專利名稱：電激發(fā)光元件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電激發(fā)光(ElectroluminescenceEL)元件的構(gòu)成。
背景技術(shù)：
近年來，對于平面顯示裝置及光源等顯示元件，自發(fā)光型的電激發(fā)光元件受到極大矚目，尤其是通過采用的有機(jī)化合物材料可發(fā)出多種色彩的發(fā)光色、且可達(dá)到高亮度的發(fā)光的有機(jī)電激發(fā)光元件，該相關(guān)研究正積極地進(jìn)行。
有機(jī)電激發(fā)光元件是在空穴注入電極(陽極)及電子注入電極(陰極)之間設(shè)置含有發(fā)光層的發(fā)光元件層，在發(fā)光元件層中，從陽極所注入的空穴與從陰極所注入的電子再結(jié)合(Recombination)，因再結(jié)合的能量所激發(fā)的發(fā)光分子會在返回基態(tài)(ground state)時發(fā)光，因此可利用此發(fā)光來加以顯示。
如上所述，在有機(jī)電激發(fā)光元件中，可通過所采用的有機(jī)發(fā)光分子來獲得種種色彩的光線。然而，目前也存在例如白色等無法通過單一的有機(jī)發(fā)光材料來加以實(shí)現(xiàn)的色彩。對于上述色彩的光，是通過組合多種色彩的光來加以實(shí)現(xiàn)。關(guān)于上述白色，也有人提出，在1個元件內(nèi)疊層形成具有互補(bǔ)色關(guān)系的黃色發(fā)光層及藍(lán)色發(fā)光層，并通過在各層所獲得的黃色光及藍(lán)色光的加色來實(shí)現(xiàn)白色光。然而，難以使多層發(fā)光層的各層進(jìn)行有效率的發(fā)光，并且發(fā)光色與基準(zhǔn)白色之間的差距也不小。
此外，有機(jī)電激發(fā)光元件一般雖可進(jìn)行高亮度的發(fā)光，但是仍存在發(fā)光分子等的有機(jī)材料的耐久性等問題，作為元件的壽命仍嫌不足。在疊層多層發(fā)光層來獲得加色光時，可預(yù)測到例如發(fā)光效率最低的發(fā)光層或是注入電流較大的發(fā)光層比其它的發(fā)光層惡化更快，而元件壽命取決于壽命最短的發(fā)光層。因此，對于所有的發(fā)光色，不僅需對各種發(fā)光色開發(fā)出可達(dá)到更長壽命及更高的發(fā)光效率的有機(jī)發(fā)光材料，并且須達(dá)到元件構(gòu)造等的最優(yōu)化。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是關(guān)于，即使是具備多層發(fā)光層的電激發(fā)光元件，也可使發(fā)光層有效率地發(fā)光并實(shí)現(xiàn)長壽命的元件的技術(shù)。
本發(fā)明為一種電激發(fā)光元件，在空穴注入電極及電子注入電極之間具備含有多層發(fā)光層的發(fā)光元件層，其中，上述發(fā)光元件層具備2層以上的含有空穴輸送性化合物的有機(jī)層，上述多層發(fā)光層中的1層以上構(gòu)成含有上述空穴輸送性化合物的上述有機(jī)層，在上述有機(jī)層中，形成于最接近上述電子注入電極的層的上述空穴輸送性化合物的含有濃度比形成于最接近上述空穴注入電極的層的還小。
關(guān)于本發(fā)明的其它方式，在上述電激發(fā)光元件中，含有上述空穴輸送性化合物的有機(jī)層存在3層以上；上述有機(jī)層的上述空穴輸送性化合物的含有濃度，距離上述空穴注入電極愈遠(yuǎn)，該層的濃度愈低。
此外，上述空穴輸送性化合物例如為胺衍生物化合物。
關(guān)于本發(fā)明的其它方式，在上述電激發(fā)光元件中，該多層發(fā)光層具備配置于最接近空穴注入電極的第1發(fā)光層及配置于該第1發(fā)光層與上述電子注入電極之間的第2發(fā)光層；在上述第1發(fā)光層及上述空穴注入電極之間至少具備空穴輸送層；以上述空穴輸送層的上述空穴輸送性化合物的含有濃度設(shè)為Chi，以上述第1發(fā)光層的上述空穴輸送性化合物的含有濃度設(shè)為Cem1，以上述第2發(fā)光層的上述空穴輸送性化合物的含有濃度設(shè)為Cem2時，滿足Cem1-Cem2＞Chi-Cem1的關(guān)系。
關(guān)于本發(fā)明的其它方式，在上述電激發(fā)光元件中，在上述多層發(fā)光層中，至少配置于最接近空穴注入電極的第1發(fā)光層以及形成于最接近該第1發(fā)光層的發(fā)光層，各含有相同的空穴輸送性化合物。
如此，在多層的有機(jī)層各自含有空穴輸送性化合物時，愈接近空穴注入電極之側(cè)的有機(jī)層，該空穴輸送性化合物的含有濃度愈高，愈遠(yuǎn)的有機(jī)層則含有濃度愈低，由此，可容易地對形成于空穴注入電極及電子注入電極之間的多層發(fā)光層分別輸送必要且充分的量的空穴。
關(guān)于本發(fā)明的其它方式，在上述電激發(fā)光元件中，在上述多層發(fā)光層中，在最接近空穴注入電極處具備第1發(fā)光層，在該第1發(fā)光層與上述電子注入電極之間具備第2發(fā)光層；在上述第1發(fā)光層與上述空穴注入電極之間至少具備空穴輸送層；在上述第2發(fā)光層與上述電子注入電極之間至少具備電子輸送層；上述電子輸送層、上述第2發(fā)光層及上述第1發(fā)光層的電子輸送性化合物的含有濃度，距離上述電子輸送層愈遠(yuǎn)，該層的濃度愈低。
通過滿足上述的關(guān)系，在設(shè)置有多層發(fā)光層的元件中，不僅是空穴，還可容易地對各個發(fā)光層均等地注入電子。
關(guān)于本發(fā)明的其它方式，在上述電激發(fā)光元件中，在上述多層發(fā)光層中，在配置于最接近空穴注入電極的第1發(fā)光層與該空穴注入電極之間，至少具備空穴輸送層及空穴注入層；在上述多層發(fā)光層中，在配置于最接近電子注入電極的第2發(fā)光層與該電子注入電極之間，至少具備電子輸送層；以上述空穴注入層的膜厚設(shè)為Lhi、空穴遷移率設(shè)為μhi，以上述空穴輸送層的膜厚設(shè)為Lht、空穴遷移率設(shè)為μht，以上述第1發(fā)光層的膜厚設(shè)為Lem1、空穴遷移率設(shè)為μhem1，以上述第2發(fā)光層的膜厚設(shè)為Lem2、電子遷移率設(shè)為μhem2，以上述電子輸送層的膜厚設(shè)為Let、電子遷移率設(shè)為μet時，滿足(Lhi/μhi)+(Lht/μht)+(Lem1/μhem1)＝α{(Lem2/μhem2)+(Let/μet)}的關(guān)系，α滿足0.5＜α＜2.5。
