CN100487947C - 发光元件以及发光器件 - Google Patents

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Abstract

本发明的目的是提供一种发光元件，该发光元件能够容易地控制白色发光中的颜色平衡(白平衡，white balance)。发光元件的场致发光层包括第一发光层和第二发光层，其中，所述第一发光层包含一种或两种或更多种类的发光材料；所述第二发光层包含两种发光材料(主体材料和磷光材料)，并且，其中的磷光材料的浓度是10wt%至40wt%，优选12.5wt%至20wt%。通过形成有上述结构的元件，可以从第一发光层获取蓝色发光，并从第二发光层获取绿色发光和红色(或橙色)发光。另外，有这样结构的元件，由于和提高电流密度时的发光峰值强度以相同的比例发生变化，所以容易控制白平衡。

Description

发光元件以及发光器件
技术领域
本发明涉及一种发光元件以及使用该发光元件的发光器件，该发光元件包括阳极、阴极、以及包含借助施加电场能够获得发光的有机化合物的层(下文中称为场致发光层，electroluminescent layer)。并且，本发明尤其涉及发白色光的发光元件，以及使用该发光元件的全色的发光器件。
背景技术
发光元件是由一对电极(阳极和阴极)以及夹持在该一对电极之间的场致发光层构成。其发光机理据称是：在对两个电极之间施加电压时，从阳极注入的空穴和从阴极注入的电子在场致发光层中重新结合(复合)，这样，在场致发光层中的发光中心重新结合从而形成受激分子，该受激分子返回基态时，释放出能源而发光。应该注意，受激状态有可能包括单重激态和三重激态，可以认为，无论从单重态还是从三重态都可以发光。
场致发光层虽然有可能只是由发光型材料构成发光层的单层结构，但也有可能不仅仅是发光层，而是由多个的功能性材料构成的空穴注入层、空穴输运层、空穴阻止层(空穴封闭层)、电子输运层、电子注入层等组成的叠层结构。
另外，有一个适当改变发光色调的方法是众所周知的，即在发光层中，借助在主体物质中掺杂极少量(典型的是以主体物质为基准的大约10-3mol％或更少)的荧光物质(例如专利参考文件1)。
专利参考文件1
Patent Spec.No.2814435
其他的，作为改变光的色调的方法，有两个方法是大家熟知的，其中的一个是以在发光层获得的蓝色发光为发光源，在由颜色转换材料形成的颜色转换层中，将发光色转换为所希望的颜色的方法(下文中称为CCM方式)，另一个是以在发光层获得的白色发光为发光源，通过颜色滤光器，将发光色转换为所希望的颜色的方法(下文中称为CF方式)。
然而，使用CCM方式时，从原理上讲，从蓝色转换到红色的颜色转换效率较差，这样就在显示红色上出现问题。另外，由于颜色转换材料本身是荧光体，凭借太阳光等外界光，像素会发光，这样就有了对比度劣化的问题。所以，可以认为不存在上述问题的CF方式是理想的方式。
在使用CF方式的情形中，由于大量的光被颜色滤光器吸收，因此发光元件被要求发亮度高的白色光(下文中称为白色发光元件)。
关于白色发光元件，虽然使用各种各样的材料，并有各种各样结构的元件被提出，但是，由于是使用显示不同发光色的多个材料来获取白色发光，所以，控制发光色的平衡(白平衡，white balance)尽管至关重要，却是个相当难的问题。
例如，在发光层中使蓝色发光、绿色发光、以及红色发光的材料共同存在以获取白色发光的白色发光元件的情形中，有这样的结果被报告，即，显示各个发光色的材料的发光峰值强度根据电流密度分别显示出不同的变化(例如，参照非专利文件1(图2))。在形成这样的元件的情形中，如提高电流密度以获取充分的亮度时，各个发光色的发光峰值强度因分别以不同的比例变化，这些发光色的峰值强度控制作为参数(parameter)的白平衡是极困难的。
非专利文件1
Brien W.D’Andrede，Jason Brooks，Vadim Adamovich，MarkE.Thompson，and Stephen R.Forrest，AdvancedMaterial(2002)，14，No.15，August 5，1032-1036
发明内容
本发明的目的是提供一种发光元件，该发光元件能够容易地控制白色发光中的颜色平衡(白平衡，white balance)。
本发明者经过深入研究最终找到了解决上述问题的方法，即，在为获取白色发光而使用的多个发光材料中，如将发光材料的浓度控制在一定的浓度范围内，则即使增加电流密度，峰值强度的变化比例也不随发光材料变化。
在本发明中，发光元件的场致发光层包括第一发光层和第二发光层，其中，所述第一发光层包含一种或两种或更多种类的发光材料；所述第二发光层包含两种发光材料，并且，两种发光材料的其中之一的浓度是10wt％至40wt％，优选12.5wt％至20wt％。
应该注意，在上述结构中，从第一发光层，由于其使用一种或两种或更多种类的发光材料，所以可以获取在400nm至500nm的波长区域中有发光峰值(peak)的蓝色发光；从第二发光层，由于其使用主体材料和磷光材料作为两个种类材料，并使磷光材料的浓度为10wt％至40wt％，优选12.5wt％至20wt％，所以可以获得在500nm至550nm的波长区域中有发光峰值的绿色发光，以及在550nm至700nm的波长区域中有发光峰值的红色(或橙色)发光。注意，在此作为磷光材料使用的材料是可以形成受激准分子的材料，该受激准分子是受激状态的原子或分子和基态的原子或分子结合了的二聚物。
如以上所述，通过分别形成可以获得蓝色发光的第一发光层；以及可以获得绿色发光和红色发光(或橙色)的第二发光层，因为比较容易控制形成第一发光层的浓度等，所以有易于制造的优点。另外，跟从相同一个层获取所有的发光色的情形相比，根据发光层内部的不同分子间(比如复合受激态(exciplex))的相互作用，有望抑制发光波长的变动和峰值强度的降低。
而且，第二发光层中，通过使磷光材料以上述浓度范围内的浓度存在，不仅可以控制由磷光材料形成的受激准分子的数量，而且，从第二发光层获得的发光(绿色发光、红色发光)的同时，可以获得来自第一发光层的蓝色发光。另外，在这种情况下，从磷光材料获得的磷光发光(绿色发光)以及从受激准分子获得的发光(红色(或橙色)发光)中的峰值强度(由于两者的强度比取决于浓度，所以可以视为相同)和第一发光层中的蓝色发光的峰值强度，由于和提高电流密度时的情况以相同的比例发生变化，所以容易控制，并容易获得白平衡良好的白色发光。
据此，本发明的结构是，一种发光元件，包括：
一对电极；以及在一对电极之间的场致发光层；
其中，所述场致发光层至少具有在500nm至700nm的波长区域中有发光峰值的第一发光层和第二发光层；
