发光元件，发光器件，电子器件和照明器件制造技术

一种发光元件，其以高亮度发光，并且可以在低电压下驱动。所述发光元件包括位于阳极和阴极之间的n个(n是大于或等于2的自然数)EL层，包括介于从阳极计第m(m是自然数,1≤m≤n‑1)个EL层和第(m+1)个EL层之间的第一层、第二层和第三层。所述第一层作为电荷产生区域，具有空穴传输性质，包含受体物质。所述第三层具有电子传输性质，包含碱金属等。所述第二层由基于酞菁的材料形成，提供在所述第一层和第三层之间,从而在将第一层中产生的电子通过第三层注入所述第m个EL层的时候，可以降低注入势垒。

【技术实现步骤摘要】
本申请是申请人株式会社半导体能源研究所提交的申请日为2011年3月30日、申请号为201110087061.2、专利技术名称为“发光元件，发光器件，电子器件和照明器件”的专利技术专利申请的分案。专利技术背景1.专利
本专利技术涉及包括电致发光层的发光元件(也称作EL元件)；包括所述发光元件的发光器件；以及包括所述发光器件的电子器件和照明器件。2.相关领域描述包括电致发光层(也称作EL层)的发光元件包括将EL层夹在一对电极之间的结构。当在所述一对电极之间施加电压的时候，所述EL层发光。所述EL层包含有机化合物，包括至少一个含有发光物质的发光层。所述发光元件具有简单的结构。这种发光元件作为下一代平板显示器元件而吸引了人们的注意，这是因为这种发光元件具有以下特性：尺寸薄、重量轻、高响应速度、直流低压驱动。另外，所述发光元件是面光源，认为其可以作为光源，用作例如液晶显示器的背光或者照明。下面将对以上发光元件的发光机理进行描述。当在一对电极之间施加电压的时候,从阴极注入的电子与从阳极注入的空穴在EL层中重新结合。由于所述重新结合，释放出能量，造成发光。人们提出了一种发光元件，其中，为了提高发光元件的发光亮度,将多个发光单元(在本文中也称作EL层)叠置起来，提供的电流的电流密度与单层的情况相同(例如专利文献1)。专利文献1描述了一种发光元件，其中通过电荷产生层将多个发光单元分隔开。具体来说，在专利文献1所述的发光元件中,将包含五氧化二钒的电荷产生层叠置在第一发光单元的包含碱金属的电子注入层上,将第二发光单元叠置在所述电荷产生层之上。所述电荷产生层中包含的五氧化二钒是一种金属氧化物。[参考文献]专利文献1：日本公开专利申请第2003-272860号。
技术实现思路
在专利文献1所述的将多个发光单元叠置的发光元件中,将电荷产生层中产生的电子注入所述第一发光单元，用于第一发光单元的发光。与此同时，将电荷产生层产生的空穴注入第二发光单元，用于第二发光单元的发光。但是，在专利文献1中,包含具有金属氧化物的电荷产生层的发光元件具有高注入势垒。当将电子从电荷产生层注入第一发光单元，需要使用高电压以驱动发光元件。基于以上内容，本专利技术的一个实施方式的目的是提供一种发光元件，其能够以高亮度发光，可以在低电压条件下驱动。另一个目的是提供一种发光器件，通过包括所述发光元件，降低该发光器件的能耗。另一个目的是提供包括所述发光器件的电子器件和照明器件。本专利技术的一个实施方式涉及一种发光元件，其包括位于阳极和阴极之间的n个(n是大于或等于2的自然数)EL层，包括介于从阳极计第m(m是自然数,1≤m≤n-1)个EL层和第(m+1)个EL层之间的第一层、第二层和第三层。所述第一层提供在所述第(m+1)个EL层和第二层之间，其与所述第(m+1)个EL层和第二层接触,作为电荷产生区域，其具有空穴传输性质，包含受体物质。第二层提供在所述第一层和第三层之间，与所述第一层和第三层接触，由基于酞菁的材料形成。所述第三层提供在所述第二层和第m个EL层之间，与所述第二层和第m个EL层接触,具有电子传输性质,包含碱金属、碱土金属、稀土金属、碱金属化合物、碱土金属化合物或稀土金属化合物。所述基于酞菁的材料是以下的任意材料：铜(II)酞菁(CuPC),酞菁(H2Pc),酞菁锡(II)配合物(SnPc),酞菁锌配合物(ZnPc),钴(II)酞菁,β-型(CoPc)和酞菁铁(FePc)。以下显示了这些基于酞菁的材料的结构式。[化学式1]本专利技术的另一个实施方式涉及一种发光元件，其包括位于阳极和阴极之间的n个(n是大于或等于2的自然数)EL层，包括介于从阳极计第m(m是自然数,1≤m≤n-1)个EL层和第(m+1)个EL层之间的第一层、第二层和第三层。所述第一层提供在所述第(m+1)个EL层和第二层之间，其与所述第(m+1)个EL层和第二层接触,作为电荷产生区域，其具有空穴传输性质，包含受体物质。第二层提供在所述第一层和第三层之间，与所述第一层和第三层接触，由包含苯氧基的基于酞菁的材料(也称作酞菁衍生物)形成。所述第三层提供在所述第二层和第m个EL层之间，与所述第二层和第m个EL层接触,具有电子传输性质,包含碱金属、碱土金属、稀土金属、碱金属化合物、碱土金属化合物或稀土金属化合物。所述包含苯氧基的基于酞菁的材料是PhO-VOPc(氧钒基2,9,16,23-四苯氧基-29H,31H-酞菁；由SynthonBV生产)。以下显示了包括苯氧基的基于酞菁的材料的一种结构式。[化学式2]所述由基于酞菁的材料形成的第二层提供在第一层(其作为电荷产生区，具有空穴传输性质，包含受体物质)和第三层(其具有电子传输性质，包含碱金属等)之间,从而在将所述第一层中产生的电子通过所述第三层注入第m个EL层的时候，降低电子注入势垒。因此，可以在低电压驱动所述发光元件。另外,所述n个EL层提供在所述阳极和阴极之间，由此所述发光元件可以以高亮度发光。所述第二层的LUMO能级大于或等于-5.0eV,优选大于或等于-5.0eV且小于或等于-3.0eV。因此，可以很容易地将电子从第一层传输到第二层，通过第三层，从第二层传输到第m个EL层。因此，可以在低电压驱动所述发光元件。在以上发光元件中,所述第三层具有电子传输性质，包含碱金属、碱土金属、稀土金属、碱金属化合物、碱土金属化合物、或稀土金属化合物。因此,电子可以在所述第三层中传输，可以将电子高效地从第二层通过第三层注入到EL层(第m个EL层)。另外，所述第三层包含上述金属或者上述金属化合物,因此可以在将第一层中产生的电子通过第二层和第三层注入到所述EL层(所述第m个EL层)的时候，一定程度上降低电子注入势垒。在上述发光元件中，可以使用具有以下性质的层作为第三层：该层包含电子传输物质，其中上述碱金属、上述碱土金属、上述稀土金属、上述碱金属化合物、上述碱土金属化合物或者上述稀土金属化合物与空穴传输物质的质量比为0.001:1至0.1:1,在此情况下，上述影响变得显著。在上述发光元件中，所述第三层包含电子传输物质。所述第三层可以是包含电子传输物质的层与包含上述金属或者上述金属化合物的层的层叠结构,不限于电子传输物质与上述金属或上述金属化合物包含在同一个膜中的结构。在上述发光元件中,所述第一层作为电荷产生区域，具有空穴传输性质，包含受体物质。因此，在所述第一层中产生的空穴可以在所述第一层中高效地传输，空穴可以高效地注入所述EL层(所述第(m+1)个EL层本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种发光元件，其包括:位于阳极和阴极之间的n个EL层，n是大于或等于2的自然数；以及从所述阳极计，介于第m个EL层和第(m+1)个EL层之间的第一层，第二层和第三层，m是大于或等于1且小于或等于(n‑1)的自然数，其中，所述第一层提供在所述第(m+1)个EL层和所述第二层之间，与所述第(m+1)个EL层以及所述第二层接触，并且包含有机化合物和受体物质，所述第二层提供在所述第一层和所述第三层之间，与所述第一层和所述第三层接触，由基于酞菁的材料形成，所述第二层还包含碱金属、碱土金属、稀土金属、碱金属化合物、碱土金属化合物或稀土金属化合物，所述第三层提供在所述第二层和所述第m个EL层之间，与所述第二层和所述第m个EL层接触，并且包含碱金属、碱土金属、稀土金属、碱金属化合物、碱土金属化合物或稀土金属化合物。

