專利名稱：：有機電致發(fā)光元件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及使用有機化合物的發(fā)光元件，更詳細(xì)地講，涉及釆用發(fā)光層內(nèi)摻入多種化合物制成的高亮度、高效率、高驅(qū)動耐久性的發(fā)光元件，尤其是有機電致發(fā)光元件(有機EL元件)。
背景技術(shù)：
：有機EL元件作為高速響應(yīng)性及高效率的發(fā)光元件正積極地進(jìn)行應(yīng)用研究。圖1A、1B與1C示出了該有機EL元件的基本構(gòu)成[例如參照Macromol.Symp.125，1-48(1997)]。如圖1A、1B與1C所示，一般有機EL元件由設(shè)在透明J4115上的透明電極14和金屬電極11，及夾持在這些電極之間的多層有機膜組成的有機層構(gòu)成。圖1A中，有機層由發(fā)光層12和空穴輸送層13構(gòu)成。作為透明電極14，可以使用功函數(shù)大的IT0等，使之具有由透明電極14向空穴輸送層13注入空穴的良好特性。作為金屬電極ll使用鋁、鎂、或采用這些金屬形成的合金等功函數(shù)小的金屬材料，使之對發(fā)光層12有良好的電子注入性。這些電極可以使用厚50-200nm的膜。發(fā)光層12可以使用具有電子輸送性和發(fā)光特性的奮啉酚鋁配位化合物等(代表例是下a示的Alq3)。而，空穴輸送層13可以使用例如，聯(lián)苯二胺衍生物(代表例為下述表示的oc-NPD)等具有給電子性的材料。具有以上構(gòu)成的元件呈現(xiàn)整流性，外加電場使金屬電極11成為陰極、使透明電極14成為陽極時，電子由金屬電極ll注入到發(fā)光層12，空穴由透明電極14通過空穴輸送層13注入到發(fā)光層12。注入的空穴和電子通過在發(fā)光層12內(nèi)再結(jié)合產(chǎn)生激發(fā)子進(jìn)行發(fā)光。這時空穴輸送層13起電子阻隔層的作用，因此在發(fā)光層12/空穴輸送層13界面的再結(jié)合效率提高、發(fā)光效率提高。此外，圖IB中，在圖1A的金屬電極11與發(fā)光層12之間設(shè)電子輸送層16。因此將發(fā)光和電子空穴輸送分離，通過形成效果更好的整流子整流構(gòu)成，可以進(jìn)行高效率的發(fā)光。作為電子輸送層16，例如，可以使用噁二唑衍生物等。迄今，一般有機EL元件使用的發(fā)光，是發(fā)光中心的分子從單重態(tài)激發(fā)子變成基態(tài)時發(fā)出熒光。而目前不是研究利用經(jīng)由單重態(tài)激發(fā)子的熒光發(fā)光元件，而是在進(jìn)行利用經(jīng)由三重態(tài)激發(fā)子的磷光發(fā)光元件的研究。已發(fā)表的代表性的文獻(xiàn)有文獻(xiàn)1:ImprovedEnergyTransferInElectrophosphorescentDevice(D.F.0'Brien等AppliedPhysicsLettersVol.74，No.3，P.422(1999))。文獻(xiàn)2:VeryHigh-efficiencyGreenOrganicLight-emittingDevicesBasedOnElectrophosphorescence(M.A.Baldo等，AppliedPhysicsLettersVol.75，No.1，p.4(1999))。這些文獻(xiàn)中主要使用圖1C所示的四層結(jié)構(gòu)的有機層。該有機層從陽極側(cè)起由空穴輸送層13、發(fā)光層12、激發(fā)子擴散防止層17,電子輸送層16構(gòu)成。所使用的材料是下述所表示的載流子輸送材料和磷光發(fā)光性材料。各種材料的簡稱如下。Alq3:疊啉酚鋁配位化合物a-NPD:N4,N4，-二萘-1-基-N4，N4，-二苯基-聯(lián)苯基-4，4，-二胺CBP:4，4，-N，N，-二呼唑-聯(lián)苯BCP:2，9-二甲基-4，7-二苯基-1,10-菲繞啉ptoEP:柏-八乙基p卜啉配位化合物'Ir(ppy)3:銥-苯基吡咬配位化合物<formula>formulaseeoriginaldocumentpage5</formula>此外，F(xiàn)orrest.etal.，Nature,403，p750中揭示了多層結(jié)構(gòu)的EL元件中使用CBP作為發(fā)光層的主體材料，使三重態(tài)與單重態(tài)間的能量由Ir(卯y)3的綠色發(fā)光材料層轉(zhuǎn)移到DCM(二氛基亞甲基)的紅色發(fā)光層的方式。這些與本發(fā)明的差別是共存的發(fā)光材料的發(fā)光波長分離，或形成方法沒有真空蒸鍍混合物等，詳細(xì)情況在實施例等中進(jìn)行詳述。上述，使用磷光發(fā)光的有機EL元件，在低電壓下不僅保持電子、空穴的平衡，而且在低電壓下使更多的載流子注入吏光層，這對高亮度化、高效率化是個重要的課題。然而，上述磷光材料中電荷注入性與電荷輸送性低，在低電壓下也^J啦流過很多的電流。另外，眾知一般大多數(shù)的有機材料在蒸發(fā)時形成許多分子的聚集體(簇(cluster)),形成這種簇的發(fā)光層，發(fā)光材料的濃度局部地增高，認(rèn)為這成為降低元件發(fā)光效果的原因。此外，有機材料，例如發(fā)光層中由于同種分子之間的結(jié)晶化等引起性能劣化這也成為問題。根據(jù)以上的背景期望獲得高發(fā)光亮度，并實現(xiàn)長壽命的發(fā)光元件。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明目的在于改進(jìn)上述
