发光元件、发光装置和电子装置制造方法及图纸

技术编号:6035424 阅读:190 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术公开涉及发光元件、发光装置和电子装置。本发明专利技术的发光元件包括在一对电极之间的发光层和用于控制载流子运动的层。用于控制载流子运动的层包括具有载流子传输特性的第一有机化合物,和用于降低第一有机化合物的载流子传输特性的第二有机化合物,并且第二有机化合物分散在第一有机化合物中。以这种方式提供用于控制载流子运动的层,由此可以抑制载流子平衡随时间的变化。因此可以得到一种具有长使用寿命的发光元件。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种电流激励型发光元件。本专利技术亦涉及具有发光元件的发光装置和 电子装置。更确切地说,本专利技术涉及一种具有长使用寿命的电流激励型发光元件。此外,本 专利技术亦涉及具有发光元件的发光装置和电子装置。
技术介绍
近些年来,对于电致发光的发光元件进行了广泛的研究和开发。这些发光元件的 基本结构,就是将具有发光特性的物质插在一对电极之间。通过在这个元件上施加电压,具 有发光特性的物质就会发光。因为这种发光元件是自激励型,其优点在于例如像素可见性比液晶显示更高,以 及不需要背光源。因而,这样一种发光元件被认为是适合用作平板显示元件的。另外,这样 一种发光元件的很大一个优点在于能被制造得薄而轻。而且,发光元件的特征还在于响应 速度非常快。此外,因为这种发光元件能形成为膜状,所以通过形成大面积元件就可以轻易得 到平面型发光。该特性很难通过以白炽灯或LED为代表的点光源、或者以荧光灯为代表的 线光源来获得。因此,发光元件作为平面光源在照明等方面具有高利用价值。电致发光的发光元件可以根据它们是否使用有机化合物或无机化合物作为具有 发光特性的物质来进行粗略分类。在本专利技术中,具有发光特性的物质是有机化合物。如果具有发光特性的物质是有机化合物,通过施加电压到发光元件上,将电子和 空穴从一对电极注入到含有具有发光特性的有机化合物的层中以产生电流。然后,通过这 些载流子(电子和空穴)的复合,使得具有发光特性的有机化合物达到受激态,并且当受激 态返回到基态时就会发射光。由于这种机制,这种发光元件被称为电流激励型发光元件。需要注意的是通过有 机化合物形成的受激态可以为单重受激态或者三重受激态。从单重受激态发射的光被称为 荧光,而从三重受激态发射的光被称为磷光。为了克服诸多源于这种发光元件材料的问题并且改进其元件结构,进行了改善元 件结构、材料开发等。例如,在非专利文献1中,提供了空穴阻挡层使得使用磷光材料的发光元件有效 地发射光。Tetsuo TSUTSUI et al. , Japanese Journal of Applied Physics, vol.38, L1502-L1504(1999)
技术实现思路
然而,如非专利文献中所揭示的那样,空穴阻挡层耐用性差,而发光元件使用寿命 短。因此,发光元件需要具有长使用寿命。考虑到前述问题,本专利技术的一个目的就是提供一 种具有长使用寿命的发光元件。此外,本专利技术的另一个目的是提供具有长使用寿命的发光 装置和电子装置。作为勤勉研究的结果,本专利技术人已经发现当提供用于控制载流子运动的层时,可 以抑制载流子平衡随时间的变化。因此,本专利技术人也已经发现可以得到一种具有长使用寿 命的发光元件。因此,本专利技术的一个方面是一种发光元件,其包括发光层和用于控制一对电极之 间的载流子运动的层,其中用于控制一对电极之间的载流子运动的层包括具有载流子传输 性质的第一有机化合物和用于减少第一有机化合物的载流子传输性质的第二有机化合物, 并且第二有机化合物散布在第一有机化合物中。在上述结构中,当载流子为电子时,第一有机化合物的最低空分子轨道能级和第 二有机化合物的最低空分子轨道能级之间的差优选小于0. 3eV。另外,在上述结构中,当载 流子为电子时,第一有机化合物优选为金属络合物,而第二有机化合物优选为芳香胺化合 物。此外,在上述结构中,当载流子为空穴时,第一有机化合物的最高占据分子轨道能级和 第二有机化合物的最高占据分子轨道能级之间的差别优选小于0. 3eV。另外,在上述结构 中,当载流子为空穴时,第一有机化合物优选为芳香胺化合物,而第二有机化合物优选为一 种金属络合物。本专利技术的另一方面是一种发光元件,其包括发光层和两层用于在第一电极和第二 电极之间控制载流子运动的层。