[发明专利]有机电致发光元件

说明书

技术领域

本发明涉及一种有机电致发光(EL)元件，更具体来说，涉及一种高效率的有机EL元件。

背景技术

使用了有机物质的有机EL元件以往作为固体发光型的廉价的大面积全色显示元件使用，进行了很多的开发。一般来说，有机EL元件由发光层及夹持该层的一对对置电极结构。当向两电极间施加电场时，则会从阴极侧注入电子，从阳极侧注入空穴。发光是如下的现象，即，该电子在发光层中与空穴复合，生成激发状态，在激发状态回到基态之时将能量作为光放出。

作为以往的有机EL元件的结构，已知有各种结构，例如在专利文献1中，公布了ITO(铟锡氧化物)/空穴输送层/发光层/阴极的元件结构的有机EL元件。另外，作为空穴输送层的材料，公布了使用芳香族叔胺的做法，利用该元件结构，可以在20V以下的施加电压下实现数百cd/m²的高亮度。

另外，非专利文献1中，报告了如下的情况，即，通过在发光层中作为掺杂剂使用属于磷光性发光掺杂剂的铱络合物，则亮度为数百cd/m²以下，发光效率为约40流明/瓦以上。

但是，此种磷光型有机EL元件的大部分为绿色系或红色系的发光，有需要实现多色化以及蓝色发光的高效率化的问题。特别是，在蓝色系中，有发光量子效率在5％以上的元件结构很少的问题。

另外，在将有机EL元件应用于平板显示器等中的情况下，希望改善发光效率，实现低耗电化，然而非专利文献1的元件结构中，具有发光亮度提高并且发光效率明显降低的缺点，由此就有无法降低平板显示器的耗电的问题。

而且，作为在有机EL元件的发光层中利用了浓度梯度的技术，有专利文献2。在专利文献2的实施例1及比较例1中有使用了重金属络合物Irppy的有机EL元件的记载。但是，该实施例1的元件是除了含有络合物的发光层以外的部位也使用了掺杂或混合层的结构，外部量子效率从15％上升到16％，仅提高了1％。另外，专利文献2中仅记载有Irppy即发光向绿色区域的应用，而未记载蓝色发光，特别是未记载使用了重金属络合物的有机EL元件。

另外，专利文献3中也记载了利用浓度梯度实现的性能提高的技术。但是，它是在发光层的阳极侧和阴极侧单调地具有浓度梯度的技术。

专利文献1：特开昭63-295695号公报

专利文献2：特开2005-100767号公报

专利文献3：US2005/0046337A1

非专利文献1：T.Tsutsui.et.at.Jpn.J.Appl.Phys.Vol.38(1999)pp.L1502-L1504

发明内容

本发明的目的在于，提供高电流效率或高发光效率的有机EL元件，特别是提供蓝色发光的有机EL元件。

要求发光层中所用的掺杂剂是向发光层内的电荷注入性及发光性的。本发明人等对在磷光发光型有机EL元件中通过将这两个特性分离而实现发光性能的提高进行了深入研究，结果发现，有电荷注入性优良的掺杂浓度区域和发光性优良的掺杂浓度区域，通过分离地含有这些浓度区域，就可以提高发光特性，形成更高性能的元件，从而完成了本发明。

根据本发明，提供以下的有机EL元件。

1.一种有机电致发光元件，具有阳极及阴极、在上述阳极及阴极之间由阳极侧区域、内部区域及阴极侧区域构成的发光层，

上述各区域含有由有机材料构成的主体化合物、由具有重金属的金属络合物构成的具有三重态参与的发光性能的掺杂剂，

上述内部区域的掺杂剂浓度高于上述阳极侧区域及阴极侧区域的掺杂剂浓度。

2.根据1所述的有机电致发光元件，其中，上述金属络合物的三重态能隙在2.65eV以上。

3.根据1或2所述的有机电致发光元件，其中，上述阳极侧区域的掺杂剂浓度与上述阴极侧区域的掺杂剂浓度不同。

4.根据3所述的有机电致发光元件，其中，上述阴极侧区域的掺杂剂浓度高于上述阳极侧区域的掺杂剂浓度。

5.根据1至4中任意一项所述的有机电致发光元件，其中，上述内部区域的掺杂剂浓度在30重量％以下。

6.根据1至5中任意一项所述的有机电致发光元件，其中，上述内部区域的掺杂剂浓度，与上述阳极侧区域或阴极侧区域的掺杂剂浓度中的较低的掺杂剂浓度之差为3重量％～15重量％。

7.根据1至6中任意一项所述的有机电致发光元件，其中，上述阳极侧区域、上述内部区域及上述阴极侧区域之间的掺杂剂浓度的变化是不连续的。

8.根据1至7中任意一项所述的有机电致发光元件，其中，上述阳极侧区域及阴极侧区域分别为从上述阳极或阴极的界面起到5nm以上的区域。