发光元件、显示装置、电子设备及照明装置的制作方法

文档序号:13109673阅读:125来源:国知局
技术领域本发明的一个方式涉及一种发光元件或包括该发光元件的显示装置、电子设备及照明装置。注意,本发明的一个方式不局限于上述技术领域。本说明书等所公开的发明的一个方式的技术领域涉及一种物体、方法或制造方法。另外,本发明的一个方式涉及一种工序(process)、机器(machine)、产品(manufacture)或组合物(compositionofmatter)。因此,更具体而言,作为本说明书所公开的本发明的一个方式的技术领域的例子,可以举出半导体装置、显示装置、液晶显示装置、发光装置、照明装置、蓄电装置、存储装置、这些装置的驱动方法或制造方法。

背景技术:
近年来,对利用电致发光(Electroluminescence:EL)的发光元件的研究开发日益火热。这些发光元件的基本结构是在一对电极之间夹有包含发光物质的层(EL层)的结构。通过将电压施加到该元件的电极间,可以获得来自发光物质的发光。因为上述发光元件是自发光型发光元件,所以使用该发光元件的显示装置具有如下优点:具有良好的可见度;不需要背光源;以及耗电量低等。而且,该显示装置还具有如下优点:能够被制造得薄且轻;以及响应速度快等。当使用将有机化合物用作发光性物质并在一对电极间设置包含该发光性物质的EL层的发光元件(例如,有机EL元件)时,通过将电压施加到一对电极间,电子和空穴分别从阴极和阳极注入到发光性EL层,而使电流流过。而且,注入的电子与空穴复合而使发光性有机化合物成为激发态,而可以获得发光。作为有机化合物所形成的激发态的种类,有单重激发态(S*)及三重激发态(T*),来自单重激发态的发光被称为荧光,来自三重激发态的发光被称为磷光。另外,在该发光元件中,单重激发态与三重激发态的统计学上的产生比例是S*∶T*=1∶3。因此,与使用发射荧光的化合物(荧光性化合物)的发光元件相比,使用发射磷光的化合物(磷光性化合物)的发光元件的发光效率更高。因此,近年来,对使用能够将三重激发态转换为发光的磷光性化合物的发光元件积极地进行了开发。在使用磷光性化合物的发光元件中,尤其在呈现蓝色发光的发光元件中,对具有较高的三重激发能级的稳定的化合物的开发是较困难的,所以还没有实现实用化。因此,对使用更稳定的荧光性化合物的发光元件进行开发,寻找提高使用荧光性化合物的发光元件(荧光发光元件)的发光效率的方法。作为能够将三重激发态的一部分转换为发光的材料,已知有热活化延迟荧光(ThermallyActivatedDelayedFluorescence:TADF)物质。在热活化延迟荧光物质中,通过反系间窜越由三重激发态产生单重激发态,并且单重激发态被转换为发光。为了在使用热活化延迟荧光物质的发光元件中提高发光效率,不但在热活化延迟荧光物质中由三重激发态高效地生成单重激发态,而且从单重激发态高效地获得发光,即高荧光量子产率是重要的。然而,难以设计同时满足上述两个条件的发光材料。于是,已提出了如下方法:在包含热活化延迟荧光物质和荧光性化合物的发光元件中,将热活化延迟荧光物质的单重激发态能转移到荧光性化合物,并从荧光性化合物获得发光(参照专利文献1)。[专利文献1]日本专利申请公开2014-45179号公报为了在包含热活化延迟荧光物质和荧光性化合物的发光元件中提高发光效率,优选由三重激发态高效地产生单重激发态。另外,优选的是,能量高效地从热活化延迟荧光物质的单重激发态转移到荧光性化合物的单重激发态。另外,优选的是,抑制从热活化延迟荧光物质的三重激发态到荧光性化合物的三重激发态的能量转移。

技术实现要素:
