專利名稱：有機(jī)電致發(fā)光元件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種有機(jī)電致發(fā)光元件。
背景技術(shù)：
從應(yīng)用于顯示裝置或照明上的觀點(diǎn)出發(fā)，人們正積極地開發(fā)有機(jī)電致發(fā)光元件(有機(jī)EL元件)。有機(jī)EL元件的驅(qū)動(dòng)原理如下。即，從空穴注入電極及電子注入電極分別注入空穴和電子，它們被輸送到有機(jī)薄膜中，在發(fā)光層中再結(jié)合，產(chǎn)生激發(fā)狀態(tài)，由該激發(fā)狀態(tài)發(fā)光。
在有機(jī)EL元件中，如上述那樣，空穴及電子被輸送到有機(jī)薄膜中，在電子注入電極和發(fā)光層之間設(shè)置有由電子輸送性材料構(gòu)成的電子輸送層。就電子輸送性材料的代表性化合物而言，已知有Alq(三(8-羥基喹啉)鋁(III))，它被廣泛用作有機(jī)EL元件的電子輸送層(專利文獻(xiàn)1及2等)。
但是，在將Alq用于電子輸送層的現(xiàn)有的有機(jī)EL元件中，有下述這樣的問題在發(fā)光層中空穴過剩，發(fā)光層中的空穴和電子的平衡變差，不能提高發(fā)光效率。再者，還存在著下述的問題由空穴注入電極注入空穴時(shí)，注入障礙變大，驅(qū)動(dòng)電壓變高。
特開平8-185984號(hào)公報(bào)[專利文獻(xiàn)2]特開2000-260572號(hào)公報(bào)發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的第一目的在于提供一種通過改善發(fā)光層中的電子和空穴的平衡、可以降低驅(qū)動(dòng)電壓、提高發(fā)光效率的有機(jī)EL元件。
本發(fā)明的第二目的在于提供一種控制輸送到發(fā)光層的電子注入量并提高壽命特性的有機(jī)EL元件。
本發(fā)明的第一方面是在空穴注入電極和電子注入電極之間配置有發(fā)光層、在空穴注入電極和發(fā)光層之間設(shè)置有空穴注入層、在電子注入電極和發(fā)光層之間設(shè)置有電子輸送層的有機(jī)EL元件，其特征在于，在空穴注入層和發(fā)光層之間設(shè)置有氟碳層，電子輸送層由菲繞啉化合物形成。
根據(jù)本發(fā)明的第一方面，電子輸送層由菲繞啉化合物形成。因?yàn)榉评@啉化合物具有比Alq高的最低空分子軌道(LUMO)能級(jí)，所以來自電子注入電極的電子注入障礙變小，可以向發(fā)光層供給更大量的電子。
再者，因?yàn)榉评@啉化合物的電子輸送性良好，所以其膜厚可以變厚，可以防止電子輸送層的膜產(chǎn)生缺陷。
就菲繞啉化合物而言，優(yōu)選使用具有以下結(jié)構(gòu)式的1，10-菲繞啉的衍生物。
1，10-菲繞啉就這樣的化合物而言，具體地可以舉出具有以下結(jié)構(gòu)的BCP(2，9-二甲基-4，7-二苯基-1，10-菲繞啉)。
再者，在本發(fā)明的第一方面中，在空穴注入層和發(fā)光層之間設(shè)置有氟碳層。氟碳層是可以表示為CFx的物質(zhì)，通過CHF3氣體等的等離子體聚合等，可以形成該薄膜。通過在空穴注入層和發(fā)光層之間設(shè)置氟碳層，可以使空穴的注入障礙變小，可以供給發(fā)光層更多量的空穴。
因此，根據(jù)本發(fā)明的第一方面，可以將電子及空穴平衡好且大量地供給到發(fā)光層。因此，可以降低驅(qū)動(dòng)電壓，可以提高發(fā)光效率。
氟碳層的厚度優(yōu)選為5～50(0.5～5nm)左右。當(dāng)厚度超出該范圍時(shí)，有時(shí)不能充分地得到供給發(fā)光層大量的空穴這樣的氟碳層的作用效果。
本發(fā)明的第一方面中的發(fā)光層優(yōu)選為由基質(zhì)材料和摻雜材料形成。
