专利名称：有机电致发光元件、显示装置和照明装置的制作方法
技术领域：
本发明的实施方式涉及有机电致发光元件和使用该有机电致发光元件的显示装置和照明装置。
背景技术：
正在进行将白色有机电致发光元件(以下，也称为白色OLED或白色有机EL)应用于照明或显示器的背光的开发。采用荧光发光材料作为发光掺杂物时，仅从激发单重态
(SI)发光，因此只能够期望自旋统计上25%的内部量子效率。相对的，采用铱络合物等磷光性发光材料时，从激发三重态(Tl)发光，因此可期待内部量子效率100%。从而，可期待对磷光性发光材料的白色OLED的利用。但是，对于形成白色来说为必须的显示蓝色光的磷光性发光材料，大多元件寿命较短，面临实用性上的问题。因此，采用发光寿命相比磷光性蓝色发光材料更长的荧光性蓝色发光材料，试做高效率的白色0LED。采用以往的荧光性蓝色发光材料的白色OLED中，需要使用Tl能量高的荧光性蓝色发光材料。但是，由于Tl能量高的荧光性蓝色发光材料数量少，因此寻求能够不限于Tl能量地使用荧光性蓝色发光材料的元件构成。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，提供一种可不管其Tl能量地使用荧光性蓝色发光材料、能获得高发光效率的白色有机电致发光元件，和使用该白色有机电致发光元件的显示装置和照明装置。根据实施方式，提供一种有机电致发光元件，其包括相互间隔配置的阳极和阴极构成的一对电极，和配置在所述一对电极间的发光层，该发光层包括主体材料和突光性蓝色发光材料的位于所述阳极侧的蓝色发光层、和包括主体材料和磷光性绿色发光材料和/或磷光性红色发光材料的位于所述阴极侧的绿色和红色发光层。所述荧光性蓝色发光材料的激发三重态能量比所述磷光性绿色发光材料和磷光性红色发光材料中的至少一方的激发三重态能量低，所述蓝色发光层所包含的主体材料的激发三重态能量比所述绿色和红色发光层所包含的主体材料的激发三重态能量高，所述蓝色发光层所包含的主体材料的H0M0(最高被占轨道)相比所述绿色和红色发光层所包含的主体材料的HOMO在更浅能级，所述蓝色发光层所包含的主体材料的LUMO (最低空轨道)相比所述绿色和红色发光层所包含的主体材料的LUMO在更浅能级，因此所述蓝色发光层和所述绿色和红色发光层的界面处产生激子。根据实施方式，可不管其Tl能量地采用荧光性蓝色发光材料，提供能够获得高发光效率的白色有机电致发光元件。
图I是显示实施方式涉及的有机电致发光元件的截面图。图2是显示以往的元件中发光层的一例的概念图。图3对空穴传输性材料和0XD-7的混合膜测定的荧光光谱。图4为对图3所示的混合膜所包含的各成分构成的单一成分膜测定的荧光光谱。图5是对空穴传输性材料和0XD-7的混合膜和0XD-7的单一成分膜测定的磷光光 P曰。图6是显示激子和0XD-7的能量关系的图。图7是显示实施方式涉及的有机电致发光元件的发光层的概念图。图8是显示实施方式涉及的有机电致发光元件中发光材料和主体材料的H0M0-LUM0关系的图。图9是显示实施方式涉及的有机电致发光元件的第I变形例的图。图10是显示实施方式涉及的有机电致发光元件的第2变形例的图。图11是显示实施方式涉及的有机电致发光元件的第3变形例的图。图12是显示实施方式涉及的显示装置的电路图。图13是显示实施方式涉及的照明装置的截面图。图14是显示实施例I涉及的有机EL元件的EL光谱的图。图15是显示实施例I涉及的有机EL元件的外部量子效率的图。
