有机电致发光元件和有机电致发光显示面板的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及有机电致发光元件(下文也称“有机EL元件”)和有机电致发光显示面板(下文也称“有机EL显示面板”)。更详细而言，涉及高发光效率的有机EL元件和具备上述有机EL元件的有机EL显示面板。
【背景技术】
[0002]近年来，作为薄型显示装置中使用的显示元件，利用有机材料的电致发光的有机EL元件受到关注。有机EL元件中，从阳极注入的空穴和从阴极注入的电子在配置于两电极间的发光层内复合而发光。这种自发光型的有机EL元件具有发光亮度高、响应速度快、视角宽广、薄型轻量等优良的特征，在显示面板和照明等各种领域的应用被寄予厚望。
[0003]作为有机EL元件的发光层，通常使用的是由主要承担发光功能的发光掺杂剂材料(dopant material，掺质材料)和主要承担空穴和电子的传输功能的发光基质材料(hostmaterial，主体材料)通过共蒸镀而混合得到的层。对于这样的结构，人们研究了进一步增强有机EL元件的功能的技术，例如可举例如下。
[0004]已知除上述的通常的发光层之外，还配置有发光掺杂剂材料的浓度为100重量％的层的有机EL元件(参见专利文献I)。
[0005]还已知除通常的发光层之外，还配置有以发光基质材料为主成分而不包含发光掺杂剂材料的层的有机EL元件(例如，参见专利文献2)。
[0006]还已知这样的有机EL元件，其中代替通常的发光层，配置有由作为复合中心作用而发光的荧光有机化合物构成的、平均膜厚比荧光有机化合物的单分子膜的膜厚薄的岛状薄膜(例如，参见专利文献3)。
[0007]还已知除通常的发光层之外，在阴极与配置于阳极和阴极间的有机化合物层之间，还配置有掺杂了金属或金属盐的金属掺杂层的有机EL元件(例如，参见专利文献4、5)。
[0008]还已知使构成通常的发光层的材料的特性为规定特性，并配置有具有规定特性的阻挡层(barrier layer)的有机EL元件(例如，参见专利文献6)。此外，还已知使构成通常的发光层的材料的特性为规定特性，并使其层叠多层的有机EL元件(例如，参见专利文献7、8)0
[0009]还已知除通常的发光层之外，还配置有效率增强层的有机EL元件(例如，参见非专利文献1、2)。
[0010]现有技术文献
[0011]专利文献
[0012]专利文献1:日本特开2009-48893号公报
[0013]专利文献2:日本特开2004-253373号公报
[0014]专利文献3:日本特开2001-267077号公报
[0015]专利文献4:日本特开2010-16413号公报
[0016]专利文献5:日本特开2010-45415号公报
[0017]专利文献6:国际公开第2010/134352号
[0018]专利文献7:日本特开2010-50227号公报
[0019]专利文献8:日本特开2008-198801号公报
[0020]非专利文献
[0021]非专利文献l:T.Arakane，etal，“新型深蓝荧光材料及其在高性能化方面的应用(New Deep Blue Fluorescent Materials and Their Applicat1n to HighPerformance)，，，IDW，11,2011，p.799-802
[0022]非专利文献2:M.Kawamura，etal，“使用了效率增强层的高效率荧光的蓝色有机发光二极管(Highly Efficient Fluorescent Blue OLEDs with Efficiency —enhancement Layer)”,SID10DIGEST,2010,p.560-563
【发明内容】
[0023]发明要解决的技术问题
[0024]在有机EL元件中，若使用由发光基质材料和发光掺杂剂材料混合得到的发光层，则发光区域扩大，发光效率可能会降低。尤其是，在利用蓝色荧光材料产生延迟荧光的情况下，三重态-三重态煙灭(TTA: Tripl et_tr ip let annihilat1n，或 TTF: Triplet-TripletFus1n)现象不容易发生，发光效率可能不高。以下针对其原因进行说明。
[0025]图16是表示现有的有机EL显示面板的截面示意图。如图16所示，有机EL显示面板1lc包括基板2和配置在基板2上的有机EL元件103c。有机EL元件103c从基板2侧起依次具有阳极4、空穴传输层7、发光层108b、电子传输层9和阴极5。发光层108b具有由发光掺杂剂材料19和发光基质材料20通过共蒸镀而混合的结构。这时，由于发光掺杂剂材料19分散在整个发光层108b中，因此如图16所示，有机EL元件103c的发光区域ER3扩大至整个发光层
108bo
[0026]为了实现高效率的发光，可以考虑将发光层内生成的激子的区域限定于狭窄的区域来增大激子的密度。尤其是，在利用蓝色荧光材料产生延迟荧光的情况下，增大激子的密度以使得TTF现象容易发生是很重要的。
[0027]然而，在图16所示的有机EL元件103c中，由于发光区域ER3扩大到整个发光层108b，因此激子的密度减小，发光效率可能会降低。尤其是，在使用蓝色荧光材料来利用延迟荧光的情况下，TTF现象不容易发生，发光效率可能降低。
