发光元件、显示装置、电子设备以及照明装置制造方法及图纸

本公开的发明专利技术名称是“发光元件、显示装置、电子设备以及照明装置”。提供一种驱动电压低且可靠性良好的发光元件。发光元件在阴极与发光层之间包括电子注入层。该电子注入层是过渡金属和具有非共用电子对的有机化合物的混合膜。过渡金属原子与该有机化合物形成SOMO。过渡金属原子与该有机化合物形成SOMO。过渡金属原子与该有机化合物形成SOMO。

【技术实现步骤摘要】
发光元件、显示装置、电子设备以及照明装置


[0001]本专利技术的一个实施方式是一种新颖的包括电子注入层的发光元件。本专利技术的一个实施方式是一种包括该发光元件的显示装置、电子设备以及照明装置。
[0002]注意，本专利技术的一个实施方式不局限于上述
本说明书等所公开的专利技术的一个实施方式的
涉及一种物体、方法或制造方法。另外，本专利技术的一个实施方式涉及一种工序、机器、产品或组合物。具体而言，作为本说明书所公开的本专利技术的一个实施方式的
的例子可以举出半导体装置、显示装置、液晶显示装置、发光装置、照明装置、蓄电装置、存储装置、这些装置的驱动方法和这些装置的制造方法。

技术介绍

[0003]近年来，对利用电致发光(Electroluminescence：EL)的发光元件的研究开发日益火热。这些发光元件的基本结构是在一对电极间夹有包含发光物质的层(EL层)的结构。通过将电压施加到该元件的电极间，可以获得来自发光物质的发光。
[0004]由于上述发光元件是自发光型发光元件，所以使用该发光元件的显示装置具有良好的可见度、不需要背光及功耗低等优点。而且，该显示装置还具有如下优点：能够被制造得薄且轻；以及响应速度快等。
[0005]一般而言，在发光元件中，为了降低驱动电压，在阴极与发光层之间设置电子注入层。为了减少电子注入层与阴极之间的电子的注入势垒，在该电子注入层中，使用以锂(Li)或钙(Ca)为代表的碱金属或碱土金属等功函数小的金属或这些金属的化合物(例如专利文献1)。/>[0006]在将上述发光元件用于发光装置时，有如下两个方法：在像素中的各子像素中设置能够发射互不相同的颜色的光的EL层的方法(以下称为分别涂布方式)；以及在像素中的子像素中例如设置能够发射白色光的共同的EL层，在各子像素中设置能够使互不相同的颜色的光透过的滤色片的方法(以下称为滤色片方式)。
[0007]作为滤色片方式的优点之一可以举出所有子像素共同使用EL层。因此与分别涂布方式相比，EL层的材料的损耗少，且可以减少在形成EL层时需要的工序，由此可以以低成本及高生产率制造发光装置。并且，在分别涂布方式中，为了防止各子像素的EL层的材料混合，在各子像素之间设置有空间，而由于在滤色片方式中不需要该空间，可以实现像素密度更高的高清晰的发光装置。
[0008]上述发光元件根据包含在EL层中的发光物质的种类可以提供各种发光颜色。在将上述发光元件应用于照明装置时，需要能够发射白色或近似白色的发光的高效率的发光元件。在将上述发光元件应用于滤色片方式的发光装置时，需要发射色纯度高的光的高效率的发光元件。此外，对用于照明装置及发光装置的发光元件有低功耗化的要求。
[0009]为了提高发光元件的发光效率，重要的是提高从发光装置提取光的效率。为了提高发光元件的光提取效率，已提出了如下方法：采用利用一对电极间的光的谐振效应的光学微谐振腔(micro optical resonator)(微腔)结构而提高特定波长的光强度(例如，参照
专利文献2)。
[0010]作为发射白色光的发光元件，提出了在多个EL层之间设置电荷产生层的元件(串联元件)。
[0011]为了提高这种发光元件的元件特性，正积极地进行元件结构的改进、材料的开发等。[参考文献][专利文献][0012][专利文献1]日本专利申请公开第2001
‑
102175号公报[专利文献2]日本专利申请公开第2015
‑
130319号公报

