一种发光元件在第一电极和第二电极之间具有发光层和控制层，
其中控制层包含第一有机化合物和第二有机化合物，第一有机化合物
的含量大于第二有机化合物的含量，第二有机化合物具有捕获与第一
有机化合物的载流子传输性同极性的载流子的载流子陷阱性，控制层
中的第二有机化合物的浓度及载流子陷阱性满足一定条件。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及利用电致发光的发光元件。本专利技术还涉及具有发光元 件的发光装置、电子设备。
技术介绍
近年来，已经对利用电致发光的发光元件进行了积极研究和开 发。这种发光元件的基本结构满足发光物质夹在一对电极之间。通过 对这种元件施加电压，可以获得来自发光物质的发光。这种发光元件因为是自发光型，所以具有如下优点与液晶显示 器相比其像素的可见性高；不必使用背灯等。因此，这种发光元件被 认为优选用作平板显示元件。此外，这种发光元件还具有可以制造为 厚度薄且重量轻的优点。另外，还具有相当快的响应速度。另外，因为这种发光元件可以形成为膜状，所以通过形成大面积 的元件就能容易地获得面发光。面发光具有不容易通过白炽灯泡和以LED为代表的点光源或以荧光灯为代表的线光源等的光源获得的特 征，因而，上述发光元件的作为能够应用于照明等的面光源的利用价值也^艮高o利用电致发光的发光元件可以根据发光物质是有机化合物还是 无机化合物而被大致分类。在发光物质是有机化合物的情况下，通过对发光元件施加电压， 电子和空穴从一对电极分别注入到包含发光有机化合物的层，以电流 流过。然后，由于这些载流子(电子和空穴)重新结合，发光有机化 合物达到激发态，并且当该激发态恢复到基态时，获得发光。根据这 种机理，该发光元件被称为电流激励型发光元件。注意，作为有机化合物所形成的激发态类型，存在单重激发态和5三重激发态。从单重激发态发射的光被称为荧光，而从三重激发态发 射的光被称为磷光。对于这种发光元件，在改善其元件特性方面上存在依赖于材料的 许多问题，为了解决这些问题，进行元件结构的改进、材料的开发等。例如，在非专利文件l中，通过设置空穴阻挡层，来使使用磷光 材料的发光元件高效率地发光。, k表示玻尔兹曼常数(=8.61xl(T5 [eV.K")，T表示温度(=300[K)。另外，在上述结构中，以式(1)表示的X的值在lxlO-s以上且 lxlO-s以下的范围内。另外，在上述结构中，控制层的厚度L优选为5nm以上且20nm以下。另外，在上述结构中，第一有机化合物的迁移率优选在 10-6以下的范围内，更优选在l(T5 以上且l(T3以下的范围内。另外，在上述结构中，第一有机化合物的HOMO能级和第二有 才几化合物的HOMO能级的能级差AE优选为0.2[eV以上且0.6[eV以下。在上述结构中，发光层优选为空穴传输性。具体而言，在包含于 发光层的有机化合物中，被包含得最多的有机化合物优选具有空穴传 输性。例如，在发光层包含第三有机化合物和第四有机化合物，并且 第三有机化合物被包含得多于第四有机化合物的情况下，第三有机化合物优选为空穴传输性。另外，在上述结构中，控制层和发光层优选设置为彼此接触。 另外，本专利技术范围内包括具有上述发光元件的发光装置。因此，本专利技术之一是具有上述的发光元件和控制发光元件的发光的控制电路的发光装置。本说明书中的发光装置包括图像显示装置、发光装置或者光源 (包括照明装置)。此外，在形成有发光元件的面板上安装有例如FPC (柔性印刷电路，Flexible printed circuit) 、 TAB(带式自动焊接， Tape Automated Bonding)带或TCP (带载封装，Tape Carrier Package)等连接器的模块；在TAB带或TCP的前端设置有印刷电 路板的模块；或者在发光元件上通过COG(玻璃覆晶，Chip On Glass )页方式直接安装有IC (集成电路)的模块也全都包含在发光装置中。另外，本专利技术的范围内包括将本专利技术的发光元件用于显示部的电 子设备。因此，本专利技术的电子设备具有显示部，该显示部具有上述发 光元件和控制发光元件的发光的控制电路。本专利技术的发光元件设置有控制载流子迁移的控制层，而可以获得 使用寿命长的发光元件。另外，通过将本专利技术的发光元件应用于发光装置及电子设备，可 以获得使用寿命长的发光装置及电子设备。