CN115210898A - 发光器件、发光装置、电子设备以及照明装置 - Google Patents
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Abstract
提供一种方便性、实用性或可靠性优异的新颖发光器件。该发光器件包括第一电极、第二电极、单元以及第一层,第二电极具有与第一电极重叠的区域,单元具有夹在第一电极与第二电极之间的区域,单元包括第二层及第三层。第二层具有在该第二层与第一电极之间夹持第三层的区域,第二层包含发光材料。第一层具有夹在第三层与第一电极之间的区域。第一层包含具有受体性的材料及第一材料,第一层具有第一区域及第二区域。第一区域具有夹在第二区域与第一电极之间的区域,第一区域以第一浓度包含具有受体性的材料,第二区域以第二浓度包含具有受体性的材料。第二浓度高于0且低于第一浓度。
Description
技术领域
本发明的一个方式涉及一种发光器件、发光装置、电子设备或照明装置。
注意,本发明的一个方式不局限于上述技术领域。本说明书等所公开的发明的一个方式的技术领域涉及一种物体、方法或制造方法。另外,本发明的一个方式涉及一种工序(process)、机器(machine)、产品(manufacture)或者组合物(composition of matter)。由此,更具体而言,作为本说明书所公开的本发明的一个方式的技术领域的例子可以举出半导体装置、显示装置、发光装置、蓄电装置、存储装置、这些装置的驱动方法或者这些装置的制造方法。
背景技术
利用使用有机化合物的电致发光(EL:Electroluminescence)的发光器件(有机EL元件)的实用化非常活跃。在这些发光器件的基本结构中,在一对电极之间夹有包含发光材料的有机化合物层(EL层)。通过对该元件施加电压,注入载流子,利用该载流子的复合能量,可以获得来自发光材料的发光。
因为这种发光器件是自发光型发光器件,所以与液晶显示器相比具有更高的可见度,该发光器件适合于显示器的像素。另外,使用这种发光器件的显示器不需要背光源而可以被制造成薄且轻,这也是极大的优点。再者,非常高速的响应也是该发光器件的特征之一。
此外,因为这种发光器件的发光层可以在二维上连续地形成,所以可以获得面发光。因为这是在以白炽灯或LED为代表的点光源或者以荧光灯为代表的线光源中难以得到的特征,所以作为可应用于照明等的面光源,上述发光器件的利用价值也高。
如上所述,可以将使用发光器件的显示器或照明装置适合用于各种各样的电子设备,为了追求具有更良好的效率、寿命的发光器件的研究开发日益活跃。
发光器件的特性明显得到了提高,但是还不足以对应对效率和耐久性等各种特性的高度要求。尤其是,为了解决作为EL特有的问题还举出的烧屏(burn-in)等问题,劣化导致的效率的下降越小越优选。
专利文献1公开了在接触于空穴注入层的第一空穴传输层与发光层之间设置其最高占据分子轨道(HOMO:Highest Occupied Molecular Orbital)能级介于第一空穴注入层的HOMO能级与主体材料的HOMO能级之间的空穴传输性材料的结构。
发光器件的特性明显得到了提高,但是还不足以对应对效率或耐久性等各种特性的高度要求。
[先行技术文献]
[专利文献]
[专利文献1]国际公开第2011/065136号小册子
发明内容
发明所要解决的技术问题
本发明的一个方式的目的之一是提供一种方便性、实用性或可靠性优异的新颖发光器件。此外,本发明的一个方式的目的之一是提供一种方便性、实用性或可靠性优异的新颖发光装置。此外,本发明的一个方式的目的之一是提供一种方便性、实用性或可靠性优异的新颖电子设备。此外,本发明的一个方式的目的之一是提供一种方便性、实用性或可靠性优异的新颖照明装置。
注意,这些目的的记载不妨碍其他目的的存在。注意,本发明的一个方式并不需要实现所有上述目的。另外,从说明书、附图、权利要求书等的记载中可明显看出上述目的以外的目的,可以从说明书、附图、权利要求书等的记载中抽出上述目的以外的目的。
解决技术问题的手段
(1)本发明的一个方式是一种发光器件,包括第一电极、第二电极、单元以及第一层。
第二电极具有与第一电极重叠的区域,单元具有夹在第一电极与第二电极之间的区域。
单元包括第二层及第三层,第二层具有在该第二层与第一电极之间夹持第三层的区域,第二层包含发光材料EM。
第一层具有夹在第三层与第一电极之间的区域,第一层包含具有受体性的材料AM及第一材料HT1。
第一层具有第一区域及第二区域。
第一区域具有夹在第二区域与第一电极之间的区域,第一区域以第一浓度C1包含具有受体性的材料AM。
第二区域以第二浓度C2包含具有受体性的材料AM,第二浓度C2高于0且低于第一浓度C1。
由此,可以抑制驱动电压。或者,可以抑制工作特性的温度依赖性。其结果,可以提供一种方便性、实用性或可靠性优异的新颖发光器件。
(2)另外,本发明的一个方式是上述发光器件,其中单元包括第四层,第四层具有夹在第二电极与第二层之间的区域。第四层包含第三材料OMC,第三材料OMC为碱金属的有机配合物或碱土金属的有机配合物。
第三层具有第三区域及第四区域,第四区域具有夹在第二层与第三区域之间的区域,第四区域包含第二材料HT2。
第一材料HT1具有第一HOMO能级,第一HOMO能级为-5.7eV以上且-5.4eV以下。
第二材料HT2具有第二HOMO能级,第二HOMO能级相对于第一HOMO能级在-0.2eV以上且0eV以下之范围内。
(3)另外,本发明的一个方式是上述发光器件,其中第二层包含第四材料HOST,第四材料HOST具有第一最低未占分子轨道(LUMO:Lowest Unoccupied Molecular Orbital)能级。
第四层具有第五区域及第六区域。
第五区域具有夹在第六区域与第二层之间的区域,第五区域包含第五材料ET。另外,第六区域包含第三材料OMC。
第五材料ET具有第二LUMO能级,第二LUMO能级相对于第一LUMO能级在-0.4eV以上且-0.1eV以下、优选为-0.4eV以上且-0.15eV以下之范围内。
(4)另外,本发明的一个方式是上述发光器件,其中第一区域仅包含具有受体性的材料AM。
(5)另外,本发明的一个方式是上述发光器件,其中第一区域接触于第一电极。
由此,可以在抑制驱动电压的上升的同时提高可靠性。其结果,可以提供一种方便性、实用性或可靠性优异的新颖发光器件。
(6)另外,本发明的一个方式是一种发光装置,包括上述发光器件以及晶体管。
由此,可以提高可靠性。另外,可以在抑制驱动电压的上升的同时提高可靠性。其结果是,可以提供一种方便性、实用性或可靠性优异的新颖的发光装置。
(7)另外,本发明的一个方式是一种电子设备,包括上述发光装置、以及传感器、操作按钮、扬声器或麦克风。
由此,可以提高可靠性。另外,可以在抑制驱动电压的上升的同时提高可靠性。其结果是,可以提供一种方便性、实用性或可靠性优异的新颖的电子设备。
在本说明书的附图中,根据其功能对构成要素进行分类而示出为彼此独立的方框的方框图,但是,实际上的构成要素难以根据其功能完全划分,而一个构成要素会涉及多个功能。
在本说明书中,晶体管所具有的源极和漏极的名称根据晶体管的极性及施加到各端子的电位的高低互相调换。一般而言,在n沟道型晶体管中,将被施加低电位的端子称为源极,而将被施加高电位的端子称为漏极。另外,在p沟道型晶体管中,将被施加低电位的端子称为漏极,而将被施加高电位的端子称为源极。在本说明书中,尽管为方便起见在一些情况下假定源极和漏极是固定的来描述晶体管的连接关系,但是实际上,源极和漏极的名称根据上述电位关系而相互调换。
在本说明书中,晶体管的源极是指用作活性层的半导体膜的一部分的源区域或与上述半导体膜连接的源电极。与此同样,晶体管的漏极是指上述半导体膜的一部分的漏区域或与上述半导体膜连接的漏电极。另外,栅极是指栅电极。
在本说明书中,晶体管串联连接的状态是指例如第一晶体管的源极和漏极中只有一个只与第二晶体管的源极和漏极中的一个连接的状态。另外,晶体管并联连接的状态是指第一晶体管的源极和漏极中的一个与第二晶体管的源极和漏极中的一个连接且第一晶体管的源极和漏极中的另一个与第二晶体管的源极和漏极中的另一个连接的状态。
在本说明书中,连接是指电连接,相当于能够供应或传送电流、电压或电位的状态。因此,连接状态不一定必须是指直接连接的状态,而在其范畴内还包括能够供应或传送电流、电压或电位的通过布线、电阻、二极管、晶体管等的电路元件间接地连接的状态。
即使在本说明书中电路图上独立的构成要素彼此连接时,实际上也有一个导电膜兼具有多个构成要素的功能的情况,例如布线的一部分用作电极的情况等。本说明书中的连接的范畴内包括这种一个导电膜兼具有多个构成要素的功能的情况。
另外,在本说明书中,晶体管的第一电极和第二电极中的其中一个是源电极,而另一个是漏电极。
发明效果
根据本发明的一个方式,可以提供一种方便性、实用性或可靠性优异的新颖发光器件。此外,根据本发明的一个方式,可以提供一种方便性、实用性或可靠性优异的新颖发光装置。此外,根据本发明的一个方式,可以提供一种方便性、实用性或可靠性优异的新颖电子设备。此外,根据本发明的一个方式,可以提供一种方便性、实用性或可靠性优异的新颖照明装置。
注意,这些效果的记载不妨碍其他效果的存在。注意,本发明的一个方式并不需要具有所有上述效果。另外,从说明书、附图、权利要求书等的记载中可明显看出上述效果以外的效果,可以从说明书、附图、权利要求书等的记载中抽出上述效果以外的效果。
附图简要说明
图1A及图1B是说明根据实施方式的发光器件的结构的图。
图2A及图2B是说明根据实施方式的发光器件的结构的图。
图3是说明根据实施方式的发光面板的结构的图。
图4A及图4B是有源矩阵型发光装置的示意图。
图5A及图5B是有源矩阵型发光装置的示意图。
图6是有源矩阵型发光装置的示意图。
图7A及图7B是无源矩阵型发光装置的示意图。
图8A及图8B是示出照明装置的图。
图9A至图9D是示出电子设备的图。
图10A至图10C是示出电子设备的图。
图11是示出照明装置的图。
图12是示出照明装置的图。
图13是示出车载显示装置及照明装置的图。
图14A至图14C是示出电子设备的图。
图15A及图15B是说明根据实施例的发光器件的结构的图。
图16是说明根据实施例的发光器件的电流密度-亮度特性的图。
图17是说明根据实施例的发光器件的亮度-电流效率特性的图。
图18是说明根据实施例的发光器件的电压-亮度特性的图。
图19是说明根据实施例的发光器件的电压-电流特性的图。
图20是说明根据实施例的发光器件的亮度-外部量子效率特性的图。
图21是说明根据实施例的发光器件的发射光谱的图。
图22是说明根据实施例的发光器件的归一化亮度-时间变化特性的图。
图23是说明根据实施例的发光器件的电流密度-亮度特性的图。
图24是说明根据实施例的发光器件的亮度-电流效率特性的图。
图25是说明根据实施例的发光器件的电压-亮度特性的图。
图26是说明根据实施例的发光器件的电压-电流特性的图。
图27是说明根据实施例的发光器件的亮度-外部量子效率特性的图。
图28是说明根据实施例的发光器件的发射光谱的图。
图29是说明根据实施例的发光器件的归一化亮度-时间变化特性的图。
图30是说明根据实施例的发光器件的电流密度-亮度特性的图。
图31是说明根据实施例的发光器件的亮度-电流效率特性的图。
图32是说明根据实施例的发光器件的电压-亮度特性的图。
图33是说明根据实施例的发光器件的电压-电流特性的图。
图34是说明根据实施例的发光器件的亮度-外部量子效率特性的图。
图35是说明根据实施例的发光器件的发射光谱的图。
图36是说明根据实施例的发光器件的归一化亮度-时间变化特性的图。
图37是说明根据实施例的发光器件的电流密度-亮度特性的图。
图38是说明根据实施例的发光器件的亮度-电流效率特性的图。
图39是说明根据实施例的发光器件的电压-亮度特性的图。
图40是说明根据实施例的发光器件的电压-电流特性的图。
图41是说明根据实施例的发光器件的亮度-外部量子效率特性的图。
图42是说明根据实施例的发光器件的发射光谱的图。
图43是说明根据实施例的发光器件的归一化亮度-时间变化特性的图。
图44A及图44B是说明根据实施例的发光器件的结构的截面图。
图45是说明根据实施例的发光器件的电流密度-亮度特性的图。
图46是说明根据实施例的发光器件的亮度-电流效率特性的图。
图47是说明根据实施例的发光器件的电压-亮度特性的图。
图48是说明根据实施例的发光器件的电压-电流特性的图。
图49是说明根据实施例的发光器件的亮度-外部量子效率特性的图。
图50是说明根据实施例的发光器件的发射光谱的图。
图51是说明根据实施例的发光器件的归一化亮度-时间变化特性的图。
实施发明的方式
本发明的一个方式的发光器件包括第一电极、第二电极、单元以及第一层。第二电极具有与第一电极重叠的区域,单元具有夹在第一电极与第二电极之间的区域,单元包括第二层及第三层。第二层具有在该第二层与第一电极之间夹持第三层的区域,第二层包含发光材料。第一层具有夹在第三层与第一电极之间的区域。第一层包含具有受体性的材料及第一材料,第一层具有第一区域及第二区域。第一区域具有夹在第二区域与第一电极之间的区域,第一区域以第一浓度包含具有受体性的材料,第二区域以第二浓度包含具有受体性的材料。第二浓度高于0且低于第一浓度。
由此,可以抑制驱动电压。或者,可以抑制工作特性的温度依赖性。其结果,可以提供一种方便性、实用性或可靠性优异的新颖发光器件。
参照附图对实施方式进行详细说明。注意,本发明不局限于以下说明,而所属技术领域的普通技术人员可以很容易地理解一个事实就是其方式及详细内容在不脱离本发明的宗旨及其范围的情况下可以被变换为各种各样的形式。因此,本发明不应该被解释为仅限定在以下所示的实施方式所记载的内容中。注意,在下面说明的发明结构中,在不同的附图中共同使用相同的符号来表示相同的部分或具有相同功能的部分,而省略反复说明。
(实施方式1)
在本实施方式中,参照图1说明本发明的一个方式的发光器件150的结构。
<发光器件150的结构例子1>
在本实施方式中说明的发光器件150包括电极101、电极102、单元103及层104(参照图1A)。电极102具有与电极101重叠的区域。
<<单元103的结构例子1>>
单元103具有夹在电极101与电极102之间的区域,单元103包括层111及层112。例如,可以将电极101及电极102分别用作阳极及阴极。
例如,可以将选自空穴传输层、电子传输层、载流子阻挡层和激子阻挡层等功能层中的层用于单元103。
<<层111的结构例子1>>
层111具有在该层111与电极101之间夹持层112的区域,层111包含发光材料EM。
另外,层111包含主体材料。另外,可以将层111称为发光层。优选在空穴与电子再结合的区域中配置层111。由此,可以高效地将载流子复合所产生的能量作为光发射。另外,优选从用于电极等的金属远离的方式配置层111。因此,可以抑制用于电极等的金属发生猝灭现象。
例如,可以将荧光发光物质、磷光发光物质或呈现热活化延迟荧光TADF(Thermally Delayed Fluorescence)的物质用于发光材料。由此,可以将因载流子的复合而产生的能量从发光材料作为光EL1射出(参照图1A)。
[荧光发光物质]
可以将荧光发光物质用于层111。例如,可以将下述荧光发光物质用于层111。注意,荧光发光物质不局限于此,可以将各种已知的荧光发光物质用于层111。
具体而言,可以使用5,6-双[4-(10-苯基-9-蒽基)苯基]-2,2’-联吡啶(简称:PAP2BPy)、5,6-双[4’-(10-苯基-9-蒽基)联苯-4-基]-2,2’-联吡啶(简称:PAPP2BPy)、N,N’-二苯基-N,N’-双[4-(9-苯基-9H-芴-9-基)苯基]芘-1,6-二胺(简称:1,6FLPAPrn)、N,N’-双(3-甲基苯基)-N,N’-双[3-(9-苯基-9H-芴-9-基)苯基]芘-1,6-二胺(简称:1,6mMemFLPAPrn)、N,N’-双[4-(9H-咔唑-9-基)苯基]-N,N’-二苯基二苯乙烯-4,4’-二胺(简称:YGA2S)、4-(9H-咔唑-9-基)-4’-(10-苯基-9-蒽基)三苯胺(简称:YGAPA)、4-(9H-咔唑-9-基)-4’-(9,10-二苯基-2-蒽基)三苯胺(简称:2YGAPPA)、N,9-二苯基-N-[4-(10-苯基-9-蒽基)苯基]-9H-咔唑-3-胺(简称:PCAPA)、二萘嵌苯、2,5,8,11-四(叔丁基)二萘嵌苯(简称:TBP)、4-(10-苯基-9-蒽基)-4’-(9-苯基-9H-咔唑-3-基)三苯胺(简称:PCBAPA)、N,N”-(2-叔丁基蒽-9,10-二基二-4,1-亚苯基)双[N,N’,N’-三苯基-1,4-苯二胺](简称:DPABPA)、N,9-二苯基-N-[4-(9,10-二苯基-2-蒽基)苯基]-9H-咔唑-3-胺(简称:2PCAPPA)、N-[4-(9,10-二苯基-2-蒽基)苯基]-N,N’,N’-三苯基-1,4-苯二胺(简称:2DPAPPA)、N,N,N’,N’,N”,N”,N”’,N”’-八苯基二苯并[g,p]-2,7,10,15-四胺(简称:DBC1)、香豆素30、N-(9,10-二苯基-2-蒽基)-N,9-二苯基-9H-咔唑-3-胺(简称:2PCAPA)、N-[9,10-双(1,1’-联苯-2-基)-2-蒽基]-N,9-二苯基-9H-咔唑-3-胺(简称:2PCABPhA)、N-(9,10-二苯基-2-蒽基)-N,N’,N’-三苯基-1,4-苯二胺(简称:2DPAPA)、N-[9,10-双(1,1’-联苯-2-基)-2-蒽基]-N,N’,N’-三苯基-1,4-苯二胺(简称:2DPABPhA)、9,10-双(1,1’-联苯-2-基)-N-[4-(9H-咔唑-9-基)苯基]-N-苯基蒽-2-胺(简称:2YGABPhA)、N,N,9-三苯基蒽-9-胺(简称:DPhAPhA)、香豆素545T、N,N’-二苯基喹吖酮(简称:DPQd)、红荧烯、5,12-双(1,1’-联苯-4-基)-6,11-二苯基并四苯(简称:BPT)、2-(2-{2-[4-(二甲氨基)苯基]乙烯基}-6-甲基-4H-吡喃-4-亚基)丙二腈(简称:DCM1)、2-{2-甲基-6-[2-(2,3,6,7-四氢-1H,5H-苯并[ij]喹嗪-9-基)乙烯基]-4H-吡喃-4-亚基}丙二腈(简称:DCM2)、N,N,N’,N’-四(4-甲基苯基)并四苯-5,11-二胺(简称:p-mPhTD)、7,14-二苯基-N,N,N’,N’-四(4-甲基苯基)苊并[1,2-a]荧蒽-3,10-二胺(简称:p-mPhAFD)、2-{2-异丙基-6-[2-(1,1,7,7-四甲基-2,3,6,7-四氢-1H,5H-苯并[ij]喹嗪-9-基)乙烯基]-4H-吡喃-4-亚基}丙二腈(简称:DCJTI)、2-{2-叔丁基-6-[2-(1,1,7,7-四甲基-2,3,6,7-四氢-1H,5H-苯并[ij]喹嗪-9-基)乙烯基]-4H-吡喃-4-亚基}丙二腈(简称:DCJTB)、2-(2,6-双{2-[4-(二甲氨基)苯基]乙烯基}-4H-吡喃-4-亚基)丙二腈(简称:BisDCM)、2-{2,6-双[2-(8-甲氧基-1,1,7,7-四甲基-2,3,6,7-四氢-1H,5H-苯并[ij]喹嗪-9-基)乙烯基]-4H-吡喃-4-亚基}丙二腈(简称:BisDCJTM)、N,N’-(芘-1,6-二基)双[(6,N-二苯基苯并[b]萘并[1,2-d]呋喃)-8-胺](简称:1,6BnfAPrn-03)、3,10-双[N-(9-苯基-9H-咔唑-2-基)-N-苯基氨基]萘并[2,3-b;6,7-b’]双苯并呋喃(简称:3,10PCA2Nbf(IV)-02)、3,10-双[N-(二苯并呋喃-3-基)-N-苯基氨基]萘并[2,3-b;6,7-b’]双苯并呋喃(简称:3,10FrA2Nbf(IV)-02)等。