通過設(shè)定α在滿足0.5至2.5的范圍，可在同樣的時機(jī)上容易使電子到達(dá)第1發(fā)光層以及使空穴到達(dá)第2發(fā)光層。因此，可防止電子與空穴僅在一邊的發(fā)光層集中性地復(fù)合來產(chǎn)生發(fā)光、而在另一邊的發(fā)光層上不發(fā)光的不一致的現(xiàn)象。
根據(jù)本發(fā)明，在多層的有機(jī)層含有共通的電荷輸送性化合物時，使該電荷輸送性化合物的含有量(濃度)具備梯度，在最被要求輸送能力的電極的附近的有機(jī)層提高該含有量，并隨著距離電極愈遠(yuǎn)而降低含有量。在至少對電極的距離為不同的2層有機(jī)層中，提高較接近電極的層的電荷輸送性化合物的濃度。由此，即使存在形成于電極附近的發(fā)光層以及形成于較此為遠(yuǎn)處的發(fā)光層的情況，也可各自確實(shí)地將電子及空穴輸送至兩邊的發(fā)光層，而容易進(jìn)行再結(jié)合。因此，可提升各個發(fā)光層的發(fā)光均衡性，實(shí)現(xiàn)所要的色彩的加色光，此外也容易實(shí)現(xiàn)高效率長壽命的元件。
關(guān)于本發(fā)明的其它方式，為一種電激發(fā)光元件，在空穴注入電極及電子注入電極之間具備含有機(jī)化合物的發(fā)光元件層，其中，上述發(fā)光元件層具備多層發(fā)光層，在該多層發(fā)光層中，在配置于最接近空穴注入電極的第1發(fā)光層與該空穴注入電極之間，至少具備空穴輸送層；在上述多層發(fā)光層中，在配置于最接近電子注入電極的第2發(fā)光層與該電子注入電極之間，至少具備電子輸送層；以從上述空穴注入電極所注入的空穴通過上述空穴輸送層及上述第1發(fā)光層而到達(dá)上述第2發(fā)光層為止的該空穴的所需時間為Th，及從上述電子注入電極所注入的電子通過上述電子輸送層及上述第2發(fā)光層而到達(dá)上述第1發(fā)光層為止的該電子的所需時間為Te，兩者的比值Th/Te滿足0.5＜(Th/Te)＜2.5。
關(guān)于本發(fā)明的其它方式，上述比值Th/Te滿足1≤(Th/Te)＜2。
如此，將空穴或是電子到達(dá)各個發(fā)光層為止的所需時間的比例設(shè)定為滿足上述般的例如0.5至2.5的范圍，由此，可在同樣的時機(jī)容易使電子到達(dá)第1發(fā)光層以及使空穴到達(dá)第2發(fā)光層。因此，可防止電子與空穴僅在一邊的發(fā)光層上集中性地再結(jié)合來產(chǎn)生發(fā)光、而在另一邊的發(fā)光層不發(fā)光的不一致的現(xiàn)象，而容易使多層發(fā)光層分別均衡地發(fā)光。此外，若設(shè)定所需時間的比為1以上且未滿2，則可確實(shí)且有效率地使疊層構(gòu)造的多層發(fā)光層的任何一層發(fā)光。
關(guān)于本發(fā)明的其它方式，上述第1發(fā)光層具備空穴輸送功能，上述第2發(fā)光層具備電子輸送功能。
通過滿足上述般的關(guān)系，可在設(shè)置有多層發(fā)光層的元件中容易地將空穴及電子均等地注入于各個發(fā)光層而發(fā)光。
發(fā)明的效果根據(jù)本發(fā)明，可提升所疊層的多層發(fā)光層的發(fā)光均衡性，而能實(shí)現(xiàn)目的色彩的加色光，此外也容易實(shí)現(xiàn)高效率且長壽命的元件。


圖1顯示了本發(fā)明的實(shí)施形式的電激發(fā)光元件的概略剖面構(gòu)造。
圖2顯示了采用本發(fā)明實(shí)施形式的電激發(fā)光元件的彩色顯示裝置的一部分概略剖面構(gòu)造。
圖3顯示了第1實(shí)施例的電激發(fā)光元件的發(fā)光光譜。
圖4顯示了第1-2比較例的電激發(fā)光元件的發(fā)光光譜。
圖5顯示了第2-2比較例的電激發(fā)光元件的發(fā)光光譜。
主要元件符號說明100基板 160層間絕緣層180平坦化絕緣層 200發(fā)光元件層220空穴注入電極(陽極) 240電子注入電極(陰極)242電子注入層 244金屬層300發(fā)光元件層 310空穴注入層320空穴輸送層 330第1發(fā)光層340第2發(fā)光層 350電子輸送層360電子注入層 500電激發(fā)光元件CF彩色濾光片具體實(shí)施方式
以下參照附圖來說明本發(fā)明的實(shí)施形式(以下稱為實(shí)施形式)。圖1顯示在第1電極及第2電極之間具備多層發(fā)光層的本實(shí)施形式的電激發(fā)光元件500的概略剖面構(gòu)造。
第1及第2電極，一邊為空穴注入電極(陽極)220，另一邊為電子注入電極(陰極)240，在圖1的例子中，在基板之側(cè)形成陽極220，而陰極240則形成在陽極220相對向，其間包夾具有有機(jī)化合物的發(fā)光元件層300。
發(fā)光元件層300具備含有空穴輸送性化合物的多層的有機(jī)層。此外，此發(fā)光元件層300具備多層發(fā)光層，在該多層發(fā)光層中，在配置于最接近陽極220的第1發(fā)光層330該陽極220之間，至少具備空穴輸送層320。在多層發(fā)光層中，在配置于最接近陰極240的第2發(fā)光層340及該陰極240之間，至少具備電子輸送層350。發(fā)光元件層300的構(gòu)成是依據(jù)所采用的有機(jī)材料等而有種種不同，在圖1的例子中，是從陽極220之側(cè)開始，依序疊層空穴注入層310、空穴輸送層320、第1發(fā)光層330、第2發(fā)光層340及電子輸送層350。
此外，在本實(shí)施形式中，為了實(shí)現(xiàn)依據(jù)加色的白色發(fā)光，采用橘色發(fā)光層及藍(lán)色發(fā)光層來作為發(fā)光層，并分別設(shè)定為第1發(fā)光層330及第2發(fā)光層340。雖然并不限定于從空穴輸送層之側(cè)依序疊層橘色發(fā)光層及藍(lán)色發(fā)光層來構(gòu)成，但是較理想的是，在多層發(fā)光層中，將空穴輸送功能較高的發(fā)光層設(shè)置在陽極220之側(cè)來作為第1發(fā)光層330，將電子輸送功能較高的發(fā)光層設(shè)置在陰極240之側(cè)來作為第2發(fā)光層340。
