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有机发光层材料、使用有机发光层材料的有机发光层形成用涂布液、使用有机发光层形成用涂布液的有机发光元件、使用有机发光元件的光源装置以及有机发光元件的制造方法

摘要

提供了容易进行掺杂剂量控制的有机发光元件。该有机发光元件具有上部电极(12)、下部电极(11)以及设置在所述上部电极和所述下部电极之间的发光层(3),所述发光层含有主体(4)、第一掺杂剂和第二掺杂剂,所述第一掺杂剂的发光颜色与所述第二掺杂剂的发光颜色不同,所述第一掺杂剂为蓝色掺杂剂或绿色掺杂剂,所述第一掺杂剂中含有第一官能团,所述第一官能团使得所述第一掺杂剂向所述发光层的存在所述上部电极的一侧的表面移动。

著录项

  • 公开/公告号CN102959039A

    专利类型发明专利

  • 公开/公告日2013-03-06

    原文格式PDF

  • 申请/专利权人 株式会社日立制作所;

    申请/专利号CN201080067466.3

  • 发明设计人 佐久间广贵;荒谷介和;

    申请日2010-09-10

  • 分类号

  • 代理机构中国国际贸易促进委员会专利商标事务所;

  • 代理人杨勇

  • 地址 日本东京

  • 入库时间 2024-02-19 17:52:51

法律信息

  • 法律状态公告日

    法律状态信息

    法律状态

  • 2015-05-06

    授权

    授权

  • 2013-04-03

    实质审查的生效 IPC(主分类):C09K11/06 申请日:20100910

    实质审查的生效

  • 2013-03-06

    公开

    公开

说明书

技术领域

本发明涉及有机发光层材料、使用有机发光层材料的有机发光层形成 用涂布液、使用有机发光层形成用涂布液的有机发光元件以及使用有机发 光元件的光源装置。

背景技术

迄今为止,作为具有单层发光层的有机白色发光元件,是在电极间插 入了单层发光层的有机EL元件,所述单层发光层包含至少含有(a)聚合 物和(b)形成发光中心的化合物的组合物,所述组合物中电子传输性和空 穴传输性具有良好的平衡,所述聚合物自身的发光颜色表现为蓝色或者比 其更短的波长,所述形成发光中心的化合物两种以上以在所述聚合物中分 子分散的状态存在,各个形成发光中心的化合物分别单独地发光,将所述 形成发光中心的化合物两种以上组合使用而使得有机EL元件整体的发光颜 色呈现白色光,具有上述特征的单层型白色发光有机EL元件由专利文献1 报道。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:特开平9-63770号公报

发明内容

发明要解决的问题

对于以往的有机发光元件,存在多种不同颜色的掺杂剂不发生相分离、 难以容易地进行掺杂剂量的控制的问题。

本发明的目的是提供能够容易地进行掺杂剂量的控制的有机发光层材 料、使用有机发光层材料的有机发光层形成用涂布液、使用有机发光层形 成用涂布液的有机发光元件、使用有机发光元件的光源装置以及有机发光 元件的制造方法。

用于解决问题的手段

用于解决上述问题的本发明的特征如下所述。

(1)有机发光元件,其具有上部电极、下部电极以及设置在所述上部 电极和所述下部电极之间的发光层,所述发光层含有主体、第一掺杂剂和 第二掺杂剂,所述第一掺杂剂的发光颜色与所述第二掺杂剂的发光颜色不 同,所述第一掺杂剂为蓝色掺杂剂或绿色掺杂剂,所述第一掺杂剂中含有 第一官能团,所述第一官能团使得所述第一掺杂剂向所述发光层的存在所 述上部电极的一侧的表面移动。

(2)有机发光元件,其中在上述(1)中,所述第一官能团选自氟烷 基、全氟烷基、烷基(C数为10以上)、全氟聚醚基以及甲硅烷氧基中的 一种以上。

(3)有机发光元件,其中在上述(2)中,所述第一掺杂剂为下述式1 表示的铱配合物。 式1

(式中X1表示含N的芳香族杂环,X2表示芳香族烃环或者芳香族杂环, X3表示乙酰丙酮根衍生物、甲基吡啶根衍生物或者四吡唑基硼酸根衍生物。 Y1表示所述第一官能团。)

(4)有机发光元件,其中在上述(1)中,所述第二掺杂剂中含有第 二官能团,所述第二官能团使得所述第二掺杂剂向所述发光层的存在所述 下部电极的一侧的表面移动。

(5)有机发光元件,其中在上述(4)中,所述第二官能团选自-OH、 -SH、-COOH、-SO3H、I、Br、Cl、F、SCN、CN、NH2、NO2以及联吡啶基中的 一种以上。

(6)有机发光元件,其中在上述(4)中,在所述下部电极和所述发 光层之间设置空穴传输层,所述第二官能团选自苯氨基、噁唑基、咔唑基 以及腙结构部分中的一种以上。

(7)有机发光元件,其中在上述(1)中,所述发光层中含有第三掺 杂剂,所述第三掺杂剂的发光颜色与所述第一掺杂剂的发光颜色以及所述 第二掺杂剂的发光颜色不同。

(8)有机发光元件,其中在上述(1)中,在所述第二掺杂剂为蓝色 掺杂剂或绿色掺杂剂的情况下,所述蓝色掺杂剂的最低未占轨道能量的绝 对值大于所述绿色掺杂剂的最低未占轨道能量的绝对值。

(9)有机发光元件,其中在上述(1)中,在所述发光层的膜厚方向 上,所述第一掺杂剂的浓度达到峰值的位置相对于所述发光层的中央存在 于所述上部电极一侧,在所述发光层的膜厚方向上,从所述第一掺杂剂的 浓度达到峰值的位置向所述下部电极一侧,所述第一掺杂剂的浓度单调降 低。

(10)有机发光元件,其中在上述(4)中,在所述发光层的膜厚方向 上,所述第二掺杂剂的浓度达到峰值的位置相对于所述发光层的中央存在 于所述下部电极一侧,在所述发光层的膜厚方向上,从所述第二掺杂剂的 浓度达到峰值的位置向所述上部电极一侧,所述第二掺杂剂的浓度单调降 低。

(11)发光层形成用涂布液,它是用于上述(1)的有机发光元件的发 光层形成用涂布液,该发光层形成用涂布液含有溶剂、所述主体、所述第 一掺杂剂以及所述第二掺杂剂。

(12)发光层形成用材料,它是用于上述(1)的有机发光元件的发光 层形成用材料,该发光层形成用材料含有所述主体、所述第一掺杂剂以及 所述第二掺杂剂。

(13)具备上述(1)的权利要求1的有机发光元件的光源装置。

(14)有机发光元件的制造方法,它是具有上部电极、下部电极以及 设置在所述上部电极和所述下部电极之间的发光层的有机发光元件的制造 方法,所述发光层含有主体、第一掺杂剂和第二掺杂剂,所述第一掺杂剂 的发光颜色与所述第二掺杂剂的发光颜色不同,所述第一掺杂剂为蓝色掺 杂剂或绿色掺杂剂,所述第一掺杂剂中含有第一官能团,所述第一官能团 使得所述第一掺杂剂向所述上部电极一侧移动,所述发光层通过涂布法制 作。

