发光器件制造技术

通过应用包括空穴注入材料８１１和空穴输运材料８１２的空穴输运混合层，包括空穴输运材料８１２和电子输运材料８１３的双极特性混合层，或包括电子输运材料８１３和电子注入材料８１４的电子输运混合层，以及进一步，形成如图形８１０所示的浓度梯度，有机发光元件中各层间的载流子填充品质得以提高。借助这种措施，提供低功耗和长寿命的有机发光元件，并且该有机发光元件用于制造发光器件和电气装置。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种使用一有机发光元件的发光器件，该发光元件具有阳极，阴极和一包括在施加电场时适于产生发光的有机化合物的薄膜(下面称为“有机化合物层”)。特别地，本专利技术涉及一种使用一有机发光元件的发光器件，它比现有的器件驱动电压更低和使用寿命更长。此外，在本申请的说明书中说明的发光器件指出使用一有机发光元件作为发光元件的一种图像显示器件或一种发光器件。同样，此发光器件包括所有模块，其中连接器，例如一各向异性导电膜(FPC软性印刷电路)或TAB(条带自动键合Tape Automated Bonding)带或TCP(条带载体封装Tape Carrier Package)，被安装到有机发光元件上的模块，其中印刷电路板被提供在TAB带上或TCP尖端上的模块，或其中IC(集成电路)被直接安装在COG(芯片在玻璃上Chip OnGlass)系统中有机发光元件上的模块。
技术介绍
有机发光元件是一种适于在施加电场时产生发光的元件。一直认为的发光机理在于，一有机化合物层放入电极之间，在那里施加电压时从阴极填充的电子和从阳极填充的空穴在有机化合物层中的发光中心复合在一起形成受激分子(下面称为“分子激子”)，并且当分子激子回到基态时放出能量产生发光。此外，由有机化合物形成的各种分子激子可以包括单重激发态和三重激发态，而本专利技术的说明书包含任何一种激发态对发光有贡献的情况。在这种有机发光元件中，有机化合物层通常形成为小于1μm的薄膜。同样，由于有机发光元件为有机化合物层本身发射光的自发光类型发光元件，用在常规液晶显示中的背景光不再需要。因此，有机发光元件可被非常有利地形成为薄且重量轻的。同样，对于例如厚度约为100-200nm的有机化合物层，考虑到有机化合物层中载流子的运动范围，从载流子填充到其复合所经过的时间周期约为几十纳秒，而即使包括从载流子复合到发光的步骤时，发光在约少于一微秒内实现。因此，特点之一是响应速度非常大。另外，因为有机发光元件是一载流子填充类型的发光元件，它可以用直流电压驱动，并且难于产生噪声。就驱动电压而言，通过首先制作有机化合物层的厚度为大约100nm的均匀、超薄膜，选择电极材料，这将减少与有机化合物层有关的载流子填充势垒，并进一步引入单异质结构(双结构)，在5.5V可获得100cd/m2的充分辉光(luminance)(文献1C.W.Tang和S.A.Vanslyke，“有机场致发光二极管”，应用物理通讯，第51卷，第12期，第913-915页(1987))(″Organic electroluminescent diodes″，Applied Physics Letters，Vol.51，No.12，913-915(1987))。归因于如薄且重量轻，高速响应度，直流低压驱动以及类似的这些性能，有机发光元件作为下一代平板显示元件已受到关注。同样，由于有机发光元件为自发光类型并且视界角大，它们在能见度方面是比较有利的并相信作为用于便携设备中显示器的元件是可行的。于是，在文献1中所描述的有机发光元件的构成中，通过使用相对稳定的低功函数的Mg:Ag合金作为阴极提高电子注入品质，使得与有机化合物层有关的载流子填充势垒小。这使得将大量载流子填充进入有机化合物层成为可能。另外，借助应用单异质结构载流子的复合效率通过跳跃和约束被改善，在该结构中，由二胺化合物组成的空穴输运层和由三(8-羟基喹啉基)铝(tris(8-quinolinolato)aluminium，缩写；Alq3)组成的电子输运发光层被层叠作为有机化合物层，这将在下面说明。