TWI528863B - 發光元件、顯示裝置及電子機器 - Google Patents

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TWI528863B
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藤田徹司
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Description

發光元件、顯示裝置及電子機器
本發明係關於一種發光元件、顯示裝置及電子機器。
有機電致發光元件(所謂有機EL元件)係具有在陽極與陰極之間插入有至少一層發光性有機層之結構的發光元件。於此種發光元件中,係藉由在陰極與陽極之間施加電場,而自陰極側向發光層中注入電子且自陽極側向發光層中注入電洞,電子與電洞於發光層中再結合而生成激子,當該激子恢復為基態時,其能量部分以光之形式釋出。
作為此種發光元件,例如已知有於陰極與陽極之間積層對應R(紅色)、G(綠色)、B(藍色)3色之3層發光層,進行白色發光者(例如,參照專利文獻1)。藉由將此種進行白色發光之發光元件與對各像素分開塗佈R(紅色)、G(綠色)、B(藍色)3色之彩色濾光片組合使用,可顯示全彩圖像。
另外,於專利文獻1之發光元件中,藉由在發光層彼此之間設置中間層,可防止發光層間之激子能量遷移。此時,藉由使中間層形成為電子及電洞均可遷移之具有雙極性之層,可使中間層對電子及電洞之耐受性優異,並可向各發光層中注入電子及電洞,因此可進行白色發光。
但是,專利文獻1之發光元件存在下述問題:由於設置於進行各色發光之發光層間的中間層係形成為相同構成,故而注入至各發光層中之電子及電洞之數目於各發光層間產生不均,結果導致無法使各發光層平衡良好地發光。
[先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本專利特開2006-172762號公報
本發明之目的在於提供一種可使各發光層平衡良好地發光從而進行白色發光之發光元件、包含該發光元件的可靠性較高之顯示裝置及電子機器。
上述目的係藉由下述之本發明而達成。
本發明之發光元件之特徵在於包括:陰極;陽極;第1發光層,其設置於上述陰極與上述陽極之間,係包含主體材料與添加於該主體材料中之客體材料,該客體材料為進行作為第1色之紅色發光之紅色發光材料;第2發光層,其設置於上述第1發光層與上述陰極之間,係包含主體材料與添加於該主體材料中之客體材料,該客體材料為進行第2色發光之第2色發光材料;第3發光層,其設置於上述第2發光層與上述陰極之間,係包含主體材料與添加於該主體材料中之客體材料,該客體材料為進行第3色發光之第3色發光材料;第1中間層,其係於上述第1發光層與上述第2發光層之間以接觸該等之方式而設置,係包含與上述第1發光層之上述主體材料相同或同類之材料、且實質上不含具有發光性之材料,並調整上述第1發光層與上述第2發光層之間的電洞及電子之遷移;及第2中間層,其係於上述第2發光層與上述第3發光層之間以接觸該等之方式而設置,係包含與上述第2發光層之上述主體材料及上述第3發光層之上述主體材料中之至少一主體材料相同或同類之材料、且實質上不含具有發光性之材料,並調整上述第2發光層與上述第3發光層之間的電洞及電子之遷移。
藉此,發光元件可使各發光層平衡良好地發光,從而進行白色發光。
於本發明之發光元件中,較佳為上述第2發光層之上述主體材料與上述第3發光層之上述主體材料為相同材料。
藉此,兩發光層可平衡良好地分別發出第2色之光及第3色之光。
於本發明之發光元件中,較佳為上述第2中間層之上述主體材料與上述第2發光層之上述主體材料為相同材料。
藉此,主體材料為相同材料的第2發光層與第2中間層之間的載子(電子或電洞)轉移可順利地進行,從而可確實地抑制或防止發光元件之驅動電壓上升,並且可確實地抑制或防止激子擴散。
於本發明之發光元件中,較佳為上述第2中間層之厚度為2 nm以上、10 nm以下。
藉由將第2中間層之厚度設定在該範圍內,可抑制或防止激子擴散,確實地調整載子(電洞及電子)之遷移。
於本發明之發光元件中,較佳為上述第2中間層含有稠苯(Acene)系材料作為上述主體材料。
藉此,可使第2發光層及第3發光層兩者以較高之發光效率進行發光,故而可使該等平衡良好地發光,且可延長兩發光層之壽命。
於本發明之發光元件中,較佳為上述第1中間層除上述主體材料以外,亦含有胺系材料。
胺系材料之電洞傳輸性優異,另外,主體材料之電子傳輸性優異。藉此,第1中間層具有電子傳輸性及電洞傳輸性兩者。亦即,第1中間層具有雙極性。
本發明之顯示裝置之特徵在於:包含本發明之發光元件。
藉此,可獲得可靠性較高之顯示裝置。
本發明之電子機器之特徵在於:包含本發明之顯示裝置。
藉此,可獲得可靠性較高之電子機器。
以下,就示於隨附圖式中之較佳實施形態對本發明之發光元件、顯示裝置及電子機器進行說明。
(發光元件)
圖1係以示意方式表示本發明之發光元件之縱剖面之圖。再者,以下為便於說明,將圖1中之上側作為「上」,下側作為「下」而進行說明。
圖1所示之發光元件(電致發光元件)1係使R(紅色)、G(綠色)、B(藍色)發光而進行白色發光者。
此種發光元件1係於陽極3與陰極12之間依序積層電洞注入層4、電洞傳輸層5、紅色發光層(第1發光層)6、第1中間層7A、藍色發光層(第2發光層)8、第2中間層7B、綠色發光層(第3發光層)9、電子傳輸層10、電子注入層11而成者。
換言之,發光元件1係於2個電極間(陽極3與陰極12之間)插入積層體15而構成,該積層體15係依序積層電洞注入層4、電洞傳輸層5、紅色發光層6、第1中間層7A、藍色發光層8、第2中間層7B、綠色發光層9、電子傳輸層10及電子注入層11而成。
而且,發光元件1係其整體設置於基板2上,且由密封構件13密封。
於此種發光元件1中,係自陰極12側對紅色發光層6、藍色發光層8、及綠色發光層9之各發光層供給(注入)電子,並且自陽極3側供給(注入)電洞。而且,於各發光層中,電洞與電子再結合,藉由該再結合時釋出之能量將生成激子(exciton),當激子恢復為基態時會釋出能量(螢光或磷光),故而紅色發光層6、藍色發光層8、及綠色發光層9分別進行紅色、藍色、及綠色發光。藉此,發光元件1進行白色發光。
