專利名稱:有機(jī)電致發(fā)光裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及有機(jī)電致發(fā)光裝置。
背景技術(shù):
近年來,已經(jīng)開發(fā)了利用有機(jī)電致發(fā)光裝置(有機(jī)EL裝置)的發(fā)光設(shè)備。圖6示意性示出有機(jī)EL裝置1的構(gòu)成。在由玻璃等制成的基板2上,陽極3、有機(jī)EL層8(空穴傳輸層4、發(fā)光層5和電子傳輸層6)、陰極7等形成疊層。在圖中,未示出隔板、絕緣膜、密封元件等。兩個(gè)電極3和7通過電極的引出配線(端子)與外部配線連接。當(dāng)電場(chǎng)施加到電極上時(shí),空穴和電子在夾在電極3和7之間區(qū)域中的發(fā)光層5中復(fù)合,從而發(fā)光。
在制造能夠彩色顯示的顯示設(shè)備的情況下,例如,在基板上形成條紋狀的陽極,然后使用有機(jī)EL材料進(jìn)行圖案化,使得在陽極上重復(fù)顯現(xiàn)分別對(duì)應(yīng)于紅色(R)、綠色(G)和藍(lán)色(B)的有機(jī)EL層。然后,在有機(jī)EL層上形成陰極,并且各電極的端子(外部連接端子)與外部配線如控制配線、信號(hào)配線等連接。這樣,排列對(duì)應(yīng)于RGB的有機(jī)EL裝置形成像素,從而可以進(jìn)行彩色顯示。
構(gòu)成發(fā)光層的材料要求滿足諸如良好的發(fā)光效率、良好的載流子(carrier)傳輸性和良好的成膜性等條件。該材料可以僅由發(fā)光材料構(gòu)成,或者也可以由發(fā)光材料和不發(fā)光并有電荷傳輸性的主體材料的混合物構(gòu)成。
此外,通過使發(fā)光層具有構(gòu)成材料的濃度梯度,已經(jīng)提出針對(duì)改善發(fā)光效率或提高壽命的發(fā)光裝置(參見,例如,日本專利申請(qǐng)未審公開(JP-A)No.2001-155862、JP-A No.2001-189193、JP-A No.2004-6102和JP-A No.2002-313583)。然而,在實(shí)際中,尚未發(fā)現(xiàn)通過精確控制發(fā)光層中的載流子平衡而使整個(gè)發(fā)光層發(fā)光來實(shí)現(xiàn)發(fā)光效率和耐久性改善的有機(jī)EL裝置。
發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述問題提出了本發(fā)明,本發(fā)明的目的是提供一種通過在發(fā)光層的寬區(qū)域發(fā)光而實(shí)現(xiàn)發(fā)光效率和耐久性改善的有機(jī)電致發(fā)光裝置。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面,提供一種有機(jī)電致發(fā)光裝置,包括陽極、面對(duì)所述陽極設(shè)置的陰極和夾在所述陽極和所述陰極之間并包括至少發(fā)光層的有機(jī)層,其中所述發(fā)光層包括具有電子傳輸性的發(fā)光材料、具有空穴傳輸性的主體材料和電惰性材料,并且具有電子傳輸性的發(fā)光材料的濃度從陰極側(cè)朝著陽極側(cè)逐漸減小。
圖1是根據(jù)本發(fā)明的有機(jī)EL裝置的基本構(gòu)成的一個(gè)例子的示意圖。
圖2是根據(jù)本發(fā)明的有機(jī)EL裝置的發(fā)光層中的濃度分布的一個(gè)例子的示圖。
圖3是根據(jù)本發(fā)明的有機(jī)EL裝置的發(fā)光層中的濃度分布的另一個(gè)例子的示圖。
圖4A是實(shí)施例1中制作的有機(jī)EL裝置的發(fā)光層中的濃度分布的示圖。
圖4B是實(shí)施例2中制作的有機(jī)EL裝置的發(fā)光層中的濃度分布的示圖。
圖4C是實(shí)施例3中制作的有機(jī)EL裝置的發(fā)光層中的濃度分布的示圖。
圖5A是比較例1中制作的有機(jī)EL裝置的發(fā)光層中的濃度分布的示圖。
圖5B是比較例2中制作的有機(jī)EL裝置的發(fā)光層中的濃度分布的示圖。
圖5C是比較例3中制作的有機(jī)EL裝置的發(fā)光層中的濃度分布的示圖。
圖6是有機(jī)EL裝置的示例性構(gòu)成的示意圖。
圖7是根據(jù)本發(fā)明的有機(jī)EL裝置的發(fā)光層中的濃度分布的另一個(gè)例子的示圖。
具體實(shí)施例方式 下面,結(jié)合
根據(jù)本發(fā)明的有機(jī)電致發(fā)光裝置。
根據(jù)本發(fā)明的發(fā)明人的發(fā)現(xiàn),實(shí)驗(yàn)揭示出,在發(fā)光層內(nèi)使用主體材料和發(fā)光材料的有機(jī)EL裝置中,在使用表現(xiàn)出空穴傳輸性的主體材料和表現(xiàn)出電子傳輸性的發(fā)光材料的典型構(gòu)成的情況下,發(fā)光層內(nèi)的發(fā)光分布是朝著電子傳輸層(ETL)側(cè)傾斜的分布。據(jù)推測(cè),這是因?yàn)榘l(fā)光層內(nèi)的載流子平衡是空穴過量和電子不足的狀態(tài),局部化的發(fā)光引起發(fā)光效率降低,并且發(fā)光負(fù)載集中引起耐久性劣化。
關(guān)于在ETL側(cè)的局部化發(fā)光,據(jù)認(rèn)為,使用表現(xiàn)出空穴傳輸性的主體材料和表現(xiàn)出電子傳輸性的發(fā)光材料,并且通過提高發(fā)光材料的濃度,大量電子可以注入發(fā)光層中。然而,具有較高濃度的表現(xiàn)出電子傳輸性的發(fā)光材料的發(fā)光層中,觀察到發(fā)光分布同時(shí)朝著空穴傳輸層(HTL)側(cè)和電子傳輸層(ETL)側(cè)傾斜。即,據(jù)認(rèn)為,當(dāng)發(fā)光層中的具有電子傳輸性的發(fā)光材料的濃度增大時(shí),電子注入發(fā)光層中;然而,注入的電子遷移到接近HTL側(cè)的界面,沒有對(duì)復(fù)合起貢獻(xiàn),因此,不能解決在界面附近局部化發(fā)光的問題。
因此,本發(fā)明的發(fā)明人進(jìn)行了廣泛研究,結(jié)果發(fā)現(xiàn),當(dāng)具有電子傳輸性的發(fā)光材料、具有空穴傳輸性的主體材料和電惰性材料包含在發(fā)光層中時(shí),具有電子傳輸性的發(fā)光材料的濃度在陰極側(cè)比在陽極側(cè)更高,發(fā)光層內(nèi)的發(fā)光分布接近于在層的整個(gè)厚度方向上發(fā)光的分布,并因而可以改善發(fā)光效率和耐久性。
圖1示出根據(jù)本發(fā)明的有機(jī)EL裝置構(gòu)成的一個(gè)例子。根據(jù)本發(fā)明的有機(jī)EL裝置10具有以下結(jié)構(gòu)包括至少發(fā)光層的有機(jī)層16夾在于支持基板12上彼此對(duì)向配置的陽極14和陰極18之間,具有電子傳輸性的發(fā)光材料、具有空穴傳輸性的主體材料和電惰性材料包含在發(fā)光層中,其中具有電子傳輸性的發(fā)光材料的濃度從陰極18側(cè)朝著陽極14側(cè)逐漸減小。
<支持基板> 用于形成有機(jī)EL裝置10的支持基板12沒有特別限制,只要其強(qiáng)度足以支持有機(jī)EL裝置10,并且具有透光性等,可以使用任何已知的材料。例如,可以提到的有諸如氧化釔穩(wěn)定的氧化鋯(YSZ)和玻璃等無機(jī)材料;和有機(jī)材料,諸如聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯、聚苯二甲酸丁二醇酯和聚萘二甲酸乙二醇酯等聚酯類、聚苯乙烯、聚碳酸酯、聚醚砜、聚烯丙酯、聚酰亞胺、聚環(huán)烯烴、降冰片烯樹脂和聚(氯三氟乙烯)。
當(dāng)玻璃用作支持基板12時(shí),為減小從玻璃溶出的離子的量,優(yōu)選非堿性玻璃(non-alkaline glass)。當(dāng)使用鈉鈣玻璃(soda-lime glass)時(shí),優(yōu)選的是使用具有二氧化硅等阻擋層的玻璃。
在使用有機(jī)材料形成的支持基板12的情況下,優(yōu)選使用具有優(yōu)異的耐熱性、尺寸穩(wěn)定性、耐溶劑性、電絕緣性和加工性的材料。特別地,在使用塑料支持基板12的情況下,優(yōu)選的是在支持基板12的一面或兩面上設(shè)置透濕阻擋層(moisture permeation blocking layer)或氣體阻擋層。關(guān)于透濕防止層或氣體阻擋層的材料,可以適宜地使用諸如氮化硅或氧化硅等無機(jī)材料。可以通過例如高頻濺射法等形成透濕防止層或氣體阻擋層。
此外,在使用熱塑性支持基板的情況下,根據(jù)需要還可以設(shè)置硬涂層或下涂層等。