發(fā)光層并不限定于2層，也可為3層以上，在此情況下，在多層發(fā)光層中，在最接近陽極220(距離陰極240較遠(yuǎn))的第1發(fā)光層330以及最接近陰極240(距離陽極220較遠(yuǎn))的第2發(fā)光層340之間，設(shè)置第3、第4、.....、第n發(fā)光層。設(shè)置在第1及第2發(fā)光層的中間的發(fā)光層彼此之間或是在與第1或第2發(fā)光層之間的層間，可形成具有發(fā)光以外的其它功能層。
空穴輸送層320及電子輸送層350并不限定于單層構(gòu)造，任一層均可采用多層構(gòu)造。此外也各可省略空穴輸送層320及電子輸送層350，在省略空穴輸送層320時，可設(shè)定第1發(fā)光層330兼具空穴輸送層的功能，在省略電子輸送層350時，可設(shè)定第2發(fā)光層340兼具電子輸送層的功能。對于空穴注入層310，也不限定于單層構(gòu)造，而可采用多層構(gòu)造，此外，在從陽極220至空穴輸送層320的空穴注入阻障較小的情況下，可省略空穴注入層310。
關(guān)于陽極220，例如可采用導(dǎo)電性金屬氧化物材料，具體而言有ITO(Indium Tin Oxide，氧化銦錫)及IZO(Indium Zinc Oxide，氧化銦鋅)等透明導(dǎo)電性材料。陰極240是由以功函數(shù)較大的金屬材料為主體的金屬層244以及用來降低對電子輸送層350的電子輸送阻障的電子注入層242所組成的疊層構(gòu)造所構(gòu)成。關(guān)于金屬層244，例如可采用Al、Ag、MgAl合金、MgAg合金、LiAl合金、LiAg合金等。而在從陰極240往電子輸送層350的電子輸送阻障較小的情況下，也可省略電子注入層242，電子注入層242例如可采用氟化鋰(LiF)、鋰(Li)等。
空穴注入層310可采用CuPc(酞菁銅絡(luò)合物)及CFx(x為任意數(shù))等。
空穴輸送層320含有極高濃度的空穴輸送性化合物(例如100質(zhì)量％)。關(guān)于空穴輸送性化合物，例如可采用空穴遷移率較高的胺衍生物化合物，更具體而言為芳香族胺衍生物化合物。此芳香族胺衍生物化合物主要為三苯基胺(Triphenyl Amine)或是該衍生物的雙聚物，或是2以上的多聚物等。具體而言，例如有TPD(N，N′-bis(3-methylphenyl)-N，N′-diphenyl-(1，1′-biphenyl)-4，4′-diamine)(TPD(N，N′-雙(3-甲基苯基)-N，N′-二苯基-(1，1′-聯(lián)苯基)-4，4′-二胺))、NPB(N，N′-bis(1-naphthyl)-N，N′-diphenyl-(1，1′-biphenyl)-4，4′-diamine)(NPB(N，N′-雙(1-萘基)-N，N′-二苯基-(1，1′-聯(lián)苯基)-4，4′-二胺))、1-TNATA(4，4′，4″-tris[1-naphthyl(phenyl)amino]-triphenylamine)(1-TNATA(4，4′，4″-三[1-萘基(苯基)胺基]-三苯基胺))等。
電子輸送層350含有極高濃度的電子輸送性化合物(例如100質(zhì)量％)。關(guān)于電子輸送性化合物，例如可采用鋁羥基喹啉(Quinolinol)絡(luò)合物(Alq)等的電子遷移率較高的有機(jī)金屬絡(luò)合物以及鄰二氮雜菲(Phenanthroline)等含氮雜環(huán)化合物。
在圖1的例子中，在多層發(fā)光層中最接近陽極的第1發(fā)光層330是在單層構(gòu)造的空穴輸送層320上連續(xù)形成，此第1發(fā)光層330含有相對較高濃度的空穴輸送性化合物。具體而言，第1發(fā)光層330采用空穴輸送性化合物為主材料，采用橘色的發(fā)光材料來作為摻雜材料，并將大約10質(zhì)量％或是其以下的濃度的該摻雜材料摻雜于空穴輸送性主材料來加以形成。也就是，在第1發(fā)光層330中，含有空穴輸送性化合物的濃度大約為100質(zhì)量％至80質(zhì)量％以上(例如約90質(zhì)量％)的空穴輸送性化合物?？昭ㄝ斔托曰衔锟刹捎蒙鲜隹昭ㄝ斔蛯?20所采用的芳香族胺衍生物化合物。對于橘色的發(fā)光材料(摻雜材料)并無特別限定，例如可采用紅螢烯(Rubrene(5，6，11，12-tetraphenylnaphthacene))及DBzR(5，12-bis(4-(6-methylbenzothiazole-2-yl)phenyl)-6，11-diphenyl naphthacene)(DBzR(5，12-雙(4-(6-甲基苯唑-2-基)苯基)-6，11-二苯基萘并萘))。在摻雜材料具備發(fā)光功能以及較高的空穴輸送性的情況下，可視為第1發(fā)光層330的空穴輸送性化合物的濃度幾乎為100質(zhì)量％。
在圖1的例子中，在多層發(fā)光層中最接近陰極240的第2發(fā)光層340形成在上述第1發(fā)光層330正上方，而與第1發(fā)光層330及電子輸送層350兩者接觸。第2發(fā)光層340至少包含高濃度的電子輸送性化合物，在本實(shí)施形式中，是采用上述空穴輸送性化合物及電子輸送性化合物兩者來作為主材料，并采用藍(lán)色的發(fā)光材料來作為摻雜材料。此摻雜材料可由例如10％或是其以下的濃度來對主材料進(jìn)行摻雜。
第2發(fā)光層340的空穴輸送性的主材料可與上述第1發(fā)光層330相同，采用芳香族胺衍生物化合物，對于電子輸送性的主材料，除了上述電子輸送層350所采用的有機(jī)金屬絡(luò)合物化合物之外，也可采用多環(huán)芳香族化合物。金屬絡(luò)合物化合物例如可采用如上所述的鋁羥基喹啉絡(luò)合物及該衍生物。多環(huán)芳香族化合物例如可采用蒽(Anthracene)系列化合物。
關(guān)于此蒽系列化合物的一例，例如有ADN(9，10-di(2-naphthyl)anthracene)(AND(9，10-二(2-萘基)蒽))等。上述多環(huán)芳香族化合物例如可采用具備電子輸送性及空穴輸送性、且作為第1發(fā)光層330的助摻雜劑等。在此情況下的助摻雜劑，例如可采用DPN(5，12-diphenyl naphthacene)(DPN(5，12-二苯基萘并萘))等。對于藍(lán)色的發(fā)光材料(摻雜材料)并無特別限定，例如可采用二萘嵌苯(Perylene)系列化合物及芘(Pyrene)系列化合物。