尤其是於本發明中,發光元件1於紅色發光層6與藍色發光層8之間、以及藍色發光層8與綠色發光層9之間分別包含第1中間層7A及第2中間層7B,故而可調整紅色發光層6與藍色發光層8之間的電洞及電子之遷移,而且可調整藍色發光層8與綠色發光層9之間的電洞及電子之遷移,因此可阻止紅色發光層6與藍色發光層8之間的激子能量遷移,而且可阻止藍色發光層8與綠色發光層9之間的激子能量遷移。其結果,紅色發光層6、藍色發光層8及綠色發光層9分別平衡良好地發光,從而發光元件1更確實地進行白色發光。
基板2係支持陽極3者。本實施形態之發光元件1為自基板2側射出光之構成(底部發光型),故而基板2及陽極3均實質上透明(無色透明、著色透明或半透明)。
作為基板2之構成材料,例如可列舉聚對苯二甲酸乙二酯、聚萘二甲酸乙二酯、聚丙烯、環烯烴聚合物、聚醯胺、聚醚碸、聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯、聚芳酯等樹脂材料,或石英玻璃、鈉玻璃等玻璃材料等,可將該等中之1種或2種以上組合使用。
上述基板2之平均厚度並無特別限定,較佳為0.1~30 mm左右,更佳為0.1~10 mm左右。
再者,於發光元件1為自基板2之相反側射出光之構成(頂部發光型)之情形時,基板2可使用透明基板及不透明基板之任一者。
作為不透明基板,例如可列舉:由氧化鋁等陶瓷材料構成之基板,於不鏽鋼等金屬基板之表面形成有氧化膜(絕緣膜)者,由樹脂材料構成之基板等。
發光元件1係形成於該基板2上。以下,依序說明構成發光元件1之各部。
(陽極)
陽極3係經由後述之電洞注入層4向電洞傳輸層5中注入電洞之電極。作為該陽極3之構成材料,較佳為使用功函數較大、導電性優異之材料。
作為陽極3之構成材料,例如可列舉:ITO(Indium Tin Oxide,氧化銦錫)、IZO(Indium Zinc Oxide,氧化銦鋅)、In3O3、SnO2、含Sb之SnO2、含Al之ZnO等氧化物,Au、Pt、Ag、Cu或包含該等之合金等,可將該等中之1種或2種以上組合使用。
上述陽極3之平均厚度並無特別限定,較佳為10~200 nm左右,更佳為50~150 nm左右。
(陰極)
另一方面,陰極12係經由後述之電子注入層11向電子傳輸層10中注入電子之電極。作為該陰極12之構成材料,較佳為使用功函數較小之材料。
作為陰極12之構成材料,例如可列舉:Li、Mg、Ca、Sr、La、Ce、Er、Eu、Sc、Y、Yb、Ag、Cu、Al、Cs、Rb或包含該等之合金等,可將該等中之1種或2種以上組合(例如,複數層之積層體等)使用。
尤其是於使用合金作為陰極12之構成材料之情形時,較佳為使用包含Ag、Al、Cu等穩定之金屬元素之合金,具體而言,較佳為使用MgAg、AlLi、CuLi等合金。藉由使用該合金作為陰極12之構成材料,可提高陰極12之電子注入效率及穩定性。
上述陰極12之平均厚度並無特別限定,較佳為100~10000 nm左右,更佳為200~500 nm左右。
再者,由於本實施形態之發光元件1為底部發光型,故而並不特別要求陰極12具有光透過性。
(電洞注入層)
電洞注入層4係具有提高自陽極3之電洞注入效率之功能者。
作為該電洞注入層4之構成材料(電洞注入材料)並無特別限定,例如可列舉下述化學式(1)所示之化合物(N,N,N',N'-四苯基-對二胺基苯)及其衍生物等胺系化合物,可將該等中之1種或2種以上組合使用。
[化1]
再者,上述化學式(1)所示之化合物之衍生物並無特別限定,例如可列舉下述化學式(2)~(10)所示之化合物。
[化2]
[化3]
[化4]
[化5]
[化6]
[化7]
[化8]
[化9]
[化10]
上述電洞注入層4之平均厚度並無特別限定,較佳為5~150 nm左右,更佳為10~100 nm左右。
再者,該電洞注入層4亦可省略。
(電洞傳輸層)
電洞傳輸層5係具有將自陽極3經由電洞注入層4而注入之電洞傳輸至紅色發光層6中之功能者。
該電洞傳輸層5之構成材料並無特別限定,例如,可列舉下述化學式(11)所示之化合物(N,N,N',N'-四苯基聯苯胺)及其衍生物等胺系化合物,可將該等中之1種或2種以上組合使用。
[化11]
另外,上述化學式(11)所示之化合物之衍生物並無特別限定,例如可列舉下述化學式(12)~(16)所示之化合物等。
[化12]
[化13]
[化14]
[化15]
[化16]
上述電洞傳輸層5之平均厚度並無特別限定,較佳為10~150 nm左右,更佳為10~100 nm左右。
再者,該電洞傳輸層5亦可省略。
(紅色發光層)
該紅色發光層(第1發光層)6係包含進行紅色(第1色)發光之紅色發光材料。
此種紅色發光材料並無特別限定,可將各種紅色螢光材料、紅色磷光材料使用1種或組合2種以上使用。
作為紅色螢光材料,只要可發出紅色之螢光則並無特別限定,例如可列舉:下述化學式(17)所示之化合物(二茚并苝衍生物)等苝衍生物、銪錯合物、苯并吡喃衍生物、玫紅(rhodamine)衍生物、苯并硫衍生物、卟啉衍生物、尼祿紅(Nile red)、2-(1,1-二甲基乙基)-6-(2-(2,3,6,7-四氫-1,1,7,7-四甲基-1H,5H-苯并(ij)喹嗪-9-基)乙烯基)-4H-吡喃-4H-亞基)丙烷二腈(DCJTB)、4-(二氰基亞甲基)-2-甲基-6-(對二甲基胺基苯乙烯基)-4H-吡喃(DCM)等。
[化17]
其中,作為紅色發光材料,較佳為使用二茚并苝衍生物。藉此,可使紅色發光層6以更高之亮度進行紅色發光。
作為紅色磷光材料,只要可發出紅色之磷光則並無特別限定,例如可列舉銥、釕、鉑、鋨、錸、鈀等之金屬錯合物,亦可列舉該等金屬錯合物之配位基中之至少1個具有苯基吡啶骨架、聯吡啶骨架、卟啉骨架等者。更具體而言,可列舉:三(1-苯基異喹啉)銥、雙[2-(2'-苯并[4,5-α]噻吩基)吡啶-N,C3']乙醯丙酮合銥(bis[2-(2'-benzo[4,5-α]thienyl)pyridinato-N,C3')iridium](acetylacetonate))(btp2Ir(acac))、2,3,7,8,12,13,17,18-八乙基-12H,23H-卟啉-鉑(II)、雙[2-(2'-苯并[4,5-α]噻吩基)吡啶-N,C3']合銥、雙(2-苯基吡啶)乙醯丙酮合銥。
另外,紅色發光層6中除上述紅色發光材料以外,亦含有將紅色發光材料作為客體材料之主體材料。