具体实施例方式下面，参考附图对实施方式进行说明。图I是显示实施方式涉及的有机电致发光元件的截面图。有机电致发光元件10具有，在基板11上，依次形成阳极12、空穴传输层13、发光层14、电子传输层15、电子注入层16和阴极17的结构。空穴传输层13、电子传输层15和电子注入层16根据需要形成。发光层14具有位于阳极侧的蓝色发光层14a，和位于阴极侧的绿色和红色发光层14b。发光层14构成为,在由有机材料构成的主体材料中掺杂发光性金属络合物(以下，称为发光材料)。蓝色发光层14a为在主体材料中掺杂荧光性蓝色发光材料的构成，绿色和红色发光层14b为在主体材料中掺杂磷光性绿色发光材料或磷光性红色发光材料的任一种或两种的构成。蓝色发光层14a中包含有空穴传输性的主体材料。绿色和红色发光层14b中包含有电子传输性的主体材料或双极性的主体材料。双极性的主体材料是指兼具空穴传输性和电子传输性的两种性质的主体材料。随着电子和空穴的冲突生成的激子在蓝色发光层14a和绿色和红色发光层14b的界面生成，利用该激子放出的能量得到发光。所述激子也可以是，通过空穴传输性主体材料和电子传输性主体材料在激发状态下形成络合物而生成的激基复合物。对上述发光层的构成情况，进行如下说明。图2是显示以往的元件中发光层的一例的概念图。
图2所示的发光层分为阳极侧和阴极侧两层，阳极侧包含荧光性蓝色发光材料，阴极侧包含磷光性绿色发光材料和/或磷光性红色发光材料。首先，使电子和空穴向阳极侧的发光层移动，产生激子，激发蓝色发光材料。结果，得到激发单重态(SI)发出的蓝色荧光。荧光性发光材料无法利用激发三重态(Tl)能量，因此蓝色发光材料发散Tl能量。发散的Tl能量由阴极侧的发光层中所包含的绿色发光材料和红色发光材料吸收，得到绿色和红色的磷光。根据这样的以往的构成，由于蓝色发光材料中Tl能量的热失活消失，理论上，内部量子效率为100%。由于由从蓝色发光材料发散的Tl能量激发绿色发光材料和红色发光材料，需要蓝色发光材料的Tl比绿色发光材料和红色发光材料的Tl能量高。但是，具有满足该条件的高Tl能量的荧光性蓝色发光材料较少。又，通过分子设计使得荧光性蓝色发光材料的Tl能量提高的话，SI能量也同时提高，产生蓝色荧光紫外光化这样 的问题。对于能够解决这样的问题点的发光层的构成，本发明者做出了以下的发现。首先，制作各种空穴传输性材料和作为电子传输性材料的1，3_ 二(2-(4-叔丁基苯基)-1，3，4_噁二唑-5-基)苯[以下，称为0XD-7]的混合膜，分别对于荧光和磷光测定其发光光谱。又，对于混合膜所包含的各成分构成的单一成分膜，也测定荧光光谱和磷光光P曰。图3是对空穴传输性材料和0XD-7的混合膜测定的荧光光谱。图4是对图3所示的混合膜所包含的各成分构成的单一成分膜测定的荧光光谱。比较图3和图4，图3所示的混合膜的光谱都示出与图4所示的单一成分膜的光谱不同的发光波长。由此可知，空穴传输性材料和0XD-7的混合膜中，得到来自激基复合物的发光。另一方面，对空穴传输性材料和0XD-7的混合膜测定磷光光谱后,各混合膜的发光波长为与0XD-7单独的发光波长大致一致。其结果如图5所示的。又，如以下的表I所/Jn7 0XD-7的单一成分膜的磷光发光寿命与空穴传输性材料和0XD-7的混合膜的磷光发光寿命大致为一致。表I
磷光发光寿命(ms)
0XD-7442
TCTA-0XD-7434