背景技術(shù)：
，在使用有機發(fā)光材料的有機EL元件方面，提供可低電壓驅(qū)動，可高亮度化、高效率化、高耐久性的發(fā)光元件。本發(fā)明的發(fā)光元件其特征在于是具有配置在基板上的陽極與陰極構(gòu)成的電極、和前述電極間有有機發(fā)光層的發(fā)光元件，前述發(fā)光層含有發(fā)光材料和為改善發(fā)光材料分散性用的摻雜劑。另外，本發(fā)明的發(fā)光元件其特征在于前述摻雜劑由發(fā)光性化合物構(gòu)譜在主要部分有重合。前述發(fā)光材料與發(fā)光性化合物的發(fā)光波長與量子收率的關(guān)系，優(yōu)選發(fā)光波長短的量子收率比發(fā)光波長長的量子收率大。前述發(fā)光材料與發(fā)光性化合物的至少l種，是金屬配位化合物和/或有機化合物，優(yōu)選各個的HOMO能級不同。這些的發(fā)光材料和發(fā)光性化合物的發(fā)光光譜的峰波長之差優(yōu)選是30nm以下。前述發(fā)光材料和發(fā)光性化合物，優(yōu)選由具有相同的配位基骨架、配位基骨架的取代基分別不同的多個金屬配位化合物構(gòu)成，金屬配位化合物的中心金屬優(yōu)選是銥。另外，本發(fā)明是將發(fā)光材料和發(fā)光性化合物混合后放入加熱容器中進(jìn)行真空蒸鍍?yōu)樘卣鞯闹圃旆椒?。此外，本發(fā)明是前述摻雜劑由非發(fā)光性化合物組成為特征的發(fā)光元件。前述非發(fā)光性化合物優(yōu)選是沸點比前述發(fā)光材料低的化合物。前述非發(fā)光性化合物的帶隙優(yōu)選比前述發(fā)光材料的帶隙大。優(yōu)選根據(jù)有機發(fā)光層內(nèi)的位置使有機發(fā)光層中的發(fā)光材料與前述非發(fā)光性化合物的比例變化。在發(fā)光效率上優(yōu)選發(fā)光材料是磷光發(fā)光材料。此外，本發(fā)明是前述有機發(fā)光層含有發(fā)光材料和電流促進(jìn)材料為特征的發(fā)光元件。前述電流促進(jìn)材料是發(fā)光性材料，優(yōu)選該材料的量子收率比前述發(fā)光材料低，另外發(fā)光光譜的峰波長之差優(yōu)選是30nm以下。前述電流促進(jìn)材料的帶隙優(yōu)選比前述發(fā)光材料的帶隙大。附圖的簡單說明圖1A、1B與1C是表示本發(fā)明的發(fā)光元件一個例子的概念圖。圖1A表示有機層為二層的元件結(jié)構(gòu)，圖1B表示有機層為三層的元件結(jié)構(gòu)，圖1C表示有機層為四層的元件結(jié)構(gòu)。圖2表示本發(fā)明使用的發(fā)光材料和發(fā)光性化合物的發(fā)光譜圖，該場合表示Ir配位化合物C與Ir配位化合物D的光譜。橫座標(biāo)是發(fā)光波長、縱座標(biāo)是用發(fā)光峰規(guī)格化的值。表明發(fā)光光譜的主要區(qū)域重合。圖3是表示比較例發(fā)光光譜的圖。說明發(fā)光光譜的重合少，峰波長也分離的樣子。具體實施例方式本發(fā)明的發(fā)光元件是具有陽極和陰極，及夾持在陽極與陰極間的有機發(fā)光層的發(fā)光元件。有機發(fā)光層的層結(jié)構(gòu)沒有特殊限定，可列舉圖1A、1B與1C所示之類的結(jié)構(gòu)。本發(fā)明的發(fā)光元件，其特征是有機發(fā)光層含有發(fā)光材料和為改善發(fā)光材料分散性用的摻雜劑、尤其是含有發(fā)光性化合物或非發(fā)光性化合物，或者含有電流促進(jìn)材料。作為上述摻雜劑的作用，可列舉帶來以下的改善效果(1)使用難以引起栽流子注入或載流子移動的發(fā)光層，例如，使用磷光發(fā)光材料的發(fā)光層的元件中，通過使元件電流增加，也實現(xiàn)驅(qū)動電壓的降低及發(fā)光的高效率化。(2)通過抑制發(fā)光層中的結(jié)晶化反應(yīng)實現(xiàn)長壽命化。(3)采用與發(fā)光材料一起進(jìn)行蒸鍍的方法降低蒸鍍溫度。(4)通過改變發(fā)光層中的發(fā)光部位實現(xiàn)亮度的增加等。本發(fā)明的發(fā)光元件，有機發(fā)光層以外的結(jié)構(gòu)與同樣的發(fā)光元件比較時，有機發(fā)光層不只是單一的發(fā)光材料，由于具有發(fā)光材料與發(fā)光性化合物組成的混合發(fā)光層，因此具有外加同等的電壓時可流過多的電流，或可獲得更大的發(fā)光亮度，且連續(xù)驅(qū)動時具有長時間耐久性等的特征。作為摻雜劑是發(fā)光性化合物的場合，可以使用其發(fā)光量子收率比主體發(fā)光材料低的化合物。因此，主體發(fā)光材料賦予發(fā)光亮度的大部分，可減少來自作為摻雜劑的發(fā)光性化合物的發(fā)光亮度。作為摻雜劑的第二個功能，具有使發(fā)光層中存在的發(fā)光材料穩(wěn)定化的功能。此時發(fā)光性化合物最好是具有與發(fā)光材料不同的分子結(jié)構(gòu)，阻礙在基態(tài)下的結(jié)晶化或二聚物化反應(yīng)，阻礙激發(fā)態(tài)下的結(jié)合體形成。