專利名稱：有機(jī)場(chǎng)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)場(chǎng)致發(fā)光元件。
背景技術(shù)：
近年來(lái)，隨著信息設(shè)備的多樣化，增加了對(duì)與一般使用的CRT(陰極線管)相比耗電小的平面顯示元件的需求。作為這樣的平面顯示元件的一種，具有高效率·薄型·輕型·低視野角依賴性等特性的有機(jī)場(chǎng)致發(fā)光(以下，簡(jiǎn)稱有機(jī)EL)元件引人注目，目前正在積極開(kāi)發(fā)采用該有機(jī)EL元件的顯示器。
有機(jī)EL元件是自發(fā)光型的元件，分別從電子注入電極和空穴注入電極向發(fā)光內(nèi)部注入電子和空穴，在發(fā)光內(nèi)部中心，使注入的電子及空穴復(fù)合，使有機(jī)分子成為激發(fā)狀態(tài)，該有機(jī)分子在從激發(fā)狀態(tài)返回到基底狀態(tài)時(shí)產(chǎn)生熒光。
該有機(jī)EL元件，通過(guò)選擇發(fā)光材料即熒光物質(zhì)，能夠變化發(fā)光色，殷切期待著在多色、全色等顯示裝置中的應(yīng)用。有機(jī)EL元件由于能夠在電壓面發(fā)光，所以也可以用作液晶顯示裝置等的背光。這樣的有機(jī)EL元件，現(xiàn)在還處于在數(shù)碼相機(jī)或攜帶電話等小型顯示器上的推廣應(yīng)用階段。
一般，有機(jī)EL元件具有在基板上依次層疊空穴注入電極、空穴注入層、空穴輸送層、發(fā)光層、電子輸送層、電子注入層及電子注入電極的結(jié)構(gòu)。以下，將空穴注入層、空穴輸送層、發(fā)光層、電子輸送層及電子注入層稱為有機(jī)化合物層。
在有機(jī)EL元件的空穴注入層及空穴輸送層，采用空穴輸送能力高的苯胺衍生物(例如，參照專利文獻(xiàn)1)。通過(guò)采用苯胺衍生物，能夠在空穴注入層及空穴輸送層內(nèi)有效輸送空穴。
專利文獻(xiàn)1特開(kāi)平14-237384號(hào)公報(bào)認(rèn)為在構(gòu)成有機(jī)EL元件的有機(jī)化合物層中多種雜質(zhì)與發(fā)光特性有關(guān)。即，認(rèn)為有的雜質(zhì)能提高發(fā)光特性，但另外有的雜質(zhì)有時(shí)降低發(fā)光特性。
但是，對(duì)于有機(jī)化合物層中的特定的雜質(zhì)對(duì)發(fā)光特性的影響，尚未有詳細(xì)的闡明。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是，通過(guò)控制有機(jī)化合物層中的特定的雜質(zhì)，提供一種提高發(fā)光效率及發(fā)光壽命的有機(jī)EL元件。
本發(fā)明者為了探明有機(jī)化合物層中的特定的雜質(zhì)對(duì)發(fā)光特性的影響，進(jìn)行了多種實(shí)驗(yàn)及深入研究，結(jié)果表明，有機(jī)化合物層中的特定的金屬雜質(zhì)使載流子輸送能力顯著降低，由此降低發(fā)光特性。此外，得知通過(guò)控制有機(jī)化合物層中的特定的金屬雜質(zhì)的濃度，能夠提高發(fā)光特性，并由此提出了以下發(fā)現(xiàn)。
本發(fā)明的有機(jī)場(chǎng)致發(fā)光元件，具有含有有機(jī)化合物的有機(jī)化合物層，所述有機(jī)化合物具有苯胺基(phenylamino group)，有機(jī)化合物層中含有重量濃度500ppm以下的作為雜質(zhì)的銅原子。
此處，苯胺基由下列式(1)表示。
通過(guò)將有機(jī)化合物層中的作為雜質(zhì)的銅原子的重量濃度設(shè)定在500ppm以下，能提高注入到有機(jī)化合物層中的載流子的輸送能力。由此，能夠防止載流子的復(fù)合降低。結(jié)果，能夠提高發(fā)光層的發(fā)光效率及發(fā)光壽命。
也可以將有機(jī)化合物層中的作為雜質(zhì)的銅原子的重量濃度設(shè)定在200ppm以下。通過(guò)將有機(jī)化合物層中的作為雜質(zhì)的銅原子的重量濃度設(shè)定在200ppm以下，能提高注入到有機(jī)化合物層中的載流子的輸送能力。由此，能夠防止載流子的復(fù)合降低。結(jié)果，能夠進(jìn)一步提高發(fā)光層的發(fā)光效率及發(fā)光壽命。
本發(fā)明的有機(jī)場(chǎng)致發(fā)光元件具有有機(jī)化合物層，該有機(jī)化合物層中含有具有苯胺基的有機(jī)化合物，有機(jī)化合物層中含有重量濃度800ppm以下的作為雜質(zhì)的鋁原子。
通過(guò)將有機(jī)化合物層中的作為雜質(zhì)的鋁原子的重量濃度設(shè)定在800ppm以下，能提高注入到有機(jī)化合物層中的載流子的輸送能力。由此，能夠防止載流子的復(fù)合降低。結(jié)果，能夠提高發(fā)光層的發(fā)光效率及發(fā)光壽命。
