发光元件制造技术

本发明专利技术提供在具有由量子点的单分子膜构成的发光层的发光元件中提高了其亮度和发光效率的发光元件。本发明专利技术的发光元件（１），至少依次具有阳极（３）、由空穴输送材料及包含量子点（１１）的材料构成的空穴输送发光层（５）、电子输送层（７）、及阴极（４），且构成为：电子输送层（７）的空穴迁移率小于三（８－羟基喹啉）铝络合物（Ａｌｑ３）的空穴迁移率，空穴输送发光层（５）是在电子输送层（７）发生的激子迁移到该发光层内而发光的，从而解决了上述课题。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及发光元件，更具体涉及具备包含量子点的EL发光层的发光元件。
技术介绍
有机电致发光元件(以下，称为有机EL元件。)是具有在阳极与阴极之间夹着有机发光层的层叠结构的发光元件，是利用了从阳极注入的空穴和从阴极注入的电子在发光层内再结合而产生的发光的自发光器件。这样的有机EL元件的课题是构成有机发光层的发光材料的长寿命化和发光效率的提升，目前还正在积极地进行着为克服该课题的研究。 另一方面，提出了将可根据粒径调整发光颜色的半导体微粒(称为“量子点”。)用作EL发光材料的发光器件(例如，参照文献Seth Coe et.al.，Nature，420，800-803(2002))。在该文献中，作为量子点的典型例子，举例了由这些部分构成的核壳(core-shell)结构，该部分是由CdSe构成的核、设置在其周围的ZnS壳、以及进一步设置在其周围的加罩(capping)化合物。将该量子点用作发光材料的发光元件与上述的使用有机EL材料的发光元件相比，具有发射光谱的宽度窄且提高色纯度的优点。 但是，如该文献的图1所示，该文献中提出的发光元件所具有的发光层是量子点的单分子膜，因此存在这样的问题，即，缺乏从两电极注入的电荷再结合而产生的激子到达该单分子膜被消耗在EL发光的机会，且无法达到足够的亮度及发光效率。再者，在该文献中还提出了试图在发光层与电子输送层之间设置空穴阻挡层来提高发光层内的再结合概率的例子，但没有带来足够高的亮度和发光效率。 此外，在日本特表2005-502176号公报及日本特表2007-513478号公报中，提出了具有使量子点分散在基质(host)材料内而成的发光层，以提高在该发光层内的电荷再结合的概率的发光元件的例子。该发光元件使产生的激子在发光层内迁移，以使量子点进行EL发光。
技术实现思路
本专利技术用来解决没能达成足够的亮度和发光效率的上述非专利文献1的课题，其目的在于提供一种提高了亮度和发光效率的具备将量子点用作EL发光材料的发光层的发光元件。 用于解决上述课题的本专利技术的发光元件，至少依次具有阳极、空穴输送发光层、电子输送层和阴极，其中空穴输送发光层由空穴输送材料及包含量子点的材料构成，所述发光元件的特征在于所述电子输送层的空穴迁移率小于三(8-羟基喹啉)铝络合物(Alq3)的空穴迁移率，所述空穴输送发光层是在所述电子输送层中发生的激子迁移到该发光层内而发光的。 依据本专利技术，使电子输送层的空穴迁移率小于三(8-羟基喹啉)铝络合物(Alq3)的空穴迁移率，因此从阳极注入到空穴输送发光层的一部分空穴在空穴输送发光层内与电子再结合，而其它空穴通过空穴输送发光层在靠近空穴输送发光层一侧的电子输送层内与电子再结合。其结果，通过电子输送层内的再结合而发生的激子容易迁移到空穴输送发光层内，以使量子点进行EL发光的方式被消耗，因此实质上扩大了对量子点的发光作出贡献的再结合区域，并提高了发光效率。 作为本专利技术的发光元件的优选方式，构成为在形成所述电子输送层的电子输送材料的离子化电位的绝对值为Ip(ETL)、所述空穴输送材料的离子化电位的绝对值为Ip(HTL)时，满足＜。 作为本专利技术的发光元件的优选方式，构成为使所述电子输送层的空穴迁移率在10-7cm2/V/sec以下。 作为本专利技术的发光元件的优选方式，构成为构成由ITO(150nm)/PEDOT(20nm)/αNPD(20nm)/测定对象(100nm)/Au(100nm)形成的试验片(test piece)，测定对该试验片施加了10V时的单空穴(hole-only)元件的电流值而进行所述空穴迁移率的测定。 