WO2002104080A1 - Dispositif a electroluminescence organique - Google Patents

Dispositif a electroluminescence organique Download PDF

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light emitting
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Manabu Furugori
Shinjiro Okada
Akira Tsuboyama
Takao Takiguchi
Seishi Miura
Takashi Moriyama
Satoshi Igawa
Jun Kamatani
Hironobu Iwawaki
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Canon Kabushiki Kaisha
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Definitions

  • the present invention relates to a light-emitting device using an organic compound, and more particularly, to a light-emitting device having high luminance, efficiency, and driving durability by doping a plurality of compounds in a light-emitting layer, and in particular, an organic electroluminescent device. (Organic EL devices). Background art
  • FIGS. 1A, IB and 1C The basic configuration is shown in FIGS. 1A, IB and 1C [for example, see Macromol. Symp. 125, 1-48 (1997)].
  • an organic EL element is generally provided on a transparent substrate 15 and includes a transparent electrode 14, a metal electrode 11, and a plurality of organic layers sandwiched therebetween. And an organic layer composed of a film.
  • the organic layer includes a light emitting layer 12 and a hole transport layer 13.
  • the transparent electrode 14 ITO or the like having a large work function is used, and good hole injection characteristics from the transparent electrode 14 to the hole transport layer 13 are provided.
  • the metal electrode 11 a metal material having a small work function, such as aluminum, magnesium, or an alloy using them, is used, so that good electron injection into the light emitting layer 12 is provided. These electrodes have a thickness of 50-200 nm.
  • the hole transport layer 13 includes, for example, a pifenyldiamine derivative (typically, a—NPD shown below).
  • a material having an electron donating property is used.
  • An element having the above configuration exhibits rectifying properties, and when an electric field is applied such that the metal electrode 11 serves as a cathode and the transparent electrode 14 serves as an anode, electrons are injected from the metal electrode 11 into the light emitting layer 12 and the transparent electrode From 14, holes are injected into the light emitting layer 12 via the hole transport layer 13.
  • the injected holes and electrons recombine in the light emitting layer 12 to generate excitons, thereby emitting light.
  • the hole transport layer 13 plays a role of an electron blocking layer, whereby the recombination efficiency at the interface between the light emitting layer 12 and the no hole transport layer 13 increases, and the luminous efficiency increases.
  • an electron transport layer 16 is provided between the metal electrode 11 and the light emitting layer 12 in FIG. 1A.
  • efficient light emission can be achieved by separating light emission and electron-hole transport to form a more effective carrier locking configuration.
  • the electron transport layer 16 for example, an oxaziazole derivative or the like can be used.
  • FIG. 1C a four-layer organic layer shown in FIG. 1C is mainly used. From the anode side, the hole transport layer 13, the light emitting layer 12, the exciton diffusion prevention layer 17, The electron transport layer 16 is formed.
  • the materials used are the carrier transport materials and phosphorescent materials shown below. Abbreviations of each material are as follows.
  • the difference between the present invention and the present invention is that the emission wavelengths of the coexisting light emitting materials are different and that the mixture is not formed by vacuum deposition of the mixture.
  • some of the above phosphorescent materials have low charge injection and charge transport properties, and it is difficult to flow a large amount of current at a low voltage.
  • An object of the present invention is to improve the above-described background art, and to achieve low luminance driving, high luminance, and high efficiency and high durability in an organic EL device using an organic light emitting material. It is intended to provide an element.
  • the present invention provides an electrode comprising an anode and a cathode disposed on a substrate; A light-emitting element having an organic light-emitting layer, wherein the light-emitting layer contains a light-emitting material and a dopant for improving dispersibility thereof.
  • the present invention is characterized in that the dopant is composed of a light-emitting compound, and that the emission wavelength spectrum of the light-emitting material and the emission wavelength spectrum of the light-emitting compound overlap at a main portion. It is a light emitting element.
  • the relationship between the emission wavelength and the quantum yield of the light emitting material and the light emitting compound is such that the quantum yield of the shorter emission wavelength is larger than the quantum yield of the longer emission wavelength.
  • At least one of the light emitting material and the light emitting compound is a metal complex and / or an organic compound, and each has a different H OMO level.
  • the difference between the peak wavelengths of the luminescent spectrum of the luminescent material and the luminescent compound is preferably 30 nm or less.
  • the luminescent material and the luminescent compound are preferably composed of a plurality of metal complexes having the same ligand skeleton and different substituents of the ligand skeleton, and the central metal of the metal complex is preferably iridium. Is preferred.
  • the present invention is a manufacturing method characterized in that a luminescent material and a luminescent compound are mixed, placed in one heating vessel, and vacuum-deposited.
  • the present invention is the light emitting device, wherein the dopant comprises a non-light emitting compound.
  • the non-luminescent compound is a compound having a lower boiling point than the luminescent material.
  • the band gap of the non-light emitting compound is larger than the band gap of the light emitting material.
  • the ratio between the light-emitting material and the non-light-emitting compound in the organic light-emitting layer be changed depending on the location in the organic light-emitting layer. It is preferable from the viewpoint of light emission efficiency that the light emitting material is a phosphorescent light emitting material. Further, the present invention is a light emitting device characterized in that the organic light emitting layer contains a light emitting material and a current promoting material.
  • the current promoting material is a luminescent material, the quantum yield thereof is lower than that of the luminescent material, and the difference in peak wavelength of the luminescent spectrum is 3 Onm or less.
  • the band gap of the current promoting material is larger than the band gap of the light emitting material.
  • FIGS. 1A, 1B and 1C are conceptual diagrams showing an example of the light emitting device of the present invention.
  • 1A shows a device configuration with two organic layers
  • FIG. 1B shows a device configuration with three organic layers
  • FIG. 1C shows a device configuration with four organic layers.
  • FIG. 2 shows a luminescence spectrum diagram of the luminescent material and the luminescent compound used in the present invention.
  • the spectra of Ir complex C and Ir complex D are shown.
  • the horizontal axis is the emission wavelength
  • the vertical axis is the value normalized by the emission peak. It can be seen that the main regions of the emission spectrum overlap.
  • FIG. 3 is a diagram showing an emission spectrum of a comparative example. It can be seen that the emission spectra overlap little and the peak wavelengths are also far apart.
  • the light emitting device of the present invention is a light emitting device having an anode and a cathode, and an organic light emitting layer sandwiched between the anode and the cathode.
  • the layer configuration of the organic light emitting layer is not particularly limited, and examples include the configurations shown in FIGS. 1A, 1B, and 1C.
  • the light emitting device of the present invention is characterized in that the organic light emitting layer contains a light emitting material and a dopant for improving the dispersibility of the light emitting material, in particular, a light emitting compound, a non-light emitting compound, or a current promoting material.
  • a dopant for improving the dispersibility of the light emitting material, in particular, a light emitting compound, a non-light emitting compound, or a current promoting material.
  • An improvement effect such as an increase in luminance can be achieved by changing a light emitting portion in the light emitting layer.
  • the light-emitting device of the present invention when compared with a light-emitting device having a similar configuration except for the organic light-emitting layer, is not limited to a single light-emitting material, and the organic light-emitting layer is a mixed light-emitting layer composed of a light-emitting material and a light-emitting compound. It has the following features: more current flows when an equivalent voltage is applied, or greater luminous brightness is obtained, and it has long-term durability when driven continuously.
  • the dopant is a light-emitting compound
  • the main light emitting material gives most of the light emission luminance, and the light emission luminance from the light emitting compound as a dopant can be reduced.
  • the second function of the dopant is to stabilize the presence of the light emitting material in the light emitting layer.
  • the luminescent compound preferably has a molecular structure different from that of the luminescent material, and is a compound that inhibits a crystallization or dimerization reaction in a base state and an association in an excited state.
  • a compound having a similar luminescent property to a luminescent material and a different molecular structure such as a compound having a different substituent, without changing the basic skeleton.
  • the third function of the dopant is to control the molecular flow during vapor deposition.
  • the following compound power S is considered as a ligand of a fluorinated iridium complex.
  • the emission wavelength spectrum of the light-emitting material overlaps with the main part, or that the difference between the peak wavelengths of the emission spectrum is 3 O nm or less.
  • the simulation results show that the difference in the peak wavelength of the light emitting spectrum is 30 nm or less.
  • the CIE coordinates do not change significantly. Therefore, from the viewpoint of obtaining light emission with high color purity, it is preferable that the difference between the peak wavelengths of the light emitting spectrum of the light emitting material and the light emitting compound be 30 nm or less.
  • the band gap of the light-emitting compound larger than that of the light-emitting material, holes and electrons are more likely to recombine on the light-emitting material than in the light-emitting compound. Can be obtained.
  • the ratio of the luminescent material to the luminescent compound is determined by the location in the organic luminescent layer.
  • the non-emissive compound in the present invention has a remarkably inferior luminous property as compared with the above-mentioned luminescent compounds, and means a compound which does not emit EL by itself and does not contribute to the luminescence of the EL element.
  • the composition of the light emitting layer will be described.
  • the light emitting material is used by dispersing it in a host material having electrical conductivity.
  • the present invention is characterized in that a dopant is further added thereto.
  • the host material include CBP and TAZ
  • examples of the luminescent compound used in the present invention include compound A, CBP, and Ir complex A.
  • Ir complex B Ir (ppy) 3 , Ir complex C and the like can be used.
  • Example 1 The common parts of the element manufacturing steps used in Example 1 and Example 2 will be described.
  • a device having four organic layers as shown in FIG. 1C was used as a device configuration.