主體材料具有使電洞與電子再結合而生成激子,並且使該激子之能量向紅色發光材料中遷移(Forster遷移或Dexter遷移),從而激發紅色發光材料之功能。於使用此種主體材料之情形時,例如可將客體材料即紅色發光材料作為摻雜物而摻雜於主體材料中使用。
作為上述主體材料,只要是可對所使用之紅色發光材料發揮如上所述之功能者則無特別限定,於紅色發光材料含有紅色螢光材料之情形時,上述主體材料例如可列舉:下述化學式(18)~(21)所示之化合物等稠四苯衍生物,萘衍生物、蒽衍生物等稠苯衍生物(稠苯系材料),二苯乙烯基芳烴衍生物、苝衍生物、二苯乙烯基苯衍生物、二苯乙烯基胺衍生物、三(8-羥基喹啉)鋁錯合物(Alq3)等羥基喹啉系金屬錯合物、三苯胺之四聚物等三芳基胺衍生物、二唑衍生物、矽羅衍生物、二咔唑衍生物、低聚噻吩衍生物、苯并吡喃衍生物、三唑衍生物、苯并唑衍生物、苯并噻唑衍生物、喹啉衍生物、4,4'-雙(2,2'-二苯基乙烯基)聯苯(DPVBi)等,亦可將該等中之1種或2種以上組合使用。
[化18]
[化19]
[化20]
[化21]
其中,作為紅色發光層6之主體材料,較佳為使用稠苯衍生物(尤佳為稠四苯衍生物)。尤其是於使用二茚并苝衍生物作為紅色發光材料之情形時,若紅色發光層6含有稠四苯衍生物,則可使紅色發光層6以更高之亮度且更高之效率進行紅色發光。
另外,於紅色發光材料含有紅色磷光材料之情形時,作為主體材料,例如可列舉3-苯基-4-(1'-萘基)-5-苯基咔唑、4,4'-N,N'-二咔唑聯苯(CBP)等咔唑衍生物等,亦可將該等中之1種或2種以上組合使用。
使用如上所述之紅色發光材料(客體材料)及主體材料之情形時,紅色發光層6中的紅色發光材料之含量(摻雜量)較佳為0.01~10 wt%,更佳為0.1~5 wt%。若將紅色發光材料之含量設在上述範圍內,則可使發光效率達到最佳。
上述紅色發光層6之平均厚度並無特別限定,較佳為10~150 nm左右,更佳為10~100 nm左右。
而且,如上所述之紅色發光材料之帶隙相對較小,容易捕獲電洞或電子因而容易發光。因此,藉由於陽極3側設置紅色發光層6,可使帶隙較大而難以發光之藍色發光層8或綠色發光層9位於陰極12側,從而可使各發光層平衡良好地發光。
(第1中間層)
該第1中間層7A係於上述之紅色發光層6與後述之藍色發光層8之層間以接觸該等之方式而設置。而且,第1中間層7A係包含與紅色發光層6之主體材料同類或相同之材料,且實質上不含具有發光性之材料,並具有在紅色發光層(第1發光層)6與藍色發光層(第2發光層)8之間調整載子(電洞及電子)之遷移的功能。藉由該功能,可使紅色發光層6及藍色發光層8各自效率良好地發光。
作為上述第1中間層7A之構成材料,只要第1中間層7A係包含與紅色發光層6之主體材料同類或相同之材料,且實質上不含具有發光性之材料,並可發揮如上所述之載子調整功能,則並無特別限定,作為與紅色發光層6之主體材料同類或相同之材料,可適宜使用含有稠苯系材料之材料。
若使用該材料,則可將第1中間層7A之最高佔據軌道(HOMO,Highest Occupied Molecular Orbital)之能階設定為低於紅色發光層6及藍色發光層8兩者之最高佔據軌道(HOMO)之能階,而且,可將第1中間層7A之最低未占軌道(LUMO,lowest unoccupied molecular orbital)之能階設定為高於紅色發光層6及藍色發光層8兩者之最低未占軌道(LUMO)之能階。其結果,可更確實地阻止紅色發光層6與藍色發光層8之間的激子能量遷移。
作為稠苯系材料,只要是具有稠苯骨架且發揮如上所述之效果者則並無特別限定,例如可列舉萘衍生物、蒽衍生物、稠四苯(tetracene、naphthacene)衍生物、稠五苯衍生物、稠六苯衍生物、稠七苯衍生物等,可將該等中之1種或2種以上組合使用,較佳為使用稠四苯衍生物。
作為稠四苯衍生物,並無特別限定,可使用與上述紅色發光層6之主體材料中所說明的稠四苯衍生物相同者。
此種稠四苯衍生物具有雙極性。因此,第1中間層7A可自紅色發光層6將電洞順利地傳輸至藍色發光層8,並且可自藍色發光層8將電子順利地傳輸至紅色發光層6。而且,第1中間層7A對電子及電洞具有優異之耐受性。因此,可防止第1中間層7A劣化,其結果可提高發光元件1之耐久性。
上述第1中間層7A中的稠苯系材料之含量並無特別限定,較佳為10~90 wt%,更佳為30~70 wt%,進而更佳為40~60 wt%。
另外,作為第1中間層7A之構成材料,特佳為除上述稠苯系材料以外,亦含有胺系材料(胺衍生物)。
胺系材料(即具有胺骨架之材料)之電洞傳輸性優異,另外,上述稠苯系材料(即具有稠苯骨架之材料)之電子傳輸性優異。藉此,第1中間層7A具有電子傳輸性及電洞傳輸性兩者。亦即,第1中間層7A具有雙極性。若如此般第1中間層7A具有雙極性,則可自紅色發光層6經由第1中間層7A順利地向藍色發光層8中轉移電洞,並且可自藍色發光層8經由第1中間層7A順利地向紅色發光層6中轉移電子。其結果,可高效率地向紅色發光層6與藍色發光層8中分別注入電子與電洞而進行發光。
另外,上述第1中間層7A由於具有雙極性,故而對載子(電子、電洞)之耐受性優異。並且,稠苯系材料對激子之耐受性優異,故而即便電子與電洞在第1中間層7A中再結合而生成激子,亦可防止或抑制第1中間層7A劣化。藉此,可防止或抑制第1中間層7A由激子引起之劣化,其結果使發光元件1之耐久性變得優異。
作為上述第1中間層7A中所使用之胺系材料,只要是具有胺骨架且發揮如上所述之效果者則並無特別限定,例如可使用上述之電洞傳輸材料中的具有胺骨架之材料,較佳為使用聯苯胺系胺衍生物。
尤其是於聯苯胺系胺衍生物中,作為第1中間層7A所用之胺系材料,較佳為導入有2個以上之萘基者。此種聯苯胺系胺衍生物例如可列舉:如下述化22所示之N,N'-雙(1-萘基)-N,N'-二苯基[1,1'-聯苯基]-4,4'-二胺(α-NPD)、或如下述化23所示之N,N,N',N'-四萘基-聯苯胺(TNB)等。
[化22]
[化23]
此種胺系材料通常電洞傳輸性優異,胺系材料之電洞遷移率高於後述稠苯系材料之電洞遷移率。因此,可自紅色發光層6經由第1中間層7A順利地向藍色發光層8中轉移電洞。
上述第1中間層7A中的胺系材料之含量並無特別限定,較佳為10~90 wt%,更佳為30~70 wt%,進而更佳為40~60 wt%。