第2發(fā)光層340的空穴輸送性化合物的濃度可設(shè)定在0質(zhì)量％至50質(zhì)量％。此外，電子輸送性化合物的濃度可設(shè)定在100質(zhì)量％至50質(zhì)量％。此外，在例如采用如Alq3般的具有電子輸送功能及發(fā)光功能的化合物來作為第2發(fā)光層340時，可單獨(dú)采用100質(zhì)量％的電子輸送性發(fā)光化合物。
如上所述，在本實(shí)施形式中，在具備2層的發(fā)光層330、340且至少在空穴輸送層320及第1發(fā)光層330中含有空穴輸送性化合物的情況下，第1發(fā)光層330的空穴輸送性化合物的含有濃度設(shè)成比空穴輸送層320的空穴輸送性化合物的含有濃度更低或是相等。在第1發(fā)光層330所采用的發(fā)光材料同時具備發(fā)光功能及空穴輸送功能兩者的情況下，第1發(fā)光層330的空穴輸送性化合物的含有濃度幾乎為100質(zhì)量％。而在第2發(fā)光層340中也可采用一部分的空穴輸送性化合物，但是即使在采用時，該含有濃度也比第1發(fā)光層330的含有濃度更低。也就是，較理想的是，在含有空穴輸送性化合物的多層的有機(jī)層中，設(shè)定距離陽極220愈遠(yuǎn)的層，其含有濃度愈低。在具備含有電子輸送性化合物的多層的有機(jī)層時，可設(shè)定距離陰極240愈近的有機(jī)層，其電子輸送性化合物的含有濃度愈高。
有機(jī)電激發(fā)光元件500通過以上的疊層構(gòu)造所構(gòu)成，各層是在玻璃或塑料薄膜等透明絕緣基板100的上方從陽極220開始依序疊層。陽極220例如可由濺鍍法形成，發(fā)光元件層300及陰極240例如可通過真空蒸鍍法來連續(xù)形成。在適用于以此有機(jī)電激發(fā)光元件500來作為顯示裝置的各個像素的顯示元件(發(fā)光元件)、并且在各像素中設(shè)置晶體管以保持并控制各像素的顯示內(nèi)容的所謂的主動矩陣型顯示裝置的情況，在上述基板100及陽極220的層間，將構(gòu)成晶體管等的各個像素電路的層加以形成。
在如此的構(gòu)成中，從陽極220所注入的空穴被注入于空穴注入層310，高濃度地通過含有空穴輸送性化合物的空穴輸送層320，而到達(dá)第1發(fā)光層330。此外，由于含有高濃度的空穴輸送性化合物來作為主材料，因此第1發(fā)光層330也具備空穴輸送性，因此空穴通過第1發(fā)光層330而到達(dá)第2發(fā)光層340。
另一方面，從陰極240(從金屬層244經(jīng)過電子注入層360)所注入的電子高濃度地通過含有電子輸送性化合物的電子輸送層350，而到達(dá)第2發(fā)光層340。如上述般，由于第2發(fā)光層340也含有高濃度的電子輸送性化合物而具備電子輸送性，因此電子通過第2發(fā)光層340到達(dá)第1發(fā)光層330。
因此，在第1發(fā)光層330中，來自于陽極220的空穴與從陰極240經(jīng)過第2發(fā)光層340而到達(dá)的電子再結(jié)合，并通過再結(jié)合的能量來激發(fā)摻雜劑的發(fā)光分子，而在返回基態(tài)時會獲得發(fā)出橘色的光。在第2發(fā)光層340中，從陽極220經(jīng)過第1發(fā)光層330而到達(dá)的空穴與來自陰極240的電子再結(jié)合，激發(fā)摻雜劑的發(fā)光分子，而在返回基態(tài)時會獲得發(fā)出藍(lán)色的光。在圖1的例子中，于第2發(fā)光層340所獲得的藍(lán)色光與于第1發(fā)光層330所獲得的橘色光均從透明的陽極220之側(cè)經(jīng)過由玻璃等透明絕緣材料所形成的基板100而往外部射出。因此，在外部，由于藍(lán)色光與橘色光的加色，而可觀察出白色光。
在本實(shí)施形式中，如上所述，在疊層含有空穴輸送性化合物的多層的有機(jī)層來作為發(fā)光元件層300的情況下，設(shè)定為距離陽極220愈近的有機(jī)層，其空穴輸送性化合物的含有濃度愈高。然而，尤其在以空穴輸送層320的空穴輸送性化合物的含有濃度為Chi，以第1發(fā)光層330的空穴輸送性化合物的含有濃度為Cem1，以第2發(fā)光層340的空穴輸送性化合物的含有濃度為Cem2時，較理想的是滿足Cem1-Cem2＞Chi-Cem1的關(guān)系。
通過擴(kuò)大第1發(fā)光層330與第2發(fā)光層340之間的濃度差，尤其是降低Cem2的濃度，可將第2發(fā)光層340的空穴輸送性設(shè)定為比第1發(fā)光層330還低。若空穴穿過第2發(fā)光層340而到達(dá)陰極240時，則此空穴成為無效電流，而無益于發(fā)光。此外，即使在第2發(fā)光層340及陰極240的層間與電子再結(jié)合，也由于通常在發(fā)光層之外不存在發(fā)光分子，因此無益于發(fā)光。在采用具有電子輸送性及發(fā)光功能的材料來作為電子輸送層350時，則導(dǎo)致在非目的的電子輸送層350產(chǎn)生發(fā)光，因而造成色純度的降低。因此，較理想的是設(shè)定在上述般的濃度梯度。
在形成3層以上的發(fā)光層的情況下，如上所述，是在第1發(fā)光層330及第2發(fā)光層340之間又形成發(fā)光層。在此情況下，在第1發(fā)光層330中被要求較高的空穴輸送能力，而較理想的是設(shè)定空穴輸送性化合物的濃度例如為高達(dá)100質(zhì)量％至90質(zhì)量％左右。相對地，在第2發(fā)光層340中被要求較高的電子輸送能力，電子輸送性化合物設(shè)定成例如為100質(zhì)量％至50質(zhì)量％的較高濃度。對于位于第1發(fā)光層330及第2發(fā)光層340之間、且形成于最接近第1發(fā)光層330的發(fā)光層，由于必須將空穴傳送至第2發(fā)光層340之側(cè)，因此含有空穴輸送性化合物。在這中間的發(fā)光層的空穴輸送性化合物的含有濃度可設(shè)定為比第1發(fā)光層330還低，且比上述第2發(fā)光層340的含有濃度還高。最接近第1發(fā)光層330的發(fā)光層(在2層構(gòu)造的發(fā)光層的情況下，為第2發(fā)光層340)以及該第1發(fā)光層330都可采用相同的空穴輸送性化合物。通過采用相同的材料，可在例如以真空蒸鍍法等來疊層發(fā)光元件層300的各層時，而容易地采用相同的蒸鍍來源來有效率地形成發(fā)光層。