  • 100 nm thick ITO (transparent electrode 14) was patterned on a glass substrate (transparent substrate 15). Its on I TO substrate, vacuum deposition by resistance heating in a vacuum chamber within one of the following organic layers and electrode layers 10- 4 P a, and continuous film.
  • Hole transport layer 13 (40 nm): ⁇ —NPD
  • Light-emitting layer 12 (40 nm): host material + light-emitting material + light-emitting compound
  • Exciton diffusion prevention layer 17 (1 Onm): BCP
  • Electron transport layer 16 (30 nm): A 1 q 3
  • Metal electrode layer 1 (15 nm): A 1 Li alloy (1 ⁇ content 1.8% by weight)
  • Metal electrode layer 2 (100 nm): A 1
  • Example 1 The patterning was performed so that the area of the facing electrode was 3 mm 2 .
  • Example 1 The patterning was performed so that the area of the facing electrode was 3 mm 2 .
  • Ir complex C was used as a host for the light-emitting layer
  • Ir complex C was used as a light-emitting material at a concentration of 7% by weight
  • Ir complex A was used as a light-emitting compound so as to be 3% by weight.
  • the Ir complex A used here has a function of increasing the current flowing through the device, and also has a function as a current promoting material.
  • a device was manufactured in the same manner as in Example 1, except that the Ir complex A of the luminescent compound was not doped.
  • Table 1 shows the results of measuring the current and brightness when a DC voltage of 1 OV was applied to these devices.
  • Example 1 In Example 1 in which Ir complex A was added as a luminescent compound, both current and luminance increased. In addition, since the device current was significantly increased, the current promoting effect of Ir complex A was also confirmed.
  • Ir complex C In the emission spectrum, in addition to the emission of Ir complex C, the emission from Ir complex A also appeared.
  • Ir complex C has an emission spectrum with a peak at 620 nm
  • Ir complex A is an emission spectrum with a peak at 610 nm. Since the difference between the emission spectrum peaks was 30 nm or less, there was no significant change in the CIE coordinates.
  • Sem (sample) Emission spectrum area of the measurement sample when excited at the same wavelength
  • the quantum yield ⁇ here is shown as a relative value with the standard ⁇ of Ir complex G (described later) as 1. Labs was measured with a UV spectrophotometer (Shimadzu UV3100), and Sem was measured with a fluorescence spectrum meter (Hitachi F4500).
  • a UV spectrophotometer Shiadzu UV3100
  • Sem was measured with a fluorescence spectrum meter (Hitachi F4500).
  • Ir complex C was used as a light-emitting material in a concentration of 7% by weight in a light-emitting layer having a thickness of 10 nm on the hole transport layer side, and Ir complex was used as a light-emitting compound.
  • A was doped into the light emitting layer at 3% by weight. 30 remaining On the nm side, only Ir complex C was co-deposited at a concentration of 7% by weight to produce a device.
  • the Ir complex A used here has a function of increasing the current flowing through the device, and also has a function as a current promoting material.
  • Table 2 shows the results of comparing the current and the luminance at this time when a DC voltage of 10 V was applied to this device and the device of Comparative Example 11.
  • Example 2 has both an increase in current and brightness compared to Comparative Example 11 and that the device has an effect of increasing current and brightness even when a part of the light emitting layer is doped with a light emitting compound. confirmed.
  • the following table shows the quantum yields of Ir complex A and Ir complex C. Ir complex A has a larger band gap and a smaller quantum yield.
  • Table 3 shows the quantum yields of Ir complex A and Ir complex C. Ir complex A has a larger band gap and a smaller quantum yield.
  • Example 2 Comparing Example 1 with Example 2, the emission spectrum of Example 2 has a lower light emission from Ir complex A and a higher ratio of light emission from Ir complex C than Example 1. Natsuta This is because the current facilitating effect facilitated the injection of holes, and electron-hole recombination and light emission mainly occurred in the Ir complex C.
  • Example 3
  • a device having four organic layers as shown in FIG. 1C was used as a device configuration.
  • ITO transparent electrode 14
  • transparent substrate 15 transparent substrate 15
  • the following organic layer and electrode layer were vacuum-deposited on the ITO substrate by resistance heating in a vacuum chamber of 1 CT 4 Pa to form a continuous film.
  • Hole transport layer 13 40 nm
  • FL03 next structural formula
  • Light-emitting layer 12 (40 nm): host material + light-emitting material 1 + light-emitting material 2
  • Electron transport layer 17 (5 Onm) Bphen (next structural formula)
  • Metal electrode layer (100 nm): A 1
  • Patterning was performed so that the facing electrode area was 3 mm 2 .
  • Ir complex C was used as the light emitting material 1
  • Ir complex D was used as the light emitting material 2.
  • This powder mixture was put into a deposition port, and co-deposited with CBP as a host material.
  • the mixture of the above-mentioned Ir complex C and Ir complex D was co-evaporated with the host material under the condition that the weight ratio was 7%.
  • the driving voltage for emitting light at a luminance of 100 cd / m 2 was 5.7 V, which was slightly higher than 5 V in Comparative Example 31, but was 7.5 V in Comparative Example 32.
  • the voltage is significantly lower than that of.
  • the quantum yield of the Ir complex C of this example is 0.66, whereas the quantum yield of the Ir complex D is 0.92.
  • the emission wavelength peak of Ir complex C is 620 nm, whereas that of Ir complex D is 595 nm.
  • the emission wavelength is 595 nm like Ir complex D
  • the Ir complex I having a low rate of 0.29 When the Ir complex I having a low rate of 0.29 is used, the luminous efficiency and half-life at a luminance of 300 cd / m 2 are inferior to those using the Ir complex D. Therefore, it was found that it is more desirable that the quantum yield of the light-emitting material having a short emission wavelength be larger than the quantum yield of the light-emitting material having a long emission wavelength.
  • HOMO highest occupied orbital
  • L UMO lowest unoccupied orbital
  • Complex C has higher HOMO and LUMO levels than the complex D.
  • the measurement of the electron level here is based on the measurement of the oxidation-reduction potential by the cyclic porttammetry method (Measurement instrument name: Electrochemical Interfase SI 1287: manufactured by Solartron) and the bandgap measurement data by light absorption. It was determined by collation conversion with the results of a separately measured H OMO measurement of Ir complex C (measurement instrument name: AC-1 manufactured by Riken Kiki).
  • the photoluminescence (photoexcitation emission spectrum in a dilute toluene solution) of Ir complex C and Ir complex D used in this example is shown in Fig. 2.
  • the emission spectra of these two compounds are extremely high. They are close together, and the main parts of the emission wavelength spectrum overlap. By using a light emitting material having an emission wavelength that is very close in this way, color shift is not conspicuous.
  • the evaporation temperatures of the Ir complex C and the Ir complex D used in the present invention in vacuum are 267 ° C. and 234 ° C., respectively, and the iridium complex with a fluorine atom generally has a higher evaporation temperature. Low evaporation temperature.
  • One of the features of the present invention is that it is considered that by mixing light-emitting materials having different evaporation temperatures and evaporating them on the same crucible, it is possible to control the molecular flow during evaporation (for example, control the size of one cluster).
  • Example 3 when two kinds of complexes were mixed and vapor-deposited at the same port, the current efficiency and the power efficiency were further improved as compared with Comparative Examples 31 and 33. This is thought to be because the temperature at the time of vapor deposition was reduced by using the mixture, and the vapor deposition temperature was lowered to improve the film quality.
  • Ir complex G has an emission peak at 5 14 nm, but Ir complex C has an emission peak at 62 Onm, so that the emission spectra overlap little as shown in Fig. 3.
  • both the current efficiency and the power efficiency are lower than in this example. From this, it was found that the device characteristics can be improved by the fact that the overlapping portion of the emission wavelength of each light emitting material is larger than the non-overlapping portion.
  • a device having four organic layers as shown in FIG. 1C was used as a device configuration.
  • 100 nm thick ITO (transparent electrode 14) was patterned on a glass substrate (transparent substrate 15).
  • I TO substrate and vacuum deposition by resistance heating following organic layers and electrode layers within the vacuum chamber one 1 0- 4 P a, and continuous film.
  • the light emitting layer a plurality of light emitting materials were used.
  • Hole transport layer 1 3 (40 nm): FL03
  • Light-emitting layer 12 (40 nm): host material + light-emitting material 1 + light-emitting material 2 +
  • Electron transport layer 17 (50 nm) Bphen
  • an Ir complex C was used as the luminescent material 1 and an Ir complex D was used as the luminescent material 2.
  • An Ir complex E (the following structural formula) was used as the light emitting material 3.
  • Ir complex F (next structural formula) was used as the light emitting material 4
  • a mixture powder was prepared by mixing Ir complex C, Ir complex D, Ir complex E, and Ir complex F at a ratio of 3: 1: 2.5: 3.5. This mixed powder was put into a deposition port and co-deposited with CBP as a host material. A mixture of the above Ir complex and the host material was formed to have a weight ratio of 7%. The characteristics of the device thus produced are shown below.
  • Table 10 shows the results of these evaluations.
  • the drive voltage for emitting light emission luminance of 100 cd / m 2 is 4.2 V, which is much larger than 5 V of Comparative Example 31 and 7.5 V of Comparative Example 32. It has been improved. Furthermore, the current efficiency (unit: cd / A) was 11.7 cd / A, which was significantly higher than 7.6 cd / A in Comparative Example 31 and 6.8 cd / A in Comparative Example 32. The same is true for power efficiency, and we have succeeded in creating highly efficient devices.
  • the luminance half time in continuous driving from the initial luminance of 100 cd / m 2 of the element was examined. Compared to 50 hours of Comparative Example 31 and 5.4 hours of Comparative Example 32, the time was significantly improved to 116 hours.
