CN111902956A - 发光装置以及显示装置 - Google Patents

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dopant
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梅田时由
塚本优人
张柏
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Abstract

实现颜色再现性高，并且发光效率高的发光装置等。发光装置包括蓝色像素、绿色像素、以及红色像素，绿色像素在发出光的绿色发光层(14g)中，包括输送载体的基质材料(30g)、作为有助于发光的发光掺杂剂(18g)的荧光掺杂剂、以及由热活性化延迟荧光材料构成的热活性化辅助掺杂剂(19g)。

Description

发光装置以及显示装置
技术领域
本发明是关于发光装置、以及包括所述发光装置的显示装置。
背景技术
在专利文献1，公开了包含至少三个电极、被夹持在电极，至少两个发光单元的有机电致发光(EL)元件。所述有机EL元件的发光单元具有包含发光材料的发光层。在发光层中，电子与空穴再结合，藉此生成与基态(ground state)能级相比为高能量能级的激发子，所述激发子向基态能级辐射跃迁藉此发出光。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本公开特许公报“特开2016-207328号(2016年12月8日公开)”
发明内容
本发明所要解决的技术问题
顺带一提，一般而言，磷光掺杂剂(phosphorescent dopant)的发光光谱(spectrum)宽度与荧光掺杂剂比较为宽。因此，在利用藉由阳极以及阴极的光反射的型腔(Cavity)的包含磷光掺杂剂的电场发光元件中，偏离正面的角度的色偏(color shift)变大。
另一方面，藉由荧光掺杂剂的发光是表示占有生成的激发子的数量的有助于发光的激发子的数量的比率，最大内部量子效率为所谓理论上25％的低的值。电场发光元件的最大外部量子效率(发光效率)与最大内部量子效率成比例。因此，在包含荧光掺杂剂的电场发光元件中，有所谓发光效率低的问题。
本发明的一方案是将实现颜色再现性，并且发光效率高的发光装置等设为目的。
解决问题的方案
为了解决上述的课题，本发明的一方案的发光装置，是包括发出具有彼此相异的峰值波长的发光光谱的光的n个(n为2以上的自然数)电场发光元件的发光装置，其中，n个所述电场发光元件分别包括发出光的发光层；其中所述发光光层包含：基质材料，输送载体；以及发光掺杂剂，有助于发光；其中n个所述电场发光元件之中的m个(1≦m≦n-1)，在所述发光层，包含作为所述发光掺杂剂的荧光掺杂剂，并且还包含由热活性化延迟荧光材料构成的热活性化辅助掺杂剂。
发明效果
根据本发明的一方案的发光装置，能够实现颜色再现性高、并且发光效率高的发光装置等。
附图说明
图1是表示实施方式1的发光装置包括的发光层的详细的构成的剖面图。
图2是表示实施方式1的发光装置的概略的构成的剖面图。
图3是表示发出绿色光的发光掺杂剂的发光光谱的图。
图4是表示实施方式2的发光装置包括的发光层的详细的构成的剖面图。
图5是表示实施方式3的发光装置包括的发光层的详细的构成的剖面图。
图6是表示实施方式4的发光装置的概略的构成的剖面图。
图7是表示实施方式4的发光装置包括的发光层的详细的构成的剖面图。
具体实施方式
[实施方式1]
图2是表示实施方式1的发光装置1的概略的构成的剖面图。发光装置1是作为显示装置100的光源使用。也就是说，显示装置100包括发光装置1作为光源。另外，在图2中虽然仅表示一个显示装置100包括的发光装置1，实际上显示装置100包括多个发光装置1。针对发光装置1包括的各部件之中，与实施方式1没有关系的部件省略说明。省略这些说明的部件可以理解成与习知同样。又，各图式是概略地说明各部件的形状、构造、以及位置关系，请留意不一定如比例绘制。
(发光装置1的构成)
发光装置1是使显示装置100的各像素点亮的光源。在实施方式1中，显示装置100是藉由RGB(Red、Green、Blue)的多个像素表现图像。以下，将蓝色像素(B像素、第一电场发光元件)称为Pb，将绿色像素(G像素、第二电场发光元件)称为Pg，将红色像素(R像素、第三电场发光元件)称为Pr。
在发光装置1中，红色像素Pr、绿色像素Pg、以及蓝色像素Pb的各个也可以被遮光部件99(例：黑矩阵black matrix)分隔。藉由遮光部件99分隔各像素，藉此各像素的轮廓被强调。因此，被显示在显示装置100的显示面(不图示)的图像的对比度提升。