因此,本发明的一个方式的目的之一是提供一种包括荧光性化合物且发光效率高的发光元件。另外,本发明的一个方式的目的之一是提供一种功耗得到降低的发光元件。另外,本发明的一个方式的目的之一是提供一种新颖的发光元件。另外,本发明的一个方式的目的之一是提供一种新颖的发光装置。另外,本发明的一个方式的目的之一是提供一种新颖的显示装置。注意,上述目的的记载不妨碍其他目的的存在。本发明的一个方式并不一定需要实现所有上述目的。此外,可以从说明书等的记载得知并抽取上述目的以外的目的。本发明的一个方式是一种发光元件,通过包括形成激基复合物的发光层,能够将三重激子转换为单重激子,并从单重激子发光,并且能够通过该单重激子的能量转移而从荧光性化合物发光。因此,本发明的另一个方式是一种发光元件,包括荧光发光材料及主体材料,其中,主体材料包括第一有机化合物及第二有机化合物,第一有机化合物及第二有机化合物能够形成激基复合物,在激基复合物所呈现的发光中,延迟荧光成分所占的比率为5%以上,延迟荧光成分包含荧光寿命为10ns以上且50μs以下的延迟荧光成分。另外,在上述结构中,激基复合物优选具有对荧光发光材料供应激发能的功能。另外,在上述各结构中,优选的是,激基复合物所呈现的发光具有与荧光发光材料的最低能量一侧的吸收带重叠的区域。另外,在上述各结构中,第一有机化合物和第二有机化合物中的一个具有传输电子的功能,第一有机化合物和第二有机化合物的另一个具有传输空穴的功能。或者,第一有机化合物和第二有机化合物中的一个包括缺π电子型芳杂环骨架,第一有机化合物和第二有机化合物中的另一个包括富π电子型芳杂环骨架或芳香族胺骨架。另外,本发明的另一个方式是一种显示装置,包括:上述各结构的发光元件;以及滤色片和晶体管之中的至少一个。另外,本发明的另一个方式是一种电子设备,包括:该显示装置;以及框体和触摸传感器之中的至少一个。另外,本发明的另一个方式是一种照明装置,包括:上述各结构的发光元件;以及框体和触摸传感器之中的至少一个。另外,本发明的一个方式在其范畴内不仅包括具有发光元件的发光装置,还包括具有发光装置的电子设备。因此,本说明书中的发光装置是指图像显示装置或光源(包括照明装置)。另外,发光装置有时还被包括在如下模块内:在发光装置中安装有连接器诸如FPC(FlexiblePrintedCircuit:柔性电路板)或TCP(TapeCarrierPackage:载带封装)的显示模块;在TCP端部中设置有印刷线路板的显示模块;或者IC(集成电路)通过COG(ChipOnGlass:玻璃上芯片)方式直接安装在发光元件上的显示模块。根据本发明的一个方式,可以提供一种包括荧光性化合物且发光效率高的发光元件。另外,根据本发明的一个方式,可以提供一种功耗被降低的发光元件。另外,根据本发明的一个方式,可以提供一种新颖的发光元件。另外,根据本发明的一个方式,可以提供一种新颖的发光装置。另外,根据本发明的一个方式,可以提供一种新颖的显示装置。注意,这些效果的记载不妨碍其他效果的存在。此外,本发明的一个方式并不一定需要具有所有上述效果。另外,可以从说明书、附图、权利要求书等的记载得知并抽取上述效果以外的效果。附图说明图1A至图1C是本发明的一个方式的发光元件的截面示意图及说明发光层中的能级相关的图;图2A至图2C是本发明的一个方式的发光元件的截面示意图及说明发光层中的能级相关的图;图3A至图3C是本发明的一个方式的发光元件的截面示意图及说明发光层中的能级相关的图;图4A和图4B是本发明的一个方式的发光元件的截面示意图;图5A和图5B是本发明的一个方式的发光元件的截面示意图;图6A至图6C是说明本发明的一个方式的发光元件的制造方法的截面示意图;图7A至图7C是说明本发明的一个方式的发光元件的制造方法的截面示意图;图8A和图8B是说明本发明的一个方式的显示装置的俯视图及截面示意图;图9A和图9B是说明本发明的一个方式的显示装置的截面示意图;图10是说明本发明的一个方式的显示装置的截面示意图;图11A和图11B是说明本发明的一个方式的显示装置的截面示意图;图12A和图12B是说明本发明的一个方式的显示装置的截面示意图;图13是说明本发明的一个方式的显示装置的截面示意图;图14A和图14B是说明本发明的一个方式的显示装置的截面示意图;图15A和图15B是说明本发明的一个方式的显示装置的方框图及电路图;图16A和图16B是说明本发明的一个方式的显示装置的像素电路的电路图;图17A和图17B是说明本发明的一个