联苯-3-基]二苯并[f，h]哇喔嘟（简称JmDBTBPDBq-II )、W上述结构式(Vi)表示的N-(1，1' -联苯-4-基)-N- [ 4- (9-苯基-9H-巧挫-3-基）苯基]-9，9-二甲基-9H-巧-2-胺（简称： PCBBiF)与W上述结构式(X)表示的双{4,6-二甲基-2-[5-(2,6-二甲基苯基)-3-(3,5-二甲 基苯基)-2-化嗦基-KN]苯基-kC}(2,4-戊二酬-K=^，〇'）银（111)(简称；[1^血(細'-血口)2 (日。日。）])^满足21110818?089-11:?〔881。：[1^血化9尸血9)2(日。日。）]=0.5:0.5:0.05(重量 比）的方式进行共蒸锻W使其沉积，W形成厚度为5nm的第一憐光发光层（第二发光层 1136)-1。然后，将2111〇818?089-11、？〔881。与^上述结构式（￥111)表示的双[2-(6-叔下基- 4-喀晚基-kN3)苯基-kC](2,4-戊二酬-k2〇,〇'）银（m)(简称：[lrUBuppm)2(acac)])进行 共蒸锻W使其沉积，W满足2血BTBPDBq-II:PCBBiF: [Ir(tBu卵m)2(acac)]=0.8:0.2:0.05 (重量比）的关系，将其厚度设定为20nm，而形成第二憐光发光层(第二发光层113b)-2。由 此，形成作为憐光发光层的第二发光层113b。
[0253] 注意，在憐光发光层中，2mDBTBPDBq-II和PCBBiF形成激基复合物。此外，该发光波 长与[1!'((11]曲)91-血9)2(日。日(3)]及[11'(181199111)2(日。日(3)]的最长波长一侧的吸收带重叠，而 能量转移的效率高。
[0254] 再者，作为巧光发光层(第一发光层113a)中的主体材料的CgDBCzPA的单重态激发 能大于作为巧光发光物质的1，SmMemFLPAPrn的单重态激发能。并且，C曲BCzPA的S重态激 发能小于l，6mMemFLPAPrn的S重态激发能。由此憐光发光层(第一发光层113a)具有容易得 到伴随S重态-S重态煙灭(annihilation)而产生的单重态激子的再生成及发光的结构。
[0巧引然后，在作为憐光发光层的第二发光层113b上WlO皿的厚度沉积2mDBTBPDBq-II， 并Wl5nm的厚度沉积W结构式（ix)表示的红菲绕嘟（简称:BPhen)，由此形成电子传输层 114。
[0256] 在形成电子传输层114之后，Wl皿的厚度蒸锻氣化裡化iF) W使其沉积，来形成电 子注入层115。最后W2(K)nm的厚度蒸锻侣W使其沉积，来形成用作阴极的第二电极102。通 过上述工序制造本实施例的发光元件2。
[0257] 另外，在上述所有蒸锻过程中，都采用电阻加热法进行蒸锻。
[0258] (发光元件3的制造方法） 在发光元件3中，将发光元件2中的构成第一憐光发光层(第二发光层113b)-l的物质的 比例设定为2mDBTBPDBq-II:PCBBiF: [Ir(dmdppr-dmp)2(acac)]=0.2:0.8:0.05(重量比）， 将发光元件2中的构成第二憐光发光层（第二发光层113b )-2的物质的比例设定为 2mDBTBPDBq-II:PCBBiF: [Ir(tBuppm)2(acac)]=0.9:0.1:0.05(重量比），除此之外，通过 与发光元件2的制造方法相同的方法制造发光元件3。
[0259]在氮气氛的手套箱中，W不使发光元件暴露于大气的方式使用玻璃衬底密封发光 元件2及发光元件3(具体地，将密封剂涂敷在元件的外边缘，在密封时进行UV福照处理并在 80°C的溫度下进行1小时的热处理）。然后对运些发光元件的特性进行测量。注意，测量是在 室溫(保持为25°C的气氛）下使用积分球进行的。表2示出电流密度为2.5mA/cm 3时的特性 值。
[0261] 虽然发光元件2及发光元件3都不具有特定的光提取结构，但是呈现良好的外量子 效率及功率效率。另外，电压也低于串联型的发光元件，即3V。