以下說明在上述濃度關(guān)系下所形成的本實(shí)施形式的電激發(fā)光元件的特性。首先，將從陽極220所注入且通過空穴注入層310、空穴輸送層320及第1發(fā)光層330而到達(dá)第2發(fā)光層340為止的空穴的每單位距離的所需時間表示為Th。此外，從陰極240所注入且通過電子輸送層350及第2發(fā)光層340而到達(dá)第1發(fā)光層330為止的電子的每單位距離的所需時間表示為Te，在如此的表示下，在達(dá)到上述般的最優(yōu)化濃度的本實(shí)施形式的電激發(fā)光元件500中，比值(Th/Te)滿足0.5＜(Th/Te)＜2.5的關(guān)系。較理想的是滿足1≤(Th/Te)＜2，更理想的是滿足1.3＜(Th/Te)＜1.7的關(guān)系。
通過使空穴及電子的到達(dá)第1及第2發(fā)光層的所需時間的比值滿足該關(guān)系，可使空穴及電子到達(dá)第1發(fā)光層330的時機(jī)與空穴及電子到達(dá)第2發(fā)光層340的時機(jī)變得更為接近。
若上述Th及Te的差距過大，例如Th為Te的2.5倍以上，則在距離陽極最近的第1發(fā)光層330中，即使空穴及電子在幾乎相同的時機(jī)到達(dá)而產(chǎn)生發(fā)光，但是在空穴到達(dá)距離陰極240最近的第2發(fā)光層340時，由于電子已經(jīng)通過電子輸送性的第2發(fā)光層340，因此空穴及電子的再結(jié)合的機(jī)率降低，而不易產(chǎn)生發(fā)光。當(dāng)然，若在相反的時機(jī)上，僅僅于第2發(fā)光層產(chǎn)生發(fā)光，而在第1發(fā)光層中不會發(fā)光。因此，若未最優(yōu)化此所需時間的比值，則即使設(shè)置多層發(fā)光層，也僅在當(dāng)中的一部分發(fā)光層發(fā)光，而無法獲得均衡性佳的目的的加色光(在此為白色)。然而，通過滿足上述所需時間的比值關(guān)系，例如設(shè)在1.3至1.7的范圍，則到達(dá)時機(jī)達(dá)到一致，因而可使多層發(fā)光層分別均衡性地發(fā)光。在此，設(shè)定所需時間的比值Th/Te為1以上的更適當(dāng)?shù)睦碛芍皇牵粌H是空穴到達(dá)第2發(fā)光層340的到達(dá)時機(jī)的控制，而且也可通過在發(fā)光元件層300內(nèi)盡可能加厚因受到下層的影響而導(dǎo)致凹凸較多的陽極之側(cè)的層，而防止發(fā)光元件層300的斷線并提升段差的包覆性。
在本實(shí)施形式中，可考慮電荷輸送材料的電荷遷移率(cm2/Vs)及發(fā)光元件層300的各層的濃度(更理想的是也考慮厚度)，來加以調(diào)整上述所需時間Th、Te。在此，發(fā)光元件層300所采用的電荷輸送材料(空穴輸送材料、電子輸送材料)一般而言具有10-3至10-6的范圍的電荷遷移率(空穴遷移率、電子遷移率)，通常，該遷移率是在一定的高濃度時所獲得的值。此外，若濃度增加則遷移率也增大。因此，可使各層所采用的電荷輸送材料的含有濃度達(dá)到最優(yōu)化，并且調(diào)整各層的厚度，由此可實(shí)現(xiàn)上述特性。
以下說明各層的電荷遷移率、厚度及濃度。
首先，在空穴輸送層320的材料及第1發(fā)光層330的主材料中所采用的芳香族胺衍生物化合物的空穴遷移率為10-3cm2/Vs至10-4cm2/Vs(約100質(zhì)量％的濃度時)。
在電子輸送層350的材料及第2發(fā)光層340的主材料中所采用的有機(jī)金屬絡(luò)合物的電子遷移率為10-4cm2/Vs至10-6cm2/Vs(約100質(zhì)量％的濃度時)。在采用多環(huán)芳香族化合物來作為此第2發(fā)光層340的電子輸送性的主材料的情況下，此化合物具備電子及空穴兩者的輸送性，電子遷移率為10-3cm2/Vs至10-5cm2/Vs，空穴遷移率也為10-3cm2/Vs至10-5cm2/Vs。
可通過飛行時間法(TOFTime ofFlight)來測得上述空穴遷移率及電子遷移率。具體而言，此TOF法是使測定的材料膜(在本實(shí)施形式中，為各層的有機(jī)化合物材料膜)在互為對向的電極之間，以大約100質(zhì)量％的濃度來疊層而包夾，通過光激發(fā)而在與材料膜的一邊的電極的界面上產(chǎn)生電荷載流子，而測定此電荷載流子到達(dá)所對向的另一邊的電極的時間，由此來求得遷移率。
如上所示，在以大約100質(zhì)量％的濃度來成膜時，具有空穴輸送性而為人所知的有機(jī)化合物的空穴遷移率在10-3cm2/Vs至10-5cm2/Vs的范圍，而在以大約100質(zhì)量％的濃度來成膜時，具有電子輸送性而為人所知的有機(jī)化合物的電子遷移率在10-3cm2/Vs至10-6cm2/Vs的范圍。
接著說明各層的厚度，空穴注入層310為0.5nm至5.0nm(CFx的情況下)或是10nm至20nm(CuPc的情況下)?？昭ㄝ斔蛯?20為30nm至300nm，第1發(fā)光層330為10nm至150nm，第2發(fā)光層340為20nm至50nm，電子輸送層350為10nm至30nm的厚度。
發(fā)光元件層300的電荷遷移率與各層的厚度的關(guān)系可由下列式(1)來表示，(Lhi/μhi)+(Lht/μht)+(Lem1/μhem1)＝α{(Lem2/μhem2)+(Let/μet)}……式(1)此外，α滿足0.5＜α＜2.5的關(guān)系。在上述式(1)中，以空穴注入層310的膜厚為Lhi、空穴遷移率為μhi，以空穴輸送層320的膜厚為Lht、空穴遷移率為μht，以第1發(fā)光層330的膜厚為Lem1、空穴遷移率為μhem1，以第2發(fā)光層340的膜厚為Lem2、電子遷移率為μhem2，以電子輸送層350的膜厚為Let、電子遷移率為μet。此外，雖然α較理想的是滿足1≤α＜2的關(guān)系，更理想的是位于1.3＜α＜1.7的范圍內(nèi)，但通過使α大于0.5且小于2.5，可容易獲得使第1發(fā)光層330及第2發(fā)光層340兩者均衡性地發(fā)光、且不易產(chǎn)生斷線的長壽命的元件構(gòu)造。