另外,第1中間層7A之平均厚度並無特別限定,較佳為1~100 nm,更佳為3~50 nm,進而更佳為5~30 nm。藉此,可抑制驅動電壓,並且第1中間層7A可確實地調整紅色發光層6與藍色發光層8之間的電洞及電子之遷移。
相對於此,若第1中間層7A之平均厚度超過上述上限值,則根據第1中間層7A之構成材料等之不同,存在驅動電壓顯著提高,或發光元件1難以發光(尤其是白色發光)之情形。另一方面,若第1中間層7A之平均厚度未達上述下限值,則根據第1中間層7A之構成材料或驅動電壓等之不同,存在第1中間層7A難以確實地調整紅色發光層6與藍色發光層8之間的電洞及電子之遷移之虞。
(藍色發光層)
藍色發光層(第2發光層)8係包含進行藍色(第2色)發光之藍色發光材料。
作為此種藍色發光材料,例如可列舉各種藍色螢光材料及藍色磷光材料,可將該等中之1種或2種以上組合使用。
作為藍色螢光材料,只要是發出藍色之螢光者則並無特別限定,例如可列舉:下述化學式(24)所示之二苯乙烯基二胺系化合物等二苯乙烯基胺衍生物、熒蒽(fluoranthene)衍生物、芘衍生物、苝及苝衍生物、蒽衍生物、苯并唑衍生物、苯并噻唑衍生物、苯并咪唑衍生物、(chrysene)衍生物、菲衍生物、二苯乙烯基苯衍生物、四苯基丁二烯、4,4'-雙(9-乙基-3-咔唑乙烯基)-1,1'-聯苯(BCzVBi)、聚[(9,9-二辛基茀-2,7-二基)-共-(2,5-二甲氧基苯-1,4-二基)]、聚[(9,9-二己氧基茀-2,7-二基)-鄰-共-(2-甲氧基-5-{2-乙氧基己氧基)伸苯-1,4-二基)]、聚[(9,9-二辛基茀-2,7-二基)-共-(乙炔基苯)]等。
[化24]
作為藍色磷光材料,只要是發出藍色之磷光者則並無特別限定,例如可列舉銥、釕、鉑、鋨、錸、鈀等之金屬錯合物,具體而言可列舉:雙[4,6-二氟苯基吡啶-N,C2']-吡啶甲醯合銥、三[2-(2,4-二氟苯基)吡啶-N,C2']合銥、雙[2-(3,5-三氟甲基)吡啶-N,C2']-吡啶甲醯合銥、雙(4,6-二氟苯基吡啶-N,C2')乙醯丙酮合銥等。
另外,藍色發光層8中,除上述藍色發光材料以外亦含有將藍色發光材料作為客體材料之主體材料。
作為此種主體材料,可使用與上述之紅色發光層(第1發光層)6中所說明的主體材料相同者。
另外,上述藍色發光層8之主體材料較佳為與紅色發光層6之主體材料同樣地使用稠苯衍生物(稠苯系材料)。藉此,可使藍色發光層8以更高亮度且更高效率進行藍色發光。
(第2中間層)
該第2中間層7B係於上述藍色發光層8與後述綠色發光層9之層間以接觸該等之方式而設置。而且,第2中間層7B係包含與藍色發光層8之主體材料及綠色發光層9之主體材料中之至少一主體材料相同或同類之材料、且實質上不含具有發光性之材料,具有於藍色發光層(第2發光層)8與綠色發光層(第3發光層)9之間調整載子(電洞及電子)遷移之功能。藉由該功能,可阻止藍色發光層8與綠色發光層9之間的激子能量遷移,故而可抑制自藍色發光層8向綠色發光層9中之能量遷移,可使藍色發光層8及綠色發光層9各自效率良好地發光。亦即,可使藍色發光層8及綠色發光層9平衡良好地發光,故而可使發光元件1進行白色發光。
再者,於省略形成該第2中間層7B之情形時,當使發光元件1於低亮度區域發光時,可顯著觀察到上述自藍色發光層8向綠色發光層9中之能量遷移,於本發明中,由於在該等發光層間設置有第2中間層7B,故而即便使發光元件1於低亮度區域發光時,亦可抑制自藍色發光層8向綠色發光層9中之能量遷移,可使藍色發光層8及綠色發光層9各自確實地發光。
作為上述第2中間層7B之構成材料,只要第2中間層7B係包含與藍色發光層8之主體材料及綠色發光層9之主體材料中之至少一主體材料相同或同類之材料、且實質上不含具有發光性之材料,並可發揮如上所述之或子調整功能,則並無特別限定,作為與上述主體材料同類或同一之材料,可適宜使用含有稠苯系材料之材料。
若使用該材料,則可將第2中間層7B之最高佔據軌道(HOMO)之能階設定為低於藍色發光層8及綠色發光層9兩者之最高佔據軌道(HOMO)之能階,而且,可將第2中間層7B之最低未占軌道(LUMO)之能階設定為高於藍色發光層8及綠色發光層9兩者之最低未占軌道(LUMO)之能階。其結果,可更確實地阻止藍色發光層8與綠色發光層9之間的激子能量遷移。其結果,可使藍色發光層8及綠色發光層9兩者以較高之發光效率進行發光,故而可使該等平衡良好地發光,並且可延長兩發光層8、9之壽命。
作為稠苯系材料,可使用與上述之第1中間層7A中所說明者相同之材料。
另外,上述第2中間層7B中所含之主體材料較佳為與藍色發光層8之主體材料為相同材料。藉此,主體材料為相同材料的發光層與第2中間層7B之間的載子(電子或電洞)轉移可順利地進行,可確實地抑制或防止發光元件1之驅動電壓上升,並且可確實地抑制或防止激子擴散。
另外,於該構成之第2中間層7B中,較佳為形成有第2中間層7B之第1部位呈島狀(散點狀)。藉此,可使形成有第2中間層7B之第1部位、與未形成有第2中間層7B之第2部位確實地形成,並且於未形成有第2中間層7B之第2部位,可使藍色發光層8與綠色發光層9確實地接觸。
進而,較佳為形成有第2中間層7B之第1部位或第2部位呈散點狀,且第1部位在其面方向上大致均勻地設置。藉此,可確實地防止第2中間層7B之各部間的特性產生不均,故而可有效地防止第2中間層7B局部變質‧劣化。
另外,第2中間層7B之厚度並無特別限定,較佳為2 nm以上,10 nm以下左右,更佳為3 nm以上,7 nm以下左右。藉由將第2中間層7B之厚度設定在該範圍內,可抑制或防止激子(電洞及電子)擴散,可確實地調整激子之遷移。
(綠色發光層)
綠色發光層(第3發光層)9係包含進行綠色(第3色)發光之綠色發光材料。
作為此種綠色發光材料並無特別限定,例如可列舉各種綠色螢光材料及綠色磷光材料,可將該等中之1種或2種以上組合使用。
作為綠色螢光材料,只要是發出綠色之螢光者則並無特別限定,例如可列舉:香豆素衍生物、下述化學式(25)所示之喹吖啶酮衍生物等喹吖啶酮及其衍生物、9,10-雙[(9-乙基-3-咔唑基)-伸乙烯基]蒽、聚(9,9-二己基-2,7-伸乙烯基伸茀基)(poly(9,9-dihexyl-2,7-vinylenefluorenylene))、聚[(9,9-二辛基茀-2,7-二基)-共-(1,4-二伸苯基-伸乙烯基-2-甲氧基-5-{2-乙基己氧基}苯)]、聚[(9,9-二辛基-2,7-二伸乙烯基伸茀基)-鄰-共-(2-甲氧基-5-(2-乙氧基己氧基)-1,4-伸苯基)]等。