本發(fā)明的有機(jī)場(chǎng)致發(fā)光元件具有有機(jī)化合物層，該有機(jī)化合物層中含有具有苯胺基的有機(jī)化合物，有機(jī)化合物層中含有重量濃度800ppm以下的作為雜質(zhì)的鐵原子。
通過(guò)將有機(jī)化合物層中的作為雜質(zhì)的鐵原子的重量濃度設(shè)定在800ppm以下，能提高注入到有機(jī)化合物層中的載流子的輸送能力。由此，能夠防止載流子的復(fù)合降低。結(jié)果，能夠提高發(fā)光層的發(fā)光效率及發(fā)光壽命。
本發(fā)明的有機(jī)場(chǎng)致發(fā)光元件具有有機(jī)化合物層，該有機(jī)化合物層中含有具有苯胺基的有機(jī)化合物，有機(jī)化合物層中含有重量濃度900ppm以下的作為雜質(zhì)的鎳原子。
通過(guò)將有機(jī)化合物層中的作為雜質(zhì)的鎳原子的重量濃度設(shè)定在900ppm以下，能提高注入到有機(jī)化合物層中的載流子的輸送能力。由此，能夠防止載流子的復(fù)合降低。結(jié)果，能夠提高發(fā)光層的發(fā)光效率及發(fā)光壽命。
本發(fā)明的有機(jī)場(chǎng)致發(fā)光元件具有有機(jī)化合物層，該有機(jī)化合物層中含有具有苯胺基的有機(jī)化合物，有機(jī)化合物層中含有重量濃度1000ppm以下的作為雜質(zhì)的鈉原子。
通過(guò)將有機(jī)化合物層中的作為雜質(zhì)的鈉原子的重量濃度設(shè)定在1000ppm以下，能提高注入到有機(jī)化合物層中的載流子的輸送能力。由此，能夠防止載流子的復(fù)合降低。結(jié)果，能夠提高發(fā)光層的發(fā)光效率及發(fā)光壽命。
本發(fā)明的有機(jī)場(chǎng)致發(fā)光元件具有多個(gè)有機(jī)化合物膜，多個(gè)有機(jī)化合物膜中的至少1個(gè)有機(jī)化合物膜含有具有苯胺基的有機(jī)化合物，當(dāng)至少1個(gè)有機(jī)化合物膜的重量為多個(gè)有機(jī)化合物膜的合計(jì)重量的30％以上時(shí)，優(yōu)選至少1個(gè)有機(jī)化合物膜中的作為雜質(zhì)的銅原子的重量濃度在170ppm以下。
通過(guò)將至少1個(gè)有機(jī)化合物膜中的作為雜質(zhì)的銅原子的重量濃度設(shè)定在170ppm以下，能提高注入到有機(jī)化合物層中的載流子的輸送能力。由此，能夠防止載流子的復(fù)合下降。結(jié)果，能夠提高發(fā)光層的發(fā)光效率及發(fā)光壽命。
優(yōu)選至少1個(gè)有機(jī)化合物膜中的作為雜質(zhì)的銅原子的重量濃度在70ppm以下。
通過(guò)將至少1個(gè)有機(jī)化合物膜中的作為雜質(zhì)的銅原子的重量濃度設(shè)定在70ppm以下，能提高注入到有機(jī)化合物膜中的載流子的輸送能力。由此，能夠防止載流子的復(fù)合下降。結(jié)果，能夠進(jìn)一步提高發(fā)光層的發(fā)光效率及發(fā)光壽命。
本發(fā)明的有機(jī)場(chǎng)致發(fā)光元件具有多個(gè)有機(jī)化合物膜，多個(gè)有機(jī)化合物膜中的至少1個(gè)有機(jī)化合物膜含有具有苯胺基的有機(jī)化合物，當(dāng)至少1個(gè)有機(jī)化合物膜的重量為多個(gè)有機(jī)化合物膜的合計(jì)重量的30％以上時(shí)，優(yōu)選至少1個(gè)有機(jī)化合物膜中的作為雜質(zhì)的鋁原子的重量濃度在270ppm以下。
通過(guò)將至少1個(gè)有機(jī)化合物膜中的作為雜質(zhì)的鋁原子的重量濃度設(shè)定在270ppm以下，能提高注入到有機(jī)化合物膜中的載流子的輸送能力。由此，能夠防止降低載流子的復(fù)合。結(jié)果，能夠提高發(fā)光層的發(fā)光效率及發(fā)光壽命。
本發(fā)明的有機(jī)場(chǎng)致發(fā)光元件具有多個(gè)有機(jī)化合物膜，多個(gè)有機(jī)化合物膜中的至少1個(gè)有機(jī)化合物膜含有具有苯胺基的有機(jī)化合物，當(dāng)至少1個(gè)有機(jī)化合物膜的重量為多個(gè)有機(jī)化合物膜的合計(jì)重量的30％以上時(shí)，優(yōu)選至少1個(gè)有機(jī)化合物膜中的作為雜質(zhì)的鐵原子的重量濃度在270ppm以下。
通過(guò)將至少1個(gè)有機(jī)化合物膜中的作為雜質(zhì)的鐵原子的重量濃度設(shè)定在270ppm以下，能提高注入到有機(jī)化合物膜中的載流子的輸送能力。由此，能夠防止載流子的復(fù)合降低。結(jié)果，能夠進(jìn)一步提高發(fā)光層的發(fā)光效率及發(fā)光壽命。
本發(fā)明的有機(jī)場(chǎng)致發(fā)光元件具有多個(gè)有機(jī)化合物膜，多個(gè)有機(jī)化合物膜中的至少1個(gè)有機(jī)化合物膜含有具有苯胺基的有機(jī)化合物，當(dāng)至少1個(gè)有機(jī)化合物膜的重量為多個(gè)有機(jī)化合物膜的合計(jì)重量的30％以上時(shí)，優(yōu)選至少1個(gè)有機(jī)化合物膜中的作為雜質(zhì)的鎳原子的重量濃度在300ppm以下。
