TWI544672B - 發光元件、發光裝置、顯示裝置及電子機器 - Google Patents

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Description

發光元件、發光裝置、顯示裝置及電子機器
本發明係關於一種發光元件、使用有該發光元件之發光裝置、顯示裝置、及電子機器。
有機電致發光元件(所謂有機EL(Electro Luminescent，電致發光)元件)係具有於陽極與陰極之間介插有至少1層發光性有機層作為發光層之構造之發光元件。於此種發光元件中，藉由向陰極與陽極之間施加電場，而向發光層自陰極側注入電子並且自陽極側注入電洞，於發光層中電子與電洞再結合藉此生成激子，當該激子恢復至基態時，激子所具有之能量分子作為光釋出。
於此種發光元件中，通常，為了使電洞之注入性及輸送性提高，於陽極與發光層之間，設置有電洞注入層及電洞輸送層(例如，參照專利文獻1)。
又，於此種發光元件中，一直進行如下努力：藉由調整電洞輸送層之HOMO(Highest Occupied Molecular Orbital，最高被占軌道)及LUMO(Lower Unoccupied Molecular Orbital，最低空軌道)之尺寸，利用電洞輸送層阻斷來自陰極側(發光層側)之電子，將電子及電洞封閉於發光層內，謀求發光效率之提高。
[先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]專利第3654909號公報
然而，於先前之發光元件中，存在電洞輸送層無法充分地阻斷來自陰極側之電子，隨著長時間之使用，由於侵入、通過電洞輸送層之電子而造成電洞輸送層或電洞注入層劣化之問題。驅動電壓變得越高(電流密度變得越大)，電洞輸送層之阻斷電子之功能因能帶彎曲效果而降低，因此該問題變得越顯著。故而，於要求高密度電流之高亮度之發光元件中，難以謀求長壽命化。
又，為了提高電子阻斷效果，可考慮將HOMO與LUMO之能隙較大之材料使用於電洞輸送層中，但存在可作為電洞輸送層使用之材料之種類有限，故而難以實現此種事項之課題。
本發明係為了解決上述課題之至少一部分而進行者，可作為如下形態或適用例實現。
[適用例1]本適用例之發光元件之特徵在於：包括：陽極；陰極；發光層，其設置於上述陽極與上述陰極之間；及有機層，其設置於上述陽極與上述發光層之間且具有輸送電洞之功能；上述有機層包括：電洞注入層，其連接於上述陽極而設置，且含有電洞注入性材料；及電洞輸送層，其連接於上述電洞注入層及上述發光層而設置，且含有電洞輸送性材料；上述電洞注入層及上述電洞輸送層係分別包含具有電子輸送性之電子輸送性材料而構成；且上述電子輸送性材料之含量於上述電洞注入層與上述電洞輸送層中不同。
根據本適用例之發光元件，具有輸送電洞之功能之有機層可自陽極向發光層高效地輸送電洞。故而，可使發光元件之發光效率提高。
尤其，於本適用例之發光元件中，有機層含有電子輸送性材料並且分別連接於陽極及發光層，因此即便電子自發光層向有機層內侵入(即便注入)，有機層亦可將該電子迅速地向陽極側輸送並使其通過。藉此，可防止電子滯留於有機層中，其結果，可防止有機層因電子而劣化。故而，即便於藉由高電流密度下之電流進行驅動之情形時，亦可謀求發光元件之長壽命化。又，藉由使電子輸送性材料之混合比於電洞注入層與電洞輸送層中不同，可相對於發光特性、壽命特性獲取較佳之平衡。
[適用例2]於上述適用例之發光元件中，其特徵在於上述有機層具有阻斷電子之功能。
藉此，有機層可自陽極向發光層輸送電洞且可阻斷來自發光層之電子。故而，可高效地將電子及電洞封閉於發光層內，使發光效率提高。
如此即便有機層具有阻斷電子之功能，於高電流密度下之驅動中，有機層亦無法徹底地阻斷電子，其結果，有電子侵入(注入)有機層內之情形。即便在此種情形時，於本適用例之發光元件中，有機層含有電子輸送性材料，故而有機層可將藉由有機層未能徹底地阻斷而向有機層內侵入之電子迅速地向陽極側輸送並使其通過。
[適用例3]於上述適用例之發光元件中，其特徵在於上述電洞輸送層之上述電子輸送性材料之含量比上述電洞注入層之上述電子輸送性材料之含量低。
藉此，可高效地進行電子自發光層向電洞輸送層之輸送，故而可一面謀求長壽命化，一面抑制驅動電壓之上升。