并且，所述第二发光层包含形成浓度为10wt％至40wt％，优选12.5wt％至20wt％的磷光材料。
本发明的结构是，一种发光元件，包括：
一对电极；以及在一对电极之间的场致发光层；
其中，所述场致发光层至少具有在500nm至700nm的波长区域中有发光峰值的第一发光层和第二发光层；
并且，所述第二发光层包含浓度为10-4mol/cm3至10-3mol/cm3的形成受激准分子的磷光材料。
另外，通过使所述磷光材料在上述浓度范围内，可以使在所述第二发光层中的绿色发光(在500nm至550nm的波长区域中有发光峰值)的峰值强度和红光(或橙色)发光(在550nm至700nm的波长区域中有发光峰值)的峰值强度比是50％至150％，优选70％至130％。
而且，通过使所述磷光材料在上述浓度范围内，可以使从所述发光元件获得的亮度为100至2000cd/m2，优选为300至1000cd/m2。
而且，通过使所述磷光材料在上述浓度范围内，可以使所述磷光材料的一部分存在于在分子间能够形成受激准分子状态的距离上。
而且，通过使所述磷光材料在上述浓度范围内，可以包含由金属络合物形成的磷光材料，且使所述磷光材料的中心金属间的距离为2至20。
另外，在上述结构中，所述第二发光层的厚度为20nm至50nm，优选25nm至40nm。
另外，在上述结构中，从所述第一发光层获取的发光光谱在400nm至500nm的波长区域中显示发光峰值；并且，从所述第二发光层获取的发光光谱在500nm至700nm的波长区域中显示多个发光峰值，而且，该多个发光峰值中的一个是受激准分子发光。
在上述结构中，所述磷光材料是以铂为中心金属的有机金属络合物。
另外，本发明包括使用上述发光元件而形成的发光器件以及电子器具。
附图说明
图1A至1C是表示本发明的发光元件的发光机理的简图；
图2A和2B分别是本发明的发光元件的元件结构图和能带图；
图3A和3B分别是本发明的发光元件的元件结构图和能带图；
图4A和4B分别是本发明的发光元件的元件结构图和能带图；
图5是具体的本发明的发光元件的元件结构图；
图6A和6B是本发明的发光器件的模式图；
图7A-7G是表示使用了本发明的发光器件的电子器具的简例图；
图8是根据实施例2以及比较例1的发光光谱图；
图9是根据实施例2的显示发光光谱的电流密度依赖性的图；
图10是根据实施例2以及比较例1的显示亮度-电流特性的图；
图11是根据实施例2以及比较例1的显示亮度-电压特性的图；
图12是根据实施例2以及比较例1的显示电流效率-电流特性的图；
图13是根据实施例2以及比较例1的显示电流-电压特性的图。
注：本发明的选择图为图1
具体实施方案模式
本发明的场致发光元件的结构是在一对电极(阳极和阴极)中间夹持至少包括第一发光层和第二发光层的场致发光层。如图1A所示，第一发光层中，借助载流子的复合，发光材料被激发，通过形成作为单体的受激状态，可以获得发光(蓝色发光：hv1)。另外，在第二发光层中，借助载流子的复合等，磷光材料被激发，从而同时获得通过形成作为单体的受激状态而获得的磷光发光(绿色发光：hv2)；以及受激状态下的单体和基态状态下的单体通过形成激发二聚物(受激准分子)而获得的受激准分子发光(红色(或橙色)：hv2’)的双方发光。
在第二发光层中，由于从磷光材料获得的受激准分子状态，如图1B所示，比磷光材料的受激状态能源状态还要低，所以受激准分子发光(hv2’)跟一般的磷光发光(hv2)相比，一定出现在长的波长一侧(具体是几十nm或更长的波长一侧)。所以，在如本发明那样，使用在显示绿色发光的波长区域中可以获得磷光发光的磷光材料时，受激准分子发光出现在发射红光的波长区域中。所以，本发明通过将从磷光材料获得的绿色发光和红色发光，和从其他发光材料获得的蓝色发光组合在一起，可以获得在红色、绿色、蓝色的各个波长区域中有峰值，并且高效率的白色发光。
另外，为了从磷光材料形成受激准分子状态，有必要使受激状态下的单体处于，由于其和基态状态下的单体的相互作用，容易形成二聚物的状态。具体来说，理想的是使第二发光层中的磷光材料以10wt％至40wt％，优选12.5wt％至20wt％的浓度存在于主体材料中。其他的，使用如铂络合物那样有平面性高的结构的磷光材料作为客体材料，并使这些磷光材料的中心离子(或原子)之间的距离在一定范围之内。另外，本发明中，当基态状态下的磷光材料(单体)和受激状态下的磷光材料(单体)分别存在于图1C所示的位置(a)和位置(b)时，中心离子之间的距离d1最好在2至
Figure C200410032530D00091
的范围内。但是，基态状态下的磷光材料(单体)即使存在于位置(c)，其和受激状态下的磷光材料(单体)之间的相互作用也是可能的，另外，由于本发明的磷光材料的分子结构中的平均半径(r)是6至
Figure C200410032530D00101
左右，所以本发明的中心离子之间的距离d2更优选在
Figure C200410032530D00102
Figure C200410032530D00103
的范围内。
另外，发射蓝光的第一发光层可以用单一物质(蓝色发光体)来形成，也可以用主体材料和蓝色发光体的客体材料来形成。
而且，为了形成本发明的发光元件，需要将元件设计成使第一发光层和第二发光层双方都发光的样式。具体地说，是必须使构成场致发光层的第一发光层、第二发光层、或和其它的层之间的电离电势的关系是最佳的。
应该注意，这个元件设计，依据形成场致发光层的功能层的结构而不同，下文中将通过几个优选的实施方案模式，说明元件结构和能带图的关系。
实施方案模式1
实施方案模式1中，如图2A所示，在衬底200上形成第一电极201、场致发光层202、以及第二电极203。下面将说明当场致发光层202是由第一发光层211、第二发光层212、以及电子输运层213构成的叠层时的情况。注意，第一发光层211包括发光体；第二发光层212包括主体材料251和作为发光体的磷光材料252，从磷光材料可以获得磷光发光和受激准分子发光。
另外，作为用于第一发光层211的发光体(发光材料)，优选有空穴输运性的蓝色荧光材料，例如，N，N’-双(3-甲基苯基)-N，N’-联苯-1，1’-联苯-4，4’-二胺(简称TPD，芳族二胺)，或其衍生物的4，4’-双[N-(1-萘基)-N-苯基氨基]-联苯(简称α-NPD)。也使用有电子输运性的蓝色荧光材料，比如双(2-甲基-8-喹啉醇合)-(4-羟基-联苯基)-铝(以下称BAlq)、双[2-(2-羟苯基)-苯并噁唑醇合]锌(以下称Zn(BOX)2)等。另外，还可以使用蓝色的各种荧光色素作为客体材料，比如二萘嵌苯、9，10-diphenyl anthracene、香豆精基色素(香豆精30等)。而且，可以使用磷光材料，比如双((4，6-二氟苯基)pyridinato，C2’)(acetylacetonato)铱(简称：Ir(Fppy)2(acac))等。由于上述材料在400nm至500nm的波长范围内显示发光峰值，所以适合做本发明的第一发光层211中的发光体。