用于控制载流子运动的层中的一层设在发光层与第二电极 之间,用于控制载流子运动的层中的另一层设在发光层与第一电极之间。用于控制载流子 运动的层中的一层包括具有载流子传输性质的第一有机化合物和用于降低第一有机化合 物的载流子传输性质的第二有机化合物,并且第二有机化合物散布在第一有机化合物中。 而用于控制载流子运动的层的另一层则包括具有载流子传输性质的第三有机化合物和用 于降低第三有机化合物的载流子传输性质的第四有机化合物,并且第四有机化合物散布在 第三有机化合物中。用于控制载流子运动的层中的一层的载流子传输性质不同于用于控制 载流子运动的层的另一层。本专利技术的另一方面是一种发光元件,其包括发光层和用于控制一对电极之间的载 流子运动的层,其中用于控制一对电极之间的载流子运动的层包括第一有机化合物和第二 有机化合物,并且第一有机化合物和第二有机化合物具有相互不同极性的传输载流子。本专利技术的另一方面是一种发光元件,其包括发光层和用于控制一对电极之间载流 子运动的层,其中用于控制一对电极间载流子运动的层包括第一有机化合物和第二有机化 合物,第一有机化合物是具有电子传输性质的有机化合物,而第二有机化合物是具有空穴 传输性质的有机化合物。本专利技术的另一方面是一种发光元件,其包括发光层和用于控制第一电极和第二电 极之间载流子运动的层,用于控制载流子运动的层处于发光层和第二电极之间,用于控制 载流子运动的层包括第一有机化合物和第二有机化合物,第一有机化合物为具有电子传输 性质的有机化合物,第二有机化合物为具有空穴传输性质的有机化合物,在用于控制载流子运动的层中,第一有机化合物的重量比例大于第二有机化合物的重量比例,而当施加电 压以使得第一电极的电势高于第二电极的电势时,就可以使发光层发射光。在上述结构中,在第一有机化合物的最低空分子轨道能级和第二有机化合物的最 低空分子轨道能级之间的差优选小于0. 3eV。另外,第一有机化合物优选为金属络合物,而 第二有机化合物优选为芳香胺化合物。此外,在上述结构中,发光层优选具有电子传输性 质。更优选是,发光层包含第三有机化合物和第四有机化合物,第三有机化合物的重量比例 大于第四有机化合物的重量比例,而第三有机化合物具有电子传输性质。在这种情况下,第 一有机化合物和第三有机化合物的结构优选彼此不同。本专利技术的另一方面是一种发光元件,其包括发光层和用于在第一电极和第二电极 之间控制载流子运动的层,用于控制载流子运动的层处于发光层和第一电极之间,用于控 制载流子运动的层包括第一有机化合物和第二有机化合物,第一有机化合物为具有空穴传 输性质的有机化合物,第二有机化合物为具有电子传输性质的有机化合物,在用于控制载 流子运动的层中,第一有机化合物的重量比例大于第二有机化合物的重量比例,而当施加 电压以使得第一电极的电势高于第二电极的电势时,就可以使发光层发射光。在上述结构中,第一有机化合物的最高占据分子轨道能级和第二有机化合物的最 高占据分子轨道能级之间的差优选小于0. 3eV。此外,第一有机化合物优选为芳香胺化合 物,而第二有机化合物优选为金属络合物。另外,在上述结构中,发光层优选具有空穴传输 性质。另外,发光层优选包含第三有机化合物和第四有机化合物,第三有机化合物的重量比 例大于第四有机化合物的重量比例,而第三有机化合物具有空穴传输性质。在这种情况下, 第一有机化合物和第三有机化合物在结构上优选为彼此不同的化合物。本专利技术的另一方面是一种本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种发光元件,包含:第一电极;第二电极;位于所述第一电极和所述第二电极之间的发光层,其中所述发光层包含具有发光特性的物质;以及位于所述第二电极和所述发光层之间的第一层,其中,所述第一层包含:具有载流子传输特性的第一有机化合物;以及用于降低所述第一有机化合物的载流子传输特性的第二有机化合物,并且其中,所述第二有机化合物的发射光谱最高峰值的波长与所述物质的发射光谱最高峰值的波长之间的差在30nm以内。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员:铃木恒徳濑尾哲史野村亮二
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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