支持基板12的形狀、結(jié)構(gòu)和尺寸等沒有特別限制,這些可以根據(jù)有機(jī)EL發(fā)光裝置10的用途和目的等適宜地選擇。通常,從處理性和有機(jī)EL裝置的形成容易性等觀點(diǎn)來看,支持基板12的形狀優(yōu)選為板狀。支持基板12的結(jié)構(gòu)可以是單層結(jié)構(gòu)或疊層結(jié)構(gòu)。支持基板12可以僅由一個(gè)元件構(gòu)成或者由兩個(gè)以上的元件構(gòu)成。
此外,基于有機(jī)EL裝置的發(fā)光設(shè)備可以分成通過支持基板12側(cè)提取從發(fā)光層發(fā)出的光的底部發(fā)光型和通過支持基板12的相對(duì)側(cè)提取光的頂部發(fā)光型。本發(fā)明可以使用任一種類型。在制作頂部發(fā)光型有機(jī)EL發(fā)光裝置的情況下,由于不必須通過支持基板12側(cè)提取發(fā)出的光,因此可以使用例如由不銹鋼、Fe、Al、Ni、Co、Cu或它們的合金制成的金屬基板或硅基板。由金屬制成的支持基板即使在很小厚度時(shí)也具有高強(qiáng)度,對(duì)于大氣中的水分或氧氣具有高氣體阻擋性能。在使用由金屬制成的支持基板的情況下,需要提供絕緣膜,以確保支持基板12和下電極14之間的電學(xué)絕緣性。
<有機(jī)EL裝置> 根據(jù)本發(fā)明的有機(jī)EL裝置10可以采用例如以下所示的層構(gòu)成,但是層構(gòu)成不限于此,并且可以根據(jù)目的等適宜地確定。
·陽極/發(fā)光層/陰極 ·陽極/空穴傳輸層/發(fā)光層/電子傳輸層/陰極 ·陽極/空穴傳輸層/發(fā)光層/阻擋層/電子傳輸層/陰極 ·陽極/空穴傳輸層/發(fā)光層/阻擋層/電子傳輸層/電子注入層/陰極 ·陽極/空穴注入層/空穴傳輸傳輸層/發(fā)光層/阻擋層/電子傳輸傳輸層/陰極 ·陽極/空穴注入層/空穴傳輸傳輸層/發(fā)光層/阻擋層/電子傳輸傳輸層/電子注入層/陰極 通常,支持基板12側(cè)上的電極(下電極)14作為陽極,而密封基板(圖未示)側(cè)的電極(上電極)18作為陰極。然而,可以將下電極作為陰極,上電極作為陽極。在以下說明中,將描述在支持基板12上從陽極14開始順次形成各元件的構(gòu)成,但是也可以在支持基板12上從陰極開始以相反方式形成。
-陽極- 陽極14的形狀、結(jié)構(gòu)和尺寸等沒有特別限制,只要可以用作將空穴供應(yīng)到有機(jī)EL層16的電極,并且構(gòu)成材料可以根據(jù)有機(jī)EL裝置10的用途和目的等適宜地從已知的電極材料中選擇。
關(guān)于構(gòu)成陽極14的材料,適宜提及的是例如金屬、合金、金屬氧化物、導(dǎo)電性化合物和這些材料的混合物。其具體例子包括導(dǎo)電性金屬氧化物,如用銻或氟摻雜的氧化錫(ATO、FTO)、氧化錫、氧化鋅、氧化銦、氧化銦錫(ITO)和氧化銦鋅(IZO);金屬;如金、銀、鉻和鎳;這些金屬和導(dǎo)電性金屬氧化物的混合物和層疊物;無機(jī)導(dǎo)電性材料,如碘化銅和硫化銅;有機(jī)導(dǎo)電性材料,如聚苯胺、聚噻吩和聚吡咯;以及這些材料和ITO的層疊物,等等。在這些材料中,導(dǎo)電性金屬氧化物是優(yōu)選的,從生產(chǎn)性、高電導(dǎo)率和透明性等的觀點(diǎn)來看,ITO是特別優(yōu)選的。
關(guān)于形成陽極14的方法,例如,可以提到的有諸如印刷法和涂布方法等濕法;諸如真空沉積法、濺射法和離子鍍法等物理方法;以及諸如CVD和等離子體CVD法等化學(xué)方法。考慮到與構(gòu)成陽極14的材料的相容性,可以適宜地選擇方法。例如,當(dāng)選擇ITO作為陽極的材料時(shí),可以通過直流或高頻濺射法、真空沉積法或離子鍍法形成陽極14。
形成陽極14的位置可以根據(jù)有機(jī)EL裝置10的用途和目的等適宜地選擇,陽極可以形成在支持基板12的整個(gè)表面上,或者可以形成在表面的一部分上。
在形成陽極14的過程中,可以通過諸如光刻等化學(xué)蝕刻進(jìn)行圖案化,或者可以通過利用激光等的物理蝕刻進(jìn)行圖案化。此外,可以通過在陽極上疊置掩模進(jìn)行真空沉積或?yàn)R射等,或者可以使用剝離方法(lift-offmethod)或印刷法。
陽極14的厚度優(yōu)選根據(jù)構(gòu)成陽極14的材料等適宜地選擇,但其厚度通常為約10nm~約50μm,優(yōu)選為50nm~20μm。
陽極14的電阻值優(yōu)選為103Ω/□以下,更優(yōu)選102Ω/□以下,以確保將空穴供應(yīng)到有機(jī)EL層16。
在從陽極側(cè)提取光的情況下,光透過率優(yōu)選為60%以上,更優(yōu)選70%以上。透明陽極詳細(xì)記載在Yutaka Sawada編的“New Development ofTransparent Electrode Films”,CMC Publishing Co.,Ltd.(1999)中,其內(nèi)容適用于本發(fā)明。例如,當(dāng)使用低耐熱性的塑料支持基板時(shí),通過使用ITO或IZ0在150℃以下的低溫下形成膜而制作的透明陽極是優(yōu)選的。
-有機(jī)層- 有機(jī)層(有機(jī)EL層)16夾在陽極14和陰極18之間,并且具有包括至少發(fā)光層的構(gòu)成。關(guān)于發(fā)光層之外的構(gòu)成有機(jī)層16的各層,如上所述,可以提到的各種層有空穴傳輸層、電子傳輸層、電荷阻擋層、空穴注入層和電子注入層。作為優(yōu)選的層構(gòu)成,可以提到的有從陽極側(cè)順次形成空穴傳輸層、發(fā)光層和電子傳輸層的實(shí)施方式,并且該構(gòu)成還可以在空穴傳輸層和發(fā)光層之間或者在發(fā)光層和電子傳輸層之間具有例如電荷阻擋層等。空穴注入層可以設(shè)置在陽極14和空穴傳輸層之間,或者電子注入層可以設(shè)置在陰極18和電子傳輸層之間。此外,各層可以分成多個(gè)二級(jí)層。
構(gòu)成有機(jī)層16的各層可以通過諸如沉積法、濺射法、轉(zhuǎn)印法和印刷法等干式成膜法中的任一種適宜地形成。
-發(fā)光層- 發(fā)光層是具有以下功能的層在施加電場(chǎng)時(shí)從陽極14、空穴注入層或空穴傳輸層接收空穴和從陰極18、電子注入層或電子傳輸層接收電子,并提供空穴和電子復(fù)合而發(fā)光的位置。
在不考慮層構(gòu)成的情況下,根據(jù)本發(fā)明的有機(jī)EL裝置10含有具有電子傳輸性的發(fā)光材料、具有空穴傳輸性的主體材料和電惰性材料,并且具有電子傳輸性的發(fā)光材料的濃度被設(shè)置成在陰極側(cè)比在陽極側(cè)更高。這里,具有電子傳輸性的發(fā)光材料是電子傳輸性比空穴傳輸性更高并且發(fā)光的材料,而具有空穴傳輸性的主體材料是空穴傳輸性比電子傳輸性更高并且不發(fā)光的材料。電惰性材料是不具有電荷傳輸性(電子傳輸性和空穴傳輸性)并且不發(fā)光的材料,也稱作粘結(jié)劑。
圖2示出根據(jù)本發(fā)明的有機(jī)EL裝置的發(fā)光層中的濃度分布的一個(gè)實(shí)施例(第一實(shí)施方式)。該發(fā)光層由具有電子傳輸性的發(fā)光材料、具有空穴傳輸性的主體材料和電惰性材料(粘結(jié)劑)構(gòu)成,并且具有電子傳輸性的發(fā)光材料的濃度從陰極側(cè)朝著陽極側(cè)逐漸減小。另一方面,具有空穴傳輸性的主體材料的濃度從陽極側(cè)朝著陰極側(cè)逐漸減小,粘結(jié)劑的濃度沿著厚度方向恒定。
當(dāng)使用具有這種濃度分布的發(fā)光層時(shí),發(fā)光層內(nèi)的發(fā)光分布接近于在層的整個(gè)厚度方向上發(fā)光的分布,并且可以改善發(fā)光效率和耐久性。發(fā)光分布接近于在層的整個(gè)厚度方向上發(fā)光的分布的一個(gè)原因被認(rèn)為是,由于具有電子傳輸性的發(fā)光材料的濃度在陰極側(cè)比在陽極側(cè)更高,因此抑制從陰極側(cè)注入發(fā)光層中的電子隨著電子朝著陽極側(cè)前進(jìn)而遷移,并因此即使在發(fā)光層的中央部電子也與空穴發(fā)生復(fù)合,從而發(fā)光。此外,發(fā)光層包括電惰性材料(粘結(jié)劑)。盡管該粘結(jié)劑是沒有電荷傳輸性的材料,但是粘結(jié)劑用作發(fā)光材料的分散劑,也用于抑制主體材料提供的空穴傳輸性。因此,也認(rèn)為抑制了從陽極側(cè)注入發(fā)光層中的空穴的遷移,并且在空穴朝著發(fā)光層的陰極側(cè)遷移之前,即使在陽極側(cè)和中央部內(nèi),也容易發(fā)生與電子的復(fù)合。因此,發(fā)光層包括具有電子傳輸性的發(fā)光材料、具有空穴傳輸性的主體材料和電惰性材料,并且主要地,通過基于具有電子傳輸性的發(fā)光材料在發(fā)光層中的濃度從陰極側(cè)朝著陽極側(cè)逐漸減小和粘結(jié)劑包含在發(fā)光層中的協(xié)同效果,電子和空穴更容易在發(fā)光層的端部附近以及在發(fā)光層的中央部附近復(fù)合。因此,可以在整個(gè)發(fā)光層內(nèi)有效率地實(shí)現(xiàn)發(fā)光。因此,朝著陰極側(cè)傾斜的發(fā)光分布大幅改善,發(fā)光效率增強(qiáng),防止發(fā)光負(fù)荷的集中,從而耐久性增強(qiáng)。