TAPC-0XD-7463
CDBP-0XD-7465由此，混合膜中所得到的磷光，可知为来自0XD-7。S卩，激子放出的Tl能量可选择性地向0XD-7移动。根据该实验，本发明者发现，通过使用满足规定的条件的材料，激子放出的Tl能量可朝向某材料选择性地移动。从而，根据上述事实，在包含0XD-7这样的电子传输主体材料和用于获取载流子平衡的空穴传输性材料的发光层中，电子传输性主体材料中Tl能量可选择性地移动。该状态可以如图6表示。图6是显示空穴传输性材料和0XD-7的混合膜中能量状态的图。图6示出，一旦使混合膜激发，Tl能量向0XD-7移动，从0XD-7可获得磷光。另一方面，SI能量的荧光从空穴传输性材料和0XD-7两者获得。本发明者根据上述事实，考虑了如图7所示的发光层的构成。图7(a)是显示实施方式涉及的有机电致发光元件的发光层中电子和空穴的移动的图。阳极侧的蓝色发光层14a中，包含有空穴传输性主体材料(图中的TCTA)和荧光性蓝色发光材料。另一方面，阴极侧的绿色和红色发光层14b中，包括电子传输性或双极性的主体材料(图中的0XD-7)和、磷光性绿色发光材料或磷光性红色发光材料中的任一种或两 种。图7中，对包括磷光性绿色发光材料和磷光性红色发光材料两者的情况进行说明。为获取发光层内的空穴和电子的载流子平衡，在绿色和红色发光层中，可进一步的包括空穴传输性材料(图中的mCP)。从阳极侧进入蓝色发光层的空穴和从阴极侧进入绿色和红色发光层的电子，在蓝色发光层和绿色和红色发光层的界面移动，在该界面生成激子。图7(b)是示出实施方式涉及的有机电致发光元件的发光层中能量的移动的图。蓝色发光层14a和绿色和红色发光层14b的界面生成的激子放出的单重态(SI)能量在蓝色发光层和绿色和红色发光层两层中移动。另一方面，如上所述，通过采用满足规定的条件的材料，利用激子放出的Tl能量可选择性地向某种材料移动，选择Tl能量仅向绿色和红色发光层移动的主体材料。例如，采用TCTA作为如图7(b)所示蓝色发光层所包含的主体材料，采用0XD-7作为绿色和红色发光层所包含的主体材料时，激子放出的Tl能量选择性地朝向0XD-7移动。结果，通过荧光性蓝色发光材料接受SI能量，磷光性绿色发光材料和磷光性红色发光材料接受SI能量和Tl能量，分别发出荧光和磷光。如图7 (b)所示，为了使得激子放出的Tl能量向绿色和红色发光层选择性地移动，蓝色发光层所包含的主体材料的Tl能量需要比绿色和红色发光层所包含的主体材料的Tl能量高。又，为了使得绿色和红色发光层所包含的主体材料放出的Tl能量高效地向绿色发光材料和红色发光材料移动，绿色和红色发光层所包含的主体材料的Tl能量需要比绿色发光材料和红色发光材料的Tl能量高。根据上述机制，由于磷光性绿色发光材料和磷光性红色发光材料，利用的不是来自蓝色发光材料的Tl能量，而是来自激子放出的Tl能量，因此不需要采用Tl能量高的蓝色发光材料。即，即使蓝色发光材料的Tl能量比绿色发光材料和红色发光材料的Tl能量低，也没有问题。因此，不管其Tl能量如何都可使用荧光性蓝色发光材料，材料选择范围广。又，不需要通过分子设计使得荧光性蓝色发光材料的Tl能量增高，因此不会产生蓝色荧光紫外光化的问题。进一步的，根据如上机制，荧光性蓝色发光材料无法接受Tl能量。从而，蓝色发光材料中Tl能量不会热失活，理论上，可获得内部量子效率为100%的有机电致发光兀件。