另一方面，第二发光层212的发光体(磷光材料)使用以铂为中心金属的有机金属络合体。具体地说，使下面结构公式(1)至(4)中表示的物质以10wt％至40wt％，优选12.5wt％至20wt％的浓度存在于主体材料中，可以获得磷光发光和其受激准分子发光双方的光。注意，本发明不受以上列举材料的限制，只要是能使磷光发光和其受激准分子发光双方的光同时发射出的磷光材料，什么材料都可以被使用。
化学公式1
Figure C200410032530D00111
化学公式2
Figure C200410032530D00112
化学公式3
化学公式4
Figure C200410032530D00121
注意，当本发明的第一发光层使用客体材料时，或作为第二发光层中和发光体一起使用的主体材料，可以使用以下面例子为典型的空穴输运材料或电子输运材料。另外，也可以使用4，4’-N，N’-双(carbazolyl(咔唑基))-联苯(简称：CBP)等双极性材料。
作为空穴输运材料，优选一种芳族胺为基础(也就是，其中具有苯环-氮键的)的化合物。广泛使用的材料包括，例如，N，N’-双(3-甲基苯基)-N，N’-联苯-1，1’-联苯-4，4’-二胺(简称TPD，芳族二胺)，或其衍生物的4，4’-双[N-(1-萘基)-N-苯基氨基]-联苯(简称α-NPD)。也使用星形芳族胺化合物，包括：4，4’，4”-三(N，N-联苯-氨基)-三苯基胺(以下称“TDATA”)、以及4，4’，4”-三[N-(3-甲基苯基)-N-苯基-氨基]-三苯基胺(以下称“MTDATA”)。
作为电子输运材料，包括金属络合物如三(8-喹啉醇合)铝(以下称Alq3)、三(4-甲基-8-喹啉醇合)铝(以下称Almq3)以及双(10-羟基苯并[h]-喹啉醇合)铍(以下称BeBq2)、以及双(2-甲基-8-喹啉醇合)-(4-羟基-联苯基)-铝(以下称BAlq)、双[2-(2-羟苯基)-苯并噁唑醇合]锌(以下称Zn(BOX)2)、和双[2-(2-羟苯基)-苯并噻唑醇合]锌(以下称Zn(BTZ)2)。除了金属络合物外，其他能输运电子的材料是噁二唑衍生物，如2-(4-联苯基)-5-(4-叔丁基苯基)-1，3，4-噁二唑(缩写成PBD)、以及1，3-双[5-(对叔丁基苯基)-1，3，4-噁二唑-2-基]苯(缩写成OXD-7)；三唑衍生物，如3-(4-叔丁基苯基)-4-苯基-5-(4-联苯基)-1，2，4-三唑(缩写成TAZ)、以及3-(4-叔丁基苯基)-4-(4-乙基苯基)-5-(4-联苯基)-1，2，4-三唑(缩写成p-EtTAZ)；咪唑衍生物，如2，2’，2’’-(1，3，5-benzenetryil)三(1-苯基-1H-苯并咪唑)(缩写成TPBI)；以及菲咯啉衍生物，如红菲绕琳(缩写成BPhen)和浴铜灵(缩写成BCP)。
另外，电子输运层213可以使用上述电子输运材料。
图2B示出了形成具有该结构的元件结构时的能带图(band diagram)。图中分别示出了第一电极201的HOMO水准(电离电势)220、第一发光层211的HOMO水准(电离电势)221以及LUMO水准222、第二发光层212的主体材料的薄膜状态中的HOMO水准(电离电势)223以及LUMO水准224、第二发光层212的客体材料(磷光材料)的HOMO水准(电离电势)225以及LUMO水准226、电子输运层213的HOMO水准(电离电势)227以及LUMO水准228、第二电极203的LUMO水准229。
这种情形中，理想的是，第一发光层211的电离电势221和第二发光层212整体(也就是包含第二发光层的主体材料251和磷光材料252的状态)的电离电势(在此，将主体材料251的电离电势看作第二发光层212整体的电离电势)223之间的能源差230足够地大(具体为0.4eV或更多)。如果该能源差230很小，则由于第一发光层211有空穴输运性，空穴从第一发光层211侵入到第二发光层212，最终导致载流子的大部分在第二发光层212重新结合。如果那样，因为第二发光层212在绿色至红色区域之间发光，所以能源不能移动到发射更短波长的蓝色光的第一发光层211中，其结果是只有第二发光层212发光。
所以，通过将能源差230充分扩大，可以使载流子的大部分在第一发光层211的和第二发光层212接触的界面附近重新结合，而且，少量的载流子在第二发光层212处重新结合，或一部分被磷光材料的HOMO水准225捕获，这样，第一发光层211和第二发光层212双方都可以发光。
另外，当第一发光层211是在主体材料中分散发射蓝光的客体材料的结构时也是相同的。换言之，第一发光层211整体(也就是，包含第一发光层的主体材料和发射蓝光的客体材料的状态)的电离电势221和第二发光层212整体(第二发光层的包含主体材料251和磷光材料252的状态)的电离电势223之间的能源差230最好很大(具体为0.4eV或更多)。
另外，优选第二发光层212整体(也就是第二发光层的包含主体材料251和磷光材料252的状态)的电离电势223和电子输运层213的电离电势227之间的能源差231相差很大(具体为0.4eV或更多)。在此，通过使能源差231很大，可以将作为载流子的空穴封闭在第二发光层212中，所以可以在第二发光层212中进行高效率的复合。
而且，优选使第一发光层211的LUMO的水准222和第二发光层212整体(也就是第二发光层的包含主体材料251和磷光材料252的状态)的LUMO水准(在此，将主体材料的LUMO水准看作第二发光层整体的LUMO水准)224之间的能源差232相差很大(具体为0.4eV或更多)。在此，通过使能源差232很大，可以将作为载流子的电子封闭在第二发光层212中，所以可以在第二发光层212中进行高效率的复合。
总而言之，在本实施方案模式中，通过使能带结构成为具有能源差230、231、232的结构，可以高效率地从第一发光层211和第二发光层212中获得发光。
实施方案模式2
实施方案模式2中，如图3A所示，在衬底300上形成第一电极301、场致发光层302、以及第二电极303。下面将说明当场致发光层302是由第一发光层311、第二发光层312构成的叠层时的情况。注意，第二发光层312包括主体材料351和磷光材料352，从磷光材料可以获得磷光发光和受激准分子发光。
