[发明专利]薄膜场致发光元件

说明书

技术领域

本发明涉及利用电子-空穴复合发生的激励状态产生光子的薄膜场致发光元件。

背景技术

在有机场致发光元件中，在生成这种激励状态产生光子变换功能的构成部分(以下称为发光层)中，以1∶3的比例生成1重激励状态和3重激励状态，但是其中能够用于发光的只是占激励状态四分之一的1重激励状态(以下，为了方便起见将这些材料称为1重利用材料)。近年来，人们已经知道在与Ir和Pt等的重金属结合的发光分子中，通过由这些重金属效果产生的相互作用，轨道角动量量子数和激励状态的自旋量子数会发生交换，并且知道能够将超过1/4比例的激励状态用于发光(以下，为了方便起见将这些材料称为自旋转换材料)。

发光层的构造是用发光材料的简单组成，但是由于称为浓度消光的发光分子间的相互作用使效率降低。作为改善它的对策，如在Blado等人的Appl.Phys.Lett.，vol.74，no3，p.442等中所示，能够利用在1重利用材料中以百分之几的程度掺杂自旋转换发光材料或利用1重激励状态的发光材料的构成。

在1重利用材料中掺杂自旋转换发光材料或利用1重激励状态的发光材料时能够避免浓度消光，但是EL发光的发光量子效率的理论极限值为25％。

发明内容

本发明的目的是为了提高作为在从发光型显示器开始的种种发光器件中共通课题的发光量子效率(产生的光子数与注入电荷数之比)或能量效率(发光能量与施加能量之比)。

在本发明中，通过用作为生成激励状态的发光层的主要材料的自旋转换材料，将发光材料个别地添加在该发光层中，达到有效地利用激励状态的上述目的。

即，根据本发明的薄膜场致发光元件的特征是它是备有利用电子-空穴复合发生的激励状态产生光子的发光层的薄膜场致发光元件，发光层包含轨道角动量量子数和激励状态的自旋量子数通过相互作用可以交换的材料，和混合在上述材料中的发光性分子。

这种薄膜场致发光元件用轨道角动量量子数和激励状态的自旋量子数通过相互作用可以交换的材料生成复合激励状态，将这个激励能量传输给发光性分子进行发光。

又，根据本发明的薄膜场致发光元件的特征是它是备有利用电子-空穴复合发生的激励状态产生光子的发光层的薄膜场致发光元件，发光层是用含有作为个别掺杂剂的轨道角动量量子数和激励状态的自旋量子数通过相互作用可以交换的材料和发光性分子的同时蒸镀法在有机蒸镀薄膜上制成的膜。

轨道角动量量子数和激励状态的自旋量子数通过相互作用可以交换的材料可以是重金属原子(原子序号76以上的金属原子)与有机材料结合或配位的分子，重金属原子可以是Ir或Pt。

发光性分子可以是重金属原子(原子序号76以上的金属原子)与有机材料结合或配位的分子，重金属原子可以是Ir或Pt。

根据本发明，可以将3重激励状态和1重激励状态一样用于发光，从而能够提高发光量子效率。

附图说明

图1是根据本发明将自旋转换材料用作发光层主成分的有机发光元件的一个例子的截面模式图。

图2是表示有机分子构造的图。

图3是表示具有在Ir(ppy)₃中混入PtOEP的发光层的有机发光元件的发光光谱图。

图4是根据本发明的有机发光元件的其它例子的截面模式图。

图5(a)是表示具有在CBP中混入Ir(ppy)₃的发光层的有机发光元件的发光光谱图，图5(b)是表示具有在CBP中混入PtOEP的发光层的有机发光元件的发光光谱图，图5(c)是表示具有在Ir(ppy)₃中混入PtOEP的发光层的有机发光元件的发光光谱图。

图6是具有在1重利用材料中混入自旋转换材料、发光材料的发光层的有机发光元件的截面模式图。

图7是表示多元蒸镀装置的一个例子的概略图。

在图1、图6和图7中的数字有下述的意义。

11：透明基片，12：透明电极，13：空穴输送层，14：发光层，15：电子输送层，16：金属电极，14a：自旋变换材料，14b：发光分子，24：发光层，24a：1重利用材料，31：反应室，32：真空排气系统，33：基片，34～36：蒸镀舟，37～39：加热电极

具体实施方式

下面，我们参照附图说明本发明的实施形态。