[化25]
作為綠色磷光材料,只要是發出綠色之磷光者則並無特別限定,例如可列舉銥、釕、鉑、鋨、錸、鈀等之金屬錯合物,具體而言可列舉:面式-三(2-苯基吡啶)合銥(Ir(ppy)3)、雙(2-苯基吡啶-N,C2')乙醯丙酮合銥、面式-三[5-氟-2-(5-三氟甲基-2-吡啶)苯基-C,N]合銥等。
另外,綠色發光層9中,除上述綠色發光材料以外亦含有將綠色發光材料作為客體材料之主體材料。
作為此種主體材料,可使用與上述之紅色發光層(第1發光層)6中所說明之主體材料相同者。
另外,上述綠色發光層9之主體材料較佳為與紅色發光層6之主體材料同樣地使用稠苯衍生物(稠苯系材料)。藉此,可使綠色發光層9以更高亮度且更高效率進行綠色發光。
進而,該綠色發光層9之主體材料較佳為與上述藍色發光層8之主體材料為相同材料。藉此,兩發光層8、9中可平衡良好地發出綠色之光與藍色之光。
(電子傳輸層)
電子傳輸層10係具有將自陰極12經由電子注入層11注入之電子傳輸至綠色發光層9中的功能者。
作為電子傳輸層10之構成材料(電子傳輸材料),例如可列舉:三(8-羥基喹啉)鋁(Alq3)等以8-羥喹啉(8-quinolinol)或其衍生物作為配位基之有機金屬錯合物等喹啉衍生物、二唑衍生物、苝衍生物、吡啶衍生物、嘧啶衍生物、喹啉衍生物、聯苯醌衍生物、硝基取代茀衍生物等,可將該等中之1種或2種以上組合使用。
電子傳輸層10之平均厚度並無特別限定,較佳為0.5~100 nm左右,更佳為1~50 nm左右。
(電子注入層)
電子注入層11具有提高自陰極12注入電子之效率之功能。
作為該電子注入層11之構成材料(電子注入材料),例如可列舉各種無機絕緣材料、各種無機半導體材料。
作為上述無機絕緣材料,例如可列舉:鹼金屬硫屬化物(氧化物、硫化物、硒化物、碲化物)、鹼土金屬硫屬化物、鹼金屬之鹵化物及鹼土金屬之鹵化物等,可將該等中之1種或2種以上組合使用。藉由以該等作為主材料而構成電子注入層,可進一步提高電子注入性。尤其是鹼金屬化合物(鹼金屬硫屬化物、鹼金屬之鹵化物等)的功函數非常小,藉由使用其而構成電子注入層11,發光元件1可獲得高亮度。
作為鹼金屬硫屬化物,例如可列舉:Li2O、LiO、Na2S、Na2Se、NaO等。
作為鹼土金屬硫屬化物,例如可列舉:CaO、BaO、SrO、BeO、BaS、MgO、CaSe等。
作為鹼金屬之鹵化物,例如可列舉:CsF、LiF、NaF、KF、LiCl、KCl、NaCl等。
作為鹼土金屬之鹵化物,例如可列舉:CaF2、BaF2、SrF2、MgF2、BeF2等。
另外,作為無機半導體材料,例如可列舉含有Li、Na、Ba、Ca、Sr、Yb、Al、Ga、In、Cd、Mg、Si、Ta、Sb及Zn中之至少一種元素的氧化物、氮化物或氮氧化物等,可將該等中之1種或2種以上組合使用。
電子注入層11之平均厚度並無特別限定,較佳為0.1~1000 nm左右,更佳為0.2~100 nm左右,進而更佳為0.2~50 nm左右。
(密封構件)
密封構件13係以覆蓋陽極3、積層體15及陰極12之方式而設置,具有將該等氣密性地密封,阻斷氧或水分之功能。藉由設置密封構件13,可獲得提高發光元件1之可靠性,及防止變質‧劣化(耐久性提高)等效果。
作為密封構件13之構成材料,例如可列舉:Al、Au、Cr、Nb、Ta、Ti或包含該等之合金、氧化矽、各種樹脂材料等。再者,使用具有導電性之材料作為密封構件13之構成材料之情形時,為防止短路,較佳為視需要於密封構件13與陽極3、積層體15及陰極12之間設置絕緣膜。
另外,密封構件13亦可形成為平板狀而設為與基板2相對向,並使用例如熱固性樹脂等密封材料將該等之間密封。
根據以如上方式構成之發光元件1,於紅色發光層6與藍色發光層8之間、以及藍色發光層8與綠色發光層9之間分別包含如上所述之第1中間層7A及第2中間層7B,故而可調整紅色發光層6與藍色發光層8之間的電洞及電子之遷移,而且可調整藍色發光層8與綠色發光層9之間的電洞及電子之遷移,因此可阻止紅色發光層6與藍色發光層8之間的激子能量遷移,而且可阻止藍色發光層8與綠色發光層9之間的激子能量遷移。其結果,可使紅色發光層6、藍色發光層8及綠色發光層9各自效率良好地發光,故而發光元件1可更確實地進行白色發光。
再者,本實施形態中,係對藍色發光層8、第2中間層7B及綠色發光層9以此順序積層於陽極3側與陰極12之間的情形進行了說明,但並不限定於該順序,亦可以綠色發光層9、第2中間層7B及藍色發光層8之順序而積層於陽極3側與陰極12之間。
亦即,本實施形態中,係對第2發光層由藍色發光層8構成,第3發光層由綠色發光層9構成之情形進行了說明,但亦可使第2發光層由綠色發光層構成,第3發光層由藍色發光層構成。
(發光元件之製造方法)
如上所述之發光元件1例如可藉由下述方式製造。
[1]首先,準備基板2,於該基板2上形成陽極3。
陽極3例如可使用以下方法而形成:電漿CVD、熱CVD等化學蒸鍍法(CVD),真空蒸鍍等乾式鍍敷法,電解鍍敷等濕式鍍敷法,噴塗法、溶膠-凝膠法、MOD法(metal organic deposition,有機金屬沈積法)、接合金屬箔等。
[2]繼而,於陽極3上形成電洞注入層4。
電洞注入層4例如可藉由使用CVD法或真空蒸鍍、濺鍍等乾式鍍敷法等的氣相製程而形成。
另外,電洞注入層4亦可藉由例如下述方法而形成:將使電洞注入材料溶解於溶劑中或者分散於分散介質中而成之電洞注入層形成用材料供給至陽極3上,然後進行乾燥(去溶劑或去分散介質)。
作為電洞注入層形成用材料之供給方法,例如亦可使用旋塗法、輥塗法、噴墨印刷法等各種塗佈法。藉由使用該塗佈法,可相對容易地形成電洞注入層4。
作為製備電洞注入層形成用材料所用的溶劑或分散介質,例如可列舉:各種無機溶劑或各種有機溶劑、或者包含該等之混合溶劑等。
再者,乾燥例如可藉由在大氣壓或減壓環境中放置、加熱處理、吹附惰性氣體等而進行。
另外,在該步驟之前,亦可於陽極3之上表面實施氧電漿處理。藉此,可對陽極3之上表面賦予親液性,除去(洗淨)陽極3之上表面上所附著之有機物,以及調整陽極3之上表面附近之功函數等。