图8是表示实施方式涉及的有机电致发光元件中发光材料和主体材料的H0M0-LUM0关系的图。图8 (a)为在蓝色发光层和绿色和红色发光层的界面处有效生成激子的较佳例。为了在蓝色发光层和绿色和红色发光层的界面产生激子，如图8(a)所示，蓝色发光层所包含的主体材料的HOMO相比绿色和红色发光层所包含的主体材料的HOMO需要在更浅的能级。进一步的，蓝色发光层所包含的主体材料的LUMO相比绿色和红色发光层所包含的主体材料的LUMO需要在更浅能级。通过使用这样的能量关系的主体材料，在空穴传输性主体材料和电子传输性主体材料之间可形成相对于电子和空穴的障壁。结果，蓝色发光层和绿色和红色发光层的界面蓄积电子和空穴，此处生成激子。又，对于使蓝色发光层和绿色和红色发光层的界面处有效地生成激子，更好的是使注入到元件的空穴和电子不容 易被发光材料俘获。载流子被发光材料俘获的话，激子的生成在发光材料上优先产生。因此，蓝色发光层和绿色和红色发光层的界面处的激子的生成难以产生，难以成为从界面的激子接受能量以使发光材料发光这样的机制。为了防止发光材料对载流子的俘获，蓝色发光层中，最好主体材料的HOMO相比荧光性蓝色发光材料的HOMO在相同或更浅能级。又，绿色和红色发光层中，最好主体材料的LUMO相比磷光性绿色发光材料和磷光性红色发光材料的LUMO在相同或更深的能级。根据图8 (a),蓝色发光层中，由于主体材料的HOMO位于比突光性蓝色发光材料的HOMO更浅的能级，空穴向蓝色发光层和绿色和红色发光层的界面顺畅地移动。又，绿色和红色发光层中，由于主体材料的LUMO在比磷光性绿色发光材料和磷光性红色发光材料的LUMO更深的能级，电子向蓝色发光层和绿色和红色发光层的界面顺畅地移动。图8(b)是空穴和电子被发光材料俘获，在蓝色发光层和绿色和红色发光层的界面以外之处容易生成激子的实例。蓝色发光层中，蓝色发光材料的HOMO在比主体材料的HOMO更浅能级，因此发光材料上空穴被俘获。蓝色发光层和绿色和红色发光层的界面处生成的激子的发光成分具有，比蓝色发光层所包含的主体材料和绿色和红色发光层所包含的主体材料的任一个的发光寿命更长的发光寿命。又，多数情况下，该较长发光寿命成分由，比蓝色发光层所包含的主体材料和绿色和红色发光层所包含的主体材料中任一个发光波长更长的波长成分构成。荧光性蓝色发光材料可使用例如，1，4_ 二-[4_(N，N-二苯基)氨基]苯乙烯基-苯[以下、称为DSA-Ph]、4，4’ -双(9_乙基_3-昨卩坐乙稀基)-I，I ’ -联苯[以下、称为BCzVBi]等。磷光性绿色发光材料可采用，例如，三(2-苯基吡啶)铱(III)[以下称为Ir(ppy)3]、三(2-(对甲苯基)卩比唳)铱(III)[以下、称为Ir(mppy)3]等。磷光性红色发光材料可采用，例如，双(2-甲基二苯并-[f，h]喹喔啉)(乙酰丙酮)铱(III)[以下、称为Ir (MDQ) 2 (acac)]、三(I-苯基异喹啉)铱(III)[以下、称为 Ir(piq)3]等。蓝色发光层中包含的空穴传输性的主体材料可使用，例如，二 [4_(N，N-二甲苯基氨基)苯基]环己烷[以下、称为TAPC]、4，4’，4”_三(9-咔唑基)-三苯胺[以下、称为TCTA]等。作为绿色和红色发光层所包含的电子传输性的主体材料，例如可采用，0XD-7、4，7-二苯基-I，10-菲绕啉[以下、称为Bphen]、双(2-甲基-8-羟基喹啉)-4-(苯基苯酚)铝[以下、称为BAlq]等。