本发明专利技术提供一种发光元件、发光装置、以及电子设备。其中具体公开了在一对电极之间具有EL层的发光元件中，EL层在用作阳极的电极和具有发光性的第四层（发光层）之间至少包括具有空穴注入性的第一层（空穴注入层）、具有空穴传输性的第二层（第一空穴传输层）、及具有空穴传输性的第三层（第二空穴传输层），并且通过形成第二层的最高占据轨道能级（HOMO能级）的绝对值比第一层及第三层的最高占据轨道能级（HOMO能级）的绝对值大的结构，降低从用作阳极的电极一侧注入的空穴的移动速度，以提高发光元件的发光效率。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及在一对电极之间夹着发光物质而成的电流激发型发光元件、具有这种发光元件的发光装置、以及电子设备。
技术介绍
近年来,对于利用电致发光(Electroluminescence)的发光元件进行积极的研究开发。这种发光元件的基本结构是在一对电极之间夹着含有发光物质的层。通过对该元件施加电压，可以获得来自发光物质的发光。这种发光元件是自发光型，具有如下优点，即其像素的可见度高于液晶显示器并且不需要背光灯等。由此，被认为适合用作平面显示元件。此外，这种发光元件的重要优点是能够制造成薄型且轻量。而且，非常快的响应速度也是其特征之一。这种发光元件可以形成为膜状，所以可以通过形成大面积的元件，容易获得面发光。当使用以白炽灯或LED为代表的点光源或以荧光灯为代表的线光源时，该特征是很难获得的，因而，作为能够应用于照明等的面光源的利用价值也高。该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。在本专利技术中，使用有机化合物作为发光物质。在此情况下，通过对发光元件施加电压，电子及空穴分别从一对电极注入到具有发光有机化合物的层，而电流流过。这些载流子(电子和空穴)的复合引起发光有机化合物形成激发态，并且在从激发态回到基态时发光。由于这样的机理，这种发光元件被称为电流激发型发光元件。注意，作为有机化合物所形成的激发态可以采用单重激发态或三重激发态。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物质的许多问题，为了解决这些问题，进行元件结构的改进、物质的开发等。例如，在非专利文献I中，通过提供空穴阻挡层，使使用磷光物质的发光元件有效地发光。但是，如非专利文献I所述，有如下问题空穴阻挡层没有耐久性，并且发光元件的使用寿命极短。[非专利文献I]Tetsuo Tsutsui 以及其他八名，Japanese Journal of Applied Physics, vol. 38,L1502-1504 (1999)
技术实现思路
鉴于上述问题，本专利技术的目的在于通过形成具有与现有结构不同的元件结构的发光元件，来提供一种发光元件，其中发光效率高，且使用寿命比现有的发光元件的使用寿命长。本专利技术的目的还在于提供发光效率高的发光装置以及电子设备。本专利技术的发光元件是在一对电极之间具有EL层的发光元件，其中EL层在用作阳极的电极和具有发光性的第四层(发光层)之间至少包括具有空穴注入性的第一层(空穴注入层)、具有空穴传输性的第二层(第一空穴传输层)、以及具有空穴传输性的第三层(第二空穴传输层)，并且第二层的最高占据轨道能级(HOMO能级)的绝对值比第一层及第三层的最高占据轨道能级(HOMO能级)的绝对值大。注意，在上述结构中，第二层的HOMO能级的绝对值比第一层及第三层的HOMO能级的绝对值大O. IeV以上。 此外，本专利技术的另一个结构是在一对电极之间具有EL层的发光元件，其中EL层在用作阳极的电极和第四层(发光层)之间至少包括第一层(空穴注入层)、第二层(第一空穴传输层)、以及第三层(第二空穴传输层)，第二层的最高占据轨道能级(HOMO能级)的绝对值比第一层及第三层的最高占据轨道能级(Η0Μ0能级)的绝对值小。注意，在上述结构中，第二层的Η0Μ0能级的绝对值比第一层及第三层的Η0Μ0能级的绝对值小0. IeV以上。就是说，通过形成上述两种结构的发光元件，可以降低从用作阳极的电极一侧注入的空穴的移动速度，因此可以提高发光元件的发光效率。此外，除了上述各种结构以外，本专利技术的特征还在于EL层在用作阴极的电极和第四层(发光层)之间至少包括控制电子移动的第五层(载流子控制层)，并且第五层由具有电子传输性的第一有机化合物和具有空穴传输性的第二有机化合物构成，且第二有机化合物的含量的质量比低于整体的50%。注意，更优选将浓度控制为使得第二有机化合物的含量为整体的I重量％至20重量％。在上述结构中，当在速度论上使第五层(载流子控制层)起作用时，第二有机化合物的最低空轨道能级(LUM0能级)的绝对值和第一有机化合物的最低空轨道能级(LUM0能级)的绝对值的差异为0. 3eV以下，并且当设第一有机化合物的偶极矩为P1，而设第二有机化合物的偶极矩设定为P2时，满足P1A32 ^ 3的关系。在上述结构中，优选使用金属络合物作为第一有机化合物，而使用芳香胺化合物作为第二有机化合物。