尤其是,以1,6FLPAPrn、1,6mMemFLPAPrn、1,6BnfAPrn-03等芘二胺化合物为代表的稠合芳族二胺化合物具有合适的空穴俘获性且良好的发光效率或可靠性,所以是优选的。
[磷光发光物质1]
另外,可以将磷光发光物质用于层111。例如,可以将下述磷光发光物质用于层111。注意,磷光发光物质不局限于此,可以将各种已知的磷光发光物质用于层111。
具体而言,可以将具有4H-三唑骨架的有机金属铱配合物等用于层111。具体而言,可以使用三{2-[5-(2-甲基苯基)-4-(2,6-二甲基苯基)-4H-1,2,4-三唑-3-基-κN2]苯基-κC}铱(III)(简称:[Ir(mpptz-dmp)3])、三(5-甲基-3,4-二苯基-4H-1,2,4-三唑)铱(III)(简称:[Ir(Mptz)3])、三[4-(3-联苯)-5-异丙基-3-苯基-4H-1,2,4-三唑]铱(III)(简称:[Ir(iPrptz-3b)3])等。
另外,例如可以使用具有1H-三唑骨架的有机金属铱配合物等。具体而言,可以使用三[3-甲基-1-(2-甲基苯基)-5-苯基-1H-1,2,4-三唑]铱(III)(简称:[Ir(Mptz1-mp)3])、三(1-甲基-5-苯基-3-丙基-1H-1,2,4-三唑)铱(III)(简称:[Ir(Prptz1-Me)3])等。
另外,例如可以使用具有咪唑骨架的有机金属铱配合物等。具体而言,可以使用fac-三[1-(2,6-二异丙基苯基)-2-苯基-1H-咪唑]铱(III)(简称:[Ir(iPrpmi)3])、三[3-(2,6-二甲基苯基)-7-甲基咪唑并[1,2-f]菲啶根(phenanthridinato)]铱(III)(简称:[Ir(dmpimpt-Me)3])等。
另外,例如可以使用以具有拉电子基的苯基吡啶衍生物为配体的有机金属铱配合物等。具体而言,可以使用双[2-(4’,6’-二氟苯基)吡啶根-N,C2’]铱(III)四(1-吡唑)硼酸盐(简称:FIr6)、双[2-(4’,6’-二氟苯基)吡啶根-N,C2’]铱(III)吡啶甲酸盐(简称:FIrpic)、双{2-[3’,5’-双(三氟甲基)苯基]吡啶根-N,C2’}铱(III)吡啶甲酸盐(简称:[Ir(CF3ppy)2(pic)])、双[2-(4’,6’-二氟苯基)吡啶根-N,C2’]铱(III)乙酰丙酮(简称:FIracac)等。
上述物质是发射蓝色磷光的化合物,并且是在440nm至520nm具有发光波长的峰的化合物。
[磷光发光物质2]
另外,例如可以将具有嘧啶骨架的有机金属铱配合物等用于层111。具体而言,可以使用三(4-甲基-6-苯基嘧啶根)铱(III)(简称:[Ir(mppm)3])、三(4-叔丁基-6-苯基嘧啶根)铱(III)(简称:[Ir(tBuppm)3])、(乙酰丙酮根)双(6-甲基-4-苯基嘧啶根)铱(III)(简称:[Ir(mppm)2(acac)])、(乙酰丙酮根)双(6-叔丁基-4-苯基嘧啶根)铱(III)(简称:[Ir(tBuppm)2(acac)])、(乙酰丙酮根)双[6-(2-降冰片基)-4-苯基嘧啶根]铱(III)(简称:[Ir(nbppm)2(acac)])、(乙酰丙酮根)双[5-甲基-6-(2-甲基苯基)-4-苯基嘧啶根]铱(III)(简称:[Ir(mpmppm)2(acac)])、(乙酰丙酮根)双(4,6-二苯基嘧啶根)铱(III)(简称:
[Ir(dppm)2(acac)])等。
另外,例如可以使用具有吡嗪骨架的有机金属铱配合物等。具体而言,可以使用(乙酰丙酮根)双(3,5-二甲基-2-苯基吡嗪根)铱(III)(简称:[Ir(mppr-Me)2(acac)])、(乙酰丙酮根)双(5-异丙基-3-甲基-2-苯基吡嗪根)铱(III)(简称:[Ir(mppr-iPr)2(acac)])等。
另外,例如可以使用具有吡啶骨架的有机金属铱配合物等。具体而言,可以使用三(2-苯基吡啶根-N,C2')铱(III)(简称:[Ir(ppy)3])、双(2-苯基吡啶根-N,C2')铱(III)乙酰丙酮(简称:[Ir(ppy)2(acac)])、双(苯并[h]喹啉)铱(III)乙酰丙酮(简称:[Ir(bzq)2(acac)])、三(苯并[h]喹啉)铱(III)(简称:[Ir(bzq)3])、三(2-苯基喹啉-N,C2']铱(III)(简称:[Ir(pq)3])、双(2-苯基喹啉-N,C2')铱(III)乙酰丙酮(简称:[Ir(pq)2(acac)])、[2-d3-甲基-(2-吡啶基-κN)苯并呋喃并[2,3-b]吡啶-κC]双[2-(5-d3-甲基-2-吡啶基-κN2)苯基-κ]铱(III)(简称:[Ir(5mppy-d3)2(mbfpypy-d3)])、[2-d3-甲基-(2-吡啶基-κN)苯并呋喃并[2,3-b]吡啶-κC]双[2-(2-吡啶基-κN)苯基-κC]铱(III)(简称:[Ir(ppy)2(mbfpypy-d3)])等。
另外,例如可以使用稀土金属配合物等。具体而言,可以举出三(乙酰丙酮根)(单菲咯啉)铽(III)(简称:[Tb(acac)3(Phen)])等。
上述物质主要是发射绿色磷光的化合物,并且在500nm至600nm具有发光峰。另外,由于具有嘧啶骨架的有机金属铱配合物具有特别优异的可靠性或发光效率,所以是特别优选的。
[磷光发光物质3]
另外,例如可以将具有嘧啶骨架的有机金属铱配合物等用于层111。具体而言,可以使用(二异丁酰基甲烷根)双[4,6-双(3-甲基苯基)嘧啶基]铱(III)(简称:[Ir(5mdppm)2(dibm)])、双[4,6-双(3-甲基苯基)嘧啶根)(二新戊酰基甲烷根)铱(III)(简称:[Ir(5mdppm)2(dpm)])、双[4,6-二(萘-1-基)嘧啶根](二新戊酰基甲烷根)铱(III)(简称:[Ir(d1npm)2(dpm)])等。
另外,例如可以使用具有吡嗪骨架的有机金属铱配合物等。具体而言,可以使用(乙酰丙酮根)双(2,3,5-三苯基吡嗪根)铱(III)(简称:[Ir(tppr)2(acac)])、双(2,3,5-三苯基吡嗪根)(二新戊酰基甲烷根)铱(III)(简称:[Ir(tppr)2(dpm)])、(乙酰丙酮根)双[2,3-双(4-氟苯基)喹喔啉合]铱(III)(简称:[Ir(Fdpq)2(acac)])等。
另外,例如可以使用具有吡啶骨架的有机金属铱配合物等。具体而言,可以使用三(1-苯基异喹啉-N,C2’)铱(III)(简称:[Ir(piq)3])、双(1-苯基异喹啉-N,C2’)铱(III)乙酰丙酮(简称:[Ir(piq)2(acac)])等。
另外,例如可以使用铂配合物等。具体而言,可以使用2,3,7,8,12,13,17,18-八乙基-21H,23H-卟啉铂(II)(简称:PtOEP)等。
另外,例如可以使用稀土金属配合物等。具体而言,可以使用三(1,3-二苯基-1,3-丙二酮(propanedionato))(单菲咯啉)铕(III)(简称:[Eu(DBM)3(Phen)])、三[1-(2-噻吩甲酰基)-3,3,3-三氟丙酮](单菲咯啉)铕(III)(简称:[Eu(TTA)3(Phen)])等。
上述物质是发射红色磷光的化合物,并且在600nm至700nm具有发光峰。另外,具有吡嗪骨架的有机金属铱配合物可以获得红色发光,其具有能够适合用于显示装置的色度。
[呈现热活化延迟荧光(TADF)的物质]
可以将呈现热活化延迟荧光(TADF)的物质(也称为TADF材料)用于层111。例如,可以将下述TADF材料用于层111。注意,TADF材料不局限于此,可以将各种已知的TADF材料用于层111。
例如,可以将富勒烯及其衍生物、吖啶及其衍生物以及伊红衍生物等用于TADF材料。另外,可以将包含镁(Mg)、锌(Zn)、镉(Cd)、锡(Sn)、铂(Pt)、铟(In)或钯(Pd)等的含金属卟啉用于TADF材料。
具体而言,可以使用由下述结构式表示的原卟啉-氟化锡配合物(SnF2(ProtoIX))、中卟啉-氟化锡配合物(SnF2(Meso IX))、血卟啉-氟化锡配合物(SnF2(Hemato IX))、粪卟啉四甲酯-氟化锡配合物(SnF2(Copro III-4Me)、八乙基卟啉-氟化锡配合物(SnF2(OEP))、初卟啉-氟化锡配合物(SnF2(Etio I))以及八乙基卟啉-氯化铂配合物(PtCl2OEP)等。
[化学式1]
另外,例如可以将具有富π电子型杂芳环和缺π电子型杂芳环的一方或双方的杂环化合物用于TADF材料。
具体而言,可以使用由下述结构式表示的2-(联苯-4-基)-4,6-双(12-苯基吲哚并[2,3-a]咔唑-11-基)-1,3,5-三嗪(简称:PIC-TRZ)、9-(4,6-二苯基-1,3,5-三嗪-2-基)-9’-苯基-9H,9’H-3,3’-联咔唑(简称:PCCzTzn)、2-{4-[3-(N-苯基-9H-咔唑-3-基)-9H-咔唑-9-基]苯基}-4,6-二苯基-1,3,5-三嗪(简称:PCCzPTzn)、2-[4-(10H-吩恶嗪-10-基)苯基]-4,6-二苯基-1,3,5-三嗪(简称:PXZ-TRZ)、3-[4-(5-苯基-5,10-二氢吩嗪-10-基)苯基]-4,5-二苯基-1,2,4-三唑(简称:PPZ-3TPT)、3-(9,9-二甲基-9H-吖啶-10-基)-9H-氧杂蒽-9-酮(简称:ACRXTN)、双[4-(9,9-二甲基-9,10-二氢吖啶)苯基]硫砜(简称:DMAC-DPS)、10-苯基-10H,10’H-螺[吖啶-9,9’-蒽]-10’-酮(简称:ACRSA)等。
[化学式2]
另外,该杂环化合物具有富π电子型杂芳环和缺π电子型杂芳环,电子传输性和空穴传输性都高,所以是优选的。尤其是,在具有缺π电子杂芳环的骨架中,吡啶骨架、二嗪骨架(嘧啶骨架、吡嗪骨架、哒嗪骨架)及三嗪骨架稳定且可靠性良好,所以是优选的。尤其是,苯并呋喃并嘧啶骨架、苯并噻吩并嘧啶骨架、苯并呋喃并吡嗪骨架、苯并噻吩并吡嗪骨架的受体性高且可靠性良好,所以是优选的。
另外,在具有富π电子型杂芳环的骨架中,吖啶骨架、吩恶嗪骨架、吩噻嗪骨架、呋喃骨架、噻吩骨架及吡咯骨架稳定且可靠性良好,所以优选具有上述骨架中的至少一个。另外,作为呋喃骨架优选使用二苯并呋喃骨架,作为噻吩骨架优选使用二苯并噻吩骨架。作为吡咯骨架,特别优选使用吲哚骨架、咔唑骨架、吲哚咔唑骨架、联咔唑骨架、3-(9-苯基-9H-咔唑-3-基)-9H-咔唑骨架。
在富π电子型杂芳环和缺π电子型杂芳环直接键合的物质中,富π电子杂芳环的电子供给性和缺π电子型杂芳环的电子接受性都高而S1能级与T1能级之间的能量差变小,可以高效地获得热活化延迟荧光,所以是特别优选的。另外,也可以使用键合有如氰基等吸电子基团的芳香环代替缺π电子型杂芳环。此外,作为富π电子骨架,可以使用芳香胺骨架、吩嗪骨架等。
此外,作为缺π电子骨架,可以使用氧杂蒽骨架、二氧化噻吨(thioxanthenedioxide)骨架、噁二唑骨架、三唑骨架、咪唑骨架、蒽醌骨架、苯基硼烷或boranthrene等含硼骨架、苯甲腈或氰苯等具有腈基或氰基的芳香环或杂芳环、二苯甲酮等羰骨架、氧化膦骨架、砜骨架等。
如此,可以使用缺π电子骨架及富π电子骨架代替缺π电子杂芳环和富π电子杂芳环中的至少一个。
TADF材料是指S1能级和T1能级之差较小且具有通过反系间窜越将三重激发能转换为单重激发能的功能的材料。因此,能够通过微小的热能量将三重激发能上转换(up-convert)为单重激发能(反系间窜越)并能够高效地产生单重激发态。另外,可以将三重激发态转换成发光。
以两种物质形成激发态的激基复合物(Exciplex)因S1能级和T1能级之差极小而具有将三重激发能转换为单重激发能的TADF材料的功能。
注意,作为T1能级的指标,可以使用在低温(例如,77K至10K)下观察到的磷光光谱。关于TADF材料,优选的是,当以通过在荧光光谱的短波长侧的尾处引切线得到的外推线的波长能量为S1能级并以通过在磷光光谱的短波长侧的尾处引切线得到的外推线的波长能量为T1能级时,S1与T1之差为0.3eV以下,更优选为0.2eV以下。
此外,当使用TADF材料作为发光物质时,主体材料的S1能级优选比TADF材料的S1能级高。此外,主体材料的T1能级优选比TADF材料的T1能级高。
<<层104的结构例子1>>
层104具有夹在层112与电极101之间的区域(参照图1A)。
层104包含具有受体性的材料AM及材料HT1。可以将包含具有受体性的材料AM及材料HT1的材料称为复合材料。
<<具有受体性的材料AM>>
例如,可以将具有吸电子基团(卤基或氰基)的化合物用于具有受体性的材料。另外,具有受体性的有机化合物可以利用蒸镀容易地形成。因此,可以提高发光器件的生产率。
具体而言,可以将7,7,8,8-四氰基-2,3,5,6-四氟醌二甲烷(简称:F4-TCNQ)、氯醌、2,3,6,7,10,11-六氰-1,4,5,8,9,12-六氮杂三亚苯(简称:HAT-CN)、1,3,4,5,7,8-六氟四氰(hexafluorotetracyano)-萘醌二甲烷(naphthoquinodimethane)(简称:F6-TCNNQ)、2-(7-二氰基亚甲基-1,3,4,5,6,8,9,10-八氟-7H-芘-2-亚基)丙二腈等用作具有受体性的材料。
尤其是,HAT-CN这样的吸电子基团键合于具有多个杂原子的稠合芳香环的化合物热稳定,所以是优选的。
此外,包括吸电子基团(尤其是如氟基等卤基或氰基)的[3]轴烯衍生物的电子接收性非常高,所以是优选的。
具体而言,可以使用a,a’,a”-1,2,3-环丙烷三亚基(ylidene)三[4-氰-2,3,5,6-四氟苯乙腈]、a,a’,a”-1,2,3-环丙烷三亚基三[2,6-二氯-3,5-二氟-4-(三氟甲基)苯乙腈]、a,a’,a”-1,2,3-环丙烷三亚基三[2,3,4,5,6-五氟苯乙腈]等。
<<材料HT1>>
例如,可以将具有空穴传输性的材料用作材料HT1。
[具有空穴传输性的材料]
具有空穴传输性的材料优选具有1×10-6cm2/Vs以上的空穴迁移率。例如,可以使用具有芳香胺骨架的化合物、具有咔唑骨架的化合物、具有噻吩骨架的化合物、具有呋喃骨架的化合物等。
另外,作为具有空穴传输性的材料,优选使用胺化合物或具有富π电子型杂芳环骨架的有机化合物。例如,可以使用具有芳香胺骨架的化合物、具有咔唑骨架的化合物、具有噻吩骨架的化合物、具有呋喃骨架的化合物等。
作为具有芳香胺骨架的化合物,例如可以使用4,4'-双[N-(1-萘基)-N-苯基氨基]联苯(简称:NPB)、N,N'-双(3-甲基苯基)-N,N'-二苯基-[1,1'-联苯]-4,4'-二胺(简称:TPD)、4,4'-双[N-(螺-9,9’-二芴-2-基)-N-苯基氨基]联苯(简称:BSPB)、4-苯基-4'-(9-苯基芴-9-基)三苯胺(简称:BPAFLP)、4-苯基-3'-(9-苯基芴-9-基)三苯胺(简称:mBPAFLP)、4-苯基-4'-(9-苯基-9H-咔唑-3-基)三苯胺(简称:PCBA1BP)、4,4'-二苯基-4”-(9-苯基-9H-咔唑-3-基)三苯胺(简称:PCBBi1BP)、4-(1-萘基)-4'-(9-苯基-9H-咔唑-3-基)三苯胺(简称:PCBANB)、4,4'-二(1-萘基)-4”-(9-苯基-9H-咔唑-3-基)三苯胺(简称:PCBNBB)、9,9-二甲基-N-苯基-N-[4-(9-苯基-9H-咔唑-3-基)苯基]芴-2-胺(简称:PCBAF)、N-苯基-N-[4-(9-苯基-9H-咔唑-3-基)苯基]螺-9,9'-二芴-2-胺(简称:PCBASF)等。
作为具有咔唑骨架的化合物,例如可以使用1,3-双(N-咔唑基)苯(简称:mCP)、4,4’-二(N-咔唑基)联苯(简称:CBP)、3,6-双(3,5-二苯基苯基)-9-苯基咔唑(简称:CzTP)、3,3’-双(9-苯基-9H-咔唑)(简称:PCCP)等。
作为具有噻吩骨架的化合物,例如可以使用4,4’,4”-(苯-1,3,5-三基)三(二苯并噻吩)(简称:DBT3P-II)、2,8-二苯基-4-[4-(9-苯基-9H-芴-9-基)苯基]二苯并噻吩(简称:DBTFLP-III)、4-[4-(9-苯基-9H-芴-9-基)苯基]-6-苯基二苯并噻吩(简称:DBTFLP-IV)等。
作为具有呋喃骨架的化合物,例如可以使用4,4’,4”-(苯-1,3,5-三基)三(二苯并呋喃)(简称:DBF3P-II)、4-{3-[3-(9-苯基-9H-芴-9-基)苯基]苯基}二苯并呋喃(简称:mmDBFFLBi-II)等。
其中,具有芳香胺骨架的化合物或具有咔唑骨架的化合物具有良好的可靠性和高空穴传输性并有助于降低驱动电压,所以是优选的。
<<层104的结构例子2>>
层104具有区域104A及区域104B。区域104A具有夹在区域104B与电极101之间的区域,区域104A以浓度C1包含具有受体性的材料AM。换言之,在层104中存在具有受体性的材料的浓度分布。
区域104B以浓度C2包含具有受体性的材料AM,浓度C2高于0且低于浓度C1。
由此,可以抑制驱动电压。或者,可以抑制工作特性的温度依赖性。其结果,可以提供一种方便性、实用性或可靠性优异的新颖发光器件。
<发光器件150的结构例子2>
另外,在本发明的一个方式的发光器件150中,单元103包括层113(参照图1A)。
<<层113的结构例子1>>