在发光装置1中，将从阳极17朝向阴极11的方向称为上方向。又，将与上方向为相反的方向称为下方向。发光装置1是从阳极17朝向上方向，依此顺序包括阳极17、空穴注入层(Hole Injection Layer，HIL)16、空穴输送层(Hole Transportation Layer，HTL)15、发光层14、电子输送层(Electron Transportation Layer，ETL)13、电子注入层(ElectronInjection Layer，EIL)12、以及阴极11。
阴极11～阳极17被设置在阳极17的下方的基板20支撑。作为例子，在制造发光装置1的情况，在基板20上，以此顺序形成有阳极17、空穴注入层16、空穴输送层15、发光层14、电子输送层13、电子注入层12、以及阴极11。如图2所示，蓝色像素Pb、绿色像素Pg、以及红色像素Pr是在与基板20平行的方向中互相不重叠(overlap)而配置。
基板20也可以是透光性高的基板(例：玻璃基板或塑料基板)，也可以是透光性低的基板(例：柔性基板或金属基板)。发光装置1还包括密封(保护)阴极11～阳极17的密封玻璃170。密封玻璃170是被密封树脂171(例：黏接剂)固定在基板20。另外，发光装置1也可以是取代密封玻璃170，包括，例如，TFE(Thin Film Encapsulation)膜等的密封膜。
阴极11～阳极17可以分别单独地设置在蓝色像素Pb、绿色像素Pg、以及红色像素Pr的各个。例如，阴极11包含设置在蓝色像素Pb的阴极11b、设置在绿色像素Pg的阴极11g、以及设置在红色像素Pr的阴极11r。
如此，在图2中，附加标注“b、g、r”，根据需要区别与蓝色像素Pb、绿色像素Pg、以及红色像素Pr的各个对应的部件。这是针对电子注入层12(12b、12g、12r)、电子输送层13(13b、13g、13r)、发光层14(14b、14g、14r)、空穴输送层15(15b、15g、15r)、空穴注入层16(16b、16g、16r)、以及阳极17(17b、17g、17r)也同样。
(发光层14以外的构成)
在实施方式1中，阴极11(阴极cathode)是由例如半透明的Mg-Ag合金构成。也就是说，阴极11是透射从发光层14发出的光的透射性电极。因此，从发光层14发出的光之中，朝向上方向的光透射阴极11。如此，发光装置1能够向上方向出射从发光层14发出的光。
与此相对，阳极17(阳极anode)包含例如在Ag-Pd-Cu合金上层叠ITO(Indium TinOxide，铟锡氧化物)的构成。包含上述构成的阳极17是反射从发光层14发出的光(蓝色光Lb、绿色光Lg、以及红色光Lr)的反射性电极。因此，从发光层14发出的光之中，朝向下方向的光(不图示)被阳极17反射。
如以上，在发光装置1中，能够使从发光层14向上方向发出的光、以及向下方向发出的光的两方朝向阴极11(上方向)。即，发光装置1是作为利用藉由阳极以及阴极的光反射的型腔的，顶部发射(top emission)型的发光装置构成。因此，能够使从发光层14发出的光的利用效率提升。另外，上述的阴极11以及阳极17的构成为例子，也可以包含其他构成。
电子输送层13包含电子输送性优良的材料。根据电子输送层13，能够促进从阴极11向发光层14的电子的供给。电子输送层13也可以兼具电子注入层(Electron InjectionLayer，EIL)的作用。空穴注入层16是促进从阳极17向发光层14的电子的注入的层。空穴注入层16包含空穴注入性优良的材料。又，空穴输送层15包含空穴输送性优良的材料。根据空穴注入层16以及空穴输送层15，能够促进从阳极17向发光层14的空穴的供给。
在阳极17与阴极11之间施加顺方向的电压(将阳极17设为与阴极11相比为高电位)，藉此能够(i)从阴极11向发光层14供给电子，并且(ii)从阳极17向发光层14供给空穴。其结果，在发光层14中，能够伴随空穴与电子的结合使光产生。上述电压的施加可以被不图示的TFT(Thin Film Transistor，薄膜晶体管)控制。
(发光层14的构成)
图1是表示实施方式1的发光装置包括的发光层14的详细的构成的剖面图。另外，图1的发光层14的，纸面的纵横比是与图2的发光层14的纸面的纵横比不同。这是仅考虑观看的容易度而变更纵横比，实际上图1的发光层14、与图2的发光层14互相相同。
