发光元件、发光装置、显示装置、电子设备以及照明装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供发光元件、发光装置、显示装置、电子设备以及照明装置。本发明专利技术的目的在于：提供一种使用多种发光掺杂剂并具有高效率的发光元件。在本发明专利技术的一个方式中，通过使用上述发光元件分别提供减少了能量消耗的发光装置、发光模块、发光显示装置、电子设备及照明装置。注目到作为分子间的能量转移机理之一的福斯特机理。通过使提供能量的分子的发光波长与接受能量的分子的吸收光谱乘以波长的4次方而成的曲线中的最长波长一侧的局部极大的峰重叠，可以实现通过上述福斯特机理的高效能量转移。

Light emitting element, light emitting device, display device, electronic device, and illumination device

The invention provides a light emitting element, a light emitting device, a display device, an electronic device, and an illumination device. An object of the present invention is to provide a light emitting element having a plurality of light emitting dopants and with high efficiency. In one way of the invention, a light emitting device, a light emitting module, a light emitting display device, an electronic device, and an illumination device are provided, respectively, by reducing the energy consumption by using the light emitting element. The Forster mechanism, as one of the mechanisms of intermolecular energy transfer, has been observed. The long wavelength side overlap by making available 4 times the wavelength of the light energy molecules and receive the energy absorption spectrum of the molecule multiplied by the wavelength into the curve of the local maximum peak can be achieved through the efficient energy transfer mechanism of Forster.