圖3示出根據(jù)本發(fā)明的有機(jī)EL裝置的發(fā)光層中的濃度分布的另一個(gè)實(shí)施例(第二實(shí)施方式)。該發(fā)光層也包括具有電子傳輸性的發(fā)光材料、具有空穴傳輸性的主體材料和電惰性材料,并且具有電子傳輸性的發(fā)光材料在發(fā)光層中的濃度從陰極側(cè)朝著陽極側(cè)逐漸減小,同時(shí)粘結(jié)劑的濃度也從陰極側(cè)朝著陽極側(cè)逐漸減小。因此,當(dāng)在發(fā)光層中具有電子傳輸性的發(fā)光材料的濃度和粘結(jié)劑的濃度從陰極側(cè)朝著陽極側(cè)逐漸減小時(shí),粘結(jié)劑施加的效果在陽極側(cè)小和在陰極側(cè)大。因此,從陽極側(cè)注入發(fā)光層的空穴因?yàn)閺年帢O側(cè)到陽極側(cè)更近而移動(dòng)的更慢,并因而局部化發(fā)光進(jìn)一步抑制,發(fā)光效率和耐久性可以進(jìn)一步改善。
構(gòu)成發(fā)光層的各材料的濃度分布沒有特別限制,只要具有電子傳輸性的發(fā)光材料的濃度從陰極側(cè)朝著陽極側(cè)逐漸減小。然而,例如,如果具有電子傳輸性的發(fā)光材料的濃度在發(fā)光層的陰極側(cè)過低,則電子不能充分地注入發(fā)光層中,相反,如果濃度過高,可能會(huì)發(fā)生濃度淬滅(concentration quenching)或連帶發(fā)光(associated light emission),會(huì)有效率降低或色度劣化的風(fēng)險(xiǎn)。此外,如果具有電子傳輸性的發(fā)光材料的濃度或粘結(jié)劑的濃度在發(fā)光層的陽極側(cè)很高并且具有空穴傳輸性的主體材料的濃度過低,則空穴不能充分地注入發(fā)光層中,會(huì)有發(fā)光強(qiáng)度降低的風(fēng)險(xiǎn)。
從上述觀點(diǎn)來看,具有電子傳輸性的發(fā)光材料在發(fā)光層的陰極側(cè)的界面附近區(qū)域中的濃度(質(zhì)量%)優(yōu)選是5%~100%,更優(yōu)選10%~80%,特別優(yōu)選15%~70%。另一方面,具有電子傳輸性的發(fā)光材料在發(fā)光層的陽極側(cè)的界面附近區(qū)域中的濃度(質(zhì)量%)優(yōu)選是0%~10%,更優(yōu)選0%~7%,特別優(yōu)選0%~5%。
還優(yōu)選的是,相對(duì)于具有電子傳輸性的發(fā)光材料在發(fā)光層的陰極側(cè)的界面附近區(qū)域中的濃度,具有電子傳輸性的發(fā)光材料在發(fā)光層的陽極側(cè)的界面附近區(qū)域中的濃度為0質(zhì)量%~50質(zhì)量%,更優(yōu)選0質(zhì)量%~20質(zhì)量%。
此外,在本說明書中,術(shù)語″發(fā)光層的陰極側(cè)的界面附近區(qū)域″被定義為從發(fā)光層的陰極側(cè)的界面延伸到發(fā)光層總厚度的10%厚度的區(qū)域,而術(shù)語″發(fā)光層的陽極側(cè)的界面附近區(qū)域″被定義為從發(fā)光層的陽極側(cè)的界面延伸到發(fā)光層總厚度的10%厚度的區(qū)域。此外,區(qū)域中的濃度被定義為該區(qū)域內(nèi)的平均濃度。各材料在″發(fā)光層的陰極側(cè)(陽極側(cè))的界面附近區(qū)域″中的濃度可以根據(jù)諸如飛行時(shí)間二次離子質(zhì)譜(TOF-SIMS)或蝕刻/X射線光電子能譜(XPS/ESCA)等方法測(cè)量。
從獲得充分的發(fā)光強(qiáng)度、防止?jié)舛却銣绲鹊挠^點(diǎn)來看,具有電子傳輸性的發(fā)光材料在發(fā)光層中的含量優(yōu)選為5~50質(zhì)量%,更優(yōu)選10~30質(zhì)量%。
優(yōu)選的是,具有空穴傳輸性的主體材料在發(fā)光層中的濃度從陽極側(cè)朝著陰極側(cè)逐漸減小,與具有電子傳輸性的發(fā)光材料的濃度相反。具有空穴傳輸性的主體材料在發(fā)光層的陰極側(cè)的界面附近區(qū)域中的濃度(質(zhì)量%)優(yōu)選是0~10%,更優(yōu)選0~7%,特別優(yōu)選0~5%。另一方面,具有空穴傳輸性的主體材料在發(fā)光層的陽極側(cè)的界面附近區(qū)域中的濃度(質(zhì)量%)優(yōu)選是5~100%,更優(yōu)選10~80%,特別優(yōu)選15~70%。
從載流子平衡等的觀點(diǎn)來看,具有空穴傳輸性的主體材料在發(fā)光層中的含量優(yōu)選為5~90質(zhì)量%,更優(yōu)選10~70質(zhì)量%。
此外,從上述觀點(diǎn)來看,電惰性材料(粘結(jié)劑)在發(fā)光層中的濃度優(yōu)選從陰極側(cè)朝著陽極側(cè)恒定或逐漸減小,更優(yōu)選從陰極側(cè)朝著陽極側(cè)逐漸減小,與具有電子傳輸性的發(fā)光材料的濃度相似。電惰性材料(粘結(jié)劑)在發(fā)光層的陰極側(cè)的界面附近區(qū)域中的濃度(質(zhì)量%)優(yōu)選是0~95%,更優(yōu)選10~90%,特別優(yōu)選20~85%。另一方面,電惰性材料(粘結(jié)劑)在發(fā)光層的陽極側(cè)的界面附近區(qū)域中的濃度(質(zhì)量%)優(yōu)選是0~95%,更優(yōu)選0~90%,特別優(yōu)選0~85%。
電惰性材料(粘結(jié)劑)在發(fā)光層中的含量優(yōu)選為1~90質(zhì)量%,更優(yōu)選10~80質(zhì)量%,以充分地獲得由粘結(jié)劑帶來的效果。
逐漸減小具有電子傳輸性的發(fā)光材料在發(fā)光層中的濃度的方法沒有特別限制,例如,濃度可以直線或曲線的減小梯度從陰極側(cè)朝著陽極側(cè)連續(xù)逐漸減小,或者可以階梯方式逐漸減小。此外,例如,在發(fā)光層具有在發(fā)光層內(nèi)減小的濃度梯度的情況下,即使在層內(nèi)存在濃度局部增加的區(qū)域,只要濃度梯度總體減小,發(fā)光層就在本申請(qǐng)的意圖范圍內(nèi)。此外,從避免局部化發(fā)光造成的高發(fā)光負(fù)荷并且在整個(gè)發(fā)光層內(nèi)更均勻地發(fā)光的觀點(diǎn)來看,優(yōu)選的是,具有電子傳輸性的發(fā)光材料在發(fā)光層中的濃度以直線的減小梯度從陰極側(cè)朝著陽極側(cè)連續(xù)逐漸減小,如圖2和圖3所示。
此外,在具有空穴傳輸性的主體材料或電惰性材料在發(fā)光層中具有濃度分布的情況下,優(yōu)選的是,濃度沿著發(fā)光層的厚度方向以直線或曲線的減小或增大梯度連續(xù)逐漸減小或增大,或者濃度以階梯方式逐漸減小或逐漸增大。
下面,詳細(xì)說明構(gòu)成發(fā)光層的各材料。
(A)具有電子傳輸性的發(fā)光材料 根據(jù)本發(fā)明的發(fā)光層中的發(fā)光材料可以是熒光發(fā)光材料或磷光發(fā)光材料,只要其能夠傳輸電子。
(a)磷光發(fā)光材料 關(guān)于磷光發(fā)光材料,通??梢蕴岬降挠泻羞^渡金屬原子或鑭系元素原子的絡(luò)合物(complex)。
過渡金屬原子的例子優(yōu)選包括釕、銠、鈀、鎢、錸、鋨、銥和鉑,更優(yōu)選錸、銥和鉑,再更優(yōu)選銥和鉑。
鑭系元素原子的例子包括鑭、鈰、鐠、釹、釤、銪、釓、鋱、鏑、鈥、鉺、銩、鐿和镥。在這些鑭系元素原子中,優(yōu)選的是釹、銪和釓。
關(guān)于絡(luò)合物的配體,例如,可以提到的有在G.Wilkinson等人,″Comprehensive Coordination Chemistry″,Pergamon Press(1987);H.Yersin,″Photochemistry and Photophysics of Coordination Compounds″,SpringerVerlag(1987);Yamamoto Akio,″Organometallic Chemistry-Fundamentalsand Applications),Shokabo Publishing Co.Ltd.(1982)等中記載的配體。
