[發明專利]有機電致發光元件

無效

• 申請號: 200810090583.6
• 申請日: 2008-04-03
• 公開（公告）號: CN101281956A
• 公開（公告）日: 2008-10-08
• 發明（設計）人: 中井敏光;小田敦
• 申請（專利權）人: 財團法人山形縣產業技術振興機構
• 主分類號: H01L51/50
• 分類號: H01L51/50;H01L51/54
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 孫秀武;李平英

技術領域

本發明涉及有機電致發光元件(下文稱為有機EL元件)的長壽命化。

背景技術

有機EL元件為以有機化合物為發光材料的本身發光型元件，由于可以以高速度發光，適于活動圖像的顯示，具有元件結構簡單、可以使顯示面板薄型化等特性。由于具有該優異的特性，有機EL元件作為攜帶電話或車載用顯示器在日常生活中日益普及。

但是，該有機EL元件與含有無機材料的EL元件相比，存在驅動壽命短的問題。作為使元件的驅動不穩定的具體現象，可以舉出發光亮度的降低，恒定電流驅動時的電壓上升，非發光部分、所謂暗斑的產生等。

這些現象的原因各種各樣，其中，作為因有機EL元件的構成材料引起的，可以舉出由于因元件驅動時的發熱所導致的有機無定形膜的結晶化或凝聚等而引起的有機層的薄膜形狀的變差，由于伴隨著電荷輸送材料的電荷輸送的重復氧化、還原所導致的化學變化，發光層中的發光材料的變差，由于極微量的水分或氧所導致的變差等。此外，在電極界面，可以舉出由于形成電極的金屬離子等向有機層內遷移所導致的消光、電極/有機層界面的接觸異常等。進一步地，可以舉出由于因在發光層中不進行再結合而穿過反向電極的電荷所導致的氧化、還原而引起的變差等。

此外，驅動電壓高時，由于在有機層內產生不優選的電化學反應或電荷平衡被破壞，驅動壽命易變短。為了抑制該驅動電壓的上升，提高陽極和有機層的接觸是特別重要的。

因此，對通過在陽極上設置空穴注入層來降低驅動電壓進行了研究。

對于空穴注入層中使用的材料，作為條件要求可以形成均一的薄膜、對熱穩定、離子化電位低、易由陽極注入空穴、空穴遷移率大等，具體地說，報告了卟啉衍生物或酞菁化合物、星爆型芳三胺、濺射碳膜、釩氧化物、釕氧化物和鉬氧化物等金屬氧化物等。

此外，為了提高由陽極向有機物層注入空穴特性，例如，日本特開平11-251067號公報(專利文獻1)、日本特開2001-244079號公報(專利文獻2)中記載了在空穴注入層中摻雜電子接受性摻雜物或路易斯酸的方法。

此外，日本特開2006-49393號公報(專利文獻3)中記載了使空穴注入層為LUMO(最低空分子軌道)水平深的電子穿過層和空穴輸送性材料層2層層壓結構，電子穿過層從鄰接的空穴輸送性材料層穿過電子，在空穴輸送性材料層中產生空穴的方法。

進一步地，在日本特開2006-503443號公報(專利文獻4)中公開了為了促進空穴輸送，在含有功函數約為4.5eV以下的物質的陽極上形成六氮雜苯并[9，10]菲類化合物層。

但是，上述專利文獻1～4中記載的電子接受性摻雜物、路易斯酸和電子穿過層材料等由于從鄰接的空穴輸送性材料HOMO(最高占有分子軌道)穿過電子，LUMO水平都深。因此，由于其電子接受性高，反應性充分，難以操作，蒸鍍時雖然極微量但是作為雜質混入到其它的層中或形成陷阱能級顯著降低元件性能，此外由于反應性充分，存在不易合成的問題。

此外，利用上述專利文獻1～4中記載的方法時，即使可以提高空穴注入特性，但是由于以電子接受性高的材料形成層，在元件的穩定性方面仍存在問題，驅動壽命不充分。

如此，有機EL元件的驅動壽命短，穩定性低，作為傳真、復印機、液晶顯示器的背光源、照明等的光源為大問題，此外，作為全色平板-顯示器等的顯示元件也不優選。

發明內容

本發明為為了解決上述技術問題而提出的，其目的在于，提供可以長期維持穩定的發光特性的有機EL元件。

本發明涉及的有機EL元件為至少依次具有陽極、電荷產生層、發光層和陰極的有機電致發光元件，其特征在于，上述電荷產生層在陽極一側具有含有電子輸送性材料的區域，在陰極一側具有將空穴輸送性材料和通過與該空穴輸送性材料的氧化還原反應可以形成電荷遷移配位化合物的材料層壓或混合而成的區域，且上述空穴輸送性材料處于自由基陽離子狀態。

如此通過在陽極和發光層之間形成特定的電荷產生層，可以實現驅動壽命的大幅長壽命化。

上述有機EL元件中，優選含有電子輸送性材料的區域與陽極相接。

此外，優選在上述陽極和電荷產生層之間進一步具有含有電子輸送性材料的區域，此時，優選該含有電子輸送性材料的區域與陽極相接。

此外，本發明涉及的其它方式的有機EL元件的特征在于，在上述有機EL元件中的發光層和陰極之間進一步依次具有至少1組的至少含有電荷產生層和發光層的組。

如此，本發明可以合適地適用于具有多組含有電荷產生層和發光層的組的所謂多光子發射結構中。