本实施方案模式2的结构是实施方案模式1所示的结构中，场致发光层不包含电子输运层的结构，该结构有减少形成电子输运层工艺的优点。注意，为维持发光效率，第二发光层312的主体材料321最好使用在电子输运性上优越的材料。
另外，在本实施方案模式2的情形中，用于第一发光层311、以及第二发光层312的材料可以使用和实施方案模式1所示材料相同的材料。
图3B示出了形成具有该结构的元件结构时的能带图(band diagram)。图中分别示出了第一电极301的HOMO水准(电离电势)320、第一发光层311的HOMO水准(电离电势)321以及LUMO水准322、第二发光层312的主体材料的薄膜状态中的HOMO水准(电离电势)323以及LUMO水准324、第二发光层312的客体材料(磷光材料)的HOMO水准(电离电势)325以及LUMO水准326、第二电极303的LUMO水准327。
在实施方案模式2的情形中，为了高效率地从第一发光层311和第二发光层312获取发光，理想的是，第一发光层311的电离电势321和第二发光层312整体(也就是第二发光层的包含主体材料351和磷光材料352的状态)的电离电势(在此，将主体材料351的电离电势看作第二发光层312整体的电离电势)323之间的能源差341和实施方案模式1的情形一样，使其足够地大(具体为0.4eV或更多)。而且，第一发光层311的LUMO的水准322和第二发光层312整体(也就是第二发光层包含主体材料351和磷光材料352的状态)的LUMO水准(在此，将主体材料351的LUMO水准看作第二发光层312整体的LUMO水准)324之间的能源差342最好和实施方案模式1的情况一样，使其足够地大(具体为0.4eV或更多)。
另外，第一发光层311中，在主体材料中分散发射蓝光的客体材料的结构也是相同的。换言之，第一发光层311整体(也就是，第一发光层的包含主体材料和发射蓝光的客体材料的状态)的电离电势(在此，将第一发光层的主体材料的电离电势看作第一发光层311整体的电离电势)321和第二发光层312整体(第二发光层的包含主体材料351和磷光材料352的状态)的电离电势323之间的能源差341最好很大(具体为0.4eV或更多)。
实施方案模式3
实施方案模式3中，如图4A所示，在衬底400上形成第一电极401、场致发光层402、以及第二电极403。下面将说明当场致发光层402是由空穴注入层411、第一发光层412、第二发光层413、以及电子输运层414构成的叠层结构时的情况。注意，第二发光层413包括主体材料451和磷光材料452，从磷光材料可以获得磷光发光和受激准分子发光。
另外，空穴注入层411使用的材料，除了先前所示的TPD、α-NPD、TDATA、MTDATA等空穴输运材料外，还可以使用以下有空穴输运性的材料。
如果空穴注入层是有机化合物，则卟啉作为形成空穴注入层的空穴注入材料是有效的，可使用酞菁(以下称H2-Pc)、酞菁铜(以下称Cu-Pc)之类。还有预先经过化学掺杂处理的导电高分子化合物材料，掺杂了聚苯乙烯砜(简称PSS)的聚乙烯二氧基噻吩(简称PEDOT)、聚苯胺(简称PAni)、聚乙烯基咔唑(简称PVK)以及诸如此类，可作为例子给出。另外，如五氧化二钒(vanadium pentoxide)那样的无机半导体的薄膜、或氧化铝等无机绝缘体的超薄膜也是有效的。
另外，用于第一发光层412、第二发光层413、以及电子输运层414的发光体或材料，分别可以使用相同于实施方案模式1所示的材料。
图4B示出了形成具有该结构的元件结构时的能带图(band diagram)。图中分别示出了第一电极401的HOMO水准(电离电势)420、空穴注入层411的HOMO水准(电离电势)421和LUMO水准422、第一发光层412的HOMO水准(电离电势)423以及LUMO水准424、第二发光层413的主体材料中的HOMO水准(电离电势)425以及LUMO水准426、第二发光层413的客体材料(磷光材料)的HOMO水准(电离电势)427以及LUMO水准428、电子输运层414的HOMO水准(电离电势)429和LUMO水准430、第二电极403的LUMO水准431。
本实施方案模式3的结构是在实施方案模式1所示结构中增加了空穴注入层411的结构。
在实施方案模式3的情形中，为了更高效率地从第一发光层412和第二发光层413获取发光，理想的是，使第一发光层412的电离电势423和第二发光层413整体(也就是第二发光层的包含主体材料451和磷光材料452的状态)的电离电势(在此，将主体材料451的电离电势看作第二发光层413整体的电离电势)425之间的能源差441足够地大(具体为0.4eV或更多)，并且，最好使第二发光层413整体(也就是第二发光层的包含主体材料451和磷光材料452的状态)的电离电势425和电子输运层414的电离电势429之间的能源差442足够地大(具体为0.4eV或更多)，而且，第一发光层412的LUMO水准424和第二发光层413整体(也就是第二发光层包含主体材料451和磷光材料452的状态)的LUMO水准(在此，将主体材料451的LUMO水准看作第二发光层413整体的LUMO水准)426之间的能源差443最好和实施方案模式1的情况一样，使其足够地大(具体为0.4eV或更多)。进一步，最好使空穴注入层411的LUMO水准422和第一发光层412的LUMO的水准424之间的能源差444足够地大(具体为0.4eV或更多)。
注意，象这样，通过确保空穴注入层411的LUMO水准422和第一发光层412的LUMO的水准424之间的能源差444，可以将电子封闭在第一发光层412中，所以可以在第一发光层412中进行高效率的载流子复合。
另外，第一发光层412中，在主体材料中分散发射蓝光的客体材料的结构也是相同的。换言之，第一发光层412整体(也就是，第一发光层的包含主体材料和发射蓝光的客体材料的状态)的电离电势(在此，将第一发光层的主体材料的电离电势看作第一发光层412整体的电离电势)423和第二发光层413整体(第二发光层的包含主体材料451和磷光材料452的状态)的电离电势425之间的能源差441最好很大(具体为0.4eV或更多)。
通过以上的步骤，应用实施方案模式1至3所示的本发明的典型结构，可以实现以如此简单的元件结构，分别在红色、绿色、蓝色的各个波长区域中有发光峰值的白色发光元件。
应该注意，上述结构只不过是本发明的优选结构的一个例子而已，本发明的发光元件的场致发光层只要至少含有第一发光层和第二发光层就可以。换言之，虽然在此没有一一列举出来，本发明可以如常规的众所周知的发光元件那样，和具有发光功能以外的层(例如电子注入层)适当地组合在一起。