例如就金屬配位化合物的結(jié)構(gòu)而言，優(yōu)選基本骨架不變，具有不同取代基的化合物等，與發(fā)光材料發(fā)光特性相似，且分子結(jié)構(gòu)不同的化合物。作為摻雜劑的第三個功能，具有蒸鍍時控制分子流的功能。采用將蒸發(fā)溫度不同的多種材料混合進(jìn)行加熱蒸鍍的方法，在發(fā)光材料蒸發(fā)時可以抑制形成類似微結(jié)晶的簇。例如，可期待氟化的有機化合物與發(fā)光材料同時進(jìn)行蒸鍍的效果。例如作為氟化的銥配位化合物的配位基可考慮如下述的化合物。作為摻雜劑使用發(fā)光性化合物的場合，重要的是盡量獲得單一的發(fā)光色。尤其是優(yōu)選和發(fā)光材料的發(fā)光波長光譜主要的部分重合、或發(fā)光光譜的峰波長之差為30nm以下。例如發(fā)光材料發(fā)紅光的場合，發(fā)光材料與發(fā)光性化合物的發(fā)光強度比為10:1時，模擬的結(jié)果若發(fā)光光譜峰波長之差在30nm以下，則證明CIE座標(biāo)沒大變化。因此，從獲得高色純度發(fā)光的觀點來看，優(yōu)選發(fā)光材料與發(fā)光性化合物的發(fā)光光譜峰波長之差為30mn以下。這樣的話，即使是發(fā)光材料與發(fā)光性化合物的雙方發(fā)光的場合，也可以制作色純度變化少的元件。另外，如引起能量由發(fā)光性化合物向發(fā)光材料轉(zhuǎn)移的場合，由于能量差少故具有容易SI起能量轉(zhuǎn)移的優(yōu)點。另外，通過使發(fā)光性化合物的帶隙比發(fā)光材料的帶隙大，空穴與電子與發(fā)光性化合物相比更容易在發(fā)光材料上引起再結(jié)合，可以獲得主要來自發(fā)光材料的發(fā)光。本發(fā)明中，若根據(jù)有機發(fā)光層內(nèi)的位置^^光材料與發(fā)光性化合物的比例變化，則可以控制發(fā)光層內(nèi)的電子與空穴的分布，可容易調(diào)整發(fā)光層內(nèi)的電子-空穴的再結(jié)合位置。因此，可以制作發(fā)光色好、高效率的元件。再者，所謂本發(fā)明中的非發(fā)光性化合物，是指發(fā)光性比上述發(fā)光性化合物明顯差的化合物，單獨用時EL不發(fā)光、對EL元件的發(fā)光沒貢獻(xiàn)。這里若對發(fā)光層的組成加以描述，一般使發(fā)光材料分散在有導(dǎo)電性的主體材料中使用，但也可以只是發(fā)光材料構(gòu)成。而且，本發(fā)明除此之外另一特征是加入摻雜劑。作為主體材料，例如有CBP、TAZ等，作為本發(fā)明使用的摻雜劑，例如可例制匕合物A、CBP、Ir配位化合物A。作為發(fā)光材料，例如可以使用Ir配位化合物B、Ir(ppy)3、Ir配位化合物C等。前述所示化合物以外的結(jié)構(gòu)如下。<formula>formulaseeoriginaldocumentpage10</formula>工,r西己位4匕合4勿B(yǎng)實施例對實施例1、實施例2中使用的元件制作工序的相同部分進(jìn)行說明。本實施例中，作為元件結(jié)構(gòu)，使用圖1C表示的有機層為四層的元件。在玻璃基板(透明基板15)上形成厚100咖的IT0(透明電極14)圖形。在10—4Pa的真空室內(nèi)利用電阻加熱在該IT0基板上真空蒸鍍以下的有機層和電極層，連續(xù)制膜。4吏對向的電極面積為3rn^制圖?？昭ㄝ斔蛯?3(40mn):a-NPD發(fā)光層12(40nm):主體材料+發(fā)光材料+發(fā)光性化合物激發(fā)子擴散防止層17(10nm):BCP電子輸送層16(30nm):Alq3金屬電極層1(15nm):AlLi合金(Li含量1.8重量％)金屬電極層2(100nm):Al實施例1使用CBP作為發(fā)光層的主體，按7重量％的濃度向發(fā)光層摻入作為發(fā)光材料的Ir配位化合物C,并摻入作為發(fā)光性化合物的Ir配位化合物A3重量％，制作元件。這里使用的Ir配位化合物A具有使流入元件的電流增大的功能，兼起電流促進(jìn)材料的作用。(比較例11)除了不摻入發(fā)光性化合物的Ir配位化合物A以外，其他與實施例1同樣地制作元件。對這些的元件外加10V的直流電壓，將測定此時的電流與亮度的結(jié)果示于表l表1<table>complextableseeoriginaldocumentpage12</column></row><table>加Ir配位化合物A作為發(fā)光性化合物的實施例1，電流、亮度均升高。另外，由于元件電流大幅度增加，因此也可確認(rèn)Ir配位化合物A的電流促進(jìn)效果。發(fā)光光譜除發(fā)現(xiàn)Ir配位化合物C發(fā)光外，還發(fā)現(xiàn)Ir配位化合物A發(fā)光。Ir配位化合物C具有峰值620nm的發(fā)光光譜、Ir配位化合物A是610nm為峰值的發(fā)光光譜。由于發(fā)光光譜的峰值之差是30nm以下，因此CIE座標(biāo)中沒有大的變化。配位化合物A的量子收率為0.3、而Ir配位化合物C的量子收率為0.66。這里，量子收率如下述地決定。