根據(jù)本發(fā)明的第一方面，電子輸送層和與電子輸送層相鄰的發(fā)光層的摻雜材料的最低空分子軌道(LUMO)的能級(jí)差可以為0.2eV以下，可以供給發(fā)光層更多的電子。
再者，在本發(fā)明的第一方面中，優(yōu)選為在氟碳層和發(fā)光層之間設(shè)置空穴輸送層。再者，與空穴輸送層相鄰的發(fā)光層的基質(zhì)材料優(yōu)選為與空穴輸送層的空穴輸送材料相同的化合物。通過將空穴輸送層的空穴輸送性材料使用于相鄰的發(fā)光層的基質(zhì)材料，可以降低空穴到發(fā)光層的注入障礙，可以將空穴效率更好地供給到發(fā)光層。
就本發(fā)明的第一方面中的空穴輸送層的空穴輸送性材料而言，優(yōu)選使用芳基胺化合物，特別優(yōu)選使用二胺化合物。
再者，本發(fā)明的第一方面中的空穴注入層優(yōu)選為由金屬酞菁形成。通過設(shè)置由金屬酞菁形成的空穴注入層，可以抑制長時(shí)間連續(xù)驅(qū)動(dòng)時(shí)的驅(qū)動(dòng)電壓上升。
本發(fā)明的第二方面是在空穴注入電極和電子注入電極之間配置有發(fā)光層、在空穴注入電極和發(fā)光層之間設(shè)置有空穴注入層、在電子注入電極和發(fā)光層之間設(shè)置有電子輸送層的有機(jī)電致發(fā)光元件，其特征在于，在空穴注入層和發(fā)光層之間設(shè)置有氟碳層，電子輸送層由第一電子輸送性材料和第二電子輸送性材料的混合物形成，第一電子輸送性材料是菲繞啉化合物，第二電子輸送性材料是與第一電子輸送性材料相比最低空分子軌道(LUMO)的能級(jí)低的化合物。
根據(jù)本發(fā)明的第二方面，通過由菲繞啉化合物構(gòu)成的第一電子輸送性材料和由與第一電子輸送性材料相比LUMO能級(jí)低的化合物構(gòu)成的第二電子輸送材料的混合物形成電子輸送層，可以控制輸送到發(fā)光層的電子注入量，可以提高壽命特性。再者，因?yàn)榭刂戚斔偷桨l(fā)光層的電子注入量且抑制電子穿過發(fā)光層到達(dá)空穴輸送層，所以可以降低因空穴輸送材料注入電子而造成的惡化，可以提高壽命特性。
電子輸送層中的第二電子輸送性材料的含有比率優(yōu)選為40重量％以下，更優(yōu)選為30重量％以下。因此，第一輸送性材料的含有比率優(yōu)選為60重量％以上，更優(yōu)選為70重量％以上。當(dāng)?shù)诙娮虞斔托圆牧系暮斜嚷蔬^少時(shí)，有時(shí)不能充分地得到提高壽命特性的效果。當(dāng)?shù)诙娮虞斔托圆牧系暮斜嚷蔬^多時(shí)，有驅(qū)動(dòng)電壓變高且發(fā)光效率變低之慮。
就本發(fā)明的第二方面中作為第一電子輸送性材料所使用的菲繞啉化合物而言，優(yōu)選為具有上述結(jié)構(gòu)式的1，10-菲繞啉的衍生物。
就這樣的衍生物而言，具體地可以舉出BCP。
再者，就本發(fā)明的第二方面中所使用的第二電子輸送性材料而言，只要是與第一電子輸送性材料相比LUMO能級(jí)低且具有良好的電子輸送性的電子輸送性材料，就沒有特別限定。當(dāng)使用BCP作為第一電子輸送性材料時(shí)，因?yàn)锽CP的LUMO能級(jí)約為-2.7eV，所以可以使用LUMO能級(jí)約為-3.0eV的Alq。
再者，在本發(fā)明的第二方面中，在空穴注入層和發(fā)光層之間設(shè)置有氟碳層。氟碳是可以表示為CFx的物質(zhì)，通過CHF3氣體等的等離子體聚合等，可以形成該薄膜。通過在空穴注入層和發(fā)光層之間設(shè)置氟碳層，可以使空穴的注入障礙變小，可以供給發(fā)光層更多量的空穴。
氟碳層的厚度優(yōu)選為5～50(0.5～5nm)左右。當(dāng)厚度超出該范圍時(shí)，有時(shí)不能充分地得到供給發(fā)光層大量的空穴這樣的氟碳層的作用效果。
本發(fā)明的第二方面中的發(fā)光層優(yōu)選為由基質(zhì)材料和摻雜材料形成。