作为绿色和红色发光层中包含的双极性的主体材料，例举有，4，4’ -双(9-二咔唑基)-2，2’ -联苯[以下、称为CBP]等。为取得载流子平衡，作为绿色和红色发光层所包含的空穴传输性材料，可采用，1，3-双(咔唑-9-基)苯[以下、称为mCP]、二 [4-(N，N-二甲苯基氨基)苯基]环己烷[以下，称为TAPC]、4，4’，4”_三(9-咔唑基)-三苯胺[以下、称为TCTA]等。当使用电子传输性强的主体材料时，无法获得发光层内的空穴和电子的载流子平衡，产生发光效率下降的问题。从而，采用电子传输性主体材料作为绿红色发光层中的主体材料时，最好考虑包含空穴传输性材料。蓝色发光层以及绿红色发光层的成膜方法只要是形成薄膜的方法即可，没有特别限定，例如可采用旋涂法、真空蒸镀法等。包括发光材料和主体材料的溶液以所希望的膜厚涂布之后，通过热板等加热干燥。涂布溶液也可采用预先通过过滤器过滤的。蓝色发光层的厚度最好为10 IOOnm,绿色和红色发光层的厚度最好为10 lOOnm。发光层中电子传输性材料、空穴传输性材料和发光材料的比例只要不损害本发明的效果可为任意。参考图I，对实施方式涉及的有机电致发光元件的其他部件进行详细说明。基板11用于支持其他部件。基板11最好是不会因为热或有机溶剂而变质的基板。基板11的材料，例如可以是，无碱玻璃、石英玻璃等无机材料、聚乙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚酰亚胺、聚酰胺、聚酰胺亚胺、液晶聚合物、环 烯烃聚合物等塑料、高分子膜、和不锈钢(SUS)、硅等金属基板。为了透光，最好采用由玻璃、合成树脂等构成的透明基板。基板11的形状、构造、大小等没有特别限制，可根据用途、目的等进行适当选择。基板11的厚度只要具有能够足以支持其他部件的强度即可，没有特别限定。阳极12层叠于基板11上。阳极12将空穴注入到空穴传输层13或发光层14。阳极12的材料只要具有导电性即可，没有特别限定。通常，将透明或半透明的具有导电性材料以真空蒸镀法、溅射法、离子镀法、电镀法、涂布法等成膜。例如，导电性的金属氧化物膜、半透明的金属薄膜等可用作为阳极12。具体来说，采用氧化铟、氧化锌、氧化锡、及其复合物铟锡氧化物(ITO)、掺杂氟的氧化锡(FTO)、铟锌氧化物等构成的导电性玻璃制作的膜(NESA等)、金、白金、银、铜等。特别的，最好是ITO构成的透明电极。又，电极材料也可采用有机导电性聚合物的聚苯胺及其衍生物、聚噻吩及其衍生物等。在为ITO的情况下，阳极12的膜厚最好为30 300nm。比30nm薄的话，导电性下降电阻增大，导致发光效率下降。比300nm厚的话，ITO的弹性丧失，应力作用时会导致裂痕的产生。阳极12可以是单层，也可是不同功函数的材料层的层叠。空穴传输层13任意配置于阳极12与发光层14之间。空穴传输层13接收来自阳极12的空穴，为具有向发光层侧传输空穴的功能的层。空穴传输层13的材料，例如可采用，作为导电油墨的聚(乙烯二氧噻吩)聚(苯乙烯 磺酸)[以下、记为PED0T:PSS]这样的聚噻吩系聚合物，但不限定与此。空穴传输层13的成膜方法只要是能够形成薄膜的方法即可，没有特别限定，例如可采用旋涂法。空穴传输层13的溶液以所希望的膜厚涂布之后，通过热板等加热干燥。涂布溶液也可采用预先通过过滤器过滤的。电子传输层15任意层叠于发光层14上。