配體的具體例子優(yōu)選包括鹵素配體(優(yōu)選氯配體)、芳族碳環(huán)配體(例如,環(huán)戊二烯基陰離子、苯陰離子、萘基陰離子等)、含氮雜環(huán)配體(例如,苯基吡啶、苯并喹啉、羥基喹啉、聯(lián)吡啶、菲咯啉等)、二酮配體(例如,乙酰丙酮等)、羧酸配體(例如,乙酸配體等)、醇鹽配體(例如,酚鹽配體等)、一氧化碳配體、異腈配體和氰基配體,更優(yōu)選的是含氮雜環(huán)配體。
絡(luò)合物可以在化合物中具有一個(gè)過渡金屬原子,或者可以具有兩個(gè)以上的金屬原子形成所謂的多核絡(luò)合物。配體還可以同時(shí)含有不同種的金屬原子。
在這些中,發(fā)光材料的具體例子包括專利文獻(xiàn)例如美國專利No.6,303,238B1、美國專利No.6,097,147、WO 00/57676、WO 00/70655、WO 01/08230、WO 01/39234A2、WO 01/41512A1、WO 02/02714A2、WO 02/15645A1、WO 02/44189A1、JP-A No.2001-247859、日本專利申請(qǐng)No.2000-33561、JP-A No.2002-117978、JP-A No.2002-225352、JP-ANo.2002-235076、日本專利申請(qǐng)No.2001-239281、JP-A No.2002-170684、EP No.1211257、JP-A No.2002-226495、JP-A No.2002-234894、JP-A No.2001-247859、JP-A No.2001-298470、JP-A No.2002-173674、JP-A No.2002-203678、JP-A No.2002-203679、JP-A No.2004-357791、日本專利申請(qǐng)No.2005-75340、日本專利申請(qǐng)No.2005-75341等中記載的磷光發(fā)光化合物。
(b)熒光發(fā)光材料 熒光發(fā)光摻雜劑的例子通常包括苯并噁唑、苯并咪唑、苯并噻唑、苯乙烯基苯、聚苯、二苯基丁二烯、四苯基丁二烯、萘酰亞胺、香豆素、吡喃、紫環(huán)酮、噁二唑、醛連氮、吡啶、環(huán)戊二烯、二苯乙烯基蒽、喹吖啶酮、吡咯并吡啶、噻二唑吡啶、環(huán)戊二烯、苯乙烯基胺、芳族二亞甲基化合物、稠合多環(huán)芳族化合物(例如,蒽、菲咯啉、芘、二萘嵌苯、紅熒烯和并五苯等)和8-羥基喹啉的金屬絡(luò)合物、吡咯甲川絡(luò)合物或稀土絡(luò)合物代表的各種金屬絡(luò)合物、諸如聚噻吩、聚苯撐和聚苯乙炔等的高分子化合物、有機(jī)硅烷、和它們的衍生物。
具有電子傳輸性的發(fā)光材料優(yōu)選是電子親和力(Ea)為2.5eV以上和3.5eV以下并且離子電勢(shì)(Ip)為5.7eV以上和7.0eV以下的具有電子傳輸性的發(fā)光材料。
具體而言,可以提到的有釕、銠、鈀、鎢、錸、鋨、銥、鉑、鑭、鈰、鐠、釹、釤、銪、釓、鋱、鏑、鈥、鉺、銩、鐿和镥的絡(luò)合物。釕、銠、鈀和鉑絡(luò)合物是更優(yōu)選的,鉑絡(luò)合物是最優(yōu)選的。
以下示出的鉑絡(luò)合物作為例子,但是本發(fā)明不限于此。
此外,利用磷光發(fā)光材料作為發(fā)光材料的磷光裝置通常傾向于發(fā)生所謂的衰降現(xiàn)象(roll-off phenomenon),其中在高電流范圍內(nèi)效率下降。特別地,相對(duì)于在具有利用表現(xiàn)出空穴傳輸性的主體材料和表現(xiàn)出電子傳輸性的藍(lán)色磷光發(fā)光材料的典型構(gòu)成的藍(lán)色磷光有機(jī)EL裝置中的發(fā)光層內(nèi)的發(fā)光分布,發(fā)光層內(nèi)的載流子平衡傾向于是空穴過量和電子不足的狀態(tài)。然而,由于根據(jù)本發(fā)明的有機(jī)EL裝置是發(fā)光層中的空穴和電子的載流子平衡接近于均等的狀態(tài),因此電子和空穴可以在整個(gè)發(fā)光層中復(fù)合并發(fā)光。因此,根據(jù)本發(fā)明的有機(jī)EL裝置使得即使當(dāng)磷光發(fā)光材料用作發(fā)光材料并因而獲得傾向于發(fā)生衰降現(xiàn)象的磷光裝置時(shí),也可以有效地防止高電流范圍內(nèi)的發(fā)光效率下降。特別地,當(dāng)本發(fā)明的有機(jī)EL裝置適用于發(fā)光譜的峰波長在430nm~480nm之間的藍(lán)色磷光有機(jī)EL裝置時(shí),可以獲得顯著的效果。
(B)具有空穴傳輸性的主體材料 對(duì)于構(gòu)成本發(fā)明中的發(fā)光層的主體材料,使用具有空穴傳輸性的主體材料. 從改善耐久性和降低驅(qū)動(dòng)電壓的觀點(diǎn)來看,所述具有空穴傳輸性的主體材料其離子電勢(shì)Ip優(yōu)選為5.1eV以上和6.4eV以下,更優(yōu)選5.4eV以上和6.2eV以下,再更優(yōu)選5.6eV以上和6.0eV以下。從改善耐久性和降低驅(qū)動(dòng)電壓的觀點(diǎn)來看,所述主體材料的電子親和力Ea優(yōu)選為1.2eV以上和3.1eV以下,更優(yōu)選1.4eV以上和3.0eV以下,再更優(yōu)選1.8eV以上和2.8eV以下。
具體而言,例如,可以提到的有以下的材料。
可以提到的有吡咯、咔唑、氮雜咔唑、吲哚、氮雜吲哚、吡唑、咪唑、多芳基烷烴、吡唑啉、吡唑啉酮、苯二胺、芳基胺、氨基-取代的查爾酮、苯乙烯基蒽、芴酮、腙、二苯乙烯、硅氮烷、芳族叔胺化合物、苯乙烯基胺化合物、芳族二亞甲基化合物、卟啉化合物、聚硅烷化合物、聚(N-乙烯基咔唑)、苯胺共聚物、噻吩低聚物、導(dǎo)電性高分子量低聚物(如聚噻吩)、有機(jī)硅烷、碳膜和它們的衍生物。
其中,咔唑衍生物、吲哚衍生物、芳族叔胺化合物和噻吩衍生物是優(yōu)選的,特別地,在分子中具有多個(gè)咔唑主鏈結(jié)構(gòu)和/或吲哚主鏈結(jié)構(gòu)和/或芳族叔胺主鏈結(jié)構(gòu)的那些是優(yōu)選的。此外,具有咔唑主鏈結(jié)構(gòu)和/或吲哚主鏈結(jié)構(gòu)的那些是優(yōu)選的。
作為具有空穴傳輸性的主體材料的具體化合物的例子包括以下那些,但不限于此。
(C)電惰性材料(粘結(jié)劑) 關(guān)于發(fā)光層中包含的電惰性材料,可以使用任何的有機(jī)材料和無機(jī)材料。
發(fā)光層中包含的電惰性材料優(yōu)選是最高占據(jù)分子軌道和最低未占據(jù)分子軌道之間的能量差Eg為4.0eV以上的有機(jī)材料,更優(yōu)選是Eg為4.1eV以上(a)和5.0eV以下的材料,更優(yōu)選4.2eV以上和5.0eV以下。當(dāng)Eg為4.0eV以上時(shí),可以防止空穴和/或電子進(jìn)入惰性材料,并且可以適宜地保持載流子遷移率,從而發(fā)光效率和耐久性進(jìn)一步提高。
電惰性有機(jī)材料可以適宜地選自芳族烴化合物,作為這種化合物群之一,可以提到的有下式(1)代表的化合物。
式(1) L-(Ar)m 在式(1)中,Ar代表下式(2)代表的基團(tuán);L代表三價(jià)以上的苯主鏈結(jié)構(gòu);和m代表3以上的整數(shù)。
式(2)
在式(2)中,R1代表取代基,并且當(dāng)存在多個(gè)R1時(shí),各R1可以彼此相同或不同;和n1代表0~9的整數(shù)。
另一個(gè)優(yōu)選的化合物群包括下式(3)代表的化合物。
式(3)
在式(3)中,R2代表取代基,并且當(dāng)存在多個(gè)R2時(shí),各R2可以彼此相同或不同;和n2代表0~20的整數(shù)。
首先,詳細(xì)說明式(1)。
式(1)中包括的L代表三價(jià)以上的苯主鏈結(jié)構(gòu)。Ar代表式(2)代表的基團(tuán),和m代表3以上的整數(shù),m優(yōu)選是3以上和6以下,更優(yōu)選3或4。
其次,說明式(2)代表的基團(tuán)。
式(2)中包括的R1代表取代基。這里,取代基的例子包括烷基(優(yōu)選具有1~30個(gè)碳原子,更優(yōu)選1~20個(gè)碳原子,特別優(yōu)選1~10個(gè)碳原子,例如,甲基、乙基、異丙基、叔丁基、正辛基、正癸基、正十六烷基、環(huán)丙基、環(huán)戊基、環(huán)己基等)、烯基(優(yōu)選具有2~30個(gè)碳原子,更優(yōu)選2~20個(gè)碳原子,特別優(yōu)選2~10個(gè)碳原子,例如,乙烯基、烯丙基、2-丁烯基、3-戊烯基等)、炔基(優(yōu)選具有2~30個(gè)碳原子,更優(yōu)選2~20個(gè)碳原子,特別優(yōu)選2~10個(gè)碳原子,例如,炔丙基、3-戊炔基等)、芳基(優(yōu)選具有6~30個(gè)碳原子,更優(yōu)選6~20個(gè)碳原子,特別優(yōu)選6~12個(gè)碳原子,例如,苯基、p-甲基苯基、萘基、蒽基等)等。