通過(guò)將至少1個(gè)有機(jī)化合物膜中的作為雜質(zhì)的鎳原子的重量濃度設(shè)定在300ppm以下，能提高注入到有機(jī)化合物膜中的載流子的輸送能力。由此，能夠防止載流子的復(fù)合降低。結(jié)果，能夠提高發(fā)光層的發(fā)光效率及發(fā)光壽命。
本發(fā)明的有機(jī)場(chǎng)致發(fā)光元件具有多個(gè)有機(jī)化合物膜，多個(gè)有機(jī)化合物膜中的至少1個(gè)有機(jī)化合物膜含有具有苯胺基的有機(jī)化合物，當(dāng)至少1個(gè)有機(jī)化合物膜的重量為多個(gè)有機(jī)化合物膜的合計(jì)重量的30％以上時(shí)，優(yōu)選至少1個(gè)有機(jī)化合物膜中的作為雜質(zhì)的鈉原子的重量濃度在340ppm以下。
通過(guò)將至少1個(gè)有機(jī)化合物膜中的作為雜質(zhì)的鈉原子的重量濃度設(shè)定在340ppm以下，能提高注入到有機(jī)化合物膜中的載流子的輸送能力。由此，能夠防止載流子的復(fù)合降低。結(jié)果，能夠提高發(fā)光層的發(fā)光效率及發(fā)光壽命。
本發(fā)明的有機(jī)場(chǎng)致發(fā)光元件具有有機(jī)化合物層，有機(jī)化合物層中含有具有羥基喹啉基(quinolinol group)的有機(jī)化合物，有機(jī)化合物層中含有重量濃度800ppm以下的作為雜質(zhì)的鐵原子。
此處，羥基喹啉基由下記式(2)表示。

通過(guò)將有機(jī)化合物層中的作為雜質(zhì)的鐵原子的重量濃度設(shè)定在800ppm以下，能提高注入到有機(jī)化合物層中的載流子的輸送能力。由此，能夠防止載流子的復(fù)合降低。結(jié)果，能夠提高發(fā)光層的發(fā)光效率及發(fā)光壽命。
本發(fā)明的有機(jī)場(chǎng)致發(fā)光元件具有有機(jī)化合物層，該有機(jī)化合物層中含有具有羥基喹啉基的有機(jī)化合物，有機(jī)化合物層中含有重量濃度900ppm以下的作為雜質(zhì)的鎳原子。
通過(guò)將有機(jī)化合物層中的作為雜質(zhì)的鎳原子的重量濃度設(shè)定在900ppm以下，能提高注入到有機(jī)化合物層中的載流子的輸送能力。由此，能夠防止載流子的復(fù)合降低。結(jié)果，能夠提高發(fā)光層的發(fā)光效率及發(fā)光壽命。
本發(fā)明的有機(jī)場(chǎng)致發(fā)光元件具有有機(jī)化合物層，該有機(jī)化合物層中含有具有羥基喹啉基的有機(jī)化合物，有機(jī)化合物層中含有重量濃度1000ppm以下的作為雜質(zhì)的鈉原子。
通過(guò)將有機(jī)化合物層中的作為雜質(zhì)的鈉原子的重量濃度設(shè)定在1000ppm以下，能提高注入到有機(jī)化合物層中的載流子的輸送能力。由此，能夠防止載流子的復(fù)合降低。結(jié)果，能夠提高發(fā)光層的發(fā)光效率及發(fā)光壽命。
本發(fā)明的有機(jī)場(chǎng)致發(fā)光元件具有多個(gè)有機(jī)化合物膜，多個(gè)有機(jī)化合物膜中的至少1個(gè)有機(jī)化合物膜含有具有羥基喹啉基的有機(jī)化合物，當(dāng)至少1個(gè)有機(jī)化合物膜的重量為多個(gè)有機(jī)化合物膜的合計(jì)重量的30％以上時(shí)，優(yōu)選至少1個(gè)有機(jī)化合物膜中的作為雜質(zhì)的鐵原子的重量濃度在270ppm以下。
通過(guò)將至少1個(gè)有機(jī)化合物膜中的作為雜質(zhì)的鐵原子的重量濃度設(shè)定在270ppm以下，能提高注入到有機(jī)化合物膜中的載流子的輸送能力。由此，能夠防止載流子的復(fù)合降低。結(jié)果，能夠提高發(fā)光層的發(fā)光效率及發(fā)光壽命。
本發(fā)明的有機(jī)場(chǎng)致發(fā)光元件具有多個(gè)有機(jī)化合物膜，多個(gè)有機(jī)化合物膜中的至少1個(gè)有機(jī)化合物膜含有具有羥基喹啉基的有機(jī)化合物，當(dāng)至少1個(gè)有機(jī)化合物膜的重量為多個(gè)有機(jī)化合物膜的合計(jì)重量的30％以上時(shí)，優(yōu)選至少1個(gè)有機(jī)化合物膜中的作為雜質(zhì)的鎳原子的重量濃度在300ppm以下。
通過(guò)將至少1個(gè)有機(jī)化合物膜中的作為雜質(zhì)的鎳原子的重量濃度設(shè)定在300ppm以下，能提高注入到有機(jī)化合物膜中的載流子的輸送能力。由此，能夠防止載流子的復(fù)合降低。結(jié)果，能夠提高發(fā)光層的發(fā)光效率及發(fā)光壽命。