发光层14包含设置在蓝色像素Pb的蓝色发光层14b、设置在绿色像素Pg的绿色发光层14g、以及设置在红色像素Pr的红色发光层14r。蓝色发光层14b、绿色发光层14g、以及红色发光层14r分别包含输送载体的基质材料(host material)30b、30g以及30r、有助于发光的发光掺杂剂18b、18g以及18r。发光掺杂剂是伴随从阳极17供给的空穴与从阴极11供给的电子的结合而生成激发子，在所述激发子跃迁到基态状态时发出光。
蓝色发光层14b包含发出蓝色光的荧光掺杂剂，作为发光掺杂剂18b。荧光掺杂剂可以是例如DPVBi(4,4'-Bis(2,2-diphenylvinyl)biphenyl)。这个情况，蓝色发光层14b发出的蓝色光是表示在445nm附近具有峰值的发光光谱。
蓝色发光层14b的基质材料30b为例如金刚烷蒽(adamantane anthracene)，作为TTA(Triplet-Triplet Annihilation)基质材料。TTA基质材料是由TTA从两个三重态激发子(triplet exciton)生成一个单重态激发子(singlet exciton)，因能量传递从荧光掺杂剂的单重态激发子获得作为延迟荧光的发光。相对于蓝色发光层14b整体的质量的荧光掺杂剂的质量比可以是例如3wt％。
绿色发光层14g包含发出绿色光的荧光掺杂剂，作为发光掺杂剂18g。荧光掺杂剂可以是例如Bodipy(N,N'-Difluoroboryl-1,9-dimethyl-5-phenydipyrrin)。这个情况，绿色发光层14g发出的绿色光是表示在520nm附近具有峰值的发光光谱。
又，绿色发光层14g还包含热活性化辅助掺杂剂19g。热活性化辅助掺杂剂19g是使用热活性化延迟荧光(TADF，Thermally Activated Delayed Fluorescence)材料构成。具体而言，热活性化辅助掺杂剂19g可以是例如ACRXTN(3-(9,9-Dimethylacridin-10(9H)-yl)-9H-xanthen-9-one)。
在绿色发光层14g中，基质材料30g可以是例如mCP(1,3-Di-9-carbazolylbenzene)。相对于包含热活性化辅助掺杂剂19g的绿色发光层14g整体的质量的荧光掺杂剂的质量比较佳为在0.1wt％以上并且20wt％以下的范围内，更佳为在0.5wt％以上并且10wt％以下的范围内。更具体而言，相对于绿色发光层14g整体的质量的荧光掺杂剂的质量比可以是例如1wt％。又，相对于绿色发光层14g整体的质量的热活性化辅助掺杂剂的质量比较佳为在0.5wt％以上并且70wt％以下的范围内，更佳为在1wt％以上并且50wt％以下的范围内。
红色发光层14r包含发出红色光的磷光掺杂剂，作为发光掺杂剂18r。磷光掺杂剂可以是例如Btp2Ir(acac)(Bis(3-(2-(2-pyridyl)benzothienyl)mono-acetylacetonate)iridium(III)))。这个情况，红色发光层14r发出的红色光是表示在620nm附近具有峰值的发光光谱。
在红色发光层14r中，基质材料30r可以是例如CDBP(4,4'-Bis(carbazol-9-yl)-2,2'-dimethylbiphenyl)。相对于红色发光层14r整体的质量的磷光掺杂剂的质量比可以是例如10wt％。
图3是表示发出绿色光的发光掺杂剂的发光光谱的图。在图3中，以实线表示发出绿色光的磷光掺杂剂的发光光谱。又，在图3中，以虚线表示发出绿色光的荧光掺杂剂的发光光谱。
如图3所示，一般荧光掺杂剂的发光光谱的峰值是比磷光掺杂剂的发光光谱的峰值尖锐。
若发光光谱宽度狭窄，则在利用藉由阳极以及阴极的光反射的型腔的顶部发射型的电场发光元件中，抑制相对于发光装置正面与倾斜的方向的色偏。因此，在使不仅正面也包含倾斜的发光装置的颜色再现性提升的方面，较佳为使用光谱宽度狭窄的荧光掺杂剂作为发光掺杂剂。
但是，相对于磷光掺杂剂的最大内部量子效率是理论上为100％，荧光掺杂剂的最大内部量子效率是即便是理论上也仅为25％。其理由如以下。
在激发子的能级(energy level)，存在单重态能级与三重态能级的两种类。从单重态能级辐射跃迁到基态能级的过程称为荧光。另一方面，从三重态能级辐射跃迁到基态能级的过程称为磷光。有机分子的情况，单重态能级的激发子的生成机率为25％。另一方面，三重态能级的激发子的生成机率为75％。
磷光掺杂剂能够将单重态能级以及三重态能级的，两方的激发子用于发光。另一方面，荧光掺杂剂仅单重态能级的激发子能够用于发光。因此，在磷光掺杂剂与荧光掺杂剂中，产生上述的最大内部量子效率的差。