*(樣品)/小(標(biāo)準(zhǔn)品)二[Sem(樣品)/labs(樣品)]/[Sem(標(biāo)準(zhǔn)品)/labs(標(biāo)準(zhǔn)品)]*(樣品)測定試樣的量子收率(|)(標(biāo)準(zhǔn)品)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的量子收率Iabs(標(biāo)準(zhǔn)品)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)在激發(fā)波長下的吸收系數(shù)Sem(標(biāo)準(zhǔn)品)相同波長下激發(fā)時標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的發(fā)光光譜面積強度Iabs(樣品)測定試樣在激發(fā)波長下的吸收系數(shù)Sem(樣品)相同波長下激發(fā)時測定試樣的發(fā)光光譜面積強度這里所說的量子收率d)用Ir配位化合物G(后述)的(J)為標(biāo)準(zhǔn)1的相對值表示。labs使用UV分光光度計(島津制作所UV3100)進(jìn)行測定,Sem使用焚光光謙儀(日立制作所F4500)進(jìn)行測定。實施例2使用CBP作為發(fā)光層的主體，在40nm發(fā)光層中空穴輸送層側(cè)的厚度10nm的區(qū)域，將作為發(fā)光材料的Ir配位化合物C按7重量°/。的濃度，而作為發(fā)光性化合物的Ir配位化合物A按3重量％摻入，其余的30nm只將Ir配位化合物C按7重量y。的濃度進(jìn)行共蒸鍍制作元件。這里使用的Ir配位化合物A具有使流入元件中的電流增大的功能，也兼起電流促進(jìn)材料的作用。對該元件和比較例11的元件外加10V的直流電壓，將比較這時的電流與亮度的結(jié)果示于表2。表2<table>tableseeoriginaldocumentpage13</column></row><table>將實施例1與實施例2進(jìn)行比較，看出實施例2的發(fā)光光譜中來自Ir配位化合物A的發(fā)光比實施例1弱，來自Ir配位化合物C的發(fā)光的比例增高。這是由于電流促進(jìn)效果使空穴的注入變得容易，電子-空穴的再結(jié)合與發(fā)光主要由Ir配位化合物C引起的緣故。實施例3本實施例中，作為元件結(jié)構(gòu)使用圖IC表示的有機層為四層的元件。在玻璃基板(透明基板15)上形成厚100nm的IT0(透明電極14)膜進(jìn)行制圖。在104Pa的真空室內(nèi)采用電阻加熱在該ITO基板上進(jìn)行真空蒸鍍以下的有機層和電極層，連續(xù)制膜。進(jìn)行圖形化使對向的電極面積為<formula>formulaseeoriginaldocumentpage14</formula>空穴輸送層13(40nm):FL03(以下結(jié)構(gòu)式)電子注入層16(lnm):KF金屬電極層(100nm):Al發(fā)光層12的形成中，使用Ir配位化合物C作為發(fā)光材料1，使用Ir配位化合物D作為發(fā)光材料2。(Ir配位化合物D)發(fā)光層12(40nm):主體材料+發(fā)光材料1+發(fā)光材料2電子輸送層17(50nm)Bphen(以下結(jié)構(gòu)式)等量稱取Ir配位化合物C與Ir配位化合物D，用瑪瑙研缽邊研成結(jié)晶形狀邊攪拌，進(jìn)行混合制造混合物粉體。把該混合物粉體投入蒸鍍用器皿中與作為主體材料的CBP進(jìn)行共蒸鍍。上述的Ir配位化合物C與Ir配位化合物D的混合物在重量比為7%的條件下進(jìn)行共蒸鍍。將這樣地制作的元件的特性表示如下。(比較例31)作為發(fā)光材料只使用發(fā)光材料1的Ir配位化合物C。(比較例32)作為發(fā)光材料只使用發(fā)光材料2的Ir配位化合物D。將這類元件的評價結(jié)果示于下表。表4<table>tableseeoriginaldocumentpage15</column></row><table>本實施例的元件在100cd/m2亮度時進(jìn)行發(fā)光用的驅(qū)動電壓是5.7V,雖然比比較例31的5V略高，但比比較例32的7.5V大幅度地低電壓化。此外電流效率(單位cd/A)13.5cd/A也比比較例31的7.6cd/A、比較例32的6.8cd/A大幅地升高。這在電力效率方面也同樣，與比較例31的4.81m/W、比較例32的2.91m/W相比，本實施例可以成功地制作7.61m/W這種極高效率的元件。此外，測定該元件自初期亮度1000cd/n^連續(xù)驅(qū)動下亮度減半時間，結(jié)果，與比較例31的50小時、比較例32的5.4小時相比，本實施例為52小時，成功地獲得大幅度改善。亮度減半時間具有比較例32的IO倍的改善效果，因此認(rèn)為本發(fā)明的效果特別大。本實施例Ir配位化合物C的量子收率為0.66，而Ir配位化合物D的量子收率為0.92。發(fā)光波長峰值Ir配位化合物C為620nm，而Ir配位化合物D為595nm。然而，發(fā)光波長雖然與Ir配位化合物D相同是595nm，但使用量子收率低為0.29的Ir配位化合物I的場合，300cd/m"亮度下的發(fā)光效率，減半壽命均比使用Ir配位化合物D的元件差。由此可知，更希望發(fā)光波長短的發(fā)光材料的量子收率比發(fā)光波長長的發(fā)光材料的量子收率大。