本發(fā)明的有機(jī)場(chǎng)致發(fā)光元件具有多個(gè)有機(jī)化合物膜，多個(gè)有機(jī)化合物膜中的至少1個(gè)有機(jī)化合物膜含有具有羥基喹啉基的有機(jī)化合物，當(dāng)至少1個(gè)有機(jī)化合物膜的重量為多個(gè)有機(jī)化合物膜的合計(jì)重量的30％以上時(shí)，優(yōu)選至少1個(gè)有機(jī)化合物膜中的作為雜質(zhì)的鈉原子的重量濃度在340ppm以下。
通過(guò)將至少1個(gè)有機(jī)化合物膜中的作為雜質(zhì)的鈉原子的重量濃度設(shè)定在340ppm以下，能提高注入到有機(jī)化合物膜中的載流子的輸送能力。由此，能夠防止載流子的復(fù)合降低。結(jié)果，能夠進(jìn)一步提高發(fā)光層的發(fā)光效率及發(fā)光壽命。


圖1是表示本發(fā)明的實(shí)施方式的有機(jī)EL元件的結(jié)構(gòu)的模式圖。
圖2是表示相對(duì)于空穴輸送層4中所含鋁原子的重量濃度的發(fā)光效率的結(jié)果的圖表。
圖3是表示相對(duì)于空穴輸送層4中所含鈉原子的重量濃度的發(fā)光效率的結(jié)果的圖表。
圖4是表示相對(duì)于空穴輸送層4中所含鐵原子的重量濃度的發(fā)光效率的結(jié)果的圖表。
圖5是表示相對(duì)于空穴輸送層4中所含鎳原子的重量濃度的發(fā)光效率的結(jié)果的圖表。
圖6是表示相對(duì)于發(fā)光層5中所含鈉原子的重量濃度的發(fā)光效率的結(jié)果的圖表。
圖7是表示相對(duì)于發(fā)光層5中所含鐵原子的重量濃度的發(fā)光效率的結(jié)果的圖表。
圖8是表示相對(duì)于發(fā)光層5中所含鎳原子的重量濃度的發(fā)光效率的結(jié)果的圖表。
圖中50有機(jī)化合物層100有機(jī)場(chǎng)致發(fā)光元件具體實(shí)施方式
以下，參照

本發(fā)明的實(shí)施方式的有機(jī)場(chǎng)致發(fā)光元件(以下，簡(jiǎn)稱為有機(jī)EL)元件。
圖1是表示本發(fā)明的實(shí)施方式的有機(jī)EL元件的結(jié)構(gòu)的模式圖。
如圖1所示，在有機(jī)EL元件100中，在玻璃基板1上形成有由透明電極膜構(gòu)成的空穴注入電極(陽(yáng)極)2。在空穴注入電極2依次形成有由有機(jī)材料構(gòu)成的空穴注入層3、由有機(jī)材料構(gòu)成的空穴輸送層4及由有機(jī)材料構(gòu)成的發(fā)光層5。此外，在發(fā)光層5上形成有由有機(jī)材料構(gòu)成的電子輸送層6，在電子輸送層6上形成有由有機(jī)材料構(gòu)成的電子注入層7。另外，在電子注入層7上形成有電子注入電極(陰極)8。有機(jī)化合物層50由空穴注入層3、空穴輸送層4、發(fā)光層5、電子輸送層6及電子注入層7構(gòu)成。此時(shí)，空穴注入層3、空穴輸送層4、發(fā)光層5、電子輸送層6及電子注入層7相當(dāng)于多個(gè)有機(jī)化合物膜。
空穴注入層3、空穴輸送層4、發(fā)光層5、電子輸送層6及電子注入層7由有機(jī)化合物構(gòu)成。另外，電子注入層7也可以由氟化鋰(LiF)等無(wú)機(jī)材料構(gòu)成。此時(shí)，有機(jī)化合物層50由空穴注入層3、空穴輸送層4、發(fā)光層5及電子輸送層6構(gòu)成。
在本實(shí)施方式中，作為有機(jī)化合物采用苯胺衍生物的一種，即具有下記式(1)表示的分子結(jié)構(gòu)的N，N’-二(萘-1-基)-N，N’-二苯基-聯(lián)苯胺(N，N’-Di(naphthalene-1-yl)-N，N’-diphenyl-benzidine以下，稱為NPB)。利用烏耳曼反應(yīng)生成苯胺衍生物。在烏耳曼反應(yīng)中，采用銅粉作催化劑。
此外，作為有機(jī)化合物采用喹啉衍生物的一種，即采用具有下記式(2)表示的分子結(jié)構(gòu)的三(8-羥基喹啉)鋁(以下，稱為為Alq)。
[化4] 此外，空穴注入電極2為由ITO(銦-錫氧化物)等金屬化合物、銀等金屬或合金構(gòu)成的透明電極、半透明電極或不透明電極。此外，電子注入電極8為由ITO等金屬化合物、金屬或合金構(gòu)成的透明電極。
如果在有機(jī)EL元件100的空穴注入電極2和電子注入電極8之間外加驅(qū)動(dòng)電壓，發(fā)光層5發(fā)光。發(fā)光層5產(chǎn)生的光通過(guò)電子注入電極8及濾色器(未圖示)等取向外部。
下面，說(shuō)明本實(shí)施方式的有機(jī)化合物層50所含的金屬原子的含有量的測(cè)定方法。
在本實(shí)施方式中，構(gòu)成有機(jī)化合物層50的各層，由于厚度非常薄，并且強(qiáng)度弱，因此，難于分離有機(jī)化合物層50的各層，進(jìn)行金屬原子的含量的測(cè)定。
所以，通過(guò)用溶劑溶解有機(jī)EL元件，從玻璃基板1分離有機(jī)化合物層50。
然后，通過(guò)蒸發(fā)上述溶劑，使溶解在溶劑中的形成有機(jī)化合物層50的有機(jī)化合物固形化。