(15)有机发光元件的制造方法,其中在上述(14)中所述发光层中 含有第三掺杂剂,所述第三掺杂剂的发光颜色与所述第一掺杂剂的发光颜 色以及所述第二掺杂剂的发光颜色不同,所述第一掺杂剂、所述第二掺杂 剂和所述第三掺杂剂为红色掺杂剂、绿色掺杂剂和蓝色掺杂剂的任一种, 所述红色掺杂剂固形分的浓度不足10wt%,所述绿色掺杂剂固形分的浓度不 足10wt%,所述蓝色掺杂剂固形分的浓度为10wt%以上30wt%以下。

发明的效果

通过本发明,可以提供能容易进行掺杂剂量的控制的有机发光层材料、 使用有机发光层材料的有机发光层形成用涂布液、使用有机发光层形成用 涂布液的有机发光元件、使用有机发光元件的光源装置以及有机发光元件 的制造方法。上述以外的问题、结构和效果通过以下实施方案的说明而呈 现。

附图说明

[图1]本发明的有机发光元件的一个实施方案的剖面图。

[图2]有机发光元件中的各材料的能级图。

[图3]有机发光元件中的各材料的能级图。

[图4]有机发光元件中的各材料的能级图。

[图5]有机发光元件中的各材料的能级图。

[图6]有机白色发光元件中的各材料的能级图。

[图7]有机白色发光元件中的各材料的能级图。

[图8]本发明的光源装置的一个实施方案的剖面图。

[图9]示出构成本发明的混合膜内的各掺杂剂的膜厚方向的浓度分布。

具体实施方式

下面,通过附图等详细说明本发明。下面的记载示出本申请发明的内 容的具体实例,本申请发明不限于这些记载,在本说明书中公开的技术思 想的范围内,可以由本领域技术人员进行各种变更和修改。

对于以往的涂布法制作的有机发光元件,为了抑制从蓝色掺杂剂的能 量传递,绿色掺杂剂浓度为0.02摩尔%,红色掺杂剂浓度为0.02摩尔%和 0.015摩尔%,非常的低,掺杂剂的浓度控制困难。此外,由于各掺杂剂之 间的能量传递、发光区域的载荷子封闭不充分等原因,得不到充分的发光 效率。

图1是本发明的一种实施方案涉及的有机发光元件的剖面图。该有机 发光元件具有上部电极12、下部电极11和有机层13。从图1的下侧起按 基板10、下部电极11、有机层13、上部电极12的顺序设置,图1的有机 发光元件是从下部电极11一侧将发光层3的发光引出的底部发光型。下部 电极11是作为阳极的透明电极,上部电极12是作为阴极的反射电极。需 要说明的是,如果上部电极12为阴极、下部电极11为阳极,也可以为以 上部电极12为透明电极的顶部发光型的元件结构。基板10和下部电极11、 下部电极11和有机层13、有机层13和上部电极12分别可以接合,也可以 有其它层介于各层之间。作为其它层,列举无机的缓冲层或注入层等。作 为缓冲层,列举氧化钒、氧化钼、氧化钨等。

有机层13可以为仅有发光层3的单层结构,或者也可以为含有电子注 入层9、电子传输层8、空穴传输层2以及空穴注入层1中的任何一层以上 的多层结构。电子注入层9和电子传输层8、电子传输层8和发光层3、发 光层3和空穴传输层2、空穴传输层2和空穴注入层1分别可以接合,也可 以有上述的其它层介于各层之间。图1的有机发光元件中通过配备驱动电 路和框体等而成为光源装置。

图8是本发明的光源装置的一种实施方案的剖面图。图8是从存在上 部电极12的一侧将发光引出的顶部发光型的有机发光元件。在图8中,在 基板10上将下部电极11、第一围堰104、第二围堰105、有机层13、上部 电极12、树脂层106、密封基板107、光引出层108按上述顺序设置。在底 部发光型的有机发光元件的情况下,光引出层108设置在相对于基板10不 存在有机层13的一侧。

第一围堰104呈现正向锥形,起到图案化的下部电极11的边缘的罩的 作用。第二围堰105呈现反向锥形,具有将相邻元件的有机层13和上部电 极12分离的作用。第一围堰104和第二围堰105可以使用聚酰亚胺树脂、 丙烯酸系树脂酚醛清漆树脂、酚醛树脂等各种树脂。第一围堰104和第二 围堰105的形成是通过涂布形成有机层13后使用给定的光掩模进行显影曝 光。在第一围堰104和第二围堰105的表面施加疏水性处理。例如,通过 在第一围堰104和第二围堰105的表面进行氟系气体的等离子体处理将第 一围堰104和第二围堰105的表面氟化而进行疏水性处理。

树脂层106和密封基板107具有防止作为有机发光元件的劣化因素的 气体或水分侵入的作用。通过使用光引出层108,可以将发光层3发出的光 高效率地引出。

发光层3含有主体4和掺杂剂。所谓发光层3,是从上部电极12、下 部电极11、电子传输层8或者空穴传输层2注入的电子和空穴复合而发光 的层。发光的部分可以是发光层3的层内,也可以是发光层3与邻接发光 层3的层的界面。作为掺杂剂,可以使用荧光化合物、磷光化合物。掺杂 剂包含红色掺杂剂5、绿色掺杂剂6和蓝色掺杂剂7。发光层3的形成用材 料包含主体4、红色掺杂剂5、绿色掺杂剂6和蓝色掺杂剂7。作为发光层 3的形成用材料,也可以是含有主体4、红色掺杂剂5和蓝色掺杂剂7的。 作为发光层3的形成用材料,也可以是含有主体4、红色掺杂剂5和绿色掺 杂剂6的。作为发光层3的形成用材料,也可以是含有主体4、绿色掺杂剂 6和蓝色掺杂剂7的。红色掺杂剂5的发光颜色、绿色掺杂剂6的发光颜色 和蓝色掺杂剂7的发光颜色不同。所谓“发光颜色不同”指的是在各掺杂 剂的PL光谱中显示出最大强度的波长是不同的。在发光层3内各掺杂剂材 料偏于各区域而存在,形成仿层积结构。

<相分离>

有机LED的制造方法大致分为真空蒸镀法和涂布法。其中,涂布法存 在容易大面积成膜、材料的利用效率高等优点。为了使用涂布法,有必要 使得有机LED的层数少,要求发光层为单层。

为了通过单层的发光层进行白色发光而将红色掺杂剂5、绿色掺杂剂6 和蓝色掺杂剂7混合的情况下,周围存在不同颜色的掺杂剂。激发能量以 一定的概率向相邻的分子传递。例如,在与蓝色掺杂剂7相邻地存在绿色 掺杂剂6或红色掺杂剂5的情况下,激发能量从蓝色掺杂剂7传递到绿色 掺杂剂6或红色掺杂剂5的低能量一侧,白色发光变得困难。激发能量的 传递在单层的发光层中含有三色的掺杂剂的情况下、含有二色的掺杂剂的 情况下均能够发生。例如,在单层的发光层中存在绿色掺杂剂6和红色掺 杂剂5的情况下,发生从绿色掺杂剂6向能量低的红色掺杂剂5的能量传 递,白色发光变得困难。因此,通过在发光层内使各掺杂剂自发地相分离 而使得低能量的掺杂剂不相邻,在涂布型的有机白色发光元件中高效率的 白色发光也成为可能。在该情况下,在高的掺杂剂浓度下也能够得到白色 发光。作为自发地进行相分离的方法,在本发明的一种实施方案中,将合 适的官能团添加于各发光掺杂剂。

