[发明专利]发光元件

说明书

技术领域

本发明涉及利用有机电致发光(EL:Electroluminescence)的发光元件（以下，也称为有机EL元件）。

背景技术

有机EL元件已经被积极地进行研究开发（参照专利文献1和2以及非专利文献1）。在有机EL元件的基本结构中，包含发光有机化合物的层（以下，也称为发光层）夹在一对电极之间。有机EL元件由于具有可实现薄型轻量化、对输入信号进行高速响应、能够实现直流低电压驱动等的特性，所以作为下一代的平板显示元件受到关注。

此外，使用这种发光元件的显示器还具有优异的对比度和图像质量且具有广视角的特征。再者，由于有机EL元件是面光源，因此发光元件被认为应用于光源，诸如液晶显示器的背光灯及照明装置。

有机EL元件的发光机理是载流子注入体系。换言之，通过对夹在电极之间的发光层施加电压，从电极注入的电子和空穴复合，以使发光物质激发，并且当该激发态回到基态时发光。作为可存在的激发态有两种：单重激发态（S^*）和三重激发态（T^*）。此外，在发光元件中的统计学上的生成比例被认为是S^*:T^*=1:3。

一般来说，发光有机化合物的基态是单重态。由此，来自单重激发态（S^*）的发光被称为荧光，因为这是由相同的自旋多重态之间的电子跃迁而产生的。另一方面，来自三重激发态（T^*）的发光被称为磷光，其中不同的自旋多重态之间发生电子跃迁。在此，在发射荧光的化合物（以下，称为荧光化合物）中，一般来说，在室温下无法观察到磷光，且只能观察到荧光。因此，基于S^*:T^*=1:3，在使用荧光化合物的发光元件中的内部量子效率（所产生的光子对所注入的载流子的比率）的理论上的极限被认为是25%。

另一方面，当使用发射磷光的化合物（以下称为磷光化合物）时，在理论上可获得100%的内部量子效率。换言之，与使用荧光化合物时相比，可以得到更高的发光效率。由此，为了实现高效率的发光元件，近年来积极地开发出使用磷光化合物的发光元件。尤其是，作为磷光化合物，具有铱等作为中心金属的有机金属配合物由于其高磷光量子产率而已受到关注；例如，在专利文献1中，作为磷光材料公开了具有铱作为中心金属的有机金属配合物。

当使用上述磷光化合物形成发光元件的发光层时，为了抑制在磷光化合物中的浓度猝灭或者由三重态-三重态湮灭导致的猝灭，通常以将该磷光化合物分散在另一种化合物的基体中的方式形成发光层。在此，形成基体的化合物被称为主体，分散在基体中的化合物诸如磷光化合物被称为客体（或掺杂剂）。

此外，专利文献2或非专利文献1提出了使用高电子传输性的材料和高空穴传输性的材料的混合物形成发光层的方法。例如，在非专利文献1中，提出了一种发光装置，其中使用高电子传输性的三-（8-羟基喹啉）铝配合物（缩写：Alq₃）、高空穴传输性的4,4’-双[N-（1-萘基）-N-苯基氨基]联苯（缩写：NPB）的两种材料以及作为客体（掺杂剂）的甲基喹吖啶酮（缩写：mqa）。

在具有这种结构的发光层中，两种主体分担功能，从而电子和空穴都可以保持平衡地传导。换言之，电子由Alq₃传导，空穴由NPB传导，并且电子及空穴传到mqa，因此mqa可成为激发态。mqa只发射荧光，但是在专利文献2中公开了通过使用磷光化合物作为客体，可以获得来源于三重激发态的发光。

[参考文献]

[专利文献1]国际专利申请公开第2000/070655号

[专利文献2]美国专利第7572522号的说明书

[非专利文献]

[非专利文献2]Vi-En Choong等“具有双极传输层的有机发光二极管”（“Organic light-emitting diodes with a bipolar transport layer”）,Appl.Phys.Lett.,75,172(1999).

发明内容

铱是稀有元素(或微量元素)（克拉克数为1×10^-7%），与比铱昂贵的铂（克拉克数为5×10^-7%）、金（克拉克数为5×10^-7%）相比，在地表附近的铱的蕴藏量少。由此，有关于铱的稳定供应的忧虑，且需要削减其使用量。