接下來說明使各層的厚度為固定、并改變電荷輸送性化合物的濃度的6種有機(jī)電激發(fā)光元件500。對于第1實(shí)施例(實(shí)1)、第1-1比較例(比1-1)及第1-2比較例(比1-2)的電激發(fā)光元件500，僅第1發(fā)光層(EML1)的空穴輸送性材料濃度及電子輸送性材料濃度有所不同。對于第2實(shí)施例(＝實(shí)1)、第2-1比較例(比2-1)及第2-2比較例(比2-2)的電激發(fā)光元件500，僅第2發(fā)光層(EML2)的空穴輸送性材料濃度及電子輸送性材料濃度有所不同。
又，電激發(fā)光元件500是采用CuPc為空穴注入層(HIL)310(厚度10nm)，空穴輸送層(HTL)320的膜厚形成為100nm，并采用芳香族胺化合物的一種的NPB。第1發(fā)光層(EML1)330的膜厚形成為合計(jì)30.9nm，主材料采用空穴輸送性的NPB，摻雜劑采用DBzR，助摻雜劑采用DPN(5，12-diphenyl naphthacene)(DPN(5，12-二苯基萘并萘))(橘色發(fā)光層)。第2發(fā)光層(EML2)340的膜厚形成為41.0nm，主材料采用多環(huán)芳香族化合物，具體而言為蒽系列化合物的ADN(9，10-di(2-naphthyl)anthracene)(AND(9，10-二(2-萘基)蒽))，摻雜劑采用二萘嵌苯(Perylene)系列化合物，并添加NPB來作為空穴輸送性化合物(藍(lán)色發(fā)光層)。此外，電子輸送層(ETL)350的膜厚形成為10nm，并采用Alq3(tris(8-hydroxyquinolinato)aluminum(III)鋁羥基喹啉絡(luò)合物)。為助摻雜劑的上述DPN具備空穴輸送性及電子輸送性的兩極性，因此評估此DPN的濃度來作為第1發(fā)光層的電子輸送性化合物濃度。
表1

上述表1顯示，第1實(shí)施例(實(shí)1)、第1-1比較例(比1-1)、第1-2比較例(比1-2)、第2實(shí)施例(實(shí)2)、第2-1比較例(比2-1)、第2-2比較例(比2-2)的各個電激發(fā)光元件的各層的濃度(重量％)、膜厚換算值(nm)及元件發(fā)光效率(cd/A)。
第1實(shí)施例的電激發(fā)光元件500的HTL/EML1/EML2/ETL的空穴輸送性化合物(NPB)的濃度為100％/93.9％/7.3％/0％。
與此相比，第1-1比較例及第1-2比較例的HTL及EML2的NPB濃度同為100％及7.3％，而EML1的NPB濃度則成為較低的87.4％及77.7％。
此外，第1實(shí)施例的電激發(fā)光元件500的電子輸送性化合物的濃度依HTL/EML1(DPN濃度)/EML2(ADN濃度)/ETL(Alq濃度)的順序?yàn)?％/3.2％/90.2％/100％。相比于此第1-1比較例及第1-2比較例的元件，EHL及EML2的電子輸送性化合物的濃度相同，但設(shè)置于之間的EML1的電子輸送性化合物(DPN)的濃度為9.7％及19.4％而變得較高。第1實(shí)施例、第1-1比較例、第1-2比較例的發(fā)光效率各為14、12、10，隨著第1發(fā)光層的空穴輸送性化合物濃度的減少(隨著電子輸送性化合物濃度的增加)，發(fā)光效率降低。
在此，可對于含有多種材料的第1發(fā)光層及第2發(fā)光層以100％的濃度將顯示出各自的固有遷移率的材料加以疊層，而以此情況下的厚度來換算而求得上述各例的各個電激發(fā)光元件500的α值，在第1實(shí)施例中，α＝1，在第1-2比較例中，α＝2.5。
依據(jù)厚度的換算基準(zhǔn)的數(shù)值在上述表1中與濃度合并標(biāo)記，在第1實(shí)施例中，從空穴輸送層開始，依序?yàn)镹PB(100nm)/NPB(2.9nm)+DPN(1.0nm)+DBzR(0.9nm)/AND(37.0nm)+NPB(3.0nm)+BD(1.0nm)/Alq(10nm)。
圖3顯示了此第1實(shí)施例的電激發(fā)光元件500(α＝1)的發(fā)光光譜強(qiáng)度，此圖顯示出第1發(fā)光層330及第2發(fā)光層340兩者均衡性佳的發(fā)光，且獲得目的的白色光，而發(fā)光效率為上述般的14cd/A(電力效率為6.11m/W)，因此具備優(yōu)良的特性。
圖4顯示，在此3個例子中在第1發(fā)光層中的NPB濃度為最低的第1-2比較例的電激發(fā)光元件500(α＝2.5)的發(fā)光光譜強(qiáng)度。從圖4中可得知，雖然第1發(fā)光層330發(fā)光，但是第2發(fā)光層340的發(fā)光亮度較低，2層發(fā)光的均衡性較差，而成為接近黃色的白色光。此外，發(fā)光效率為10cd/A(電力效率為4.61m/W)，是比第1實(shí)施例還低的值。
從圖4中可得知，在第1-2比較例的元件中，在第2發(fā)光層中無法獲得充分的發(fā)光，由此現(xiàn)象可推估，在第1發(fā)光層的空穴輸送性材料的濃度較低時，從陽極往第2發(fā)光層340的空穴輸送量不足，而不易使多層發(fā)光層均衡地發(fā)光。
接下來，第2-1比較例及第2-2比較例的電激發(fā)光元件500的HTL及EML1的NPB濃度各為100％及93.9％，雖與第2實(shí)施例(第1實(shí)施例)相同，但EML2的NPB濃度為14.6％及19.5％，比第1實(shí)施例的7.3％還高。關(guān)于發(fā)光效率，相比于第1實(shí)施例的14cd/A，在第2-1比較例及第2-2比較例的電激發(fā)光元件500中各為11cd/A及7cd/A(電力效率為3.2lm/W)，并隨著第2發(fā)光層(EML2)中的電子輸送性化合物的ADN的濃度的愈低(NPB濃度愈高)而下降。
圖5顯示了第2-2比較例的電激發(fā)光元件(α＝0.5)的發(fā)光光譜，與上述第1-2比較例相反，雖然第2發(fā)光層340發(fā)光，但是第1發(fā)光層330的發(fā)光亮度較低，2層發(fā)光的均衡性較差，而成為接近藍(lán)色的白色光。從該結(jié)果中可推測出，若具備將來自電子輸送層的電子輸送至第1發(fā)光層的功能的第2發(fā)光層的電子輸送性化合物濃度較低，則電子無法充分供應(yīng)至第1發(fā)光層，而無法在第1發(fā)光層中充分地發(fā)光。