表5<table>tableseeoriginaldocumentpage16</column></row><table>Ir配位化合物I)若研究本實施例使用的銥配位化合物的最高被占軌道(以下簡稱HOMO)能級與最低空軌道(以下簡稱L0M0)能級則為下表的結(jié)果。表6<table>tableseeoriginaldocumentpage16</column></row><table>銥配位化合物C其HOMO能級，LUM0能級均比銥配體D的情況高。這里的電子能級的測定以采用周期伏安測量法測定氧化還原電位(測定設(shè)備名ElectrochemicalInterfaseS11287:Solartron公司制)和采用光吸收測定帶隙的數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，根據(jù)與另外方法測定的Ir配位化合物C的HOMO測定(測定器名AC-1理研儀器制)的結(jié)果的對比換算進(jìn)行確定。以下將本實施例使用的Ir配位化合物C與Ir配位化合物D的光致發(fā)光(在甲苯稀釋溶液中的光激發(fā)發(fā)光光譜)示于圖2。這兩種化合物的發(fā)光光譜非常接近，發(fā)光波長光譜的主要部分重合。通過使用這種發(fā)光波長非常接近的發(fā)光材料，套色不準(zhǔn)不明顯。本發(fā)明中使用的Ir配位化合物C與Ir配位化合物D在真空中的蒸發(fā)溫度分別是267度、234度，一般有氟原子的銥配位化合物蒸發(fā)溫度低。本發(fā)明的一個特征是通過使蒸發(fā)溫度不同的發(fā)光材料混合后在同一個坩堝上蒸發(fā)可以控制蒸發(fā)時的分子流(例如控制簇尺寸)。此外，測量流入本實施例中蒸鍍所用加熱容器的電流量時，可知混合物時的電流量低、受蒸鍍時熱的沖擊少。將該結(jié)果表示如下表。表7<table>tableseeoriginaldocumentpage17</column></row><table>與僅蒸鍍Ir配位化合物C的情況相比，由不同的器亞蒸鍍與Ir配位化合物D的混合發(fā)光層時，電流效率、電力效率也得到改善。另外，本實施例3的情況，在使用同一個器皿蒸鍍兩種配位化合物的場合，電流效率、電力效率比比較例31、33進(jìn)一步得到改善。這估計是蒸鍍時的溫度由于使用混合物而降低，蒸鍍溫度降低而改善膜質(zhì)量的緣故。(比較例34)作為以下的比較例，在混合Ir配位化合物G(下述結(jié)構(gòu)式)和Ir配位化合物C之后進(jìn)行蒸鍍制作元件。(Ir配位化合物G)Ir配位化合物G具有514nrn的發(fā)光峰，而Ir配位化合物C由于在620nm具有發(fā)光峰，因此如圖3所示發(fā)光光譜的重合少。說明本比較例的情況，其電流效率、電力效率均比本實施例低。由此可知，由于各發(fā)光材料的發(fā)光波長的重合部分比非重合部分大，故可以提高元件特性。表9<table>tableseeoriginaldocumentpage18</column></row><table>實施例4本實施例中，作為元件結(jié)構(gòu)使用圖1C所示有機層為四層的元件。將玻璃基板(透明基板15)上厚100nm的IT0(透明電極14)圖形化。在l(TPa的真空室內(nèi)采用電阻加熱在該IT0基板上真空蒸鍍以下的有機層和電極層，連續(xù)進(jìn)行制膜。發(fā)光層使用多種的發(fā)光材料。圖形化使對向的電極面積為3mm2。空穴輸送層13(40nm):FL03發(fā)光層12(40nm):主體材料+發(fā)光材料1+發(fā)光材料2+發(fā)光材料3+發(fā)光材料4電子輸送層17(50nm)Bphen電子注入層16(lnm):KF金屬電極層(lOOnm):Al本實施例中使用Ir配位化合物C作為發(fā)光材料1，使用Ir配位化合物D作為發(fā)光材料2,使用Ir配位化合物E(下述結(jié)構(gòu)式)作為發(fā)光材料3。(Ir配位化合物E)FV^l(^1i使用Ir配位化合物F(下述結(jié)構(gòu)式)作為發(fā)光材料4。(Ir配位化合物F)將Ir配位化合物C與Ir配位化合物D、Ir配位化合物E、Ir配位化合物F按3:1:2.5:3.5的比例混合，制作混合物粉體。把該混合物粉體投入蒸鍍用器皿中，與作為主體材料的CBP進(jìn)行共蒸鍍。對主體材料進(jìn)行成膜使上述的Ir配位化合物的混合物重量比為7%。把這樣制作的元件特性表示如下。將這些的評價結(jié)果示于表10。表10<table>tableseeoriginaldocumentpage20</column></row><table>實施例5本實施例作為元件結(jié)構(gòu)，使用圖1B表示的有機層為三層的元件。在玻璃基(透明基板15)上形成厚100nm的IT0(透明電極14)膜進(jìn)行圖形化。在104Pa的真空室內(nèi)采用電阻加熱在該IT0基板上真空蒸鍍以下的有機層和電極層，連續(xù)進(jìn)行制膜。圖形化使對向的電極面積為3mm2?？昭ㄝ斔蛯?3(40nm):FL03發(fā)光層12(40nm):主體材料+發(fā)光材料1+發(fā)光材料2電子輸送層17(50nm)Bphen金屬電極層(lOOmn):Al本實施例中使用化合物C(簡稱DCM)作為發(fā)光材料l。