方式的显示装置的像素电路的电路图;图18A和图18B是示出本发明的一个方式的触摸面板的一个例子的透视图;图19A至图19C是示出本发明的一个方式的显示装置及触摸传感器的一个例子的截面图;图20A和图20B是示出本发明的一个方式的触摸面板的一个例子的截面图;图21A和图21B是本发明的一个方式的触摸传感器的方框图及时序图;图22是本发明的一个方式的触摸传感器的电路图;图23是说明本发明的一个方式的显示模块的透视图;图24A至图24G是说明本发明的一个方式的电子设备的图;图25A至图25C是说明本发明的一个方式的发光装置的透视图及截面图;图26A至图26D是说明本发明的一个方式的发光装置的截面图;图27A至图27C是说明本发明的一个方式的照明装置及电子设备的图;图28是说明本发明的一个方式的照明装置的图;图29是说明实施例的发光元件的电流效率-亮度特性的图;图30是说明实施例的发光元件的外量子效率-亮度特性的图;图31是说明实施例的发光元件的亮度-电压特性的图;图32是说明实施例的发光元件的电致发射光谱的图;图33是说明实施例的发光元件的电流效率-亮度特性的图;图34是说明实施例的发光元件的外部量子效率-亮度特性的图;图35是说明实施例的发光元件的亮度-电压特性的图;图36是说明实施例的发光元件的电致发射光谱的图;图37是说明实施例的薄膜的发射光谱的图;图38是说明实施例的溶液的吸收光谱的图;图39A和图39B是说明实施例的薄膜的时间分辨荧光测量的结果的图。具体实施方式以下,参照附图详细地说明本发明的实施方式。注意,本发明不局限于以下说明,其方式及详细内容在不脱离本发明的宗旨及其范围的情况下可以被变换为各种各样的形式。因此,本发明不应该被解释为仅局限在以下所示的实施方式所记载的内容中。另外,为了便于理解,有时在附图等中示出的各结构的位置、大小及范围等并不表示其实际的位置、大小及范围等。因此,所公开的发明不一定局限于附图等所公开的位置、大小、范围等。此外,在本说明书等中,为了方便起见,附加了第一、第二等序数词,而其有时并不表示工序顺序或叠层顺序。因此,例如可以将“第一”适当地置换为“第二”或“第三”等而进行说明。此外,本说明书等中所记载的序数词与用于指定本发明的一个方式的序数词有时不一致。注意,在本说明书等中,当利用附图说明发明的结构时,有时在不同的附图中共同使用表示相同的部分的符号。另外,在本说明书等中,可以将“膜”和“层”相互调换。例如,有时可以将“导电层”换称为“导电膜”。此外,有时可以将“绝缘膜”换称为“绝缘层”。另外,在本说明书等中,单重激发态(S*)是指具有激发能的单重态。另外,单重激发能级的最低能级(S1能级)是指最低单重激发态的激发能级。另外,三重激发态(T*)是指具有激发能的三重态。另外,三重激发能级的最低能级(T1能级)是指最低三重激发态的激发能级。另外,在本说明书等中,荧光材料或荧光性化合物是指在从单重激发态返回到基态时在可见光区域发光的材料或化合物。磷光材料或磷光性化合物是指在从三重激发态返回到基态时在室温下在可见光区域发光的材料或化合物。换言之,磷光材料或磷光性化合物是指能够将三重激发能转换为可见光的材料或化合物之一。注意,在本说明书等中,室温是指0℃以上且40℃以下中的任意温度。另外,在本说明书等中,蓝色的波长区域是指400nm以上且小于490nm的波长区域,蓝色的发光在该波长区域具有至少一个发射光谱峰值。另外,绿色的波长区域是指490nm以上且小于580nm的波长区域,绿色的发光在该波长区域具有至少一个发射光谱峰值。另外,红色的波长区域是指580nm以上且680nm以下的波长区域,红色的发光在该波长区域具有至少一个发射光谱峰值。实施方式1在本实施方式中,参照图1A至图1C说明本发明的一个方式的发光元件。<发光元件的结构例子>首先,下面将参照图1A至图1C说明本发明的一个方式的发光元件的结构。图1A是本发明的一个方式的发光元件250的截面示意图。发光元件250包括一对电极(电极101及电极102),并包括设置在该一对电极间的EL层100。