【技术实现步骤摘要】
发光元件、发光装置、显示装置、电子设备以及照明装置本申请是申请号为201380020736.9、申请日为“2013年4月9日”、专利技术名称为“发光元件、发光装置、显示装置、电子设备以及照明装置”的中国专利申请的分案申请。
本专利技术涉及一种将有机化合物用作发光物质的发光元件、显示装置、发光装置、电子设备及照明装置。
技术介绍
近年来，对利用电致发光(EL：Electroluminescence)的发光元件的研究开发日益火热。在这些发光元件的基本结构中，在一对电极之间夹有包含发光物质的层(EL层)。通过对该元件施加电压，可以获得来自发光物质的发光。因为这种发光元件是自发光型发光元件，并具有优于液晶显示器的优点诸如像素的可见度高，不需要背光灯等，由此，这种发光元件被认为适合于平板显示器元件。另外，使用这种发光元件的显示器可为薄且轻，这也是极大的优点。再者，应答速度非常快也是这种元件的特征之一。因为这种发光元件的发光层可以以膜状形成，所以可以提供面发光。因此，可以容易形成大面积的元件。这是在以白炽灯和LED为代表的点光源或以荧光灯为代表的线光源中难以得到的特征。因此，上述发光元件也有很大潜力作为可以应用于照明等的面光源。在将有机化合物用作发光物质且在一对电极之间设置有EL层的有机EL元件中，通过对一对电极之间施加电压，电子和空穴分别从阴极和阳极注入到具有发光性能的EL层，而使电流流过。而且，被注入了的电子与空穴复合而使发光有机化合物成为激发态，由此可以从被激发的发光有机化合物得到发光。应注意由有机化合物形成的激发态包括单重激发态和三重激发态，由单重激发态(S*)的发光被称为荧光，而由三重激发态(T*)的发光被称为磷光。另外，在该发光元件中，单重激发态与三重激发态的统计学上的产生比率被认为是S*:T*＝1:3。当使用从单重激发态发光的化合物(以下称为荧光化合物)时，在室温下通常仅观察到由单重激发态的发光(荧光)，而观察不到由三重激发态的发光(磷光)。因此，基于S*:T*＝1:3的关系，使用荧光化合物的发光元件中的内部量子效率(相对于所注入的载流子的所产生的光子的比率)的理论上的极限被认为是25％。另一方面，当使用从三重激发态发光的化合物(以下称为磷光化合物)时，观察到由三重激发态的发光(磷光)。此外，在磷光化合物中，由于容易产生系间窜越(即从单重激发态转移到三重激发态)，因此理论上能够将内部量子效率增加到100％。换句话说，可以实现比荧光化合物高的发光效率。由于所述理由，为了实现高效率的发光元件，近年来对使用磷光化合物的发光元件的开发日益火热。专利文献1公开了一种白色发光元件，该白色发光元件具有包括多种发光掺杂剂的发光区域且该发光掺杂剂发射磷光。[专利文献1]日本PCT国际申请翻译2004-522276号公报
技术实现思路
虽然磷光化合物在理论上能够实现100％的内部量子效率，但是在不进行元件结构或与其他材料的组合的最适化的情况下难以实现这样的高效率。尤其是，当使用将多种不同带(发光颜色)的磷光化合物用作发光掺杂剂的发光元件时，当然需要考虑能量转移，而且需要将该能量转移本身的效率最适化，要不然难以获得高效率的发光。实际上，在上述专利文献1中，即使在发光元件的发光掺杂剂都是磷光化合物时，其外部量子效率也为3％至4％左右。根据该事实可以认为：即使考虑光取出效率，内部量子效率也是20％以下。作为磷光发光元件，该内部量子效率值低。在使用不同发光颜色的掺杂剂的多色发光元件中，不仅需要提高发光效率，而且需要使各发光颜色的掺杂剂平衡地发射光。在实现高发光效率的同时保持各掺杂剂的发光平衡是困难的。于是，本专利技术的一个方式的目的在于提供一种使用多种发光掺杂剂的发光效率高的发光元件。另外，本专利技术的一个方式的另一目的在于：通过使用上述发光元件分别提供减少了能量消耗的发光装置、显示装置、电子设备及照明装置。本专利技术只要达到上述目的中的至少一个即可。在本专利技术的一个方式中，注目到作为分子间的能量转移机理之一的福斯特机理，通过采用如下分子组合，可以高效地实现通过福斯特机理的能量转移，上述分子组合是能够使提供能量的分子的发射光谱的波长带(band)与波长的4次方乘以接受能量的分子的吸收光谱而成的特性曲线的最长波长一侧的峰彼此重叠的组合。在此，上述能量转移的特性之一为不是从主体到掺杂剂的一般的能量转移，而是掺杂剂之间的能量转移。如此，通过采用使掺杂剂之间的能量转移的效率高的组合的掺杂剂，并设计使各掺杂剂分子之间适当地分离的元件结构，可以获得本专利技术的一个方式的发光元件。换言之，本专利技术的一个方式是一种发光元件，该发光元件在一对电极之间包括：第一发光层，其中第一磷光化合物分散在第一主体材料；以及第二发光层，其中呈现波长比所述第一磷光化合物的发光长的发光的第二磷光化合物分散在第二主体材料。所述第二磷光化合物的函数ε(λ)λ4的最长波长一侧的峰的波长与第一磷光化合物的磷光光谱F(λ)重叠。注意，ε(λ)表示各磷光化合物的摩尔吸光系数并是波长λ的函数。另外，本专利技术的另一个方式是一种发光元件，在一对电极之间包括：第一发光层，其中第一磷光化合物分散在第一主体材料；以及第二发光层，其中呈现波长比所述第一磷光化合物的发光长的发光的第二磷光化合物分散在第二主体材料。具有所述第一磷光化合物的磷光光谱的峰的波长带与具有第二磷光化合物的函数ε(λ)λ4的最长波长一侧的峰的波长带重叠。注意，ε(λ)表示各磷光化合物的摩尔吸光系数并是波长λ的函数。另外，本专利技术的另一个方式是具有上述结构的发光元件，其中第一发光层还包含第一有机化合物，第一主体材料与第一有机化合物形成激基复合物，并且第一磷光化合物的发光具有比激基复合物的发光长的波长。另外，本专利技术的另一个方式是具有上述结构的发光元件，其中激基复合物的发射光谱与第一磷光化合物的函数ε(λ)λ4的最长波长一侧的峰的波长重叠。注意，ε(λ)表示各磷光化合物的摩尔吸光系数并是波长λ的函数。另外，本专利技术的另一个方式是具有上述结构的发光元件，其中具有激基复合物的发射光谱的峰的波长带与具有第一磷光化合物的函数ε(λ)λ4的最长波长一侧的峰的波长带重叠。注意，ε(λ)表示各磷光化合物的摩尔吸光系数并是波长λ的函数。另外，本专利技术的另一个方式是具有上述结构的发光元件，其中第一磷光化合物在500nm至600nm的范围内具有磷光峰，并且第二磷光化合物在600nm至700nm的范围内具有磷光峰。另外，本专利技术的另一个方式是具有上述结构的发光元件，其中电子与空穴的复合区域是第一发光层。另外，本专利技术的另一个方式是具有上述结构的发光元件，其中与第二发光层相比，第一发光层更接近阳极，并且至少第二发光层具有比空穴传输性高的电子传输性。另外，本专利技术的另一个方式是具有上述结构的发光元件，其中与第二发光层相比，第一发光层更接近阳极，并且第一主体材料及第二主体材料都具有电子传输性。注意，具有电子传输性的材料优选为电子传输性高于空穴传输性的材料。另外，本专利技术的另一个方式是具有上述结构的发光元件，其中与第二发光层相比，第一发光层更接近阴极，并且至少第二发光层具有比电子传输性高的空穴传输性。另外，本专利技术的另一个方式是具有上述结构的发光元件，其中与第二发光层相比，第一发光层更接近阴本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种发光元件，包括：第一电极；所述第一电极上的EL层，所述EL层包括第一发光物质及第二发光物质；所述EL层上的第二电极，其中所述第二发光物质的函数ε(λ)λ