在例如有机发光元件仅具有单一Alq3层的情况下，因为Alq3为电子输运品质，较大部分从阴极填充的电子在没有与空穴复合的情况下到达阳极，使得发光效率非常低。即为了使单层的有机发光元件有效地发射光(或在低电压驱动)，需要使用一种能够以平衡的方式运载电子和空穴的材料(下面称为“双极材料”)，而Alq3不满足这种要求。但是，应用文献1中所述的单异质结构使得从阴极填充的电子被空穴输运层和电子输运发光层间的界面阻挡，被包围在电子输运发光层中。因此，载流子在电子输运发光层中有效复合提供有效发光。当这种载流子阻挡功能的概念被发展后，控制载流子复合的区域成为可能。作为实例，有一报道，据此通过在空穴输运层和电子输运层间插入一能够阻挡空穴的层(空穴阻挡层)，将空穴包围在空穴输运层中并使空穴输运层发光获得成功(文献2Yasunori KIJIMA，Nobutoshi ASAI和Shin-ichiro TAMURA，“蓝色有机光发射二极管”，日本应用物理杂志，第38卷，5274-5277(1999))(″A BlueOrganic Light Emitting Diode″，Japanese Journal of Applied Physics，Vol.38，5274-5277(1999))。同样，可以认为文献1中所述的有机发光元件是基于，可以说，功能分离的思想，据此空穴的运载由空穴输运层进行，而电子的运载和发光由电子输运发光层进行。这种功能分离的概念已进一步发展为双异质结构(三层结构)的概念，据此发光层被插入空穴输运层和电子输运层之间(文献3Chihaya ADACHI，Shizuo TOKITO，TetsuoTSUTSUI和Shogo SAITO，“具有三层结构的有机膜中的场致发光”，日本应用物理杂志，第27卷，第二期，第L269-L271页(1988))(″Electroluminescence in Organic Films with Three-LayeredStructure″，Japanese Journal of Applied Physics，Vol.27，No2，L269-L271(1988))。这种功能分离的优点在于，功能分离使一种有机材料不需要同时具有多种功能(发光，载流子运载品质，来自电极的载流子的填充品质，等)，这为分子设计或类似问题提供充分自由(例如，不需要过度寻找双极材料)。即通过组合分别具有良好发光品质和载流子运载品质的材料，可容易地获得高发光效率。归因于这些优点，文献1中所述的叠层结构(载流子阻挡功能或功能分离)的概念本身被广泛采用至今。但是，作为不同种类物质间的接合处(特别是绝缘材料间的接合处)，上述叠层结构将必定在物质的界面产生能量势垒。因为能量势垒的存在抑制载流子在界面的运动，将导致下述两个问题。问题之一在于，它造成导致进一步降低驱动电压的势垒。实际上已有报道，就现有的有机发光元件而言，利用共轭聚合物的单层结构的元件在驱动电压方面很好并且在功率效率(单位“lm/W”)方面保持最高数据(与来自单重激发态的发光比较)(文献4Tetsuo Tsutsui“有机分子/生物电子学简报”应用物理学会分会，第11卷，第1期，第8页(2000))。(″bulletin of organic molecular/bioelectronics″subcommittee of Society of Applied Physics，Vol.11，P.8(2000))此外，文献4中所述的共轭聚合物是一种双极材料，并且就载流子的复合效率而言可以获得相当于叠层结构的水平。因此，它本文档来自技高网...

【技术保护点】
一发光器件，包括：一发光元件，该发光元件包括：阳极；阴极；与阳极相邻的空穴注入层；以及提供在空穴注入层和阴极之间的包括空穴输运材料的空穴输运区域和包括电子输运材料的电子输运区域，其中在空穴输运 区域和电子输运区域之间提供一包括空穴输运材料和电子输运材料的混合区域。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：濑尾哲史，山崎舜平，
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]