此處,作為氧電漿處理之條件,例如較佳為設為:電漿功率為100~800 W左右,氧氣流量為50~100 mL/min左右,被處理構件(陽極3)之搬送速度為0.5~10 mm/sec左右,支持被處理構件的支持體之溫度為70~90℃左右。
[3]其次,於電洞注入層4上形成電洞傳輸層5。
電洞傳輸層5例如可藉由使用CVD法或真空蒸鍍、濺鍍等乾式鍍敷法等的氣相製程而形成。
另外,電洞傳輸層5亦可藉由下述方法而形成:將使電洞傳輸材料溶解於溶劑中或者分散於分散介質中而成之電洞傳輸層形成用材料供給至電洞注入層4上,然後進行然後進行乾燥(去溶劑或去分散介質)。
[4]然後,於電洞傳輸層5上形成紅色發光層6。
紅色發光層6例如可藉由使用CVD法或真空蒸鍍、濺鍍等乾式鍍敷法等的氣相製程而形成。
[5]繼而,於紅色發光層6上形成第1中間層7A。
第1中間層7A例如可藉由使用CVD法或真空蒸鍍、濺鍍等乾式鍍敷法等的氣相製程而形成。
另外,第1中間層7A亦可藉由例如下述方法而形成:將使其構成材料溶解於溶劑中或者分散於分散介質中而成之第1中間層形成用材料供給至紅色發光層6上,然後進行乾燥(去溶劑或去分散介質)。
[6]之後,於第1中間層7A上形成藍色發光層8。
藍色發光層8例如可藉由使用CVD法或真空蒸鍍、濺鍍等乾式鍍敷法等的氣相製程而形成。
[7]其次,於藍色發光層8上形成第2中間層7B。
第2中間層7B可使用與上述步驟[5]中所說明的第1中間層7A之形成方法相同之方法而形成。
[8]繼而,於第2中間層7B上形成綠色發光層9。
綠色發光層9例如可藉由使用CVD法或真空蒸鍍、濺鍍等乾式鍍敷法等的氣相製程而形成。
[9]之後,於綠色發光層9上形成電子傳輸層10。
電子傳輸層10例如可藉由使用CVD法或真空蒸鍍、濺鍍等乾式鍍敷法等的氣相製程而形成。
另外,電子傳輸層10亦可藉由例如下述方法而形成:將使電子傳輸材料溶解於溶劑中或者分散於分散介質中而成之電子傳輸層形成用材料供給至綠色發光層9上,然後進行乾燥(去溶劑或去分散介質)。
[10]其次,於電子傳輸層10上形成電子注入層11。
於使用無機材料作為電子注入層11之構成材料之情形時,電子注入層11例如可藉由使用CVD法或真空蒸鍍、濺鍍等乾式鍍敷法等之氣相製程,塗佈並焙燒無機微粒子油墨等而形成。
[11]繼而,於電子注入層11上形成陰極12。
陰極12例如可藉由真空蒸鍍法、濺鍍法、接合金屬箔、塗佈並焙燒金屬微粒子油墨等而形成。
經過如上所述之步驟,獲得發光元件1。
最後,以覆蓋所獲得之發光元件1之方式被覆密封構件13,並與基板2接合。
如以上所說明之發光元件1例如可用作光源等。另外,藉由將複數個發光元件1配置成矩陣狀,可構成顯示器裝置(本發明之顯示裝置)。
再者,作為顯示器裝置之驅動方式,並無特別限定,可為主動矩陣方式、被動矩陣方式之任一者。
(顯示裝置)
以下,就應用本發明之顯示裝置的顯示器裝置之一例進行說明。
圖2係表示應用本發明之顯示裝置的顯示器裝置之實施形態的縱剖面圖。
圖2所示之顯示器裝置100包括:基板21;與子像素100R、100G、100B對應設置的複數個發光元件1R、1G、1B及彩色濾光片19R、19G、19B;及用以分別驅動各發光元件1R、1G、1B之複數個驅動用電晶體24。此處,顯示器裝置100為頂部發光結構之顯示器面板。
於基板21上設置有複數個驅動用電晶體24,且以覆蓋該等驅動用電晶體24之方式,而形成有以絕緣材料構成之平坦化層22。
各驅動用電晶體24包括:包含矽之半導體層241,形成於半導體層241上之閘極絕緣層242,形成於閘極絕緣層242上之閘極電極243,源極電極244及汲極電極245。
於平坦化層上,與各驅動用電晶體24對應地設置有發光元件1R、1G、1B。
發光元件1R係於平坦化層22上依序積層反射膜32、抗腐蝕膜33、陽極3、積層體(有機EL發光部)15、陰極12、陰極罩34。於本實施形態中,各發光元件1R、1G、1B之陽極3構成像素電極,並藉由導電部(配線)27與各驅動用電晶體24之汲極電極245電性連接。另外,各發光元件1R、1G、1B之陰極12為共通電極。
再者,發光元件1G、1B之構成與發光元件1R之構成相同。另外,圖2中之與圖1相同之構成係標附同一符號。另外,反射膜32之構成(特性)根據光之波長之不同而於發光元件1R、1G、1B間不同。
鄰接之發光元件1R、1G、1B彼此之間設置有間隔壁31。並且,於該等發光元件1R、1G、1B上,以覆蓋該等之方式而形成有以環氧樹脂構成之環氧層35。
彩色濾光片19R、19G、19B係與發光元件1R、1G、1B對應地設置於上述環氧層35上。
彩色濾光片19R係將來自發光元件1R之白色光W轉換成紅色者。另外,彩色濾光片19G係將來自發光元件1G之白色光W轉換成綠色者。另外,彩色濾光片19B係將來自發光元件1B之白色光W轉換成藍色者。藉由將上述彩色濾光片19R、19G、19B與發光元件1R、1G、1B組合使用,可顯示全彩圖像。
另外,於鄰接之彩色濾光片19R、19G、19B彼此之間形成有遮光層36。藉此,可防止未預期之子像素100R、100G、100B之發光。
並且,於彩色濾光片19R、19G、19B及遮光層36上,以覆蓋該等之方式而設置有密封基板20。
如以上所說明之顯示器裝置100可進行單色顯示,且藉由選擇各發光元件1R、1G、1B所使用之發光材料,亦可進行彩色顯示。
上述顯示器裝置100(本發明之顯示裝置)可組入至各種電子機器中。
圖3係表示應用本發明之電子機器的行動型(或筆記型)個人電腦之構成的立體圖。
該圖中,個人電腦1100包括包含鍵盤1102之本體部1104,及包含顯示部之顯示單元1106,顯示單元1106係以可經由鉸鏈結構部而相對於本體部1104旋轉之方式受到支持。
於該個人電腦1100中,顯示單元1106所包含之顯示部係由上述顯示器裝置100所構成。
圖4係表示應用本發明之電子機器的攜帶電話機(亦包含PHS(personal handyphone system,個人行動電話系統))之構成的立體圖。
該圖中,攜帶電話機1200包括:複數個操作按鈕1202、受話口1204及送話口1206、以及顯示部。
於攜帶電話機1200中,該顯示部係由上述顯示器裝置100所構成。