此外,可以提到的有氨基(優(yōu)選具有0~30個(gè)碳原子,更優(yōu)選0~20個(gè)碳原子,特別優(yōu)選0~10個(gè)碳原子,例如,氨基、甲基氨基、二甲基氨基、二乙基氨基、二芐基氨基、二苯基氨基、二甲苯基氨基等)、烷氧基(優(yōu)選具有1~30個(gè)碳原子,更優(yōu)選1~20個(gè)碳原子,特別優(yōu)選1~10個(gè)碳原子,例如,甲氧基、乙氧基、丁氧基、2-乙基己氧基等)、芳氧基(優(yōu)選具有6~30個(gè)碳原子,更優(yōu)選6~20個(gè)碳原子,特別優(yōu)選6~12個(gè)碳原子,例如,苯氧基、1-萘氧基、2-萘氧基等)、雜芳氧基(優(yōu)選具有1~30個(gè)碳原子,更優(yōu)選1~20個(gè)碳原子,特別優(yōu)選1~12個(gè)碳原子,例如,吡啶氧基、吡唑氧基、嘧啶氧基、喹啉氧基等)、?;?優(yōu)選具有1~30個(gè)碳原子,更優(yōu)選1~20個(gè)碳原子,特別優(yōu)選1~12個(gè)碳原子,例如,乙?;?、苯甲?;⒓柞;⑿挛祯;?、烷氧基羰基(優(yōu)選具有2~30個(gè)碳原子,更優(yōu)選2~20個(gè)碳原子,特別優(yōu)選2~12個(gè)碳原子,例如,甲氧基羰基、乙氧基羰基等)、芳氧基羰基(優(yōu)選具有7~30個(gè)碳原子,更優(yōu)選7~20個(gè)碳原子,特別優(yōu)選7~12個(gè)碳原子,例如,苯氧基羰基等)。
還可以提到的有酰氧基(優(yōu)選具有2~30個(gè)碳原子,更優(yōu)選2~20個(gè)碳原子,特別優(yōu)選2~10個(gè)碳原子,例如,乙酰氧基、苯甲酰氧基等)、酰氨基(優(yōu)選具有2~30個(gè)碳原子,更優(yōu)選2~20個(gè)碳原子,特別優(yōu)選2~10個(gè)碳原子,例如,乙酰氨基、苯甲酰氨基等)、烷氧基羰基氨基(優(yōu)選具有2~30個(gè)碳原子,更優(yōu)選2~20個(gè)碳原子,特別優(yōu)選2~12個(gè)碳原子,例如,甲氧基羰基氨基等)、芳氧基羰基氨基(優(yōu)選具有7~30個(gè)碳原子,更優(yōu)選7~20個(gè)碳原子,特別優(yōu)選7~12個(gè)碳原子,例如,苯氧基羰基氨基等)等。
可以提到的有磺酰氨基(優(yōu)選具有1~30個(gè)碳原子,更優(yōu)選1~20個(gè)碳原子,特別優(yōu)選1~12個(gè)碳原子,例如,甲烷磺酰氨基、苯磺酰氨基等)、氨磺酰基(優(yōu)選具有0~30個(gè)碳原子,更優(yōu)選0~20個(gè)碳原子,特別優(yōu)選0~12個(gè)碳原子,例如,氨磺?;⒓谆被酋;⒍谆被酋;?、苯基氨磺酰基等)、氨基甲?;?優(yōu)選具有1~30個(gè)碳原子,更優(yōu)選1~20個(gè)碳原子,特別優(yōu)選1~12個(gè)碳原子,例如,氨基甲?;?、甲基氨基甲?;?、二乙基氨基甲酰基、苯基氨基甲?;?、烷硫基(優(yōu)選具有1~30個(gè)碳原子,更優(yōu)選1~20個(gè)碳原子,特別優(yōu)選1~12個(gè)碳原子,例如,甲硫基、乙硫基等)、芳硫基(優(yōu)選具有6~30個(gè)碳原子,更優(yōu)選6~20個(gè)碳原子,特別優(yōu)選6~12個(gè)碳原子,例如,苯硫基等)、雜芳硫基(優(yōu)選具有1~30個(gè)碳原子,更優(yōu)選1~20個(gè)碳原子,特別優(yōu)選1~12個(gè)碳原子,例如,吡啶硫基、2-苯并咪唑硫基、2-苯并噁唑硫基、2-苯并噻唑硫基等)等。
可以提到的有磺?;?優(yōu)選具有1~30個(gè)碳原子,更優(yōu)選1~20個(gè)碳原子,特別優(yōu)選1~12個(gè)碳原子,例如,甲磺?;⒓妆交酋;?、亞磺?;?優(yōu)選具有1~30個(gè)碳原子,更優(yōu)選1~20個(gè)碳原子,特別優(yōu)選1~12個(gè)碳原子,例如,甲烷亞磺?;?、苯亞磺?;?、脲基(優(yōu)選具有1~30個(gè)碳原子,更優(yōu)選1~20個(gè)碳原子,特別優(yōu)選1~12個(gè)碳原子,例如,脲基、甲基脲基、苯基脲基等)、磷酸酰胺基團(tuán)(優(yōu)選具有1~30個(gè)碳原子,更優(yōu)選1~20個(gè)碳原子,特別優(yōu)選1~12個(gè)碳原子,例如,二乙基磷酸酰胺、苯基磷酸酰胺等)。
可以提到的有羥基、巰基、鹵原子(例如,氟原子、氯原子、溴原子、碘原子)、氰基、磺基、羧基、硝基、氧肟酸基團(tuán)、亞磺基、肼基、亞氨基、雜環(huán)基(優(yōu)選具有1~30個(gè)碳原子,更優(yōu)選1~12個(gè)碳原子,作為雜原子,例如,氮原子、氧原子和硫原子,具體而言,例如,咪唑基、吡啶基、喹啉基、呋喃基、噻吩基、哌啶基、嗎啉基、苯并噁唑基、苯并咪唑基、苯并噻唑基、咔唑基和氮雜
基團(tuán))、甲硅烷基(優(yōu)選具有3~40個(gè)碳原子,更優(yōu)選3~30個(gè)碳原子,特別優(yōu)選3~24個(gè)碳原子,例如,三甲基甲硅烷基、三苯基甲硅烷基等)等。
當(dāng)存在多個(gè)R1時(shí),各R1可以彼此相同或不同,并且它們可以結(jié)合形成環(huán)。此外,R1可以被進(jìn)一步取代。
n1代表0~9的整數(shù)。n1優(yōu)選是0~6的整數(shù),更優(yōu)選0~3。
接著,說明式(3)。
在式(3)中,R2代表取代基。取代基R2與取代基R1同義,包括優(yōu)選的例子。n2代表0~20的整數(shù)。n2的優(yōu)選范圍為0~10,更優(yōu)選0~5。
下面示出式(1)或式(3)化合物的例子,但是本發(fā)明不限于此。
另一種電惰性有機(jī)材料可以適宜地選自硅氧烷化合物。下面示出該化合物的例子,但是本發(fā)明不限于此。
同時(shí),發(fā)光層中包含的電惰性無機(jī)材料沒有特別限制,只要是基本上沒有導(dǎo)電性的無機(jī)介電材料。
關(guān)于無機(jī)材料,例如,可以使用金屬氧化物、金屬氮化物、金屬碳化物、金屬鹵化物、金屬硫酸鹽、金屬硝酸鹽、金屬磷酸鹽、金屬硫化物、金屬碳酸鹽、金屬硼鹵化物、金屬磷鹵化物等。其中,從與發(fā)光材料的相容性或成膜的適宜性的觀點(diǎn)來看,氧化硅、二氧化硅、氮化硅、氮氧化硅、碳化硅、氧化鍺、二氧化鍺、氧化錫、二氧化錫、氧化鋇、氟化鋰、氯化鋰、氟化銫、氯化銫等是優(yōu)選的。更優(yōu)選的是氮化硅、氮氧化硅、氧化硅和碳化硅。硫化鋅(ZnS)也是適合的。
使用如上所述的(A)具有電子傳輸性的發(fā)光材料、(B)具有空穴傳輸性的主體材料和(C)電惰性材料,形成具有電子傳輸性的發(fā)光材料的濃度從陰極側(cè)朝著陽極側(cè)逐漸減小的發(fā)光層。形成該發(fā)光層的方法沒有特別限制,只要可以形成具有電子傳輸性的發(fā)光材料的濃度具有上述濃度梯度的發(fā)光層,可以有利地使用諸如沉積法、濺射法、轉(zhuǎn)印法或印刷法等干式成膜法中的任一種,共沉積是適合的。在共沉積的情況下,當(dāng)控制各材料的沉積速率時(shí),可以形成在厚度方向上具有所需的濃度分布的發(fā)光層。
盡管發(fā)光層的厚度沒有特別限制,但通常,從防止在發(fā)光層中產(chǎn)生針孔、獲得充分的發(fā)光強(qiáng)度等的觀點(diǎn)來看,厚度優(yōu)選是1nm~500nm,更優(yōu)選5nm~200nm,再更優(yōu)選10nm~100nm。
-空穴注入層和空穴傳輸層- 空穴注入層和空穴傳輸層是具有以下功能的層從陽極14或陽極側(cè)接收空穴并將空穴傳輸?shù)桨l(fā)光層側(cè)(陰極側(cè))。具體而言,空穴注入層和空穴傳輸層優(yōu)選是含有吡咯衍生物、咔唑衍生物、吲哚衍生物、咪唑衍生物、多芳基烷烴衍生物、吡唑啉衍生物、吡唑啉酮衍生物、苯二胺衍生物、芳基胺衍生物、氨基-取代的查爾酮衍生物、苯乙烯基蒽衍生物、芴酮衍生物、腙衍生物、二苯乙烯衍生物、硅氮烷衍生物、芳族叔胺化合物、苯乙烯基胺化合物、芳族二亞甲基、卟啉化合物、有機(jī)硅烷衍生物、或具有碳、苯基唑或苯基嗪作為配體的各種金屬絡(luò)合物(由Ir絡(luò)合物代表)的層。