[0262] 图19A示出发光元件2的发射光谱，图19B示出发光元件3的发射光谱。从发射光谱 都观察到来源于[11'((11]曲)91-血9)2(日。日(3)]的红色发光、来源于[11'(巧啡9111)2(日。日(3)]的绿 色发光W及来源于l，6mMemFLPAPrn的蓝色发光。由此可知，可W充分获得来自作为巧光发 光层的第一发光层113a和作为憐光发光层的第二发光层113b的发光。
[0263] 再者，运些发光元件的演色性良好，即一般演色性指数Ra为85W上，duv也小，因此 适用于照明。此外，发光元件2具有4710K的颜色溫度即日光白色，发光元件3具有2950K的颜 色溫度即电灯泡色。运意味着发光元件2及发光元件3具有适于规格的特性。
[0264] 发光元件2与发光元件3不同之处只在于构成第二发光层113b的物质的混合比例。 就是说，本实施例还示出通过进行简单的操作即构成物质的混合比例的调整，在2950K至 4710K的宽的颜色溫度范围下能够得到白色发光。注意，通过调整也可W实现2950KW下或 4710KW上的颜色溫度。此外，不导致效率大幅度下降地实现上述宽的颜色溫度范围的发光 也是特征之一。在本实施例中，使用蓝色、绿色及红色的=色发光制造发光元件，因此说明 了白色发光的例子。另外，在使用其他发光颜色制造发光元件的情况下，通过调整构成该发 光元件的物质的混合比例可W控制发光的混合颜色的比率并可W容易得到所希望的发光 颜色。
[0265] 如上所述，发光元件2及发光元件3具有均衡且良好的特性并可W容易地且W低成 本制造。运是因为:通过作为憐光发光层的能量供体使用激基复合物来抑制激子扩散并减 少=重态激发能的无福射衰变，并且因巧光发光层的主体材料的=重态-=重态煙灭而产 生延迟巧光，从而使发光效率得到提高。 实施例3
[0266]在本实施例中，示出本发明的一个实施方式的发光元件4的制造方法及特性。在发 光元件4中，将第一发光层113a形成在阴极一侧并将第二发光层113b形成在阳极一侧的发 光元件。W下示出用于发光元件4的有机化合物的结构式。
[0268] (发光元件4的制造方法） 在玻璃衬底上通过瓣射法形成110皿厚的包含氧化娃的铜锡氧化物（ITSO)膜，由此形 成第一电极101。电极面积为2mm X 2mm。
[0269] 接着，在为了在衬底上形成发光元件的预处理中，用水洗涂衬底表面，W200°C烘 赔I小时，并进行370秒的UV臭氧处理。
[0270] 然后，将衬底传送到其内部压力被降低到1(T4化左右的真空蒸锻装置中，并且在真 空蒸锻装置内的加热室中W170°C进行30分钟的真空烘赔后，将衬底冷却30分钟左右。
[0271] 接着，W使形成有第一电极101的面朝下的方式将设置有第一电极101的衬底固定 在设置于真空蒸锻装置内的衬底支架上。并将真空蒸锻装置内的压力降低到1(T 4化左右。然 后在第一电极101上通过利用电阻加热的蒸锻法对由结构式（i)表示的4,4'，4"-(苯-1,3， 5-S基)S(二苯并嚷吩）（简称:DBT3P-II)与氧化钢(VI)进行共蒸锻W使其沉积，由此形成 空穴注入层111。将空穴注入层111的厚度设定为40nm，将DBT3P-II与氧化钢的重量比调节 为4:2( = DBT3P-II:氧化钢）。
[0272] 接着，在空穴注入层111上W20皿的厚度沉积结构式(Vi)所表示的N-( 1，1' -联苯- 4-基)-N-[4-( 9-苯基-9H-巧挫-3-基)苯基]-9，9-二甲基-9H-巧-2-胺（简称:PCBBiF)，由此 形成空穴传输层112。
[0273] 再者，在空穴传输层112上对W上述结构式(V)表示的2-[3'-(二苯并嚷吩-4-基） 联苯-3-基]二苯并[f，h]哇喔嘟(简称:2mDBTBPDBq-II)、PCBBiF与W上述结构式(Vii)表示 的（二新戊酷甲烧）双（2，3,5-S苯基化嗦）银（III)(简称：[IHtpprMdpm)] m满足 2mDBTBPDBq-II: PCBBiF: [ Ir ()2(dpm)]=0.2:0.8:0.05(重量比）的方式进行共蒸锻 W 使其沉积，W形成厚度为20nm的第一憐光发光层（第二发光层113b)-1。然后，将 2mDBTBPDBq-II、PCBBiF与W上述结构式(Viii)表示的双[2-(6-叔下基-4-喀晚基-kN3)苯 基-kC] (2，4-戊二酬，0'）银（III)(简称：[Ir(tBuppm)2(acac) ]) W满足2血BTBPDBq-II: 口〔881。