电场发光元件的最终的发光效率与最大内部量子效率成比例。因此，一般而言，若使用荧光掺杂剂作为发光掺杂剂，则发光效率降低。
然而，在本实施方式的绿色发光层14g中，在热活性化辅助掺杂剂中，以室温程度的能量三重态能级的激发子系间窜越(Intersystem crossing)到单重态能级。由此，即便针对被激发到三重态能级的激发子，也系间窜越到单重态能级，向荧光掺杂剂的单重态能级能量传递，藉此可有助于荧光掺杂剂的发光。因此，在绿色发光层14g中，最终生成的激发子的全部成为有助于发光。因此，绿色发光层14g的最大内部量子效率成为理论上100％，也提升最终的发光效率。
(发光装置1的效果)
如以上，本实施方式的发光装置1包括可使发光光谱的半值宽度狭窄的荧光掺杂剂以高的内部量子效率发光的，绿色像素Pg。因此，发光装置1能够兼顾颜色再现性的提升、发光效率的提升。
另外，发光装置1包括的像素(电场发光元件)的数量不限定为三个。即，发光装置1可以包括发出具有彼此相异的峰值波长的发光光谱的光的n个(n为2以上的自然数)电场发光元件。这个情况，n个像素之中的m个(1≦m≦n-1)在发光层包含荧光掺杂剂，并且还包含热活性化辅助掺杂剂即可。
(变形例)
在上述的例子中，蓝色发光层14b包含了荧光掺杂剂作为发光掺杂剂。但是，在本公开的一方案中，蓝色发光层也可以包含磷光掺杂剂作为发光掺杂剂。蓝色发光层包含磷光掺杂剂作为发光掺杂剂的情况，所述磷光掺杂剂可以是例如FIrpic(Bis(3,5-difluoro-2-(2-pyridyl-(2-carboxypyridyl))iridium(III)))。这个情况，蓝色发光层发出的蓝色光是表示在470nm附近具有峰值的发光光谱。
又，蓝色发光层包含磷光掺杂剂作为发光掺杂剂的情况，蓝色发光层的基质材料30b可以是例如mCP。这个情况，相对于蓝色发光层整体的质量的磷光掺杂剂的质量比可以是例如10wt％。如此的包含蓝色发光层的发光装置，也起到与上述的发光装置1同样的效果。
[实施方式2]
针对本发明的其他实施方式，在以下进行说明。另外，为了便于说明，针对与在上述实施方式已说明的部件与具有相同功能的部件，标注相同图式标记，不重复其说明。
图4是表示本实施方式的发光层14的详细的构成的剖面图。
在实施方式1中，绿色像素Pg的绿色发光层14g包含了热活性化辅助掺杂剂19g。与此相对，在本实施方式中，不是绿色发光层14g，而是红色像素Pr的红色发光层14r包含热活性化辅助掺杂剂19r。
具体而言，在本实施方式中，红色发光层14r包含发出红色光的荧光掺杂剂，作为发光掺杂剂18r。荧光掺杂剂可以是例如DCM2(4-(Dicyanomethylene)-2-methyl-6-[2-(2,3,6,7-tetrahydro-1H,5H-benzo[ij]quinolizin-9-yl)vinyl]-4H-pyran)。这个情况，红色发光层14r发出的红色光是表示在630nm附近具有峰值的发光光谱。
又，在本实施方式中，红色发光层14r还包含热活性化辅助掺杂剂19r。热活性化辅助掺杂剂可以是例如tri-PXZ-TRZ(2,4,6-tri(4-(10H-phenoxazin-10H-yl)phenyl)-1,3,5-triazine)。
红色发光层14r包含热活性化辅助掺杂剂19r的情况，红色发光层14r的基质材料30r可以是例如CBP。这个情况，相对于红色发光层14r整体的质量的荧光掺杂剂的质量比较佳为在0.1wt％以上并且20wt％以下的范围内，更佳为在0.5wt％以上并且10wt％以下的范围内。更具体而言，相对于红色发光层14r整体的质量的荧光掺杂剂的质量比可以是例如1wt％。又，相对于红色发光层14r整体的质量的热活性化辅助掺杂剂的质量比较佳为在0.5wt％以上并且70wt％以下的范围内，更佳为在1wt％以上并且50wt％以下的范围内。更具体而言，相对于红色发光层14r整体的质量的热活性化辅助掺杂剂的质量比可以是例如15wt％。
另一方面，在本实施方式中，绿色发光层14g包含磷光掺杂剂作为发光掺杂剂18g。磷光掺杂剂可以是例如Ir(ppy)3(Tris(2-phenylpyridinato)iridium(III))。这个情况，绿色发光层13g发出的绿色光是表示在520nm附近具有峰值的发光光谱。
绿色发光层14g包含磷光掺杂剂的情况，绿色发光层14g的基质材料30b可以是例如CBP(4,4'-Di(N-carbazolyl)-biphenyl)。相对于绿色发光层14g整体的质量的磷光掺杂剂的质量比可以是例如10wt％。