附图说明图l是说明本专利技术的发光元件的图2A和2B是说明本专利技术的发光元件的图3A和3B是说明本专利技术的发光元件的图4A至4C是说明本专利技术的发光元件的图5是说明本专利技术的发光元件的图6A和6B是说明本专利技术的发光装置的图7A和7B是说明本专利技术的发光装置的图8A至8D是说明本专利技术的电子设备的图9A至9C是说明本专利技术的电子设备的图IO是说明本专利技术的电子设备的图ll是说明本专利技术的电子设备的图12是说明本专利技术的照明装置的图13是说明本专利技术的照明装置的图14是说明本专利技术的照明装置的图15是说明在实施例中制造的发光元件的图16是表示NPB的氧化反应特性的图17是表示BPAPQ的氧化反应特性的图18是表示l'-TNATA的氧化反应特性的图19是表示PCzPCAl的氧化反应特性的8图20A和20B是表示在实施例2中制造的发光元件的发射光镨的图21是表示在实施例2中制造的发光元件的连续点亮试测试果的图22是表示在实施例3中制造的发光元件的连续点亮试验结果的图23是表示在实施例4中制造的发光元件的连续点亮试验结果的图24是说明参数X的图； 图25是说明参数X的图； 图26是说明参数X的图； 图27是说明参数X的图。具体实施例方式下面，将参照附图说明本专利技术的实施方式。但是，本专利技术不局限 于以下说明，所属
的普通技术人员可以很容易地理解一个事 实就是其方式和详细内容在不脱离本专利技术的宗旨及其范围下可以被 变换为各种各样的形式。因此，本专利技术不应该被解释为仅限定在以下 所示的实施方式及实施例所记载的内容中。另外，以下说明的本专利技术 的结构中，有时在不同附图中共同使用相同的附图标记来表示相同的部分。实施方式1本专利技术的发光元件在一对电极之间具有发光层和控制载流子迁 移的控制层。控制层包含第一有机化合物和第二有机化合物，并且第 一有机化合物被包含得多于第二有机化合物，并且第二有机化合物具 有第一有机化合物的载流子传输性和捕获相同极性的载流子的载流 子陷阱性(carrier trapping )。在本实施方式中，详细说明第 一有机化合物具有空穴传输性，并9且第二有机化合物具有空穴陷阱性的情况。换言之，对如下发光元件进行说明，即在用作阳极的第一电极和用作阴极的第二电极之间具 有发光层和控制层；控制层包含第一有机化合物和第二有机化合物； 第一有机化合物被包含得多于第二有机化合物；第一有机化合物是空 穴传输性有机化合物；第二有机化合物的最高占据分子轨道能级 (HOMO能级)比第一有机化合物的最高占据分子轨道能级(HOMO 能级)低。注意，在本说明书中，HOMO能级或LUMO能级低是指其能级 小，而HOMO能级或LUMO能级高是指其能级大。例如，与具有 -5.2eV的HOMO能级的物质B相比，具有-5.5eV的HOMO能级的 物质A的HOMO能级低0.3eV，并且与具有-5.7eV的HOMO能级的 物质C相比，物质A的HOMO能级高0.2eV。图1表示根据本专利技术的发光元件的带隙图的 一例。根据本专利技术的 发光元件在第一电极102和第二电极104之间具有发光层111和控制 层121。图1表示在第一电极102和控制层121之间设置空穴传输层 112，在第二电极104和发光层111之间设置电子传输层113的情况。当对如图1所示的发光元件施本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种发光元件，包括： 第一电极； 第二电极；以及 所述第一电极和所述第二电极之间的发光层和控制层， 其中， 所述控制层包含第一有机化合物和第二有机化合物， 所述第一有机化合物的含量大于所述第二有机化合物的 含量， 所述第一有机化合物为空穴传输性有机化合物， 所述第二有机化合物的最高占据分子轨道能级（ＨＯＭＯ能级）比所述第一有机化合物的最高占据分子轨道能级（ＨＯＭＯ能级）高， 式（１）所示的参数Ｘ的值在１×１０↑［－８］至１× １０↑［－２］的范围内，并且， Ｘ＝１／Ｌ｛ｅｘｐ（－△Ｅ／ｋＴ）｝↑［＊］ ……（１） ΔＥ表示所述第一有机化合物的ＨＯＭＯ能级和所述第二有机化合物的ＨＯＭＯ能级的能级差［ｅＶ］，Ｃ表示所述第二有机化合物的摩尔分数［无量纲］ ，Ｌ表示所述控制层的厚度［ｎｍ］，ｋ表示玻尔兹曼常数（＝８．６１×１０↑［－５］［ｅＶ·Ｋ↑［－１］］），Ｔ表示温度（＝３００［Ｋ］）。
【技术特征摘要】
...
【专利技术属性】
技术研发人员：濑尾哲史，铃木恒德，
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
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