【技术特征摘要】
2010.03.31 JP 2010-0827061.一种发光元件，其包括:
位于阳极和阴极之间的n个EL层，n是大于或等于2的自然数；以及
从所述阳极计，介于第m个EL层和第(m+1)个EL层之间的第一层，第二层和第三层，m是
大于或等于1且小于或等于(n-1)的自然数，
其中，所述第一层提供在所述第(m+1)个EL层和所述第二层之间，与所述第(m+1)个EL
层以及所述第二层接触，并且包含有机化合物和受体物质，
所述第二层提供在所述第一层和所述第三层之间，与所述第一层和所述第三层接触，
由基于酞菁的材料形成，
所述第二层还包含碱金属、碱土金属、稀土金属、碱金属化合物、碱土金属化合物或稀
土金属化合物，
所述第三层提供在所述第二层和所述第m个EL层之间，与所述第二层和所述第m个EL层
接触，并且包含碱金属、碱土金属、稀土金属、碱金属化合物、碱土金属化合物或稀土金属化
合物。
2.一种发光元件，其包括:
位于阳极和阴极之间的n个EL层，n是大于或等于2的自然数；以及
从所述阳极计，介于第m个EL层和第(m+1)个EL层之间的第一层，第二层和第三层，m是
大于或等于1且小于或等于(n-1)的自然数，
其中，所述第一层提供在所述第(m+1)个EL层和所述第二层之间，与所述第(m+1)个EL
层以及所述第二层接触，并且包含有机化合物和受体物质，
所述第二层提供在所述第一层和所述第三层之间，与所述第一层和所述第三层接触，
由基于酞菁的材料形成，
所述第二层还包含碱金属、碱土金属、稀土金属、碱金属化合物、碱土金属化合物或稀
土金属化合物，
所述第三层提供在所述第二层和所述第m个EL层之间，与所述第二层和所述第m个EL层
接触，且包含碱金属、碱土金属、稀土金属、碱金属化合物、碱土金属化合物或稀土金属化合
物，并且
所述第一层具有包含所述有机化合物的层与包含所述受体物质的层的层叠结构。
3.如权利要求1或2所述的发光元件，
其特征在于，所述受体物质是氧化钼。
4.一种发光元件，其包括:
位于阳极和阴极之间的n个EL层，n是大于或等于2的自然数；以及
从所述阳极计，介于第m个EL层和第(m+1)个EL层之间的第一层，第二层和第三层，m是
大于或等于1且小于或等于(n-1)的自然数，
所述第一层提供在所述第(m+1)个EL层和所述第二层之间，与所述第(m+1)个EL层以及
所述第二层接触，并且包含有机化合物以及过渡金属氧化物或者周期表第4-8族的任意金
属的氧化物，
所述第二层提供在所述第一层和所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：能渡广美，濑尾哲史，
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