EL层100至少包括发光层130。另外,图1A所示的EL层100除了发光层130以外还包括空穴注入层111、空穴传输层112、电子传输层118及电子注入层119等功能层。注意,虽然在本实施方式中以一对电极中的电极101为阳极且电极102为阴极来进行说明,但是发光元件250的结构并不局限于此。也就是说,也可以将电极101用作阴极且将电极102用作阳极,倒序地层叠该电极间的各层。换言之,从阳极一侧依次层叠空穴注入层111、空穴传输层112、发光层130、电子传输层118及电子注入层119即可。注意,EL层100的结构不局限于图1A所示的结构,只要包括选自空穴注入层111、空穴传输层112、电子传输层118及电子注入层119中的至少一个即可。或者,EL层100也可以包括具有如下功能的功能层:能够减少空穴或电子的注入势垒;能够提高空穴或电子的传输性;能够阻碍空穴或电子的传输性;或者能够抑制电极所引起的猝灭现象等。功能层既可以是单层又可以是层叠有多个层的结构。图1B是示出图1A所示的发光层130的一个例子的截面示意图。图1B所示的发光层130包括主体材料131及客体材料132。另外,主体材料131包括有机化合物131_1及有机化合物131_2。作为客体材料132,使用发光性有机化合物即可,作为该发光性有机化合物,优选使用能够发射荧光的物质(下面,也称为荧光性化合物)。在下面的说明中,说明作为客体材料132使用荧光性化合物的结构。注意,也可以将客体材料132换称为荧光材料或荧光性化合物。在本发明的一个方式的发光元件250中,通过将电压施加到一对电极(电极101及电极102)间,电子和空穴分别从阴极和阳极注入到EL层100,而使电流流过。并且,注入的电子及空穴复合,从而形成激子。在因载流子(电子及空穴)的复合而产生的激子中,单重激子与三重激子的比(以下,称为激子产生概率)的统计概率为1∶3。因此,在使用荧光发光材料的发光元件中,产生有助于发光的单重激子的比率为25%,产生无助于发光的三重激子的比率为75%。因此,为了提高发光元件的发光效率,将无助于发光的三重激子转换为有助于发光的单重激子是重要的。<发光元件的发光机理>接着,下面将对发光层130的发光机理进行说明。发光层130中的主体材料131所包括的有机化合物131_1及有机化合物131_2形成激基复合物(Exciplex)。作为有机化合物131_1与有机化合物131_2的组合,只要是能够形成激基复合物的组合即可,优选其中一个是具有传输空穴的功能(空穴传输性)的化合物,另一个是具有传输电子的功能(电子传输性)的化合物。在该情况下,更容易形成供体-受体型的激基复合物,而可以高效地形成激基复合物。另外,当有机化合物131_1与有机化合物131_2的组合是具有空穴传输性的化合物与具有电子传输性的化合物的组合时,能够通过调整其混合比而容易地控制载流子的平衡。具体而言,具有空穴传输性的化合物∶具有电子传输性的化合物优选在1∶9至9∶1(重量比)的范围内。另外,通过具有该结构,可以容易地控制载流子的平衡,由此也可以容易地对载流子复合区域进行控制。另外,作为高效地形成激基复合物的主体材料的组合,优选的是,有机化合物131_1及有机化合物131_2中的一个的最高占据分子轨道(HighestOccupiedMolecularOrbital,也称为HOMO)能级高于另一个的HOMO能级,且该一个的最低空分子轨道(LowestUnoccupiedMolecularOrbital,也称为LUMO)能级高于该另一个的LUMO能级。例如,当一个有机化合物具有空穴传输性而另一个有机化合物具有电子传输性时,优选的是,该一个有机化合物的HOMO能级高于该另一个有机化合物的HOMO能级,且该一个有机化合物的LUMO能级高于另一个有机化合物的LUMO能级。具体而言,该一个有机化合物的HOMO能级与该另一个有机化合物的HOMO能级的能量差优选为0.05eV以上,更优选为0.1eV以上,进一步优选为0.2eV以上。