[发明专利]有机电致发光元件和有机电致发光显示装置

说明书

提供一种有机EL元件，其具有高发光效率，并且发出包含色度高的短波长的光在内的多种不同波长区域的光。有机EL元件(1)中，激子生成层(7)与客体层(8)彼此邻接地形成。

技术领域

本发明涉及有机电致发光元件和有机电致发光显示装置。

背景技术

近年来，各种平面显示装置得以开发，特别是具备有机电致发光(Electroluminescence)元件(以下记为“有机EL元件”)的有机电致发光(Electro luminescence)显示装置(以下记为“有机EL显示装置”)由于能够实现低耗电性、薄型化和高画质化等，作为优秀的平板显示装置而备受关注。

有机EL显示装置所具备的有机EL元件具有如下结构：由阴极和阳极夹持包含由有机化合物构成的发光材料的发光层，在发光层注入电子和空穴(hole)并通过使其复合而生成激子，利用该激子失活时的光的放射而发光。

此种发光材料通过HOMO(最高占有轨道)能级的电子吸收能量转移为LUMO(最低空轨道)能级，进而从有机分子的基态(S₀状态)激发为激发态。

有机分子的激发态存在2种自旋多重度不同的状态，即：HOMO能级的电子的自旋方向与LUMO能级的电子的自旋方向逆平行的单重激发态(S₁状态)；和HOMO能级的电子的自旋方向与LUMO能级的电子的自旋方向平行的三重激发态(T₁状态)。

如上所述，在有机EL元件中成为在发光层注入电子和空穴(hole)，通过使其复合而生成激子，进而利用该激子失活时的光的放射，但该激子以上述S₁状态生成的几率为25％，以上述T₁状态生成的几率为75％。该激子从上述三重激发态(T₁状态)变成基态(S₀状态)时的磷光发光的发光寿命通常为数毫秒以上的非常长的时间，热失活的速率常数比磷光发光的速率常数大，因此，可知室温下在多数情况中不伴随发光而发生放出热的无辐射失活。因而，通常的荧光材料中内部量子收率的极限被认为是25％。

另外，当前有将铱配合物等的重原子作为中心金属的磷光材料。在此种磷光材料中，利用内部重原子效果，单重状态的激子通过系间窜越而转移为三重态状态，使得单重激子和三重态激子均能够有助于发光。

另外，近年来，最低单重激发态(S₁状态)的能级(以下记为“ES₁能级”)和最低三重激发态(T₁状态)的能级(以下记为“ET₁能级”)的能量差极小的热活性化延迟发光材料(以下记为“TADF材料”)的开发日益进步。特别是关于蓝色的发光材料，兼具高发光效率和进一步短波长的发光峰值的新型发光材料的开发逐步推进。

TADF材料中，ES₁能级与ET₁能级的能量差ΔEST极小，T₁状态的激子通过反向系间窜越成为S₁状态的激子，因此，使100％有助于发光成为可能。

最近，公开有如下技术：通过组合使用上述那样的磷光材料和荧光材料使能量转移进而从目标发光体发光，以实现长寿命化并提高发光效率。

例如，专利文献1中，特征在于包含至少1个以上的磷光发光体的第一发光层和包含主要在比上述第一发光层的发光峰值靠近短波长侧的光谱域发光的荧光发光体的第二发光层邻接地形成，上述第二发光层的荧光发光体是通过来自上述第一发光层的至少1个磷光发光体的三重态激子的能量转移和从三重激发态向单重激发态的上转换而显示延迟荧光的物质，其结果是，能够提供可发出包括白色在内的多种颜色的光的有机EL发光装置，并且能够实现长寿命化。

另外，非专利文献1中记载有如下发光机构：在名为金属配合物骨架(MOF)的结晶性材料中，通过受体分子自组装使其规则地排列，使得使用了MOF的固体中的光子上转换成为可能。