然后，稱重固形化的有機(jī)化合物的重量，在坩堝內(nèi)加熱、灰化。之后，在灰化的有機(jī)化合物中添加鹽酸等酸，溶解含在有機(jī)化合物內(nèi)的金屬。然后，將在有機(jī)化合物中添加酸使金屬溶解的試樣用純水稀釋到一定量，用ICP(感應(yīng)結(jié)合等離子體)法測(cè)定有機(jī)化合物中所含的金屬原子的重量濃度。
所謂的ICP法，是將含有金屬原子的試樣置于氬等離子體的高溫中，測(cè)定產(chǎn)生的光的方法。該光的波長(zhǎng)是金屬原子特有的波長(zhǎng)，光的強(qiáng)度由于與試樣中的金屬原子的量成比例，所以能夠定量分析試樣中所含金屬原子的重量濃度。
另外，在本實(shí)施方式中，用ICP法測(cè)定了金屬原子的重量濃度，但也可以采用原子吸收法等進(jìn)行測(cè)定。
在有機(jī)化合物層50的任意層中含有苯胺衍生物(例如，NPB)的有機(jī)EL元件100中，作為有機(jī)化合物層50中所含的雜質(zhì)銅原子的重量濃度優(yōu)選在500ppm以下。由此，能夠提高發(fā)光層5的發(fā)光效率及發(fā)光壽命。
此外，作為有機(jī)化合物層50所含雜質(zhì)的銅原子的重量濃度，更優(yōu)選在200ppm以下。由此，更能提高發(fā)光層5的發(fā)光效率及發(fā)光壽命。
此外，在有機(jī)化合物層50的任意層中含有苯胺衍生物(例如，NPB)的有機(jī)EL元件100中，作為有機(jī)化合物層50所含雜質(zhì)的鋁原子的重量濃度優(yōu)選在800ppm以下。由此，能夠提高發(fā)光層5的發(fā)光效率及發(fā)光壽命。
此外，在有機(jī)化合物層50的任意層中含有苯胺衍生物(例如，NPB)的有機(jī)EL元件100中，作為有機(jī)化合物層50中所含的雜質(zhì)鐵原子的重量濃度優(yōu)選在800ppm以下。由此，能夠提高發(fā)光層5的發(fā)光效率及發(fā)光壽命。
此外，在有機(jī)化合物層50的任意層中含有苯胺衍生物(例如，NPB)的有機(jī)EL元件100中，作為有機(jī)化合物層50中所含的雜質(zhì)鎳原子的重量濃度優(yōu)選在900ppm以下。由此，能夠提高發(fā)光層5的發(fā)光效率及發(fā)光壽命。
此外，在有機(jī)化合物層50的任意層中含有苯胺衍生物(例如，NPB)的有機(jī)EL元件100中，作為有機(jī)化合物層50中所含的雜質(zhì)鈉原子的重量濃度，優(yōu)選在1000ppm以下。由此，能夠提高發(fā)光層5的發(fā)光效率及發(fā)光壽命。
在有機(jī)化合物層50的任意層中含有喹啉衍生物(例如，Alq)的有機(jī)EL元件100中，作為有機(jī)化合物層50中所含的雜質(zhì)鐵原子的重量濃度，優(yōu)選在800ppm以下。由此，能夠提高發(fā)光層5的發(fā)光效率及發(fā)光壽命。
此外，在有機(jī)化合物層50的任意層含有喹啉衍生物(例如，Alq)的有機(jī)EL元件100中，作為有機(jī)化合物層50所含雜質(zhì)的鎳原子的重量濃度，優(yōu)選在900ppm以下。由此，能夠提高發(fā)光層5的發(fā)光效率及發(fā)光壽命。
此外，在有機(jī)化合物層50的任意層含有喹啉衍生物(例如，Alq)的有機(jī)EL元件100中，作為有機(jī)化合物層50中所含的雜質(zhì)鈉原子的重量濃度，優(yōu)選在1000ppm以下。由此，能夠提高發(fā)光層5的發(fā)光效率及發(fā)光壽命。
在有機(jī)化合物層50的任意層含有苯胺衍生物(例如，NPB)及喹啉衍生物(例如，Alq)的有機(jī)EL元件100中，作為有機(jī)化合物層50中所含的雜質(zhì)銅原子的重量濃度，優(yōu)選在500ppm以下。由此，能夠提高發(fā)光層5的發(fā)光效率及發(fā)光壽命。
此外，作為有機(jī)化合物層50中所含的雜質(zhì)銅原子的重量濃度，更優(yōu)選在200ppm以下。由此，更能夠提高發(fā)光層5的發(fā)光效率及發(fā)光壽命。
此外，在有機(jī)化合物層50的任意層中含有苯胺衍生物(例如，NPB)及喹啉衍生物(例如，Alq)的有機(jī)EL元件100中，作為有機(jī)化合物層50中所含雜質(zhì)的鋁原子的重量濃度，優(yōu)選在800ppm以下。由此，能夠提高發(fā)光層5的發(fā)光效率及發(fā)光壽命。
此外，在有機(jī)化合物層50的任意層中含有苯胺衍生物(例如，NPB)及喹啉衍生物(例如，Alq)的有機(jī)EL元件100中，作為有機(jī)化合物層50中所含雜質(zhì)的鐵原子的重量濃度，優(yōu)選在1600ppm以下。由此，能夠提高發(fā)光層5的發(fā)光效率及發(fā)光壽命。
此外，在有機(jī)化合物層50的任意層中含有苯胺衍生物(例如，NPB)及喹啉衍生物(例如，Alq)的有機(jī)EL元件100中，作為有機(jī)化合物層50中所含雜質(zhì)的鎳原子的重量濃度，優(yōu)選在1800ppm以下。由此，能夠提高發(fā)光層5的發(fā)光效率及發(fā)光壽命。