  • the luminance half-life is improved by 2 times to 20 times or more of the comparative example, and it is considered that the effect of the present invention is particularly large. Further, when examining the amount of current flowing through the vapor deposition boat of this example, it can be seen that the mixture has a lower amount of current, a lower temperature during film formation of the light emitting layer, and less thermal damage.
  • a device having three organic layers as shown in FIG. 1B was used as a device configuration.
  • ITO transparent electrode 14
  • transparent substrate 15 transparent substrate 15
  • I TO substrate vacuum deposition by resistance heating in a vacuum Champa within one of the following organic layers and electrode layers 10- 4 P a, to continuous film.
  • Hole transport layer 13 (40 nm): FL03
  • Light-emitting layer 12 (40 nm): host material + light-emitting material 1 + light-emitting material 2
  • Electron transport layer 17 (50 nm) Bphen
  • Metal electrode layer (100 nm): A 1
  • the padding was performed so that the opposing electrode area was 3 mm 2 .
  • a compound C (abbreviated as DCM) is used as the light emitting material 1. (Compound 0
  • Another example of the light-emitting material 1 may be a compound D having the following structural formula: (Compound D)
  • the above-mentioned Ir complex C is used as the light-emitting material 2.
  • the compound C and the Ir complex C are weighed in equal amounts, and stirred and mixed in an agate mortar while reducing the crystal form to prepare a mixed powder.
  • This mixed powder is put into a deposition port and co-deposited with CBP as a host material.
  • a device having three organic layers as shown in FIG. 1B was used as a device configuration.
  • 10 Onm of ITO (transparent electrode 14) was patterned on a glass substrate (transparent substrate 15). Its on I TO substrate, vacuum deposition by resistance heating in a vacuum Chiyanba of the following organic layers and electrode layers 10- 4 P a, and continuous film.
  • Hole transport layer 13 (40 nm): FL03
  • Light-emitting layer 12 (40 nm): host material + light-emitting material 1 + light-emitting material 2 electron transport layer 17 (5 Onm)
  • Bpen electron transport layer 16 (1 nm): KF metal electrode layer (100 nm): A 1
  • Patterning was performed so that the facing electrode area was 3 mm 2 .
  • an Ir complex C was used as the light emitting material 1
  • an Ir complex H (the following structural formula) was used as the light emitting material 2.
  • the mixture of the above Ir complex was co-evaporated with a host material so as to have a weight ratio of 7% to form a film.
  • the film was formed by co-evaporation with a host material so as to have a weight ratio of 7% using only Ir complex C as a light emitting material.
  • the driving voltage for emitting light of 100 cd / m 2 was 5.7 V. Although slightly higher than 5 V in Comparative Example 61, the voltage was significantly lower than that in 5.8 V in Comparative Example 62.Current efficiency was also 10.5 cdZA and 7.6 cd in Comparative Example 61. This is a significant improvement over / A and. The same is true for the power efficiency. In comparison with the comparative example of 6104.8 lm / W, this example succeeded in producing a device with a very high efficiency of 5.91 mZW.
  • Comparative Example 62 This example is inferior to Comparative Example 62 in current efficiency and voltage efficiency, but the emission color of Comparative Example 62 is improved in the red direction.
  • the CIE coordinates of Comparative Example 62 were (0.65, 0.35), but were (0.68, 0.33) in this example.
  • the luminescence of Comparative Example 61 was (0.68, 0.33), which was almost the same as that of this example. Further, the luminance half-life was improved by 10 times or more compared with Comparative Example 62, and it is considered that the effect of the present invention is particularly large.
  • the HOM 0 level and LUM 0 level of the iridium complex used in this example are as shown in the following table, and the H ⁇ M ⁇ level of Ir complex C is 15.13 eV. Yes, the H OMO level of Ir complex H is higher than 5.19 eV.
  • the: LUM0 level of the iridium complex C is also higher than 1.47 eV and the LUMO level of the Ir complex H is higher than 2.6 eV.
  • the evaporation temperatures of the Ir complex C and Ir complex H used in the present invention in vacuum are 267 ° C and 230 ° C, respectively, and the iridium complex with a fluorine atom has a higher evaporation temperature. Is low.
  • One of the features of the present invention is considered to be that, by mixing light-emitting materials having different evaporation temperatures and evaporating them on the same crucible, the evaporation temperature can be reduced, and the cluster size can be made smaller during evaporation.
  • the mixture has a lower amount of current and is less likely to deteriorate due to heat during device fabrication.
  • an element having four organic layers as shown in FIG. 1C was used under the conditions described in Example 1 as the element configuration.
  • an Ir complex B was used as a light emitting material at a concentration of 7%, and a compound A as a non-light emitting compound was dropped at 3% by weight into the light emitting layer, thereby producing an element.
  • compound A used here has the function of increasing the current flowing through the device, and also has the function of a current promoting material.
  • a device was produced in the same manner as in Example 1 except that Compound A was not doped. A DC voltage of 10 V is applied to these elements, and the current and brightness at that time are reduced. The results are shown in the following table.
  • Example 7 shows that, compared to Comparative Example 71, the device of Example 7 increased both current and luminance, and confirmed the effect of adding a non-luminescent compound and the effect as a current promoting material.
  • the emission spectra of Example 7 and Comparative Example 71 were almost the same, and only emission from Ir complex B was observed.
  • Example 8
  • TAZ was used as a host of the light-emitting layer
  • CBP was doped at a concentration of 10% by weight as a non-light-emitting compound
  • Ir complex B was doped at a concentration of 7% by weight as a light-emitting material to prepare a device.
  • the CBP used here has a function of increasing the current flowing through the device, and also has a function as a current promoting material.
  • a device was fabricated in the same manner as in Example 8, except that CBP was not doped.
  • the following table shows the results of applying a 10 V DC voltage to these devices and measuring the current and brightness at that time.
  • Table 15 shows that, compared to Comparative Example 81, the device of Example 8 improved both current and luminance, and confirmed the effect of adding a non-emissive compound and the effect as a current promoting material.
  • the emission spectra of Example 8 and Comparative Example 81 were almost the same, and only emission from Ir complex B was observed.
  • the band gap of CBP is 2.5 to 3.0 eV, which is larger than 2 eV of Ir complex B. .
  • a mixture of a host material, a light-emitting material, and a non-light-emitting compound was used for a light-emitting layer in which a device similar to the device described in Example 3 was formed except for the structure of the light-emitting layer.
  • an Ir complex C having phenylisoquinoline as a ligand was used as a light emitting material, and Compound 3 (the following structural formula) was used as a non-light emitting compound.
  • the following table shows the H OMO level and L UMO level of the iridium complex used in this example.
  • Example 3 An element similar to the element described in Example 3 was formed except for the structure of the light emitting layer.
  • the light-emitting layer a mixture of a host material, a light-emitting material, and a non-light-emitting compound was used.
  • the compound 3 is used as a light emitting material and the compound 3 is used as a non-light emitting compound.
  • Example 11 (Comparative Example 7 1)
  • a device was produced in the same manner as in Example 1 except that PBD was not doped (Comparative Example 71).
  • Table 17 shows the results of applying a DC voltage of 10 V to these devices and measuring the current and luminance at that time.
  • Example 11 increased both the current and the luminance as compared with Comparative Example 71, and the effect of the current promoting material was confirmed.
  • the emission spectra of Example 11 and Comparative Example 71 were almost the same, and only emission from Ir complex B was observed.
  • the host material CBP has a strong hole transporting property, and doping PBD or the like, which is an electron transporting material, is effective for increasing the device current.
  • current promoting material used in the present invention include, but are not limited to, PySPy having the following structural formula as an electron transporting material.
  • TAZ was used as a host for the light-emitting layer
  • Ir complex B was used as a light-emitting material in a concentration of 7% by weight
  • NPD represented by the following structural formula as a current-promoting material was doped into the light-emitting layer at a concentration of 3% by weight to form a device.
  • Example 12 A device was fabricated in the same manner as in Example 12, except that the NPD was not dropped.
  • the second configuration is the same as Comparative Example 81 (
  • Table 18 shows the results of applying a 10 V DC voltage to these elements and measuring the current and luminance at that time.
  • Example 12 Compared to Comparative Example 81, the device of Example 12 both increased in current and luminance, and the effect of the current promoting material was confirmed.
  • the emission spectra of Example 12 and Comparative Example 81 were almost the same, and only emission from Ir complex B was observed.
  • TAZ of the host material is an electron transporting material
  • hole transporting NPD or the like is suitable for increasing the device current as a current promoting material.
  • m-MTD ATA having the following structural formula can be used as the hole transporting material, but is not limited thereto. (Chemical structural formula of m-MTD A TA)
  • the amount of current flowing through the element can be increased, low-voltage driving can be performed, and luminance and luminous efficiency can be improved.
  • the highly efficient light-emitting element of the present invention can be applied to products that require energy saving and high luminance.
  • Examples of applications include display devices, lighting devices, light sources for printers, and backlights for liquid crystal display devices.
  • As a display device energy saving, high visibility, and a light weight flat panel display are possible.
  • As a light source for a printer a laser beam printer, which is currently widely used, is used.
  • the light source unit can be replaced with the light emitting element of the present invention.
  • the elements are arranged on an array, and a desired exposure is performed on the photosensitive drum to form an image.
  • the volume of the device can be significantly reduced. For lighting devices and backlights, the energy saving effect of the present invention is expected.