從電壓降低和驅(qū)動(dòng)耐久性的觀點(diǎn)來看,本發(fā)明的有機(jī)EL裝置的空穴注入層和/或空穴傳輸層可以優(yōu)選含有接收電子的摻雜劑。
只要引入空穴注入層或空穴傳輸層中的接收電子的摻雜劑具有接收電子和氧化有機(jī)化合物的性能,可以使用任何無機(jī)化合物或有機(jī)化合物。適宜使用的無機(jī)化合物的具體例子包括鹵化物,如氯化亞鐵(II)、氯化鋁、氯化鎵、氯化銦和五氯化銻,以及金屬氧化物,如五氧化二釩和三氧化二鉬。
如果摻雜劑是有機(jī)化合物,可以適宜地使用具有硝基、鹵素、氰基或三氟甲基等作為取代基的化合物、苯醌化合物、酸酐系化合物和富勒烯等。
其具體例子包括六氰基丁二烯、六氰基苯、四氰基乙烯、四氰基醌二甲烷、四氟四氰基醌二甲烷、四氟對(duì)苯醌(p-fluoranil)、四氯對(duì)苯醌、四溴對(duì)苯醌、對(duì)苯醌、2,6-二氯苯醌、2,5-二氯苯醌、四甲基苯醌、1,2,4,5-四氰基苯、o-二氰基苯、p-二氰基苯、1,4-二氰基四氟苯、2,3-二氯-5,6-二氰基苯醌、p-二硝基苯、m-二硝基苯、o-二硝基苯、p-氰基硝基苯、m-氰基硝基苯、o-氰基硝基苯、1,4-萘醌、2,3-二氯萘醌、1-硝基萘、2-硝基萘、1,3-硝基萘、1,5-二硝基萘、9-氰基蒽、9-硝基蒽、9,10-蒽醌、1,3,6,8-四硝基咔唑、2,4,7-三硝基-9-芴酮、2,3,5,6-四氰基吡啶、馬來酸酐、鄰苯二甲酸酐、富勒烯C60、富勒烯C70等。除此之外,還可以適宜地使用在JP-A No.6-212153、JP-A No.11-111463、JP-A No.11-251067、JP-A No.2000-196140、JP-A No.2000-286054、JP-A No.2000-315580、JP-A No.2001-102175、JP-A No.2001-160493、JP-A No.2002-252085、JP-A No.2002-56985、JP-A No.2003-157981、JP-A No.2003-217862、JP-A No.2003-229278、JP-A No.2004-342614、JP-A No.2005-72012、JP-A No.2005-166637、JP-A No.2005-209643等中記載的化合物。
其中,六氰基丁二烯、六氰基苯、四氰基乙烯、四氰基醌二甲烷、四氟四氰基醌二甲烷、四氟對(duì)苯醌、四氯對(duì)苯醌、四溴對(duì)苯醌、對(duì)苯醌、2,6-二氯苯醌、2,5-二氯苯醌、1,2,4,5-四氰基苯、1,4-二氰基四氟苯、2,3-二氯-5,6-二氰基苯醌、p-二硝基苯、m-二硝基苯、o-二硝基苯、1,4-萘醌、2,3-二氯萘醌、1,3-二硝基萘、1,5-二硝基萘、9,10-蒽醌、1,3,6,8-四硝基咔唑、2,4,7-三硝基-9-芴酮、2,3,5,6-四氰基吡啶和C60是優(yōu)選的;六氰基丁二烯、六氰基苯、四氰基乙烯、四氰基醌二甲烷、四氟四氰基醌二甲烷、四氟對(duì)苯醌、四氯對(duì)苯醌、四溴對(duì)苯醌、2,6-二氯苯醌、2,5-二氯苯醌、2,3-二氯萘醌、1,2,4,5-四氰基苯、2,3-二氯-5,6-二氰基苯醌和2,3,5,6-四氰基吡啶是更優(yōu)選的;四氟四氰基醌二甲烷是特別優(yōu)選的。
這些接收電子的摻雜劑可以單獨(dú)使用,或可以混合使用兩種以上。接收電子的摻雜劑的用量可以根據(jù)材料種類而不同,但基于空穴傳輸層的材料,優(yōu)選是0.01質(zhì)量%~50質(zhì)量%,更優(yōu)選0.05質(zhì)量%~20質(zhì)量%,特別優(yōu)選0.1質(zhì)量%~10質(zhì)量%。如果基于空穴傳輸層材料其用量小于0.01質(zhì)量%,則本發(fā)明的效果不足,因而不是優(yōu)選的。如果其用量超過50質(zhì)量%,則傳輸空穴的能力受損,因而不是優(yōu)選的。
優(yōu)選的是,從降低驅(qū)動(dòng)電壓的觀點(diǎn)來看,空穴注入層和空穴傳輸層的厚度均為500nm以下。
空穴傳輸層的厚度優(yōu)選是1nm~500nm,更優(yōu)選5nm~200nm,再更優(yōu)選5nm~100nm??昭ㄗ⑷雽拥暮穸葍?yōu)選是0.1nm~500nm,更優(yōu)選0.5nm~400nm,再更優(yōu)選1nm~300nm。
空穴注入層和空穴傳輸層均可以是由一種或兩種以上的上述材料構(gòu)成的單層結(jié)構(gòu),或者可以是由具有相同組成或不同組成的多個(gè)層構(gòu)成的多層結(jié)構(gòu)。
-電子注入層和電子傳輸層- 電子注入層和電子傳輸層是具有以下功能的層從陰極18或陰極側(cè)接收電子并將電子傳輸?shù)桨l(fā)光層側(cè)(陽極側(cè))。具體而言,電子注入層和電子傳輸層優(yōu)選是含有三唑衍生物、噁唑衍生物、噁二唑衍生物、咪唑衍生物、芴酮衍生物、蒽醌二甲烷衍生物、蒽酮衍生物、二苯基苯醌衍生物、硫代吡喃二氧化物衍生物、碳二亞胺衍生物、亞芴基甲烷衍生物、二苯乙烯基吡嗪衍生物、萘的芳族環(huán)狀四羧酸酐、二萘嵌苯等、酞菁衍生物、8-羥基喹啉衍生物的金屬絡(luò)合物、金屬酞菁、具有苯并噁唑或苯并噻唑作為配體的金屬絡(luò)合物代表的各種金屬絡(luò)合物、或有機(jī)硅烷衍生物等的層。
從降低電壓和改善驅(qū)動(dòng)耐久性的觀點(diǎn)來看,本發(fā)明的有機(jī)EL裝置的電子注入層和/或電子傳輸層優(yōu)選含有給予電子的摻雜劑。
優(yōu)選的是,引入電子注入層或電子傳輸層中的給予電子的摻雜劑具有給予電子和還原有機(jī)化合物的性能。適宜地使用堿金屬(如Li)、堿土金屬(如Mg)、包括稀土金屬的過渡金屬、還原性有機(jī)化合物等。
關(guān)于金屬,可以適宜地使用功函數(shù)(work function)為4.2eV以下的金屬,具體而言,可以提到的有Li、Na、K、Be、Mg、Ca、Sr、Ba、Y、Cs、La、Sm、Gd和Yb等。
關(guān)于還原性有機(jī)化合物,例如可以提到的有含氮化合物、含硫化合物和含磷化合物等。除此之外,可以使用在JP-A No.6-212153、JP-A No.2000-196140、JP-A No.2003-68468、JP-A No.2003-229278、JP-A No.2004-342614等中記載的材料。
這些給予電子的摻雜劑可以單獨(dú)使用或可以兩種以上組合使用。給予電子的摻雜劑的用量可以根據(jù)材料種類而不同,但基于電子傳輸層的材料,其用量優(yōu)選是0.1質(zhì)量%~99質(zhì)量%,更優(yōu)選1.0質(zhì)量%~80質(zhì)量%,特別優(yōu)選2.0質(zhì)量%~70質(zhì)量%。如果基于電子傳輸層材料其用量小于0.01質(zhì)量%,則本發(fā)明的效果不足,因而不是優(yōu)選的。如果其用量超過99質(zhì)量%,則傳輸電子的能力受損,因而不是優(yōu)選的。
優(yōu)選的是,從降低驅(qū)動(dòng)電壓的觀點(diǎn)來看,電子注入層和電子傳輸層的厚度分別為500nm以下。
電子傳輸層的厚度優(yōu)選是1nm~500nm,更優(yōu)選5nm~200nm,再更優(yōu)選10nm~100nm。電子注入層的厚度優(yōu)選是0.1nm~200nm,更優(yōu)選0.2nm~100nm,再更優(yōu)選0.5nm~50nm。
電子注入層和電子傳輸層可以是由一種或兩種以上的上述材料構(gòu)成的單層結(jié)構(gòu),或者可以是由具有相同組成或不同組成的多個(gè)層構(gòu)成的多層結(jié)構(gòu)。
-空穴阻擋層- 空穴阻擋層是具有防止已經(jīng)從陽極側(cè)傳輸?shù)桨l(fā)光層的空穴通過而到達(dá)陰極側(cè)的功能的層。空穴阻擋層可以鄰近發(fā)光層的陰極側(cè)設(shè)置。
空穴阻擋層的有機(jī)化合物的例子包括鋁絡(luò)合物如BAIq、三唑衍生物、菲咯啉衍生物如BCP等。
空穴阻擋層的厚度優(yōu)選是1nm~500nm,更優(yōu)選3nm~200nm,再更優(yōu)選5nm~50nm。
空穴阻擋層可以是由一種或兩種以上的上述材料構(gòu)成的單層結(jié)構(gòu),或者可以是由具有相同組成或不同組成的多個(gè)層構(gòu)成的多層結(jié)構(gòu)。
-陰極- 通常,陰極18作為電極具有將電子注入有機(jī)層16的功能,陰極的形狀、結(jié)構(gòu)和尺寸等沒有特別限制,并且可以根據(jù)有機(jī)EL裝置10的用途和目的等從已知電極材料中適當(dāng)選擇。