层113具有夹在电极102与层111之间的区域,层113包含材料OMC。材料OMC为碱金属的有机配合物或碱土金属的有机配合物。
可以将包含碱金属、碱金属化合物或碱金属配合物及具有电子传输性的物质的材料用作具有电子传输性的材料。尤其是,在作为空穴注入层的复合材料使用具有-5.7eV以上且-5.4eV以下的较深的HOMO能级的物质时,可以提高发光器件的可靠性。注意,具有电子传输性的材料的HOMO能级更优选为-6.0eV以上。
例如,优选具有8-羟基喹啉结构。具体而言,可以使用8-羟基喹啉-锂(简称:Liq)、8-羟基喹啉-钠(简称:Naq)等。
尤其是,一价的金属离子的配合物中,优选使用锂配合物,更优选使用Liq。注意,在具有8-羟基喹啉结构时,可以使用它们的甲基取代物(例如2-甲基取代物或5-甲基取代物)等。另外,优选在电子传输层中碱金属、碱土金属、它们的化合物或它们的配合物中在其厚度方向上存在浓度差(也包括0的情况)。
<<层112的结构例子1>>
层112具有区域112A及区域112B。区域112B具有夹在层111与区域112A之间的区域,区域112B包含材料HT2。
<<材料HT2>>
可以将具有空穴传输性的材料用于层112。例如,可以将可用于层104的具有空穴传输性的材料用作材料HT2。此外,可以将层112称为空穴传输层。优选的是,将其带隙比层111所包含的发光材料的带隙大的物质用于区域112B。因此,可以抑制从层111所产生的激子向区域112B的能量转移。
此外,材料HT1具有第一HOMO能级HOMO1,第一HOMO能级HOMO1为-5.7eV以上且-5.4eV以下(参照图1B)。另外,材料HT2具有第二HOMO能级HOMO2,第二HOMO能级HOMO2相对于第一HOMO能级HOMO1在-0.2eV以上且0ev以下之范围内。
<发光器件150的结构例子3>
在本发明的一个方式的发光器件150中,层111包含主体材料HOST,主体材料HOST具有第一LUMO能级LUMO1(参照图1B)。
<<主体材料HOST>>
可以将具有载流子传输性的材料用于主体材料HOST。例如,可以将具有空穴传输性的材料、具有电子传输性的材料、TADF材料、具有蒽骨架的材料及混合材料等用作主体材料。
[具有空穴传输性的材料]
例如,可以将可用于层112的具有空穴传输性的材料用于主体材料HOST。
[具有电子传输性的材料]
可以将具有蒽骨架的有机化合物用于具有电子传输性的材料。尤其是,可以适合使用具有蒽骨架和杂环骨架的双方的有机化合物。
例如,可以使用包含蒽骨架及含氮五元环骨架的双方的有机化合物或包含蒽骨架及含氮六元环骨架的双方的有机化合物。另外,可以使用环中含有两个杂原子的含氮五元环骨架及蒽骨架的双方的有机化合物或环中含有两个杂原子的含氮六元环骨架及蒽骨架的双方的有机化合物。具体而言,可以将吡唑环、咪唑环、恶唑环、噻唑环、吡嗪环、嘧啶环、哒嗪环等适合用于该杂环骨架。
另外,作为具有电子传输性的材料,优选使用金属配合物或包括缺π电子型杂芳环骨架的有机化合物。作为包括缺π电子型杂芳环骨架的有机化合物,例如可以使用具有多唑骨架的杂环化合物、具有二嗪骨架的杂环化合物、具有吡啶骨架的杂环化合物。尤其是,具有二嗪骨架的杂环化合物或具有吡啶骨架的杂环化合物具有良好的可靠性,所以是优选的。此外,具有二嗪(嘧啶或吡嗪)骨架的杂环化合物具有高电子传输性,而可以降低驱动电压。
作为金属配合物,例如可以使用双(10-羟基苯并[h]喹啉)铍(II)(简称:BeBq2)、双(2-甲基-8-羟基喹啉)(4-苯基苯酚)铝(III)(简称:BAlq)、双(8-羟基喹啉)锌(II)(简称:Znq)、双[2-(2-苯并噁唑基)苯酚]锌(II)(简称:ZnPBO)、双[2-(2-苯并噻唑基)苯酚]锌(II)(简称:ZnBTZ)等。
作为具有多唑骨架的杂环化合物,例如可以使用2-(4-联苯基)-5-(4-叔丁基苯基)-1,3,4-噁二唑(简称:PBD)、3-(4-联苯基)-4-苯基-5-(4-叔丁基苯基)-1,2,4-三唑(简称:TAZ)、1,3-双[5-(对叔丁基苯基)-1,3,4-噁二唑-2-基]苯(简称:OXD-7)、9-[4-(5-苯基-1,3,4-噁二唑-2-基)苯基]-9H-咔唑(简称:CO11)、2,2',2”-(1,3,5-苯三基)三(1-苯基-1H-苯并咪唑)(简称:TPBI)、2-[3-(二苯并噻吩-4-基)苯基]-1-苯基-1H-苯并咪唑(简称:mDBTBIm-II)等。
作为具有二嗪骨架的杂环化合物,例如可以使用2-[3-(二苯并噻吩-4-基)苯基]二苯并[f,h]喹喔啉(简称:2mDBTPDBq-II)、2-[3’-(二苯并噻吩-4-基)联苯-3-基]二苯并[f,h]喹喔啉(简称:2mDBTBPDBq-II)、2-[3’-(9H-咔唑-9-基)联苯-3-基]二苯并[f,h]喹喔啉(简称:2mCzBPDBq)、4,6-双[3-(菲-9-基)苯基]嘧啶(简称:4,6mPnP2Pm)、4,6-双[3-(4-二苯并噻吩基)苯基]嘧啶(简称:4,6mDBTP2Pm-II)、4,8-双[3-(二苯并噻吩-4-基)苯基]-苯并[h]喹唑啉(简称:4,8mDBtP2Bqn)等。
作为具有吡啶骨架的杂环化合物,例如可以使用3,5-双[3-(9H-咔唑-9-基)苯基]吡啶(简称:35DCzPPy)、1,3,5-三[3-(3-吡啶基)苯基]苯(简称:TmPyPB)等。
[TADF材料]
可以将上面所例示的TADF材料用作主体材料。当使用TADF材料作为主体材料时,由TADF材料生成的三重激发能经反系间窜跃转换为单重激发能并进一步能量转移到发光物质,由此可以提高发光器件的发光效率。此时,TADF材料被用作能量供体,发光物质被用作能量受体。
当上述发光物质为荧光发光物质时这是非常有效的。此外,此时,为了得到高发光效率,TADF材料的S1能级优选比荧光发光物质的S1能级高。此外,TADF材料的T1能级优选比荧光发光物质的S1能级高。因此,TADF材料的T1能级优选比荧光发光物质的T1能级高。
此外,优选使用呈现与荧光发光物质的最低能量一侧的吸收带的波长重叠的波长的发光的TADF材料。由此,激发能顺利地从TADF材料转移到荧光发光物质,可以高效地得到发光,所以是优选的。
为了高效地从三重激发能通过反系间窜跃生成单重激发能,优选在TADF材料中产生载流子的复合。此外,优选的是在TADF材料中生成的三重激发能不转移到荧光发光物质的三重激发能。为此,荧光发光物质优选在荧光发光物质所具有的发光体(成为发光的原因的骨架)的周围具有保护基。作为该保护基,优选为不具有π键的取代基,优选为饱和烃,具体而言,可以举出碳原子数为3以上且10以下的烷基、取代或未取代的碳原子数为3以上且10以下的环烷基、碳原子数为3以上且10以下的三烷基硅基,更优选具有多个保护基。不具有π键的取代基由于几乎没有传输载流子的功能,所以对载流子传输或载流子复合几乎没有影响,可以使TADF材料与荧光发光物质的发光体彼此远离。
在此,发光体是指在荧光发光物质中成为发光的原因的原子团(骨架)。发光体优选为具有π键的骨架,优选包含芳香环,并优选具有稠合芳香环或稠合杂芳环。
作为稠合芳香环或稠合杂芳环,可以举出菲骨架、二苯乙烯骨架、吖啶酮骨架、吩恶嗪骨架、吩噻嗪骨架等。尤其是,具有萘骨架、蒽骨架、芴骨架、骨架、三亚苯骨架、并四苯骨架、芘骨架、苝骨架、香豆素骨架、喹吖啶酮骨架、萘并双苯并呋喃骨架的荧光发光物质具有高荧光量子产率,所以是优选的。
[具有蒽骨架的材料]
在将荧光发光物质用作发光物质的情况下,作为主体材料,优选使用具有蒽骨架的材料。通过将具有蒽骨架的物质用作荧光发光物质的主体材料,可以实现发光效率及耐久性都良好的发光层。
在用作主体材料的具有蒽骨架的物质中,具有二苯基蒽骨架,尤其是具有9,10-二苯基蒽骨架的物质在化学上稳定,所以是优选的。另外,在主体材料具有咔唑骨架的情况下,空穴的注入/传输性得到提高,所以是优选的,尤其是,在包含苯环稠合到咔唑的苯并咔唑骨架的情况下,其HOMO能级比咔唑浅0.1eV左右,空穴容易注入,所以是更优选的。
尤其是,在主体材料具有二苯并咔唑骨架的情况下,其HOMO能级比咔唑浅0.1eV左右,不仅空穴容易注入,而且空穴传输性及耐热性也得到提高,所以是优选的。因此,进一步优选用作主体材料的物质是具有9,10-二苯基蒽骨架及咔唑骨架(或者苯并咔唑骨架或二苯并咔唑骨架)的物质。注意,从上述空穴注入/传输性的观点来看,也可以使用苯并芴骨架或二苯并芴骨架代替咔唑骨架。
作为具有蒽骨架的物质,例如可以使用9-苯基-3-[4-(10-苯基-9-蒽基)苯基]-9H-咔唑(简称:PCzPA)、3-[4-(1-萘基)-苯基]-9-苯基-9H-咔唑(简称:PCPN)、9-[4-(10-苯基-9-蒽基)苯基]-9H-咔唑(简称:CzPA)、7-[4-(10-苯基-9-蒽基)苯基]-7H-二苯并[c,g]咔唑(简称:cgDBCzPA)、6-[3-(9,10-二苯基-2-蒽基)苯基]-苯并[b]萘并[1,2-d]呋喃(简称:2mBnfPPA)、9-苯基-10-{4-(9-苯基-9H-芴-9-基)联苯-4’-基}蒽(简称:FLPPA)、9-(1-萘基)-10-[4-(2-萘基)苯基]蒽(简称:αN-βNPAnth)等。
尤其是,CzPA、cgDBCzPA、2mBnfPPA、PCzPA呈现非常良好的特性。
[混合材料的结构例子1]
另外,可以将混合多种物质的材料用作主体材料。例如,可以将混合具有电子传输性的材料和具有空穴传输性的材料用作主体材料。通过混合具有电子传输性的材料和具有空穴传输性的材料,可以使层111的载流子传输性的调整变得更加容易。另外,可以更简便地进行复合区域的控制。混合的材料中的具有空穴传输性的材料和具有电子传输性的材料的重量比例为具有空穴传输性的材料:具有电子传输性的材料=1:19至19:1即可。
[混合材料的结构例子2]
另外,可以将混合磷光发光物质的材料用于主体材料。磷光发光物质在作为发光物质使用荧光发光物质时可以被用作对荧光发光物质供应激发能的能量供体。
另外,可以将包含形成激基复合物的材料的混合材料用于主体材料。例如,可以将所形成的激基复合物的发射光谱与发光物质的最低能量一侧的吸收带的波长重叠的材料用于主体材料。因此,可以使能量转移变得顺利,从而提高发光效率。另外,可以抑制驱动电压。
注意,形成激基复合物的材料的至少一个可以为磷光发光物质。由此,可以高效地将三重激发能经反系间窜跃转换为单重激发能。
关于高效地形成激基复合物的材料的组合,具有空穴传输性的材料的HOMO能级优选为具有电子传输性的材料的HOMO能级以上。此外,具有空穴传输性的材料的LUMO能级优选为具有电子传输性的材料的LUMO能级以上。注意,材料的LUMO能级及HOMO能级可以从通过循环伏安(CV)测定测得的材料的电化学特性(还原电位及氧化电位)求出。
注意,激基复合物的形成例如可以通过如下方法确认:对具有空穴传输性的材料的发射光谱、具有电子传输性的材料的发射光谱及混合这些材料而成的混合膜的发射光谱进行比较,当观察到混合膜的发射光谱比各材料的发射光谱向长波长一侧漂移(或者在长波长一侧具有新的峰值)的现象时说明形成有激基复合物。或者,对具有空穴传输性的材料的瞬态光致发光(PL)、具有电子传输性的材料的瞬态PL及混合这些材料而成的混合膜的瞬态PL进行比较,当观察到混合膜的瞬态PL寿命与各材料的瞬态PL寿命相比具有长寿命成分或者延迟成分的比率变大等瞬态响应不同时说明形成有激基复合物。此外,可以将上述瞬态PL称为瞬态电致发光(EL)。换言之,与对具有空穴传输性的材料的瞬态EL、具有电子传输性的材料的瞬态EL及这些材料的混合膜的瞬态EL进行比较,观察瞬态响应的不同,可以确认激基复合物的形成。
<<单元103的结构例子2>>
另外,单元103包括层113(参照图1A)。
<<层113的结构例子2>>
例如,可以将具有电子传输性的材料用于层113。另外,可以将层113称为电子传输层。优选的是,将其带隙比层111所包含的发光材料的带隙大的物质用于层113。因此,可以抑制从层111所产生的激子向层113的能量转移。
[具有电子传输性的材料]
具有电子传输性的材料优选在电场强度[V/cm]的平方根为600时具有1×10-7cm2/Vs以上且5×10-5cm2/Vs以下的电子迁移率。通过抑制电子传输层中的电子的传输性可以控制向发光层的电子的注入量。另外,可以防止发光层成为电子过多的状态。
例如,可以将可用于层111的具有电子传输性的材料用于层113。具体而言,可以将可用于主体材料的具有电子传输性的材料用于层113。
<<层113的结构例子3>>
层113具有区域113A及区域113B。区域113A具有夹在区域113B与层111之间的区域,并包含材料ET。注意,区域113B包含材料OMC。
材料ET具有第二LUMO能级LUMO2,第二LUMO能级LUMO2相对于第一LUMO能级LUMO1在-0.4eV以上且-0.1eV以下、优选在-0.4eV以上且-0.15eV以下之范围内(参照图1B)。
<<层104的结构例子3>>
另外,在本发明的一个方式中,区域104A接触于电极101。
由此,可以容易将空穴从电极101注入到区域104A。或者,可以在抑制驱动电压的同时提高可靠性。其结果,可以提供一种方便性、实用性或可靠性优异的新颖发光器件。
<<电极101的结构例子>>
例如,可以将导电材料用于电极101。具体而言,可以将金属、合金、导电化合物以及它们的混合物等用于电极101。例如,可以适合使用具有4.0eV以上的功函数的材料。
例如,可以使用氧化铟-氧化锡(ITO:Indium Tin Oxide,铟锡氧化物)、包含硅或氧化硅的氧化铟-氧化锡、氧化铟-氧化锌、包含氧化钨及氧化锌的氧化铟(IWZO)等。
另外,例如可以使用金(Au)、铂(Pt)、镍(Ni)、钨(W)、铬(Cr)、钼(Mo)、铁(Fe)、钴(Co)、铜(Cu)、钯(Pd)或金属材料的氮化物(例如,氮化钛)等。此外,可以使用石墨烯。
<<电极102的结构例子>>
例如,可以将导电材料用于电极102。具体而言,可以将金属、合金、导电化合物以及它们的混合物等用于电极102。例如,可以将其功函数比电极101小的材料用于电极102。具体而言,可以适合使用具有3.8eV以下的功函数的材料。
例如,可以将属于元素周期表中的第1族的元素、属于元素周期表中的第2族的元素、稀土金属及包含它们的合金用于电极102。
具体而言,可以将锂(Li)、铯(Cs)等、镁(Mg)、钙(Ca)、锶(Sr)等、铕(Eu)、镱(Yb)等及包含它们的合金(MgAg、AlLi)用于电极102。
<<层105的结构例子>>
在本实施方式中说明的发光器件150包括层105。层105具有夹在电极102与单元103之间的区域。
例如,可以将具有电子注入性的材料用于层105。具体而言,可以将具有供体性的物质用于层105。此外,可以将使具有电子传输性的材料含有具有供体性的物质的复合材料用于层105。由此,例如可以从电极102容易注入电子。另外,可以降低发光器件的驱动电压。此外,可以不顾及功函数的大小而将各种导电材料用于电极102。具体而言,可以将Al、Ag、ITO、包含硅或氧化硅的氧化铟-氧化锡等用于电极102。
[具有电子注入性的材料1]
例如,可以将碱金属、碱土金属、稀土金属或这些物质的化合物用于具有供体性的物质。另外,可以将四硫并四苯(tetrathianaphthacene)(简称:TTN)、二茂镍、十甲基二茂镍等有机化合物用于具有供体性的物质。
具体而言,可以将碱金属化合物(包括氧化物、卤化物、碳酸盐)、碱土金属化合物(包括氧化物、卤化物、碳酸盐)或稀土金属的化合物(包括氧化物、卤化物、碳酸盐)等用于具有电子注入性的材料。
具体而言,可以将氧化锂、氟化锂(LiF)、氟化铯(CsF)、氟化钙(CaF2)、碳酸锂、碳酸铯、8-羟基喹啉-锂(简称:Liq)等用于具有电子注入性的材料。
[具有电子注入性的材料2]
例如,可以将包含碱金属、碱土金属或它们的化合物和具有电子传输性的物质的复合材料用作具有电子注入性的材料。
例如,可以将可用于单元103的具有电子传输性的材料用作具有电子注入性的材料。
另外,可以将微晶状态的碱金属的氟化物及包含具有电子传输性的物质的材料或者微晶状态的碱土金属的氟化物及包含具有电子传输性的物质的材料用作具有电子注入性的材料。
尤其是,可以适合使用碱金属的氟化物或碱土金属的氟化物的浓度为50wt%以上的材料。此外,可以适合使用具有联吡啶骨架的有机化合物。因此,可以降低层105的折射率。另外,可以提高发光器件的外部量子效率。
[具有电子注入性的材料3]
另外,可以将电子化合物(electride)用于具有电子注入性的材料。例如,可以将对钙和铝的混合氧化物以高浓度添加电子的物质等用于具有电子注入性的材料。
注意,本实施方式可以与本说明书所示的其他实施方式适当地组合。
(实施方式2)
在本实施方式中,参照图2A说明本发明的一个方式的发光器件150的结构。
图2A是说明本发明的一个方式的发光器件的结构的截面图,其具有与图1所示的结构不同的结构。
<发光器件150的结构例子>
本实施方式所说明的发光器件150包括电极101、电极102、单元103、中间层106及单元103(12)(参照图2A)。另外,可以使用层104(12)及层105(12)。
注意,可以将与在实施方式1中说明的层104同样的结构用于层104(12),并将在实施方式1中说明的层105同样的结构用于层105(12)。
单元103具有夹在电极101与电极102之间的区域,单元103(12)具有夹在电极101与单元103之间的区域,中间层106具有夹在单元103(12)与单元103之间的区域。另外,层105(12)具有夹在单元103(12)与中间层106之间的区域。
发光器件150包括层叠的多个单元。注意,层叠的多个单元不局限于两个单元,可以层叠三个以上的单元。另外,有时将包括中间层106及多个单元的结构称为叠层型发光器件或串联型发光器件。因此,能够在将电流密度保持为低的同时以高亮度进行发光。另外,可以提高可靠性。此外,可以降低在以同一亮度进行比较时的驱动电压。此外,可以抑制功耗。
<<单元103(12)的结构例子>>
可以将可用于单元103的结构用于单元103(12)。例如,可以将与单元103同一结构用于单元103(12)。
另外,可以将与单元103不同结构用于单元103(12)。例如,可以将与单元103的发光颜色不同的发光颜色的结构用于单元103(12)。具体而言,可以使用发射红色光及绿色光的单元103和发射蓝色光的单元103(12)。因此,就可以提供一种发射所希望的颜色的光的发光器件。或者,例如可以提供一种发射白色光的发光器件。