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Description

明 細 書 有機エレクトロルミネッセンス素子 技術分野
本発明は、 有機化合物を用いた発光素子に関するものであり、 さらに詳しく は複数の化合物を発光層内にドープすることによる、 輝度 ·効率 ·駆動耐久性 の高い発光素子、 特に有機エレクト口ルミネッセンス素子 （有機 EL素子） に 関するものである。 背景技術
有機 EL素子は、 高速応答性や高効率の発光素子として、 応用研究が精力的 に行われている。 その基本的な構成を図 1A、 IBおよび 1 Cに示した [例え ば Ma c r omo l . Symp. 125, 1〜48 (1997) 参照]。
図 1A、 1 Bおよび 1 Cに示したように、 一般に有機 EL素子は透明基板 1 5上に設けられた、 透明電極 14と、 金属電極 11と、 それらの間に挟持され た複数層の有機膜からなる有機層とで構成される。
図 1Aでは、 有機層が発光層 12とホール輸送層 13からなる。 透明電極 1 4としては、 仕事関数が大きな I TOなどが用いられ、 透明電極 14からホ一 ル輸送層 13への良好なホール注入特性を持たせている。 金属電極 11として は、 アルミニウム、 マグネシウムあるいはそれらを用いた合金などの仕事関数 の小さな金属材料を用い、 発光層 12への良好な電子注入性を持たせる。 これ ら電極には、 50〜200 nmの膜厚が用いられる。
発光層 12には、 電子輸送性と発光特性を有するアルミキノリノ一ル錯体な ど （代表例は、 下記に示す A 1 q 3) が用いられる。 また、 ホール輸送層 13 には、 例えばピフエ二ルジァミン誘導体 （代表例は、 下記に示す a— NPD) など電子供与性を有する材料が用いられる。
以上の構成を有する素子は整流性を示し、 金属電極 1 1を陰極に透明電極 1 4を陽極になるように電界を印加すると、 金属電極 1 1から電子が発光層 12 に注入され、 透明電極 14からはホールがホール輸送層 13を介して発光層 1 2に注入される。
注入されたホールと電子は発光層 12内で再結合により励起子を生じ、 この ため発光がおこる。 この時ホール輸送層 13は電子のブロッキング層の役割を 果たし、 これにより発光層 1 2ノホール輸送層 13界面での再結合効率が上が り、 発光効率が上がる。
さらに、 図 1 Bでは、 図 1 Aの金属電極 1 1と発光層 12の間に、 電子輸送 層 16が設けられている。 これにより発光と電子 ·ホール輸送を分離して、 よ り効果的なキヤリアプロッキング構成にすることで、 効率的な発光を行うこと ができる。 電子輸送層 16としては、 例えば、 ォキサジァゾール誘導体などを 用いることができる。
これまで、 一般に有機 EL素子に用いられている発光は、 発光中心の分子の 一重項励起子から基底状態になるときの蛍光が取り出されている。 一方、 一重 項励起子を経由した蛍光発光を利用するのでなく、 三重項励起子を経由した燐 光発光を利用する素子の検討がなされている。 発表されている代表的な文献は、 文献 1 ： Improved Energy Transfer In Electrophosphorescent Device (D. F. 0' Brienら、 Applied Physics Letters Vol. 74, No. 3, p. 422 (1999))、
文献 2 ： Very High-efficiency Green Organic Light-emitting Devices Based On Elect rophosphorescence (M. A. Baldoら、 Applied Physics Letters Vol.75, No. 1， p. 4 (1999))である。
これらの文献では、 図 1 Cに示す 4層構成の有機層が主に用いられている。 それは、 陽極側からホール輸送層 1 3、 発光層 1 2、 励起子拡散防止層 17、 電子輸送層 16からなる。 用いられている材料は、 下記に示すキャリア輸送材 料と燐光発光性材料である。 各材料の略称は以下の通りである。
A 1 q 3 ：アルミ—キノリノ一ル錯体
α-NPD： N4, N4， —ジナフタレン一 1一ィル— N 4， N4 ' ージフエ 二ルーピフエ二ルー 4, 4' ージァミン
CBP ： 4, 4' -N, N' ージカルバゾ一ル―ビフエニル '
BCP： 2, 9一ジメチルー 4， 7ージフエ二ルー 1， 10—フエナントロリ ン
P t OEP ：白金一才クタェチルポルフィリン錯体
I r (ppy) 3：イリジウム一フエニルピリジン錯体
Figure imgf000005_0001
Alq3
Figure imgf000005_0002
CBP BCP
Figure imgf000005_0003
lr(ppy)3 さらに、 Forres t , e t al . , Nature, 403, p 750 には積層構造の EL 素子に 於いて発光層のホスト材料として C B Pを用い、 —I r ( p p y ) 3の緑発光材 料層から D C M (ジシァノメチレン) の赤色発光層に三重項と一重項間のエネ ルギ一転移をさせる方式が示されている。
これらと本発明との差異は、 共存する発光材料の発光波長が離れている点、 また形成方法が混合物を真空蒸着していない点などであり、 詳細は実施例等で Kiする。
上記、 燐光発光を用いた有機 E L素子では、 低電圧で電子 ·正孔のバランス を保ちながら、 低い電圧でより多くのキャリアを発光層に注入することが高輝 度化 ·高効率化に重要な課題である。
しかし、 上記燐光材料の中には電荷注入性および電荷輸送性が低く、 低電圧 で多くの電流を流すことが困難なものもあった。
また、 一般に多くの有機材料は蒸発時に複数分子の集合体 (クラスター）を形 成することが知られており、 このようなクラスターを形成している発光層は、 局所的に発光材料の濃度が高くなり、 これが素子の発光効率を下げる原因とな ると考えられている。
さらに、 有機材料はたとえば、 発光層中で同種分子同士の結晶化等により特 性の劣化が起こることが問題となっていた。
以上の背景により、 高い発光輝度が得られ、 また長寿命である発光素子を実 現することが望まれている。 発明の開示
本発明は上記背景技術を改良することを目的にして、 有機発光材料を用いた 有機 E L素子において、 低電圧駆動を可能にし、 高輝度ィヒ.高効率化 ·高耐久 性を可能にする発光素子を提供することを目的とする。
本発明は、 基板上に配置された陽極および陰極からなる電極と、 前記電極間 に有機発光層を有する発光素子であって、 前記発光層が発光材料とその分散性 を改善するためのドーパントを含むことを特徴とする発光素子である。
また本発明は、 前記ドーパントが発光性化合物で構成され、 かつ前記発光材 料の発光波長スぺクトルと前記発光性化合物の発光波長スぺクトルが主要な 部分で重なりを有することを特徴とする発光素子である。
前記発光材料および発光性化合物の発光波長と量子収率の関係が、 発光波長 の短い方の量子収率が発光波長の長い方の量子収率より大きいことが好まし い。
前記発光材料および発光性化合物の少なくとも 1種が、 金属錯体および/ま たは有機化合物であり、 各々の H OMO準位が異なることが好ましい。
• これらの発光材料と発光性化合物の発光スぺクトルのピーク波長の差が 3 0 n m以下であることが好ましい。
前記発光材料と発光性化合物は、 同一の配位子骨格を有し配位子骨格の置換 基がそれぞれ異なる複数の金属錯体で構成されることが好ましく、 金属錯体の 中心金属はィリジゥムであることが好ましい。
また本発明は、 発光材料と発光性化合物を混合して 1つの加熱容器に入れて、 真空蒸着することを特徴とする製造方法である。
また本発明は、 前記ドーパントが非発光性化合物からなることを特徴とする 発光素子である。
前記非発光性化合物が前記発光材料より低沸点の化合物であることが好ま しい。
前記非発光性化合物のバンドギヤップが前記発光材料のパンドギヤップょ りも大きいことが好ましい。
有機発光層中の発光材料と前記非発光性化合物の割合を、 有機発光層内の場 所により変化させることが好ましい。 発光材料が燐光発光材料であることが発 光効率の上で好ましい。 さらに本発明は、 前記有機発光層が発光材料と電流促進材料を含むことを特 徴とする発光素子である。