技术实现思路

[0013]功函数小的金属及这些金属的化合物与氧或水的反应性高，而不容易处理。在将该金属或化合物用于发光元件时受到氧或水的影响，有时会发生发光元件的发光效率的下降、驱动电压的上升或可靠性的降低等。因此，需要开发一种不容易受氧及水的影响且电子注入层与阴极的电子的注入势垒小的电子注入层。
[0014]此外，与叠层元件的电荷产生层相邻的电子注入层需要具有高电子注入性。因此，该电子注入层使用锂或铯等碱金属或者碱金属的化合物、钙等碱土金属或碱土金属的化合物。但是，在将该金属或该化合物用于电子注入层时，有时该金属扩散到电子传输层中，而成为发生串扰的原因。
[0015]鉴于上述问题，本专利技术的一个实施方式的目的是提供一种驱动电压低的发光元件。本专利技术的一个实施方式的另一目的是提供一种抗湿性高的发光元件。本专利技术的一个实施方式的另一目的是提供一种抗氧化性高的发光元件。本专利技术的一个实施方式的另一目的是提供一种功耗得到降低的发光元件。本专利技术的一个实施方式的另一目的是提供一种可靠性高的发光元件。本专利技术的一个实施方式的另一目的是提供一种新颖的发光元件。本专利技术的一个实施方式的另一目的是提供一种新颖的半导体装置。本专利技术的一个实施方式的另一目的是提供一种串扰的发生被抑制的发光元件。本专利技术的一个实施方式的另一目的是提供一种发射色纯度高的光的发光元件。
[0016]本专利技术的一个实施方式的另一目的是提供一种使用上述发光元件的具有高抗湿性的电子设备及照明装置。本专利技术的一个实施方式的另一目的是提供一种使用上述发光元件的功耗得到降低的发光装置。本专利技术的一个实施方式的另一目的是提供一种使用上述发光元件的使用寿命长的发光装置。
[0017]注意，上述目的的记载不妨碍其他目的的存在。本专利技术的一个实施方式并不一定需要实现所有上述目的。此外，可以从说明书等的记载得知并抽取上述目的以外的目的。
[0018]本专利技术的一个实施方式是一种发光元件，包括：阳极与阴极之间的发光层、发光层与阴极之间的第一层。第一层包含具有非共用电子对的第一有机化合物及过渡金属。第一有机化合物与过渡金属形成单占据分子轨道(Single Occupied Molecular Orbital：SOMO)。
[0019]本专利技术的其他实施方式是一种发光元件，包括：阳极与阴极之间的第一发光单元及第二发光单元、第一发光单元与第二发光单元之间的第一层。第一层包含第一有机化合
物及过渡金属。第一有机化合物具有非共用电子对。第一有机化合物与过渡金属形成SOMO。
[0020]本专利技术的其他实施方式是一种发光元件，包括：阳极与阴极之间的第一发光单元及第二发光单元、第一发光单元与第二发光单元之间的第一层及电荷产生层。第一层与电荷产生层彼此接触。第一层包含第一有机化合物及第一过渡金属。第一有机化合物具有非共用电子对。第一有机化合物与第一过渡金属形成SOMO。
[0021]在上述任何实施方式中，第一有机化合物优选具有缺电子型芳杂环。更优选的是，第一有机化合物具有吡啶环、二嗪环和三嗪环中的至少一个。
[0022]在上述任何实施方式中，第一有机化合物的碳原子数优选为25以上且100以下。
[0023]在上述任何实施方式中，第一有机化合物优选不包含1，10
‑
菲咯啉骨架。
[0024]在上述任何实施方式中，优选第一有机化合物所具有的最低空分子轨道(Lowest Unoccupied Molecul本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种发光元件，包括：第一发光层，位于阳极和阴极之间；以及第一层，位于所述第一发光层和所述阴极之间，其中，所述第一层包括第一有机化合物和过渡金属，其中，所述第一有机化合物包括非共享电子对，以及其中，包括所述第一有机化合物和所述过渡金属的带有1:1的摩尔比的膜的自旋密度高于或等于1
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自旋/cm3。2.根据权利要求1所述的发光元件，还包括第二发光层，其中，所述第一层位于所述第一发光层和所述第二发光层之间。3.根据权利要求1所述的发光元件，还包括位于所述阴极和所述第一层之间的第二层，其中，所述第二层包括第二有机化合物，所述第二有机化合物包含缺电子型芳杂环。4.一种发光元件，包括：第一发光单元和第二发光单元，位于阳极和阴极之间；以及第一层，位于所述第一发光单元和所述第二发光单元之间，其中，所述第一层包括第一有机化合物和过渡金属，其中，所述第一有机化合物包括非共享电子对，以及其中，通过电子自旋共振在包括所述第一有机化合物和所述过渡金属的膜中观察到未配对的电子。5.根据权利要求1或4所述的发光元件，其中，所述膜包括重量比为1:0.11至1:0.52的第一有机化合物和过渡金属。6.根据权利要求1或4所述的发光元件，其中，所述过渡金属是属于周期表中第5族、第7族、第9族或第11族的金属。7.根据权利要求1或4所述的发光元件，其中，所述第一有机化合物包括缺电子型芳杂环。8.根据权利要求7所述的发光元件，其中，所述缺电子型芳杂环包括吡啶环、二嗪环和三嗪环中的至少一个。9.根据权利要求1或4所述的发光元件，其中，所述第一有机化合物具有25至100个碳原子。10.根据权利要求1或4所述的发光元件，其中，所述第一有机化合物的LUMO水平高...

【专利技术属性】
技术研发人员：大泽信晴，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：