如以上，即便不是绿色发光层14g，而是红色发光层14r包含热活性化辅助掺杂剂19r，藉此也能够兼顾发光装置1的颜色再现性的提升、能量效率的提升。又，由于即便在本实施方式中蓝色像素Pb的蓝色发光层14b也未包含热活性化辅助掺杂剂，抑制发光装置1的寿命的降低。
[实施方式3]
图5是表示本实施方式的发光层14的详细的构成的剖面图。在实施方式1以及2中分别，绿色发光层14g以及红色发光层14r之中，仅任一方包含热活性化辅助掺杂剂19r或19g。在本实施方式中，如图5所示，绿色发光层14g包含热活性化辅助掺杂剂19g，并且红色发光层14r包含热活性化辅助掺杂剂19r。
绿色发光层14g的热活性化辅助掺杂剂19g的种类，以及，相对于绿色发光层14g整体的质量的荧光掺杂剂以及热活性化辅助掺杂剂的质量比可以是与在实施方式1中说明的同样。又，红色发光层14r的热活性化辅助掺杂剂19r的种类，以及，相对于红色发光层14r整体的质量的荧光掺杂剂以及热活性化辅助掺杂剂的质量比可以是与在实施方式2中说明的同样。
如以上，绿色发光层14g以及红色发光层14r分别包含热活性化辅助掺杂剂19g或热活性化辅助掺杂剂19r，藉此能够进一步提升发光装置1的颜色再现性，并且使能量效率提升。又，由于即便在本实施方式中蓝色像素Pb的蓝色发光层14b也未包含热活性化辅助掺杂剂，抑制发光装置1的寿命的降低。
[实施方式4]
图6是表示本实施方式的发光装置1A的详细的构成的剖面图。发光装置1A是作为显示装置100A的光源使用。也就是说，显示装置100A包括发光装置1A作为光源。
发光装置1A是在除了蓝色像素Pb(B像素、第一电场发光元件)、绿色像素Pg(G像素、第二电场发光元件)、以及红色像素Pr(R像素、第三电场发光元件)之外，还包括黄色像素Py(Y像素、第四电场发光元件)的点，与实施方式1的发光装置1不同。黄色像素Py发出黄色光。
图7是表示发光装置1A包括的发光层14A的构成的图。如图7所示，发光层14A是除了蓝色发光层14b、绿色发光层14g、以及红色发光层14r之外，还包括黄色发光层14y。
黄色发光层14y包含发出黄色光的磷光掺杂剂，作为发光掺杂剂18y。磷光掺杂剂可以是例如Ir(BT)2(acac)(Bis(2-benzo[b]thiophen-2-ylpyridine)(acetylacetonate)iridium(III))。这个情况，黄色发光层14y发出的黄色光是表示在580nm附近具有峰值的发光光谱。
黄色发光层14y的基质材料30y可以是例如CBP。又，相对于黄色发光层14y整体的质量的磷光掺杂剂的质量比可以是例如10wt％。藉由发光装置1A，也能够兼顾颜色再现性的提升、发光效率的提升。
在图7所示的例子中，在发光层14A中，仅绿色发光层14g包含热活性化辅助掺杂剂19g。但是，在本实施方式的发光层14A中，绿色发光层14g、红色发光层14r、以及黄色发光层14y的至少一个包含热活性化辅助掺杂剂即可，又也可以绿色发光层14g、红色发光层14r、以及黄色发光层14y的全部包含热活性化辅助掺杂剂。
黄色发光层14y包含热活性化辅助掺杂剂的情况，所述热活性化辅助掺杂剂可以是例如PXZ-TRX(2-phenoxazine-4,6-diphenyl-1,3,5-triazine)。又，黄色发光层14y包含热活性化辅助掺杂剂的情况，黄色发光层14y包含荧光掺杂剂作为发光掺杂剂。荧光掺杂剂可以是例如TBRb(2,8-di-tert-butyl-5,11-bis(4-tert-butylphenyl)-6,12-diphenyltetracene)。这个情况，黄色发光层发出的黄色光是表示在570nm附近具有峰值的发光光谱。
黄色发光层14y包含热活性化辅助掺杂剂的情况，黄色发光层14y的基质材料30y可以是例如mCBP(3,3-di(9H-carbazol-9-yl)biphenyl)。相对于黄色发光层14y整体的质量的荧光掺杂剂的质量比较佳为在0.1wt％以上并且20wt％以下的范围内，更佳为在0.5wt％以上并且10wt％以下的范围内。更具体而言，相对于黄色发光层14y整体的质量的荧光掺杂剂的质量比可以是例如1wt％。又，相对于黄色发光层14y整体的质量的热活性化辅助掺杂剂的质量比较佳为在0.5wt％以上并且70wt％以下的范围内，更佳为在1wt％以上并且50wt％以下的范围内。更具体而言，相对于黄色发光层14y整体的质量的热活性化辅助掺杂剂的质量比可以是例如25wt％。
(比较例)