前記電流促進材料が発光性材料であり、 その量子収率が前記発光材料よりも 低いことが好ましく、 また発光スぺクトルのピーク波長の差が 3 O n m以下で あること力 S好ましい。
前記電流促進材料のバンドギヤップが、 前記発光材料のバンドギヤップょり も大きいことが好ましい。 図面の簡単な説明
図 1 A、 1 Bおよび 1 Cは、 本発明の発光素子の一例を示す概念図である。 図 1 Aは有機層が 2層の素子構成、 図 1 Bは有機層が 3層の素子構成、 図 1 C は有機層が 4層の素子構成を示す。
図 2は、 本発明に用いた発光材料と発光性化合物の発光スぺクトル図を示す。 この場合 I r錯体 Cと I r錯体 Dのスペクトルを示す。 横軸が発光波長であり、 縦軸は発光ピークで規格化した値である。 発光スペクトルの主要な領域が重な り合っていることが判る。
図 3は、 比較例の発光スペクトルを示す図である。 発光スペクトルの重なり 合いが少なく、 ピーク波長も離れている様子が判る。 発明の実施の形態
本発明の発光素子は、 陽極および陰極と、 陽極および陰極間に挟持された有 機発光層を有する発光素子である。 有機発光層の層構成は特に限定されず、 図 1 A、 1 Bおよび 1 Cに示す様な構成が挙げられる。
本発明の発光素子は、 有機発光層が発光材料と発光材料の分散性を改善する ためのドーパント、 特に発光性化合物、 あるいは非発光性化合物、 または電流 促進材料を含むことを特徴とする。 上記ドーパントの役割としては、 ( 1 ) キャリアの注入やキャリアの移動がおこりにくい発光層、 例えば、 燐光 発光材料を用いた発光層を用いた素子においても、 素子電流を増加させ ることにより、 駆動電圧の低下や発光の高効率化を図る、
( 2 ) 発光層中での結晶化反応を抑制することにより長寿命化を図る、 ( 3 ) 発光材料と共に蒸着することで蒸着温度を下げる、
( 4 ) 発光層中の発光部位を変化させることにより輝度の増加等を図る、 といった改善効果をもたらすことが挙げられる。
本発明の発光素子は、 有機発光層以外の構成が同様の発光素子と比較したと き、 有機発光層が単一の発光材料のみでなく、 発光材料および発光性化合物か らなる混合発光層を持つことから、 同等の電圧を印加した際により多くの電流 が流れる、 もしくはより大きな発光輝度が得られる、 また連続駆動した際に長 時間の耐久性を持つ、 といった特徴がある。
ドーパントとしては、 それが発光性化合物である場合、 その発光量子収率が 主たる発光材料よりも低いものを用いるのが良い。 これにより、 主たる発光材 料が発光輝度の大部分を与え、 ドーパントである発光性化合物からの発光輝度 を小さくすることができる。
ドーパントの第二の機能としては、 発光層中の発光材料の存在を安定化させ る機能がある。 このとき発光性化合物は発光材料と異なる分子構造をもち、 基 底状態での結晶化もしくは二量体化反応、 励起状態での会合体形成を阻害する 化合物であることが望ましい。 例えば金属錯体の構造について言えば、 基本骨 格は変わらないで、 異なる置換基を持つ化合物など、 発光材料と発光特性は似 通っていて、 かつ分子構造が異なる化合物が望ましい。
ドーパントの第三の機能としては、 蒸着時の分子流の制御機能がある。 蒸発 温度の異なる複数の材料を混合して加熱蒸着することにより、 発光材料が蒸発 時に、 微結晶のようなクラスタ一を形成するのを抑制することができる。 たと えば、 フッ素化された有機化合物を発光材料と同時に蒸着するとこの効果が期 待できる。
たとえばフッ素化されたィリジゥム錯体の配位子としては次のような化合 物力 S考えられる。
Figure imgf000010_0001
ド一パントとして発光性化合物を用いた場合には、 なるべく単一の発光色を 得ることが重要である。 特に発光材料の発光波長スぺクトルと主要な部分が重 なり合うこと、 あるいは発光スペクトルのピーク波長の差が 3 O nm以下であ ることが好ましい。
例えば発光材料が赤発光の場合、 発光材料と発光性化合物との発光強度比を 1 0 ： 1とすると、 シミュレ一ションの結果から発光スぺクトルのピーク波長 の差が 3 0 n m以下ならば、 C I E座標が大きく変化しないことが確かめられ ている。 よって、 色純度の高い発光を得るという観点からは発光材料と発光性 化合物の発光スぺクトルのピーク波長の差が 3 0 n m以下であることが好ま しい。
こうすれば発光材料および発光性化合物の双方が発光した場合でも、 色純度 の変化が少ない素子が作製できる。 また、 発光性化合物から発光材料にェネル ギー転移が起こるような場合、 エネルギー差が少ないためエネルギー転移が起 こりやすいという利点がある。
また、 発光性化合物のバンドギャップを、 発光材料のバンドギャップよりも 大きくすることにより、 正孔と電子が発光性ィヒ合物よりも発光材料上で再結合 を起こしやすくなり、 主として発光材料からの発光を得ることができる。 本発明においては、 発光材料と発光性化合物の割合を、 有機発光層内の場所 により変化させれば、 発光層内の電子および正孔の分布をコントロールするこ とができ、 発光層内の電子一正孔の再結合位置を調整することが容易になる。 これにより、 発光色のよい、 高効率の素子を作製することができる。
なお本発明における非発光性化合物とは、 上記発光性化合物に比べて発光性 が著しく劣るもので、 単独では EL発光せず、 EL素子の発光に寄与しないもの をいう。
ここで発光層の組成について述べると、 一般には電気伝導性を有するホスト 材料中に発光材料を分散させて用いるが、 発光材料のみでも構成可能である。 そして、 本発明では、 これにさらにドーパントを加えることが特徴である。 ホ スト材料としては、 例えば C B P、 T A Z等があり、 本発明で用いる発光性化 合物としては、 例えば化合物 A、 C B P、 I r錯体 A等が挙げられる。
発光材料としては、 例えば I r錯体 B， I r ( p p y ) 3、 I r錯体 C等を 用いることができる。
前記に示したもの以外の構造は、 以下の通りである。
Figure imgf000012_0001
Figure imgf000012_0002
化合物 A
Figure imgf000012_0003
Ir錯体 B
実施例
実施例 1、 実施例 2に用いた素子作製工程の共通部分を説明する。
本実施例では、 素子構成として、 図 1 Cに示す有機層が 4層の素子を使用し た。 ガラス基板 （透明基板 15) 上に厚み 100 nmの I TO (透明電極 1 4) をパターニングした。 その I TO基板上に、 以下の有機層と電極層を 10—4P aの真空チャンバ一内で抵抗加熱により真空蒸着し、連続製膜した。
ホール輸送層 13 (40 nm)： α— NPD
発光層 12 (40 nm)：ホスト材料 +発光材料 +発光性化合物 励起子拡散防止層 17 (1 Onm)： BCP
電子輸送層 16 (30 nm)： A 1 q 3
金属電極層 1 (15nm)： A 1 L i合金 （1^含有量1. 8重量％) 金属電極層 2 (100 nm)： A 1
対向する電極面積が 3 mm2になるようにパターエングした。 実施例 1
発光層のホストとして C BPを用い、 発光材料として I r錯体 Cを 7重量％ の濃度で、 さらに発光性化合物として I r錯体 Aを 3重量％となるように発光 層にドープして素子を作製した。 ここで用いた I r錯体 Aは、 素子に流れる電 流を増大させる機能があり、 電流促進材料としての働きも兼ね備えている。
(比較例 1 1 )
発光性化合物の I r錯体 Aをドープしない以外は、 実施例 1と同様にして、 素子を作製した。
これらの素子に 1 OVの直流電圧を印加して、 そのときの電流および輝度を 測定した結果を表 1に示す。
Figure imgf000013_0001
発光性化合物として、 I r錯体 Aを加えた実施例 1は、 電流 ·輝度共に上昇 した。 また素子電流が大幅に増加していることから、 I r錯体 Aの電流促進効 果も確認できた。
発光スペクトルは I r錯体 Cの発光の他に I r錯体 Aからの発光も現れた。 I r錯体 Cは 620 nmがピークの発光スペクトルを持ち、 I r錯体 Aは 61 0 nmをピークとする発光スぺクトルである。 発光スぺクトルのピークの差が 30 nm以下であるため、 C I E座標では大きな変化はなかった。
錯体 Aの量子収率は 0. 3であるのに対して、 I r錯体 Cの量子収率は 0. 66である。 ここで、 量子収率は次のように決定した。 .
