0.96 (實施例1 7與1 8 ) 於實施例1 7中，除了將電洞阻止層與電子輸送層1 9作成一層（同時蒸鍍BCP與Alq);於實施例18中’除了省略電洞阻止層之外，進行相同於實施例1之方式而製作有機EL元件。針對製得的賓施例1 7與1 8之有機EL元件，進行相同於實施例1之方式，測定電效率、白色度與半衰壽命。將結果顯示於表4。還有，電效率與半哀壽命係顯 -39- l284〇〇9 * 隹示相對於實施例1之相對値。袠4 _實施例電效率色度X 色度y 半衰壽命一 17 1.02 0.3 1 0.32 0.98 一 18 0.96 0.3 1 0.33 1.03 還有，於該實施例1〜1 8，構成雙極層〗7之電洞輸送性材料的Η Ο Μ 0能量位準之絕對値變得較構成雙極層1 7之電子輸送性材料的Η Ο Μ 0能量位準之絕對値爲小。另外，構 • 成雙極層1 7之電洞輸送性材料的LUMO能量位準之絕對値也變得較構成雙極層1 7之電子輸送性材料的LUMO能量位準之絕對値爲小。 (比較例1〜4 ) 分別於比較例1〜3中，除了僅利用電洞輸送性材料 (ΝΡΒ )形成膜厚4nm、僅利用電洞輸送性材料（ΝΡΒ )形成膜厚2nm、僅利用電子輸送性材料（PCB )形成膜厚4nm 的雙極層1 7之外，進行相同於實施例1之方式而製作有機 φ EL元件。另外，於比較例4中，除了不形成雙極層1 7之外，進行相同於實施例1之方式而製作有機EL元件。針對製得的比較例1〜4之有機EL元件，進行相同於實施例1 之方式，測定電效率、白色度與半衰壽命。將結果顯示於表5。還有，電效率與半衰壽命係顯示相對於實施例1之相對値。 1284009 表5 比較例電效率色度X 色度y 半衰壽命 1 0.62 0.26 0.27 0.65 2 0.49 0.3 1 0.33 0.79 3 0.93 0.43 0.49 0.27 4 0.33 0.29 0.29 0.19 由表1〜5明顯得知，相較於比較例1〜4，將雙極層1 7 設置於螢光發光層18與磷光發光層16之間的實施例1〜 • 1 8之有機EL元件，所有的白色度、發光效率與元件壽命上更爲優異。【圖式簡單說明】第1圖係爲了說明有關本發明之有機EL元件層構造例的橫剖面圖。【主要元件符號說明】 10 有機EL元件 11 基板 12 陽極 13 有機層 14 陰極 15 電洞輸送層 16 磷光發光層 17 雙極層 18 螢光發光層 19 電子輸送層 -41-

Claims

1284009 秦彆十、申請專利範圍： 1 · 一種有機EL元件，其係於陽極與陰極之間，具備：含有螢光摻雜劑之發光層、含有磷光摻雜劑之發光層與含有雙極層之有機層，並且該雙極層係設置於含有該螢光摻雜劑之發光層與含有該磷光摻雜劑的發光層之間。 2 .如申請專利範圍第〗項之有機EL元件，其中該雙極層含有電洞輸送性材料與電子輸送性材料。 3 ·如申請專利範圍第1項之有機EL元件，其中該雙極層之 | 膜厚爲2nm以上、l5nm以下。 4 ·如申請專利範圍第2項之有機EL元件，其中該電洞輸送性材料最高的佔分子軌道（HOMO )能量位準之絕對値較該電子輸送性材料最高的佔分子軌道能量位準之絕對値爲小。 5 .如申請專利範圍第2項之有機EL元件，其中該電洞輸送性材料最低的非佔分子軌道（LUMO )能量位準之絕對値較該電子輸送性材料最低的非佔分子軌道能量位準之絕 | 對値爲小。 6 ·如申請專利範圍第2項之有機EL元件，其中該電洞輸送性材料之玻璃轉移溫度較該電子輸送性材料之玻璃轉移溫度爲高。 7 ·如申請專利範圍第丨項之有機El元件，其中含有該螢光摻雜劑之發光層較含有該磷光摻雜劑之發光層設置於更接近陰極側。 8 ·如申請專利範圍第i項之有機El元件，其中該螢光摻雜劑爲藍色螢光摻雜劑。 •42- 1284009 s <» 9 ·如申請專利範圍第1項之有機EL元件，其中該磷光摻雜劑爲紅色磷光摻雜劑。 1 0 .如申請專利範圍第1項之有機EL元件，其中該磷光摻雜劑爲綠色磷光摻雜劑。 1 1 .如申請專利範圍第1項之有機EL元件，其中含有該磷光摻雜劑之發光層含有紅色磷光摻雜劑與綠色磷光摻雜劑。 1 2 .如申請專利範圍第n項之有機el元件，其中該紅色磷 I 光摻雜劑之含量較該綠色磷光摻雜劑之含量爲少。 1 3 ·如申請專利範圍第1項之有機EL元件，其中含有該螢光摻雜劑之發光層膜厚較含有該磷光摻雜劑之發光層膜厚爲厚。 1 4 ·如申請專利範圍第2項之有機EL元件，其中該有機層有一電洞輸送層，其含有與該雙極層之電洞輸送性材料同樣的材料。 1 5 ·如申請專利範圍第2項之有機EL元件，其中該有機層 • —電子輸送層，其含有與該雙極層之電子輸送性材料同樣的材料。 1 6 ’ $口申g害宙 ^响專利範圍第1項之有機EL元件，其中該雙極層 3 ^備較該磷光摻雜劑之三重態能量間隙爲大的三重_能量間隙之材料。 1 7 ·如串胃專利範圍第2項之有機EL元件，其中相對於該雙丰函〜W ’曰有該電子輸送性材料5重量％以上、9 5重量 %以下。 -43-