下面,在图2至图7中,主体4、红色掺杂剂5、绿色掺杂剂6和蓝色 掺杂剂7的最高已占轨道(HOMO)和最低未占轨道(LUMO)如下所述。HOMO 能量通过光电子分光法测定。此外,LUMO能量通过从吸收光谱求出 HOMO-LUMO的能量差的方法或者用逆光电子分光法直接测定的方法进行测 定。对于LUMO,从小的开始为绿色掺杂剂6、主体4、蓝色掺杂剂7、红色 掺杂剂5的顺序。对于HOMO,从小的开始为红色掺杂剂5、绿色掺杂剂6、 蓝色掺杂剂7、主体4的顺序。但是,各分子的HOMO和LUMO不限于以上所 述。

<红色掺杂剂和绿色掺杂剂的层构造>

考虑红色掺杂剂5和绿色掺杂剂6自发地发生相分离、形成图2所示 的仿层积结构的情况。通过调整红色掺杂剂5和绿色掺杂剂6的PL光谱的 最大强度而得到白色光。

发光层3中含有主体4、红色掺杂剂5和绿色掺杂剂6。绿色掺杂剂6 中含有使得绿色掺杂剂6向发光层3的存在电子传输层8(上部电极12) 的一侧的表面移动的官能团。红色掺杂剂5中含有使得红色掺杂剂5向发 光层3的存在空穴传输层2(下部电极11)的一侧的表面移动的官能团。 在红色掺杂剂5的浓度足够低的情况下,也可以红色掺杂剂5中不含使得 红色掺杂剂5向发光层3的存在空穴传输层2(下部电极11)的一侧的表 面移动的官能团。通过在红色掺杂剂5中含有使得红色掺杂剂5向发光层3 的存在空穴传输层2(下部电极11)的一侧的表面移动的官能团,掺杂剂 的浓度控制变得容易。此外,考虑红色掺杂剂5和绿色掺杂剂6的最高已 占轨道(HOMO)和最低未占轨道(LUMO)能量按图2所示规定的情况。

将红色掺杂剂5的浓度降低到掺杂剂能级间的跳跃传导变少的程度。 为此,红色掺杂剂5区域的电子迁移率和空穴迁移率与绿色掺杂剂7区域 相比变低。

从电子传输层8向发光层3注入的电子在主体4的LUMO能级跳跃,在 发光层3内传播。由于红色掺杂剂5区域的电子迁移率与绿色掺杂剂6区 域的电子迁移率相比较小,电子在绿色掺杂剂6区域和红色掺杂剂5区域 的边界附近累积。

另一方面,空穴从空穴传输层2向主体4的HOMO能级注入,在空穴4 的HOMO能级间跳跃,在发光层3内传播。从红色掺杂剂5区域传播来的空 穴进入绿色掺杂剂6的HOMO能级,通过与电子复合而发出绿色的光。此外, 通过复合生成的激子经扩散移动到红色掺杂剂5区域,而发出红色的光。 传播到红色掺杂剂5区域的电子在红色掺杂剂5区域与空穴复合而发出红 色的光。

通过以上所述,可以容易地进行掺杂剂量的控制。此外,通过使载荷 子在T1能量最高的掺杂剂区域封闭复合,可以实现高效率的有机发光元件。

<红色掺杂剂和蓝色掺杂剂的层构造>

考虑红色掺杂剂5和蓝色掺杂剂7自发地发生相分离、形成图3所示 的仿层积结构的情况。通过调整红色掺杂剂5和蓝色掺杂剂7的PL光谱的 最大强度而得到白色光。

发光层3中含有主体4、红色掺杂剂5和蓝色掺杂剂7。蓝色掺杂剂7 中含有使得蓝色掺杂剂7向发光层3的存在电子传输层8(上部电极12) 的一侧的表面移动的官能团。红色掺杂剂5中含有使得红色掺杂剂5向发 光层3的存在空穴传输层2(下部电极11)的一侧的表面移动的官能团。 也可以红色掺杂剂5中不含使得红色掺杂剂5向发光层3的存在空穴传输 层2(下部电极11)的一侧的表面移动的官能团。通过在红色掺杂剂5中 含有使得红色掺杂剂5向发光层3的存在空穴传输层2(下部电极11)的 一侧的表面移动的官能团,掺杂剂的浓度控制变得更加容易。此外,考虑 红色掺杂剂5和蓝色掺杂剂7的最高已占轨道(HOMO)和最低未占轨道 (LUMO)能量按图3所示规定的情况。

将红色掺杂剂5的浓度降低到掺杂剂能级间的跳跃传导变少的程度。 为此,红色掺杂剂5区域的电子迁移率和空穴迁移率与蓝色掺杂剂7区域 的电子迁移率和空穴迁移率相比变低。

在发光层3中的存在电子传输层8的一侧以适当的浓度含有蓝色掺杂 剂7的情况下(例如,相对于主体4重量百分比为10%以上),从电子传输 层8向发光层3注入的电子在蓝色掺杂剂7的LUMO能级跳跃,在发光层3 内传播。由于红色掺杂剂5区域的电子迁移率与蓝色掺杂剂7区域相比较 小,电子在蓝色掺杂剂7区域和红色掺杂剂5区域的边界附近累积。

另一方面,空穴从空穴传输层2向主体4的HOMO能级注入,在主体4 的HOMO能级间跳跃,在发光层3内传播。从红色掺杂剂5区域传播来的空 穴进入蓝色掺杂剂7的HOMO能级,通过与电子复合而发出蓝色的光。此外, 通过复合生成的激子经扩散移动到红色掺杂剂5区域,而发出红色的光。 传播到红色掺杂剂5区域的电子在红色掺杂剂5区域与空穴复合而发出红 色的光。

通过以上所述,可以容易地进行掺杂剂量的控制。此外,各种颜色的 发光效率变高,可以提高发光元件的发光效率。此外,通过简易的构造得 到良好色度的白色。

<绿色掺杂剂和蓝色掺杂剂的层构造1>

考虑绿色掺杂剂6和蓝色掺杂剂7自发地发生相分离、形成图4所示 的仿层积结构的情况。通过调整绿色掺杂剂6和蓝色掺杂剂7的PL光谱的 最大强度而得到白色光。

发光层3中含有主体4、绿色掺杂剂6和蓝色掺杂剂7。蓝色掺杂剂7 中含有使得蓝色掺杂剂7向发光层3的存在电子传输层8(上部电极12) 的一侧的表面移动的取代基。绿色掺杂剂6中含有使得绿色掺杂剂6向发 光层3的存在空穴传输层2(下部电极11)的一侧的表面移动的官能团。 也可以绿色掺杂剂6中不含使得绿色掺杂剂6向发光层3的存在空穴传输 层2(下部电极11)的一侧的表面移动的官能团。通过在绿色掺杂剂6中 含有使得绿色掺杂剂6向发光层3的存在空穴传输层2(下部电极11)的 一侧的表面移动的官能团,掺杂剂的浓度控制变得更加容易。此外,考虑 绿色掺杂剂6和蓝色掺杂剂7的最高已占轨道(HOMO)和最低未占轨道 (LUMO)能量按图3所示规定的情况。