Φ (sample) /Φ (st)
= [Sem (sample) /l bs (sample) J/[Sem t) /labs (st) ] Φ (sample) ：測定試料の量子収率 Φ (st) ：標準物質の量子収率 labs (st) ：標準物質の励起する波長での吸収係数
Sem (st) ：同じ波長で励起した時の標準物質の発光スぺクトル面積強度 labs (sample) ：測定試料の励起する波長での吸収係数 '
Sem (sample) ：同じ波長で励起した時の測定試料の発光スぺクトル面積
ここで言う量子収率 Φは I r錯体 G (後述） の Φを標準の 1とした相対値で 示している。 labsは UV分光光度計 （島津製作所 UV3100)、 Semは蛍光スぺク トルメーター （日立製作所 F4500) によって測定した。 実施例 2
発光層のホストとして C BPを用い、 発光層 40 nmのうちホール輸送層側 の厚み 10 nmの領域に発光材料として I r錯体 Cを 7重量％の濃度で、 また 発光性化合物として I r錯体 Aを 3重量％で発光層にドープした。 残りの 30 n mには I r錯体 Cのみを 7重量％の濃度で共蒸着して素子を作製した。 ここ で用いた I r錯体 Aは、 素子に流れる電流を増大させる機能があり、 電流促進 材料としての働きも兼ね備えている。
この素子と、 比較例 1 1の素子に 1 0 Vの直流電圧を印加して、 そのときの 電流および輝度を比較した結果を表 2に示す。 表 2
Figure imgf000015_0001
表 2から比較例 1 1に比べて、 実施例 2の素子は電流 ·輝度が共に上昇し、 発光層の 1部に発光性化合物をドープした場合でも電流 ·輝度の増加作用があ ることが確認された。 ここで I r錯体 Aと I r錯体 Cの量子収率おょぴパンド ギヤップを次表に示す。 I r錯体 Aの方がパンドギヤップが大きく量子収率は 小さい。 表 3
Figure imgf000015_0002
実施例 1と実施例 2を比較すると、 実施例 2の発光スぺクトルは実施例 1に 比べて、 I r錯体 Aからの発光が弱くなり、 I r錯体 Cからの発光の比率が高 くなつた。 これは電流促進効果によって、 正孔の注入が容易になり、 電子—正 孔の再結合および発光が I r錯体 Cで主に起こるようになつたためである。 実施例 3
本実施例では、 素子構成として、 図 1 Cに示す有機層が 4層の素子を使用し た。ガラス基板（透明基板 15)上に厚さ 100 nmの I TO (透明電極 14) を成膜してパターニングした。 その I TO基板上に、 以下の有機層と電極層を 1 CT4P aの真空チャンバ一内で抵抗加熱による真空蒸着し、 連続製膜した。 ホール輸送層 13 (40 nm) ： FL03 (次構造式）
Figure imgf000016_0001
発光層 12 (40 nm)：ホスト材料 +発光材料 1 +発光材料 2
電子輸送層 17 (5 Onm) Bphen (次構造式）
Figure imgf000016_0002
電子注入層 16 (1 nm)： KF
金属電極層 （100 nm)： A 1
対向する電極面積が 3 mm2になるようにパターニングした。
発光層 12の形成においては、 発光材料 1として I r錯体 C、 発光材料 2と して I r錯体 Dを用いた。 ( I r錯体 D)
Figure imgf000017_0001
I r錯体 Cおよび I r錯体 Dを等量枰量し、 メノウ乳鉢で結晶形を小さくしな がら撹拌、 混合して混合物粉体を作成した。
この混合物粉体を蒸着用ポ一トに投入し、 ホスト材料として C B Pと共蒸着 を行った。 上記の I r錯体 Cと I r錯体 Dの混合物が重量比 7 %になるような 条件でホスト材料と共蒸着した。
このようにして作つた素子の特性を下記に示す。
(比較例 3 1 )
発光材料として発光材料 1の I r錯体 Cのみを用いた。
(比較例 3 2 )
発光材料として発光材料 2の I r錯体 Dのみを用いた。
このような素子の評価結果を次表にしめす。
表 4
Figure imgf000018_0001
本実施例の素子では 100 c d/m2の輝度で発光するための駆動電圧は 5. 7 Vであって、 比較例 31の 5 Vと比べてやや高いものの、 比較例 32の 7. 5 Vに比べて大幅に低電圧ィヒされている。
さらに電流効率（単位は c d/A) においても 13. 5 c d/Aと比較例 31の 7.6 c d/A、 比較例 32の 6.8 c d/Aに比べて大幅に上昇している。
これは電力効率においても同様であり、 比較例 31の 4.8 1 m/W, 比較例 32の 2.9 lm/Wに比べて、 本実施例は 7.6 lm/ と非常に高効率な素子 を作成することに成功している。
さらに、 その素子の初期輝度 1000 c d/m2からの連続駆動における輝度 半減時間を調べたところ、 比較例 31の 50時間、 比較例 32の 5.4時間に 比べて 52時間と大幅に改善することに成功している。 輝度半減時間は比較例 32の 10倍の改善があり本発明の効果が特に大きいと考えられる。
本実施例の I r錯体 Cの量子収率は 0. 66であるのに対して、 I r錯体 D の量子収率は 0. 92である。 発光波長ピークは I r錯体 Cのは 620 nmで あるのに対して、 I r錯体 Dは 595 nmである。
しかしながら、 発光波長が I r錯体 Dと同じく 595 nmであるが、 量子収 率が 0 . 2 9と低い I r錯体 Iを用いた場合には、 3 0 0 c d/m2の輝度での 発光効率、 半減寿命とも I r錯体 Dを用いた物に比べて劣る。 よって発光波長 の短い発光材料の量子収率が、 発光波長の長い発光材料の量子収率より大きい ことがより望ましいことが分かつた。 表 5
Figure imgf000019_0002
( I r錯体 I )
Figure imgf000019_0001
本実施例に用いたイリジウム錯体の最高被占軌道 （以下 HOMOと略す） 準 位および最低空軌道 （以下 L UMOと略す） 準位を調べると次表の様になって いる。
表 6
Figure imgf000019_0003
、錯体 Cは HOMO準位、 L UMO準位共にィリジゥム錯体 Dのそ れより高くなつている。 ここでの電子準位の測定はサイクリックポルタンメトリ法による酸化還元 電位の測定（測定機器名 El ect rochemical Inter fase S I 1287 ： So l ar tron社製）と光吸収によるバンドギヤップ測定デー夕を基に、別途測定し た I r錯体 Cの H OMO測定（測定器名 AC- 1 理研機器製） による結果との照 合換算によって決定した。
次に本実施例に用いた I r錯体 Cおよび I r錯体 Dのホトルミネッセンス (トルエン希薄溶液中での光励起発光スペクトル） を図 2に示すが、 これら二 つの化合物の発光スぺクトルは非常に近接しており、 発光波長スぺクトルの主 要な部分は重なりあっている。 このように非常に近接した発光波長を持つ発光 材料を用いることで、 色ずれが目立たない。
本発明に用いた I r錯体 Cおよび I r錯体 Dの真空中での蒸発温度は、 それ ぞれ、 2 6 7度、 2 3 4度であり、 一般にフッ素原子のついたィリジゥム錯体 の方が蒸発温度が低い。 本発明のひとつの特徴は、 蒸発温度の異なる発光材料 を混合して同一るつぼ上で蒸発させることにより、 蒸発時の分子流の制御 （例 えばクラスタ一サイズの制御） ができると考えられる。
さらに、 本実施例の蒸着に必要な加熱容器に流す電流量を調べると、 混合物 の方が電流量が低く、 蒸着時の熱による衝撃が少なくなつていること力分かる。 この結果を次表に示した。
表 7
Figure imgf000020_0001
(比較例 3 3 )
I r錯体 Cおよび I r錯体 Dを異なるポートから加熱した場合との比較を 次表に示した。 表 8
Figure imgf000021_0002
I r錯体 Cのみを蒸着した場合と比べ、 I r錯体 Dとの混合発光層を別ボ一 ト上から蒸着した場合でも、 電流効率、 電力効率は改善している。 一方本実施 例 3の場合、 2種の錯体を同一ポートで混合し蒸着した場合には、比較例 3 1、 3 3に比べてさらに電流効率、 電力効率が改善されている。 これは、 蒸着時の 温度が混合物を用いることで低下し、 蒸着温度が低下して膜質が改善したため と考えている。
(比較例 3 4 )
次の比較例として I r錯体 G (次構造式） と I r錯体 Cを混合した上で蒸着 して素子を作った.。
( I r錯体 G)
Figure imgf000021_0001
I r錯体 Gは 5 1 4nm の発光ピークを持つが、 I r錯体 Cは 62 Onm に発 光ピークを持つことから、 図 3に示すように発光スぺクトルの重なりは少ない。 本比較例の場合、電流効率、電力効率ともに本実施例よりも低いことが分かる。 このことから、 発光材料それぞれの発光波長の重なり部分が非重なり部分より 大きいことにより素子特性を向上させることができることが分かった。
表 9
Figure imgf000022_0001
実施例 4
本実施例では、 素子構成として、 図 1 Cに示す有機層が 4層の素子を使用し た。 ガラス基板（透明基板 1 5)上に厚さ 1 0 0 nmの I TO (透明電極 14) をパターニングした。
その I TO基板上に、 以下の有機層と電極層を 1 0—4P aの真空チャンバ一 内で抵抗加熱による真空蒸着し、 連続製膜した。 発光層には、 複数の発光材料 を用いた。
ホール輸送層 1 3 (40 nm)： FL03
発光層 12 (40 nm)：ホスト材料 +発光材料 1 +発光材料 2 +
発光材料 3+発光材料 4
電子輸送層 17 (50 nm) Bphen
電子輸注入層 1 6 (1 nm)： KF
金属電極層 （1 0 O nm) ： A 1 対向する電極面積が 3 mm2になるようにパターニングした。
本実施例においては、 発光材料 1として I r錯体 C、 発光材料 2として I r 錯体 Dを用いた。 発光材料 3として I r錯体 E (次構造式） を用いた。
(11"錯体£)
Figure imgf000023_0001
発光材料 4として I r錯体 F (次構造式） を用いた
(I r錯体 F)
Figure imgf000023_0002