作为本专利技术的发光元件的优选方式，构成为所述电子输送层的厚度为30nm以上且150nm以下。 作为本专利技术的发光元件的优选方式，构成为所述电子输送层包含BAlq2作为电子输送性材料。 作为本专利技术的发光元件的优选方式，构成为在所述电子输送层的至少所述空穴输送发光层一侧的部位，包含用于提高所述空穴输送发光层一侧的部位的再结合概率的掺杂物。 作为本专利技术的发光元件的优选方式，构成为所述空穴输送发光层是由空穴输送材料和量子点互相分散而成的层、由空穴输送性材料和量子点相分离而获得的空穴输送层和量子点单分子膜构成的层、以及由它们的中间状态构成的层中的任意层。 依据本专利技术的发光元件，从阳极注入到空穴输送发光层的一部分空穴在空穴输送发光层内与电子再结合，且在此对再结合没能作出贡献的其它空穴通过空穴输送发光层在靠近空穴输送发光层一侧的电子输送层内中与电子再结合，都会对量子点的发光作出贡献。又，通过电子输送层内的再结合而发生的激子容易迁移到空穴输送发光层内，以使量子点EL发光的方式被消耗。其结果，实质上扩大了对量子点的发光作出贡献的再结合区域，且提高了发光效率。 附图说明 图1是表示一例本专利技术的发光元件的剖面示意图。 图2是表示一例本专利技术的发光元件的剖面示意图。 图3是用于说明本专利技术的发光元件的发光原理的示意图。 图4是表示构成实施例中所采用的各层的材料的离子化电位的能量图。 (符号说明) 1发光元件 2基体材料 3阳极 4阴极 5发光层 5A单一层 5B量子点单分子膜 6空穴输送层 7电子输送层 7A再结合区域 11量子点 12激子 具体实施例方式 以下，对本专利技术的发光元件的实施方式进行说明，但是本专利技术并不限定解释于以下的实施方式及附图。 图1是表示一例本专利技术的发光元件的剖面示意图，图2是表示另一例本专利技术的发光元件的剖面示意图，图3是用于说明本专利技术的发光元件的发光原理的示意图。如图1及图2所示，本专利技术的发光元件1至少依次具有阳极3、由空穴输送材料及包含量子点的材料构成的空穴输送发光层5、电子输送层7、和阴极4。又，构成为使电子输送层7的空穴迁移率小于三(8-羟基喹啉)铝络合物(Alq3)的空穴迁移率，且空穴输送发光层5是在电子输送层7中发生的激子迁移到该空穴输送发光层5内而发光。 在这里所说的“空穴输送发光层5”定义为不论是由空穴输送材料和量子点相互分散而成的单一层5A(如图1所示)，还是由空穴输送性材料和量子点相分离而获得的空穴输送层6和量子点单分子膜5B构成的复合层(如图2所示)都包括在内，而且定义为还可以包括由它们的中间状态构成的层，即没有完全相分离但不致于称为单一层的层。故，以下将该空穴输送发光层5只略记为“发光层5”并加以说明。 接着，对本专利技术的发光元件的构成要素进行详细说明，但并不限定解释于以下的具体例。再者，以下采用“上”“下”的表述时，俯视图1时的上侧意味着“上”，下侧意味着“下”。 (基体材料) 基体材料2在图1的例子中设置为阳极3的基底材料，但并不特别限定于图1的例子，也可以设置在阴极4的上侧，也可以设置在其两方。基体材料2的透明性是根据光的出射方向任意选择的，当设为底部发射(bottom emission)型的发光元件时，需要图1所示的基体材料2透明。对于基体材料的种类或形状、大小、厚度等的结构没有特别限定，可根据发光元件1的用途或在基体材料上层叠的各层的材质等来适当决定。例如，可以使用Al等的金属、玻璃、石英或树脂等的各种材料来形成。具体而言，能够列举例如玻璃、石英、聚乙本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种发光元件，至少依次具有阳极、空穴输送发光层、电子输送层和阴极，其中空穴输送发光层由空穴输送材料及包含量子点的材料构成，其特征在于：所述电子输送层的空穴迁移率小于三（８－羟基喹啉）铝络合物（Ａｌｑ３）的空穴迁移率，所述空穴输送发光层是在所述电子输送层发生的激子迁移到该空穴输送发光层内而发光的。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：赤井智纪，下河原匡哉，
申请(专利权)人：大日本印刷株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]