在发光层3中的存在电子传输层8的一侧以适当的浓度含有蓝色掺杂 剂7的情况下(例如,相对于主体4重量百分比为10%以上),从电子传输 层8向发光层3注入的电子在蓝色掺杂剂7的LUMO能级跳跃,在发光层3 内传播。由于绿色掺杂剂6的LUMO能级的绝对值比蓝色掺杂剂7的LUMO 能级小,成为对电子的壁垒。由此,可以将电子封闭于蓝色掺杂剂7区域。

另一方面,空穴从空穴传输层2向主体4的HOMO能级注入,在空穴4 的HOMO能级间跳跃,在发光层3内传播。从绿色掺杂剂6区域传播来的空 穴进入蓝色掺杂剂7的HOMO能级,通过与电子复合而发出蓝色的光。此外, 通过复合生成的激子经扩散移动到绿色掺杂剂6区域,而发出绿色的光。 传播到绿色掺杂剂6区域的电子在绿色掺杂剂6区域与空穴复合而发出绿 色的光。

通过以上所述,可以容易地进行掺杂剂量的控制。此外,各种颜色的 发光效率变高,可以提高有机发光元件的发光效率。此外,可以提高发光 层3所含的绿色掺杂剂6和蓝色掺杂剂7的浓度。

<绿色掺杂剂和蓝色掺杂剂的层构造2>

考虑绿色掺杂剂6和蓝色掺杂剂7自发地发生相分离、形成图5所示 的仿层积结构的情况。通过调整绿色掺杂剂6和蓝色掺杂剂7的PL光谱的 最大强度而得到白色光。

发光层3中含有主体4、绿色掺杂剂6和蓝色掺杂剂7。蓝色掺杂剂6 中含有使得绿色掺杂剂6向发光层3的存在电子传输层8(上部电极12) 的一侧的表面移动的取代基。蓝色掺杂剂7中含有使得蓝色掺杂剂7向发 光层3的存在空穴传输层2(下部电极11)的一侧的表面移动的官能团。 也可以蓝色掺杂剂7中不含使得蓝色掺杂剂7向发光层3的存在空穴传输 层2(下部电极11)的一侧的表面移动的官能团。通过在蓝色掺杂剂7中 含有使得蓝色掺杂剂7向发光层3的存在空穴传输层2(下部电极11)的 一侧的表面移动的官能团,掺杂剂的浓度控制变得更加容易。考虑绿色掺 杂剂6和蓝色掺杂剂7的最高已占轨道(HOMO)和最低未占轨道(LUMO) 能量按图5所示规定的情况。

在绿色掺杂剂6的LUMO能级的绝对值比主体4的LUMO能级小的情况 下,对电子的俘获性变低。从电子传输层8向发光层3注入的电子在主体4 的LUMO能级跳跃,在发光层3内传播。对于蓝色掺杂剂7区域,电子在蓝 色掺杂剂7的LUMO能级间跳跃传导。

另一方面,空穴从空穴传输层2向蓝色掺杂剂7的HOMO能级注入,在 蓝色掺杂剂7的HOMO能级间跳跃传播。由于绿色掺杂剂6的空穴迁移率比 蓝色掺杂剂7的空穴迁移率小,空穴封闭在蓝色掺杂剂7区域。由此,在 蓝色掺杂剂7发生复合,发出蓝色的光。通过在蓝色掺杂剂7区域的复合 产生的激子在绿色掺杂剂6区域弛豫,或者未完全封闭在蓝色掺杂剂7区 域的空穴传播至绿色掺杂剂6区域、在此与电子复合,而发出绿色的光。

通过以上所述,可以容易地进行掺杂剂量的控制。此外,各种颜色的 发光效率变高,可以提高有机发光元件的发光效率。

<红色掺杂剂5、绿色掺杂剂6和蓝色掺杂剂7的层构造1>

考虑红色掺杂剂5、绿色掺杂剂6和蓝色掺杂剂7自发地发生相分离、 形成图6所示的仿层积结构的情况。

发光层3中含有主体4、红色掺杂剂5、绿色掺杂剂6和蓝色掺杂剂7。 蓝色掺杂剂7中含有使得蓝色掺杂剂7向发光层3的存在电子传输层8(上 部电极12)的一侧的表面移动的官能团。红色掺杂剂5中含有使得红色掺 杂剂5向发光层3的存在空穴传输层2(下部电极11)的一侧的表面移动 的官能团。也可以红色掺杂剂5中不含使得红色掺杂剂5向发光层3的存 在空穴传输层2(下部电极11)的一侧的表面移动的官能团。通过在红色 掺杂剂5中含有使得红色掺杂剂5向发光层3的存在空穴传输层2(下部电 极11)的一侧的表面移动的官能团,掺杂剂的浓度控制变得更加容易。从 各掺杂剂的最高已占轨道(HOMO)和最低未占轨道(LUMO)能量出发,考 虑载荷子传导而从阳极侧开始将红色掺杂剂5、绿色掺杂剂6和蓝色掺杂剂 7示于图6。

将红色掺杂剂5的浓度和绿色掺杂剂6的浓度低浓度化(不足10wt%) 到掺杂剂能级间的跳跃传导变少的程度。为此,红色掺杂剂5区域、绿色 掺杂剂6区域的电子迁移率和空穴迁移率与蓝色掺杂剂7区域相比变低。

在发光层3中的存在电子传输层8的一侧以适当的浓度含有蓝色掺杂 剂7的情况下(例如,相对于主体4重量百分比为10%以上),从电子传输 层8向发光层3注入的电子在蓝色掺杂剂7的LUMO能级跳跃,在发光层3 内传播。由于在绿色掺杂剂6区域电子迁移率比蓝色掺杂剂7区域小,电 子在蓝色掺杂剂7区域和绿色掺杂剂6区域的边界附近累积。进一步,由 于绿色掺杂剂6的LUMO能量的绝对值比蓝色掺杂剂7的LUMO能量小,成 为对电子的壁垒。由此,可以将电子封闭于蓝色掺杂剂7区域。

另一方面,空穴从空穴传输层2向主体4的HOMO能级注入,在空穴4 的HOMO能级间跳跃,在发光层3内传播。从绿色掺杂剂6区域传播来的空 穴进入蓝色掺杂剂7的HOMO能级,通过与电子复合而发出蓝色的光。此外, 通过复合生成的激子经扩散移动到绿色掺杂剂6区域和红色掺杂剂5区域, 而发出红色的光和绿色的光。传播到绿色掺杂剂6区域的电子在绿色掺杂 剂6区域与空穴复合而发出绿色的光。