圖5係表示應用本發明之電子機器的數位靜態照相機之構成的立體圖。再者,該圖中亦對與外部機器之連接進行了簡易展示。
於此,普通相機係利用被攝體之光像使銀鹽攝影膠片感光,相對於此,數位靜態照相機1300係藉由CCD(Charge Coupled Device,電荷耦合元件)等攝像元件對被攝體之光像進行光電轉換而生成攝像信號(圖像信號)。
於數位靜態照相機1300之殼體(機體)1302之背面設置有顯示部,該顯示部係構成為根據CCD之攝像信號而進行顯示,發揮將被攝體顯示為電子圖像之取景器的功能。
於數位靜態照相機1300中,該顯示部係由上述顯示器裝置100所構成。
於殼體內部設置有電路基板1308。該電路基板1308中設置有可儲存(記憶)攝像信號之記憶體。
另外,於殼體1302之正面側(於圖示之構成中為背面側),設置有包含光學透鏡(攝像光學系統)或CCD等之光接收單元1304。
當撮影者確認顯示部中顯示之被攝體像,並按下快門按鈕1306時,該時點之CCD之攝像信號被傳輸‧儲存至電路基板1308之記憶體中。
另外,於該數位靜態照相機1300中,於殼體1302之側面設置有視訊信號輸出端子1312、及資料通信用之輸入/輸出端子1314。並且,如圖所示,視需要於視訊信號輸出端子1312上連接電視監視器1430,於資料通信用之輸入/輸出端子1314上連接個人電腦1440。進而,該數位靜態照相機1300係構成為藉由特定之操作,而將儲存於電路基板1308之記憶體中之攝像信號輸出至電視監視器1430或個人電腦1440中。
再者,本發明之電子機器除應用於圖3之個人電腦(行動型個人電腦)、圖4之攜帶電話機、圖5之數位靜態照相機以外,例如亦可應用於:電視、攝像機、取景器型或螢幕監控型之錄影機、膝上型個人電腦、汽車導航裝置、尋呼機、電子記事簿(亦包括帶通信功能者)、電子字典、計算器、電子遊戲機、文字處理機、工作站、視訊電話、防盜用電視監視器、電子雙筒望遠鏡、POS(point-of-sale,銷售點)終端、具備觸摸面板之機器(例如金融機構之提款機、自動售票機)、醫療機器(例如電子體溫計、血壓計、血糖計、心電顯示裝置、超音波診斷裝置、內視鏡用顯示裝置)、魚群探測器、各種測定機器、儀錶類(例如車輛、飛機、船舶之儀錶類)、飛行模擬器(flight simulator)、其他各種監視器類、投影儀等投射型顯示裝置等。
以上,根據圖示之實施形態而對本發明之發光元件、顯示裝置及電子機器進行了說明,但是本發明並不限定於該等。
例如,於上述之實施形態中,關於發光元件係就包含3層發光層者進行了說明,但是發光層亦可為2層或4層以上。而且,發光層之發光色並不限定於上述實施形態之R、G、B。於發光層為2層或4層以上之情形時,亦可藉由適宜設定各發光層之發光光譜而進行白色發光。
另外,中間層設置於發光層彼此之至少1處層間即可,亦可包含2層以上之中間層。
[實施例]
以下,說明本發明之具體之實施例。
1.發光元件之製造
(實施例1)
<1>首先,準備平均厚度為0.5 mm之透明玻璃基板。繼而,藉由濺鍍法於該基板上形成平均厚度為100 nm之ITO(indium tin oxide,氧化銦錫)電極(陽極)。
繼而,依序於丙酮、2-丙醇中浸漬基板並進行超音波洗淨後,實施氧電漿處理。
<2>然後,於ITO電極上,使用真空蒸鍍法形成由上述化學式(7)所示之化合物構成的平均厚度為40 nm之電洞注入層。
<3>繼而,於電洞注入層上,使用真空蒸鍍法形成由上述化學式(13)所示之化合物構成的平均厚度為10 nm之電洞傳輸層。
<4>其次,於電洞傳輸層上,使用真空蒸鍍法形成由以下所示之紅色發光層之構成材料構成的平均厚度為10 nm之紅色發光層(第1發光層)。
此處,作為紅色發光層之構成材料,係使用上述化學式(17)所示之化合物(二茚并苝衍生物)作為紅色發光材料(客體材料),並使用上述化學式(18)所示之化合物(稠四苯衍生物)作為主體材料。另外,發光層中之紅色發光材料(摻雜物)之含量(摻雜濃度)係設為1.0 wt%。
<5>之後,於紅色發光層上,使用真空蒸鍍法形成由以下所示之第1中間層之構成材料構成的平均厚度為7 nm之第1中間層。
此處,作為第1中間層之構成材料,係使用上述化學式(18)所示之化合物(稠苯系材料)作為主體材料,並使用上述化學式(13)所示之化合物作為胺系材料。另外,第1中間層中之主體材料之含量係設為50 wt%。
<6>之後,於第1中間層上,使用真空蒸鍍法形成由以下所示之藍色發光層之構成材料構成的平均厚度為10 nm之藍色發光層(第2發光層)。
此處,作為藍色發光層之構成材料,係使用上述化學式(24)所示之化合物作為藍色發光材料(客體材料),並使用下述所示的化學式(26)所示之化合物(稠苯系材料)作為主體材料。另外,藍色發光層中之藍色發光材料(摻雜物)之含量(摻雜濃度)係設為6.0 wt%。
[化26]
<7>繼而,於藍色發光層上,使用真空蒸鍍法形成由以下所示之第2中間層之構成材料構成的平均厚度為2 nm之第2中間層。
此處,作為第2中間層之構成材料,係使用上述化學式(26)所示之化合物(稠苯系材料)作為主體材料。
<8>之後,於第2中間層上,使用真空蒸鍍法形成由以下所示之綠色發光層之構成材料構成的平均厚度為30 nm之綠色發光層(第3發光層)。
此處,作為綠色發光層之構成材料,係使用上述化學式(25)所示之化合物作為綠色發光材料(客體材料),並使用下述所示的化學式(27)所示之化合物(稠苯系材料)作為主體材料。另外,綠色發光層中之綠色發光材料(摻雜物)之含量(摻雜濃度)係設為1.0 wt%。
<9>繼而,於發光層上,使用真空蒸鍍法形成由以下所示之電子傳輸層之構成材料構成的平均厚度為10 nm之電子傳輸層。
此處,作為電子傳輸材料,係使用上述之Alq3
<10>其次,於電子傳輸層上,使用真空蒸鍍法形成由氟化鋰(LiF)構成的平均厚度為1 nm之電子注入層。
<11>然後,於電子注入層上,使用真空蒸鍍法形成由Al構成的平均厚度為150 nm之陰極。
<12>之後,以覆蓋所形成之各層之方式被覆玻璃製之保護罩(密封構件),並用環氧樹脂固定、密封。
藉由以上之步驟,製造出如圖1所示之發光元件。
(實施例2)
除於上述步驟<7>中將所形成的第2中間層之平均厚度設為5 nm以外,以與上述實施例1相同之方式製造圖1所示之發光元件。
(實施例3)