I r錯体 Cおよび I r錯体 D、 I r錯体 E、 I r錯体 Fを 3:1:2.5:3.5の 割合で混合して混合物粉体を作成した。 この混合物粉体を蒸着用ポートに投入 してホスト材料として C BPと共蒸着を行った。 ホスト材料に対して上記の I r錯体の混合物を重量比 7 %になるように成膜した。 このようにして作つた素 子の特性を次に示す。
これらの評価結果を表 10に示す。 表 1 0
Figure imgf000024_0001
本実施例の素子では 1 0 0 c d/m2の発光輝度を出す駆動電圧は 4 . 2 Vで あり、 比較例 3 1の 5 V、 比較例 3 2の 7 . 5 Vに比べて大幅に改善されてい る。 さらに電流効率 （単位は c d/A) においても 1 1 . 7 c d /A と比較例 3 1 の 7 . 6 c d/A、 比較例 3 2の 6 . 8 c d/Aに比べて大幅に上昇しており、 これ は電力効率においても同様であつて、 高効率な素子を作成することに成功して いる。
さらに、その素子の初期輝度 1 0 0 0 c d/m2からの連続駆動における輝度 半減時間を調べた。比較例 3 1の 5 0時間、比較例 3 2の 5 . 4時間に比べて、 1 1 6時間と大幅に改善することに成功している。 輝度半減時間は比較例の 2 倍から 2 0倍以上の改善があり本発明の効果が特に大きいと考えられる。 さらに、 本実施例の蒸着ボートに流す電流量を調べると、 混合物の方が電流 量が低く、 発光層の成膜時の温度が低く、 熱ダメージが少なくなつていること が分かる。
この結果を次表に示した。 表 1 1
Figure imgf000025_0002
実施例 5
本実施例では、 素子構成として、 図 1 Bに示す有機層が 3層の素子を使用し た。 ガラス基板（透明基板 15)上に厚み 10 Onmの I TO (透明電極 14) をパターニングした。
その I TO基板上に、 以下の有機層と電極層を 10— 4P aの真空チャンパ一 内で抵抗加熱による真空蒸着し、 連続製膜する。
ホ一ル輸送層 13 (40 nm)： FL03
発光層 12 (40nm)：ホスト材料 +発光材料 1+発光材料 2
電子輸送層 17 (50 nm) Bphen
金属電極層 （100 nm)： A 1
対向する電極面積が 3 mm2になるようにパ夕一ニングした。
本実施例においては、 発光材料 1として化合物 C (略称 D CM) を用いる。 (化合物 0
Figure imgf000025_0001
発光材料 1の他の としては次の構造式の化合物 Dでもよい： (化合物 D)
Figure imgf000026_0001
発光材料 2としては前記 I r錯体 Cを用いる。
化合物 Cおよび I r錯体 Cを等量抨量し、 メノウ乳鉢で結晶形を小さくしな がら撹拌、 混合して混合物粉体を作成する。 この混合物粉体を蒸着用ポ一卜に 投入してホス卜材料として C B Pと共蒸着を行う。
上記の化合物 Cおよび I r錯体 Cの混合物は重量比 7%になるようにホスト 材料と共蒸着する。 実施例 6
本実施例では、 素子構成として、 図 1 Bに示す有機層が 3層の素子を使用し た。 ガラス基板 （透明基板 15) 上に 10 Onmの ITO (透明電極 14) を パターニングした。 その I TO基板上に、 以下の有機層と電極層を 10— 4P a の真空チヤンバー内で抵抗加熱による真空蒸着し、 連続製膜した。
ホール輸送層 13 (40 nm)： FL03
発光層 12 (40 nm)：ホスト材料 +発光材料 1 +発光材料 2 電子輸送層 17 (5 Onm) Bp en電子輸注入層 16 ( 1 n m)： KF 金属電極層 （100 nm)： A 1
対向する電極面積が 3 mm2になるようにパターニングした。
本実施例においては、 発光材料 1として I r錯体 C、 発光材料 2として I r 錯体 H (次構造式） を用いた。 ( I r錯体 H)
Figure imgf000027_0001
I r錯体 Cおよび I r錯体 Hを等量枰量し、 メノウ乳鉢で結晶形を小さくし ながら撹拌、 混合して混合物粉体を作成した。 この混合物粉体を蒸着用ポート に投入してホスト材料として C B Pと共蒸着を行つた。
上記の I r錯体の混合物は重量比 7 %となるように、 ホスト材料と共蒸着し 成膜した。
(比較例 6 1 )
発光材料として I r錯体 Cのみを用いて重量比 7 %となるように、 ホスト材 料と共蒸着し成膜した。
(比較例 6 2 )
発光材料として I r錯体 Hのみを重量比 7 %となるように、 ホスト材料と共 蒸着し成膜した。
このような素子の評価結果を次表に示す。
表 12
Figure imgf000028_0001
本実施例の素子では 100 c d/m 2の発光輝度を出す駆動電圧は 5.7 Vで あった。 比較例 61の 5 Vと比べてやや高いものの、 比較例 62の 5. 8Vに 比べて大幅に低電圧化されており、 さらに電流効率においても 10. 5 c dZ Aと比較例 61の 7.6 c d/A、 に比べて大幅に改善されている。 これは電力 効率においても同様であり、 比較例 6104.8 lm/W、 に比べて本実施例は 5. 9 1 mZWと非常に高効率な素子を作成することに成功している。
さらに、 その素子の初期輝度 1000 c d/m2からの連続駆動における輝 度半減時間も、 比較例 61の 50時間、 比較例 62の 1. 5時間に比べて 80 時間と大幅に改善することに成功している。
本実施例は電流効率、 電圧効率では比較例 62に劣っているが、 比較例 62 の発光色が赤方向に改善されている。 比較例 62の CIE座標は （0.65, 0.35) なのに対して本実施例では （0.68,0.33) であった。 比較例 61の発光は (0.68,0.33) と本実施例とほぼ同じであった。 また輝度半減時間は比較例 6 2の 10倍以上の改善があり本発明の効果が特に大きいと考えられる。
本実施例に用いたイリジウム錯体の H O M 0準位および L U M 0準位を調 ベると次表の様になつており、 I r錯体 Cの H〇M〇準位は一 5. 13 eVで あり、 I r錯体 Hの H OMO準位一 5 . 1 9 e Vより高い。
一方、 イリジウム錯体 Cの: L UM0準位も一 2 . 4 7 e Vと I r錯体 Hの L UMO準位一 2 . 6 e Vよりより高くなつている。
本発明に用いた I r錯体 Cおよび I r錯体 Hの真空中での蒸発温度はそれ ぞれ、 2 6 7度、 2 3 0度であり、 フッ素原子のついたイリジウム錯体の方が 蒸発温度が低い。 本発明の特徴の 1つは、 蒸発温度の異なる発光材料を混合し て同一るつぼ上で蒸発させることにより、 蒸着温度を低下でき、 また蒸発時に クラスターサイズをより細かくすることができると考えられる。
さらに、 本実施例の蒸着ポートに流す電流量を調べると、 混合物の方が電流 量が低く素子作成時の熱による劣化が少なくなつていることが分かる。
この結果を次表に示した。 .
表 1 3
Figure imgf000029_0001
実施例 7
本実施例では、 素子構成として、 実施例 1に記載の条件で、 図 1 Cに示す有 機層が 4層の素子を使用した。
C B Pを発光層のホス卜として用い、 発光材料として I r錯体 Bを 7重量の 濃度で、 また非発光性化合物として化合物 Aを 3重量％を発光層にド一プして 素子を作製した。 ただしここで用いた化合物 Aは素子を流れる電流を増大する 働きをもち、 電流促進材料としての働きを兼ね備えている。
(比較例 7 1 )
化合物 Aをドープしない以外は、 実施例 1と同様にして、 素子を作製した。 これらの素子に 1 0 Vの直流電圧を印加して、 そのときの電流および輝度を 定した結果を次表に示す。
表 1 4
Figure imgf000030_0001
表 1 4から、 比較例 7 1に比べて、 実施例 7の素子は電流 ·輝度が共に上昇 し、非発光性化合物の添加効果、および電流促進材としての効果が確認された。 また、 実施例 7と比較例 7 1の発光スぺクトルはほぼ同じで、 I r錯体 Bから の発光のみが観測された。 実施例 8
発光層のホストとして T A Zを用い、 非発光性化合物として C B Pを 1 0重 量％、 発光材料として I r錯体 Bを 7重量％の濃度で発光層にドープして、 素 子を作製した。 ただしここで用いた C B Pは素子を流れる電流を増大する働き をもち、'電流促進材料としての働きを兼ね備えている。
(比較例 8 1 )
C B Pをドープしない以外は、 実施例 8と同様にして、 素子を作製した。 これらの素子に 1 0 Vの直流電圧を印加して、 そのときの電流および輝度を測 定した結果を次表に示す。
表 1 5
Figure imgf000030_0002
表 1 5から、 比較例 8 1に比べて、 実施例 8の素子は電流 ·輝度が共に向上 し、非発光性化合物の添加効果、および電流促進材としての効果が確認された。 また実施例 8と比較例 8 1の発光スぺクトルはほぼ同じで、 I r錯体 Bからの 発光のみが観測された。
ここで C B Pのバンドギャップは 2 . 5〜3 . 0 e Vで I r錯体 Bの 2 e V より大きい。. 実施例 9
発光層の構成を除いて、 先の実施例 3に記載の素子と同様な素子を形成した 発光層には、 ホスト材料と発光材料および非発光性化合物の混合物を用いた。 本実施例においては、 発光材料としてフエニルイソキノリンを配位子とした I r錯体 Cを、 非発光性化合物として化合物 3 (次構造式） を用いた。
(化合物 3 )
Figure imgf000031_0001
I r錯体 Cおよび化合物 3を等量秤量し、 メノウ乳鉢で結晶形を小さくしな がら撹拌、 混合して混合物粉体を作成した。 この混合物粉体を蒸着用ポートに 投入して別な蒸着ポ一トにホスト材料として C B Pを準備し、 共蒸着を行った。 上記の I r錯体 Cの混合物は重量比 2 0 %になるようにホスト材料と共蒸着 した。
本実施例の混合物の蒸着時の加熱容器に流れる電流を調べると低下してお り、 蒸発温度を大幅に下げることができた。 このことは素子作成時の熱的なダ メージを軽減することができ、 安定した素子の作成が可能になった。
本実施例に用いたィリジゥム錯体の H OMO準位および L UMO準位を調 ベると次表の様になつている。
表 1 6
Figure imgf000031_0002