【技术特征摘要】
2012.04.20 JP 2012-096808;2013.03.15 JP 2013-052791.一种发光元件，包括：第一电极；所述第一电极上的EL层，所述EL层包括第一发光物质及第二发光物质；所述EL层上的第二电极，其中所述第二发光物质的函数ε(λ)λ4的最长波长一侧的峰与所述第一发光物质的光致发光光谱F(λ)重叠，λ表示波长，并且ε(λ)表示所述波长λ处的摩尔吸光系数。2.根据权利要求1所述的发光元件，其中所述第一发光物质为磷光化合物。3.根据权利要求1所述的发光元件，其中所述第二发光物质为磷光化合物。4.根据权利要求1所述的发光元件，其中所述光致发光光谱为磷光光谱。5.根据权利要求1所述的发光元件，其中所述第一发光物质在500nm至600nm的范围内具有光致发光峰，并且所述第二发光物质在600nm至700nm的范围内具有光致发光峰。6.根据权利要求1所述的发光元件，其中所述EL层还包括主体材料，其中所述第一发光物质和所述第二发光物质分散在所述主体材料。7.根据权利要求6所述的发光元件，其中所述第一电极为阳极，所述第二电极为阴极，并且所述主体材料具有电子传输性。8.根据权利要求6所述的发光元件，其中所述EL层还包含第一有机化合物，并且所述主体材料与所述第一有机化合物能够在其间形成激基复合物。9.根据权利要求8所述的发光元件，其中从所述第一发光物质发射的光具有比从所述激基复合物发射的光长的波长。10.根据权利要求8所述的发光元件，其中所述激基复合物的发射光谱与所述第一发光物质的函数ε(λ)λ4的最长波长一侧的峰重叠。11.根据权利要求1所述的发光元件，其中所述EL层包括第一发光层和第二发光层，并且所述第一发光物质为第一磷光化合物，并且所述第二发光物质为第二磷光化合物。12.根据权利要求11所述的发光元件，其中所述第一发光层及所述第二发光层彼此接触。13.一种照明装置，该照明装置包括根据权利要求1所述的发...

【专利技术属性】
技术研发人员：濑尾哲史，山崎舜平，石曾根崇浩，
申请(专利权)人：株式会社半导体能源研究所，
类型：发明
国别省市：日本,JP