構(gòu)成陰極18的材料的例子包括金屬、合金、金屬氧化物、導(dǎo)電性化合物及它們的混合物等。其具體例子包括堿金屬(例如,Li、Na、K、Cs等)、堿土金屬(例如,Mg、Ca等)、金、銀、鉛、鋁、鈉-鉀合金、鋰-鋁合金、鎂-銀合金,銦和稀土金屬(如,鐿)等。這些材料可以單獨(dú)使用,但是從獲得穩(wěn)定性和電子注入性能之間平衡的觀點(diǎn)來看,可以將兩種或多種適宜地組合使用。
其中,從電子注入性能的觀點(diǎn)來看,構(gòu)成陰極18的材料優(yōu)選是堿金屬或堿土金屬,或者從優(yōu)異的保存穩(wěn)定性的觀點(diǎn)來看,優(yōu)選主要含有鋁的材料。主要含有鋁的材料是指單獨(dú)的鋁、或者鋁與0.01~10質(zhì)量%的堿金屬或堿土金屬或它們的混合物的合金(例如,鋰-鋁合金、鎂-鋁合金等)。
此外,陰極18的材料詳細(xì)記載在例如JP-A No.2-15595和JP-A No.51-121172中,并且這些專利文獻(xiàn)中記載的材料也適用于本發(fā)明。
形成陰極18的方法沒有特別限制,可以根據(jù)已知的方法形成陰極??紤]到構(gòu)成陰極18的材料的適用性,可以根據(jù)選自例如濕法(例如,印刷法或涂布法)、物理法(例如,真空氣相沉積法、濺射法或離子鍍法)、化學(xué)法(例如,CVD法或等離子體CVD法)等的方法形成陰極。例如,在金屬等被選擇作為陰極18的材料的情況下,可以通過同時(shí)或相繼使用一種或兩種以上的金屬通過濺射法等形成陰極18。
陰極18的厚度可以根據(jù)構(gòu)成陰極18的材料或光提取方向適當(dāng)選擇,通常約1nm~5μm。
形成陰極18時(shí)的圖案化可以通過基于光刻等的化學(xué)蝕刻進(jìn)行,或可以通過使用激光等的物理蝕刻來進(jìn)行。此外,圖案化也可以通過疊置掩模并進(jìn)行真空沉積或?yàn)R射進(jìn)行,或者可以通過剝離法或印刷法來進(jìn)行。
陰極18的形成位置沒有特別限制,陰極可以形成在整個(gè)有機(jī)層16上,或可以形成在其一部分上。
由堿金屬或堿土金屬的氟化物或氧化物等形成的介電層可以0.1~5nm的厚度形成在陰極18與有機(jī)EL層16之間。該介電層可以被看作是一種電子注入層。介電層可以通過例如真空沉積法、濺射法或離子鍍法等形成。
在支持基板12上順次形成下電極14、有機(jī)層16和上電極18,形成了具有夾在如圖1所示的彼此相對(duì)的一對(duì)電極14和18之間的包括至少發(fā)光層的有機(jī)層16的有機(jī)EL裝置10。因此,夾在支持基板12上的電極14和18之間的發(fā)光層發(fā)光。例如,當(dāng)形成對(duì)應(yīng)于各顏色的發(fā)光層使得在基板12上平行重復(fù)排列RGB時(shí),具有夾在兩個(gè)電極14和18之間的發(fā)光層的有機(jī)EL裝置構(gòu)成像素。
-密封等- 在有機(jī)層16上形成陰極18之后,優(yōu)選的是通過用密封元件(保護(hù)層)覆蓋而密封有機(jī)裝置,以抑制水分或氧氣造成有機(jī)EL裝置劣化。關(guān)于密封元件,可以使用玻璃、金屬或塑料等。
此外,外部配線如控制配線或信號(hào)配線與電極14和18分別連接。因此,可以制造基于有機(jī)EL裝置的顯示裝置。
通過上述方法制造的有機(jī)EL裝置其在發(fā)光層中的發(fā)光分布接近于全部發(fā)光,因此可以改善發(fā)光效率和耐久性。特別地,在藍(lán)色磷光裝置的情況下,可以改善發(fā)光效率和耐久性,并且還可以有效地防止高電流范圍內(nèi)的發(fā)光效率下降。
實(shí)施例 下面,說明本發(fā)明的實(shí)施例和比較例,但是本發(fā)明不限于以下實(shí)施例。
此外,在以下實(shí)施例和比較例中,″x%→y%″指當(dāng)陽極側(cè)的濃度(質(zhì)量%)被指定為x%和陰極側(cè)的濃度(質(zhì)量%)被指定為y%時(shí),濃度從陽極側(cè)朝著陰極側(cè)連續(xù)變化。
<實(shí)施例1> 在支持基板(材料玻璃)上形成ITO膜(厚度100nm)作為陽極,然后使用真空沉積裝置(1×10-6torr),使用2-TNATA(4,4′,4″-三(2-萘基苯基氨基)三苯基胺)和按2-TNATA計(jì)1.0質(zhì)量%的F4-TCNQ(四氟四氰基醌二甲烷)在其上進(jìn)行共沉積,形成厚度160nm的空穴注入層。隨后,形成(N,N′-二萘基-N,N′-二苯基-[1,1′-聯(lián)苯基]-4,4′-二胺)的膜作為厚度10nm的空穴傳輸層。2-TNATA、F4-TCNQ和NPD的結(jié)構(gòu)式如下。
在形成空穴傳輸層之后,于其上疊置發(fā)光層。通過使用mCP(N,N′-二咔唑基-3,5-苯)作為具有空穴傳輸性的主體材料、Pt-1作為具有電子傳輸性的發(fā)光材料(藍(lán)色發(fā)光材料)和化合物A作為電惰性材料(粘結(jié)劑)共沉積形成為混合層(厚度60nm)的發(fā)光層。mCP、Pt-1和化合物A的結(jié)構(gòu)式如下。
化合物A 在形成發(fā)光層時(shí),通過改變各構(gòu)成材料的沉積速率,形成各材料具有圖4A所示的濃度分布的發(fā)光層。具體而言,Pt-1的濃度從在陽極側(cè)界面的0%連續(xù)增加到在陰極側(cè)界面的26%,而mCP的濃度從在陽極側(cè)界面的26%連續(xù)減小到在陰極側(cè)界面的0%?;衔顰(有機(jī)粘結(jié)劑)的濃度從陽極側(cè)界面到陰極側(cè)界面保持在74%不變。陽極側(cè)界面附近區(qū)域的各材料的各自濃度為1.3%Pt-1、24.7%mCP和74%化合物A,而陰極側(cè)界面附近區(qū)域的各材料的各自濃度為24.7%Pt-1、1.3%mCP和74%化合物A。
在形成發(fā)光層之后,形成厚度40nm的BAlq膜作為電子傳輸層。BAlq的結(jié)構(gòu)式如下。
在形成電子傳輸層之后,在其上形成厚度1nm的LiF膜,在其上進(jìn)下步形成Al膜(厚度100nm)作為陰極。
這樣,制成具有包括夾在ITO陽極和Al陰極之間的發(fā)光層的有機(jī)層的有機(jī)EL裝置。層構(gòu)成、各層的厚度等如下。
ITO(100nm)/2-TNATA+1.0%F4-TCNQ(160nm)/NPD(10nm)/26%→0%mCP+74%有機(jī)粘結(jié)劑+0%→26%Pt-1(60nm)/BAlq(40nm)/LiF(1nm)/Al(100nm) 通過以下方法測(cè)量得到的有機(jī)EL裝置(發(fā)光裝置)的外部量子效率和亮度半衰期。
<外部量子效率的測(cè)量> 使用Keithley Instruments,Inc.制造的光源測(cè)量裝置Model 2400將直流電壓施加到制作的發(fā)光裝置上,使發(fā)光裝置發(fā)藍(lán)光。使用TopconTechnohouse Corp.制造的亮度計(jì)SR-3測(cè)量發(fā)光光譜和光量,從發(fā)光光譜、光量和測(cè)量時(shí)施加的電流計(jì)算外部量子效率。
<亮度半衰期的測(cè)量> 以360cd/m2的初始亮度下的恒電流驅(qū)動(dòng)使發(fā)光裝置連續(xù)發(fā)光,測(cè)量亮度達(dá)到180cd/m2所需的時(shí)間(亮度半衰期)。
從上述測(cè)量可見,360cd/m2下的外部量子效率為12.0%,亮度半衰期為1700小時(shí)。
<實(shí)施例2> 按與實(shí)施例1相同方式制作與實(shí)施例1具有相同層構(gòu)成的藍(lán)色發(fā)光有機(jī)EL裝置,除了使用氧化硅<SiO>(無機(jī)粘結(jié)劑)代替在形成實(shí)施例1的發(fā)光層的情況下使用的化合物A(有機(jī)粘結(jié)劑)。發(fā)光層中的各材料的濃度分布示于圖4B。發(fā)光裝置的層構(gòu)成、各層的厚度等如下。
ITO(100nm)/2-TNATA+1.0%F4-TCNQ(160nm)/NPD(10nm)/26%→0%mCP+74%無機(jī)粘結(jié)劑+0%→26%Pt-1(60nm)/BAlq(40nm)/LiF(1nm)/Al(100nm) 在與實(shí)施例1相同條件下(下面,相同)測(cè)量得到的有機(jī)EL裝置的外部量子效率和亮度半衰期,結(jié)果,360cd/m2下的外部量子效率為12.5%,亮度半衰期為1800小時(shí)。
<實(shí)施例3> 制作除了發(fā)光層以外與實(shí)施例1的有機(jī)EL裝置具有相同層構(gòu)成和厚度的有機(jī)EL裝置。使用與實(shí)施例1使用的相同材料形成發(fā)光層,使得各材料的濃度分布如圖4C所示。發(fā)光裝置的層構(gòu)成、各層的厚度等如下。