<<中间层106的结构例子>>
中间层106包括层104及层106A。中间层106具有向单元103和单元103(12)中的一个供应电子并向其中另一个供应空穴的功能。
层104包含具有受体性的材料AM及材料HT1,层104具有区域104A及区域104B。另外,区域104A具有夹在区域104B与电极101之间的区域,区域104A以浓度C1包含具有受体性的材料AM。
区域104B以浓度C2包含具有受体性的材料AM,浓度C2高于0且低于浓度C1。
由此,可以抑制驱动电压。或者,可以抑制工作特性的温度依赖性。其结果,可以提供一种方便性、实用性或可靠性优异的新颖发光器件。
层104可以被称为电荷产生层。电荷产生层具有通过施加电压来向阳极一侧供应电子并向阴极一侧供应空穴的功能。具体而言,可以对配置在阳极一侧的单元103(12)供应电子。
<<层106A的结构例子>>
层106A具有夹在层104与单元103(12)之间的区域。层106A例如可以被称为电子继电层。
例如,可以将具有电子传输性的物质用于电子继电层。因此,可以使接触于电子继电层的阳极一侧的层与接触于电子继电层的阴极一侧的层远离。另外,可以减轻接触于电子继电层的阳极一侧的层与接触于电子继电层的阴极一侧的层之间的相互作用。此外,能够向接触于电子继电层的阳极一侧的层顺利地传递电子。
例如,可以将具有电子传输性的物质适合用于电子继电层。具体而言,可以将在用于层104的具有受体性的材料AM的LUMO能级与用于层104的具有空穴传输性的材料HT1的LUMO能级之间具有LUMO能级的物质适合用于电子继电层。
例如,可以将如下物质用于电子继电层,即在-5.0eV以上、优选在-5.0eV以上且-3.0eV以下的范围内具有LUMO能级的具有电子传输性的物质。
具体而言,可以将酞菁类材料用于电子继电层。此外,可以将具有金属-氧键合和芳香配体的金属配合物用于电子继电层。
注意,本实施方式可以与本说明书所示的其他实施方式适当地组合。
(实施方式3)
在本实施方式中,参照图2B说明本发明的一个方式的发光器件150的结构。
图2B是说明本发明的一个方式的发光器件的结构的截面图,其具有与图1所示的结构不同的结构。
<发光器件150的结构例子>
另外,本实施方式所说明的发光器件150包括电极101、电极102、单元103、层104及中间层106(参照图2B)。
注意,发光器件150的与图1所示的结构不同之处在于:在层105与电极102之间包括中间层106。在此,对不同之处进行详细说明,而关于能够使用与上述结构相同的结构的部分援用上述说明。
<<中间层106的结构例子>>
中间层106具有夹在单元103与电极102之间的区域,中间层106包括层106A及层106B。
<<层106A的结构例子>>
层106A具有夹在层106B与层105之间的区域。例如,可以将在实施方式2中说明的电子继电层用作层106A。
<<层106B的结构例子>>
例如,可以将层106B称为电荷产生层。电荷产生层具有通过施加电压来向阳极一侧供应电子并向阴极一侧供应空穴的功能。具体而言,可以对配置在阳极侧的单元103供应电子。
另外,例如可以将作为具有空穴注入性的材料所例示的复合材料用于电荷产生层。另外,例如可以将层叠有包含该复合材料的膜与包含具有空穴传输性的材料的膜的叠层膜用于电荷产生层。
<发光器件150的制造方法>
例如,可以通过干法、湿法、蒸镀法、液滴喷射法、涂敷法或印刷法等形成电极101、电极102、单元103及中间层106的各层。另外,也可以通过同样的方法形成单元103(12)的各层。另外,可以通过不同方法形成各构成要素。
具体而言,可以使用真空蒸镀装置、喷墨装置、涂敷装置如旋涂机等、凹版印刷装置、胶版印刷装置、丝网印刷装置等制造发光器件150。
电极例如可以通过利用金属材料的膏剂的湿法或溶胶-凝胶法形成。具体而言,可以使用相对于氧化铟添加有1wt%至20wt%的氧化锌的靶材通过溅射法形成氧化铟-氧化锌膜。另外,可以使用相对于氧化铟添加有0.5wt%至5wt%的氧化钨和0.1wt%至1wt%的氧化锌的靶材通过溅射法形成包含氧化钨及氧化锌的氧化铟(IWZO)膜。
注意,本实施方式可以与本说明书所示的其他实施方式适当地组合。
(实施方式4)
在本实施方式中,参照图3说明本发明的一个方式的发光面板700的结构。
<发光面板700的结构例子>
本实施方式所说明的发光面板700包括发光器件150及发光器件150(2)(参照图3)。
例如,可以将实施方式1至实施方式3中的任一个所说明的发光器件用作发光器件150。
<发光器件150(2)的结构例子>
本实施方式所说明的发光器件150(2)包括电极101(2)、电极102及单元103(2)(参照图3)。例如,可以将发光器件150的部分结构用于发光器件150(2)的部分结构。由此,可以共用结构的一部分。或者,可以简化制造工序。
<<单元103(2)的结构例子>>
单元103(2)具有夹在电极101(2)与电极102之间的区域。另外,单元103(2)包括层111(2)。例如,可以将发射与单元103所包括的层111不同颜色光的发光材料用于层111(2)。
单元103(2)具有单层结构或叠层结构。例如,可以将选自空穴传输层、电子传输层、载流子阻挡层及激子阻挡层等功能层中的层用于单元103(2)。
单元103(2)具有从一个电极注入的电子与从另一个电极注入的空穴再结合的区域。例如,具有从电极101(2)注入的空穴与从电极102注入的电子再结合的区域。
<<层104(2)的结构例子>>
层104(2)具有夹在电极101与单元103之间的区域。可以将层104(2)称为空穴注入层。例如,可以将具有空穴注入性的材料用于层104(2)。
具体而言,可以将具有受体性的材料及复合材料用于层104(2)。另外,可以将有机化合物及无机化合物用于具有受体性的材料。具有受体性的材料借助于施加电场而能够从邻接的空穴传输层(或空穴传输材料)抽出电子。
[具有空穴注入性的材料的例子1]
可以将具有受体性的材料用于具有空穴注入性的材料。由此,例如可以从电极101容易注入空穴。另外,可以降低发光器件的驱动电压。
例如,可以将在实施方式1中说明的具有受体性的材料用作具有空穴注入性的材料。
另外,可以将钼氧化物、钒氧化物、钌氧化物、钨氧化物、锰氧化物等用于具有受体性的材料。
另外,可以使用酞菁类配合物化合物如酞菁(简称:H2Pc)或铜酞菁(CuPc)等;具有芳香胺骨架的化合物如4,4’-双[N-(4-二苯基氨基苯基)-N-苯基氨基]联苯(简称:DPAB)、N,N’-双{4-[双(3-甲基苯基)氨基]苯基}-N,N’-二苯基-(1,1’-联苯)-4,4’-二胺(简称:DNTPD)等。
另外,可以使用聚(3,4-乙烯二氧噻吩)/聚(苯乙烯磺酸)(PEDOT/PSS)等高分子等。
[具有空穴注入性的材料的例子2]
可以将复合材料用作具有空穴传输性的材料。例如,可以使用在具有空穴传输性的材料中含有具有受体性的材料的复合材料。由此,可以在广泛范围中无需顾及功函数地选择形成电极的材料。此外,作为电极101,不仅可以使用功函数高的材料,还可以使用功函数低的材料。
可以将各种有机化合物用于复合材料的具有空穴传输性的材料。例如,可以将具有芳香胺骨架的化合物、咔唑衍生物、芳香烃基团、高分子化合物(低聚物、树枝状聚合物、聚合物等)等用于复合材料的具有空穴传输性的材料。注意,可以适合使用空穴迁移率为1×10-6cm2/Vs以上的物质。
另外,例如可以将HOMO能级为-5.7eV以上且-5.4eV以下的具有较深的HOMO能级的物质适合用于复合材料的具有空穴传输性的材料。由此,可以将空穴容易注入到空穴传输层。或者,可以提高发光器件的可靠性。
作为具有芳香胺骨架的化合物,例如可以使用N,N’-二(对甲苯基)-N,N’-二苯基-对亚苯基二胺(简称:DTDPPA)、4,4’-双[N-(4-二苯基氨基苯基)-N-苯基氨基]联苯(简称:DPAB)、N,N'-双{4-[双(3-甲基苯基)氨基]苯基}-N,N'-二苯基-(1,1'-联苯)-4,4'-二胺(简称:DNTPD)、1,3,5-三[N-(4-二苯基氨基苯基)-N-苯基氨基]苯(简称:DPA3B)等。
作为咔唑衍生物,例如可以使用3-[N-(9-苯基咔唑-3-基)-N-苯基氨基]-9-苯基咔唑(简称:PCzPCA1)、3,6-双[N-(9-苯基咔唑-3-基)-N-苯基氨基]-9-苯基咔唑(简称:PCzPCA2)、3-[N-(1-萘基)-N-(9-苯基咔唑-3-基)氨基]-9-苯基咔唑(简称:PCzPCN1)、4,4’-二(N-咔唑基)联苯(简称:CBP)、1,3,5-三[4-(N-咔唑基)苯基]苯(简称:TCPB)、9-[4-(N-咔唑基)]苯基-10-苯基蒽(简称:CzPA)、1,4-双[4-(N-咔唑基)苯基]-2,3,5,6-四苯基苯等。
作为芳烃,例如可以使用2-叔丁基-9,10-二(2-萘基)蒽(简称:t-BuDNA)、2-叔丁基-9,10-二(1-萘基)蒽、9,10-双(3,5-二苯基苯基)蒽(简称:DPPA)、2-叔丁基-9,10-双(4-苯基苯基)蒽(简称:t-BuDBA)、9,10-二(2-萘基)蒽(简称:DNA)、9,10-二苯基蒽(简称:DPAnth)、2-叔丁基蒽(简称:t-BuAnth)、9,10-双(4-甲基-1-萘基)蒽(简称:DMNA)、2-叔丁基-9,10-双[2-(1-萘基)苯基]蒽、9,10-双[2-(1-萘基)苯基]蒽、2,3,6,7-四甲基-9,10-二(1-萘基)蒽、2,3,6,7-四甲基-9,10-二(2-萘基)蒽、9,9'-联蒽、10,10'-二苯基-9,9'-联蒽、10,10'-双(2-苯基苯基)-9,9'-联蒽、10,10'-双[(2,3,4,5,6-五苯基)苯基]-9,9'-联蒽、蒽、并四苯、红荧烯、苝、2,5,8,11-四(叔丁基)苝等。
作为具有乙烯基的芳烃,例如可以使用4,4’-双(2,2-二苯基乙烯基)联苯(简称:DPVBi)、9,10-双[4-(2,2-二苯基乙烯基)苯基]蒽(简称:DPVPA)等。
例如,还可以使用并五苯、晕苯等。
作为高分子化合物,例如可以使用聚(N-乙烯基咔唑)(简称:PVK)、聚(4-乙烯基三苯胺)(简称:PVTPA)、聚[N-(4-{N'-[4-(4-二苯基氨基)苯基]苯基-N'-苯基氨基}苯基)甲基丙烯酰胺](简称:PTPDMA)、聚[N,N'-双(4-丁基苯基)-N,N'-双(苯基)联苯胺](简称:Poly-TPD)等。
另外,例如可以将具有咔唑骨架、二苯并呋喃骨架、二苯并噻吩骨架及蒽骨架中的任意个的物质适合用于复合材料的具有空穴传输性的材料。另外,可以使用如下物质,即包含具有包括二苯并呋喃环或二苯并噻吩环的取代基的芳香胺、包括萘环的芳香单胺、或者9-芴基通过亚芳基键合于胺的氮的芳香单胺的物质。注意,当使用包括N,N-双(4-联苯)氨基的物质时,可以提高发光器件的可靠性。
作为这些复合材料的具有空穴传输性的材料,例如可以使用N-(4-联苯)-6,N-二苯基苯并[b]萘并[1,2-d]呋喃-8-胺(简称:BnfABP)、N,N-双(4-联苯)-6-苯基苯并[b]萘并[1,2-d]呋喃-8-胺(简称:BBABnf)、4,4’-双(6-苯基苯并[b]萘并[1,2-d]呋喃-8-基)-4”-苯基三苯基胺(简称:BnfBB1BP)、N,N-双(4-联苯)苯并[b]萘并[1,2-d]呋喃-6-胺(简称:BBABnf(6))、N,N-双(4-联苯)苯并[b]萘并[1,2-d]呋喃-8-胺(简称:BBABnf(8))、N,N-双(4-联苯)苯并[b]萘并[2,3-d]呋喃-4-胺(简称:BBABnf(II)(4))、N,N-双[4-(二苯并呋喃-4-基)苯基]-4-氨基-对三联苯(简称:DBfBB1TP)、N-[4-(二苯并噻吩-4-基)苯基]-N-苯基-4-联苯胺(简称:ThBA1BP)、4-(2-萘基)-4’,4”-二苯基三苯基胺(简称:BBAβNB)、4-[4-(2-萘基)苯基]-4’,4”-二苯基三苯基胺(简称:BBAβNBi)、4,4’-二苯基-4”-(6;1’-联萘基-2-基)三苯基胺(简称:BBAαNβNB)、4,4’-二苯基-4”-(7;1’-联萘基-2-基)三苯基胺(简称:BBAαNβNB-03)、4,4’-二苯基-4”-(7-苯基)萘基-2-基三苯基胺(简称:BBAPβNB-03)、4,4’-二苯基-4”-(6;2’-联萘基-2-基)三苯基胺(简称:BBA(βN2)B)、4,4’-二苯基-4”-(7;2’-联萘基-2-基)-三苯基胺(简称:BBA(βN2)B-03)、4,4’-二苯基-4”-(4;2’-联萘基-1-基)三苯基胺(简称:BBAβNαNB)、4,4’-二苯基-4”-(5;2’-联萘基-1-基)三苯基胺(简称:BBAβNαNB-02)、4-(4-联苯基)-4’-(2-萘基)-4”-苯基三苯基胺(简称:TPBiAβNB)、4-(3-联苯基)-4’-[4-(2-萘基)苯基]-4”-苯基三苯基胺(简称:mTPBiAβNBi)、4-(4-联苯基)-4’-[4-(2-萘基)苯基]-4”-苯基三苯基胺(简称:TPBiAβNBi)、4-苯基-4’-(1-萘基)三苯基胺(简称:αNBA1BP)、4,4’-双(1-萘基)三苯基胺(简称:αNBB1BP)、4,4’-二苯基-4”-[4’-(咔唑-9-基)联苯-4-基]三苯基胺(简称:YGTBi1BP)、4’-[4-(3-苯基-9H-咔唑-9-基)苯基]三(1,1’-联苯-4-基)胺(简称:YGTBi1BP-02)、4-二苯基-4’-(2-萘基)-4”-{9-(4-联苯基)咔唑}三苯基胺(简称:YGTBiβNB)、N-[4-(9-苯基-9H-咔唑-3-基)苯基]-N-[4-(1-萘基)苯基]-9,9'-螺双(9H-芴)-2-胺(简称:PCBNBSF)、N,N-双(1,1'-联苯基-4-基)-9,9’-螺双[9H-芴]-2-胺(简称:BBASF)、N,N-双(1,1’-联苯-4-基)-9,9’-螺双[9H-芴]-4-胺(简称:BBASF(4))、N-(1,1’-联苯-2-基)-N-(9,9-二甲基-9H-芴-2-基)-9,9’-螺双(9H-芴)-4-胺(简称:oFBiSF)、N-(4-联苯)-N-(二苯并呋喃-4-基)-9,9-二甲基-9H-芴-2-胺(简称:FrBiF)、N-[4-(1-萘基)苯基]-N-[3-(6-苯基二苯并呋喃-4-基)苯基]-1-萘基胺(简称:mPDBfBNBN)、4-苯基-4’-(9-苯基芴-9-基)三苯基胺(简称:BPAFLP)、4-苯基-3’-(9-苯基芴-9-基)三苯基胺(简称:mBPAFLP)、4-苯基-4’-[4-(9-苯基芴-9-基)苯基]三苯基胺(简称:BPAFLBi)、4-苯基-4’-(9-苯基-9H-咔唑-3-基)三苯基胺(简称:PCBA1BP)、4,4’-二苯基-4”-(9-苯基-9H-咔唑-3-基)三苯基胺(简称:PCBBi1BP)、4-(1-萘基)-4’-(9-苯基-9H-咔唑-3-基)三苯基胺(简称:PCBANB)、4,4’-二(1-萘基)-4”-(9-苯基-9H-咔唑-3-基)三苯基胺(简称:PCBNBB)、N-苯基-N-[4-(9-苯基-9H-咔唑-3-基)苯基]螺-9,9’-二芴-2-胺(简称:PCBASF)、N-(1,1’-联苯-4-基)-9,9-二甲基-N-[4-(9-苯基-9H-咔唑-3-基)苯基]-9H-芴-2-胺(简称:PCBBiF)、N,N-双(9,9-二甲基-9H-芴-2-基)-9,9’-螺双-9H-芴-4-胺、N,N-双(9,9-二甲基-9H-芴-2-基)-9,9’-螺双-9H-芴-3-胺、N,N-双(9,9-二甲基-9H-芴-2-基)-9,9’-螺双-9H-芴-2-胺、N,N-双(9,9-二甲基-9H-芴-2-基)-9,9’-螺双-9H-芴-1-胺等。
[具有空穴注入性的材料的例子3]
可以将包含具有空穴传输性的材料、具有受体性的材料及碱金属或碱土金属的氟化物的复合材料用作具有空穴注入性的材料。尤其是,可以适合使用氟原子的原子比率为20%以上的复合材料。因此,可以降低层111的折射率。此外,可以在发光器件内部形成折射率低的层。另外,可以提高发光器件的外部量子效率。
注意,本实施方式可以与本说明书所示的其他实施方式适当地组合。
(实施方式5)
在本实施方式中,对使用实施方式1至实施方式4中的任一个所示的发光器件的发光装置进行说明。
在本实施方式中,参照图4对使用实施方式1至4中的任一个所示的发光器件而制造的发光装置进行说明。注意,图4A是示出发光装置的俯视图,并且图4B是沿图4A中的线A-B及线C-D切断的截面图。该发光装置作为用来控制发光器件的发光的单元包括由虚线表示的驱动电路部(源极线驱动电路601)、像素部602、驱动电路部(栅极线驱动电路603)。另外,附图标记604是密封衬底,附图标记605是密封剂,由密封剂605围绕的内侧是空间607。
注意,引导布线608是用来传送输入到源极线驱动电路601及栅极线驱动电路603的信号的布线,并且从用作外部输入端子的FPC(柔性印刷电路)609接收视频信号、时钟信号、起始信号、复位信号等。注意,虽然在此只图示出FPC,但是该FPC还可以安装有印刷线路板(PWB)。本说明书中的发光装置不仅包括发光装置主体,而且还包括安装有FPC或PWB的发光装置。
下面,参照图4B说明截面结构。虽然在元件衬底610上形成有驱动电路部及像素部,但是在此示出作为驱动电路部的源极线驱动电路601和像素部602中的一个像素。
元件衬底610除了可以使用由玻璃、石英、有机树脂、金属、合金、半导体等构成的衬底以外还可以使用由FRP(Fiber Reinforced Plastics:纤维增强塑料)、PVF(聚氟乙烯)、聚酯或丙烯酸树脂等构成的塑料衬底。
对用于像素或驱动电路的晶体管的结构没有特别的限制。例如,可以采用反交错型晶体管或交错型晶体管。另外,顶栅型晶体管或底栅型晶体管都可以被使用。对用于晶体管的半导体材料没有特别的限制,例如可以使用硅、锗、碳化硅、氮化镓等。或者可以使用In-Ga-Zn类金属氧化物等的包含铟、镓、锌中的至少一个的氧化物半导体。
对用于晶体管的半导体材料的结晶性也没有特别的限制,可以使用非晶半导体或结晶半导体(微晶半导体、多晶半导体、单晶半导体或其一部分具有结晶区域的半导体)。当使用结晶半导体时可以抑制晶体管的特性劣化,所以是优选的。
在此,氧化物半导体优选用于设置在上述像素或驱动电路中的晶体管和用于在后面说明的触摸传感器等的晶体管等半导体装置。尤其优选使用其带隙比硅宽的氧化物半导体。通过使用带隙比硅宽的氧化物半导体,可以降低晶体管的关态电流(off-statecurrent)。