另外，作为进一步提升颜色再现性，并且使发光效率提升的方法，也考虑使热活性化辅助掺杂剂包含在蓝色像素Pb的蓝色发光层14b。这个情况，作为辅助掺杂剂的例子，列举出ACRSA(10-phenyl-10H,10’H-spiro[acridine-9,9’-anthracen]-10’-one)等。
然而，本案发明者在进行制造使例如上述的ACRSA等的热活性化辅助掺杂剂包含在蓝色像素Pb的蓝色发光层14b的发光装置的实验时，产生所谓蓝色像素Pb的寿命显著地变短的问题。
与此相对，使热活性化辅助掺杂剂包含在红色像素Pr的红色发光层14r、以及/或绿色像素Pg的绿色发光层14g的情况，在发光装置1的实用上未产生成为问题的寿命的缩短。即，发光装置1是红色发光层14r、以及/或绿色发光层14g包含热活性化辅助掺杂剂，并且蓝色像素Pb的蓝色发光层14b未包含热活性化辅助掺杂剂，藉此能够兼顾颜色再现性的提升与发光效率的提升之后，进一步抑制发光装置1的寿命的缩短。
具体而言，在n个电场发光元件之中，尤其在蓝色发光层14b包含热活性化辅助掺杂剂的情况，有产生如以下的问题的情形。
一般而言在具有包含热活性化辅助掺杂剂的发光层14的发光装置1的电场发光前经过以下的光物理过程。即，从阴极11以及阳极17分别供给的电子与空穴以热活性化辅助掺杂剂再结合，以单重态激发子为25％，三重态激发子为75％的机率生成激发子。三重态激发子的无辐射失活速率常数(nonradiative deactivation rate constant)小的情况，由于热活性化辅助掺杂剂的单重态激发子与三重态激发子是能量接近，因常温程度的热引起从三重态激发子向单重态激发子的系间窜越。进而，(i)基质材料的单重态激发子以及三重态激发子的能量比热活性化辅助掺杂剂的三重态激发子的能量大，(ii)热活性化辅助掺杂剂与荧光掺杂剂的距离比10nm左右近，并且(iii)热活性化辅助掺杂剂的发光光谱与荧光掺杂剂的吸收光谱的重叠大时，引起从热活性化辅助掺杂剂的单重态激发子向荧光掺杂剂的单重态激发子效率良好的能量传递，从荧光掺杂剂效率良好地发光。
又，在无基质材料的情况，由于为了接近相邻的热活性化辅助掺杂剂彼此的距离，因三重态激发子彼此的互相作用无辐射失活的(三重态-三重态失活)机率高，无法获得效率良好的发光。因此，为了效率良好的发光需要基质材料。
又，对效率良好的发光，有基质材料的单重态激发子以及三重态激发子的能量比热活性化辅助掺杂剂的三重态激发子的能量大的必要。但是，若使用能隙(energy gap)大的基质材料，则空穴以及电子从阳极以及阴极被注入、输送到发光层、热活性化辅助掺杂剂时，空穴注入到基质材料的HOMO能级以及电子注入到基质材料的LUMO能级以及输送其能级。因此，需要与这些的大的间隙对应的大的外部电压，驱动电压变高。
为了以上，在蓝色发光层14b包含热活性化辅助掺杂剂的情况，以热活性化辅助掺杂剂生成相当于蓝色的能隙的激发子，这是为了效率良好地能量传递到荧光材料而发光，基质材料的单重态激发子以及三重态激发子的能量有比热活性化辅助掺杂剂的单重态激发子以及三重态激发子的能量大的必要。但是，若基质材料的能隙变大，则有与其对应的驱动电压也变高的必要。蓝色由于与其他颜色(例如绿色、红色)比较为高能量的光，与使其他颜色发光的情况相比产生所谓驱动电压变高的问题。
又，在将发光装置1用于显示装置100的情况，与其他颜色(例如绿色、红色)的电场发光元件的驱动电压相比为大幅度地上升的驱动电压将电路的设计设为困难。又，上述驱动电压有产生所谓引起称为所谓在蓝色的低亮度显示中，相邻的其他颜色(例如绿色、红色)的设备同时地发光的串扰(crosstalk)(尽管对蓝色设备施加电压，但电流泄漏到相邻的其他颜色的发光层而发光的现象)的现象的问题的情形。
进而，在基质材料的分子设计中，需要所谓(i)单重态激发子以及三重态激发子的能量比热活性化辅助掺杂剂的单重态到三重态激发子的能量大，并且(ii)为了具有高的电荷输送性能的分子构造的设计，一边为小的分子构造一边使共轭体系发达的相互矛盾的设计而变得极为困难。
又，在具有相当于蓝色的大的能隙的基质材料、热活性化辅助掺杂剂中，输送空穴或电子时的自由基阳离子或自由基阴离子状态以及激发子状态由于与其他颜色(例如绿色、红色)的材料相比为能量高因此自由基阳离子、自由基阴离子以及激发状态的分子为不稳定，又这些的大的能量由于也相当于将基质材料或热活性化辅助掺杂剂的分子构造的一部分的结合断开的能量，有产生所谓显示装置(有机EL设备)的驱动寿命短的问题的情形。
与此相对，在上述的各实施方式中，由于在蓝色发光层14b未包含热活性化辅助掺杂剂，能够容易地构成防止产生如上述般的各种的问题的高性能的发光装置以及显示装置。