除於上述步驟<7>中將所形成的第2中間層之平均厚度設為10 nm以外,以與上述實施例1相同之方式製造圖1所示之發光元件。
(實施例4)
除於上述步驟<7>中,對於第2中間層之構成材料,使用下述所示的化學式(27)所示之化合物(稠苯系材料)作為主體材料,形成平均厚度為5 nm之第2中間層以外,以與上述實施例1相同之方式製造圖1所示之發光元件。
[化27]
(比較例)
除省略上述步驟<7>之第2中間層之形成步驟以外,以與上述實施例1相同之方式製造圖1所示之發光元件。
2.評價
對於各實施例及比較例之發光元件,分別藉由直流電源而於陽極與陰極之間流通電流密度10 mA/cm2之電流,測定施加於發光元件之電壓、自發光元件射出之光之電流效率。
對於各實施例及比較例之發光元件,分別藉由直流電源而於陽極與陰極之間流通電流密度0.0003 mA/cm2之電流,測定自發光元件射出之波長400~800 nm之光之強度。
將該等結果示於表1及圖6。
[表1]
由表1可明確,當電流密度為如10 mA/cm2之高亮度區域時,各實施例及比較例之發光元件的電壓及電流效率未確認到較大之差,所有發光元件均進行白色發光。
但是,當將電流密度設為如0.0003 mA/cm2之低亮度區域時,比較例之發光元件如圖6所示,因能量自藍色發光層8向綠色發光層9中遷移,而導致獲得藍色不發光,綠色優先發光之結果。
相對於此,可知各實施例之發光元件中,藉由在該等發光層彼此之間設置中間層,而可確實地抑制能量自藍色發光層8向綠色發光層9中遷移,其結果,可使藍色及綠色兩者適宜發光。
再者,於第2中間層之主體材料使用與藍色發光層(第2發光層)及綠色發光層(第3發光層)之主體材料相同之材料,並且將第2中間層之膜厚設定在適當範圍內的實施例2、3中,更顯著地確認到此種傾向。
1、1B、1G、1R...發光元件
2、21...基板
3...陽極
4...電洞注入層
5...電洞傳輸層
6...紅色發光層
7A...第1中間層
7B...第2中間層
8...藍色發光層
9...綠色發光層
10...電子傳輸層
11...電子注入層
12...陰極
13...密封構件
15...積層體
19B、19G、19R...彩色濾光片
20...密封基板
22...平坦化層
24...驅動用電晶體
27...配線
31...間隔壁
32...反射膜
33...抗腐蝕膜
34...陰極罩
35...環氧層
36...遮光層
100...顯示器裝置
100R、100G、100B...子像素
241...半導體層
242...閘極絕緣層
243...閘極電極
244...源極電極
245...汲極電極
1100、1440...個人電腦
1102...鍵盤
1104...本體部
1106...顯示單元
1200...攜帶電話機
1202...操作按鈕
1204...受話口
1206...送話口
1300...數位靜態照相機
1302...殼體(機體)
1304...光接收單元
1306...快門按鈕
1308...電路基板
1312...視訊信號輸出端子
1314...資料通信用之輸入/輸出端子
1430...電視監視器
W...白色光
圖1係以示意方式表示本發明之發光元件之縱剖面之圖。
圖2係表示應用本發明之顯示裝置的顯示器裝置之實施形態的縱剖面圖。
圖3係表示應用本發明之電子機器的行動型(或筆記型)個人電腦之構成的立體圖。
圖4係表示應用本發明之電子機器的攜帶電話機(亦包含PHS)之構成的立體圖。
圖5係表示應用本發明之電子機器的數位靜態照相機之構成的立體圖。
圖6係表示自各實施例及比較例之發光元件射出的波長400~800 nm之光之強度的圖。
1...發光元件
2...基板
3...陽極
4...電洞注入層
5...電洞傳輸層
6...紅色發光層
7A...第1中間層
7B...第2中間層
8...藍色發光層
9...綠色發光層
10...電子傳輸層
11...電子注入層
12...陰極
13...密封構件
15...積層體

Claims (9)

  1. 一種發光元件,其特徵在於包括:陰極;陽極;第1發光層,其設置於上述陰極與上述陽極之間,係包含第1主體材料與添加於該第1主體材料中之第1客體材料,該第1客體材料為進行作為第1色之紅色發光之紅色發光材料;第2發光層,其設置於上述第1發光層與上述陰極之間,係包含第2主體材料與添加於該第2主體材料中之第2客體材料,該第2客體材料為進行第2色發光之第2色發光材料;第3發光層,其設置於上述第2發光層與上述陰極之間,係包含第3主體材料與添加於該第3主體材料中之第3客體材料,該第3客體材料為進行第3色發光之第3色發光材料;第1中間層,其係於上述第1發光層與上述第2發光層之間以接觸該等之方式而設置,係包含與上述第1主體材料相同或同類之材料、且實質上不含具有發光性之材料,並調整上述第1發光層與上述第2發光層之間的電洞及電子之遷移;及第2中間層,其係於上述第2發光層與上述第3發光層之間以接觸該等之方式而設置,係包含與上述第2主體材料及上述第3主體材料中之至少一主體材料相同或同 類之材料、且實質上不含具有發光性之材料,並調整上述第2發光層與上述第3發光層之間的電洞及電子之遷移。
  2. 如請求項1之發光元件,其中上述第2主體材料與上述第3主體材料為相同材料。
  3. 如請求項1之發光元件,其中上述第2中間層包含與上述第2主體材料相同之材料。
  4. 如請求項2之發光元件,其中上述第2中間層包含與上述第2主體材料相同之材料。
  5. 如請求項1至4中任一項之發光元件,其中上述第2中間層之厚度為2nm以上、10nm以下。
  6. 如請求項1至4中任一項之發光元件,其中上述第2中間層係含有稠苯(Acene)系材料作為與上述第2主體材料及上述第3主體材料中之至少一主體材料相同或同類之材料。
  7. 如請求項5之發光元件,其中上述第2中間層係含有稠苯(Acene)系材料作為與上述第2主體材料及上述第3主體材料中之至少一主體材料相同或同類之材料。
  8. 如請求項1至4中任一項之發光元件,其中上述第1中間層除與上述第1主體材料相同或同類之材料以外,亦含有胺系材料。
  9. 如請求項5之發光元件,其中上述第1中間層除與上述第1主體材料相同或同類之材料以外,亦含有胺系材料。
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