再者，在本發(fā)明的第二方面中，優(yōu)選為在氟碳層和發(fā)光層之間設(shè)置有空穴輸送層。再者，與空穴輸送層相鄰的發(fā)光層的基質(zhì)材料優(yōu)選為與空穴輸送層的空穴輸送性材料相同的化合物。通過將空穴輸送層的空穴輸送性材料使用于相鄰的發(fā)光層的基質(zhì)材料，可以降低空穴到發(fā)光層的注入障礙，可以將空穴效率更好地供給到發(fā)光層。
就本發(fā)明的第二方面中的空穴輸送層的空穴輸送性材料而言，優(yōu)選使用芳基胺化合物，特別優(yōu)選使用二胺化合物。
再者，本發(fā)明的第二方面中的空穴注入層優(yōu)選為由金屬酞菁形成。通過設(shè)置由金屬酞菁形成的空穴注入層，可以抑制長時(shí)間連續(xù)驅(qū)動(dòng)時(shí)的驅(qū)動(dòng)電壓上升。
本發(fā)明的第三方面是在空穴注入電極和電子注入電極之間配置有發(fā)光層、在空穴注入電極和發(fā)光層之間設(shè)置有空穴注入層、在電子注入電極和發(fā)光層之間設(shè)置有電子輸送層的有機(jī)電致發(fā)光元件，其特征在于，空穴注入層由氟碳層形成，電子輸送層由菲繞啉化合物或菲繞啉化合物與鋁配位化合物的混合物形成。
在本發(fā)明的第三方面中，氟碳層設(shè)置為空穴注入層。該氟碳層可以與本發(fā)明的第一方面中的氟碳層同樣地形成。再者，在本發(fā)明的第三方面中，電子輸送層由菲繞啉化合物或菲繞啉化合物與鋁配位化合物的混合物形成。菲繞啉化合物可以使用本發(fā)明的第一方面中的菲繞啉化合物。再者，就鋁配位化合物而言，可以舉出Alq、Balq等。鋁配位化合物的含有比率優(yōu)選為40重量％以下，更優(yōu)選為30重量％以下。因此，菲繞啉化合物優(yōu)選為60重量％以上，更優(yōu)選為70重量％以上。通過成為與鋁配位化合物的混合物，可以提高壽命特性。因此，當(dāng)鋁配位化合物的含有比率過少時(shí)，有時(shí)不能充分地得到提高壽命特性的效果。再者，當(dāng)鋁配位化合物的含有比率過大時(shí)，有驅(qū)動(dòng)電壓變高、發(fā)光效率變低之慮。
在本發(fā)明的第三方面中，電子輸送層和與電子輸送層相鄰的發(fā)光層的基質(zhì)材料的最低空分子軌道(LUMO)的能級(jí)差優(yōu)選為0.2eV以下。由此，從電子輸送材料到發(fā)光層基質(zhì)材料的電子注入變得容易，可以將大量的電子送入發(fā)光層。
再者，電子輸送層和與電子輸送層相鄰的發(fā)光層的摻雜材料的最低空分子軌道(LUMO)的能級(jí)差優(yōu)選為0.2eV以下，由此，可以供給發(fā)光層大量的電子。
在本發(fā)明的第三方面中，優(yōu)選為在氟碳層和發(fā)光層之間設(shè)置空穴輸送層。就空穴輸送層的空穴輸送性材料而言，優(yōu)選使用芳基胺衍生物，特別優(yōu)選使用二胺化合物。
與空穴輸送層相鄰的發(fā)光層的基質(zhì)材料優(yōu)選為與空穴輸送層的空穴輸送材料相同的化合物。通過使用與相鄰的發(fā)光層的基質(zhì)材料相同的化合物作為空穴輸送層的空穴輸送材料，可以降低空穴到發(fā)光層的注入障礙，可以將空穴效率更好地供給到發(fā)光層。
以下，關(guān)于本發(fā)明的第一方面～第三方面共通的事項(xiàng)，簡略為“本發(fā)明”來進(jìn)行說明。
在本發(fā)明中，發(fā)光層優(yōu)選多層層疊地設(shè)置。例如，通過設(shè)置藍(lán)色發(fā)光層和橙色發(fā)光層，可以構(gòu)成白色發(fā)光元件。這時(shí)，可以調(diào)整氟碳層及電子輸送層的厚度，在藍(lán)色發(fā)光層和橙色發(fā)光層之間使發(fā)光區(qū)域移動(dòng)，或使來自藍(lán)色發(fā)光層的發(fā)光變強(qiáng)，或使來自橙色發(fā)光層的發(fā)光變強(qiáng)。因此，可以調(diào)整發(fā)光的色調(diào)。