另外，在上述的说明中，针对将各实施方式的发光装置1以及1A分别适用于显示装置100以及100A的情况进行说明。但是，适用本发明的发光装置1以及1A的装置不限定为显示装置100以及100A，也可以是例如照明装置等。
[总结]
本发明的方案1的发光装置(1)，是包括发出具有彼此相异的峰值波长的发光光谱的光的n个(n为2以上的自然数)电场发光元件的发光装置，其中，n个所述电场发光元件分别包括发出光的发光层；其中所述发光光层包含：基质材料，输送载体；以及发光掺杂剂，有助于发光；其中n个所述电场发光元件之中的m个(1≦m≦n-1)，在所述发光层，包含作为所述发光掺杂剂的荧光掺杂剂，并且还包含由热活性化延迟荧光材料构成的热活性化辅助掺杂剂。
根据上述的构成，n个所述电场发光元件之中m个包含发光光谱具有尖锐的峰值的荧光掺杂剂作为发光掺杂剂。此外，所述m个电场发光元件包含热活性化辅助掺杂剂，藉此能够将最大内部量子效率设为理论上100％。因此，能够实现在所述m个电场发光元件中颜色再现性高，并且发光效率高的发光装置。
本发明的方案2的发光装置是，作为所述电场发光元件，所述发光装置至少包括：第一电场发光元件，发出蓝色光；第二电场发光元件，发出绿色光；以及第三电场发光元件，发出红色光；其中所述第二电场发光元件以及所述第三电场发光元件的一方的所述发光层包含所述荧光掺杂剂以及所述热活性化辅助掺杂剂；所述第二电场发光元件以及所述第三电场发光元件的另一方的所述发光层包含作为所述发光掺杂剂的磷光掺杂剂。
根据上述的构成，在发光装置中，发出绿色光的电场发光元件、以及、发出红色光的电场发光元件之中，在至少一方中，颜色再现性变高，并且发光效率变高。因此，作为发光装置整体，也颜色再现性变高，并且发光效率变高。
此外，在发光装置中，发出蓝色光的电场发光元件未包含热活性化辅助掺杂剂。在包含热活性化辅助掺杂剂的电场发光元件中发光掺杂剂的寿命变短，尤其以蓝色发光的发光掺杂剂的寿命显著地变短。因此，发出蓝色光的电场发光元件未包含热活性化辅助掺杂剂，藉此抑制作为发光装置整体的寿命的缩短。
本发明的方案3的发光装置是，作为所述电场发光元件，所述发光装置至少包括：第一电场发光元件，发出蓝色光；第二电场发光元件，发出绿色光；以及第三电场发光元件，发出红色光；其中所述第二电场发光元件以及所述第三电场发光元件的，各个的所述发光层包含所述荧光掺杂剂以及所述热活性化辅助掺杂剂。
根据上述的构成，与方案2的发光装置相比，进一步颜色再现性变高，并且发光效率变高。
本发明的方案4的发光装置是，作为所述电场发光元件，所述发光装置至少包括：第一电场发光元件，发出蓝色光；第二电场发光元件，发出绿色光；第三电场发光元件，发出红色光；以及第四电场发光元件，发出黄色光；其中所述第二电场发光元件、所述第三电场发光元件、以及所述第四电场发光元件的至少一个所述发光层包含所述荧光掺杂剂以及所述热活性化辅助掺杂剂；所述第二电场发光元件、所述第三电场发光元件、以及所述第四电场发光元件的剩下的所述发光层包含作为所述发光掺杂剂的磷光掺杂剂。
根据上述的构成，起到与方案2同样的效果。
本发明的方案5的发光装置是，作为所述电场发光元件，所述发光装置至少包括：第一电场发光元件，发出蓝色光；第二电场发光元件，发出绿色光；第三电场发光元件，发出红色光；以及第四电场发光元件，发出黄色光；其中所述第二电场发光元件、所述第三电场发光元件、以及所述第四电场发光元件的，各个的所述发光层包含所述荧光掺杂剂以及所述热活性化辅助掺杂剂。
根据上述的构成，起到与方案3同样的效果。
根据上述的构成，在第二电场发光元件、以及/或第三电场发光元件包含热活性化辅助掺杂剂的情况中，辅助掺杂剂、荧光掺杂剂以及基质材料的种类以及比率被控制在适当的范围内。因此，尤其提升第二电场发光元件、以及/或第三电场发光元件的发光效率。
在本发明的方案6的发光装置中，所述第一电场发光元件的发光层包含作为发光掺杂剂的荧光掺杂剂。
根据上述的构成，第一电场发光元件能够藉由荧光掺杂剂发出光。
在本发明的方案7的发光装置中，所述第一电场发光元件的发光层包含TTA(Triplet-Triplet Annihilation)基质材料作为基质材料。
根据上述的构成，在第一电场发光元件中，基质材料从两个三重态激发子生成一个单重态激发子。此外，能够藉由从基质材料向荧光掺杂剂的能量传递从荧光掺杂剂的单重态激发子获得作为延迟荧光的发光。
在本发明的方案8的发光装置中，所述第一电场发光元件的发光层包含作为发光掺杂剂的磷光掺杂剂。