通过以上所述,可以容易地进行掺杂剂量的控制。此外,各种颜色的 发光效率变高,可以提高白色有机发光元件的发光效率。此外,做为将电 子封闭在蓝色掺杂剂7区域的手段,可以在迁移率差之外利用蓝色掺杂剂7 和绿色掺杂剂6的LUMO能级的能量差,更容易封闭电子。

<红色掺杂剂5、绿色掺杂剂6和蓝色掺杂剂7的层构造2>

考虑红色掺杂剂5、绿色掺杂剂6和蓝色掺杂剂7自发地发生相分离、 形成图7所示的仿层积结构的情况。

发光层3中含有主体4、红色掺杂剂5、绿色掺杂剂6和蓝色掺杂剂7。 绿色掺杂剂6中含有使得绿色掺杂剂6向发光层3的存在电子传输层8(上 部电极12)的一侧的表面移动的官能团。红色掺杂剂5中含有使得红色掺 杂剂5向发光层3的存在空穴传输层2(下部电极11)的一侧的表面移动 的官能团。也可以红色掺杂剂5中不含使得红色掺杂剂5向发光层3的存 在空穴传输层2(下部电极11)的一侧的表面移动的官能团。通过在红色 掺杂剂5中含有使得红色掺杂剂5向发光层3的存在空穴传输层2(下部电 极11)的一侧的表面移动的官能团,掺杂剂的浓度控制变得更加容易。从 各掺杂剂的最高已占轨道(HOMO)和最低未占轨道(LUMO)能量出发,考 虑载荷子传导而从阳极侧开始将红色掺杂剂5、蓝色掺杂剂7和绿色掺杂剂 6示于图7。

在绿色掺杂剂6的LUMO能级的绝对值比主体4的LUMO能级小的情况 下,对电子的俘获性变低。从电子传输层8向发光层3注入的电子在主体4 的LUMO能级跳跃,在发光层3内传播。对于蓝色掺杂剂7区域,电子在蓝 色掺杂剂7的LUMO能级间跳跃传导。由于红色掺杂剂5的电子迁移率比蓝 色掺杂剂7的电子迁移率小,电子封闭在蓝色掺杂剂7区域内。

另一方面,空穴从空穴传输层2向主体4的HOMO能级注入,在空穴4 的HOMO能级间跳跃而传播。从红色掺杂剂5区域传播来的空穴在蓝色掺杂 剂7区域在蓝色掺杂剂7的HOMO能级间跳跃。由于绿色掺杂剂6的空穴迁 移率比蓝色掺杂剂7的空穴迁移率小,空穴封闭在蓝色掺杂剂7区域。由 此,在蓝色掺杂剂7发生复合,发出蓝色的光。通过在蓝色掺杂剂7区域 的复合产生的激子在绿色掺杂剂6区域弛豫,或者未完全封闭在蓝色掺杂 剂7区域的空穴传播至绿色掺杂剂6区域、在此与电子复合,而发出绿色 的光。此外,通过在蓝色掺杂剂7区域产生的激子在红色掺杂剂5区域弛 豫,或者未完全封闭在蓝色掺杂剂7区域的电子传播至红色掺杂剂5区域、 在此与空穴复合,而发出红色的光。

通过以上所述,可以容易地进行掺杂剂量的控制。此外,各种颜色的 发光效率变高,可以提高有机白色发光元件的发光效率。

<主体>

作为主体4,优选使用咔唑衍生物、芴衍生物或者芳基硅烷衍生物等。 为了得到效率良好的发光,与蓝色掺杂剂7的激发能量相比,优选的是主 体4的激发能量足够大。需要说明的是,激发能量使用发光光谱测定。

<蓝色掺杂剂>

蓝色掺杂剂7在400nm至500nm之间存在室温下(25℃)的PL光谱 的最大强度。作为蓝色掺杂剂7的主骨架,列举例如二萘嵌苯、铱配合物 (双(3,5-二氟-2-(2-吡啶基)苯基-(2-羧基吡啶基)铱(III)):Flrpic等)。 其中在发光特性方面更加优选式1所示的铱配合物。式中X1表示含N的芳 香族杂环,X2表示芳香族烃环或者芳香族杂环。 式1

作为X1表示的芳香族杂环,列举喹啉环、异喹啉环、吡啶环、喹噁啉 环、噻唑环、嘧啶环、苯并噻唑环、噁唑环、苯并噁唑环、吲哚环、异吲 哚环等。作为X2表示的芳香族烃环或者芳香族杂环,列举苯环、萘环、蒽 环、噻吩环、苯并噻吩环、呋喃环、苯并呋喃环、芴环等。作为式中的X3, 列举乙酰丙酮根衍生物、甲基吡啶根衍生物、四吡唑基硼酸根衍生物等。 此外,X3也可以与X1-X2相同。

在上部电极12为阴极、下部电极11为阳极的情况下,优选的是蓝色 掺杂剂7在发光层3的上部或者发光层3的中央。

在蓝色掺杂剂7在发光层3上部的情况下,在蓝色掺杂剂7中含有使 得蓝色掺杂剂7相对于发光层3向存在上部电极12的一侧移动的官能团。 由此,蓝色掺杂剂7偏居于发光层3的上部电极12一侧,发生局域化。通 过向蓝色掺杂剂7附加下述官能团,在发光层3的膜厚方向上,蓝色掺杂 剂7的浓度达到峰值的位置相对于发光层3的中央存在于上部电极12一侧。 此外,在发光层3的膜厚方向上,从蓝色掺杂剂7的浓度达到峰值的位置 向下部电极11一侧,蓝色掺杂剂7的浓度单调降低。

作为为了在发光层成膜时向膜表面(上部电极12侧)移动而向X3附 加的第一官能团Y1,列举例如氟烷基、全氟烷基、烷基(C数为10以上)、 全氟聚醚基、甲硅烷氧基(-Si-O-Si-)。第一官能团Y1也可以附加于X1、 X2。可以将第一官能团Y1单独地附加X1、X2、X3,也可以附加X1、X2、 X3中的两个以上。如果考虑表面能,氟烷基、全氟聚醚基是优选的,全氟 烷基是更加优选的。蓝色掺杂剂7具有这些官能团中的一种即可,但是也 可以具有多种。对于具有氟的取代基,氟的数量越多,越偏居于上部电极 12一侧。具体地说,优选的是存在于取代基的氟的数量为7个以上。这些 基团可以如式2那样直接导入主骨架,也可以如式3那样通过酰氨键或者 酯键等导入。作为蓝色掺杂剂7,也可以附加了第一官能团的掺杂剂和没 有附加第一官能团的掺杂剂混合。

在蓝色掺杂剂7处于发光层3的中央部的情况下,也可以没有第一官 能团。在蓝色掺杂剂7中没有附加第一官能团的情况下,蓝色掺杂剂7也 可以一致地分散于发光层3中。在蓝色掺杂剂7中没有附加第一官能团的 情况下,蓝色掺杂剂7中也可以含有下述的第二官能团。 式2 式3

蓝色掺杂剂7的固形分的浓度优选为10wt%以上30wt%以下。蓝色掺 杂剂7的重均分子量优选为500以上3000以下。

<绿色掺杂剂>

绿色掺杂剂6在500nm至590nm之间存在室温下的PL光谱的最大强 度。作为绿色掺杂剂6的主骨架,列举例如香豆素及其衍生物、铱配合物 (三(2-苯基吡啶)铱(III):以下记为Ir(ppy)3,等)。其中在发光特性方 面更加优选式1所示的铱配合物。式中X1表示含N的芳香族杂环,X2表示 芳香族烃环或者芳香族杂环。 式1