本發(fā)明的發(fā)光層，如上述那樣優(yōu)選為由基質(zhì)材料和摻雜材料形成。根據(jù)需要，也可以含有載流子輸送性的第二摻雜材料。就發(fā)光摻雜材料而言，既可以是單重態(tài)發(fā)光材料，也可以是三重態(tài)發(fā)光材料(磷光發(fā)光材料)。
就發(fā)光層的基質(zhì)材料而言，沒有特別限定，但例如可以舉出三(8-羥基喹啉)鋁等金屬螯合化ォキシノィド化合物、二芳基丁二烯衍生物、均二苯乙烯衍生物、苯并噁唑衍生物、苯并噻唑衍生物、CBP等、三唑系化合物、咪唑系化合物、噁二唑系化合物、蒽或芘、苝等縮合環(huán)衍生物、吡嗪、萘啶、喹喔啉、吡咯并吡啶、嘧啶、噻吩、噻噸等多環(huán)衍生物、苯并羥基喹啉金屬配位化合物、二吡啶金屬配位化合物、若丹明金屬配位化合物、甲亞胺金屬配位化合物、二苯乙烯基苯衍生物、四苯基丁二烯衍生物、二苯乙烯衍生物、醛連氮衍生物、香豆素衍生物、鄰苯二甲酰亞胺衍生物、萘二甲酰亞胺衍生物、ペリノン衍生物、吡咯并吡咯衍生物、環(huán)戊二烯衍生物、咪唑衍生物、噁唑衍生物、噻唑衍生物、噁二唑衍生物、噻二唑衍生物、三唑衍生物等唑衍生物及其金屬配位化合物、苯并噁唑、苯并咪唑、苯并噻唑等苯并唑衍生物及其金屬衍生物、三苯基胺衍生物或咔唑衍生物等胺衍生物、部花青(merocyanine)衍生物、卟啉衍生物、三(2-苯基吡啶)銥配位化合物等磷光材料、在聚合物系中，可以舉出聚亞苯基亞乙烯基衍生物、聚對(duì)苯撐衍生物、聚噻吩衍生物等。
就發(fā)光層的基質(zhì)材料而言，特別優(yōu)選使用蒽衍生物、鋁配位化合物、紅熒烯衍生物及芳基胺衍生物。
就本發(fā)明中的發(fā)光層的摻雜材料而言，沒有特別限定，但例如可以舉出將蒽、苝等縮合多環(huán)芳香族烴、7-二甲基氨基-4-甲基香豆素等香豆素衍生物、二(二異丙基苯基)苝四羧酸酰亞胺等萘二甲酰亞胺衍生物、ペリノン衍生物、乙酰丙酮或苯酰丙酮和菲繞啉等作為配位子的Eu配位化合物等稀土類配位化合物、二氰基甲撐吡喃、二氰基甲撐噻喃、鎂酞菁、鋁氯酞菁等金屬酞菁衍生物、卟啉衍生物、若丹明衍生物、デァザフラピン衍生物、香豆素衍生物、噁嗪、噻噸衍生物、菁色素衍生物、熒光素衍生物、吖啶衍生物、喹吖啶衍生物、吡咯并吡咯衍生物、喹唑啉衍生物、吡咯并吡啶衍生物、スクァリリゥム衍生物、紫蒽酮衍生物、吩嗪衍生物、吖啶衍生物、ジァザフラビン衍生物、甲撐吡咯衍生物及其金屬配位化合物、吩噁嗪衍生物、吩噁嗪酮衍生物、噻二唑芘(チァジァゾロピレン)衍生物、三(2-苯基吡啶)銥配位化合物、三(2-苯基吡啶基)銥配位化合物、三[2-(2-苯硫基)吡啶基]銥配位化合物、三[2-(2-苯并苯硫基)吡啶基]銥配位化合物、三(2-苯基苯并噻唑)銥配位化合物、三(2-苯基苯并噁唑)銥配位化合物、三苯并喹啉銥配位化合物、二(2-苯基吡啶基)(乙酰丙酮)銥配位化合物、二[2-(2-苯硫基)吡啶基]銥配位化合物、二[2-(2-苯并苯硫基)吡啶基](乙酰丙酮)銥配位化合物、二(2-苯基苯并噻唑)(乙酰丙酮)銥配位化合物等。
發(fā)明效果根據(jù)本發(fā)明的第一方面及第三方面，通過改善發(fā)光層中的電子和空穴的平衡，可以提高發(fā)光效率。
根據(jù)本發(fā)明的第二方面，在電子輸送層中使用菲繞啉化合物作為第一電子輸送性材料。因此，可以降低驅(qū)動(dòng)電壓、提高發(fā)光效率。再者，因?yàn)樵陔娮虞斔蛯又谢旌匣驅(qū)盈BLUMO能級(jí)相對(duì)低的第二電子輸送性材料并使用之，所以與電子輸送層單獨(dú)使用菲繞啉化合物的情況相比，可以提高壽命特性。


圖1是表示本發(fā)明第一方面的實(shí)施例的有機(jī)EL元件中的驅(qū)動(dòng)電壓和亮度的關(guān)系的圖。