根据上述的构成，第一电场发光元件能够藉由磷光掺杂剂发出光。
在本发明的方案9的发光装置中，相对于包含所述热活性化辅助掺杂剂的所述发光层的质量的所述荧光掺杂剂的质量比在0.1wt％以上并且20wt％以下的范围内；相对于所述基质材料的质量的所述热活性化辅助掺杂剂的质量比在0.5wt％以上并且70wt％以下的范围内。
本发明的方案10的显示装置包括上述方案1至9中的任一个的发光装置。
本发明并非限定为上述的各实施方式，可于权利要求所示的范围内进行各种变更，针对将分别公开于不同实施方式的技术手段适当地进行组合而得的实施方式，也包含于本发明的技术范围。此外，组合分别在各实施方式公开的技术性方法，藉此能够形成新的技术性特征。
附图标记说明
1、1A...发光装置；13...发光层；18b、18g、18r、18y...发光掺杂剂；19g、19r...热活性化辅助掺杂剂；30b、30g、30r、30y...基质材料；100、100A...显示装置；Pr...红色像素(电场发光元件)；Pg...绿色像素(电场发光元件)；Pb...蓝色像素(电场发光元件)；Py...黄色像素(电场发光元件)。

Claims (10)

1.一种发光装置，其特征在于，是包括发出具有彼此相异的峰值波长的发光光谱的光的n个(n为2以上的自然数)电场发光元件的发光装置，其中，n个所述电场发光元件分别包括发出光的发光层；其中
所述发光光层包含：
基质材料，输送载体；以及
发光掺杂剂，有助于发光；其中
n个所述电场发光元件之中的m个(1≦m≦n-1)，在所述发光层，包含作为所述发光掺杂剂的荧光掺杂剂，并且还包含由热活性化延迟荧光材料构成的热活性化辅助掺杂剂。
2.根据权利要求1所述的发光装置，其特征在于，
作为所述电场发光元件，所述发光装置至少包括：
第一电场发光元件，发出蓝色光；
第二电场发光元件，发出绿色光；以及
第三电场发光元件，发出红色光；其中
所述第二电场发光元件以及所述第三电场发光元件的一方的所述发光层包含所述荧光掺杂剂以及所述热活性化辅助掺杂剂；
所述第二电场发光元件以及所述第三电场发光元件的另一方的所述发光层包含作为所述发光掺杂剂的磷光掺杂剂。
3.根据权利要求1所述的发光装置，其特征在于，
作为所述电场发光元件，所述发光装置至少包括：
第一电场发光元件，发出蓝色光；
第二电场发光元件，发出绿色光；以及
第三电场发光元件，发出红色光；其中
所述第二电场发光元件以及所述第三电场发光元件的，各个的所述发光层包含所述荧光掺杂剂以及所述热活性化辅助掺杂剂。
4.根据权利要求1所述的发光装置，其特征在于，
作为所述电场发光元件，所述发光装置至少包括：
第一电场发光元件，发出蓝色光；
第二电场发光元件，发出绿色光；
第三电场发光元件，发出红色光；以及
第四电场发光元件，发出黄色光；其中
所述第二电场发光元件、所述第三电场发光元件、以及所述第四电场发光元件的至少一个的所述发光层包含所述荧光掺杂剂以及所述热活性化辅助掺杂剂；
所述第二电场发光元件、所述第三电场发光元件、以及所述第四电场发光元件的剩下的所述发光层包含作为所述发光掺杂剂的磷光掺杂剂。
5.根据权利要求1所述的发光装置，其特征在于，
作为所述电场发光元件，所述发光装置至少包括：
第一电场发光元件，发出蓝色光；
第二电场发光元件，发出绿色光；
第三电场发光元件，发出红色光；以及
第四电场发光元件，发出黄色光；其中
所述第二电场发光元件、所述第三电场发光元件、以及所述第四电场发光元件的，各个的所述发光层包含所述荧光掺杂剂以及所述热活性化辅助掺杂剂。
6.根据权利要求2至5中任一项所述的发光装置，其特征在于，
所述第一电场发光元件的发光层包含荧光掺杂剂作为发光掺杂剂。
7.根据权利要求6所述的发光装置，其特征在于，
所述第一电场发光元件的发光层包含TTA(Triplet-Triplet Annihilation)基质材料作为基质材料。
8.根据权利要求2至5中任一项所述的发光装置，其特征在于，
所述第一电场发光元件的发光层包含磷光掺杂剂作为发光掺杂剂。
9.据权利要求1至8中任一项所述的发光装置，其特征在于，
相对于所述发光层的质量的所述荧光掺杂剂的质量比在0.1wt％以上并且20wt％以下的范围内；
相对于包含所述热活性化辅助掺杂剂的所述发光层的质量的所述热活性化辅助掺杂剂的质量比在0.5wt％以上并且70wt％以下的范围内。
10.一种显示装置，其特征在于，包括：
多个权利要求1至9中任1项所述的发光装置。
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