另外,该一个有机化合物的LUMO能级与该另一个有机化合物的LUMO能级的能量差优选为0.05eV以上,更优选为0.1eV以上,进一步优选为0.2eV以上。图1C示出发光层130中的有机化合物131_1、有机化合物131_2及客体材料132的能级相关。注意,图1C中的记载及符号表示的是如下:·Host(131_1):有机化合物131_1·Host(131_2):有机化合物131_2·Guest(132):客体材料132(荧光性化合物)·SH:有机化合物131_1(主体材料)的S1能级·TH:有机化合物131_1(主体材料)的T1能级·SG:客体材料132(荧光性化合物)的S1能级·TG:客体材料132(荧光性化合物)的T1能级·SE:激基复合物的S1能级·TE:激基复合物的T1能级在本发明的一个方式的发光元件中,发光层130所包含的有机化合物131_1及有机化合物131_2形成激基复合物。激基复合物的最低单重激发能级(SE)与激基复合物的最低三重激发能级(TE)成为相邻的能级(参照图1C的路径E3)。激基复合物是由两种物质形成的激发态,在是光激发的情况下,激基复合物通过处于激发态的一个物质与处于基态的另一个物质的相互作用而形成。当通过发射光而返回基态时,形成激基复合物的两种物质分别恢复原来的物质的状态。当是电激发的情况下,当一个物质处于激发态时,迅速地与另一个物质起相互作用而形成激基复合物。或者,可以通过使一个物质接收空穴而另一个接收电子来迅速地形成激基复合物。此时,可以以在任一个物质中都不形成激发态的方式形成激基复合物,所以发光层130中的大部分的激子可以作为激基复合物存在。激基复合物的激发能级(SE或TE)比形成激基复合物的主体材料(有机化合物131_1及有机化合物131_2)的单重激发能级(SH)低,所以可以以更低的激发能形成主体材料131的激发态。由此,可以降低发光元件250的驱动电压。由于激基复合物的单重激发能级(SE)与三重激发能级(TE)是相邻的能级,因此具有呈现热活化延迟荧光的功能。也就是说,激基复合物具有通过反系间窜越(上转换:upconvert)将三重激发态能转换为单重激发态能的功能。(参照图1C的路径E4)。因此,在发光层130中产生的三重激发能的一部分因激基复合物而转换为单重激发能。为此,激基复合物的单重激发能级(SE)与三重激发能级(TE)的能量差优选大于0eV且为0.2eV以下。注意,为了高效地使反系间窜越产生,激基复合物的三重激发能级(TE)优选低于构成形成激基复合物的主体材料的各有机化合物(有机化合物131_1及有机化合物131_2)的三重激发能级。由此,不容易产生各有机化合物所导致的激基复合物的三重激发能的猝灭,而高效地发生反系间窜越。另外,激基复合物的单重激发能级(SE)优选高于客体材料132的单重激发能级(SG)。由此,所产生的激基复合物的单重激发能能够从激基复合物的单重激发能级(SE)转移到客体材料132的单重激发能级(SG),客体材料132成为单重激发态而发光(参照图1C的路径E5)。注意,为了高效地从客体材料132的单重激发态获得发光,客体材料132的荧光量子产率优选为高,具体而言,优选为50%以上,更优选为70%以上,进一步优选为90%以上。由于客体材料132中的单重基态到三重激发态的直接跃迁为禁戒跃迁,因此从激基复合物的单重激发能级(SE)到客体材料132的三重激发能级(TG)的能量转移不容易成为主要的能量转移过程。另外,当发生从激基复合物的三重激发能级(TE)到客体材料132的三重激发能级(TG)的三重激发能的转移时,三重激发能失活(参照图1C的路径E6)。因此,路径E6的能量转移优选为少,以可以降低客体材料132的三重激发态的产生效率并减少热失活。为此,优选的是,在主体材料131与客体材料132的重量比中客体材料132所占比例较低,具体而言,相对于主体材料131的客体材料132的重量比优选为0.001以上且0.05以下,更优选为0.001以上且0.01以下。注意,当客体材料132中的载流子的直接复合过程占优势时,在发光层130中产生多个三重激子,而热失活导致发光效率的下降。