(化合物C)<formula>formulaseeoriginaldocumentpage21</formula>作為發(fā)光材料的其他例子也可以是下述結(jié)構(gòu)式的化合物D。(化合物D)<formula>formulaseeoriginaldocumentpage21</formula>使用前述Ir配位化合物C作為發(fā)光材料2。等量稱取化合物C與Ir配位化合物C、在瑪瑙研缽中邊研小結(jié)晶形狀邊攪拌，混合制作混合物粉體。把該混合物粉體投入蒸鍍用器皿中與作為主體材料的CBP進(jìn)行共蒸鍍。使上述的化合物C與Ir配位化合物C的混合物重量比為7%與主體材料進(jìn)行共蒸鍍。實施例6本實施例中，作為元件構(gòu)成使用圖1B表示的有機層為三層的元件。在玻璃基板(透明基板15)上對100nm的IT0(透明電極14)進(jìn)行制圖。在l(TPa的真空室內(nèi)利用電阻加熱在該IT0基板上真空蒸鍍以下的有機層和電極層，連續(xù)進(jìn)行制膜。進(jìn)行圖形化使對向的電極面積為3inm2?？昭ㄝ斔蛯?3(40nm):FL03發(fā)光層12(40nm):主體材料+發(fā)光材料1+發(fā)光材料2電子輸送層17(50nm)Bphen電子輸注入層16(lnra):KF金屬電極層(100nm):Al本實施例中，使用Ir配位化合物C作為發(fā)光材料1，使用Ir配位化合物H(下述結(jié)構(gòu)式)作為發(fā)光材料2。等量稱取Ir配位化合物C與Ir配位化合物H，在瑪瑙研缽中邊研小結(jié)晶形狀邊攪拌、混合，制成混合物粉體。把該混合物粉體投入蒸鍍用器皿中，與作為主體材料的CBP進(jìn)行共蒸鍍。使上述的Ir配位化合物的混合物重量比為7%與主體材料進(jìn)行共蒸鍍成膜。(比較例61)只使用Ir配位化合物C作為發(fā)光材料，使其重量比為7%與主體材料進(jìn)行共蒸鍍成膜。(比較例62)只使用Ir配位化合物H作為發(fā)光材料，使其重量比為7%與主體材料進(jìn)行共蒸鍍成膜。將這類元件的評價結(jié)果示于下表。表12<table>tableseeoriginaldocumentpage23</column></row><table>本實施例的元件發(fā)出100Cd/V的發(fā)光亮度的驅(qū)動電壓是5.7V。雖然比比較例61的5V略高，但比比較例62的5.8V已大幅度地低電壓化，此外電流效率為10.5Cd/A，與比較例61的7.6cd/A相比，已大幅度地得到改善這在電力效率方面也是同樣，本實施例電力效率為5.91m/W，與比較例61的4.81m/w相比，制作極高效率的元件獲得成功。此外，該元件自初期亮度1000cd/nf的連續(xù)驅(qū)動下的亮度減半時間為80小時，與比較例61的50小時、比較例62的1.5小時相比，也成功地獲得大幅度的改善。本實施例在電流效率，電壓效率方面不如比較例62，但比較例62的發(fā)光色向紅方向改進(jìn)。相對于比較例62的CIE座標(biāo)(0.65，0.35)，本實施例是(0.68,0.33)。比較例61的發(fā)光為(0.68,0.33)與本實施例大致相同。另外亮度減半時間的改善為比較例62的10倍以上，說明本發(fā)明的效果特別大。測定本實施例中使用的銥配位化合物的HOMO能級與L服O能級的結(jié)果如下表，Ir配位化合物C的H0M0能級為-5.13eV，比Ir配位化合物H的HOMO能級-5.19eV高。另外，Ir配位化合物C的LUMO能級為-2.47eV，比Ir配位化合物H的LUMO能級-2.6eV更高。本發(fā)明中使用的Ir配位化合物C與Ir配位化合物H在真空中的蒸發(fā)溫度分別是267度、230度，帶有氟原子的Ir配位化合物蒸發(fā)溫度低。本發(fā)明的特征之一是通過使蒸發(fā)溫度不同的發(fā)光材料在同一個坩堝上蒸發(fā)，可以降低蒸鍍溫度，另外蒸發(fā)時可以使簇尺寸更小。此外，測量流入本實施例蒸鍍器皿中的電流量，結(jié)果表明混合物的情況電流量低，制作元件時因受熱而劣化少。將該結(jié)果示于下表。表13<table>tableseeoriginaldocumentpage24</column></row><table>實施例7本實施例中，作為元件構(gòu)成使用在實施例1所述的條件下，圖ic表示的有機層為四層的元件。使用CBP作為發(fā)光層的主體，向發(fā)光層中按7重量％的濃度摻入作為發(fā)光材料的Ir配位化合物B，并摻入作為非發(fā)光性化合物的化合物A3重量％,制作元件，但這里使用的化合物A具有使流過元件的電流增大的作用，兼起電流促進(jìn)材料的作用。(比較例71)除了不捧雜化合物A以外，其他與實施例7同樣地制作元件。對這些的元件外加10V的直流電壓，將測定此時的電流與亮度的結(jié)果示于下表。表14<table>tableseeoriginaldocumentpage25</column></row><table>由表14看出，實施例7的元件在電流和亮度上均比比較例71高，可確認(rèn)非發(fā)光性化合物的添加效果，與作為電流促進(jìn)材料的效果。另夕卜，實施例7與比較例71的發(fā)光光語大致相同，只觀測到來自Ir配位化合物B的發(fā)光。實施例8使用TAZ作為發(fā)光層的主體，向發(fā)光層中摻入作為非發(fā)光性化合物的CBP10重量°/。，作為發(fā)光材料的Ir配位化合物B7重量％，制作元件。