：[11'(18啡9111)2(日。日(3)] = 0.3:0.7:0.05(重量比）的方式进行共蒸锻^使其沉积，^ 形成厚度为5nm的第二憐光发光层(第二发光层113b)-2。由此，形成作为憐光发光层的第二 发光层113b。然后，通过对结构式（iii)所表示的7-[4-(10-苯基-9-蔥基)苯基]-7H-二苯并 レ，g]巧挫（简称:cgDBCzPA)和结构式（iv)所表示的N，N'-双(3-甲基苯基)-N，N'-双[3-(9-苯基-9H-巧-9-基）苯基]-巧-1,6-二胺（简称：1，6mMem化PAPrn) W满足CgDBCzPA: 1， BmMemFLPAPrn = 1:0.04(重量比）的方式共蒸锻W使其沉积，W形成25nm的作为巧光发光层 的第一发光层113a，由此形成发光层113。
[0274] 注意，在作为憐光发光层的第二发光层113b中，2mDBTBPDBq-II和PCBBiF形成激基 复合物。该发光波长与[11'(化91')2((191]1)]及[11'(巧啡91]1)2(曰。曰(3)]的最长波长侧的吸收带重 叠，而能量转移的效率高。
[0275] 作为巧光发光层(第一发光层113a)的主体材料的CgDBCzPA的单重态激发能大于 作为巧光发光物质的l，6mMemFLPAPrn的单重态激发能。并且，C曲BCzPA的S重态激发能小 于l，6mMemFLPAPrn的S重态激发能。由此憐光发光层(第一发光层113a)中容易得到伴随S 重态重态煙灭而产生的单重态激子的再生成及发光。
[0276]然后，在作为巧光发光层的第一发光层113a上WlOnm的厚度沉积CgDBCzPA^W 15nm的厚度沉积W结构式（ix)表示的红菲绕嘟(简称:B化en)，由此形成电子传输层114。 [02W]在形成电子传输层114之后，Wl皿的厚度蒸锻氣化裡化iF) W使其沉积，来形成电 子注入层115。最后W2(K)nm的厚度蒸锻侣W使其沉积，来形成用作阴极的第二电极102。通 过上述工序制造本实施例的发光元件1。注意，在上述所W蒸锻过程中，都采用电阻加热法 进行蒸锻。
[0278] 表3示出发光元件4的元件结构。
[0279] 在氮气氛的手套箱中，W不使发光元件4暴露于大气的方式使用玻璃衬底密封发 光元件4(具体地，将密封剂涂敷在元件的外边缘，在密封时进行UV福照处理，然后在80°C的 溫度下进行1小时的热处理）。然后在lOOOcd/cm 2附近W2.5mA/cm2的电流密度对发光元件4 的特性进行测量。
[0281] 虽然发光元件4不具有特定的光提取结构，但是呈现良好的外量子效率及功率效 率。另外，发光元件4的电压也非常低于串联型的发光元件，为2.7V。
[0282] 图20示出发光元件4的发射光谱。从发射光谱都观察到来源于[IrUppr)2(dpm)] 的红色发光、来源于[Ir (tBuppm) 2 (acac)]的绿色发光W及来源于1 ,GmMemFLPAPrn的蓝色 发光。由此可知，可W充分获得来自作为巧光发光层的第一发光层113a和作为憐光发光层 的第二发光层113b的发光。
[0283] 再者，发光元件4的演色性良好，即发光元件4的一般演色性指数Ra为84，duv也小， 因此适用于照明。此外，发光元件4具有2690K的颜色溫度即电灯泡色。运意味着发光元件4 具有适于规格的特性。
[0284] 如上所述，发光元件4具有均衡且良好的特性并可W容易地且W低成本制造。运是 因为:通过作为憐光发光层的能量供体使用激基复合物来抑制激子扩散并减少=重态激发 能的无福射衰变，并且因伴随巧光发光层的主体材料的=重态重态煙灭而产生延迟巧 光，从而使发光效率得到提高。另外，可W认为即使改变发光层113的叠层顺序也可获得良 好的特性。 符号说明