作为X1表示的芳香族杂环,列举喹啉环、异喹啉环、吡啶环、喹噁啉 环、噻唑环、嘧啶环、苯并噻唑环、噁唑环、苯并噁唑环、吲哚环、异吲 哚环等。作为X2表示的芳香族烃环或者芳香族杂环,列举苯环、萘环、蒽 环、噻吩环、苯并噻吩环、呋喃环、苯并呋喃环、芴环等。作为X3,列举 乙酰丙酮根衍生物、与X1-X2相同的基团等。

在上部电极12为阴极、下部电极11为阳极的情况下,优选的是绿色 掺杂剂6在发光层3的上部或者中央。

在此,在绿色掺杂剂6在发光层3上部的情况下,绿色掺杂剂6具有 使得绿色掺杂剂6相对于发光层3向存在上部电极12的一侧移动的上述第 一官能团。由此,绿色掺杂剂6在发光层3中偏居于存在上部电极12的一 侧,发生局域化。通过向绿色掺杂剂6附加第一官能团,在发光层3的膜 厚方向上,绿色掺杂剂6的浓度达到峰值的位置相对于发光层3的中央存 在于上部电极12一侧。此外,在发光层3的膜厚方向上,从绿色掺杂剂6 的浓度达到峰值的位置向下部电极11一侧,绿色掺杂剂6的浓度单调降低。

第一官能团Y可以如式4那样直接导入主骨架,也可以如式5那样通 过酰氨键或者酯键等导入。

在绿色掺杂剂6处于发光层中央部的情况下,也可以没有官能团。作 为绿色掺杂剂6,也可以将附加了第一官能团的掺杂剂和没有附加第一官 能团的掺杂剂混合。在绿色掺杂剂6中没有附加下述官能团的情况下,绿 色掺杂剂6也可以一致地分散于发光层3中。在绿色掺杂剂6中没有附加 第一官能团的情况下,绿色掺杂剂6中也可以含有下述的第二官能团。 式4 式5

绿色掺杂剂6的固形分的浓度优选为不足10wt%。绿色掺杂剂6的重 均分子量优选为500以上3000以下。

<红色掺杂剂>

红色掺杂剂5在590nm至780nm之间存在室温下的PL光谱的最大强 度。作为红色掺杂剂5的主骨架,列举例如红荧烯、(E)-2-(2-(4-(二甲基 氨基)苯乙烯基)-6-甲基-4H-吡喃-4-亚基)丙二腈(DCM)及其衍生物、铱 配合物(双(1-苯基异喹啉)(乙酰丙酮)铱(III)等)、锇配合物、铕配合物。 其中在发光特性方面更加优选式1所示的铱配合物。式中X1表示含N的芳 香族杂环,X2表示芳香族烃环或者芳香族杂环。 式1

作为X1表示的芳香族杂环,列举喹啉环、异喹啉环、吡啶环、喹噁啉 环、噻唑环、嘧啶环、苯并噻唑环、噁唑环、苯并噁唑环、吲哚环、异吲 哚环等。作为X2表示的芳香族烃环或者芳香族杂环,列举苯环、萘环、蒽 环、噻吩环、苯并噻吩环、呋喃环、苯并呋喃环、芴环等。作为X3,优选 乙酰丙酮根衍生物等。

通过在红色掺杂剂5中含有使得红色掺杂剂5相对于发光层3向存在 空穴传输层2的一侧移动的下述第二官能团,红色掺杂剂5偏居于下部电 极11一侧,发生局域化。在这种情况下,在发光层3的膜厚方向,红色掺 杂剂5的浓度达到峰值的位置相对于发光层3的中央存在于下部电极11一 侧。此外,在发光层3的膜厚方向上,从红色掺杂剂5的浓度达到峰值的 位置向上部电极12一侧,红色掺杂剂5的浓度单调降低。

在作为发光层3的底层的层是空穴传输层2的情况下,导入和空穴传 输层2同样的结构。作为第二官能团,列举例如苯氨基、噁唑基、咔唑基、 腙结构部分。红色掺杂剂5具有这些官能团中的一种即可,但是也可以具 有多种。

在作为发光层3的底层的层是空穴注入层1的情况下,导入和空穴注 入层1同样的结构。作为第二官能团,列举例如苯氨基、噁唑基、咔唑基、 腙结构部分。红色掺杂剂5具有这些官能团中的一种即可,但是也可以具 有多种。

在底层是ITO或金属等电极的情况下,作为第二官能团,列举例如羟 基(-OH)、巯基(-SH)、羧基(-COOH)、磺基(-SO3H)、I、Br、Cl、F、 SCN、CN、NH2、NO2、联吡啶基。红色掺杂剂材料5具有这些官能团中的一 种即可,但是也可以具有多种。这些基团可以如式6那样直接导入主骨架, 也可以考虑分子的大小而通过烷基链等导入。在红色掺杂剂5中没有附加 上述官能团的情况下,红色掺杂剂5也可以一致地分散于发光层3中。在 这种情况下,有必要充分地降低红色掺杂剂5的浓度。 式6

红色掺杂剂5的固形分的浓度优选为wt%以上不足10wt%。红色掺杂 剂5的重均分子量优选为500以上3000以下。

<空穴注入层>

空穴注入层1为了改善发光效率或寿命而使用。此外,尽管不是特别 必须,也为了缓和阳极凹凸的目的而使用。空穴注入层1可以设置单层或 者多层。作为空穴注入层1,优选PEDOT(聚(3,4-亚乙基二氧噻吩)):PSS (聚苯乙烯磺酸盐)等导电高分子。此外也可以使用聚吡咯系或者三苯基 胺系的聚合物材料。此外,和低分子量(重均分子量10000以下)材料类 合适地组合使用,酞氰类化合物或星放射状胺系化合物也可以适用。

<空穴传输层>

空穴传输层2包含具有传输空穴的功能的材料,就广义而言空穴注入 层、电子阻挡层也包含在空穴传输层中。空穴传输层2可以设置单层或者 多层。作为空穴传输层2,可以使用星放射状胺系化合物或均二苯乙烯衍 生物、腙衍生物、噻吩衍生物等。此外,不限于这些材料,也可以将这些 材料的两种以上并用。

<电子传输层>

电子传输层8是向发光层3供给电子的层。就广义而言电子注入层9、 空穴阻挡层也包含在电子传输层8中。电子传输层8可以设置单层或者多 层。作为该电子传输层8的材料,可以使用例如双(2-甲基-8-羟基喹 啉)-4-(苯基苯酚)铝(下面记为BAlq)或者三(8-羟基喹啉)铝(下面记为 Alq3)、三(2,4,6-三甲基-3-(吡啶-3-基)苯基)硼烷(以下记为3TPYMB)、 1,4-双(三苯基甲硅烷基)苯(以下记为UGH2)、噁二唑衍生物、三唑衍生 物、富勒烯衍生物、菲络啉衍生物、喹啉衍生物等。

