发光元件和发光设备制造技术

本发明专利技术的目的在于提供一种发光元件，其在一对电极之间具有包含发光材料和透明导电薄膜的层，其中可以防止透明导电薄膜与金属的电蚀，也提供一种使用该发光元件的发光设备。根据本发明专利技术的一个特征，发光元件包括包含发光材料的第一层１０２，包含具有施主能级的材料的第二层１０３，包含透明导电薄膜的第三层１０４，以及位于第一电极１０１和第二电极１０６之间包含空穴传输介质的第四层１０５，其中第一层１０２、第二层１０３、第三层１０４、第四层１０５，以及第二电极１０６顺序提供，其中第二电极１０６具有包含金属的层。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种发光元件，其具有一对电极以及包含通过向其施加电场能够发光的有机化合物的层。本专利技术还涉及一种具有这种发光元件的发光设备。
技术介绍
使用发光材料的发光元件具有薄且重量轻、高速响应、DC低电压驱动等优点并且期望应用于下一代平板显示。另外，据说具有以矩阵布置的发光元件的发光设备在宽视角和高能见度方面优于常规液晶显示设备。发光元件所述具有下面的发光机制电压施加到夹在一对电极之间的发光层，从第二电极注入的电子与从第一电极注入的空穴在发光层的发光中心再结合以形成分子激发，然后当分子激发返回到基态时光通过释放能量而发射。单一激发态和三重激发态每个已知为激发态，并且发光认为经由激发态的任何一个是可能的。为了增强这种发光元件的特性，进行元件结构的改进、材料的研制等。例如，通过将ITO夹在发光部分和反射金属之间控制从发光部分到反射电极的光程L的方法作为通过控制从发光区域到反射金属的距离来增加外部量子效率而不使辉度退化的方法给出(参看，例如，参考文献1日本专利申请公开号2003-272855)。图2示意地显示参考文献1中公开的元件结构。在该结构中，透明电极201、发光部分202、透明导电薄膜203以及金属电极204层叠。通过调节透明导电薄膜203的厚度，优化从发光部分到金属电极的光程L以增加外部量子效率。但是，根据参考文献1中公开的结构，因为透明导电薄膜203和反射金属(金属电极)204接触，存在腐蚀的问题。这里，已知腐蚀可能因它们的自电势等的差异而发生，并且腐蚀也称作电蚀(参看，例如，参考文献2日本专利申请公开号2003-89864)。参考文献2描述使用3.5％的氯化钠溶液(27℃的液体温度)和使用银/氯化银作为参考电极测量的自电势。在这种测量的情况下，已知为具有高反射率的金属的铝的自电势大约为-1550mV，而用作透明导电薄膜的ITO(以10wt％包含SnO2的In2O3)的自电势大约为-1000mV。因此，铝和ITO的这些自电势之间的差异是大的。因此，当铝和ITO层叠以彼此接触时，氧化-还原反应在铝和ITO之间的层叠界面处进行是非常可能的，这高度导致电蚀。尽管ITO与铝结合，但是产生电蚀这种问题。自电势是当反应以如下这种状态浸渍在某种溶液中时参考电极的反应电势，即电流没有从外部施加，也就是，闭合回路中的电势并且也称作休止电势。
技术实现思路
考虑到上面的问题，本专利技术的目的在于提供一种发光元件，其在一对电极之间具有包含发光材料和透明导电薄膜的层，其中可以防止透明导电薄膜与金属的电蚀。而且，本专利技术的目的在于提供一种具有该发光元件的发光设备。按照解决上述问题的根据本专利技术的发光元件的一种结构，该发光元件包括包含发光材料的第一层，包含有机化合物和电子供应材料的第二层，包含透明导电薄膜的第三层，以及位于第一电极和第二电极之间包含空穴传输介质的第四层，其中包含发光材料的第一层，包含有机化合物和电子供应材料的第二层，包含透明导电薄膜的第三层，包含空穴传输介质的第四层，以及第二电极顺序提供，其中第二电极具有包含金属的层。按照解决上述问题的根据本专利技术的发光元件的另一种结构，该发光元件包括包含发光材料的第一层，包含有机化合物和电子供应材料的第二层，包含透明导电薄膜的第三层，以及位于第一电极和第二电极之间包含空穴传输介质的第四层，其中包含发光材料的第一层，包含具有施主能级的材料的第二层，包含透明导电薄膜的第三层，包含空穴传输介质的第四层，以及第二电极顺序提供，其中第二电极具有包含金属的层。按照解决上述问题的根据本专利技术的发光元件的另一种结构，使用发光元件的发光设备包括包含发光材料的第一层，包含具有施主能级的材料的第二层，包含透明导电薄膜的第三层，以及在第一电极和第二电极之间包含空穴传输介质的第四层，其中包含发光材料的第一层，包含具有施主能级的材料的第二层，包含透明导电薄膜的第三层，以及位于第一电极和第二电极之间包含空穴传输介质的第四层，其中包含发光材料的第一层，包含具有施主能级的材料的第二层，包含透明导电薄膜的第三层，包含空穴传输介质的第四层，以及第二电极顺序提供，其中第二电极具有包含金属的层。按照解决上述问题的根据本专利技术的发光元件的另一种结构，该发光元件包括包含发光材料的第一层，包含具有施主能级的材料的第二层，包含透明导电薄膜的第三层，以及位于第一电极和包含金属的第二电极之间包含空穴传输介质的第四层，其中包含发光材料的第一层，包含具有施主能级的材料的第二层，包含透明导电薄膜的第三层，包含空穴传输介质的第四层，以及第二电极顺序提供。