[0285] 101第一电极；102第二电极；103化层；111空穴注入层；112空穴传输层；113发光 层；113a第一发光层；113b第二发光层；114电子传输层；115电子注入层;400衬底;401第一 电极;403化层;404第二电极;405密封剂;406密封剂;407密封衬底;412焊盘;420 IC忍片； 501第一电极;502第二电极;511第一发光单元;512第二发光单元;513电荷产生层;60巧区动 电路部(源极线驱动电路）；602像素部;603驱动电路部(栅极线驱动电路）；604密封衬底； 605密封剂;607空间；608布线；609 FPC(柔性印刷电路）；610元件衬底;611开关FET;612电 流控制阳T;613第一电极;614绝缘物;616化层;617第二电极;618发光元件;623 n沟道型 阳T; 624 P沟道型阳T; 625干燥剂;901框体;902液晶层;903背光单元;904框体;905驱动器 IC;906端子;951衬底;952电极;953绝缘层;954隔离层;955化层;956电极；1001衬底；1002 基底绝缘膜；1003栅极绝缘膜；1006栅电极；1007栅电极；1008栅电极；1020第一层间绝缘 膜；1021第二层间绝缘膜；1022电极；1024W发光元件的第一电极；1024R发光元件的第一电 极；1024G发光元件的第一电极；1024B发光元件的第一电极；1025分隔壁；1028化层；1029 发光元件的第二电极；1031密封衬底；1032密封剂；1033透明基材;1034R红色着色层;1034G 绿色着色层；1034B蓝色着色层；1035黑色层（黑矩阵）；1036覆盖层；1037第S层间绝缘膜； 1040像素部；104巧区动电路部；1042周边部；2001框体;2002光源;3001照明装置;5000显示 区域;5001显示区域;5002显示区域;5003显示区域;5004显示区域;5005显示区域;7101框 体;7103显示部;7105支架;7107显示部;7109操作键;7110遥控操作机;7201主体;7202框 体;7203显示部;7204键盘;7205外部连接端口； 7206指向装置;7210第二显示部;7301框体； 7302框体;7303连接部分;7304显示部；7305显示部;7306扬声器部;7307记录媒体插入部； 7308 L邸灯；7309操作键;7310连接端子;7311传感器;7401框体;7402显示部；7403操作按 钮;7404外部连接端口； 7405扬声器;7406麦克风;7400移动电话机;9033夹子;9034开关； 9035电源开关;9036开关;9038操作开关;9630框体;9631显示部;9631a显示部;963化显示 部;9632a触摸屏区域;963化触摸屏区域;9633太阳能电池;9634充放电控制电路;9635电 池;9636 DC-DC转换器;9637操作键;9638转换器;9639按钮 本申请基于2013年8月26日提交到日本专利局的日本专利申请No.2013-174560、基于 2013年12月2日提交到日本专利局的日本专利申请No. 2013-249449、基于2014年5月30日提 交到日本专利局的日本专利申请No. 2014-112119,通过引用将其完整内容并入在此。
【主权项】
1. 一种发光元件，包括： 一对电极； 所述一对电极之间的EL层；以及 所述EL层中的第一发光层及第二发光层，该第一发光层与该第二发光层接触， 其中，所述第一发光层包含荧光发光物质和主体材料， 所述第二发光层包含第一有机化合物、第二有机化合物及一种物质， 所述第一有机化合物和所述第二有机化合物形成激基复合物并产生三重态激发能， 所述物质能够将所述三重态激发能转换为发光， 所述第一发光层能够发射包括第一光谱的光， 所述第二发光层能够发射包括第二光谱的光， 并且，所述第一光谱具有比所述第二光谱的波长短的波长。2. 根据权利要求1所述的发光元件， 其中，所述主体材料的单重态激发能级高于所述荧光发光物质的单重态激发能级， 并且，所述主体材料的三重态激发能级低于所述荧光发光物质的三重态激发能级。3. 根据权利要求1所述的发光元件， 其中，所述主体材料的三重态激发能级低于所述第一有机化合物及所述第二有机化合 物的三重态激发能级。4. 根据权利要求1所述的发光元件， 其中，所述第一有机化合物是具有空穴传输性的材料， 所述第二有机化合物是具有电子传输性的材料， 并且，所述第一有机化合物与所述第二有机化合物的混合比在5:5至9:1的范围中。5. 