[0028]并且，由于发光区域ER3扩大到整个发光层108b，能够考虑到激子流出到与发光层108b邻接的层(例如空穴传输层7、电子传输层9)的情况。该现象会在与发光层108b邻接的层的最低三重态能级(下文也称“Tl能级”)低于构成发光层108b的材料的Tl能级时发生。为此，不仅需要限定与发光层108b邻接的层的种类，还需要配置用于防止激子流出的层，其结果是，有机EL元件的结构变得复杂，制造效率可能降低。
[0029]另外，因为发光层108b由发光掺杂剂材料19和发光基质材料20通过共蒸镀而形成，所以控制蒸镀速度以实现各材料的期望的重量比较为困难，制造效率可能降低。
[0030]根据以上原因，现有的有机EL元件103c在充分提高发光效率、实现良好的制造效率方面还存在改进的余地。
[0031]上述专利文献I公开的技术是，提供一种驱动电压低且发光效率高的有机EL元件。不过，上述专利文献I所记载的技术方案中，如上述专利文献I的图1所示，由于具有由发光掺杂剂材料和发光基质材料混合得到的发光层，因此在充分提高发光效率方面存在改进的余地。并且，这样的发光层通过发光掺杂剂材料和发光基质材料的共蒸镀而形成，所以在实现良好的制造效率方面存在改进的余地。
[0032]上述专利文献2公开的技术是，提供可实现低压驱动而又无损耐久性的有机EL元件。不过，上述专利文献2所记载的技术方案中，如上述专利文献2的图1所示，由于具有由发光掺杂剂材料和发光基质材料混合得到的发光层，因此在充分提高发光效率方面存在改进的余地。并且，这样的发光层通过发光掺杂剂材料和发光基质材料的共蒸镀而形成，所以在实现良好的制造效率方面存在改进的余地。
[0033]上述专利文献3公开的是，提供具有新的层结构且可有效利用荧光有机化合物的有机EL元件。不过，上述专利文献3所记载的技术方案中，在空穴传输层与电子传输层之间配置了承担发光功能的岛状薄膜，在未分布有岛状薄膜的区域，空穴传输层与电子传输层直接结合，因此空穴与电子的复合不在岛状薄膜内发生，可预料其结果导致发光效率降低。因而，上述专利文献3所记载的技术方案在充分提高发光效率方面存在改进的余地。
[0034]上述专利文献4公开了这样的技术，S卩，提供一种驱动电压低且可制作高效率、高亮度发光元件的有机EL元件。不过，上述专利文献4所记载的技术方案中，如上述专利文献4的图1所示，由于具有由发光掺杂剂材料和发光基质材料混合得到的发光层，因此在充分提高发光效率方面存在改进的余地。并且，这样的发光层通过发光掺杂剂材料和发光基质材料的共蒸镀而形成，所以在实现良好的制造效率方面存在改进的余地。
[0035]上述专利文献5公开的技术是，提供一种降低驱动电压，并且可控制发光光谱的有机EL元件。不过，上述专利文献5所记载的技术方案中，如上述专利文献5的图1所示，由于具有由发光掺杂剂材料和发光基质材料混合得到的发光层，因此在充分提高发光效率方面存在改进的余地。并且，这样的发光层通过发光掺杂剂材料和发光基质材料的共蒸镀而形成，所以在实现良好的制造效率方面存在改进的余地。这些对于上述专利文献7、8也是同样的。
[0036]上述专利文献6公开了提供一种高效率有机EL元件的技术，其在发光层内部高效地引起TTF现象，内量子效率大幅超过被认为是现有荧光元件的极限值的25%。不过，TTF现象是2个激子间发生的现象，在发光掺杂剂材料浓度较低的情况下，可预料TTF现象将不容易发生。因而，上述专利文献6所记载的技术方案在充分提高发光效率方面存在改进的余地。这一点对于上述非专利文献1、2也是同样的。
[0037]本发明鉴于上述现状，其目的在于提供一种能够充分提高发光效率、实现良好的制造效率的有机EL元件，和具备上述有机EL元件的有机EL显示面板。
[0038]解决问题的技术方案
[0039]发明人对于能够充分提高发光效率、实现良好的制造效率的有机EL元件进行了各种研究，着眼于在发光层中使发光掺杂剂材料和发光基质材料分别包含于不同的层的结构。发明人发现，通过采用这样的结构，能够将发光区域限定在由发光掺杂剂材料构成的发光掺杂剂层与由发光基质材料构成的发光基质层的界面附近的狭窄区域，因此激子的密度增大，能够提高发光效率。此外，发明人发现，还能够有效利用发光掺杂剂材料与发光基质材料之间的激发发光，因此利用这一点也能够提高发光效率。另外，发明人还发现，无需使发光掺杂剂材料和发光基质材料共蒸镀就能够形成发光层，因此能够实现良好的制造效率。由此，发明人想到采用上述结构能够完美地解决上述问题，从而实现本发明。
[0040]S卩，本发明之一技术方案可以是一种有机电致发光元件，其依次包括阳极、发光层和阴极，上述发光层具有发光掺杂剂层和发光基质层，上述发光掺杂剂层含有发光掺杂剂材料且实质上不含有发光基质材料，上述发光基质层含有发光基质材料且实质上不含有发光掺杂剂材料。
[0041]本发明之另一技术方案可以是一种有机电致发光显示面板，其包括基板和配置在上述基板上的上述有机电致发光元件。
[0042]发明效果
[0043]根据本发明，可提供一种能够充分提高发光效率、实现良好的制造效率的有机EL元件，和具备上述有机EL元件的有机EL显示面板。
【附图说明】
[0044I图1是表示实施例1的有机EL显示面板的截面示意图。
[0045]图2是说明图1中