因此,优选的是,经由激基复合物的产生过程的能量转移过程(图1C的路径E4及E5)的比例高于客体材料132中的载流子直接复合的过程的比例,以可以降低客体材料132的三重激发态的产生效率并抑制热失活。为此,在主体材料131与客体材料132的重量比中客体材料132所占比例较低,具体而言,相对于主体材料131的客体材料132的重量比优选为0.001以上且0.05以下,更优选为0.001以上且0.01以下。如上所述,当上述路径E4及E5的能量转移过程全部高效地发生时,主体材料131的单重激发能及三重激发能的双方都高效地转换为客体材料132的单重激发能,所以发光元件250能够以高发光效率发光。在本说明书等中,有时将上述路径E3、E4、及E5的过程称为ExSET(Exciplex-SingletEnergyTransfer:激基复合物-单重态能量转移)或ExEF(Exciplex-EnhancedFluorescence:激基复合物增强荧光)。换言之,在发光层130中,产生从激基复合物到客体材料132的激发能的供应。通过使发光层130具有上述结构,可以高效地获得来自发光层130的客体材料132的发光。<能量转移机理>下面,对上述主体材料131与客体材料132的分子间的能量转移过程的控制因素进行说明。作为分子间的能量转移的机理,提出了福斯特机理(偶极-偶极相互作用)和德克斯特(Dexter)机理(电子交换相互作用)的两个机理。注意,虽然在此对主体材料131与客体材料132的分子间的能量转移过程进行说明,但是在主体材料131是激基复合物时也是同样的。《福斯特机理》在福斯特机理中,在能量转移中不需要分子间的直接接触,通过主体材料131与客体材料132间的偶极振荡的共振现象发生能量转移。通过偶极振荡的共振现象,主体材料131给客体材料132供应能量,激发态的主体材料131成为基态,基态的客体材料132成为激发态。另外,算式1示出福斯特机理的速度常数kh*→g。[算式1]kh*→g=9000c4K2φln10128π5n4NτR6∫f′h(ν)ϵg(ν)ν4dν···(1)]]>在算式1中,ν表示振荡数,f’h(ν)表示主体材料131的归一化发射光谱(当考虑由单重激发态的能量转移时,相当于荧光光谱,而当考虑由三重激发态的能量转移时,相当于磷光光谱),εg(ν)表示客体材料132的摩尔吸光系数,N表示阿伏伽德罗数,n表示介质的折射率,R表示主体材料131与客体材料132的分子间距,τ表示所测量的激发态的寿命(荧光寿命或磷光寿命),c表示光速,φ表示发光量子产率(当考虑由单重激发态的能量转移时,相当于荧光量子产率,而当考虑由三重激发态的能量转移时,相当于磷光量子产率),K2表示主体材料131和客体材料132的跃迁偶极矩的取向的系数(0至4)。此外,在无规取向中,K2=2/3。《德克斯特机理》在德克斯特机理中,主体材料131和客体材料132接近于产生轨道的重叠的接触有效距离,通过交换激发态的主体材料131的电子和基态的客体材料132的电子,发生能量转移。另外,算式2示出德克斯特机理的速度常数kh*→g。[算式2]kh*→g=(2πh)K2exp(-2RL)∫f′h(ν)ϵ′g(ν)dν···(2)]]>在算式2中,h表示普朗克常数,K表示具有能量维数(energydimension)的常数,ν表示振荡数,f’h(ν)表示主体材料131的归一化发射光谱(当考虑由单重激发态的能量转移时,相当于荧光光谱,而当考虑由三重激发态的能量转移时,相当于磷光光谱),ε’g(ν)表示客体材料132的归一化吸收光谱,L表示有效分子半径,R表示主体材料131与客体材料132的分子间距。在此,从主体材料131到客体材料132的能量转移效率φET以算式3表示。kr表示主体材料131的发光过程(当考虑由单重激发态的能量转移时,相当于荧光,而当考虑由三重激发态的能量转移时,相当于磷光)的速度常数,kn表示主体材料131的非发光过程(热失活或系间窜跃)的速度常数,τ表示所测量的主体材料131的激发态的寿命。