在此，在設(shè)定α值為1的上述有機(jī)電激發(fā)光元件中，設(shè)定空穴注入層310的厚度為10nm、遷移率μhi為10-3cm2/Vs，空穴輸送層320的厚度為100nm、遷移率μht為10-3cm2/Vs，第1發(fā)光層330的厚度為30.9nm、遷移率μhem1為10-3cm2/Vs，第2發(fā)光層340的厚度為41.0nm、遷移率μhem2為10-3cm2/Vs，電子輸送層350的厚度為10nm、遷移率μet為10-4cm2/Vs。當(dāng)然，膜厚及遷移率并不限定于這些組合，可通過制作出上述α值大于1且小于2.5的元件使多層發(fā)光層均衡且有效率地發(fā)光。
此外，從上述的比較中可得知，從陽極位于比第1發(fā)光層還遠(yuǎn)的第2發(fā)光層(在此為藍(lán)色發(fā)光層)的空穴輸送材料的濃度愈高，則發(fā)光效率愈低，此外發(fā)光均衡性也變差。從另一觀點(diǎn)來說明，位于距離陽極較近的第1發(fā)光層中的空穴輸送材料的濃度愈低，則往第2發(fā)光層的空穴輸送能力下降，而導(dǎo)致效率的降低及發(fā)光均衡性的惡化。
此外，從陰極位于比第2發(fā)光層還遠(yuǎn)的第1發(fā)光層(在此為橘色發(fā)光層)的電子輸送材料的濃度愈高，則發(fā)光效率愈低，此外發(fā)光均衡性也變差。從另一觀點(diǎn)來說明，位于距離陰極較近的第2發(fā)光層中的電子輸送材料的濃度愈低，則往第1發(fā)光層的電子輸送能力下降，而導(dǎo)致效率的降低及發(fā)光均衡性的惡化。
下列表2顯示，在上述第1實(shí)施例、第1-1比較例、第1-2比較例中，第1及第2發(fā)光層的空穴輸送材料的濃度的差以及空穴輸送層及第1發(fā)光層的空穴輸送材料的濃度的差之間的關(guān)系。
表2

如上所述，空穴輸送材料的濃度較理想的是滿足Cem1-Cem2＞Chi-Cem1，從上述第1實(shí)施例、第1-1比較例、第1-2比較例的結(jié)果中可得知，較理想的是(Cem1-Cem2)遠(yuǎn)比(Chi-Cem1)還大，理想的是6倍以上，更理想的是14倍左右(在第1實(shí)施例中為14.2倍)。
本實(shí)施形式的有機(jī)電激發(fā)光元件500不僅可使用于通過加色而將白色光射出至外部的白色型顯示器及平面光源，也可適用于通過其它的加色而將任意色彩射出的顯示器等。
此外，如圖2所示，在白色有機(jī)電激發(fā)光元件500以及基板10之間，例如可在使晶體管絕緣的層間絕緣層160及用來使元件形成面達(dá)到平坦的平坦化絕緣層180之間，形成對應(yīng)R、G、B的3色的彩色濾光片CF的任一種，而從有機(jī)電激發(fā)光元件500所射出的白色光成分中僅讓所期望的R、G、B光成分穿透，由此可實(shí)現(xiàn)全彩的顯示。此外，也可在一部分的像素不形成彩色濾光片，而通過R、G、B及W(白色)的4種色彩來進(jìn)行彩色顯示。彩色濾光片并不限定于R、G、B的3色，也可又設(shè)置Y(黃色)及M(洋紅，Magenta)等。
權(quán)利要求
1.一種電激發(fā)光元件，在空穴注入電極與電子注入電極之間具備具有多層發(fā)光層的發(fā)光元件層，其中，上述發(fā)光元件層具備2層以上的含有空穴輸送性化合物的有機(jī)層，上述多層發(fā)光層中的1層以上構(gòu)成含有上述空穴輸送性化合物的上述有機(jī)層；在上述有機(jī)層中，形成于最接近上述電子注入電極的層的上述空穴輸送性化合物的含有濃度比形成于最接近上述空穴注入電極的層的還小。
2.如權(quán)利要求1所述的電激發(fā)光元件，其中，上述空穴輸送性化合物為胺衍生物化合物。
3.如權(quán)利要求1所述的電激發(fā)光元件，其中，該多層發(fā)光層具備配置于最接近空穴注入電極的第1發(fā)光層，及配置于該第1發(fā)光層及上述電子注入電極之間的第2發(fā)光層；在上述第1發(fā)光層及上述空穴注入電極之間，至少具備空穴輸送層；設(shè)上述空穴輸送層的上述空穴輸送性化合物的含有濃度為Chi，上述第1發(fā)光層的上述空穴輸送性化合物的含有濃度為Cem1，上述第2發(fā)光層的上述空穴輸送性化合物的含有濃度為Cem2時，滿足下式的關(guān)系Cem1-Cem2＞Chi-Cem1。
4.如權(quán)利要求1所述的電激發(fā)光元件，其中，在該多層發(fā)光層中，至少配置于最接近空穴注入電極的第1發(fā)光層及形成于最接近該第1發(fā)光層的發(fā)光層，分別含有相同的空穴輸送性化合物。
5.如權(quán)利要求1所述的電激發(fā)光元件，其中，在上述多層發(fā)光層中，在最接近空穴注入電極處具備第1發(fā)光層，在該第1發(fā)光層及上述電子注入電極之間具備第2發(fā)光層；在上述第1發(fā)光層及上述空穴注入電極之間，至少具備空穴輸送層；在上述第2發(fā)光層及上述電子注入電極之間，至少具備電子輸送層；上述電子輸送層、上述第2發(fā)光層及上述第1發(fā)光層的電子輸送性化合物的含有濃度，距離上述電子輸送層愈遠(yuǎn)，濃度愈低。
6.如權(quán)利要求1所述的電激發(fā)光元件，其中，在上述多層發(fā)光層中，在配置于最接近空穴注入電極的第1發(fā)光層及該空穴注入電極之間，至少具備空穴輸送層及空穴注入層；在上述多層發(fā)光層中，在配置于最接近電子注入電極的第2發(fā)光層及該電子注入電極之間，至少具備電子輸送層；設(shè)上述空穴注入層的膜厚為Lhi、空穴遷移率為μhi，上述空穴輸送層的膜厚為Lht、空穴遷移率為μht，上述第1發(fā)光層的膜厚為Lem1、空穴遷移率為μhem1，上述第2發(fā)光層的膜厚為Lem2、電子遷移率為μhem2，上述電子輸送層的膜厚為Let、電子遷移率為μet時，滿足下式的關(guān)系(Lhi/μhi)+(Lht/μht)+(Lem1/μhem1)＝α{(Lem2/μhem2)+(Let/μet)}α滿足0.5＜α＜2.5的關(guān)系。
7.如權(quán)利要求1所述的電激發(fā)光元件，其中，含有上述空穴輸送性化合物的有機(jī)層存在3層以上；上述有機(jī)層的上述空穴輸送性化合物的含有濃度，距離上述空穴注入電極愈遠(yuǎn)的層，濃度愈低。
8.如權(quán)利要求7所述的電激發(fā)光元件，其中，上述空穴輸送性化合物是胺衍生物化合物。
9.如權(quán)利要求7所述的電激發(fā)光元件，其中，該多層發(fā)光層具備配置于最接近空穴注入電極處的第1發(fā)光層、及配置于該第1發(fā)光層及上述電子注入電極之間的第2發(fā)光層；在上述第1發(fā)光層及上述空穴注入電極之間，至少具備空穴輸送層；設(shè)上述空穴輸送層的上述空穴輸送性化合物的含有濃度為Chi，上述第1發(fā)光層的上述空穴輸送性化合物的含有濃度為Cem1，上述第2發(fā)光層的上述空穴輸送性化合物的含有濃度為Cem2時，滿足下式的關(guān)系Cem1-Cem2＞Chi-Cem1。