上述氧化物半导体优选至少包含铟(In)或锌(Zn)。另外,上述氧化物半导体更优选为包含以In-M-Zn类氧化物(M为Al、Ti、Ga、Ge、Y、Zr、Sn、La、Ce或Hf等金属)表示的氧化物的氧化物半导体。
尤其是,作为半导体层,优选使用如下氧化物半导体膜:具有多个结晶部,该多个结晶部的c轴都朝向垂直于半导体层的被形成面或半导体层的顶面的方向,并且在相邻的结晶部间不具有晶界。
通过作为半导体层使用上述材料,可以实现电特性的变动被抑制的可靠性高的晶体管。
另外,由于具有上述半导体层的晶体管的关态电流较低,因此能够长期间保持经过晶体管而储存于电容器中的电荷。通过将这种晶体管用于像素,能够在保持各显示区域所显示的图像的灰度的状态下,停止驱动电路。其结果是,可以实现功耗极低的电子设备。
为了实现晶体管的特性稳定化等,优选设置基底膜。作为基底膜,可以使用氧化硅膜、氮化硅膜、氧氮化硅膜、氮氧化硅膜等无机绝缘膜并以单层或叠层制造。基底膜可以通过溅射法、CVD(Chemical Vapor Deposition:化学气相沉积)法(等离子体CVD法、热CVD法、MOCVD(Metal Organic CVD:有机金属化学气相沉积)法等)或ALD(Atomic LayerDeposition:原子层沉积)法、涂敷法、印刷法等形成。注意,基底膜若不需要则也可以不设置。
注意,FET623示出形成在源极线驱动电路601中的晶体管的一个。另外,驱动电路也可以利用各种CMOS电路、PMOS电路或NMOS电路形成。另外,虽然在本实施方式中示出在衬底上形成有驱动电路的驱动器一体型,但是不一定必须采用该结构,驱动电路也可以形成在外部,而不形成在衬底上。
另外,像素部602由多个像素形成,该多个像素都包括开关FET611、电流控制FET612以及与该电流控制FET612的漏极电连接的第一电极613,但是并不局限于此,也可以采用组合三个以上的FET和电容器的像素部。
注意,形成绝缘物614来覆盖第一电极613的端部。在此,可以使用正型感光丙烯酸树脂膜形成绝缘物614。
另外,将绝缘物614的上端部或下端部形成为具有曲率的曲面,以获得后面形成的EL层等的良好的覆盖性。例如,在使用正型感光丙烯酸树脂作为绝缘物614的材料的情况下,优选只使绝缘物614的上端部包括具有曲率半径(0.2μm以上且3μm以下)的曲面。作为绝缘物614,可以使用负型感光树脂或者正型感光树脂。
在第一电极613上形成有EL层616及第二电极617。在此,作为用于被用作阳极的第一电极613的材料,优选使用具有大功函数的材料。例如,除了可以使用诸如ITO膜、包含硅的铟锡氧化物膜、包含2wt%以上且20wt%以下的氧化锌的氧化铟膜、氮化钛膜、铬膜、钨膜、Zn膜、Pt膜等的单层膜以外,还可以使用由氮化钛膜和以铝为主要成分的膜构成的叠层膜以及由氮化钛膜、以铝为主要成分的膜和氮化钛膜构成的三层结构等。注意,通过采用叠层结构,布线的电阻值可以较低,可以得到良好的欧姆接触,并且,可以将其用作阳极。
另外,EL层616通过使用蒸镀掩模的蒸镀法、喷墨法、旋涂法等各种方法形成。EL层616包括实施方式1至4中的任一个所示的结构。另外,作为构成EL层616的其他材料,也可以使用低分子化合物或高分子化合物(包含低聚物、树枝状聚合物)。
另外,作为用于形成于EL层616上并被用作阴极的第二电极617的材料,优选使用具有功函数小的材料(Al、Mg、Li、Ca、或它们的合金或化合物(MgAg、MgIn、AlLi等)等)。注意,当使产生在EL层616中的光透过第二电极617时,优选使用由厚度减薄了的金属薄膜和透明导电膜(ITO、包含2wt%以上且20wt%以下的氧化锌的氧化铟、包含硅的铟锡氧化物、氧化锌(ZnO)等)构成的叠层作为第二电极617。
另外,发光器件由第一电极613、EL层616、第二电极617形成。该发光器件是实施方式1至4中的任一个所示的发光器件。另外,像素部形成有多个发光器件,本实施方式的发光装置也可以包括实施方式1至4中的任一个所示的发光器件和具有其他结构的发光器件的双方。
另外,通过使用密封剂605将密封衬底604贴合到元件衬底610,将发光器件618设置在由元件衬底610、密封衬底604以及密封剂605围绕的空间607中。注意,空间607中填充有填料,作为该填料,可以使用惰性气体(氮或氩等),还可以使用密封剂。通过在密封衬底中形成凹部且在其中设置干燥剂,可以抑制水分所导致的劣化,所以是优选的。
另外,优选使用环氧类树脂或玻璃粉作为密封剂605。另外,这些材料优选为尽可能地不使水分及氧透过的材料。另外,作为用于密封衬底604的材料,除了可以使用玻璃衬底或石英衬底以外,还可以使用由FRP(Fiber Reinforced Plastics;玻璃纤维增强塑料)、PVF(聚氟乙烯)、聚酯、丙烯酸树脂等构成的塑料衬底。
虽然在图4A及图4B中没有示出,但是也可以在第二电极上设置保护膜。保护膜可以由有机树脂膜或无机绝缘膜形成。另外,也可以以覆盖密封剂605的露出部分的方式形成保护膜。另外,保护膜可以覆盖一对衬底的表面及侧面、密封层、绝缘层等的露出侧面而设置。
作为保护膜可以使用不容易透过水等杂质的材料。因此,可以能够高效地抑制水等杂质从外部扩散到内部。
作为构成保护膜的材料,可以使用氧化物、氮化物、氟化物、硫化物、三元化合物、金属或聚合物等。例如,可以使用含有氧化铝、氧化铪、硅酸铪、氧化镧、氧化硅、钛酸锶、氧化钽、氧化钛、氧化锌、氧化铌、氧化锆、氧化锡、氧化钇、氧化铈、氧化钪、氧化铒、氧化钒、氧化铟等的材料或含有氮化铝、氮化铪、氮化硅、氮化钽、氮化钛、氮化铌、氮化钼、氮化锆、氮化镓的材料、包含含有钛及铝的氮化物、含有钛及铝的氧化物、含有铝及锌的氧化物、含有锰及锌的硫化物、含有铈及锶的硫化物、含有铒及铝的氧化物、含有钇及锆的氧化物等的材料。
保护膜优选通过台阶覆盖性(step coverage)良好的成膜方法来形成。这种方法中之一个是原子层沉积(ALD:Atomic Layer Deposition)法。优选将可以通过ALD法形成的材料用于保护膜。通过ALD法可以形成致密且裂缝或针孔等缺陷被减少或具备均匀的厚度的保护膜。另外,可以减少在形成保护膜时加工构件受到的损伤。
例如,通过ALD法可以将均匀且缺陷少的保护膜形成在具有复杂的凹凸形状的表面或触摸面板的顶面、侧面以及背面上。
如上所述,可以得到使用实施方式1至4中的任一个所示的发光器件制造的发光装置。
因为本实施方式中的发光装置使用实施方式1至4中的任一个所示的发光器件,所以可以得到具有优良特性的发光装置。具体而言,使用实施方式1至4中的任一个所示的发光器件的发光效率良好,由此可以实现低功耗的发光装置。
图5示出通过形成呈现白色发光的发光器件设置着色层(滤色片)等来实现全彩色化的发光装置的例子。图5A示出衬底1001、基底绝缘膜1002、栅极绝缘膜1003、栅电极1006、1007、1008、第一层间绝缘膜1020、第二层间绝缘膜1021、周边部1042、像素部1040、驱动电路部1041、发光器件的第一电极1024W、1024R、1024G、1024B、分隔壁1025、EL层1028、发光器件的第二电极1029、密封衬底1031、密封剂1032等。
另外,在图5A中,将着色层(红色着色层1034R、绿色着色层1034G、蓝色着色层1034B)设置在透明基材1033上。另外,还可以设置黑矩阵1035。对设置有着色层及黑矩阵的透明基材1033进行对准而将其固定到衬底1001上。另外,着色层及黑矩阵1035被保护层1036覆盖。另外,图5A示出具有光不透过着色层而透射到外部的发光层及光透过各颜色的着色层而透射到外部的发光层,不透过着色层的光成为白色光且透过着色层的光成为红色光、绿色光、蓝色光,因此能够以四个颜色的像素显示图像。
图5B示出将着色层(红色着色层1034R、绿色着色层1034G、蓝色着色层1034B)形成在栅极绝缘膜1003和第一层间绝缘膜1020之间的例子。如上述那样,也可以将着色层设置在衬底1001和密封衬底1031之间。
另外,虽然以上说明了具有从形成有FET的衬底1001一侧提取光的结构(底部发射型)的发光装置,但是也可以采用具有从密封衬底1031一侧提取发光的结构(顶部发射型)的发光装置。图6示出顶部发射型发光装置的截面图。在此情况下,衬底1001可以使用不使光透过的衬底。到制造用来使FET与发光器件的阳极连接的连接电极为止的工序与底部发射型发光装置同样地进行。然后,以覆盖电极1022的方式形成第三层间绝缘膜1037。该绝缘膜也可以具有平坦化的功能。第三层间绝缘膜1037可以使用与第二层间绝缘膜相同的材料或其他公知材料形成。
虽然在此发光器件的第一电极1024W、1024R、1024G、1024B都是阳极,但是也可以是阴极。另外,在采用如图6所示那样的顶部发射型发光装置的情况下,第一电极优选为反射电极。EL层1028的结构采用实施方式1至4中的任一个所示的单元103的结构,并且采用能够获得白色发光的元件结构。
在采用图6所示的顶部发射结构的情况下,可以使用设置有着色层(红色着色层1034R、绿色着色层1034G、蓝色着色层1034B)的密封衬底1031进行密封。密封衬底1031也可以设置有位于像素和像素之间的黑矩阵1035。着色层(红色着色层1034R、绿色着色层1034G、蓝色着色层1034B)或黑矩阵也可以被保护层1036覆盖。另外,作为密封衬底1031,使用具有透光性的衬底。另外,虽然在此示出了以红色、绿色、蓝色、白色的四个颜色进行全彩色显示的例子,但是并不局限于此,也可以以红色、黄色、绿色、蓝色的四个颜色或红色、绿色、蓝色的三个颜色进行全彩色显示。
在顶部发射型发光装置中,可以优选地适用微腔结构。将反射电极用作第一电极且将半透射半反射电极用作第二电极,由此可以得到具有微腔结构的发光器件。在反射电极与半透射半反射电极之间至少含有EL层,并且至少含有成为发光区域的发光层。
注意,反射电极是可见光反射率为40%至100%,优选为70%至100%,并且其电阻率为1×10-2Ωcm以下的膜。另外,半透射半反射电极是可见光反射率为20%至80%,优选为40%至70%,并且其电阻率为1×10-2Ωcm以下的膜。
从EL层所包含的发光层射出的光被反射电极和半透射半反射电极反射,并且谐振。
在该发光器件中,通过改变透明导电膜、上述复合材料或载流子传输材料等的厚度而可以改变反射电极与半透射半反射电极之间的光程。由此,可以在反射电极与半透射半反射电极之间加强谐振的波长的光且使不谐振的波长的光衰减。
被反射电极反射回来的光(第一反射光)会给从发光层直接入射到半透射半反射电极的光(第一入射光)带来很大的干涉,因此优选将反射电极与发光层的光程调节为(2n-1)λ/4(注意,n为1以上的自然数,λ为要增强的光的波长)。通过调节该光程,可以使第一反射光与第一入射光的相位一致,由此可以进一步增强从发光层发射的光。
另外,在上述结构中,EL层可以含有多个发光层,也可以只含有一个发光层。例如,也可以采用如下结构:组合上述串联型发光器件的结构,在一个发光器件中以其间夹着电荷产生层的方式设置多个EL层,并且,在每个EL层中形成一个或多个发光层。
通过采用微腔结构,可以加强指定波长的正面方向上的发光强度,由此可以实现低功耗化。注意,在为使用红色、黄色、绿色以及蓝色的四个颜色的子像素显示图像的发光装置的情况下,因为可以获得由于黄色发光的亮度提高效果,而且可以在所有的子像素中采用适合各颜色的波长的微腔结构,所以能够实现具有良好的特性的发光装置。
因为本实施方式中的发光装置使用实施方式1至4中的任一个所示的发光器件,所以可以得到具有优良特性的发光装置。具体而言,使用实施方式1至4中的任一个所示的发光器件的发光效率良好,由此可以实现低功耗的发光装置。
虽然到这里说明了有源矩阵型发光装置,但是下面说明无源矩阵型发光装置。图7示出通过使用本发明制造的无源矩阵型发光装置。注意,图7A是示出发光装置的透视图,并且图7B是沿图7A的线X-Y切断而获得的截面图。在图7中,在衬底951上的电极952与电极956之间设置有EL层955。电极952的端部被绝缘层953覆盖。在绝缘层953上设置有隔离层954。隔离层954的侧壁具有如下倾斜,即越接近衬底表面,两个侧壁之间的间隔越窄。换句话说,隔离层954的短边方向的截面是梯形,底边(朝向与绝缘层953的面方向相同的方向并与绝缘层953接触的边)比上边(朝向与绝缘层953的面方向相同的方向并与绝缘层953不接触的边)短。如此,通过设置隔离层954,可以防止起因于静电等的发光器件的不良。另外,在无源矩阵型发光装置中,通过使用实施方式1至4中的任一个所示的发光器件,也可以得到可靠性良好的发光装置或者低功耗的发光装置。
以上说明的发光装置能够控制配置为矩阵状的微小的多个发光器件中的每一个,所以作为进行图像的显示的显示装置可以适当地利用。
另外,本实施方式可以与其他实施方式自由地组合。
(实施方式6)
在本实施方式中,参照图8对将实施方式1至4中的任一个所示的发光器件用于照明装置的例子进行说明。图8B是照明装置的俯视图,图8A是沿着图8B的线e-f的截面图。
在本实施方式的照明装置中,在用作支撑体的具有透光性的衬底400上形成有电极401。第一电极401相当于实施方式1至4中的任一个中的第一电极101。当从第一电极401一侧提取光时,第一电极401使用具有透光性的材料形成。
另外,在衬底400上形成用来对第二电极404供应电压的焊盘412。
第一电极401上形成有EL层403。EL层403相当于实施方式1至4中的任一个中的单元103的结构或组合单元103(2)、层104、层105以及中间层106的结构等。注意,作为它们的结构,参照各记载。
以覆盖EL层403的方式形成第二电极404。第二电极404相当于实施方式1至4中的任一个中的电极102。当从第一电极401一侧提取光时,第二电极404使用反射率高的材料形成。通过使第二电极404与焊盘412连接,将电压供应到第二电极404。
如上所述,本实施方式所示的照明装置具备包括第一电极401、EL层403以及第二电极404的发光器件。由于该发光器件是发光效率高的发光器件,所以本实施方式的照明装置可以是低功耗的照明装置。
使用密封剂405、406将形成有具有上述结构的发光器件的衬底400和密封衬底407固定来进行密封,由此制造照明装置。另外,也可以仅使用密封剂405和406中的一个。另外,也可以使内侧的密封剂406(在图8B中未图示)与干燥剂混合,由此可以吸收水分而提高可靠性。
另外,通过以延伸到密封剂405、406的外部的方式设置焊盘412和第一电极401的一部分,可以将其用作外部输入端子。另外,也可以在外部输入端子上设置安装有转换器等的IC芯片420等。
本实施方式所记载的照明装置在EL元件中使用实施方式1至4中的任一个所示的发光器件,可以实现低功耗的照明装置。
(实施方式7)
在本实施方式中,对在其一部分包括实施方式1至4中的任一个所示的发光器件的电子设备的例子进行说明。实施方式1至4中的任一个所示的发光器件是发光效率良好且功耗低的发光器件。其结果是,本实施方式所记载的电子设备可以实现包括功耗低的发光部的电子设备。
作为采用上述发光器件的电子设备,例如可以举出电视装置(也称为电视机或电视接收机)、用于计算机等的显示器、数码相机、数码摄像机、数码相框、移动电话机(也称为移动电话、移动电话装置)、便携式游戏机、便携式信息终端、声音再现装置、弹珠机等大型游戏机等。以下,示出这些电子设备的具体例子。
图9A示出电视装置的一个例子。在电视装置中,框体7101中组装有显示部7103。另外,在此示出利用支架7105支撑框体7101的结构。可以利用显示部7103显示图像,并且将实施方式1至4中的任一个所示的发光器件排列为矩阵状而构成显示部7103。
可以通过利用框体7101所具备的操作开关或另行提供的遥控操作机7110进行电视装置的操作。通过利用遥控操作机7110所具备的操作键7109,可以控制频道或音量,由此可以控制显示在显示部7103上的图像。另外,也可以在遥控操作机7110中设置用来显示从该遥控操作机7110输出的信息的显示部7107。
另外,电视装置采用具备接收机或调制解调器等的结构。可以通过接收机接收一般的电视广播。再者,通过调制解调器连接到有线或无线方式的通信网络,能够进行单向(从发送者到接收者)或双向(发送者和接收者之间或接收者之间等)的信息通信。
图9B示出计算机,该计算机包括主体7201、框体7202、显示部7203、键盘7204、外部连接端口7205、指向装置7206等。另外,该计算机通过将实施方式1至4中的任一个所示的发光器件排列为矩阵状并用于显示部7203而制造。图9B中的计算机也可以为如图9C所示的方式。图9C所示的计算机设置有第二显示部7210代替键盘7204及指向装置7206。第二显示部7210是触摸面板,通过利用指头或专用笔操作显示在第二显示部7210上的输入用显示,能够进行输入。另外,第二显示部7210不仅能够显示输入用显示,而且可以显示其他图像。另外,显示部7203也可以是触摸面板。因为两个屏面通过铰链部连接,所以可以防止在收纳或搬运时发生问题如屏面受伤、破坏等。
图9D示出移动电话机的一个例子。移动电话机具备组装在框体7401中的显示部7402、操作按钮7403、外部连接端口7404、扬声器7405、麦克风7406等。另外,移动电话机包括将实施方式1至4中的任一个所示的发光器件排列为矩阵状而制造的显示部7402。
图9D所示的便携式终端也可以具有用指头等触摸显示部7402来输入信息的结构。在此情况下,能够用指头等触摸显示部7402来进行打电话或编写电子邮件等的操作。
显示部7402主要有三种屏面模式。第一是以图像的显示为主的显示模式,第二是以文字等的信息的输入为主的输入模式,第三是混合显示模式和输入模式的两个模式的显示输入模式。
例如,在打电话或编写电子邮件的情况下,可以采用将显示部7402主要用于输入文字的文字输入模式而输入在屏面上显示的文字。在此情况下,优选在显示部7402的屏面的大多部分中显示键盘或号码按钮。
另外,通过在便携式终端内部设置具有陀螺仪和加速度传感器等检测倾斜度的传感器的检测装置,可以判断便携式终端的方向(纵或横)而自动进行显示部7402的屏面显示的切换。
另外,通过触摸显示部7402或对框体7401的操作按钮7403进行操作,来进行屏面模式的切换。或者,也可以根据显示在显示部7402上的图像的种类切换屏面模式。例如,当显示在显示部上的图像信号为动态图像的数据时,将屏面模式切换成显示模式,而当该图像信号为文字数据时,将屏面模式切换成输入模式。