在上面的结构中，包含有机化合物和电子供应材料的第二层以及包含空穴传输介质的第四层的每个可以单层结构或多层层叠的多层结构形成。这里，有机化合物优选地是具有电子传输能力的有机化合物，特别是具有包含π共轭基干的配位基的金属络合物。电子供应材料优选地是碱金属、碱土金属或稀土金属。在上面的结构中，第二电极可以由反射金属以单层结构形成或者可以通过层叠反射金属和另一种电极材料而形成。使用本专利技术的结构，金属与透明导电薄膜不直接接触；因此，可以防止因自电势等的差异而引起的电蚀。附图说明在附随附图中图1是说明根据本专利技术某一方面的发光元件的元件结构的图；图2是说明常规发光元件的元件结构的图；图3是说明根据本专利技术某一方面的发光元件的元件结构的图；图4是说明根据本专利技术某一方面的发光元件的元件结构的图；图5A和5B是每个说明发光设备的视图；图6A-6E是每个说明电子设备的视图；图7A和7B是每个说明安装在发光设备中的模块的视图；图8是说明电子设备的视图；图9是根据本专利技术某一方面的发光元件的电流密度-辉度特性的曲线图；图10是根据本专利技术某一方面的发光元件的电压-辉度特性的曲线图；图11是根据本专利技术某一方面的发光元件的辉度-电流效率特性的曲线图；以及图12是根据本专利技术某一方面的发光元件的发光光谱的曲线图。具体实施例方式在下文参考附图描述本专利技术的实施方式和实施方案。但是，本专利技术并不局限于下面的描述。本领域技术人员应当理解，可以改变和修改本专利技术的方式和细节而不背离本专利技术的范围。因此，本专利技术并不局限于下面的实施方式和实施方案的描述。(实施方式)图1示意地显示本专利技术中发光元件的元件结构。在本专利技术的发光元件中，第一层102、第二层103、第三层104和第四层105以从第一电极101朝向第二电极106的顺序提供在第一电极101与第二电极106之间。在该实施方式中，第二电极106由金属形成，并且从第一层102发射的光从第一电极侧提取。可以通过将比施加到第二电极106的电势更高的电势施加到第一电极101发光。第一电极101优选地由透光材料形成，特别地氧化铟锡(ITO)、包含氧化硅的氧化铟锡(ITSO)、氧化锌(ZnO)、以2％至20％包含氧化锌的氧化铟(IZO)、包含镓的氧化锌(GZO)、氧化锡(SnO2)、氧化铟(In2O3)等。第一层102是包含发光材料的层并且由已知材料形成。第一层102可以单层结构或多层结构形成。例如，可以自由地组合不仅发光层而且功能层例如电子注入层、电子传输层、空穴阻挡层、空穴传输层、空穴注入层等的每个并且作为第一层102而提供。而且，可以形成混合这些层的每个的混合层或混合结。发光层的层结构是可变的。这种修改本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种发光元件，包括：　　　　包含发光材料的第一层；　　　　包含有机化合物和电子供应材料的第二层；　　　　包含透明导电薄膜的第三层；以及　　　　包含空穴传输介质的第四层，　　　　其中第一层、第二层、第三层和第四层夹在第一电极与第二电极之间，　　　　其中第一层、第二层、第三层、第四层以及第二电极在第一电极之上顺序提供，　　　　其中第二电极具有包含金属的层，以及　　　　其中透明导电薄膜包括选自氧化锡、氧化铟、氧化锌、包含镓的氧化锌和氧化钼的材料。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】JP 2004-9-30 285777/20041.一种发光元件，包括包含发光材料的第一层；包含有机化合物和电子供应材料的第二层；包含透明导电薄膜的第三层；以及包含空穴传输介质的第四层，其中第一层、第二层、第三层和第四层夹在第一电极与第二电极之间，其中第一层、第二层、第三层、第四层以及第二电极在第一电极之上顺序提供，其中第二电极具有包含金属的层，以及其中透明导电薄膜包括选自氧化锡、氧化铟、氧化锌、包含镓的氧化锌和氧化钼的材料。2.一种发光元件，包括包含发光材料的第一层；包含有机化合物和电子供应材料的第二层；包含透明导电薄膜的第三层；以及包含空穴传输介质的第四层，其中第一层、第二层、第三层和第四层夹在第一电极与第二电极之间，其中第一层、第二层、第三层、第四层以及第二电极在第一电极之上顺序提供，其中第二电极具有包含金属的层，以及其中透明导电薄膜是形成得足够薄以具有光透明性的金属。3.根据权利要求1或2的发光元件，其中第二层还包含金属氧化物。4.根据权利要求1或2的发光元件，其中包含在第二层中的有机化合物是电子传输有机化合物。5.根据权利要求1或2的发光元件，其中包含在第二层中的有机化合物是具有包括π共轭基干的配位基的金属络合物。6.根据权利要求1或2的发光元件，其中电子供应材料是碱金...

【专利技术属性】
技术研发人员：熊木大介，瀬尾哲史，
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：JP[日本]