[算式3]φET=kh*→gkr+kn+kh*→g=kh*→g(1τ)+kh*→g···(3)]]>从算式3可知,为了提高能量转移效率φET,增大能量转移的速度常数kh*→g,其他竞争的速度常数kr+kn(=1/τ)相对变小,即可。《用来提高能量转移的概念》首先,考虑基于福斯特机理的能量转移。通过将算式1代入到算式3,可以消去τ。因此,在福斯特机理中,能量转移效率不取决于主体材料131的激发态的寿命τ。另外,当发光量子产率(因为是关于来自单重激发态的能量转移的说明,所以这里指荧光量子产率)高时,可以说能量转移效率较高。一般而言,来自有机化合物的三重激发态的发光量子产率在室温下非常低。因此,当主体材料131为三重激发态时,可以忽视基于福斯特机理的能量转移过程,只需考虑主体材料131为单重激发态的情况。另外,主体材料131的发射光谱(在说明来自单重激发态的能量转移时是荧光光谱)与客体材料132的吸收光谱(相当于从单重基态到单重激发态的迁移的吸收)的重叠优选为大。再者,客体材料132的摩尔吸光系数优选为高。这意味着主体材料131的发射光谱与呈现在客体材料132的最长波长一侧的吸收带重叠。注意,由于客体材料132中的从单重基态到三重激发态的直接跃迁为禁戒跃迁,因此在客体材料132中,三重激发态下的摩尔吸光系数少到可以忽视的程度。由此,可以忽视基于福斯特机理的客体材料132的到三重激发态的能量转移过程,只需考虑客体材料132的到单重激发态的能量转移过程。也就是说,在福斯特机理中,考虑从主体材料131的单重激发态到客体材料132的单重激发态的能量转移过程即可。接着,考虑基于德克斯特机理的能量转移。从算式2可知,为了增大速度常数kh*→g,主体材料131的发射光谱(在说明来自单重激发态的能量转移时是荧光光谱)与客体材料132的吸收光谱(相当于从单重基态到单重激发态的迁移的吸收)的重叠优选为大。因此,能量转移效率的最优化可以通过使主体材料131的发射光谱与呈现在客体材料132的最长波长一侧的吸收带重叠而实现。另外,当将算式2代入到算式3时,可知德克斯特机理中的能量转移效率取决于τ。因为德克斯特机理是基于电子交换的能量转移过程,所以与从主体材料131的单重激发态到客体材料132的单重激发态的能量转移同样地,还产生从主体材料131的三重激发态到客体材料132的三重激发态的能量转移。在本发明的一个方式的发光元件中,客体材料132是荧光材料,所以从主体材料131到客体材料132的三重激发态的能量转移效率优选为低。也就是说,从主体材料131到客体材料132的基于德克斯特机理的能量转移效率优选为低,而从主体材料131到客体材料132的基于福斯特机理的能量转移效率优选为高。如上所述,基于福斯特机理的能量转移效率不取决于主体材料131的激发态的寿命τ。另一方面,基于德克斯特机理的能量转移效率取决于主体材料131的激发寿命τ,为了降低基于德克斯特机理的能量转移效率,主体材料131的激发寿命τ优选为短。与从主体材料131到客体材料132的能量转移同样地,在从激基复合物到客体材料132的能量转移过程中也发生基于福斯特机理及德克斯特机理的双方的能量转移。于是,本发明的一个方式提供一种发光元件,作为主体材料131采用形成用作能够将能量高效地转移到客体材料132的能量供体的激基复合物的有机化合物131_1及有机化合物131_2的组合。有机化合物131_1及有机化合物131_2所形成的激基复合物具有彼此接近的单重激发能级与三重激发能级。因此,在发光层130中容易产生从三重激子到单重激子的迁移(反系间窜越)。因此,可以提高发光层130中的单重激子的产生效率。再者,为了使从激基复合物的单重激发态到用作能量受体的客体材料132的单重激发态的能量转移容易产生,优选的是,激基复合物的发射光谱与客体材料132的呈现在最长波长一侧(低能量一侧)的吸收带重叠。由此,可以提高客体材料132的单重激发态的产生效率。另外,在激基复合物所呈现的发光中,热活化延迟荧光成分的荧光寿命优选为短,具体而言,优选为10ns以上且50μs以下,更优选为10ns以上且40μs以下,进一步优选为10ns以上且30μs以下。