电子传输层15接收来自电子注入层16的电子，为具有向发光层14传输电子的功能的层。电子传输层15的材料可米用，例如,三[3-(3-吡啶基)-均三甲苯基]甲硼烷[以下、记为3TPYMB]、三(8-羟基喹啉)铝络合物(Alq3)、菲绕啉(BPhen)等，但不限于此。电子传输层15通过真空蒸镀法、涂布法等成膜。电子注入层16任意地层叠于电子传输层15上。电子注入层16接收来自阴极17的电子，为具有向电子传输层15或发光层14注入电子的功能的层。电子注入层16的材料可以使用例如CsF、LiF等，但不限于此。电子注入层16通过真空蒸镀法、涂布法等成膜。阴极17层叠于发光层14(或，电子传输层15或者电子注入层16)上。阴极17对发光层14(或，电子传输层15或者电子注入层16)注入电子。通常、将透明或半透明的具有导电性的材料以真空蒸镀法、溅射法、离子镀法、电镀法、涂布法等成膜。电极材料可以例举有导电性的金属氧化物膜、金属薄膜等。阳极12以较高的功函数的材料形成时，阴极17最好采用功函数低的材料。功函数低的材料例如有，碱金属、碱土金属等。具体的例如有，Li、In、Al、Ca、Mg、Na、K、Yb、Cs 等。阴极17也可为单层，也可为由不同功函数的材料构成的层层叠而成。又，也可采用两种以上金属的合金。作为合金的实例，例如有锂-铝合金、锂-镁合金、锂-铟合金、镁-银合金、镁-铟合金、镁-铝合金、铟-银合金、钙-铝合金等。
阴极17的膜厚最好为10 150nm。膜厚比上述范围薄的话，电阻会变得太大。膜厚较厚时，阴极17需要长时间来成膜，会对相邻层造成损伤导致性能劣化。以上，虽然对基板上层叠有阳极、基板的相反侧配置有阴极的结构的有机电致发光元件进行了说明，但也可在阴极侧配置基板。接着，对上述说明的实施方式涉及的有机电致发光元件的变形例进行。图9是显示实施方式涉及的有机电致发光元件的第I变形例的图。第I变形例中，绿色和红色发光层包括具有电子传输性主体材料、磷光性绿色发光材料和磷光性红色发光材料的阴极侧的区域14c和、含有电子传输性主体材料不包括发光材料的阳极侧的区域14d。磷光性绿色发光材料和磷光性红色发光材料也可包括其中的任一种或两种。阴极侧的区域14c所包含的电子传输性主体材料和阳极侧的区域14d所包含的电子传输性主体材料最好相同。阴极侧的区域14c所包含的材料的制作方法等与上述实施方式所示的绿色和红色发光层相同。阳极侧的区域14d可改变材料，与阴极侧的区域14c相同的制作。对于蓝色发光层14a，如上述实施方式所说明的。图10是示出实施方式涉及的有机电致发光元件的第2变形例的图。第2变形例中，蓝色发光层包括含有空穴传输性主体材料和蓝色发光材料的阳极侧的区域14e和、含有空穴传输性主体材料不包括发光材料的阴极侧的区域14f。阳极侧的区域14e所包含的空穴传输性主体材料和阴极侧的区域14f所包含的空穴传输性主体材料最好相同。阳极侧的区域14e所包含的材料的制作方法等与上述实施方式所示的蓝色发光层相同。阴极侧的区域14f可改变材料与阳极侧的区域14e同样地制作。绿色和红色发光层14b如上述实施方式所说明的。图11是显示实施方式涉及的有机电致发光元件的第3变形例的图。第3变形例中，蓝色发光层包括含有空穴传输性主体材料和蓝色发光材料的阳极侧的区域14e和、含有空穴传输性主体材料不包括发光材料的阴极侧的区域14f。又，绿色和红色发光层包括电子传输性主体材料、包含磷光性绿色发光材料和磷光性红色发光材料的阴极侧的区域14c、含有电子传输性主体材料不包括发光材料的阳极侧的区域14d。