<电子注入层>

电子注入层9提高从阴极向电子传输层8的电子注入效率。具体地说, 优选氟化锂、氟化镁、氟化钙、氟化锶、氟化钡、氧化镁、氧化铝。此外, 当然不限于这些材料,此外也可以将这些材料两种以上并用。

<基板>

作为基板10,列举玻璃基板,金属基板,形成了SiO2、SiNx、Al2O3等 无机材料的塑料基板等。作为金属基板材料,列举不锈钢、42合金等合金。 作为塑料基板材料,列举聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、 聚甲基丙烯酸甲酯、聚砜、聚碳酸酯、聚酰亚胺等。

<阳极>

作为阳极材料,可以使用具有透明性和高功函数的材料。具体地说, 列举ITO、IZO等导电性氧化物,或者薄的Ag等功函数大的金属。电极的 图案形成一般可以在玻璃等基板上使用光刻法进行。

<阴极>

阴极材料是用于将来自发光层3的光反射的反射电极。具体地说,合 适地使用LiF和Al的层合体或者Mg:Ag合金等。此外,不限于这些材料, 例如作为LiF的代替品,可以使用Cs化合物、Ba化合物、Ca化合物等。

<涂布液>

涂布液是将形成发光层3的材料溶解于适当的溶剂而成的。对于以下 说明,对形成发光层3的材料包含主体4、红色掺杂剂5、绿色掺杂剂6和 蓝色掺杂剂7的情况下进行叙述。

在此使用的溶剂为例如甲苯等芳香族烃系溶剂、四氢呋喃等醚系溶剂、 醇类、氟系溶剂等溶解各材料的溶剂即可。此外,为了调整各材料的溶解 度或干燥速度,也可以使用将多种所述溶剂混合的混合溶剂。例如,准备 沸点不同的两种溶剂(第一溶剂和第二溶剂),通过使其中高沸点的第二 溶剂成为对绿色或蓝色掺杂剂7的良溶剂,可以促进绿色掺杂剂6或蓝色 掺杂剂7向膜表面的移动。溶剂的溶解度通过液相色谱测定。

作为用于将发光层3成膜的涂布法,可以列举旋涂法、浇铸法、浸涂 法、喷涂法、丝网印刷法、喷墨印刷法等。使用这些方法中的一种形成发 光层3。

下面示出具体的实施例,更加详细地说明本申请发明的内容。

实施例1

<式4的合成>

为了制作作为本发明涉及的第一实施例的有机白色发光元件,首先进 行作为本发明的主要组成材料的式4所示的绿色掺杂剂的合成。

作为式4的合成所需的中间体的式8按照以下顺序合成。向200ml的 3口烧瓶中加入0.543g 2-苯基吡啶在30ml乙氧基乙醇中的溶液以及 0.418g氯化铱在10ml水中的溶液并混合。此后,在氮气气氛下,在120℃ 回流10小时,此后冷却至室温。将溶液蒸发干,将得到的固形物用水和醇 洗涤,得到式8。 式8

式4按以下顺序合成。向200ml的3口烧瓶中加入0.547g式8化合 物、0.512g 2,2-二甲基-6,6,7,7,8,8,8-七氟-3,5-辛烷二酮、0.25g碳 酸钠、30ml乙氧基乙醇,在氮气气氛下,在115℃回流10小时,此后冷 却至室温。将溶液蒸发干,将得到的固形物用水和己烷洗涤。将乙酸乙酯/ 己烷混合溶剂作为洗脱溶剂进行硅胶柱色谱,得到式4。式4的分子量通过 质谱仪测量为796。

使用式4、蓝色掺杂剂和作为主体的mCP,通过旋涂法在石英基板上形 成混合膜。溶剂使用甲苯,固形分的浓度为1wt%,相对于mCP,使得式4 为0.8wt%,蓝色掺杂剂为10wt%。将制作的混合膜斜向切削,进行切削面 的TOF-SIMS测定。其结果如图9(a)所示,与蓝色掺杂剂膜厚方向的浓度 大致恒定相对,绿色掺杂剂表面浓度变高。另一方面,对使用Ir(ppy)2(acac) 代替式4的混合膜进行同样的测定。结果如图9(b)所示,蓝色掺杂剂、 绿色掺杂剂均在膜厚方向上浓度恒定。

<有机发光元件的制作>

作为本发明的第一实施例,制作图5所示结构的有机白色发光元件。 作为用于形成发光层的涂布液,使用将作为主体的mCP、作为蓝色掺杂剂的 Flrpic、作为绿色掺杂剂的式4化合物或者Ir(ppy)2(acac)溶解于甲苯而 得到的涂布液。各材料的重量比为100:10:0.8。将这些主体、蓝色掺杂剂 和绿色掺杂剂溶解于甲苯而制作涂布液。将涂布液的固形成分浓度设定为 1wt%。相对于涂布液的固形成分,绿色掺杂剂的浓度为0.41摩尔%。绿色 掺杂剂的浓度通过液相色谱测定。使用该涂布液通过旋涂法形成有机发光 层。然后,通过真空蒸镀法形成作为电子传输层的UGH2和3TPYMB层。然 后,形成LiF和Al的层合体作为上部电极,制成目标有机白色发光元件。

对制作的有机发光元件施加电压,由EL光谱确认来自绿色掺杂剂和蓝 色掺杂剂双方的发光,可以确认白色发光。另一方面,使用不含氟烷基的 材料(Ir(ppy)2(acac))作为绿色掺杂剂在相同条件下制作有机发光元件, 确认蓝色发光的强度低,绿色发光的强度增加。

实施例2

<式2的合成>

为了制作作为本发明涉及的第二实施例的有机白色发光元件,首先进 行作为本发明的主要组成材料的式2所示的蓝色掺杂剂的合成。

作为式2的合成所需的中间体的式7按照以下顺序合成。向200ml的 3口烧瓶中加入0.669g 2-(2,4-二氟苯基)吡啶在30ml乙氧基乙醇中的 溶液以及0.418g氯化铱在10ml水中的溶液并混合。此后,在氮气气氛 下,在120℃回流10小时,此后冷却至室温。将溶液蒸发干,将得到的固 形物用水和醇洗涤,得到式7。 式7

式2按以下顺序合成。向200ml的3口烧瓶中加入0.620g式7化合 物、0.512g 2,2-二甲基-6,6,7,7,8,8,8-七氟-3,5-辛烷二酮、0.25g碳 酸钠、30ml乙氧基乙醇,在氮气气氛下,在115℃回流10小时,此后冷 却至室温。将溶液蒸发干,将得到的固形物用水和己烷洗涤。将乙酸乙酯/ 己烷混合溶剂作为洗脱溶剂进行硅胶柱色谱,得到式2。式2为低分子材料。 式2的分子量通过质谱仪测量为868。

使用式2、红色掺杂剂和作为主体的mCP,通过旋涂法在石英基板上形 成混合膜。溶剂使用甲苯,固形分的浓度为1wt%,相对于mCP,使得式2 为10wt%,红色掺杂剂为0.5wt%。将制作的混合膜斜向切削,进行切削面 的TOF-SIMS测定。其结果是,与红色掺杂剂膜厚方向的浓度大致恒定相对, 蓝色掺杂剂表面浓度变高。