作为可以形成电子注入层的电子注入材料，可以使用上述电子输运材料。除此以外，还经常使用如LiF、CsF等碱性金属卤化物，或CaF2等碱性土卤化物，或Li2O等碱性金属氧化物那样的绝缘体的超薄膜。另外，金属络合体也是有效的，如乙酸丙酮锂(lithium acetylacetonate)(简称Li(acac))或8-羟基喹哪啶-锂(8-quinolinolato-lithium)(简称Liq)。
另外，本发明的发光元件为了获取发光，只要至少其中一方的电极是用透明材料形成就可以，所以，本发明的发光元件可以采用：一般在衬底上形成的第一电极是透明的结构(也称为底面发射结构)；或在第一电极上形成场致发光层之后层叠的第二电极是透明的结构(也称为顶面发射结构)；或双方的电极都是透明的结构(双面发射结构)。
另一方面，实施方案模式1至3中所示的第一电极(201、301、401)、或第二电极(203、303、403)中任何一个电极使用的阳极材料最好采用功函数大且有导电性的材料。如果阳极一侧是获取光的方向，则该阳极采用铟锡氧化物(ITO)、铟锌氧化物(IZO)等透明导电性材料。反之，如果要使该阳极一侧是遮光性的，则除了TiN、ZrN、Ti、W、Ni、Pt、Cr等的单层膜，或采用组合氮化钛和以铝为主要成分的膜而形成的叠层、或组合氮化钛和以铝为主要成分的膜以及和氮化钛而形成的三层结构的叠层。另外，还有一个方法是在Ti、Al等的反射性电极上层叠上述透明导电性材料。
至于阴极材料，最好使用功函数小的导电性材料，具体可以采用Li或Cs等碱性金属；以及Mg、Ca、Sr等的碱性土金属；以及包含这些金属元素的合金(Mg:Ag、Al:Li、Li:Ag等)；Yb或Er等的稀土金属来形成阴极材料。另外，当使用LiF、CsF、CaF2、Li2O等的电子注入层时，可以使用通常的导电性薄膜，如铝等。如果阴极一侧是要获取光的方向，则该阴极可以采用一个叠层结构，该叠层是包含Li、Cs等碱性金属以及Mg、Ca、Sr等的碱性土金属的超薄膜和透明导电膜(ITO、IZO、ZnO等)。或者，阴极采用一个叠层，该叠层通过共同蒸发碱性金属或碱性土金属和电子输运材料以形成电子注入层，并在其上层叠透明导电膜(ITO、IZO、ZnO等)构成叠层。
请注意，在制作以上所述的本发明的发光元件的过程中，发光元件中的各个层的层叠方法不受上述描述的结构限制。另外，只要能够形成叠层，无论真空蒸发沉淀法或旋涂法、还是喷墨法、浸泽渡膜法等方法都可以被采用。
实施例
下文中将描述本发明的实施例。
实施例1
本实施例中，将用图5说明本发明的发光元件的元件结构以及制作方法。
首先，在有绝缘表面的玻璃衬底500上形成发光元件的阳极501。采用透明导电膜的ITO作为材料，通过溅射法形成厚110nm的阳极。阳极501为2mm X 2mm大小的形状。
然后，在阳极501上形成场致发光层502。注意，在本实施例中，场致发光层502采用由空穴注入层511、有空穴输运性的第一发光层512、第二发光层513、电子输运层514、电子注入层515构成的层叠结构。第一发光层512使用发射蓝光的材料，具体是发光光谱的峰值在400至500nm的材料。另外，第二发光层513采用主体材料以及发射磷光的客体材料。
首先，将形成有阳极501的衬底固定在真空蒸发沉淀装置的衬底夹持具(holder)上，并使形成有阳极501的面朝向下方，接着在提供于真空蒸发沉淀装置内部的蒸发源上放入Cu-Pc，通过使用电阻加热法的真空蒸发沉淀法形成厚度为20nm的空穴注入层511。
接着，用在空穴输运性和发光性上优越的材料形成第一发光层512。在此，用相同的方法形成厚度为30nm的α-NPD。
然后，形成第二发光层513。注意，在本实施例中，第二发光层513的主体材料521使用CBP，客体材料(磷光材料)522使用上述结构公式(1)表示的Pt(ppy)acac，并且其浓度被调整为15wt％，借助共同蒸发沉淀法形成厚20nm的膜。
接下来，在第二发光层513上形成电子输运层514。电子输运层514用BCP(浴铜灵)，借助蒸发沉淀法形成厚20nm的膜。然后，在其上用CaF2形成2nm的膜作为电子注入层515，这样就形成了有叠层结构的场致发光层502。
最后，形成阴极503。注意，在本实施例中，用铝(Al)通过使用电阻加热的真空蒸发沉淀法形成厚度为100nm作为阴极503。
通过上述步骤，形成了本发明的发光元件。注意，在本实施例1描述的结构中，由于能够在第一发光层512和第二发光层513中分别获得发光，所以可以形成在整体上发射白色光的元件。
请注意，虽然在本实施例中说明了在衬底上形成阳极的情况，然而本发明并不受此限制，也可以在衬底上形成阴极。但是在这样的情况下(也就是阳极和阴极互相交换的情况)，场致发光层的叠层的层叠顺序和本实施例描述的刚好相反。
而且，虽然在本实施例中，阳极501是透明电极，并且从该阳极501侧发射出在场致发光层502中产生的光，但是本发明并不受该结构的限制，本发明还可以采用以下的结构，即，通过适当地选择确保透射率的材料，使在场致发光层中产生的光从阴极503侧发射出来。
实施例2
在本实施例中，将说明有实施例1描述的元件结构的发光元件(ITO/Cu-Pc(20nm)/α-NPD(30nm)/CBP+Pt(ppy)acac：15wt％(20nm)/BCP(30nm)/CaF(2nm)/Al(100nm))的元件特性。另外，有上述结构的发光元件的发光光谱在图8的光谱1以及图9中表示。另外，其电特性表示在图10-图13的小区(plot)1中。
图8的光谱1是向有上述结构的发光元件施加1mA的电流时(约960cd/m2)的发光光谱。从光谱1表示的结果得知可以获得有以下三个组成成分的白色发光，该三个组成成分为：形成第一发光层的α-NPD的蓝色(约450nm)；根据包含在第二发光层中的Pt(ppy)acac的磷光发光而获得的绿色(约490nm以及约530nm)；以及根据包含在第二发光层中的Pt(ppy)acac的受激准分子发光而获得的橙色(约570nm)。CIE色度坐标(chromaticity coordinate)为(x、y)＝(0.346、0.397)，从表面上看基本是白色。
在此，测量用于第一发光层的α-NPD以及用于第二发光层主体材料的CBP的电离电势的测量结果是：α-NPD大约为5.3eV；CBP大约为5.9eV，其间的差为0.6eV。换句话说，0.6eV这个值满足了本发明的不少于0.4eV的优选条件，所以可以认为实现了优质的白色发光。顺便提一下，电离电势的测定是使用光电子光谱仪AC-2(理研测量仪公司制造，Riken KeikiCo.，Ltd.)而进行的。
另外，图9表示测定各个光谱的测定结果，该各个光谱是在改变向有上述结构的发光元件施加的电流量时获得的。在此，表示在改变电流值为光谱a(0.1mA)、光谱b(1mA)、光谱c(5mA)时的测定结果。这个测定结果很清楚地表明，即使增加电流值(提高亮度)，光谱的形状也几乎不发生变化，由此可以得知本发明的发光元件不受电流值变化的影响，可以发射出稳定的白色发光。