另外,在激基复合物所呈现的发光中,热活化延迟荧光成分所占的比例优选为高。具体而言,在激基复合物所呈现的发光中,热活化延迟荧光成分所占的比率优选为5%以上,更优选为8%以上,进一步优选为1%以上。<材料>接着,说明根据本发明的一个方式的发光元件的构成要素。《发光层》下面对能够用于发光层130的材料分别进行说明。在发光层130的材料重量比中,主体材料131所占比例最大,客体材料132(荧光材料)分散于主体材料131中。发光层130的主体材料131(有机化合物131_1及有机化合物131_2)的S1能级优选高于发光层130的客体材料132(荧光材料)的S1能级。另外,发光层130的主体材料131(有机化合物131_1及有机化合物131_2)的T1能级优选高于发光层130的客体材料132(荧光材料)的T1能级。在发光层130中,对客体材料132没有特别的限制,但是优选使用蒽衍生物、并四苯衍生物、□(chrysene)衍生物、菲衍生物、芘衍生物、二萘嵌苯衍生物、二苯乙烯衍生物、吖啶酮衍生物、香豆素衍生物、吩恶嗪衍生物、吩噻嗪衍生物等,例如可以使用如下材料。作为该材料,可以举出5,6-双[4-(10-苯基-9-蒽基)苯基]-2,2’-联吡啶(简称:PAP2BPy)、5,6-双[4’-(10-苯基-9-蒽基)联苯-4-基]-2,2’-联吡啶(简称:PAPP2BPy)、N,N’-二苯基-N,N’-双[4-(9-苯基-9H-芴-9-基)苯基]芘-1,6-二胺(简称:1,6FLPAPrn)、N,N’-双(3-甲基苯基)-N,N’-双[3-(9-苯基-9H-芴-9-基)苯基]芘-1,6-二胺(简称:1,6mMemFLPAPrn)、N,N’-双[4-(9H-咔唑-9-基)苯基]-N,N’-二苯基二苯乙烯-4,4’-二胺(简称:YGA2S)、4-(9H-咔唑-9-基)-4’-(10-苯基-9-蒽基)三苯胺(简称:YGAPA)、4-(9H-咔唑-9-基)-4’-(9,10-二苯基-2-蒽基)三苯胺(简称:2YGAPPA)、N,9-二苯基-N-[4-(10-苯基-9-蒽基)苯基]-9H-咔唑-3-胺(简称:PCAPA)、二萘嵌苯、2,5,8,11-四(叔丁基)二萘嵌苯(简称:TBP)、4-(10-苯基-9-蒽基)-4’-(9-苯基-9H-咔唑-3-基)三苯胺(简称:PCBAPA)、N,N”-(2-叔丁基蒽-9,10-二基二-4,1-苯撑基)双[N,N’,N’-三苯基-1,4-苯二胺](简称:DPABPA)、N,9-二苯基-N-[4-(9,10-二苯基-2-蒽基)苯基]-9H-咔唑-3-胺(简称:2PCAPPA)、N-[4-(9,10-二苯基-2-蒽基)苯基]-N,N’,N’-三苯基-1,4-苯二胺(简称:2DPAPPA)、N,N,N’,N’,N”,N”,N”’,N”’-八苯基二苯并[g,p]□(chrysene)-2,7,10,15-四胺(简称:DBC1)、香豆素30、N-(9,10-二苯基-2-蒽基)-N,9-二苯基-9H-咔唑-3-胺(简称:2PCAPA)、N-[9,10-双(1,1’-联苯-2-基)-2-蒽基]-N,9-二苯基-9H-咔唑-3-胺(简称:2PCABPhA)、N-(9,10-二苯基-2-蒽基)-N,N’,N’-三苯基-1,4-苯二胺(简称:2DPAPA)、N-[9,10-双(1,1’-联苯-2-基)-2-蒽基]-N,N’,N’-三苯基-1,4-苯二胺(简称:2DPABPhA)、9,10-双(1,1’-联苯-2-基)-N-[4-(9H-咔唑-9-基)苯基]-N-苯基蒽-2-胺(简称:2YGABPhA)、N,N,9-三苯基蒽-9-胺(简称:DPhAPhA)、香豆素6、香豆素545T、N,N’-二苯基喹吖酮(简称:DPQd)、红荧烯、5,12-双(1,1’-联苯-4-基)-6,11-二苯基并四苯(简称:BPT)、2-(2-{2-[4-(二甲氨基)苯基]乙烯基
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