[发明专利]有机电致发光器件

说明书

技术领域

本发明涉及有机电致发光器件。

背景技术

若对有机电致发光器件(以下，称为有机EL器件。)施加电压，则空穴从阳极注入到发光层中，此外电子从阴极注入到发光层中。进而，在发光层中，注入的空穴与电子再结合，形成激子。此时，根据电子自旋的统计规律，以25％∶75％的比例生成单重态激子、及三重态激子。在根据发光原理进行分类的情况下，在荧光型中，由于使用由单重态激子产生的发光，所以有机EL器件的内部量子效率可以说25％是极限。另一方面，已知在磷光型中使用由三重态激子产生的发光，所以在由单重态激子有效地进行系间窜越的情况下，内部量子效率被提高至100％。

荧光型的有机EL器件虽然近年来长寿命化技术得到推进，正逐渐应用到手机或电视等全色显示器中，但是高效化是个问题。

由于这样的背景，提出了利用延迟荧光的高效率的荧光型的有机EL器件，并进行了开发。例如，在专利文献1中公开了利用作为延迟荧光的机理之一的TTF(Triplet-Triplet Fusion，三重态-三重态融合)机制的有机EL器件。TTF机制是利用通过两个三重态激子的碰撞生成单重态激子的现象的机制。

认为若利用由该TTF机制产生的延迟荧光，则在荧光型发光中也能够在理论上将内部量子效率提高至40％。然而，与磷光型发光相比依然具有高效化的问题。因此，为了进一步提高内部量子效率，研究了利用其它的延迟荧光的机理的有机EL器件。

可列举出例如TADF(Thermally Activated Delayed Fluorescence、热活化延迟荧光)机制。该TADF机制是利用在使用单重态能级与三重态能级的能量差(ΔST)小的材料的情况下产生由三重态激子向单重态激子的逆系间窜越的现象的机制。利用该TADF机制的有机EL器件例如公开于非专利文献1中。非专利文献1的有机EL器件中，通过在掺杂剂材料中采用ΔST小的材料，从而产生由于热能所致的由三重态能级向单重态能级的逆系间窜越。认为若利用由该TADF机制产生的延迟荧光，则在荧光型发光中也能够在理论上将内部量子效率提高至100％。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：国际公开第2010/134350号

非专利文献

非专利文献1：安达千波矢、另外2名、“高效率热活化延迟荧光的发现和在OLED中的应用”(「高効率熱活性化遅延蛍光の発現とOLEDヘの応用」)、有机EL讨论会第10次例会预稿集、2010年6月17日～18日、p.11-12

发明内容

发明所要解决的问题

然而，非专利文献1中记载的有机EL器件虽然在0.01mA/cm²这样的低电流密度区域中显示最大的发光效率，但在1mA/cm²～10mA/cm²左右的实用的高电流密度区域中，产生所谓的“衰减(roll-off)”，存在发光效率降低的问题。

因此，关于利用由TADF机制产生的延迟荧光，认为仍然残留许多实用上的问题，特别希望在实用的高电流密度区域中的发光效率的提高。

本发明的目的在于，提供即使在实用的高电流密度区域中也能利用采用ΔST小的材料的TADF机制有效地进行发光的有机EL器件。

用于解决问题的方法

本发明者们为了解决上述课题进行了深入研究，结果发现：在发光层中包含的第一材料和第二材料中，第二材料使用显示荧光发光的材料，第一材料使用满足特定条件的化合物，从而有机EL器件即使在高电流密度区域中也有效地进行发光。以至完成本发明。

本发明的有机EL器件，其特征在于，其是在一对电极间具备有机化合物层的有机电致发光器件，

上述有机化合物层具有包含第一材料和第二材料的发光层，

上述第二材料为显示荧光发光的材料，

上述第一材料的单重态能量EgS(H)与上述第二材料的单重态能量EgS(D)满足下述数学式(1)的关系，

上述第一材料的上述单重态能量EgS(H)与在77[K]下的能隙Eg_77K(H)之差ΔST(H)满足下述数学式(2)的关系。

[数学式1]

EgS(H)＞EgS(D)…(1)

[数学式2]

ΔST(H)＝EgS(H)-Eg_77K(H)＜0.3[eV]…(2)

本发明的有机EL器件中，优选延迟荧光比率大于37.5％。