有上述结构的发光元件的电特性，在图10中的亮度-电流特性中，如小区(plot)1所示，在电流密度为10mA/cm2的情况时可以获得460cd/m2左右的亮度。
在图11表示的亮度-电压特性中，如小区(plot)1所示，在施加9V的电压时可以获得120cd/m2左右的亮度。
在图12表示的电流效率-亮度特性中，如小区(plot)1所示，要获得100cd/m2的亮度时其电流效率为4.6cd/A左右。
在图13表示的电流-电压特性中，如小区(plot)1所示，在施加9V的电压时有0.12mA左右的电流流动。
另外，用ICP-MS测量上述发光元件中的Pt的含量的结果是，Pt的含量是21ng。如换算为每单位面积的原子浓度，则为5.4 X 1014atoms/cm2。
另外，用次级离子质谱(Secondary Ion Mass Spectrometry：SIMS)执行Pt浓度的深度方向分析，以上述Pt的含量为准进行换算，算出了Pt的每单位体积的浓度的最大值为2.0 X 1020atoms/cm3左右。若换算成摩尔浓度，则为3.3 X 10-4mol/cm3。所以，如果形成受激准分子的磷光材料的浓度有10-4至10-3mol/cm3，则可以认为受激准分子发光是可能的。
另外，如上述所述，Pt的每单位体积的浓度的最大值为2.0 X 1020atoms/cm3，所以，一个Pt络合物所占的平均体积为5.0 X 10-27m3/atoms。换言之，假设Pt络合物是均匀分散的情况，则Pt络合物是以每1.7nm立方一个的比例分散。因此在这种情况下，磷光材料的金属原子(本实施例中为Pt原子)之间的距离为
Figure C200410032530D00211
左右。根据以上的结果，可以说本发明中磷光材料的中心金属之间的距离优选为
Figure C200410032530D00212
或更少。
比较例1
相对于此，将不同于实施例1所示的包含在发光层中的Pt(ppy)acac的浓度而制成的发光元件的发光光谱表示在图8的光谱2和光谱3。Pt(ppy)acac的浓度为7.9wt％时，测定结果为光谱2；Pt(ppy)acac的浓度为2.5wt％时，测定结果为光谱3。另外，不管是哪一种情况，都是向元件施加1mA的电流时的光谱。
如光谱3所示，以2.5wt％的浓度，只能观察到形成第一发光层的α-NPD的蓝色(约450nm)；以及包含在第二发光层中的Pt(ppy)acac的绿色(约490nm以及530nm)，其结果是不能形成白色发光。另外，如光谱2所示，以7.9wt％的浓度，虽然在560nm附近因在光谱中加进来极少量的Pt(ppy)acac的受激准分子发光而形成了肩形突出形状(shoulder)，但是其峰值不够充足，因而不能获得充分的白色发光。
另外，测量了这些元件的电特性。Pt(ppy)acac的浓度为7.9wt％时，元件的测定结果表示在图10-13的小区(plot)2；Pt(ppy)acac的浓度为2.5wt％时，元件的测定结果表示在图10-13的小区(plot)3。
在图10中的亮度-电流特性中，在电流密度为10mA/cm2的情况时，Pt(ppy)acac的浓度为7.9wt％的元件可以获得180cd/m2左右的亮度；Pt(ppy)acac的浓度为2.5wt％的元件则可以获得115cd/m2左右的亮度。
在图11表示的亮度-电压特性中，在施加9V的电压时，Pt(ppy)acac的浓度为7.9wt％的元件可以获得93cd/m2左右的亮度；Pt(ppy)acac的浓度为2.5wt％的元件则可以获得73cd/m2左右的亮度。
在图12表示的电流效率-亮度特性中，要获得100cd/m2的亮度时，Pt(ppy)acac的浓度为7.9wt％的元件的电流效率为1.8cd/A左右；Pt(ppy)acac的浓度为2.5wt％的元件的电流效率则为1.1cd/A左右。
在图13表示的电流-电压特性中，在施加9V的电压时，Pt(ppy)acac的浓度为7.9wt％的元件有0.21mA左右的电流流动；而Pt(ppy)acac的浓度为2.5wt％的元件则有0.27mA左右的电流流动。
从以上结果(尤其是图13所示的电流-电压特性的结果)可以得知，本发明的发光元件，其客体材料的Pt(ppy)acac的浓度即使是高浓度(15wt％)，也和以低浓度(7.9wt％、2.5wt％)形成的发光元件有相同程度的电特性。
实施例3
本实施例用图6A和6B示出制作发光器件(具有顶面发光结构)的一个实例，其中，发光器件在有绝缘表面的衬底上具备本发明的发射白色光的发光元件。注意，术语“顶面发光结构”是指从相反于有绝缘表面的衬底的那一侧获取光的结构。
图6A表示发光器件的俯视图，图6B是沿图6A中线A-A’切割构成的截面图。用虚线表示的601是源信号线驱动电路、602是像素部分、603是栅信号线驱动电路。604是透明的密封板、605是第一密封材料，第一密封材料605围成的内侧填充有第二密封材料607。第一密封材料605中含有保持衬底间距的间隙材料。
另外，用于传输输入到源信号线驱动电路601和栅信号线驱动电路603的信号的线路608从构成外部输入终端的FPC(柔性印刷电路)609接收视频信号或时钟信号。尽管这里只说明了FPC，但此FPC可以附连有印刷线路板(PWB)。
其次，将参考图6B说明截面结构。驱动电路和像素部分形成于衬底610之上，这里，示出作为驱动电路的源信号线驱动电路601和像素部分602。
另外，源信号线驱动电路601由n沟道型TFT623和p沟道型TFT624组合的CMOS电路形成。另外，形成驱动电路的TFT可以由众所周知的CMOS电路、PMOS电路或NMOS电路形成。另外，尽管在本实例示出在衬底之上形成驱动电路的驱动器集成型，然而驱动器集成型不是必须需要的，驱动电路可以不形成在衬底之上，而是形成在其外。另外，以多晶硅作为活性层的TFT的结构不受特别限制，其可以是顶栅型TFT，也可以是底栅型TFT。
另外，像素部分602由多个像素形成，每个包括开关TFT 611、电流控制TFT612、和第一电极(阳极)613，其中第一电极电连接到电流控制TFT 612的漏区。作为电流控制TF T612，其可以是n沟道型TFT也可以是p沟道型TFT。在其与阳极连接的情形中，优选的是p沟道型TFT。另外，优选适当提供存储电容器(没有图示出)。另外，无数个被排列的像素当中，只有一个像素的截面被示出，这里虽示出2个TFT用于此一个像素的实例，3个TFT或更多，也可以被适当地用于一个像素。