此外，除了上述结构以外，当在热力学上使第五层(载流子控制层)起作用时，第五层由具有电子传输性的第一有机化合物和具有电子陷阱性的第二有机化合物构成，且第二有机化合物的含量的质量比低于整体的50%。注意，更优选将浓度控制为第二有机化合物的含量为整体的0. I重量％至5重量％。此外，第二有机化合物的LUMO能级的绝对值优选比第一有机化合物的LUMO能级的绝对值大0. 3eV以上。再者，优选的是，使用金属络合物作为第一有机化合物，而使用香豆素衍生物或喹吖啶酮衍生物作为第二有机化合物。另外，在上述结构中，第五层的厚度优选为5nm以上且20nm以下。注意，在上述各种结构中，第四层(发光层)优选包含具有电子传输性的物质。此外，本专利技术在其范围内也包括具有上述发光元件的发光装置、以及具有发光装置的电子设备。在本说明书中的发光装置指的是图像显示装置、或光源(包括照明装置)。此外，发光装置还包括如下所有的模块在发光装置中安装有连接器例如FPC (柔性印刷电路)、TAB (带式自动键合)带或TCP (载带封装)的模块；在TAB胶带或TCP前端上设置有印刷线路板的模块；或通过COG (晶玻接装,chip on glass)方式将IC (集成电路)直接安装在发光装置上的模块等。由于根据本专利技术可以降低发光元件的载流子的空穴的移动速度，因此可以提高发光层中的复合的几率，以可以提高发光元件的发光效率。再者，通过将能够降低电子的移动速度的结构与上述结构组合，可以获得效率高且使用寿命长的发光元件。此外，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，可以获得减少了耗电量的发光装置及电子设备。附图说明图IA和IB是示出实施方式I中的发光元件的能带结构的图；图2A和2B是示出实施方式I中的发光元件的叠层结构的图； 图3A至3C是示出实施方式I中的发光元件的发光方式的图；图4A和4B是示出实施方式2中的发光元件的能带结构的图；图5A和5B是示出实施方式2中的发光元件的叠层结构的图；图6A和6B是示出实施方式2中的发光元件的发光方式的图；图7是示出实施方式2中的发光元件的能带结构的图；图8是示出实施方式3中的发光元件的叠层结构的图；图9A和9B是示出实施方式4中的有源矩阵型发光装置的图；图IOA和IOB是示出实施方式4中的无源矩阵型发光装置的图；图IlA至IlD是示出实施方式5中的电子设备的图；图12是将本专利技术的发光装置用作背光灯的液晶显示装置的图；图13是示出使用本专利技术的发光装置的台灯的图；图14是示出使用本专利技术的发光装置的室内照明装置的图；图15A和15B是示出实施例I中的发光元件的元件结构的图；图16A和16B是示出实施例2中的发光元件的元件结构的图；图17是示出发光元件I至4的电流密度-亮度特性的图；图18是示出发光元件I至本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种发光装置，包括：阴极；在所述阴极上的EL层；以及在所述EL层上的阳极，其中所述EL层包括空穴注入层、空穴传输层以及发光层，其中所述空穴注入层和所述空穴传输层被置于所述发光层与所述EL层之间，其中所述空穴传输层被置于所述空穴注入层与所述发光层之间，并且其中所述空穴注入层的最高占据轨道能级的绝对值比所述空穴传输层的最高占据轨道能级的绝对值大。
【技术特征摘要】
2007.09.27 JP 2007-2509341.一种发光装置，包括 阴极； 在所述阴极上的EL层；以及 在所述EL层上的阳极， 其中所述EL层包括空穴注入层、空穴传输层以及发光层， 其中所述空穴注入层和所述空穴传输层被置于所述发光层与所述EL层之间， 其中所述空穴传输层被置于所述空穴注入层与所述发光层之间，并且其中所述空穴注入层的最高占据轨道能级的绝对值比所述空穴传输层的最高占据轨道能级的绝对值大。2.一种发光装置，包括 阴极； 在所述阴极上的EL层；以及 在所述EL层上的阳极， 其中所述EL层包括空穴注入层、空穴传输层以及发光层， 其中所述空穴注入层和所述空穴传输层被置于所述发光层与所述EL层之间， 其中所述空穴传输层被置于所述空穴注入层与所述发光层之间，并且其中所述空穴注入层的最高占据轨道能级的绝对值比所述空穴传输层的最高占据轨道能级的绝对值和所述阴极的最高占据轨道能级的绝对值大。3.一种发光装置，包括 阴极； 在所述阴极上的第一 EL层； 在所述第一 EL层上的第二 EL层；以及 在所述第二 EL层上的阳极， 其中所述第二 EL层包括空穴注入层、空穴传输层以及发光层， 其中所述空穴注入层和所述空穴传输层被置于所述发光层与所述第一 EL层之间，其中所述空穴传输层被置于所述空穴注入层与所述发光层之间，并且其中所述空穴注入层的最高占据轨道能级的绝对值比所述空穴传输层的最高占据轨道能级的绝对值大。4.一种发光装置，包括 阴极； 在所述阴极上的第一 EL层； 在所述第一 EL层上...
【专利技术属性】
技术研发人员：下垣智子，铃木恒德，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：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。