<有机发光元件的制作>

作为本发明的第一实施例,制作图3所示结构的白色发光元件。下部 电极形成为ITO电极,空穴注入层用PEDOT通过旋涂法形成。空穴传输层 使用聚合物系材料。对于有机发光层,使用mCP(1,3-双(咔唑-9-基)苯) 作为主体,式2作为蓝色掺杂剂,Ir(piq)2(acac)作为红色掺杂剂。各材 料的重量比为100:10:0.5。将这些主体、蓝色掺杂剂和红色掺杂剂溶解于 甲苯而制作涂布液。将涂布液的固形成分浓度设定为1wt%。相对于涂布液 的固形成分,红色掺杂剂的浓度为0.29摩尔%。红色掺杂剂的浓度通过液 相色谱测定。使用该涂布液通过旋涂法形成有机发光层。然后,通过真空 蒸镀法形成作为电子传输层的UGH2和3TPYMB层。然后,形成LiF和Al的 层合体作为上部电极,制成目标有机白色发光元件。

对制作的有机发光元件施加电压,由EL光谱确认来自红色掺杂剂和蓝 色掺杂剂双方的发光,可以确认白色发光。另一方面,使用不含氟烷基的 材料(Flracac)作为蓝色掺杂剂在相同条件下制作有机发光元件,确认蓝 色发光的强度低,红色发光的强度增加。

实施例3

针对第2实施例进行说明。作为用于形成发光层的涂布液,使用将作 为主体的mCP、作为蓝色掺杂剂的Flrpic、作为红色掺杂剂的式6、作为绿 色掺杂剂的式4溶解于甲苯而得到的涂布液。除此以外与实施例1、2相同。

对制作的有机白色发光元件施加电压,可以确认来自红色掺杂剂、绿 色掺杂剂和蓝色掺杂剂的发光。另一方面,在绿色掺杂剂使用 Ir(piq)2(acac)的情况下,蓝色掺杂剂的发光强度相对于绿色变低。

符号说明

1    空穴注入层

2    空穴传输层

3    发光层

4    主体

5    红色掺杂剂

6    绿色掺杂剂

7    蓝色掺杂剂

8    电子传输层

9    电子注入层

10   基板

11   下部电极

12   上部电极

13   有机层

104  第一围堰

105  第二围堰

106  树脂层

107  密封基板

108  光引出层

权利要求书(按照条约第19条的修改)

1.有机发光元件,其具有上部电极、下部电极以及设置在所述上部电 极和所述下部电极之间的发光层,所述发光层含有主体、第一掺杂剂和第二 掺杂剂,所述第一掺杂剂的发光颜色与所述第二掺杂剂的发光颜色不同,所 述第一掺杂剂为蓝色掺杂剂或绿色掺杂剂,所述第一掺杂剂中含有第一官能 团,所述第一官能团使得所述第一掺杂剂向所述发光层的存在所述上部电极 的一侧的表面移动,在所述发光层的膜厚方向上,所述第一掺杂剂的浓度达 到峰值的位置相对于所述发光层的中央存在于所述上部电极一侧。

2.权利要求1的有机发光元件,其中所述第一官能团选自氟烷基、全 氟烷基、烷基(C数为10以上)、全氟聚醚基以及甲硅烷氧基中的一种以上。

3.权利要求2的有机发光元件,其中所述第一掺杂剂为下述式1表示 的铱配合物, 式1

式中X1表示含N的芳香族杂环,X2表示芳香族烃环或者芳香族杂环, X3表示乙酰丙酮根衍生物、甲基吡啶根衍生物或者四吡唑基硼酸根衍生物, Y1表示所述第一官能团。

4.权利要求1的有机发光元件,其中所述第二掺杂剂中含有第二官能 团,所述第二官能团使得所述第二掺杂剂向所述发光层的存在所述下部电极 的一侧的表面移动。

5.权利要求4的有机发光元件,其中所述第二官能团选自-OH、-SH、 -COOH、-SO3H、I、Br、Cl、F、SCN、CN、NH2、NO2以及联吡啶基中的一种以上。

6.权利要求4的有机发光元件,其中在所述下部电极和所述发光层之 间设置空穴传输层,所述第二官能团选自苯氨基、噁唑基、咔唑基以及腙结 构部分中的一种以上。

7.权利要求1的有机发光元件,其中所述发光层中含有第三掺杂剂, 所述第三掺杂剂的发光颜色与所述第一掺杂剂的发光颜色以及所述第二掺杂 剂的发光颜色不同。

8.权利要求1的有机发光元件,其中在所述第二掺杂剂为蓝色掺杂剂 或绿色掺杂剂的情况下,所述蓝色掺杂剂的最低未占轨道能量的绝对值大于 所述绿色掺杂剂的最低未占轨道能量的绝对值。

9.权利要求1的有机发光元件,其中在所述发光层的膜厚方向上,从 所述第一掺杂剂的浓度达到峰值的位置向所述下部电极一侧,所述第一掺杂 剂的浓度单调降低。

10.权利要求4的有机发光元件,其中在所述发光层的膜厚方向上,所 述第二掺杂剂的浓度达到峰值的位置相对于所述发光层的中央存在于所述下 部电极一侧,在所述发光层的膜厚方向上,从所述第二掺杂剂的浓度达到峰 值的位置向所述上部电极一侧,所述第二掺杂剂的浓度单调降低。

11.用于权利要求1的有机发光元件的发光层形成用涂布液,该发光层 形成用涂布液含有溶剂、所述主体、所述第一掺杂剂以及所述第二掺杂剂。

12.用于权利要求1的有机发光元件的发光层形成用材料,该发光层形 成用材料含有所述主体、所述第一掺杂剂以及所述第二掺杂剂。

13.具备权利要求1的有机发光元件的光源装置。

14.有机发光元件的制造方法,它是具有上部电极、下部电极以及设置 在所述上部电极和所述下部电极之间的发光层的有机发光元件的制造方法, 所述发光层含有主体、第一掺杂剂和第二掺杂剂,所述第一掺杂剂的发光颜 色与所述第二掺杂剂的发光颜色不同,所述第一掺杂剂为蓝色掺杂剂或绿色 掺杂剂,所述第一掺杂剂中含有第一官能团,所述第一官能团使得所述第一 掺杂剂向所述上部电极一侧移动,所述发光层通过涂布法制作,在所述发光 层的膜厚方向上,所述第一掺杂剂的浓度达到峰值的位置相对于所述发光层 的中央存在于所述上部电极一侧。

15.权利要求14的有机发光元件的制造方法,其中所述发光层中含有 第三掺杂剂,所述第三掺杂剂的发光颜色与所述第一掺杂剂的发光颜色以及 所述第二掺杂剂的发光颜色不同,所述第一掺杂剂、所述第二掺杂剂和所述 第三掺杂剂为红色掺杂剂、绿色掺杂剂和蓝色掺杂剂的任一种,所述红色掺 杂剂固形分的浓度不足10wt%,所述绿色掺杂剂固形分的浓度不足10wt%,所 述蓝色掺杂剂固形分的浓度为10wt%以上30wt%以下。

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