由于第一电极(阳极)613直接接触到TFT的漏区，故第一电极(阳极)613的底层由能够与由硅组成的漏区形成欧姆接触的材料构成。与有机化合物层接触的第一电极613的表面，最好由功函数大的材料组成。当第一电极由三层叠层，例如氮化钛膜、以铝为主要成分的膜、以及氮化钛膜组成时，第一电极能够减小引线电阻，形成对漏区的良好欧姆接触，并可以被用作阳极。此外，第一电极(阳极)613可以由类似氮化钛膜，铬膜，钨膜，Zn膜，Pt膜的单层或者三层或更多层的叠层结构组成。
而且，在第一电极(阳极)613的两边端上，形成绝缘体(称为势垒、隔离物、障碍物、堤坝等)614。绝缘体614可以由有机树脂膜或含有硅的绝缘膜组成。此处，正性光敏丙烯酸树脂膜被用来形成如图6所示形状的绝缘体614。
为了获得具有良好性质的膜，最好使绝缘体614的上边缘部分或下边缘部分成为具有曲率半径的弯曲形状。例如，若正性光敏丙烯酸被用作绝缘体614的材料，则最好仅仅弯曲绝缘体614的上边缘部分使其具有曲率半径(优选为0.2μm-3μm)。另外，在光敏性的光照下变成不溶于腐蚀剂的负性光敏材料以及在光敏性的光照下变成溶于腐蚀剂的正性光敏材料，都能够被用于绝缘体614。
另外还可以形成覆盖绝缘体614的保护膜，该保护膜由氮化铝膜、氮化氧化铝膜、以碳元素为主要成分的膜、或氮化硅膜构成。
在第一电极(阳极)613上用蒸发淀积法选择地形成场致发光层615。并在场致发光层615上形成第二电极(阴极)616。阴极可使用功函数小的材料(例如Al、Ag、Li、Ca、或这些材料的合金Mg：Ag、Mg：In、Al：Li、或CaN)。
这里，为使光能透射过去，第二电极(阴极)616使用由厚度薄的功函数小的金属薄膜和透明导电膜(由氧化铟锡(ITO)合金、铟锌氧化物(IZO)、氧化锌(ZnO)等)制成的叠层。通过以上步骤形成了由第一电极613(阳极)、场致发光层615及第二电极616(阴极)制成的场致发光元件618。
本实施例中，场致发光层615使用实施例1中描述的叠层结构。也就是按顺序层叠下述层来形成场致发光层615，即空穴注入层的Cu-Pc(20nm)、有空穴输运性的第一发光层α-NPD(30nm)、第二发光层的CBP+Pt(ppy)acac：15wt％(20nm)、电子输运层的BCP(30nm)。此外，因为第二电极(阴极)使用功函数小的金属薄膜，所以在此就不需要使用电子注入层(CaF2)
根据以上步骤形成的场致发光元件618发射白色光，在此，为了实现全色显示，提供由上色层631和光遮挡层632制成的滤色器(为简单起见，外涂层在这里没有图示出)。
为了密封场致发光元件618，形成透明保护叠层617。透明保护叠层617由层叠第一无机绝缘膜、应力缓和膜、第二无机绝缘膜形成的叠层构成。作为第一无机绝缘膜以及第二无机绝缘膜，可以使用通过溅射或CVD得到的氮化硅膜，氧化硅膜，氮化氧化硅膜(SiNO膜(成分比N>0)或SiON膜(成分比N<0))和以碳作为主要成分的薄膜(诸如DLC膜，CN膜)。这些无机绝缘膜虽对水分有很高的封闭效应，但随着膜的厚度的增大膜应力也增大，这样就容易产生剥皮和膜的剥落。
但是，如在第一无机绝缘膜和第二无机绝缘膜之间夹上应力缓和膜，即可以缓和应力还吸收湿气。而且，即使在膜的形成时，出于某种原因在第一无机绝缘膜上形成微小的气孔(针尖状气孔)，应力缓和膜可以填塞这些气孔。而且，进一步在应力缓和膜之上提供第二无机绝缘膜使保护膜对湿气或氧有极高的封闭效应。
作为应力缓和膜，优选的是，使用比无机绝缘膜的应力小而且有吸湿性的材料。更优选的是，同时具有透光性的材料。作为应力缓和膜还可以使用诸如α-NPD、BCP、MTDATA、Alq3等含有有机化合物的材料膜。这些材料膜有吸湿性，如果膜的厚度薄，则几乎是透明的。另外，由于MgO、SrO2、SrO有吸湿性和透光性，且可以通过蒸发淀积形成薄膜，所以该薄膜也可以作为应力缓和膜。
在本实施例中，用硅制成的靶在包括氮和氩构成的气氛中形成的膜，也就是说，将对湿气和碱性金属等杂质有极高封闭效果的氮化硅膜用于第一无机绝缘膜或第二无机绝缘膜，而通过蒸发淀积的Alq3薄膜用于应力缓和膜。为使光能透射过透明保护叠层，优选的是，使透明保护叠层的膜的总厚度尽可能地薄。
另外，为了密封场致发光元件618，在惰性气体气氛中，用第一密封材料605，第二密封材料607将衬底和密封板604粘贴在一起。另外，作为第一密封材料605和第二密封材料607，优选的是使用环氧类树脂。此外，理想的是，第一密封材料605和第二密封材料607采用尽可能少渗透湿气或氧的材料。
另外，本实施例中作为构成密封板604的材料，除了玻璃衬底或石英衬底之外，还可以使用FRP(玻璃纤维增强塑料)、PVF(聚氟乙烯)、迈拉(Mylar)、聚酯、或丙烯酸等构成的塑料衬底。另外，在用第一密封材料605和第二密封材料607附连密封板604之后，用第三密封材料密封以便覆盖侧面(暴露的面)也是可以的。
根据以上步骤用第一密封材料605和第二密封材料607密封场致发光元件618，场致发光元件618可以完全地与外界阻断，所以可以防止诸如湿气或氧这样加速场致发光层615退化的物质从外界入侵。因而，可以获得高度可靠的发光器件。
并且，如使用透明导电膜作第一电极(阳极)613，则可以制作双面发光型发光器件。
请注意，本实施例中描述的发光器件，其元件结构不仅仅是本实施例1所示的场致发光元件的元件结构，也可以是组合使用本发明而形成的场致发光元件的结构。
实施例4
实施例4将说明使用具备本发明的发光元件的发光器件而完成的各种电子器具。
使用具备本发明的发光元件的发光器件而完成的电子器具可举出摄像机、数字式照相机、护目镜式显示器(头盔式显示器)、导航系统、音频播放装置(例如，汽车放音设备或放音组件)、笔记本计算机、游戏机、便携式信息终端(例如，移动计算机、手提式电话、便携式游戏机和电子图书)以及配备记录介质的图像播放装置(特别是，具有可再现记录介质中数据的显示装置的装置，例如显示数据图像的数字通用盘(DVD))的例子。这些电子器具的具体例子示于图7A至7G。
图7A表示一个显示器，由机壳7101、底座7102、显示单元7103、扬声器单元7104、视频输入端子7105等组成。具备本发明的发光元件的发光器件可应用到该显示单元7103上。该显示器指的是用于显示信息的所有显示器件，包括用于个人计算机、用于电视广播接收和用于显示广告的器件。
图7B表示笔记本计算机，由主体7201、机壳7202、显示单元7203、键盘7204、外部接线口7205、指向鼠标7206等组成。具备本发明的发光元件的发光器件可应用到该显示单元7203上。
图7C表示便携式计算机，由主体7301、显示单元7302、开关7303、操作键7304、红外线接口7305等组成。具备本发明的发光元件的发光器件可应用到该显示单元7302上。