此外，在有機(jī)化合物層50的任意層含有苯胺衍生物(例如，NPB)及喹啉衍生物(例如，Alq)的有機(jī)EL元件100中，作為有機(jī)化合物層50所含雜質(zhì)的鈉原子的重量濃度，優(yōu)選在2000ppm以下。由此，能夠提高發(fā)光層5的發(fā)光效率及發(fā)光壽命。
在有機(jī)化合物層50的任意層含有苯胺衍生物(例如，NPB)、上述至少1層的重量是有機(jī)化合物層50的重量的30％以上的有機(jī)EL元件中，作為上述至少1層所含雜質(zhì)的銅原子的重量濃度，優(yōu)選在170ppm以下。由此，能夠提高發(fā)光層5的發(fā)光效率及發(fā)光壽命。
此外，作為上述至少1層所含雜質(zhì)的銅原子的重量濃度，更優(yōu)選在70ppm以下。由此，更能夠提高發(fā)光層5的發(fā)光效率及發(fā)光壽命。
在有機(jī)化合物層50的任意一層含有苯胺衍生物(例如，NPB)、上述至少1層的重量是有機(jī)化合物層50的重量的30％以上的有機(jī)EL元件中，作為上述至少1層所含雜質(zhì)的鋁原子的重量濃度，優(yōu)選在270ppm以下。由此，能夠提高發(fā)光層5的發(fā)光效率及發(fā)光壽命。
在有機(jī)化合物層50的至少一層含有苯胺衍生物(例如，NPB)、上述至少1層的重量是有機(jī)化合物層50的重量的30％以上的有機(jī)EL元件中，作為上述至少1層所含雜質(zhì)的鐵原子的重量濃度，優(yōu)選在270ppm以下。由此，能夠提高發(fā)光層5的發(fā)光效率及發(fā)光壽命。
在有機(jī)化合物層50的至少一層含有苯胺衍生物(例如，NPB)、上述至少1層的重量是有機(jī)化合物層50的重量的30％以上的有機(jī)EL元件中，作為上述至少1層所含雜質(zhì)的鎳原子的重量濃度，優(yōu)選在300ppm以下。由此，能夠提高發(fā)光層5的發(fā)光效率及發(fā)光壽命。
在有機(jī)化合物層50的至少一層含有苯胺衍生物(例如，NPB)、上述至少1層的重量是有機(jī)化合物層50的重量的30％以上的有機(jī)EL元件中，作為上述至少1層所含雜質(zhì)的鈉原子的重量濃度，優(yōu)選在340ppm以下。由此，能夠提高發(fā)光層5的發(fā)光效率及發(fā)光壽命。
在有機(jī)化合物層50的至少一層含有喹啉衍生物(例如，Alq)、上述至少1層的重量是有機(jī)化合物層50的重量的30％以上的有機(jī)EL元件中，作為上述至少1層所含雜質(zhì)的鐵原子的重量濃度，優(yōu)選在270ppm以下。由此，能夠提高發(fā)光層5的發(fā)光效率及發(fā)光壽命。
在有機(jī)化合物層50的至少一層含有喹啉衍生物(例如，Alq)、上述至少1層的重量是有機(jī)化合物層50的重量的30％以上的有機(jī)EL元件中，作為上述至少1層所含雜質(zhì)的鎳原子的重量濃度，優(yōu)選在300ppm以下。由此，能夠提高發(fā)光層5的發(fā)光效率及發(fā)光壽命。
在有機(jī)化合物層50的至少一層含有喹啉衍生物(例如，Alq)、上述至少1層的重量是有機(jī)化合物層50的重量的30％以上的有機(jī)EL元件中，作為上述至少1層所含雜質(zhì)的鈉原子的重量濃度，優(yōu)選在340ppm以下。由此，能夠提高發(fā)光層5的發(fā)光效率及發(fā)光壽命。
另外，在本實(shí)施方式中，作為用于有機(jī)化合物層50各層的有機(jī)化合物，采用了NPB及Alq，但也不局限于此，也可以采用三(2-苯基吡啶)銥(Tris(2-phenylpyridine)iridium)(也可以簡(jiǎn)寫(xiě)為Ir(ppy)3)等銥化合物衍生物、鉑化合物衍生物及酞菁銅(CuPc)衍生物等金屬絡(luò)合物。另外，構(gòu)成酞菁銅的銅，不包含作為上述雜質(zhì)的銅原子。
此外，在本實(shí)施方式中，有機(jī)EL元件100具有在玻璃基板1上依次疊層空穴注入電極2、有機(jī)化合物層50及電子注入電極8的結(jié)構(gòu)，但也不局限于此，也可以具有在玻璃基板1上依次疊層空穴注入電極2、空穴輸送層4、發(fā)光層5、電子注入層7及電子注入電極8的結(jié)構(gòu)。
實(shí)施例在以下的實(shí)施例中，制作了有機(jī)化合物層所含的各種金屬原子的濃度不同的有機(jī)EL元件，測(cè)定了發(fā)光層5的發(fā)光特性。另外，作為金屬原子的重量濃度的測(cè)定方法，采用上述實(shí)施方式的ICP法。
此時(shí)，測(cè)定了電流密度20mA/cm2下的發(fā)光層5的發(fā)光效率。此外，作為發(fā)光壽命，測(cè)定了用恒定電流使發(fā)光層5連續(xù)發(fā)光時(shí)的發(fā)光層5的初期亮度1500cb/cm2時(shí)的半衰期。
在本實(shí)施例中，采用具有在玻璃基板1上依次層疊空穴注入電極2、空穴輸送層4、發(fā)光層5、電子注入層7及電子注入電極8的結(jié)構(gòu)的有機(jī)EL元件。