根据权利要求1所述的发光元件， 其中，所述主体材料是具有稠合芳香环骨架的有机化合物。6. 根据权利要求1所述的发光元件， 其中，所述主体材料是具有蒽骨架的有机化合物。7. 根据权利要求1所述的发光元件， 其中，所述主体材料是具有蒽骨架的有机化合物， 并且，所述荧光发光物质是具有芘骨架的有机化合物。8. -种发光元件，包括： 一对电极； 所述一对电极之间的EL层；以及 所述EL层中的第一发光层及第二发光层，该第一发光层与该第二发光层接触， 其中，所述第一发光层包含荧光发光物质和主体材料， 所述第二发光层包含第一层和第二层， 所述第一层包含第一有机化合物、第二有机化合物及第一磷光发光物质， 所述第一有机化合物和所述第二有机化合物形成第一激基复合物并产生第一三重态 激发能， 所述第一磷光发光物质能够将所述第一三重态激发能转换为发光， 所述第二层包含第三有机化合物、第四有机化合物及第二磷光发光物质， 所述第三有机化合物及所述第四有机化合物形成第二激基复合物并产生第二三重态 激发能， 所述第二磷光发光物质能够将所述第二三重态激发能转换为发光， 所述第一发光层能够发射包括第一光谱的光， 所述第二发光层能够发射包括所述第一层中的第二光谱的光及包括所述第二层中的 第三光谱的光， 并且，所述第一光谱具有比所述第二光谱及所述第三光谱的波长短的波长。9. 根据权利要求8所述的发光元件， 其中，所述主体材料的单重态激发能级高于所述荧光发光物质的单重态激发能级， 并且，所述主体材料的三重态激发能级低于所述荧光发光物质的三重态激发能级。10. 根据权利要求8所述的发光元件， 其中，所述主体材料的三重态激发能级低于所述第一有机化合物及所述第二有机化合 物的三重态激发能级以及所述第三有机化合物及所述第四有机化合物的三重态激发能级。11. 根据权利要求8所述的发光元件， 其中，所述第一有机化合物是具有空穴传输性的材料， 所述第二有机化合物是具有电子传输性的材料， 所述第三有机化合物是具有空穴传输性的材料， 所述第四有机化合物是具有电子传输性的材料， 所述第一有机化合物与所述第二有机化合物的混合比在5:5至9:1的范围中， 并且，所述第三有机化合物与所述第四有机化合物的混合比在5:5至9:1的范围中。12. 根据权利要求8所述的发光元件， 其中，所述主体材料是具有稠合芳香环骨架的有机化合物。13. 根据权利要求8所述的发光元件， 其中，所述主体材料是具有蒽骨架的有机化合物。14. 根据权利要求8所述的发光元件， 其中，所述主体材料是具有蒽骨架的有机化合物， 并且，所述荧光发光物质是具有芘骨架的有机化合物。15. 根据权利要求8所述的发光元件， 其中，所述第一发光层发射蓝光， 所述第一层发射红光， 并且，所述第二层发射绿光。16. 根据权利要求8所述的发光元件， 其中，所述第一光谱在400nm至480nm的范围中具有发射光谱峰， 所述第二光谱在580nm至680nm的范围中具有发射光谱峰， 并且，所述第三光谱在500nm至560nm的范围中具有发射光谱峰。17. 根据权利要求8所述的发光元件， 其中，依次层叠有所述第一发光层、所述第一层及所述第二层。18. 根据权利要求8所述的发光元件， 其中，所述第一发光层形成在所述一对电极的阳极一侧，所述第二发光层形成在所述 一对电极的阴极一侧。19.根据权利要求8所述的发光元件， 其中，所述第一磷光发光物质具有电子俘获性， 并且，所述第二磷光发光物质具有电子俘获性。
【专利摘要】本发明提供一种有利于实用化的使用荧光发光及磷光发光的多色发光元件。该发光元件具有包含主体材料和荧光发光物质的第一发光层以及包含形成激基复合物的两种有机化合物和能够将三重态激发能转换为发光的物质的第二发光层的叠层结构。注意，来自第一发光层的发光在比来自第二发光层的发光更短波长一侧具有发射峰。
【IPC分类】H01L51/50, H05B33/12
【公开号】CN105474749
【申请号】CN201480045915
【发明人】石曾根崇浩, 濑尾哲史, 野中裕介, 大泽信晴
【申请人】株式会社半导体能源研究所
【公开日】2016年4月6日
【申请日】2014年8月11日
【公告号】DE112014003900T5, US20150053958, WO2015029808A1