但這里使用的CBP具有使流過元件的電流增大的作用，兼起電流促進(jìn)材料的作用。(比較例81)除了不摻入CBP以外，其他與實施例8同樣地制作元件。對這些的元件外加10V的直流電壓，將測定此時的電流與亮度的結(jié)果示于下表。表15<table>tableseeoriginaldocumentpage25</column></row><table>由表15看出實施例8的元件的電流和亮度均比比較例81高，可確認(rèn)非發(fā)光性化合物的添加效果、與作為電流促進(jìn)材料的效果。另外實施例8與比較例81的發(fā)光光譜大致相同，觀測到只來自Ir配位化合物B的發(fā)光。這里CBP的帶隙是2.5-3.OeV，比Ir配位化合物B的2eV大。實施例9除了發(fā)光層的構(gòu)成外，形成與在前的實施例3所述的元件相同的元件。發(fā)光層使用主體材料和發(fā)光材料與非發(fā)光性化合物的混合物。本實施例中，使用苯基異喹啉為配位基的Ir配位化合物C作為發(fā)光材料，使用化合物3(下述結(jié)構(gòu)式)作為非發(fā)光性化合物。(化合物3)等量稱取Ir配位化合物C與化合物3，在瑪瑙研缽中邊研小結(jié)晶形狀邊攪拌、混合，制成混合物粉體，把該混合物粉體投入蒸鍍用器亞中，在另外的蒸鍍器皿中準(zhǔn)備CBP作為主體材料，進(jìn)行共蒸鍍。使上述的Ir配位化合物C的混合物的重量比為20%與主體材料進(jìn)行共蒸鍍。測量本實施例的混合物蒸鍍時流入加熱容器中的電流，結(jié)果電流量降低，可以大幅度地降低蒸發(fā)溫度。這可以減輕元件制作時的熱破壞，可以制作穩(wěn)定的元件。測定本實施例中使用的Ir配位化合物的HOMO能級與LUMO能級，結(jié)果如下表。表16<table>tableseeoriginaldocumentpage26</column></row><table>由此可知作為發(fā)光材料的Ir配位化合物C的帶隙比非發(fā)光性化合物3窄。實施例10除了發(fā)光層的構(gòu)成外，其他形成與在前的實施例3所述元件相同的元件。發(fā)光層使用主體材料和發(fā)光材料與非發(fā)光性化合物的混合物。本實施例中，使用化合物C作為發(fā)光材料，使用前述化合物3作為非發(fā)光性化合物。等量稱取化合物C與化合物3,用瑪瑙研缽邊研小結(jié)晶形狀邊攪拌、混合，制成混合物粉體。把該混合物粉體投入蒸鍍用器皿中，與作為主體材料的CBP進(jìn)行共蒸鍍。使上述化合物C與化合物3的混合物重量比為7%，共蒸貌義光層。實施例11(比較例71)本實施例中，除了發(fā)光層以外，作為元件構(gòu)成使用在實施例1所述的條件下，圖1C表示的有機層為四層的元件。使用CBP作為發(fā)光層的主體，向發(fā)光層中摻入作為發(fā)光材料的Ir配位化合物B7重量％、按3重量°/。的濃度摻入作為電流促進(jìn)材料用下述結(jié)構(gòu)式表示的PBD，制作元件。除了不摻入PBD以外，其他與實施例11同樣地制作元件(比較例71)。(PBD的結(jié)構(gòu)式)對這些的元件施加10V的直流電壓，將測定此時的電流與亮度的結(jié)果示于表17。表17<table>tableseeoriginaldocumentpage27</column></row><table>由表17看出，實施例11的元件其電流和亮度均比比較例高，確認(rèn)電流促進(jìn)材料的效果。另外，實施例11與比較例71的發(fā)光光譜大致相同，只觀測到來自Ir配位化合物B的發(fā)光。該情況主體材料的CBP空穴輸送性強，摻雜作為電子輸送性材料的PBD等對元件電流增大效果好。其他作為本發(fā)明中使用的電流促進(jìn)材料，可以使用具有下述結(jié)構(gòu)式的PySPy等作為電子輸送性材料，但本發(fā)明不受這些限定。(PySPy的結(jié)構(gòu)式)<formula>formulaseeoriginaldocumentpage28</formula>實施例12(比較例81)本實施例，除了發(fā)光層以外，作為元件結(jié)構(gòu)使用在實施例1所述的條件下，圖1C表示的有機層為四層的元件。使用TAZ作為發(fā)光層的主體，向發(fā)光層中摻入作為發(fā)光材料的Ir配位化合物B7重量％、按3重量％的濃度摻入作為電流促進(jìn)材料用下述結(jié)構(gòu)式表示的NPD，制作元件。除了不摻入NPD以外，其他與實施例12同樣地制作元件。該元件結(jié)構(gòu)與比較例81相同。(NPD的結(jié)構(gòu)式)<formula>formulaseeoriginaldocumentpage28</formula>對這些的元件施加10V的直流電壓，將測定此時的電流與亮度的結(jié)果示于表18。表18<table>tableseeoriginaldocumentpage28</column></row><table>實施例12的元件其電流、亮度均比比較例81高，可確認(rèn)電流促進(jìn)材料的效果。另外，實施例12與比較例81的發(fā)光光譜大致相同，只觀測到來自Ir配位化合物B的發(fā)光。此時由于主體材料TAZ是電子輸送性材料，作為電流促進(jìn)材料空穴輸送性的NPD等適于使元件電流增加。