各层所包含的材料和各层的制作方法如上述第I和第2变形例所记载。通过上述第I 第3变形例的元件构成，可防止伴随着荧光性蓝色发光材料和磷光性绿色发光材料和/或磷光性红色发光材料的接触的能量失活，进一步地提高发光效率。作为上述所说明的有机电致发光元件的用途的一例，例举有显示装置和照明装置。图12是显示实施方式涉及的显示装置的电路图。图12所示的显示装置20构成为，横向的控制线(CL)和纵向的信号线(DL)配置为矩阵状的电路的中、设置有各个像素21。像素21中包含有，与发光元件25和发光元件25连接的薄膜晶体管(TFT) 26。TFT26的一端子连接于控制线、另一端子连接于信号线。信号线连接于信号线驱动电路22。又，控制线连接于控制线驱动电路23。信号线驱动电路22和控制线驱动电路23通过控制器24控制。图13是显示实施方式涉及的照明装置的截面图。照明装置100为，在玻璃基板101上，依次层叠阳极107、有机EL层106、和阴极105的构成。密封玻璃102配置为覆盖阴极105，采用UV粘接剂104固定。密封玻璃102的阴极105侧的面上，设置有干燥剂103。实施例
<实施例1>玻璃基板上、通过真空蒸镀形成ITO(铟锡氧化物)构成的厚度IOOnm的透明电极作为阳极。作为空穴传输层的材料采用PED0T:PSS[聚(3，4-乙烯二氧噻吩)聚苯乙烯磺酸]的水溶液。该水溶液通过旋涂涂布于阳极上，在200°C下，加热5分钟进行干燥，形成厚度80nm的空穴传输层。作为蓝色发光层的材料，采用作为空穴传输性主体材料的TCTA和作为荧光性蓝色发光材料的DSA-Ph。在它们的重量比为TCTA DSA-Ph=95 5的条件下，采用真空蒸镀装置在空穴传输层上共蒸镀，制作厚度40nm的蓝色发光层。作为红色发光层的材料，采用0XD-7作为电子传输性主体材料、采用TCTA作为空穴传输性材料、采用Ir(MDQ)2(acac)作为磷光性红色发光材料。它们的重量比为0XD-7 TCTA Ir (MDQ)2 (acac) = 30 60 10的条件下，采用真空蒸镀装置在蓝色发光层上共蒸镀，形成厚度40nm的红色发光层。之后，通过在红色发光层上真空蒸镀氟化铯，形成厚度Inm的电子注入和传输层。进一步的，通过将铝在电子注入和传输层上真空蒸镀，形成厚度50nm的阴极。又，Ir(MDQ) 2 (acac)的 Tl 能量为 2. OeV, DSA-Ph 的 Tl 能量为不到 2. OeV。〈试验例1>对于实施例I所制作得到的元件，测定EL发光光谱和外部量子效率。图14是显示实施例I涉及的有机EL元件的EL光谱的图。根据图14，可确认为得到蓝色荧光和红色磷光的两种发光。图15是显不实施例I涉及的有机EL兀件的外部量子效率的图。根据图15,确认实施例I涉及的有机EL元件,超过作为突光有机EL元件的外部量子效率的理论界限值的5%、显示出高外部量子效率。根据上述试验例，采用具有比磷光性红色发光材料的Tl能量更低的Tl能量的荧光性蓝色发光材料的有机电致发光元件可确认为，显示出优越的发光特性。从而，根据上述实施方式或实施例，可采用荧光性蓝色发光材料，而不考虑其Tl能量，可提供能获得高发光效率的白色有机电致发光元件。虽然说明了本发明的几个实施方式，但这些实施方式只是作为实例被提出，并不是用于限定发明的范围。这些实施方式能够以其它各种各样的形态来实施，在不脱离发明的要旨的范围内，可以进行各种省略、替换、变更。这些实施方式及其变形包含于发明的范围、主旨内，同样也包含于记载于专利权利要求书的发明及其同等的范围内。