另外,当在输入模式下通过检测出显示部7402的光传感器所检测的信号而得知在一定期间内没有显示部7402的触摸操作输入时,也可以进行控制以将屏面模式从输入模式切换成显示模式。
也可以将显示部7402用作图像传感器。例如,通过用手掌或指头触摸显示部7402,来拍摄掌纹、指纹等,能够进行个人识别。另外,通过在显示部中使用发射近红外光的背光源或发射近红外光的感测用光源,也能够拍摄指静脉、手掌静脉等。
图10A是示出扫地机器人的一个例子的示意图。
扫地机器人5100包括顶面上的显示器5101及侧面上的多个照相机5102、刷子5103及操作按钮5104。虽然未图示,但是扫地机器人5100的底面设置有轮胎和吸入口等。此外,扫地机器人5100还包括红外线传感器、超音波传感器、加速度传感器、压电传感器、光传感器、陀螺仪传感器等各种传感器。另外,扫地机器人5100包括无线通信单元。
扫地机器人5100可以自动行走,检测垃圾5120,可以从底面的吸入口吸引垃圾。
另外,扫地机器人5100对照相机5102所拍摄的图像进行分析,可以判断墙壁、家具或台阶等障碍物的有无。另外,在通过图像分析检测布线等可能会绕在刷子5103上的物体的情况下,可以停止刷子5103的旋转。
可以在显示器5101上显示电池的剩余电量或所吸引的垃圾的量等。可以在显示器5101上显示扫地机器人5100的行走路径。另外,显示器5101可以是触摸面板,可以将操作按钮5104显示在显示器5101上。
扫地机器人5100可以与智能手机等便携式电子设备5140互相通信。照相机5102所拍摄的图像可以显示在便携式电子设备5140上。因此,扫地机器人5100的拥有者在出门时也可以知道房间的情况。另外,可以使用智能手机等便携式电子设备5140确认显示器5101的显示内容。
可以将本发明的一个方式的发光装置用于显示器5101。
图10B所示的机器人2100包括运算装置2110、照度传感器2101、麦克风2102、上部照相机2103、扬声器2104、显示器2105、下部照相机2106、障碍物传感器2107及移动机构2108。
麦克风2102具有检测使用者的声音及周围的声音等的功能。另外,扬声器2104具有发出声音的功能。机器人2100可以使用麦克风2102及扬声器2104与使用者交流。
显示器2105具有显示各种信息的功能。机器人2100可以将使用者所希望的信息显示在显示器2105上。显示器2105也可以安装有触摸面板。显示器2105可以是可拆卸的信息终端,通过将该信息终端设置在机器人2100的所定位置,可以进行充电及数据的收发。
上部照相机2103及下部照相机2106具有对机器人2100的周围环境进行摄像的功能。另外,障碍物传感器2107可以检测机器人2100使用移动机构2108移动时的前方的障碍物的有无。机器人2100可以使用上部照相机2103、下部照相机2106及障碍物传感器2107认知周围环境而安全地移动。可以将本发明的一个方式的发光装置用于显示器2105。
图10C是示出护目镜型显示器的一个例子的图。护目镜型显示器例如包括框体5000、显示部5001、扬声器5003、LED灯5004、连接端子5006、传感器5007(它具有测量如下因素的功能:力、位移、位置、速度、加速度、角速度、转速、距离、光、液、磁、温度、化学物质、声音、时间、硬度、电场、电流、电压、电力、辐射线、流量、湿度、倾斜度、振动、气味或红外线)、麦克风5008、显示部5002、支撑部5012、耳机5013等。
可以将本发明的一个方式的发光装置用于显示部5001及显示部5002。
图11示出将实施方式1至4中的任一个所示的发光器件用于作为照明装置的台灯的例子。图11所示的台灯包括框体2001和光源2002,并且作为光源2002使用实施方式6所记载的照明装置。
图12示出将实施方式1至4中的任一个所示的发光器件用于室内的照明装置3001的例子。由于实施方式1至4中的任一个所示的发光器件是发光效率高的发光器件,所以可以提供低功耗的照明装置。另外,因为实施方式1至4中的任一个所示的发光器件能够实现大面积化,所以能够用于大面积的照明装置。另外,因为实施方式1至4中的任一个所示的发光器件的厚度薄,所以能够作为实现薄型化的照明装置使用。
还可以将实施方式1至4中的任一个所示的发光器件安装在汽车的挡风玻璃或仪表盘上。图13示出将实施方式1至4中的任一个所示的发光器件用于汽车的挡风玻璃或仪表盘的一个方式。显示区域5200至显示区域5203是使用实施方式1至4中的任一个所示的发光器件设置的显示区域。
显示区域5200和显示区域5201是设置在汽车的挡风玻璃上的安装有实施方式1至4中的任一个所示的发光器件的显示装置。通过使用具有透光性的电极制造实施方式1至4中的任一个所示的发光器件的第一电极和第二电极,可以得到能看到对面的景色的所谓的透视式显示装置。若采用透视式显示,即使设置在汽车的挡风玻璃上,也不妨碍视界。另外,在设置用来驱动的晶体管等的情况下,优选使用具有透光性的晶体管,诸如使用有机半导体材料的有机晶体管或使用氧化物半导体的晶体管等。
显示区域5202是设置在立柱部分的安装有实施方式1至4中的任一个所示的发光器件的显示装置。通过在显示区域5202上显示来自设置在车厢上的成像单元的图像,可以补充被立柱遮挡的视界。另外,同样地,设置在仪表盘部分上的显示区域5203通过显示来自设置在汽车外侧的成像单元的图像,能够补充被车厢遮挡的视界的死角,而提高安全性。通过显示图像以补充不看到的部分,更自然且简单地确认安全。
显示区域5203可以通过显示导航信息、速度或转速、行车距离、燃料剩余量、排档状态、空调的设定等提供各种信息。使用者可以适当地改变显示内容或布置。另外,这些信息也可以显示在显示区域5200至显示区域5202上。另外,也可以将显示区域5200至显示区域5203用作照明装置。
此外,图14A至图14C示出能够折叠的便携式信息终端9310。图14A示出展开状态的便携式信息终端9310。图14B示出从展开状态和折叠状态中的一个状态变为另一个状态的中途的状态的便携式信息终端9310。图14C示出折叠状态的便携式信息终端9310。便携式信息终端9310在折叠状态下可携带性好,在展开状态下因为具有无缝拼接的较大的显示区域所以显示一览性强。
功能面板9311由铰链部9313所连接的三个框体9315支撑。注意,功能面板9311也可以为安装有触摸传感器(输入装置)的触摸面板(输入输出装置)。另外,通过在两个框体9315之间的铰链部9313处弯折功能面板9311,可以使便携式信息终端9310从展开状态可逆性地变为折叠状态。可以将本发明的一个方式的发光装置用于功能面板9311。
另外,本实施方式所示的结构可以与实施方式1至4所示的结构适当地组合来使用。
如上所述,具备实施方式1至4中的任一个所示的发光器件的发光装置的应用范围极为广泛,而能够将该发光装置用于各种领域的电子设备。通过使用实施方式1至4中的任一个所示的发光器件,可以得到功耗低的电子设备。
注意,本实施方式可以与本说明书所示的其他实施方式适当地组合。
实施例1
在本实施例中,参照图15至图51说明本发明的一个方式的发光器件1至发光器件5的结构、制造方法及特性。
图15A及图15B是说明所制造的发光器件的结构的截面图。
图16是说明发光器件1的电流密度-亮度特性的图。
图17是说明发光器件1的亮度-电流效率特性的图。
图18是说明发光器件1的电压-亮度特性的图。
图19是说明发光器件1的电压-电流特性的图。
图20是说明发光器件1的亮度-外部量子效率特性的图。注意,假设发光器件的配光特性为朗伯特型,根据在正面观察的亮度和发射光谱算出外部量子效率。
图21是说明以1000cd/m2的亮度使发光器件1发光时的发射光谱的图。
图22是说明以50mA/cm2的恒定电流密度使发光器件1发光时的归一化亮度-时间变化特性的图。另外,还示出以50mA/cm2的恒定电流密度使比较发光器件发光时的归一化亮度-时间变化特性。
图23是说明发光器件2的电流密度-亮度特性的图。
图24是说明发光器件2的亮度-电流效率特性的图。
图25是说明发光器件2的电压-亮度特性的图。
图26是说明发光器件2的电压-电流特性的图。
图27是说明发光器件2的亮度-外部量子效率特性的图。注意,假设发光器件的配光特性为朗伯特型,根据在正面观察的亮度和发射光谱算出外部量子效率。
图28是说明以1000cd/m2的亮度使发光器件2发光时的发射光谱的图。
图29是说明以50mA/cm2的恒定电流密度使发光器件2发光时的归一化亮度-时间变化特性的图。另外,还示出以50mA/cm2的恒定电流密度使比较发光器件发光时的归一化亮度-时间变化特性。
图30是说明发光器件3的电流密度-亮度特性的图。
图31是说明发光器件3的亮度-电流效率特性的图。
图32是说明发光器件3的电压-亮度特性的图。
图33是说明发光器件3的电压-电流特性的图。
图34是说明发光器件3的亮度-外部量子效率特性的图。注意,假设发光器件的配光特性为朗伯特型,根据在正面观察的亮度和发射光谱算出外部量子效率。
图35是说明以1000cd/m2的亮度使发光器件3发光时的发射光谱的图。
图36是说明以50mA/cm2的恒定电流密度使发光器件3发光时的归一化亮度-时间变化特性的图。另外,还示出以50mA/cm2的恒定电流密度使比较发光器件发光时的归一化亮度-时间变化特性。
图37是说明发光器件4的电流密度-亮度特性的图。
图38是说明发光器件4的亮度-电流效率特性的图。
图39是说明发光器件4的电压-亮度特性的图。
图40是说明发光器件4的电压-电流特性的图。
图41是说明发光器件4的亮度-外部量子效率特性的图。注意,假设发光器件的配光特性为朗伯特型,根据在正面观察的亮度和发射光谱算出外部量子效率。
图42是说明以1000cd/m2的亮度使发光器件4发光时的发射光谱的图。
图43是说明以50mA/cm2的恒定电流密度使发光器件4发光时的归一化亮度-时间变化特性的图。另外,还示出以50mA/cm2的恒定电流密度使比较发光器件发光时的归一化亮度-时间变化特性。
图44A及图44B是说明所制造的发光器件的结构的截面图。
图45是说明发光器件5的电流密度-亮度特性的图。
图46是说明发光器件5的亮度-电流效率特性的图。
图47是说明发光器件5的电压-亮度特性的图。
图48是说明发光器件5的电压-电流特性的图。
图49是说明发光器件5的亮度-外部量子效率特性的图。注意,假设发光器件的配光特性为朗伯特型,根据在正面观察的亮度和发射光谱算出外部量子效率。
图50是说明以1000cd/m2的亮度使发光器件5发光时的发射光谱的图。
图51是说明以50mA/cm2的恒定电流密度使发光器件5发光时的归一化亮度-时间变化特性的图。另外,还示出以50mA/cm2的恒定电流密度使比较发光器件发光时的归一化亮度-时间变化特性。
<发光器件1>
在本实施例中说明的制造的发光器件1具有与发光器件150同样的结构(参照图15A)。发光器件150包括电极101、电极102、单元103及层104,电极102具有与电极101重叠的区域。
单元103具有夹在电极101与电极102之间的区域,单元103包括层111及层112。
层111具有在该层111与电极101之间夹持层112的区域,层111包含发光材料EM。在发光器件1中,将3,10PCA2Nbf(IV)-02用作发光材料EM。
层104具有夹在层112与电极101之间的区域,层104包含具有受体性的材料AM及材料HT1,层104具有区域104A及区域104B。在发光器件1中,将电子受体材料(简称:OCHD-001)用作具有受体性的材料AM。另外,将BBABnf用作材料HT1。
区域104A具有夹在区域104B与电极101之间的区域,区域104A以浓度C1包含具有受体性的材料AM,区域104B以浓度C2包含具有受体性的材料AM。注意,浓度C2高于0且低于浓度C1。在发光器件1中,仅用OCHD-001形成区域104A,并用BBABnf及OCHD-001形成104B。
层112具有区域112A及区域112B,区域112B具有夹在层111与区域112A之间的区域,区域112B包含材料HT2。在发光器件1中,将PCzN2用作材料HT2。
另外,材料HT1具有第一HOMO能级,第一HOMO能级为-5.7eV以上且-5.4eV以下。另外,根据循环伏安(CV)测量,BBABnf的HOMO能级为-5.56eV。
材料HT2具有第二HOMO能级,第二HOMO能级相对于第一HOMO能级在-0.2eV以上且0eV以下之范围内。根据CV测量,PCzN2的HOMO能级为-5.71eV。
层113具有夹在电极102与层111之间的区域,层113包含材料OMC,材料OMC为碱金属的有机配合物或碱土金属的有机配合物。在发光器件1中,将Liq用作材料OMC。
层111包含主体材料HOST,主体材料HOST具有第一LUMO能级。注意,在发光器件1中,将αN-βNPAnth用作主体材料HOST。根据CV测量,αN-βNPAnth的LUMO能级为-2.74eV。
单元103包括层113,层113具有区域113A及区域113B,区域113A具有夹在区域113B与层111之间的区域。
区域113A包含材料ET,区域113B包含材料OMC。材料ET具有第二LUMO能级。在发光器件1中,将ZADN用作材料ET。另外,根据CV测量,ZADN的LUMO能级为-2.87eV。因此,第二LUMO能级相对于第一LUMO能级在-0.4eV以上且-0.11eV以下之范围内。
另外,区域104A接触于电极101。
<<发光器件1的结构>>
表1示出发光器件1的结构。另外,以下示出用于本实施例所说明的发光器件的材料的结构式。
[表1]
[化学式3]
<<材料的HOMO能级、LUMO能级的算出方法>>
根据循环伏安(CV)测量算出材料的HOMO能级、LUMO能级。以下示出算出方法。
作为测定装置,使用电化学分析仪(BAS株式会社(BAS Inc.)制造的ALS型号600A或600C)。此外,作为CV测量中的溶剂,使用脱水二甲基甲酰胺(DMF)(株式会社Aldrich制造,99.8%,目录号码:22705-6),使作为支持电解质的高氯酸四正丁铵(n-Bu4NClO4)(东京化成工业株式会社(Tokyo Chemical Industry Co.,Ltd.)制造,目录号码:T0836)以100mmol/L的浓度溶解,且使测量对象以2mmol/L的浓度溶解而调制。
另外,作为工作电极使用铂电极(BAS株式会社制造,PTE铂电极),作为辅助电极使用铂电极(BAS株式会社制造,VC-3用Pt对电极(5cm)),作为参考电极使用Ag/Ag+电极(BAS株式会社制造,RE7非水参比电极)。此外,测量在室温(20℃以上且25℃以下)下进行。
将CV测定时的扫描速度统一为0.1V/sec,测量出相对于参考电极的氧化电位Ea[V]及还原电位Ec[V]。Ea是氧化-还原波的中间电位,Ec是还原-氧化波的中间电位。在此,已知在本实施例中使用的参考电极的相对于真空能级的势能为-4.94[eV],因此利用HOMO能级[eV]=-4.94-Ea、LUMO能级[eV]=-4.94-Ec这两个算式可以分别求得HOMO能级及LUMO能级。
<<发光器件1的制造方法>>
通过具有下述步骤的方法制造了本实施例所说明的发光器件1。
[第一步骤]
在第一步骤中,形成电极101。具体而言,作为靶材使用含有硅或氧化硅的氧化铟-氧化锡(简称:ITSO),利用溅射法形成电极101。
电极101包含ITSO,具有70nm的厚度及4mm2(2mm×2mm)的面积。
接着,用水对形成有电极101的基材进行洗涤,以200℃焙烧1小时,然后进行UV臭氧处理370秒。然后,将衬底放入其内部被减压到10-4Pa左右的真空蒸镀装置中,并在真空蒸镀装置内的加热室中,在170℃的温度下进行真空焙烧30分钟。然后,将衬底冷却30分钟左右。
[第二步骤]
在第二步骤中,在电极101上形成了区域104A。具体而言,将真空蒸镀装置内部减压到10-4Pa,然后通过电阻加热法蒸镀了材料。
区域104A包含OCHD-001,具有1nm的厚度。
[第三步骤]
在第三步骤中,在区域104A上形成了区域104B。具体而言,通过电阻加热法共蒸镀材料。
区域104B包含BBABnf及OCHD-001,其中BBABnf:OCHD-001=1:0.10(重量比)且厚度为10nm。
[第四步骤]
在第四步骤中,在区域104B上形成了区域112A。具体而言,通过电阻加热法蒸镀了材料。
区域112A包含BBABnf,具有20nm的厚度。
[第五步骤]
在第五步骤中,在区域112A上形成了区域112B。具体而言,通过电阻加热法蒸镀了材料。
区域112B包含3,3’-(萘-1,4-二基)双(9-苯基-9H-咔唑)(简称:PCzN2),具有10nm的厚度。
[第六步骤]
在第六步骤中,在区域112B上形成了层111。具体而言,通过电阻加热法共蒸镀材料。
层111包含αN-βNPAnth及3,10PCA2Nbf(IV)-02,其中αN-βNPAnth:3,10PCA2Nbf(IV)-02=1:0.015(重量比)且厚度为25nm。
[第七步骤]
在第七步骤中,在层111上形成了区域113A。具体而言,通过电阻加热法共蒸镀材料。
区域113A包含2-{4-[9,10-二(萘-2-基)-2-蒽基]苯基}-1-苯基-1H-苯并咪唑(简称:ZADN)及Liq,其中ZADN:Liq=0.3:1(重量比)且厚度为17.5nm。
[第八步骤]
在第八步骤中,在区域113A上形成了区域113B。具体而言,通过电阻加热法共蒸镀材料。
区域113B包含ZADN及Liq,其中ZADN:Liq=1:0.3(重量比)且厚度为17.5nm。
[第九步骤]
在第九步骤中,在区域113B上形成了电极102。具体而言,通过电阻加热法蒸镀了材料。
电极102包含Al,具有120nm的厚度。
<<发光器件1的工作特性>>
在供应电力时发光器件1发射光EL1(参照图15A)。对发光器件1的工作特性进行了测量(参照图16至图22)。测量在室温下进行。
表2示出以1000cd/m2左右的亮度使发光器件1发光时的主要初始特性(注意,表2还示出其他比较发光器件的初始特性,将在后面描述它们的结构)。
[表2]
可知发光器件1呈现良好的特性。例如,在以1000cd/m2的亮度使发光器件1发光时所需要的电压比比较发光器件1A低。另外,在以恒定电流密度即50mA/cm2使发光器件1持续发光时,发光器件1的亮度下降比比较发光器件1A少(参照图22)。具体而言,亮度下降经约为525小时之后改善了。例如,经约为940小时之后,降低到初始亮度的92.1%的特性改善为初始亮度的93.6%。由此,可以在抑制驱动电压的同时提高可靠性。其结果,可以提供方便性、实用性或可靠性良好的新颖发光器件。