圖2是表示本發(fā)明第一方面的實(shí)施例的有機(jī)EL元件的驅(qū)動(dòng)時(shí)間和驅(qū)動(dòng)電壓的關(guān)系的圖。
圖3是表示本發(fā)明第一方面的實(shí)施例的有機(jī)EL元件的各層中的LUMO能級(jí)及HOMO能級(jí)的圖。
圖4是表示比較例的有機(jī)EL元件的各層中的LUMO能級(jí)及HOMO能級(jí)的圖。
圖5是表示是表示本發(fā)明第一方面及第二方面的實(shí)施例的有機(jī)EL元件中的驅(qū)動(dòng)時(shí)間和亮度的關(guān)系的圖。
具體實(shí)施例方式
以下，通過實(shí)施例具體地說明本發(fā)明，但本發(fā)明并不受以下實(shí)施例的限定。
以下，說明按照本發(fā)明第一方面及第三方面的實(shí)施例。
(實(shí)施例1～3及比較例1-1～1-4及2)在形成有作為空穴注入電極的ITO(銦錫氧化物)膜的玻璃基板上，形成如表1所示的空穴注入層、氟碳層、空穴輸送層、發(fā)光層1(橙色發(fā)光層)、發(fā)光層2(藍(lán)色發(fā)光層)、電子輸送層及電子注入電極(LiF/Al)。在表1中，()內(nèi)的數(shù)字表示各層的厚度(nm)。氟碳層通過CHF3氣體的等離子體聚合來形成。氟碳層以外的各層利用蒸鍍法來形成。
對(duì)于所制作的各有機(jī)EL元件，測定色度、電力效率、亮度效率及外部量子效率，測定結(jié)果如表1所示。表1所示的各有機(jī)EL元件是具有橙色發(fā)光層和藍(lán)色發(fā)光層的白色發(fā)光元件。
表1

(實(shí)施例4～7及比較例3～6)與上述實(shí)施例同樣，在形成有ITO膜的玻璃基板之上形成表2所示的各層，制作了有機(jī)EL元件。對(duì)于各元件，測定色度、電力效率、亮度效率及外部量子效率，測定結(jié)果如表2所示。
表2

以下說明上述各實(shí)施例及各比較例中所使用的薄膜形成材料。
Alq是三(8-羥基喹啉)鋁(III)，它具有以下的結(jié)構(gòu)。
AlqNPB是N，N’-二(萘并萘-1-基)-N，N’-二苯基聯(lián)苯胺，它具有以下的結(jié)構(gòu)。
NPBDBzR是5，12-二{4-(6-甲基苯并噻唑-2-基)苯基}-6，11-二苯基萘并萘，它具有以下的結(jié)構(gòu)。
DBzR
tBuDPN是5，12-二(4-叔丁基苯基)萘并萘，它具有以下的結(jié)構(gòu)。
tBuDPNCBP是4，4’-N，N’-二咔唑-聯(lián)苯，它具有以下的結(jié)構(gòu)。
CBPIr(phq)3是三(2-苯基喹啉)銥(III)，它具有以下的結(jié)構(gòu)。
TBADN是2-叔丁基-9，10-二(2-萘基)蒽，它具有以下的結(jié)構(gòu)。
TBP是2，5，8，11-四叔丁基苝，它具有以下的結(jié)構(gòu)。
TBPDCJTB是(4-二氨基甲撐)-2-叔丁基-6-(1，1，7，7-tetramethyljulolidyl-9-烯)-4H-吡喃，它具有以下的結(jié)構(gòu)。
DCJTB另外，在上述作為鋁配位化合物的例子所舉出的Balq是二(2-甲基-8-羥基喹啉)-4-苯基酚鋁(III)，它具有以下的結(jié)構(gòu)。
BAlq由表1及表2所示的結(jié)果可知本發(fā)明實(shí)施例的有機(jī)EL元件，與比較例的有機(jī)EL元件相比，電力效率、亮度效率及外部量子效率變高，發(fā)光效率得以提高。實(shí)施例3是本發(fā)明第三方面的實(shí)施例。其它實(shí)施例是本發(fā)明第一方面的實(shí)施例。
圖1是表示實(shí)施例1及比較例1-1的驅(qū)動(dòng)電壓和亮度之關(guān)系的圖。由圖1可知在本發(fā)明第一方面的實(shí)施例1的有機(jī)EL元件中，以低的驅(qū)動(dòng)電壓可以得到高的亮度。