图7D表示配备记录介质的移动式图像播放装置(具体地说，DVD显示器)。该装置由主体7401、机壳7402、显示单元A7403、显示单元B7404、记录介质(DVD之类)读取单元7405、操作键7406、扬声器单元7407等组成。显示单元A7403主要显示图像信息，而显示单元B7404主要显示文本信息。具备本发明的发光元件的发光器件可应用到显示单元A7403和B7404上。该配备了记录介质的图像播放装置还包括家庭游戏机。
图7E表示护目镜式显示器(头盔式显示器)，由主体7501、显示单元7502和臂单元7503组成。具备本发明的发光元件的发光器件可应用到显示单元7502上。
图7F表示摄像机，由主体7601、显示单元7602、机壳7603、外部接口7604、遥控接收单元7605、图像接收单元7606、电池7607、音频输入单元7608、操作键7609、目镜部分7610等组成。具备本发明的发光元件的发光器件可应用到显示单元7602上。
图7G表示手提电话，由本体7701、机壳7702、显示单元7703、音频输入单元7704、音频输出单元7705、操作键7706、外部接口7707、天线7708等组成。具备本发明的发光元件的发光器件可应用到显示单元7703上。
本发明的发光元件还可以应用于其他方面，比如作为面光源起作用的照明器具或建筑物的墙壁等。
如上所述，具备本发明的发光元件的发光器件的应用范围极为广泛，并且，本发明的发光元件由于容易控制白色发光中的颜色平衡(白平衡)，所以，如将具备该发光元件的发光器件应用到任何领域的电子器具上，则可以实现颜色平衡性优越的显示。
如本发明所示，在为获得白色发光使用的多个发光材料中，通过使发光材料的浓度在一定的浓度范围内，可以提供白色发光中颜色的平衡(白平衡)容易被控制的发光元件。

Claims (21)

1.一种具有能够形成受激分子的磷光材料的发光元件，该发光元件包括：
一对电极；以及夹在该一对电极之间的场致发光层；
其中，所述场致发光层至少包括在400nm至500nm的波长区域中有发光峰值的第一发光层和在500nm至700nm的波长区域中有发光峰值的第二发光层；
并且，所述第二发光层包含磷光材料浓度为10wt％至40wt％的形成受激准分子的磷光材料。
2.一种具有能够形成受激分子的磷光材料的发光元件，该发光元件包括；
一对电极；以及夹在该一对电极之间的场致发光层；
其中，所述场致发光层至少包括在400nm至500nm的波长区域中有发光峰值的第一发光层和在500nm至700nm的波长区域中有发光峰值的第二发光层；
并且，所述第二发光层包含磷光材料浓度为10-4mol/cm3至10-3mol/cm3的形成受激准分子的磷光材料。
3.一种具有能够形成受激分子的磷光材料的发光元件，该发光元件包括：
一对电极；以及夹在该一对电极之间的场致发光层；
其中，所述场致发光层至少包括在400nm至500nm的波长区域中有发光峰值的第一发光层和在500nm至700nm的波长区域中有发光峰值的第二发光层；
并且，所述第二发光层包含磷光材料浓度为10wt％至40wt％的磷光材料，该磷光材料形成受激分子；
而且，在所述第二发光层中，500nm至550nm的波长区域中显示的发光峰值的峰值强度和550nm至700nm的波长区域中显示的发光峰值的峰值强度比是50％至150％。
4.根据权利要求3的发光元件，其中在所述第二发光层中，500nm至550nm的波长区域中显示的发光峰值的峰值强度和550nm至700nm的波长区域中显示的发光峰值的峰值强度比是70％至130％。
5.一种具有能够形成受激分子的磷光材料的发光元件，该发光元件包括：
一对电极；以及夹在该一对电极之间的场致发光层；
其中，所述场致发光层至少包括在400nm至500nm的波长区域中有发光峰值的第一发光层和在500nm至700nm的波长区域中有发光峰值的第二发光层；
并且，所述第二发光层包含磷光材料浓度为10wt％至40wt％的磷光材料，该磷光材料形成受激分子；
并且，从所述发光元件获得的亮度为100至2000cd/m2。
6.根据权利要求5的发光元件，其中从所述发光元件获得的亮度为300至1000cd/m2。
7.一种具有能够形成受激分子的磷光材料的发光元件，该发光元件包括：
一对电极；以及夹在该一对电极之间的场致发光层；
其中，所述场致发光层至少包括在400nm至500nm的波长区域中有发光峰值的第一发光层和在500nm至700nm的波长区域中有发光峰值的第二发光层；
并且，所述第二发光层包含磷光材料浓度为10wt％至40wt％的磷光材料，该磷光材料形成受激分子；
而且，所述磷光材料的一部分存在于在分子间能够形成受激准分子状态的距离上。
8.一种具有能够形成受激分子的磷光材料的发光元件，该发光元件包括：
一对电极；以及夹在该一对电极之间的场致发光层；
其中，所述场致发光层至少包括在400nm至500nm的波长区域中有发光峰值的第一发光层和在500nm至700nm的波长区域中有发光峰值的第二发光层；
并且，所述第二发光层包含含有浓度为10wt％至40wt％的金属络合物的磷光材料，该磷光材料形成受激准分子；
而且，所述磷光材料的中心金属间的距离为2至
Figure C200410032530C0003111054QIETU
。
9.根据权利要求1至8中任一的发光元件，其中所述第二发光层包含浓度为12.5wt％至20wt％的磷光材料；
10.根据权利要求1至8中任一的发光元件，其中所述第二发光层的厚度为20nm至50nm。
11.根据权利要求1至8中任一的发光元件，其中所述第二发光层的厚度为25nm至40nm。
12.根据权利要求1至8中任一的发光元件，其中所述磷光材料在500nm至700nm的波长区域中显示多个发光峰值，并且该多个发光峰值中的一个是受激准分子发光。
13.根据权利要求1至8中任一的发光元件，其中所述磷光材料是以铂为中心金属的有机金属络合物。
14.一种包括根据权利要求1至8中任一的发光元件的发光器件。
15.一种包括根据权利要求1至8中任一的发光元件的显示器。
16.一种包括根据权利要求1至8中任一的发光元件的笔记本式计算机。
17.一种包括根据权利要求1至8中任一的发光元件的便携式计算机。
18.一种包括根据权利要求1至8中任一的发光元件的图像重播装置。
19.一种包括根据权利要求1至8中任一的发光元件的护目镜式显示器。
20.一种包括根据权利要求1至8中任一的发光元件的摄像机。
21.一种包括根据权利要求1至8中任一的发光元件的手提电话。
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