其他作為本發(fā)明的電流促進(jìn)材料，可以使用具有下述結(jié)構(gòu)式的m-MTDATA等作為空穴輸送性的材料，但不限定于此。(m-MTDATA的化學(xué)結(jié)構(gòu)式)以上的實施例說明了使用主體材料的情況，但本發(fā)明即使是在不含主體材料的情況也顯示出同樣的效果。這些結(jié)果表明發(fā)光亮度、發(fā)光效率與發(fā)光壽命均比不使用非發(fā)光性化合物的場合好。如以上所說明，根據(jù)本發(fā)明可以使流入元件的電流量增加，還可低電壓驅(qū)動，可提高亮度和發(fā)光效率。本發(fā)明高效率的發(fā)光元件可應(yīng)用于需要節(jié)能和高亮度的制品。作為應(yīng)用例可以考慮顯示裝置、照明裝置或印刷機的光源，液晶顯示裝置的逆光照明等。作為顯示裝置，可以制成節(jié)能及高目視性、重量輕的平板顯示器。另外，作為印刷機的光源，可以把現(xiàn)在普遍使用的激光束印刷機的激光光源部分更換成本發(fā)明的發(fā)光元件。單獨在顯示器上配置可編址的元件，通過對感光鼓進(jìn)行所期望的曝光形成圖象。通過使用本發(fā)明的元件，可以大幅度地減少裝置體積，有關(guān)照明裝置及逆光照明，可期待本發(fā)明的節(jié)能效果。權(quán)利要求1.一種發(fā)光元件，具有配置在基板上的陽極與陰極構(gòu)成的電極，和夾在前述陽極和陰極間的有機發(fā)光層，其特征在于前述有機發(fā)光層含有主體材料、發(fā)光材料和為改善該發(fā)光材料分散性用的摻雜劑，前述摻雜劑由非發(fā)光性化合物組成。2.權(quán)利要求1所述的發(fā)光元件，其特征在于前述非發(fā)光性化合物的帶隙比前述發(fā)光材料的帶隙寬。3.權(quán)利要求1所述的發(fā)光元件，其特征在于根據(jù)有機發(fā)光層內(nèi)的位置使前述發(fā)光材料與非發(fā)光性化合物的比例變化。4.權(quán)利要求1所述的發(fā)光元件，其特征在于前述非發(fā)光性化合物含有氟原子。5.權(quán)利要求1所述的發(fā)光元件，其特征在于前述發(fā)光材料是磷光發(fā)光材料。6.權(quán)利要求1所述的發(fā)光元件的制造方法，其特征在于將發(fā)光材料和至少一種的非發(fā)光性化合物混合，通過對該混合物加熱進(jìn)行真空蒸鍍形成前述有機發(fā)光層。7.權(quán)利要求6所述的發(fā)光元件的制造方法，其特征在于前述發(fā)光材料和非發(fā)光性化合物的至少一種含有氟原子。8.權(quán)利要求1所述的發(fā)光元件，其特征在于前述摻雜劑由電流促進(jìn)材料構(gòu)成。9.權(quán)利要求8所述的發(fā)光元件，其特征在于前述電流促進(jìn)材料A^光性化合物，該電流促進(jìn)材料的量子收率比前述發(fā)光材料低。10.權(quán)利要求8所述的發(fā)光元件，其特征在于前述電流促進(jìn)材料與前述發(fā)光材料的發(fā)光光譜的峰波長之差在30nm以下。11.權(quán)利要求8所述的發(fā)光元件，其特征在于前述電流促進(jìn)材料的帶隙比前述發(fā)光材料的帶隙大。12.權(quán)利要求8所述的發(fā)光元件，其特征在于根據(jù)有機發(fā)光層內(nèi)的位置使前述發(fā)光材料的濃度和/或前述電流促進(jìn)材料的比例變化。13.權(quán)利要求8所述的發(fā)光元件，其特征在于前述發(fā)光材料和前述電流促進(jìn)材料的至少一方是磷光發(fā)光材料。14.權(quán)利要求8所述的發(fā)光元件，其特征在于前述有機發(fā)光層含有發(fā)光材料和電流促進(jìn)材料與主體材料，前述主體材料是空穴輸送性材料，前述電流促進(jìn)材料是電子輸送性材料。15.權(quán)利要求8所述的發(fā)光元件，其特征在于前述有機發(fā)光層含有發(fā)光材料和電流促進(jìn)材料與主體材料，前述主體材料是電子輸送性材料，前述電流促進(jìn)材料是空穴輸送性材料。全文摘要本發(fā)明提供有機電致發(fā)光元件，為了改進(jìn)有機電致發(fā)光元件的發(fā)光效率和發(fā)光壽命，提供改善發(fā)光層中發(fā)光材料分散性的方法。本發(fā)明的元件構(gòu)成是具有配置在基板上的陽極與陰極構(gòu)成的電極，和夾在前述陰極和陽極間的有機發(fā)光層，其特征在于前述發(fā)光層含有主體材料、發(fā)光材料和為改善發(fā)光材料分散性用的摻雜劑，該摻雜劑使用非發(fā)光性化合物，或者與發(fā)光材料一起使用電流促進(jìn)材料。前述發(fā)光性化合物的情況與所使用的多種發(fā)光材料相同，但這種情況優(yōu)選發(fā)光波長近似者。另外通過將發(fā)光材料和摻雜劑投入一個蒸鍍用器皿中進(jìn)行蒸鍍，降低蒸鍍溫度，提高發(fā)光材料的分散性，還獲得特性的改善。因此，可以制得發(fā)光效率高、發(fā)光壽命長的發(fā)光元件。文檔編號H01L51/00GK101355141SQ200810215188公開日2009年1月28日申請日期2002年6月13日優(yōu)先權(quán)日2001年6月15日發(fā)明者三浦圣志,井川悟史,岡田伸二郎,古郡學(xué),坪山明,巖脅洋伸,森山孝志,瀧口隆雄,鐮谷淳申請人:佳能株式會社