圖3是表示本發(fā)明第一方面的實(shí)施例的有機(jī)EL元件的各層中的LUMO能級(jí)及HOMO能級(jí)的示意圖。圖4是表示比較例的有機(jī)EL元件的各層中的LUMO能級(jí)及HOMO能級(jí)的示意圖。由圖3及圖4可知按照本發(fā)明的第一方面，通過使用BCP作為電子輸送層的材料，與相鄰的發(fā)光層的LUMO能級(jí)之差為0.1eV。因此，與電子輸送層使用Alq的情況相比，可以供給發(fā)光層大量的電子，可以降低驅(qū)動(dòng)電壓，可以提高發(fā)光效率。
再者，在具有圖3所示的橙色發(fā)光層和藍(lán)色發(fā)光層兩個(gè)發(fā)光層的有機(jī)EL元件中，通過使電子輸送層的材料由Alq改變?yōu)锽CP，可以將空穴和電子再結(jié)合的發(fā)光區(qū)域擠向橙色發(fā)光層一側(cè)。其結(jié)果是，可以加強(qiáng)橙色的發(fā)光，可以控制發(fā)光的色調(diào)。
圖2是表示實(shí)施例1和實(shí)施例3中的驅(qū)動(dòng)時(shí)間和驅(qū)動(dòng)電壓之關(guān)系的圖。實(shí)施例3沒有設(shè)置由CuPC(銅酞菁)構(gòu)成的空穴注入層，而是直接在空穴注入電極上設(shè)置了氟碳層。由圖2所示的結(jié)果可知在沒有設(shè)置由CuPC構(gòu)成的空穴注入層的實(shí)施例3中，驅(qū)動(dòng)時(shí)間變長的同時(shí)，驅(qū)動(dòng)電壓上升。相對(duì)于此，在設(shè)置了由CuPC構(gòu)成的空穴注入層的實(shí)施例1中，抑制了這樣的驅(qū)動(dòng)電壓的上升。
以下，說明本發(fā)明第二方面的實(shí)施例。
(實(shí)施例8～9)在形成有作為空穴注入電極的ITO(銦錫氧化物)膜的玻璃基板上，形成如表3所示的空穴注入層、氟碳層、空穴輸送層、發(fā)光層1(橙色發(fā)光層)、發(fā)光層2(藍(lán)色發(fā)光層)、電子輸送層及電子注入電極(LiF/Al)。在表3中，()內(nèi)的數(shù)字表示各層的厚度(nm)。氟碳層通過CHF3氣體的等離子體聚合來形成。氟碳層以外的各層利用蒸鍍法來形成。在表3中，LiF及Al的數(shù)值表示層的厚度。再者，在發(fā)光層及電子輸送層中的％為重量％。
對(duì)于所制作的各有機(jī)EL元件，測定色度、電力效率、亮度效率及外部量子效率及亮度半衰時(shí)間，測定結(jié)果如表3所示。表3所示的各有機(jī)EL元件是具有橙色發(fā)光層和藍(lán)色發(fā)光層的白色發(fā)光元件。另外，實(shí)施例1及2和比較例1-2合并表示于表3中。
表3

(實(shí)施例10～13)與上述實(shí)施例同樣，在形成有ITO膜的玻璃基板上形成表4所示的各層，制作了有機(jī)EL元件。對(duì)于各元件，測定色度、電力效率、亮度效率、外部量子效率及亮度半衰時(shí)間，測定結(jié)果如表4所示。另外，實(shí)施例4～7合并表示于表4中。
表4

由表3及表4所示的結(jié)果可知本發(fā)明第二方面的實(shí)施例8～13的有機(jī)EL元件，與電子輸送層單獨(dú)使用BCP的實(shí)施例1～2及4～7的有機(jī)EL元件相比，亮度半衰時(shí)間變長，壽命特性得以改善。
圖5是表示實(shí)施例8和實(shí)施例1的有機(jī)EL元件的驅(qū)動(dòng)時(shí)間和亮度之關(guān)系的圖。由圖5也可知本發(fā)明的實(shí)施例8，與實(shí)施例1相比，即使長時(shí)間驅(qū)動(dòng)也可得到高亮度，壽命特性優(yōu)異。
權(quán)利要求