权利要求
1.一种有机电致发光元件，包括相互间隔配置的阳极和阴极构成的一对电极和配置在所述ー对电极间的发光层，该发光层包括包括主体材料和突光性蓝色发光材料的位于所述阳极侧的蓝色发光层、和包括主体材料与磷光性绿色发光材料和/或磷光性红色发光材料的位于所述阴极侧的緑色和红色发光层， 所述有机电致发光元件的特征在干， 所述荧光性蓝色发光材料的激发三重态能量比所述磷光性绿色发光材料和磷光性红色发光材料的至少一方的激发三重态能量低， 所述蓝色发光层所包含的主体材料的激发三重态能量比所述绿色和红色发光层所包含的主体材料的激发三重态能量高， 所述蓝色发光层所包含的主体材料的HOMO相比所述绿色和红色发光层所包含的主体材料的HOMO在更浅能级，所述蓝色发光层所包含的主体材料的LUMO相比所述绿色和红色发光层所包含的主体材料的LUMO在更浅能级， 所述蓝色发光层和所述绿色和红色发光层的界面处产生激子。
2.如权利要求I所述的有机电致发光元件，其特征在于，所述蓝色发光层所包含的主体材料为空穴传输性主体材料，所述绿色和红色发光层所包含的主体材料为双极性的主体材料或电子传输性主体材料。
3.如权利要求I所述的有机电致发光元件，其特征在于，所述激子为激基复合物。
4.如权利要求2所述的有机电致发光元件，其特征在于，所述蓝色发光层中，所述空穴传输性主体材料的HOMO相比所述荧光性蓝色发光材料的HOMO在相同或更浅能级，所述绿色和红色发光层中，所述电子传输性主体材料的LUMO相比所述磷光性绿色发光材料和所述磷光性红色发光材料的LUMO在相同或更深的能级。
5.如权利要求4所述的有机电致发光元件，其特征在于，所述空穴传输性主体材料为，N，N’_ ニ咔唑基-3，5_苯、ニ [4-(N，N-ニ甲苯基氨基)苯基]环己烷或4，4’，4”-三(9-咔唑基)-三苯胺，所述电子传输性主体材料为，1，3- ニ(2-(4-叔丁基苯基)-1,3,4-噁ニ唑-5-基)苯或4，4’ -双(9-ニ咔唑基)-2，2’ -联苯。
6.如权利要求2所述的有机电致发光元件，其特征在于，所述绿色和红色发光层还包括空穴传输性材料。
7.—种显示装置，其特征在于，该显示装置包括如权利要求I所述的有机电致发光元件。
8.ー种照明装置，其特征在于，该照明装置包括如权利要求I所述的有机电致发光元件。
全文摘要
本发明实施方式涉及一种有机电致发光元件和使用其的显示装置和照明装置。提供能够不管其T1能量地使用荧光性蓝色发光材料的、能够获得高发光效率的有机电致发光元件。根据实施方式，提供一种有机电致发光元件，其包括相互间隔配置的阳极(12)和阴极(17)构成的一对电极和配置在所述一对电极间的发光层(14)，该发光层(14)包括，包括主体材料和荧光性蓝色发光材料的位于所述阳极侧的蓝色发光层(14a)、和包括主体材料与磷光性绿色发光材料和/或磷光性红色发光材料的位于所述阴极侧的绿色和红色发光层(14b)。
文档编号H01L27/32GK102683615SQ20121006917
公开日2012年9月19日 申请日期2012年3月15日 优先权日2011年3月17日
发明者吉田二朗, 天野昌朗, 小野富男, 杉启司, 榎本信太郎, 泽部智明, 高须勋 申请人:株式会社东芝