注意,发光器件1与比较发光器件1A不同之处在于:层104除了以BBABnf:OCHD-001=1:0.10(重量比)包含BBABnf及OCHD-001的区域之外还具有以高浓度包含OCHD-001的区域104A。
<发光器件2>
表3示出发光器件2的结构。关于区域104B中的具有受体性的材料AM的浓度,在本实施例中说明的制造的发光器件2比发光器件1低。具体而言,发光器件1的区域104B以BBABnf的0.10的浓度包含OCHD-001,而发光器件2的区域104B以BBABnf的0.03的浓度包含OCHD-001。在此,对不同之处进行详细说明,而关于使用相同结构的部分援用上述说明。
[表3]
<<发光器件2的制造方法>>
通过具有下述步骤的方法制造了发光器件2。
注意,发光器件2的制造方法与发光器件1不同之处在于形成区域104B的步骤。具体而言,与发光器件1的制造方法不同,以成为BBABnf的0.03(重量比)的方式对OCHD-001进行共蒸镀。在此,对不同之处进行详细说明,而关于使用相同方法的部分援用上述说明。
[第三步骤]
在第三步骤中,在区域104A上形成了区域104B。具体而言,通过电阻加热法共蒸镀材料。
区域104B包含BBABnf及OCHD-001,其中BBABnf:OCHD-001=1:0.03(重量比)且厚度为10nm。
<<发光器件2的工作特性>>
对发光器件2的工作特性进行了测量(参照图23至图29)。测量在室温下进行。
表2示出以1000cd/m2左右的亮度使发光器件2发光时的主要初始特性。
可知发光器件2呈现良好特性。例如,在以1000cd/m2的亮度使发光器件2发光时所需要的电压比比较发光器件1B低。另外,在以恒定电流密度即50mA/cm2使发光器件2持续发光时,发光器件2的亮度下降比比较发光器件1B少(参照图29)。具体而言,亮度下降经约为610小时之后改善了。例如,经约为740小时之后,降低到初始亮度的94.4%的特性改善为初始亮度的95.3%。由此,可以在抑制驱动电压的同时提高可靠性。其结果,可以提供方便性、实用性或可靠性良好的新颖发光器件。
注意,发光器件2与比较发光器件1B不同之处在于:层104除了包含BBABnf及OCHD-001的区域之外还具有以高浓度包含OCHD-001的区域104A。另外,发光器件2的区域104B包含BBABnf及OCHD-001,其中BBABnf:OCHD-001=1:0.03(重量比),比较发光器件1B的层104包含BBABnf及OCHD-001,其中BBABnf:OCHD-001=1:0.10(重量比)。
<发光器件3>
表4示出发光器件3的结构。关于区域104B中的具有受体性的材料AM的浓度,在本实施例中说明的制造的发光器件3比发光器件2低。具体而言,发光器件2的区域104B以BBABnf的0.03的浓度包含OCHD-001,而发光器件3的区域104B以BBABnf的0.01的浓度包含OCHD-001。在此,对不同之处进行详细说明,而关于使用相同结构的部分援用上述说明。
[表4]
<<发光器件3的制造方法>>
通过具有下述步骤的方法制造了发光器件3。
注意,发光器件3的制造方法与发光器件1的制造方法不同之处在于形成区域104B的步骤。具体而言,与发光器件1的制造方法不同,以成为BBABnf的0.01(重量比)的方式对OCHD-001进行共蒸镀。在此,对不同之处进行详细说明,而关于使用相同方法的部分援用上述说明。
[第三步骤]
在第三步骤中,在区域104A上形成了区域104B。具体而言,通过电阻加热法共蒸镀材料。
区域104B包含BBABnf及OCHD-001,其中BBABnf:OCHD-001=1:0.01(重量比)且厚度为10nm。
<<发光器件3的工作特性>>
对发光器件3的工作特性进行了测量(参照图30至图36)。测量在室温下进行。
表2示出以1000cd/m2左右的亮度使发光器件3发光时的主要初始特性。
可知发光器件3呈现良好特性。例如,在以1000cd/m2的亮度使发光器件3发光时所需要的电压比比较发光器件1B低。另外,在以恒定电流密度即50mA/cm2使发光器件3持续发光时,发光器件3的亮度下降比比较发光器件1B少(参照图36)。具体而言,亮度下降经约为570小时之后改善了。例如,经约为740小时之后,降低到初始亮度的94.5%的特性改善为初始亮度的95.5%。由此,可以在抑制驱动电压的同时提高可靠性。其结果,可以提供方便性、实用性或可靠性良好的新颖发光器件。
注意,发光器件3与比较发光器件1B不同,层104除了包含BBABnf及OCHD-001的区域之外还具有以高浓度包含OCHD-001的区域104A。另外,发光器件3的区域104B包含BBABnf及OCHD-001,其中BBABnf:OCHD-001=1:0.01(重量比),比较发光器件1B的层104包含BBABnf及OCHD-001,其中BBABnf:OCHD-001=1:0.10(重量比)。
<发光器件4>
在本实施例中说明的制造的发光器件4具有与发光器件150同样的结构(参照图15B)。发光器件150包括电极101、电极102、单元103、层104及单元103(12),电极102具有与电极101重叠的区域。另外,发光器件150包括层105及中间层106,中间层106包括层104及层106A。
单元103具有夹在电极101与电极102之间的区域,单元103包括层111及层112。
层111具有在该层111与电极101之间夹持层112的区域,层111包含发光材料EM。在发光器件4中,将双[2-(2-吡啶基-κN2)苯基-κC][2-(5-苯基-2-吡啶基-κN2)苯基-κC]铱(III)(简称:Ir(ppy)2(4dppy))用作发光材料EM。
层104具有夹在层112与电极101之间的区域,层104包含具有受体性的材料AM及材料HT1,层104具有区域104A及区域104B。在发光器件4中,将OCHD-001用作具有受体性的材料AM。另外,将PCBBiF用作材料HT1。
区域104A具有夹在区域104B与电极101之间的区域,区域104A以浓度C1包含具有受体性的材料AM,区域104B以浓度C2包含具有受体性的材料AM。注意,浓度C2高于0且低于浓度C1。在发光器件4中,仅用OCHD-001形成区域104A,并用PCBBiF及OCHD-001形成104B。
<<发光器件4的结构>>
表5示出发光器件4的结构。另外,以下示出用于本实施例所说明的发光器件的材料的结构式。
[表5]
[化学式4]
<<发光器件4的制造方法>>
通过具有下述步骤的方法制造了发光器件4。
[第一步骤]
在第一步骤中,形成电极101。具体而言,通过作为靶材使用含有硅或氧化硅的氧化铟-氧化锡(ITSO)的溅射法形成了电极101。
电极101包含ITSO,具有70nm的厚度及4mm2(2mm×2mm)的面积。
接着,用水对形成有电极101的基材进行洗涤,以200℃焙烧1小时,然后进行UV臭氧处理370秒。然后,将衬底放入其内部被减压到10-4Pa左右的真空蒸镀装置中,并在真空蒸镀装置内的加热室中,在170℃的温度下进行真空焙烧30分钟。然后,将衬底冷却30分钟左右。
[第二步骤]
在第二步骤中,在电极101上形成了层104(12)。具体而言,通过电阻加热法蒸镀了材料。
层104(12)包含OCHD-001,具有1nm的厚度。
[第三步骤]
在第三步骤中,在层104(12)上形成了区域112A(12)。具体而言,通过电阻加热法蒸镀了材料。
区域112A(12)包含BBABnf,具有20nm的厚度。
[第四步骤]
在第四步骤中,在区域112A(12)上形成了区域112B(12)。具体而言,通过电阻加热法蒸镀了材料。
区域112B(12)包含PCzN2,具有10nm的厚度。
[第五步骤]
在第五步骤中,在区域112B(12)上形成了层111(12)。具体而言,通过电阻加热法共蒸镀了材料。
层111(12)包含cgDBCzPA及3,10PCA2Nbf(IV)-02,其中cgDBCzPA:3,10PCA2Nbf(IV)-02=1:0.015(重量比)且厚度为25nm。
[第六步骤]
在第六步骤中,在层111(12)上形成了区域113A(12)。具体而言,通过电阻加热法蒸镀了材料。
区域113A(12)包含cgDBCzPA,具有10nm的厚度。
[第七步骤]
在第七步骤中,在区域113A(12)上形成了区域113B(12)。具体而言,通过电阻加热法蒸镀了材料。
区域113B(12)包含2,9-双(萘-2-基)-4,7-二苯基-1,10-菲罗琳(简称:NBPhen)且厚度为10nm。
[第八步骤]
在第八步骤中,在区域113B(12)上形成了层105(12)。具体而言,通过电阻加热法蒸镀了材料。
层105(12)包含氧化锂(简称:Li2O),具有0.1nm的厚度。
[第九步骤]
在第九步骤中,在层105(12)上形成了层106A。具体而言,通过电阻加热法蒸镀了材料。
层106A包含CuPc,具有2nm的厚度。
[第十步骤]
在第十步骤中,在层106A上形成了区域104A。具体而言,通过电阻加热法蒸镀了材料。
区域104A包含OCHD-001,具有1nm的厚度。
[第十一步骤]
在第十一步骤中,在区域104A上形成了区域104B。具体而言,通过电阻加热法共蒸镀材料。
区域104B包含PCBBiF及OCHD-001,其中PCBBiF:OCHD-001=1:0.1(重量比)且厚度为10nm。
[第十二步骤]
在第十二步骤中,在区域104B上形成了层112。具体而言,通过电阻加热法蒸镀了材料。
层112包含PCBBiF,具有15nm的厚度。
[第十三步骤]
在第十三步骤中,在层112上形成了层111。具体而言,通过电阻加热法共蒸镀材料。
层111包含8-(1,1’-联苯-4-基)-4-[3-(二苯并噻吩-4-基)苯基]-[1]苯并呋喃并[3,2-d]嘧啶(简称:8BP-4mDBtPBfpm)、9-(2-萘基)-9’-苯基-9H,9’H-3,3’-联咔唑(简称:βNCCP)以及Ir(ppy)2(4dppy),其中8BP-4mDBtPBfpm:βNCCP:Ir(ppy)2(4dppy)=0.6:0.4:0.1(重量比)且厚度为40nm。
[第十四步骤]
在第十四步骤中,在层111上形成了区域113A。具体而言,通过电阻加热法蒸镀了材料。
区域113A包含9,9’-(嘧啶-4,6-二基二-3,1-亚苯)双(9H-咔唑)(简称:4,6mCzP2Pm),具有20nm的厚度。
[第十五步骤]
在第十五步骤中,在区域113A上形成了区域113B。具体而言,通过电阻加热法蒸镀了材料。
区域113B包含NBPhen,具有15nm的厚度。
[第十六步骤]
在第十六步骤中,在区域113B上形成了层105。具体而言,通过电阻加热法蒸镀了材料。
层105包含氟化锂(简称:LiF),具有1nm的厚度。
[第十七步骤]
在第十七步骤中,在层105上形成了电极102。具体而言,通过电阻加热法蒸镀了材料。
电极102包含Al,具有120nm的厚度。
<<发光器件4的工作特性>>
在供应电力时发光器件4发射光EL1及光EL12(参照图15B)。对发光器件4的工作特性进行了测量(参照图37至图43)。测量在室温下进行。
表2示出发光器件4的主要初始特性。
可知发光器件4呈现良好特性。例如,在以1000cd/m2的亮度使发光器件4发光时所需要的电压比比较发光器件2及比较发光器件3低。另外,在以恒定电流密度即50mA/cm2使发光器件4持续发光时,发光器件4的亮度下降比比较发光器件2少(参照图43)。例如,经约为185小时之后,降低到初始亮度的90.2%的特性改善为初始亮度的92.6%。由此,可以在抑制驱动电压的同时提高可靠性。其结果,可以提供方便性、实用性或可靠性良好的新颖发光器件。
注意,发光器件4与比较发光器件2不同之处在于:层104除了以PCBBiF:OCHD-001=1:0.10(重量比)包含PCBBiF及OCHD-001的区域之外还具有以高浓度包含OCHD-001的区域104A。由此,可以以低电压向阳极一侧供应电子并向阴极一侧供应空穴。另外,发光器件4与比较发光器件3不同之处在于:层104除了以高浓度包含OCHD-001的区域之外还具有以PCBBiF:OCHD-001=1:0.10(重量比)包含PCBBiF及OCHD-001的区域104B。由此,可以增大层104的厚度。或者,可以以层104覆盖层叠多个层而出现的凹凸。或者,可以以层104缓和由于凹凸而发生的边界不均匀。或者,可以防止边界不均匀所导致的工作电压上升。或者,可以以低电压向阳极一侧供应电子并向阴极一侧供应空穴。另外,发光器件4的区域104B和层112的总厚度等于比较发光器件3的层112的厚度。
<发光器件5>
在本实施例中说明的制造的发光器件5具有与发光器件150同样的结构(参照图44A)。发光器件150包括电极101、电极102、单元103(12)及层104(12),电极102具有与电极101重叠的区域。另外,发光器件150包括单元103、中间层106及层105。
单元103(12)具有夹在电极101与电极102之间的区域,单元103(12)包括层111(12)及层112(12)。
层111(12)具有在该层111(12)与电极101之间夹持层112(12)的区域,层111(12)包含发光材料EM。在发光器件5中,将3,10PCA2Nbf(IV)-02用作发光材料EM。
层104(12)具有夹在层112(12)与电极101之间的区域,层104包含(12)具有受体性的材料AM及材料HT1,层104(12)具有区域104A(12)及区域104B(12)。在发光器件5中,将OCHD-001用作具有受体性的材料AM。另外,将BBABnf用作材料HT1。
区域104A(12)具有夹在区域104B(12)与电极101之间的区域,区域104A(12)以浓度C1包含具有受体性的材料AM,区域104B(12)以浓度C2包含具有受体性的材料AM。注意,浓度C2高于0且低于浓度C1。在发光器件5中,仅用OCHD-001形成区域104A(12),并用BBABnf及OCHD-001形成区域104B(B)。
单元103包括层113,层113具有区域113A及第六区域113B,区域113A具有夹在区域113B与层111之间的区域。
中间层106具有夹在单元103(12)与单元103之间的区域。
<<发光器件5的结构>>
表6示出发光器件5的结构。另外,实施例1示出用于本实施例所说明的发光器件的材料的结构式。
[表6]
<<发光器件5的制造方法>>
通过具有下述步骤的方法制造了本实施例所说明的发光器件5。
[第一步骤]
在第一步骤中,形成了反射膜REF。具体而言,作为靶材使用包含银(Ag)、钯(Pd)及铜(Cu)的合金(简称:APC),利用溅射法形成了上述反射膜。
反射膜REF包含APC,具有100nm的厚度。
[第二步骤]
在第二步骤中,在反射膜REF上形成了电极101。具体而言,使用ITSO利用溅射法形成了电极101。
电极101包含ITSO,具有85nm的厚度及4mm2(2mm×2mm)的面积。
接着,用水对形成有电极101的基材进行洗涤,以200℃焙烧1小时,然后进行UV臭氧处理370秒。然后,将衬底放入其内部被减压到10-4Pa左右的真空蒸镀装置中,并在真空蒸镀装置内的加热室中,在170℃的温度下进行真空焙烧30分钟。然后,将衬底冷却30分钟左右。
[第三步骤]
在第三步骤中,在电极101上形成了区域104A(12)。具体而言,通过电阻加热法蒸镀了材料。
区域104A(12)包含OCHD-001,具有1nm的厚度。
[第四步骤]
在第四步骤中,在区域104A(12)上形成了区域104B(12)。具体而言,利用电阻加热法共蒸镀了材料。
区域104B(12)包含BBABnf及OCHD-001,其中BBABnf:OCHD-001=1:0.03(重量比)且厚度为10nm。
[第五步骤]
在第五步骤中,在区域104B(12)上形成了区域112A(12)。具体而言,通过电阻加热法蒸镀了材料。
区域112A(12)包含BBABnf,具有45nm的厚度。
[第六步骤]
在第六步骤中,在区域112A(12)上形成了区域112B(12)。具体而言,利用电阻加热法蒸镀了材料。
区域112B(12)包含PCzN2,具有10nm的厚度。
[第七步骤]
在第七步骤中在区域112B(12)上形成了层111(12)。具体而言,利用电阻加热法共蒸镀了材料。
层111(12)包含αN-βNPAnth及3,10PCA2Nbf(IV)-02,其中αN-βNPAnth:3,10PCA2Nbf(IV)-02=1:0.015(重量比)且厚度为25nm。
[第八步骤]
在第八步骤中,在层111(12)上形成了区域113A(12)。具体而言,利用电阻加热法蒸镀了材料。
区域113A(12)包含2mDBTBPDBq-II,具有15nm的厚度。
[第九步骤]
在第九步骤中,在区域113A(12)上形成了区域113B(12)。具体而言,利用电阻加热法蒸镀了材料。
区域113B(12)包含NBPhen,具有10nm的厚度。
[第十步骤]
在第十步骤中,在区域113B(12)上形成了层105(12)。具体而言,利用电阻加热法蒸镀了材料。
层105(12)包含Li2O,具有0.05nm的厚度。
[第十一步骤]
在第十一步骤中,在层105(12)上形成了层106A。具体而言,利用电阻加热法蒸镀了材料。
层106A包含CuPc,具有2nm的厚度。
[第十二步骤]
在第十二步骤中,在层106A上形成了层104。具体而言,利用电阻加热法蒸镀了材料。
层104包含OCHD-001,具有2.5nm的厚度。
[第十三步骤]
在第十三步骤中,在层104上形成了层112。具体而言,利用电阻加热法蒸镀了材料。
层112包含PCBBiF,具有25nm的厚度。
[第十四步骤]
在第十四步骤中,在层112上形成了层111。具体而言,利用电阻加热法共蒸镀了材料。
层111包含8BP-4mDBtPBfpm、βNCCP及Ir(ppy)2(4dppy),其中8BP-4mDBtPBfpm:βNCCP:Ir(ppy)2(4dppy)=0.5:0.5:0.1(重量比)且厚度为40nm。
[第十五步骤]
在第十五步骤中,在层111上形成了区域113A。具体而言,利用电阻加热法蒸镀了材料。
区域113A包含4,6mCzP2Pm,具有25nm的厚度。
[第十六步骤]
在第十六步骤中,在区域113A上形成了区域113B。具体而言,利用电阻加热法蒸镀了材料。