1.一種有機(jī)電致發(fā)光元件，在空穴注入電極和電子注入電極之間配置有發(fā)光層，在所述空穴注入電極和所述發(fā)光層之間設(shè)置有空穴注入層，在所述電子注入電極和所述發(fā)光層之間設(shè)置有電子輸送層，其特征在于在所述空穴注入層和所述發(fā)光層之間設(shè)置有氟碳層，所述電子輸送層由菲繞啉化合物形成。
2.如權(quán)利要求1所述的有機(jī)電致發(fā)光元件，其特征在于所述發(fā)光層由基質(zhì)材料和摻雜材料形成。
3.如權(quán)利要求2所述的有機(jī)電致發(fā)光元件，其特征在于所述電子輸送層和與所述電子輸送層相鄰的發(fā)光層的摻雜材料的最低空分子軌道(LUMO)的能級(jí)之差為0.2eV以下。
4.如權(quán)利要求1～3中任一項(xiàng)所述的有機(jī)電致發(fā)光元件，其特征在于在所述氟碳層和所述發(fā)光層之間設(shè)置有空穴輸送層。
5.如權(quán)利要求4所述的有機(jī)電致發(fā)光元件，其特征在于與所述空穴輸送層相鄰的發(fā)光層的基質(zhì)材料是與所述空穴輸送層的空穴輸送性材料相同的化合物。
6.如權(quán)利要求4或5所述的有機(jī)電致發(fā)光元件，其特征在于所述空穴輸送層的所述空穴輸送性材料是芳基胺化合物。
7.如權(quán)利要求1～6中任一項(xiàng)所述的有機(jī)電致發(fā)光元件，其特征在于所述空穴注入層由金屬酞菁化合物形成。
8.如權(quán)利要求1～7中任一項(xiàng)所述的有機(jī)電致發(fā)光元件，其特征在于層疊多層地設(shè)置所述發(fā)光層。
9.如權(quán)利要求1～8中任一項(xiàng)所述的有機(jī)電致發(fā)光元件，其特征在于是設(shè)置藍(lán)色發(fā)光層和橙色發(fā)光層作為所述發(fā)光層的白色發(fā)光元件。
10.如權(quán)利要求2～9中任一項(xiàng)所述的有機(jī)電致發(fā)光元件，其特征在于含有磷光發(fā)光材料作為所述摻雜材料。
11.一種有機(jī)電致發(fā)光元件，在空穴注入電極和電子注入電極之間配置有發(fā)光層，在所述空穴注入電極和所述發(fā)光層之間設(shè)置有空穴注入層，在所述電子注入電極和所述發(fā)光層之間設(shè)置有電子輸送層，其特征在于在所述空穴注入層和所述發(fā)光層之間設(shè)置有氟碳層，所述電子輸送層由第一電子輸送性材料和第二電子輸送性材料的混合物形成，所述第一電子輸送性材料是菲繞啉化合物，所述第二電子輸送性材料是與所述第一電子輸送性材料相比最低空分子軌道(LUMO)的能級(jí)低的化合物。
12.如權(quán)利要求11所述的有機(jī)電致發(fā)光元件，其特征在于所述發(fā)光層由基質(zhì)材料和摻雜材料形成。
13.如權(quán)利要求11或12所述的有機(jī)電致發(fā)光元件，其特征在于在所述電子輸送層中含有70重量％以上的第一電子輸送性材料，含有30重量％以下的第二電子輸送性材料。
14.如權(quán)利要求11～13中任一項(xiàng)所述的有機(jī)電致發(fā)光元件，其特征在于在所述氟碳層和所述發(fā)光層之間設(shè)置有空穴輸送層。
15.如權(quán)利要求14所述的有機(jī)電致發(fā)光元件，其特征在于與所述空穴輸送層相鄰的發(fā)光層的基質(zhì)材料是與所述空穴輸送層的空穴輸送性材料相同的化合物。
16.如權(quán)利要求14或15所述的有機(jī)電致發(fā)光元件，其特征在于所述空穴輸送層的空穴輸送性材料是芳基胺化合物。
17.如權(quán)利要求11～16中任一項(xiàng)所述的有機(jī)電致發(fā)光元件，其特征在于所述空穴注入層由金屬酞菁化合物形成。
18.如權(quán)利要求11～17中任一項(xiàng)所述的有機(jī)電致發(fā)光元件，其特征在于所述發(fā)光層進(jìn)行多層層疊設(shè)置而成。