10.如權(quán)利要求7項(xiàng)的電激發(fā)光元件，其中，在該多層發(fā)光層中，至少配置于最接近空穴注入電極的第1發(fā)光層及形成于最接近該第1發(fā)光層的發(fā)光層，分別含有相同的空穴輸送性化合物。
11.如權(quán)利要求7所述的電激發(fā)光元件，其中，在上述多層發(fā)光層中，在最接近空穴注入電極處具備第1發(fā)光層，在該第1發(fā)光層及上述電子注入電極之間具備第2發(fā)光層；在上述第1發(fā)光層及上述空穴注入電極之間，至少具備空穴輸送層；在上述第2發(fā)光層及上述電子注入電極之間，至少具備電子輸送層；上述電子輸送層、上述第2發(fā)光層及上述第1發(fā)光層的電子輸送性化合物的含有濃度，距離上述電子輸送層愈遠(yuǎn)，濃度愈低。
12.如權(quán)利要求7所述的電激發(fā)光元件，其中，在上述多層發(fā)光層中，在配置于最接近空穴注入電極的第1發(fā)光層及該空穴注入電極之間，至少具備空穴輸送層及空穴注入層；在上述多層發(fā)光層中，在配置于最接近電子注入電極的第2發(fā)光層及該電子注入電極之間，至少具備電子輸送層；設(shè)上述空穴注入層的膜厚為Lhi、空穴遷移率為μhi，上述空穴輸送層的膜厚為Lht、空穴遷移率為μht，上述第1發(fā)光層的膜厚為Lem1、空穴遷移率為μhem1，上述第2發(fā)光層的膜厚為Lem2、電子遷移率為μhem2，上述電子輸送層的膜厚為Let、電子遷移率為μet時，滿足下式的關(guān)系(Lhi/μhi)+(Lht/μht)+(Lem1/μhem1)＝α{(Lem2/μhem2)+(Let/μet)}α滿足0.5＜α＜2.5的關(guān)系。
13.一種電激發(fā)光元件，在空穴注入電極及電子注入電極之間，具備含有機(jī)化合物的發(fā)光元件層，其中，上述發(fā)光元件層具備多層發(fā)光層，在該多層發(fā)光層中，在配置于最接近空穴注入電極的第1發(fā)光層及該空穴注入電極之間，至少具備空穴輸送層；在上述多層發(fā)光層中，在配置于最接近電子注入電極的第2發(fā)光層及該電子注入電極之間，至少具備電子輸送層；設(shè)從上述空穴注入電極所注入的空穴通過上述空穴輸送層及上述第1發(fā)光層而到達(dá)上述第2發(fā)光層為止的該空穴的所需時間為Th，及從上述電子注入電極所注入的電子通過上述電子輸送層及上述第2發(fā)光層而到達(dá)上述第1發(fā)光層為止的該電子的所需時間為Te時，兩者的比值Th/Te滿足下式的關(guān)系0.5＜(Th/Te)＜2.5。
14.如權(quán)利要求13所述的電激發(fā)光元件，其中，上述第1發(fā)光層具備空穴輸送功能，上述第2發(fā)光層具備電子輸送功能。
15.一種電激發(fā)光元件，在空穴注入電極及電子注入電極之間具備含有機(jī)化合物的發(fā)光元件層，其中，上述發(fā)光元件層具備多層發(fā)光層，在該多層發(fā)光層中，在配置于最接近空穴注入電極的第1發(fā)光層及該空穴注入電極之間，至少具備空穴輸送層；在上述多層發(fā)光層中，在配置于最接近電子注入電極的第2發(fā)光層及該電子注入電極之間，至少具備電子輸送層；以從上述空穴注入電極所注入的空穴通過上述空穴輸送層及上述第1發(fā)光層而到達(dá)上述第2發(fā)光層為止的該空穴的所需時間為Th，及從上述電子注入電極所注入的電子通過上述電子輸送層及上述第2發(fā)光層而到達(dá)上述第1發(fā)光層為止的該電子的所需時間為Te時，兩者的比值Th/Te滿足下式的關(guān)系1≤(Th/Te)＜2。
16.如權(quán)利要求15所述的電激發(fā)光元件，其中，上述第1發(fā)光層具備空穴輸送功能，上述第2發(fā)光層具備電子輸送功能。
17.一種電激發(fā)光元件，在空穴注入電極及電子注入電極之間具備含有機(jī)化合物的發(fā)光元件層，其中，上述發(fā)光元件層具備多層發(fā)光層，在該多層發(fā)光層中，在配置于最接近空穴注入電極的第1發(fā)光層及該空穴注入電極之間，至少具備空穴輸送層及空穴注入層；在上述多層發(fā)光層中，在配置于最接近電子注入電極的第2發(fā)光層及該電子注入電極之間，至少具備電子輸送層；設(shè)上述空穴注入層的膜厚為Lhi、空穴遷移率為μhi，上述空穴輸送層的膜厚為Lht、空穴遷移率為μht，上述第1發(fā)光層的膜厚為Lem1、空穴遷移率為μhem1，上述第2發(fā)光層的膜厚為Lem2、電子遷移率為μhem2，上述電子輸送層的膜厚為Let、電子遷移率為μet時，滿足下式的關(guān)系(Lhi/μhi)+(Lht/μht)+(Lem1/μhem1)＝α{(Lem2/μhem2)+(Let/μet)}α滿足0.5＜α＜2.5的關(guān)系。
18.如權(quán)利要求17所述的電激發(fā)光元件，其中，上述第1發(fā)光層具備空穴輸送功能，上述第2發(fā)光層具備電子輸送功能。
全文摘要
本發(fā)明為一種電激發(fā)光元件，在陽極及陰極之間具備含有多層發(fā)光層的發(fā)光元件層。此發(fā)光元件層具備2層以上的含有空穴輸送性化合物的有機(jī)層，多層發(fā)光層中的1層以上含有空穴輸送性化合物，在含有上述空穴輸送性化合物的有機(jī)層中，形成于最接近電子注入電極的層的空穴輸送性化合物的含有濃度比形成于最接近空穴注入電極的層的還小。在含有上述空穴輸送性化合物的有機(jī)層存在有3層以上的情況下，可設(shè)定各層的空穴輸送性化合物的含有濃度，距離空穴注入電極愈遠(yuǎn)則該層的濃度愈低。由此，可容易使多層的各層發(fā)光層的空穴及電子的供應(yīng)量及供應(yīng)時機(jī)達(dá)到最優(yōu)化，而容易使發(fā)光層的任一層進(jìn)行一致的發(fā)光。
文檔編號H05B33/14GK1784099SQ20051010794
公開日2006年6月7日 申請日期2005年9月30日 優(yōu)先權(quán)日2004年9月30日
發(fā)明者西川龍司, 齊藤伸郎 申請人:三洋電機(jī)株式會社