ITO(100nm)/2-TNATA+1.0%F4-TCNQ(160nm)/NPD(10nm)/100%→0%mCP+74%有機(jī)粘結(jié)劑+0%→26%Pt-1(60nm)/BAlq(40nm)/LiF(1nm)/Al(100nm) 測(cè)量得到的有機(jī)EL裝置的外部量子效率和亮度半衰期,結(jié)果,360cd/m2下的外部量子效率為13.5%,亮度半衰期為2000小時(shí)。
據(jù)認(rèn)為,當(dāng)發(fā)光層中的粘結(jié)劑的濃度從陰極側(cè)朝著陽極側(cè)逐漸減小時(shí),發(fā)光效率和亮度半衰期進(jìn)一步改善。
此外,測(cè)量10000cd/m2的高亮度下的外部量子效率,結(jié)果,值為13.1%。這意味著360cd/m2下的97%的外部量子效率得以保持,因此高亮度條件下的效率降低極小。
<比較例1> 制作除了發(fā)光層以外與實(shí)施例1的有機(jī)EL裝置具有相同層構(gòu)成和厚度的有機(jī)EL裝置。使用mCP和Pt-1形成發(fā)光層,使得各材料的濃度分布如圖5A所示。發(fā)光裝置的層構(gòu)成、各層的厚度等如下。
ITO(100nm)/2-TNATA+1.0%F4-TCNQ(160nm)/NPD(10nm)/100%→74%mCP+0%→26%Pt-1(60nm)/BAlq(40nm)/LiF(1nm)/Al(100nm) 測(cè)量得到的有機(jī)EL裝置的外部量子效率和亮度半衰期,結(jié)果,360cd/m2下的外部量子效率為9.1%,亮度半衰期為1200小時(shí)。
此外,測(cè)量10000cd/m2的高亮度下的外部量子效率,為8.5%。這意味著360cm/m2下的93%的外部量子效率得以保持,因此與實(shí)施例3的情況相比效率降低較大。
<比較例2> 制作除了發(fā)光層以外與實(shí)施例1的有機(jī)EL裝置具有相同層構(gòu)成和厚度的有機(jī)EL裝置。使用mCP和Pt-1以及具有以下所示結(jié)構(gòu)式的CBP(4,4′-二咔唑-聯(lián)苯)作為具有空穴傳輸性的主體材料形成發(fā)光層,使得各材料的濃度分布如圖5B所示。
發(fā)光裝置的層構(gòu)成、各層的厚度等如下。
ITO(100nm)/2-TNATA+1.0%F4-TCNQ(160nm)/NPD(10nm)/26%→0%mCP+74%CBP+0%→26%Pt-1(60nm)/BAlq(40nm)/LiF(1nm)/Al(100nm) 測(cè)量得到的有機(jī)EL裝置的外部量子效率和亮度半衰期,結(jié)果,360cd/m2下的外部量子效率為8.0%,亮度半衰期為1100小時(shí)。
<比較例3> 制作除了發(fā)光層以外與實(shí)施例1的有機(jī)EL裝置具有相同層構(gòu)成和厚度的有機(jī)EL裝置。使用與實(shí)施例1使用的相同材料形成發(fā)光層,但是各材料的濃度如圖5C所示在發(fā)光層的厚度方向上保持恒定。發(fā)光裝置的層構(gòu)成、各層的厚度等如下。
ITO(100nm)/2-TNATA+1.0%F4-TCNQ(160nm)/NPD(10nm)/13%mCP+74%有機(jī)粘結(jié)劑+13%Pt-1(60nm)/BAlq(40nm)/LiF(1nm)/Al(100nm) 測(cè)量得到的有機(jī)EL裝置的外部量子效率和亮度半衰期,結(jié)果,360cd/m2下的外部量子效率為10.0%,亮度半衰期為1000小時(shí)。
<實(shí)施例4> 按與實(shí)施例3相同方式制作有機(jī)EL裝置,除了實(shí)施例3的發(fā)光層中的具有電子傳輸性的發(fā)光材料從Pt-1變?yōu)镻t-2(綠色發(fā)光層),電惰性材料(粘結(jié)劑)從化合物A變?yōu)榛衔顱。Pt-2和化合物B的結(jié)構(gòu)式如下。
化合物B 當(dāng)將電壓施加到得到的有機(jī)EL裝置時(shí),觀察到綠色發(fā)光。因此,測(cè)量外部量子效率,結(jié)果,500cd/m2下的外部量子效率為16.5%。
測(cè)量10000cd/m2的高亮度下的外部量子效率,為15.8%。這意味著500cd/m2下的96%的外部量子效率得以保持,因此高亮度條件下的效率降低很小。
上面說明了本發(fā)明,但是本發(fā)明不限于上述示例性實(shí)施方案和實(shí)施例。
例如,根據(jù)本發(fā)明的有機(jī)EL裝置的發(fā)光層中的各構(gòu)成材料的濃度分布不限于圖2~圖4所示的那些,例如,如圖7所示,只要具有電子傳輸性的發(fā)光材料的濃度從陰極側(cè)朝著陽極側(cè)逐漸減小,電惰性材料(粘結(jié)劑)的濃度逐漸增大,并且具有空穴傳輸性的主體材料的濃度幾乎均勻或逐漸增大,就是可接受的。
此外,在制造具有根據(jù)本發(fā)明的有機(jī)EL裝置的發(fā)光設(shè)備或顯示設(shè)備的情況下,驅(qū)動(dòng)模式不受限制,可以使用被動(dòng)矩陣模式或主動(dòng)矩陣模式。發(fā)出的光的顏色也不受限制,本發(fā)明可以適用于任何單色顯示器、區(qū)域彩色顯示器和全彩色顯示器。
權(quán)利要求
1.一種有機(jī)電致發(fā)光裝置,包括
陽極,
面對(duì)所述陽極設(shè)置的陰極,和
夾在所述陽極和所述陰極之間并包括至少發(fā)光層的有機(jī)層,
其中所述發(fā)光層包括具有電子傳輸性的發(fā)光材料、具有空穴傳輸性的主體材料和電惰性材料,并且所述具有電子傳輸性的發(fā)光材料的濃度從陰極側(cè)朝著陽極側(cè)逐漸減小。
2.如權(quán)利要求1所述的有機(jī)電致發(fā)光裝置,其中所述發(fā)光層中的所述電惰性材料的濃度從陰極側(cè)朝著陽極側(cè)逐漸減小。
3.如權(quán)利要求2所述的有機(jī)電致發(fā)光裝置,其中相對(duì)于在發(fā)光層的陰極側(cè)的界面附近區(qū)域中的具有電子傳輸性的發(fā)光材料的濃度,在發(fā)光層的陽極側(cè)的界面附近區(qū)域中的具有電子傳輸性的發(fā)光材料的濃度為0質(zhì)量%~50質(zhì)量%。
4.如權(quán)利要求3所述的有機(jī)電致發(fā)光裝置,其中在發(fā)光層的陽極側(cè)界面附近區(qū)域,發(fā)光層中的具有電子傳輸性的發(fā)光材料的濃度為0質(zhì)量%~10質(zhì)量%。
5.如權(quán)利要求1所述的有機(jī)電致發(fā)光裝置,其中所述電惰性材料是最高占據(jù)分子軌道和最低未占據(jù)分子軌道之間的能量差Eg為4.0eV或更高的有機(jī)材料。
6.如權(quán)利要求5所述的有機(jī)電致發(fā)光裝置,其中所述有機(jī)材料是下式(1)代表的化合物
式(1)
L-(Ar)m
其中,Ar代表下式(2)代表的基團(tuán);L代表三價(jià)或更高價(jià)的苯骨架;和m代表3以上的整數(shù)
式(2)
其中,R1代表取代基,并且當(dāng)存在多個(gè)R1時(shí),各R1可以彼此相同或不同;和n1代表0~9的整數(shù)。
7.如權(quán)利要求5所述的有機(jī)電致發(fā)光裝置,其中所述有機(jī)材料是硅氧烷化合物。
8.如權(quán)利要求1所述的有機(jī)電致發(fā)光裝置,其中所述電惰性材料是無機(jī)介電材料。
9.如權(quán)利要求8所述的有機(jī)電致發(fā)光裝置,其中所述無機(jī)介電材料是選自氮化硅、氮氧化硅、氧化硅和碳化硅中的至少一種。
10.如權(quán)利要求1所述的有機(jī)電致發(fā)光裝置,其中所述發(fā)光材料是磷光發(fā)光材料。
11.如權(quán)利要求1所述的有機(jī)電致發(fā)光裝置,其中發(fā)光光譜的峰波長在430nm~480nm之間。
全文摘要
一種有機(jī)電致發(fā)光裝置10,包括陽極14、面對(duì)所述陽極設(shè)置的陰極18和夾在所述陽極和所述陰極之間并包括至少發(fā)光層的有機(jī)層16,其中所述發(fā)光層包括具有電子傳輸性的發(fā)光材料、具有空穴傳輸性的主體材料和電惰性材料,并且具有電子傳輸性的發(fā)光材料的濃度從陰極側(cè)朝著陽極側(cè)逐漸減小。優(yōu)選地,電惰性材料的濃度也從陰極側(cè)朝著陽極側(cè)逐漸減小。
文檔編號(hào)C09K11/06GK101836308SQ20088010067
公開日2010年9月15日 申請(qǐng)日期2008年7月25日 優(yōu)先權(quán)日2007年7月27日
發(fā)明者木下正兒, 飛世學(xué) 申請(qǐng)人:富士膠片株式會(huì)社