19.如權(quán)利要求11～18中任一項(xiàng)所述的有機(jī)電致發(fā)光元件，其特征在于是設(shè)置藍(lán)色發(fā)光層和橙色發(fā)光層作為所述發(fā)光層的白色發(fā)光元件。
20.如權(quán)利要求12～19中任一項(xiàng)所述的有機(jī)電致發(fā)光元件，其特征在于含有磷光發(fā)光材料作為所述摻雜材料。
21.一種有機(jī)電致發(fā)光元件，在空穴注入電極和電子注入電極之間配置有發(fā)光層，在所述空穴注入電極和所述發(fā)光層之間設(shè)置有空穴注入層，在所述電子注入電極和所述發(fā)光層之間設(shè)置有電子輸送層，其特征在于所述空穴注入層由氟碳層形成，所述電子輸送層由菲繞啉化合物或菲繞啉化合物和鋁配位化合物的混合物形成。
22.如權(quán)利要求21所述的有機(jī)電致發(fā)光元件，其特征在于所述發(fā)光層由基質(zhì)材料和摻雜材料形成。
23.如權(quán)利要求21或22所述的有機(jī)電致發(fā)光元件，其特征在于所述發(fā)光層只由一層構(gòu)成。
24.如權(quán)利要求21或22所述的有機(jī)電致發(fā)光元件，其特征在于所述發(fā)光層由發(fā)光色不同的二層或三層構(gòu)成。
25.如權(quán)利要求22～24中任一項(xiàng)所述的有機(jī)電致發(fā)光元件，其特征在于所述電子輸送層和與所述電子輸送層相鄰的發(fā)光層的基質(zhì)材料的最低空分子軌道(LUMO)的能級(jí)之差為0.2eV以下。
26.如權(quán)利要求22～25中任一項(xiàng)所述的有機(jī)電致發(fā)光元件，其特征在于所述發(fā)光層的基質(zhì)材料由蒽衍生物、鋁配位化合物、紅熒烯衍生物或芳基胺衍生物形成。
27.如權(quán)利要求22～26中任一項(xiàng)所述的有機(jī)電致發(fā)光元件，其特征在于所述電子輸送層和與所述電子輸送層相鄰的發(fā)光層的摻雜材料的最低空分子軌道(LUMO)的能級(jí)之差為0.2eV以下。
28.如權(quán)利要求21～27中任一項(xiàng)所述的有機(jī)電致發(fā)光元件，其特征在于在所述氟碳層和所述發(fā)光層之間設(shè)置有空穴輸送層。
29.如權(quán)利要求28所述的有機(jī)電致發(fā)光元件，其特征在于與所述空穴輸送層相鄰的發(fā)光層的基質(zhì)材料是與所述空穴輸送層的空穴輸送性材料相同的化合物。
30.如權(quán)利要求28或29所述的有機(jī)電致發(fā)光元件，其特征在于所述空穴輸送層的所述空穴輸送性材料是芳基胺衍生物。
31.如權(quán)利要求24～30中任一項(xiàng)所述的有機(jī)電致發(fā)光元件，其特征在于是設(shè)置藍(lán)色發(fā)光層和橙色發(fā)光層作為所述發(fā)光層的白色元件。
32.如權(quán)利要求22～31中任一項(xiàng)所述的有機(jī)電致發(fā)光元件，其特征在于含有磷光發(fā)光材料作為所述摻雜材料。
全文摘要
本發(fā)明提供一種有機(jī)電致發(fā)光元件，在空穴注入電極和電子注入電極之間配置有發(fā)光層，在空穴注入電極和發(fā)光層之間設(shè)置有空穴注入層，在電子注入電極和發(fā)光層之間設(shè)置有電子輸送層，其特征在于在空穴注入層和發(fā)光層之間設(shè)置有氟碳層，電子輸送層由菲繞啉化合物形成。通過改善發(fā)光層中的電子和空穴的平衡，可以降低驅(qū)動(dòng)電壓，可以提高發(fā)光效率。
文檔編號(hào)H01L21/312GK1674744SQ20051005892
公開日2005年9月28日 申請日期2005年3月25日 優(yōu)先權(quán)日2004年3月25日
發(fā)明者神野浩, 奧本健二, 浜田祐次, 橋本浩壽, 井寄將博, 西村和樹 申請人:三洋電機(jī)株式會(huì)社