空穴注入電極2是由ITO構(gòu)成的金屬化合物，空穴輸送層4由NPB構(gòu)成。此時(shí)，空穴輸送層4相當(dāng)于包含具有苯胺基的化合物的有機(jī)化合物膜。此外，發(fā)光層5由Alq構(gòu)成，電子注入層7由氟化鋰(LiF)構(gòu)成。另外，電子注入電極8由鋁構(gòu)成?？昭ㄝ斔蛯?及發(fā)光層5的厚度分別為700。此時(shí)，發(fā)光層5相當(dāng)于包含具有羥基喹啉基的化合物的有機(jī)化合物膜。
在本實(shí)施例中，改變生成NPB及Alq時(shí)的升華精制的次數(shù)，生成了雜質(zhì)濃度不同的多種類的NPB及Alq，采用這些NPB及Alq測(cè)定了發(fā)光層5的發(fā)光特性。
實(shí)施例1在實(shí)施例1中，測(cè)定了空穴輸送層4所含的銅原子的重量濃度，測(cè)定了具有該重量濃度的有機(jī)EL元件的發(fā)光層5的發(fā)光效率及發(fā)光壽命。
在實(shí)施例1中，采用空穴輸送層4所含的銅原子的重量濃度為40ppm、80ppm、100ppm、200ppm、500ppm、800ppm、110ppm及1500ppm等8種有機(jī)EL元件。其測(cè)定結(jié)果見(jiàn)表1。
表1

如表1所示，隨著銅原子重量濃度(ppm)的降低，發(fā)光效率(cd/cm2)提高。此外，隨著銅原子重量濃度(ppm)的降低，發(fā)光壽命(hr)延長(zhǎng)。
特別是在發(fā)光壽命方面，在銅原子的重量濃度為40～500ppm時(shí)，發(fā)光壽命達(dá)到350小時(shí)以上，與銅原子的重量濃度在800～1500ppm時(shí)的發(fā)光壽命相比，延長(zhǎng)到2倍以上。另外，在銅原子的重量濃度在200ppm以下時(shí)，發(fā)光壽命達(dá)到400小時(shí)以上。
根據(jù)以上結(jié)果，空穴輸送層4所含的銅原子的重量濃度優(yōu)選在500ppm以下。此外，空穴輸送層4所含的銅原子的重量濃度更優(yōu)選在200ppm以下。
實(shí)施例2在實(shí)施例2中，測(cè)定了空穴輸送層4所含的鋁原子的重量濃度，測(cè)定了具有該重量濃度的有機(jī)EL元件的發(fā)光層5的發(fā)光效率及發(fā)光壽命。
圖2是表示相對(duì)于空穴輸送層4中所含鋁原子的重量濃度的發(fā)光效率的結(jié)果的圖表。
如圖2所示，如果鋁原子的重量濃度達(dá)到800ppm以下，發(fā)光效率能夠確保最大值(300ppm時(shí))的90％以上。
根據(jù)以上結(jié)果，空穴輸送層4所含的鋁原子的重量濃度優(yōu)選在800ppm以下。
實(shí)施例3在實(shí)施例3中，測(cè)定了空穴輸送層4所含的鈉原子的重量濃度，測(cè)定了具有該重量濃度的有機(jī)EL元件的發(fā)光層5的發(fā)光效率及發(fā)光壽命。
圖3是表示相對(duì)于空穴輸送層4中所含鈉原子的重量濃度的發(fā)光效率的結(jié)果的圖表。
如圖3所示，如果鈉原子的重量濃度達(dá)到1000ppm以上，發(fā)光效率能夠確保最大值(600ppm時(shí))的90％以上。
根據(jù)以上結(jié)果，空穴輸送層4所含的鈉原子的重量濃度優(yōu)選在1000ppm以下。
實(shí)施例4在實(shí)施例4中，測(cè)定了空穴輸送層4所含的鐵原子的重量濃度，測(cè)定了具有該重量濃度的有機(jī)EL元件的發(fā)光層5的發(fā)光效率及發(fā)光壽命。
圖4是表示相對(duì)于空穴輸送層4中所含鐵原子的重量濃度的發(fā)光效率的結(jié)果的圖表。
如圖4所示，如果鐵原子的重量濃度達(dá)到800ppm以下，發(fā)光效率能夠確保最大值(400ppm時(shí))的90％以上。
根據(jù)以上結(jié)果，空穴輸送層4所含的鐵原子的重量濃度優(yōu)選在800ppm以下。
實(shí)施例5在實(shí)施例5中，測(cè)定了空穴輸送層4所含的鎳原子的重量濃度，測(cè)定了具有該重量濃度的有機(jī)EL元件的發(fā)光層5的發(fā)光效率及發(fā)光壽命。
圖5是表示相對(duì)于空穴輸送層4中所含鎳原子的重量濃度的發(fā)光效率的結(jié)果的圖表。
如圖5所示，如果鎳原子的重量濃度達(dá)到900ppm以下，發(fā)光效率能夠確保最大值(400ppm時(shí))的90％以上。
根據(jù)以上結(jié)果，空穴輸送層4所含的鎳原子的重量濃度優(yōu)選在900ppm以下。
實(shí)施例6在實(shí)施例6中，測(cè)定了發(fā)光層5所含的鈉原子的重量濃度，測(cè)定了具有該重量濃度的有機(jī)EL元件的發(fā)光層5的發(fā)光效率及發(fā)光壽命。
圖6是表示相對(duì)于發(fā)光層5中所含鈉原子的重量濃度的發(fā)光效率的結(jié)果的圖表。
如圖6所示，如果鈉原子的重量濃度達(dá)到1000ppm以下，發(fā)光效率能夠確保最大值(600ppm時(shí))的90％以上。