区域113B包含NBPhen,具有15nm的厚度。
[第十七步骤]
在第十七步骤中,在区域113B上形成了层105。具体而言,利用电阻加热法蒸镀了材料。
层105包含LiF,具有1nm的厚度。
[第十八步骤]
在第十八步骤中,在层105上形成了电极102A。具体而言,利用电阻加热法共蒸镀了材料。
电极102A包含Ag及Mg,其中Ag:Mg=1:0.1(体积比)且厚度为15nm。
[第十九步骤]
在第十九步骤中,在电极102A上形成了电极102B。具体而言,通过作为靶材使用氧化铟-氧化锡(简称:ITO)的溅射法形成了电极102B。
电极102B包含ITO,具有70nm的厚度。
<<发光器件5的工作特性>>
在供应电力时发光器件5发射光EL1及光EL12(参照图44A)。对发光器件5的工作特性进行了测量(参照图45至图51)。测量在室温下进行。另外,对透射蓝色着色层的光进行了测量。由此,对发光器件5所发射的光中的蓝色光进行了测量。具体而言,主要对光EL12进行了测量(参照图44A)。
表2示出发光器件5的主要初始特性。
可知发光器件5呈现良好特性。例如,在以1000cd/m2的亮度使发光器件5发光时所需要的电压比比较发光器件4低。另外,在以恒定电流密度即50mA/cm2使发光器件5持续发光时,发光器件5的亮度下降比比较发光器件4少(参照图51)。由此,可以在抑制驱动电压的同时提高可靠性。其结果,可以提供方便性、实用性或可靠性良好的新颖发光器件。
注意,发光器件5与比较发光器件4不同之处在于:层104(12)除了以BBABnf:OCHD-001=1:0.03(重量比)包含BBABnf及OCHD-001的区域之外还具有以高浓度包含OCHD-001的区域104A(12)。由此,可以以低电压向单元103(12)供应空穴。另外,发光器件5与比较发光器件4不同之处在于:层104(12)除了以高浓度包含OCHD-001的区域之外还具有以BBABnf:OCHD-001=1:0.03(重量比)包含BBABnf及OCHD-001的区域104B(12)。由此,可以增大层104(12)的厚度。或者,可以以层104(12)覆盖可出现在电极101上的凹凸。或者,可以以层104(12)缓和由于凹凸而发生的边界不均匀。
(参考例子1)
表7示出比较发光器件1的结构。
在本实施例所说明的制造的比较发光器件1中,层104包含BBABnf及OCHD-001,其中BBABnf:OCHD-001=1:0.10(重量比)。
[表7]
<<比较发光器件1的制造方法>>
通过具有下述步骤的方法制造了比较发光器件1A及比较发光器件1B。注意,以使它们都具有相同结构的方式制造了比较发光器件1A及比较发光器件1B。
注意,比较发光器件1的制造方法与发光器件1至发光器件3的制造方法不同之处在于:在形成层104的步骤中,不形成以高浓度包含OCHD-001的区域而仅以成为BBABnf:OCHD-001=1:0.10(重量比)的方式共蒸镀BBABnf及OCHD-001。因此,省略第二步骤,在第一步骤之后直接进入第三步骤。在此,对不同之处进行详细说明,而关于使用相同方法的部分援用上述说明。
[第三步骤]
在第三步骤中,在电极101上形成了层104。具体而言,通过电阻加热法共蒸镀了材料。
层104包含BBABnf及OCHD-001,其中BBABnf:OCHD-001=1:0.10(重量比)且厚度为10nm。
<<比较发光器件1的工作特性>>
对比较发光器件1A及比较发光器件1B的工作特性进行了测量。测量在室温下进行。
表2示出比较发光器件1A及比较发光器件1B的主要初始特性。
(参考例子2)
表8示出比较发光器件2的结构。
在本实施例所说明的制造的比较发光器件2中,层104包含PCBBiF及OCHD-001,其中PCBBiF:OCHD-001=1:0.10(重量比)。
[表8]
<<比较发光器件2的制造方法>>
通过具有下述步骤的方法制造了比较发光器件2。
注意,比较发光器件2的制造方法与发光器件4的制造方法不同之处在于:在形成层104的步骤中,不形成以高浓度包含OCHD-001的区域而仅以成为PCBBiF:OCHD-001=1:0.10(重量比)的方式共蒸镀PCBBiF及OCHD-001。因此,省略第十步骤,在第九步骤之后直接进入第十一步骤。在此,对不同之处进行详细说明,而关于使用相同方法的部分援用上述说明。
[第十一步骤]
在第十一步骤中,在层106A上形成了层104。具体而言,通过电阻加热法共蒸镀了材料。
层104包含PCBBiF及OCHD-001,其中PCBBiF:OCHD-001=1:0.10(重量比)且厚度为10nm。
<<比较发光器件2的工作特性>>
对比较发光器件2的工作特性进行了测量。测量在室温下进行。
表2示出比较发光器件2的主要初始特性。
(参考例子3)
表9示出比较发光器件3的结构。
在本实施例所说明的制造的比较发光器件3中,层104以高浓度包含OCHD-001。
[表9]
<<比较发光器件3的制造方法>>
通过具有下述步骤的方法制造了比较发光器件3。
注意,比较发光器件3的制造方法与发光器件4的制造方法不同之处在于:在形成层104的步骤中,不形成以高浓度包含OCHD-001的区域而仅以成为PCBBiF:OCHD-001=1:0.10(重量比)的方式共蒸镀PCBBiF及OCHD-001。因此,省略第十一步骤,在第十步骤之后直接进入第十二步骤。在此,对不同之处进行详细说明,而关于使用相同方法的部分援用上述说明。
[第十步骤]
在第十步骤中,在层106A上形成了层104。具体而言,通过电阻加热法蒸镀了材料。
层104以高浓度包含OCHD-001,具有1nm的厚度。
[第十二步骤]
在第十二步骤中,在层104上形成了层112。具体而言,通过电阻加热法蒸镀了材料。
层112包含PCBBiF,具有25nm的厚度。
<<比较发光器件3的工作特性>>
对比较发光器件3的工作特性进行了测量。测量在室温下进行。
表2示出比较发光器件3的主要初始特性。
(参考例子4)
表10示出比较发光器件4的结构。
在本实施例所说明的制造的比较发光器件4中,层104(12)包含BBABnf及OCHD-001,其中BBABnf:OCHD-001=1:0.03(重量比)。
[表10]
<<比较发光器件4的制造方法>>
通过具有下述步骤的方法制造了比较发光器件4。
注意,比较发光器件4的制造方法与发光器件5的制造方法不同之处在于:在形成层104(12)的步骤中,不形成以高浓度包含OCHD-001的区域而仅以成为BBABnf:OCHD-001=1:0.03(重量比)的方式共蒸镀BBABnf及OCHD-001。因此,省略第三步骤,在第二步骤之后直接进入第四步骤。在此,对不同之处进行详细说明,而关于使用相同方法的部分援用上述说明。
[第四步骤]
在第四步骤中,在电极101上形成了层104(12)。具体而言,利用电阻加热法共蒸镀了材料。
层104(12)包含BBABnf及OCHD-001,其中BBABnf:OCHD-001=1:0.03(重量比)且厚度为10nm。
<<比较发光器件4的工作特性>>
对比较发光器件4的工作特性进行了测量。测量在室温下进行。另外,对透射蓝色着色层的光进行了测量。由此,对比较发光器件4所发射的光中的蓝色光进行了测量。
表2示出比较发光器件4的主要初始特性。
注意,本实施例可以与本说明书所示的其他实施方式适当地组合。
例如,在本说明书等中,当明确地记载为“X与Y连接”时,在本说明书等中公开的情况包括:X与Y电连接的情况;X与Y在功能上连接的情况;以及X与Y直接连接的情况。因此,不局限于附图或文中所示的连接关系等预定的连接关系,附图或文中所示的连接关系以外的连接关系也在附图或文中公开了。
在此,X和Y为对象物(例如,装置、元件、电路、布线、电极、端子、导电膜、层等)。
作为X与Y直接连接的情况的一个例子,可以举出在X与Y之间没有连接能够电连接X与Y的元件(例如开关、晶体管、电容器、电感器、电阻器、二极管、显示元件、发光元件和负载等)的情况,以及X与Y不通过能够电连接X与Y的元件(例如开关、晶体管、电容器、电感器、电阻器、二极管、显示元件、发光元件和负载等)而连接的情况。
作为X和Y电连接的情况的一个例子,可以在X和Y之间连接一个以上的能够电连接X和Y的元件(例如开关、晶体管、电容器、电感器、电阻器、二极管、显示元件、发光元件、负载等)。此外,开关具有控制导通关闭的功能。换言之,开关具有控制成为导通状态(开启状态)或非导通状态(关闭状态)而控制是否使电流流过的功能。或者,开关具有选择并切换电流路径的功能。另外,X和Y电连接的情况包括X与Y直接连接的情况。
作为X和Y在功能上连接的情况的一个例子,可以在X和Y之间连接一个以上的能够在功能上连接X和Y的电路(例如,逻辑电路(反相器、NAND电路、NOR电路等)、信号转换电路(DA转换电路、AD转换电路、γ(伽马)校正电路等)、电位电平转换电路(电源电路(升压电路、降压电路等)、改变信号的电位电平的电平转换器电路等)、电压源、电流源、切换电路、放大电路(能够增大信号振幅或电流量等的电路、运算放大器、差动放大电路、源极跟随电路、缓冲器电路等)、信号产生电路、存储电路、控制电路等)。注意,例如,即使在X与Y之间夹有其他电路,当从X输出的信号传送到Y时,就可以说X与Y在功能上是连接着的。另外,X与Y在功能上连接的情况包括X与Y直接连接的情况及X与Y电连接的情况。
此外,当明确地记载为“X与Y电连接”时,在本说明书等中公开的情况包括:X与Y电连接的情况(换言之,以中间夹有其他元件或其他电路的方式连接X与Y的情况);X与Y在功能上连接的情况(换言之,以中间夹有其他电路的方式在功能上连接X与Y的情况);以及X与Y直接连接的情况(换言之,以中间不夹有其他元件或其他电路的方式连接X与Y的情况)。换言之,当明确记载为“电连接”时,表示在本说明书等中公开的内容中包括与只明确记载为“连接”的情况相同的内容。
注意,例如,晶体管的源极(或第一端子等)通过Z1(或没有通过Z1)与X电连接,晶体管的漏极(或第二端子等)通过Z2(或没有通过Z2)与Y电连接的情况下或者在晶体管的源极(或第一端子等)与Z1的一部分直接连接,Z1的另一部分与X直接连接,晶体管的漏极(或第二端子等)与Z2的一部分直接连接,Z2的另一部分与Y直接连接的情况可以表示为如下。
例如,可以表示为“X、Y、晶体管的源极(或第一端子等)及晶体管的漏极(或第二端子等)互相电连接,并按X、晶体管的源极(或第一端子等)、晶体管的漏极(或第二端子等)及Y的顺序电连接”。或者,可以表示为“晶体管的源极(或第一端子等)与X电连接,晶体管的漏极(或第二端子等)与Y电连接,X、晶体管的源极(或第一端子等)、晶体管的漏极(或第二端子等)、Y依次电连接”。或者,可以表示为“X通过晶体管的源极(或第一端子等)及漏极(或第二端子等)与Y电连接,X、晶体管的源极(或第一端子等)、晶体管的漏极(或第二端子等)、Y依次设置为相互连接”。通过使用与这种例子相同的表达方法规定电路结构中的连接顺序,可以区别晶体管的源极(或第一端子等)与漏极(或第二端子等)而决定技术范围。
另外,作为其他表达方法,例如可以表示为“晶体管的源极(或第一端子等)至少通过第一连接路径与X电连接,上述第一连接路径不具有第二连接路径,上述第二连接路径是晶体管的源极(或第一端子等)与晶体管的漏极(或第二端子等)之间的路径,上述第一连接路径是通过Z1的路径,晶体管的漏极(或第二端子等)至少通过第三连接路径与Y电连接,上述第三连接路径不具有上述第二连接路径,上述第三连接路径是通过Z2的路径”。或者,也可以表示为“晶体管的源极(或第一端子等)至少在第一连接路径上通过Z1与X电连接,上述第一连接路径不具有第二连接路径,上述第二连接路径具有通过晶体管的连接路径,晶体管的漏极(或第二端子等)至少在第三连接路径上通过Z2与Y电连接,上述第三连接路径不具有上述第二连接路径”。或者,也可以表示为“晶体管的源极(或第一端子等)至少经过第一电路径,通过Z1与X电连接,上述第一电路径不具有第二电路径,上述第二电路径是从晶体管的源极(或第一端子等)到晶体管的漏极(或第二端子等)的电路径,晶体管的漏极(或第二端子等)至少经过第三电路径,通过Z2与Y电连接,上述第三电路径不具有第四电路径,上述第四电路径是从晶体管的漏极(或第二端子等)到晶体管的源极(或第一端子等)的电路径”。通过使用与这些例子同样的表达方法规定电路结构中的连接路径,可以区别晶体管的源极(或第一端子等)和漏极(或第二端子等)来确定技术范围。
注意,这种表达方法是一个例子,不局限于上述表达方法。在此,X、Y、Z1及Z2为对象物(例如,装置、元件、电路、布线、电极、端子、导电膜及层等)。
另外,即使在电路图上独立的构成要素彼此电连接,也有时一个构成要素兼有多个构成要素的功能。例如,在布线的一部分被用作电极时,一个导电膜兼有布线和电极的两个构成要素的功能。因此,本说明书中的“电连接”的范畴内还包括这种一个导电膜兼有多个构成要素的功能的情况。
[符号说明]
HOMO1:第一HOMO能级、HOMO2:第二HOMO能级、LUMO1:第一LUMO能级、LUMO2:第二LUMO能级、101:电极、102:电极、102A:电极、102B:电极、103:单元、104:层、104A:区域、104B:区域、104(12):层、105:层、106:中间层、106A:层、106B:层、111:层、112:层、112A:区域、112B:区域、113:层、113A:区域、113B:区域、150:发光器件、400:衬底、401:第一电极、403:EL层、404:第二电极、405:密封剂、406:密封剂、407:密封衬底、412:焊盘、420:IC芯片、601:源极线驱动电路、602:像素部、603:栅极线驱动电路、604:密封衬底、605:密封剂、607:空间、608:引线、610:元件衬底、611:开关FET、612:电流控制FET、613:第一电极、614:绝缘物、616:EL层、617:第二电极、618:发光器件、623:FET、700:发光面板、951:衬底、952:电极、953:绝缘层、954:隔离层、955:EL层、956:电极、1001:衬底、1002:基底绝缘膜、1003:栅极绝缘膜、1006:栅电极、1007:栅电极、1008:栅电极、1020:第一层间绝缘膜、1021:第二层间绝缘膜、1022:电极、1024B:第一电极、1024G:第一电极、1024R:第一电极、1024W:第一电极、1025:分隔壁、1028:EL层、1029:第二电极、1031:密封衬底、1032:密封剂、1033:基材、1034B:着色层、1034G:着色层、1034R:着色层、1035:黑矩阵、1036:覆盖层、1037:第三层间绝缘膜、1040:像素部、1041:驱动电路部、1042:周边部、2001:框体、2002:光源、2100:机器人、2101:照度传感器、2102:麦克风、2103:上部照相机、2104:扬声器、2105:显示器、2106:下部照相机、2107:障碍物传感器、2108:移动机构、2110:运算装置、3001:照明装置、5000:框体、5001:显示部、5002:显示部、5003:扬声器、5004:LED灯、5006:连接端子、5007:传感器、5008:麦克风、5012:支撑部、5013:耳机、5100:扫地机器人、5101:显示器、5102:照相机、5103:刷子、5104:操作按钮、5120:垃圾、5140:便携式电子设备、5200:显示区域、5201:显示区域、5202:显示区域、5203:显示区域、7101:框体、7103:显示部、7105:支架、7107:显示部、7109:操作键、7110:遥控操作机、7201:主体、7202:框体、7203:显示部、7204:键盘、7205:外部连接端口、7206:指向装置、7210:第二显示部、7401:框体、7402:显示部、7403:操作按钮、7404:外部连接端口、7405:扬声器、7406:麦克风、9310:便携式信息终端、9311:显示面板、9313:铰链、9315:框体
Claims (7)
1.一种发光器件,包括:
第一电极;
第二电极;
单元;以及
第一层,
其中,所述第二电极具有与所述第一电极重叠的区域,
所述单元具有夹在所述第一电极与所述第二电极之间的区域,
所述单元包括第二层及第三层,
所述第二层具有在所述第二层与所述第一电极之间夹持所述第三层的区域,
所述第二层包含发光材料,
所述第一层具有夹在所述第三层与所述第一电极之间的区域,
所述第一层包含具有受体性的材料及第一材料,
所述第一层具有第一区域及第二区域,
所述第一区域具有夹在所述第二区域与所述第一电极之间的区域,
所述第一区域以第一浓度包含所述具有受体性的材料,
所述第二区域以第二浓度包含所述具有受体性的材料,
并且,所述第二浓度高于0且低于所述第一浓度。
2.根据权利要求1所述的发光器件,
其中所述单元包括第四层,
所述第四层具有夹在所述第二电极与所述第二层之间的区域,
所述第四层包含第三材料,
所述第三材料为碱金属的有机配合物或碱土金属的有机配合物,
所述第三层具有第三区域及第四区域,
所述第四区域具有夹在所述第二层与所述第三区域之间的区域,
所述第四区域包含第二材料,
所述第一材料具有第一HOMO能级,
所述第一HOMO能级为-5.7eV以上且-5.4eV以下,
所述第二材料具有第二HOMO能级,
并且所述第二HOMO能级相对于所述第一HOMO能级在-0.2eV以上且0eV以下之范围内。
3.根据权利要求1或2所述的发光器件,
其中所述第二层包含第四材料,
所述第四材料具有第一LUMO能级,
所述第四层具有第五区域及第六区域,
所述第五区域具有夹在所述第六区域与所述第二层之间的区域,
所述第五区域包含第五材料,
所述第六区域包含所述第三材料,
所述第五材料具有第二LUMO能级,
并且所述第二LUMO能级相对于所述第一LUMO能级在-0.4eV以上且-0.1eV以下之范围内。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的发光器件,
其中所述第一区域仅包含所述具有受体性的材料。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的发光器件,
其中所述第一区域接触于所述第一电极。
6.一种发光装置,包括:
权利要求1至5中任一项所述的发光器件;以及
晶体管。
7.一种电子设备,包括
权利要求6所述的发光装置;以及
传感器、操作按钮、扬声器或麦克风。
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