発光材料である I r錯体 Cのバンドギャップは、 非発光性化合物 3よりも狭 いことがわかる。 実施例 1 0
発光層の構成を除いて、 先の実施例 3に記載の素子と同様な素子を形成した。 発光層には、 ホスト材料と発光材料および非発光性化合物の混合物を用いた。 本実施例においては、 発光材料として化合物 非発光性化合物としては前 記化合物 3を用いる。
化合物 Cおよび化合物 3を等量秤量し、 メノゥ乳鉢で結晶形を小さくしなが ら撹拌、 混合して混合物粉体を作成する。 この混合物粉体を蒸着用ポートに投 入して、 ホスト材料である C B Pと共蒸着を行う。 上記の化合物 Cおよび化合 物 3の混合物は重量比 7 %になるように、 発光層を共蒸着した。 実施例 1 1 (比較例 7 1 )
本実施例では、 発光層を除く素子構成として、 実施例 1に記載の条件で、 図 1 Cに示す有機層が 4層の素子を使用した。
発光層のホストとして C B Pを用い、 発光材料として I r錯体 Bを 7重量％、 電流促進材料として下記構造式で表される P B Dを 3重量％の濃度で発光層 にド一プして素子を作製した。
P B Dをド一プしない以外は、 実施例 1と同様にして、 素子を作製した （比 較例 7 1 )。
( P B Dの構造式）
Figure imgf000032_0001
これらの素子に 1 0 Vの直流電圧を印加して、 そのときの電流および輝度を測 定した結果を表 1 7に示す。 表 1 Ί
Figure imgf000033_0002
表 17から、 比較例 71に比べて、 実施例 11の素子は電流 ·輝度が共に上 昇し、 電流促進材料の効果が確認された。 また、 実施例 1 1と比較例 71の発 光スペクトルはほぼ同じで、 I r錯体 Bからの発光のみが観測された。
この場合ホスト材料の C B Pはホール輸送性が強く、 電子輸送性の材料であ る P B Dなどをドープすることが、 素子電流増大にとって効果的である。
その他本発明に用いられる電流促進材料としては、 電子輸送性の材料として、 下記構造式を有する PySPyなどを用いることが可能であるが、 これらに限 定されるものではない。
(Py S Pyの構造式）
Figure imgf000033_0001
実施例 12 (比較例 81 )
本実施例では、 発光層を除く素子構成として、 実施例 1に記載の条件で、 図 1 Cに示す有機層が 4層の素子を使用した。
TAZを発光層のホストとして用い、 発光材料として I r錯体 Bを 7重量％、 電流促進材料として下記構造式で表される NPDを 3重量％の濃度で発光層 にド一プして素子を作製した。
NPDをド一プしない以外は、 実施例 12と同様にして、 素子を作製した。 二の構成は比較例 8 1と同様である (
(N P Dの構造式）
Figure imgf000034_0001
これらの素子に 1 0 Vの直流電圧を印加して、 そのときの電流および輝度を測 定した結果を表 1 8に示す。
表 1 8
Figure imgf000034_0002
比較例 8 1に比べて、 実施例 1 2の素子は電流 ·輝度が共に上昇し、 電流促 進材料の効果が確認された。 また、 実施例 1 2と比較例 8 1の発光スぺクトル はほぼ同じで、 I r錯体 Bからの発光のみが観測された。
この場合、 ホスト材料の T A Zは電子輸送性材料であるために、 電流促進材 料としてはホール輸送性の N P Dなどが素子電流を増加させるのに適してい る。
その他本発明の電流促進材料としては、 ホール輸送性の材料として、 下記構 造式を有する m— MTD ATAなどを用いることが可能であるが、 これに限る ものではない。 (m-MTD A TAの化学構造式）
Figure imgf000035_0001
以上の実施例では、 ホスト材料を用いる場合を説明したが、 本発明において はホスト材料を含まない場合においても同様な効果を示す。
これらの結果、 発光輝度、 発光効率および発光寿命ともに、 非発光性化合物 を用いない場合に比べてよい結果を示した。 産業上の利用可能性
以上説明したように、 本発明によって、 素子に流れる電流量を増加させるこ とができ、 また低電圧駆動を可能にし、 輝度や発光効率の向上することが可能 になった。
本発明の高効率な発光素子は、 省エネルギーや高輝度が必要な製品に応用が 可能である。 応用例としては表示装置 ·照明装置やプリンターの光源、 液晶表 示装置のバックライトなどが考えられる。 表示装置としては、 省エネルギーや 高視認性，軽量なフラットパネルディスプレイが可能となる。 また、 プリンタ 一の光源としては、 現在広く用いられているレーザビームプリン夕のレ一ザ一 光源部を、 本発明の発光素子に置き換えることができる。 独立に
る素子をアレイ上に配置し、 感光ドラムに所望の露光を行うことで、 画像形成 する。本発明の素子を用いることで、装置体積を大幅に減少することができる。 照明装置やバックライ卜に関しては、 本発明による省エネルギー効果が期待で さる。

Claims

請 求 の 範 囲
1 . 基板上に配置された陽極および陰極からなる電極と、 前記電極間に 有機発光層を有する発光素子であって、 前記有機発光層が発光材料とその分散 性を改善するためのドーパントを含むことを特徵とする発光素子。
2 . 前記ドーパントが発光性化合物であり、 かつ前記発光性化合物の発光波 長スぺクトルが発光材料の発光波長スぺクトルと主要な部分で重なりを有す ることを特徴とする請求の範囲第 1項記載の発光素子。
3 . 前記発光材料と前記発光性化合物の発光波長と量子収率との関係が、 発 光波長の短い方の量子収率が、 発光波長の長い方の量子収率より大きいことを 特徴とする請求の範囲第 2項記載の発光素子。
4. 前記発光材料と前記発光性化合物の少なくとも一方が、 金属錯体および /または有機化合物であることを特徴とする請求の範囲第 2項記載の発光素子。
5 . 前記金属錯体および/または有機化合物の H OMO準位が異なることを 特徴とする請求の範囲第 2項記載の発光素子。
6 . 前記発光材料と前記発光性化合物のうちの少なくとも一種が、 他方に対 して H OMO準位と L UMO準位が共に低い準位を有する金属錯体および/ま たは有機化合物であることを特徴とする請求の範囲第 2項記載の発光素子。
7 . 前記発光材料と前記発光性化合物の発光スぺクトルのピーク波長の差が 3 0 nm以内であることを特徴とする請求の範囲第 2項記載の発光素子。
8 . 前記発光材料と前記発光性化合物が、 同一の配位子骨格を有し配位子骨 格の置換基がそれぞれ異なる複数の金属錯体で構成されたことを特徴とする 請求の範囲第 4項記載の発光素子。 9 . 前記発光材料と前記発光性化合物の中心金属が同一の金属であることを 特徴とする請求の範囲第 8項記載の発光素子。
1 0 . 前記中心金属がイリジウムであることを特徴とする請求の範囲第 9項 記載の発光素子。
1 1 . 前記置換基がフッ素原子であることを特徴とする請求の範囲第 8項記 載の発光素子。
1 . 前記配位子骨格がイソキノリン骨格を有することを特徴とする請求の 範囲第 8項記載の発光素子。 -
1 3 . 前記発光材料と前記発光性化合物の少なくとも 1つが燐光発光するこ とを特徴とする請求の範囲第 2項記載の発光素子。 1 . 前記発光材料と前記発光性化合物の少なくとも 1つが、 異なる配位子 が同一金属に配位した複数配位子を有する金属錯体であることを特徴とする 請求の範囲第 4項記載の発光素子。
1 5 . 前記発光材料と前記発光性化合物を同一の容器内に混合し、 真空蒸着 により前記有機発光層を形成することを特徴とする請求の範囲第 2項記載の 発光素子の製造方法。 '
1 6 . 前記発光材料と前記発光性化合物の少なくとも 1つがフッ素原子を含 有することを特徴とする請求の範囲第 1 5項記載の発光素子の製造方法。
1 7 . 前記ドーパントが非発光性化合物からなることを特徴とする請求の範 囲第 1項記載の発光素子。
1 8 . 前記非発光性化合物のバンドギヤップが前記発光材料のバンドギヤッ プょりも広いことを特徴とする請求の範囲第 1 7項記載の発光素子。 1 9 . 前記発光材料と非発光性化合物の割合を、 有機発光層内の場所により 変化させたことを特徴とする請求の範囲第 1 7項記載の発光素子。
2 0 . 前記非発光性化合物がフッ素原子を含有することを特徴とする請求の 範囲第 1 7項記載の発光素子。
2 1 . 前記発光材料が燐光発光材料であることを特徴とする請求の範囲第 1 7項記載の発光素子。
2 2 . 発光材料と少なくとも 1種類の非発光性化合物を混合し、 該混合物を 加熱して真空蒸着することにより前記有機発光層を形成することを特徴とす る請求の範囲第 1 7項記載の発光素子の製造方法。
2 3 . 前記発光材料と非発光性化合物の少なくとも 1つがフッ素原子を含有 することを特徴とする請求の範囲第 2 2項記載の発光素子の製造方法。
2 4. 前記ドーパントが電流促進材料からなることを特徴とする請求の範囲 第 1項記載の発光素子。
2 5 . 前記電流促進材料が発光性化合物であり、 その量子収率が前記発光材 料よりも低いことを特徴とする請求の範囲第 2 4項記載の発光素子。
2 6 . 前記電流促進材料と前記発光材料との発光スぺクトルのピーク波長の 差が 3 0 n m以下であることを特徴とする請求の範囲第 2 4項記載の発光素 子。 2 7 . 前記電流促進材料のバンドギヤップが前記発光材料のバンドギャップ よりも大きいことを特徴とする請求の範囲第 2 4項記載の発光素子。
2 & . 前記発光材料の濃度および Zまたは前記電流促進材料の割合を、 有機 発光層内の場所により変化させたことを特徴とする請求の範囲第 2 4項記載 の発光素子。
2 9 . 前記発光材料と前記電流促進材料の少なくとも一方が、 燐光発光材料 であることを特徴とする請求の範囲第 2 4項記載の発光素子。 3 0 . 前記有機発光層が、発光材料と電流促進材料およびホスト材料を含み、 前記ホスト材料がホール輸送性材料であり、 前記電流促進材料が電子輸送性材 料であることを特徴とする請求の範囲第 2 4項記載の発光素子。
3 1 . 前記有機発光層が、発光材料と電流促進材料およびホスト材料を含み、 前記ホスト材料が電子輸送性材料であり、 前記電流促進材料がホール輸送性材 料であることを特徵とする請求の範囲第 2 項記載の発光素子。
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