根據(jù)以上結(jié)果，發(fā)光層5所含的鈉原子的重量濃度優(yōu)選在1000ppm以下。
實(shí)施例7在實(shí)施例7中，測(cè)定了發(fā)光層5所含的鐵原子的重量濃度，測(cè)定了具有該重量濃度的有機(jī)EL元件的發(fā)光層5的發(fā)光效率及發(fā)光壽命。
圖7是表示相對(duì)于發(fā)光層5中所含鐵原子的重量濃度的發(fā)光效率的結(jié)果的圖表。
如圖7所示，如果鐵原子的重量濃度達(dá)到800ppm以下，發(fā)光效率能夠確保最大值(400ppm時(shí))的90％以上。
根據(jù)以上結(jié)果，發(fā)光層5所含的鐵原子的重量濃度優(yōu)選在800ppm以下。
實(shí)施例8在實(shí)施例8中，測(cè)定了發(fā)光層5所含的鎳原子的重量濃度，測(cè)定了具有該重量濃度的有機(jī)EL元件的發(fā)光層5的發(fā)光效率及發(fā)光壽命。
圖8是表示相對(duì)于發(fā)光層5中所含鎳原子的重量濃度的發(fā)光效率的結(jié)果的圖表。
如圖8所示，如果鎳原子的重量濃度達(dá)到900ppm以下，發(fā)光效率能夠確保最大值(400ppm時(shí))的90％以上。
根據(jù)以上結(jié)果，發(fā)光層5所含的鎳原子的重量濃度優(yōu)選在900ppm以下。
權(quán)利要求
1.一種有機(jī)場(chǎng)致發(fā)光元件，其特征在于具有至少含有一個(gè)有機(jī)化合物膜的有機(jī)化合物層，所述有機(jī)化合物膜含有具有苯胺基的有機(jī)化合物；在上述有機(jī)化合物層中，含有重量濃度為500ppm以下的作為雜質(zhì)的銅原子。
2.如權(quán)利要求1所述的有機(jī)場(chǎng)致發(fā)光元件，其特征在于上述有機(jī)化合物層中的作為上述雜質(zhì)的銅原子的重量濃度在200ppm以下。
3.一種有機(jī)場(chǎng)致發(fā)光元件，其特征在于具有至少含有一個(gè)有機(jī)化合物膜的有機(jī)化合物層，所述有機(jī)化合物膜含有具有苯胺基的有機(jī)化合物；在上述有機(jī)化合物層中，含有重量濃度為800ppm以下的作為雜質(zhì)的鋁原子。
4.一種有機(jī)場(chǎng)致發(fā)光元件，其特征在于具有至少含有一個(gè)有機(jī)化合物膜的有機(jī)化合物層，所述有機(jī)化合物膜含有具有苯胺基的有機(jī)化合物；在上述有機(jī)化合物層中，含有重量濃度為800ppm以下的作為雜質(zhì)的鐵原子。
5.一種有機(jī)場(chǎng)致發(fā)光元件，其特征在于具有至少含有一個(gè)有機(jī)化合物膜的有機(jī)化合物層，所述有機(jī)化合物膜含有具有苯胺基的有機(jī)化合物；在上述有機(jī)化合物層中，含有重量濃度為900ppm以下的作為雜質(zhì)的鎳原子。
6.一種有機(jī)場(chǎng)致發(fā)光元件，其特征在于具有至少含有一個(gè)有機(jī)化合物膜的有機(jī)化合物層，所述有機(jī)化合物膜含有具有苯胺基的有機(jī)化合物；在上述有機(jī)化合物層中，含有重量濃度為1000ppm以下的作為雜質(zhì)的鈉原子。
7.一種有機(jī)場(chǎng)致發(fā)光元件，其特征在于具有至少含有一個(gè)有機(jī)化合物膜的有機(jī)化合物層，所述有機(jī)化合物膜含有具有羥基喹啉基的有機(jī)化合物；在上述有機(jī)化合物層中，含有重量濃度為800ppm以下的作為雜質(zhì)的鐵原子。
8.一種有機(jī)場(chǎng)致發(fā)光元件，其特征在于具有至少含有一個(gè)有機(jī)化合物膜的有機(jī)化合物層，所述有機(jī)化合物膜含有具有羥基喹啉基的有機(jī)化合物；在上述有機(jī)化合物層中，含有重量濃度為900ppm以下的作為雜質(zhì)的鎳原子。
9.一種有機(jī)場(chǎng)致發(fā)光元件，其特征在于具有至少含有一個(gè)有機(jī)化合物膜的有機(jī)化合物層，所述有機(jī)化合物層含有具有羥基喹啉基的有機(jī)化合物；在上述有機(jī)化合物層中，含有重量濃度為1000ppm以下的作為雜質(zhì)的鈉原子。
全文摘要
一種有機(jī)場(chǎng)致發(fā)光元件，其特征在于具有至少含有一個(gè)有機(jī)化合物膜的有機(jī)化合物層，所述有機(jī)化合物膜含有具有苯胺基的有機(jī)化合物；在上述有機(jī)化合物層中，含有重量濃度為500ppm以下的作為雜質(zhì)的銅原子。根據(jù)本發(fā)明，通過(guò)控制有機(jī)化合物層中的特定的雜質(zhì)，提高有機(jī)EL元件的發(fā)光效率及發(fā)光壽命。
文檔編號(hào)H05B33/00GK1535092SQ20041000856
公開(kāi)日2004年10月6日 申請(qǐng)日期2004年3月24日 優(yōu)先權(quán)日2003年3月31日
發(fā)明者浜田祐次, 坂田雅一, 一, 浜田 次 申請(qǐng)人:三洋電機(jī)株式會(huì)社