[發(fā)明專利]有機EL元件

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200580041528.2
• 申請日: 2005-10-20
• 公開（公告）號: CN101107726A
• 公開（公告）日: 2008-01-16
• 發(fā)明（設計）人: 李崇;川口剛司;寺尾豐;木村浩;濱敏夫
• 申請（專利權）人: 富士電機控股株式會社
• 主分類號: H01L51/50
• 分類號: H01L51/50
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司
• 代理人: 張鑫

技術領域

本發(fā)明涉及發(fā)白光或淡藍光的有機EL器件。該有機EL器件可用于彩色液晶顯示器以及其他照明設備和顯示器的背照光(backlight)。

背景技術

圖5是現有技術的白光有機EL器件的一個示例的示意性截面圖。現有技術的白光有機EL器件50包括順序地在帶有陽極2形成其上的玻璃基板1上形成的空穴注入層3、空穴輸運層4、發(fā)光層55、電子輸運層6和電子注入層7，以及在電子注入層7上形成的陰極8。用作傳統(tǒng)白光有機EL器件50的載流子復合中心的發(fā)光層55可以是含有多種發(fā)光染料混合物的單個發(fā)光層，也可以是含有多種不同發(fā)光染料的多個層的疊層。

在傳統(tǒng)的白光有機EL器件50中，載流子從陰極8和陽極2中注入。處于適當平衡的負載流子(電子)和正載流子(空穴)在發(fā)光層55內復合并同時激發(fā)發(fā)光層55內含有的多種發(fā)光染料材料，以從基板表面產生白光(非專利文獻1和2，以及專利文獻1和2)。

憑借這一發(fā)光機制工作的有機EL器件難以實現具備高效率及長壽命的單純白光有機EL器件。例如，由含有多種混合發(fā)光染料材料(發(fā)光摻雜物)的單個發(fā)光層組成的白光EL器件(專利文獻3)，憑借以下從載流子生成直到發(fā)出白光的過程發(fā)光：(1)載流子(電子和空穴)移動至載流子復合層；(2)生成主體發(fā)光材料的激子；(3)在主體發(fā)光材料的分子之間的激發(fā)能遷移；(4)將激發(fā)能從主體發(fā)光材料遷移至客體發(fā)光材料；(5)產生客體發(fā)光材料的激子；(6)在不同種類的客體發(fā)光材料之間遷移能量；以及(7)將客體發(fā)光材料的激子弛豫至基態(tài)。

能量遷移過程(3)至(6)中的每一過程都是與各種能量去激活過程競爭的過程。為了以此結構獲取純粹白光EL發(fā)射，在不同種類的客體發(fā)光材料之間遷移能量的過程(6)是關鍵過程。

如果這些發(fā)光染料材料的摻雜濃度未經優(yōu)化，則從激發(fā)能較大的染料材料向激發(fā)能較小的染料材料發(fā)生能量遷移，幾乎不可能產生純粹白光。為了具備良好的電致發(fā)光特性所要求的紅光發(fā)光摻雜物和藍光發(fā)光摻雜物的濃度極小，分別是主體材料的0.12％和0.25％。批量生產中很難控制這樣的濃度。即使發(fā)出的光最初為純白光，發(fā)射的顏色也經常會隨著電流源的幅度和周期而變化。這一顏色漂移是由發(fā)光層(載流子復合層)55內發(fā)光染料材料之間能量遷移的擾動平衡所引起的。

在由不同種類的發(fā)光層組成的白光有機EL器件中，載流子從電極注入并在多層發(fā)光層內復合，且這多種發(fā)光染料材料被同時激發(fā)以從器件表面獲取白色有機EL發(fā)射。

此種結構的白光有機EL器件需要在這多層發(fā)光層中的載流子復合之間的恰當平衡。在許多情況下，載流子復合區(qū)隨器件驅動電壓而變化。從一種染料材料中發(fā)射的光增強而從另一染料材料中發(fā)射的光減弱，于是造成了從基板表面射出的光的顏色漂移。

最近，美國的Eastman?Kodak公司公開了一種白光EL器件(專利文獻4和5)。有機EL器件的載流子復合區(qū)域被調整成位于發(fā)光層和載流子輸運層之間的分界面處。載流子復合中心在藍光發(fā)光層和摻雜有黃光發(fā)射摻雜物的載流子輸運層之間的分界處。在此分界區(qū)域內，藍光發(fā)光材料受到激發(fā)并且其中一部分激發(fā)能遷移至鄰近的黃光發(fā)光層(載流子輸運層)，它也發(fā)光。其結果是，該器件就從基板表面中發(fā)出帶有藍光范圍和黃光范圍內的混合光譜的白光。

在上述的現有技術中，載流子復合中心在藍光發(fā)光層和摻雜有黃色染料的電子輸運層之間的分界處。載流子復合區(qū)隨著驅動電流的增加而增寬。能量從藍光發(fā)光層遷移至摻雜有黃色染料的電子輸運層。來自這些層的藍光和黃光混合后從該器件表面產生白光。以此種發(fā)光機制工作的白光發(fā)光有機EL器件在1997年度日本應用物理協會和相關協會會議予稿(Extended?Abstract?of?the?Meeting?of?theJapan?Society?of?Applied?Physics?and?Related?Societies)中有所公開(非專利文獻3)。

提出的另一種白光發(fā)光有機EL器件(專利文獻6)含有鄰近空穴輸運層的藍光發(fā)光層以及緊接該藍光發(fā)光層并包括一紅色熒光層區(qū)域的綠光發(fā)光層。提出的再一種白光發(fā)光有機EL器件(非專利文獻4)含有彼此間由空穴阻擋層分開的紅光、藍光和綠光發(fā)光層。