[適用例4]於上述適用例之發光元件中，其特徵在於上述電洞輸送層之膜厚比上述電洞注入層之膜厚厚。
電洞注入層與電洞輸送層相比而言電子輸送性材料之含量較高，故而電洞移動率變低而易於產生驅動電壓之上升。因此，藉由將電洞輸送層之膜厚設定為比電洞注入層之膜厚厚，可抑制與電洞注入層具有與電洞輸送層同等以上之膜厚時相比而言之驅動電壓之上升。
[適用例5]於上述適用例之發光元件中，其特徵在於上述電子輸送性材料係并苯系材料。
并苯系材料電子輸送性優越。故而，含有并苯系材料之有機層可將來自發光層之電子迅速地向陽極輸送。又，并苯系材料對電子之耐受性優越。故而，可防止或抑制由於電子而造成之有機層之劣化。
[適用例6]於上述適用例之發光元件中，其特徵在於上述有機層含有胺系材料。
胺系材料電洞輸送性優越。故而，含有胺系材料之有機層可將來自陽極之電洞迅速地向發光層輸送。
[適用例7]於上述適用例之發光元件中，其特徵在於上述有機層係由混合有并苯系材料及胺系材料之混合材料構成。
藉此，可將有機層之電洞輸送性及電子輸送性之平衡比較簡單地調整成較佳之範圍。
[適用例8]於上述適用例之發光元件中，其特徵在於上述并苯系材料係由蒽系材料及稠四苯系材料中之至少一者構成。
此種并苯系材料具有優越之電子輸送性及電子耐久性，並且可比較簡單地以高品質之膜質成膜。
[適用例9]於上述適用例之發光元件中，其特徵在於上述電洞注入層與上述電洞輸送層中所含有之電洞輸送性材料為相同。
藉此，可使來自陽極之電洞注入性及電洞輸送性良好，且可防止由於電子而造成之電洞注入層及電洞輸送層之劣化。
[適用例10]於上述適用例之發光元件中，其特徵在於上述電洞注入層中之上述電子輸送性材料之含量、上述電洞輸送層中之上述電子輸送性材料之含量分別為30 wt%以上70 wt%以下。
藉此，可使有機層之電子輸送性與電洞輸送性之平衡較佳。又，於有機層具有電子阻斷性之情形時，可使有機層之電子阻斷性與電子輸送性之平衡較佳。
[適用例11]於上述適用例之發光元件中，其特徵在於上述有機層之平均厚度為20 nm以上100 nm以下。
藉此，可使來自陽極之電洞注入性及電洞輸送性良好，且可防止由於電子而造成之電洞注入層及電洞輸送層之劣化。
[適用例12]一種發光裝置，其特徵在於具有上述適用例之發光元件。
此種發光裝置具有長壽命之發光元件，故而可靠性優越。
[適用例13]一種顯示裝置，其特徵在於具有上述適用例之發光裝置。
此種顯示裝置可長期地顯示高品質之圖像，並且可靠性優越。
[適用例14]一種電子機器，其特徵在於具有上述適用例之顯示裝置。
此種電子機器可靠性優越。
以下，根據附圖所示之較佳之實施形態對本發明之發光元件、發光裝置、顯示裝置及電子機器進行說明。於以下各圖中，為了使各層及各構件為可識別之左右之大小，將各層及各構件之尺寸設定為與實際不同而表示。
(實施形態1)
圖1係模式化地表示本發明之第1實施形態之發光元件之剖面圖。另外，以下，為了便於說明，以圖1中之上側為「上」、下側為「下」而進行說明。
圖1所示之發光元件(電致發光元件)1係依序積層陽極3、電洞注入層4、電洞輸送層5、發光層6、電子輸送層7、電子注入層8、及陰極9而成者。即，於發光元件1中，在陽極3與陰極9之間，介插有積層體14，其自陽極3側向陰極9側依序積層有電洞注入層4、電洞輸送層5、發光層6、電子輸送層7、及電子注入層8。再者，於本實施形態中，構成有機層，其具有自包含電洞注入層4及電洞輸送層5之功能層45、陽極3向發光層6輸送電洞之功能。
而且，發光元件1其整體設置於基板2上，並且由密封構件10而密封。
就此種發光元件1而言，藉由向陽極3及陰極9施加驅動電壓，而對發光層6分別自陰極9側供給(注入)電子並且自陽極3側供給(注入)電洞。而且，於發光層6中，電洞與電子再結合，藉由該再結合時所釋出之能量生成激子(激發子，exciton)，當激子恢復至基態時釋出(發光)能量(螢光或磷光)。藉此，發光元件1發光。
此時，於發光元件1中，包含電洞注入層4及電洞輸送層5之功能層(有機層)可自陽極3向發光層6高效地輸送電洞。故而，可使發光元件1之發光效率提高。
尤其，於發光元件1中，包含電洞注入層4及電洞輸送層5之功能層如下文所詳述含有電子輸送性材料並且分別連接於陽極3及發光層6，因此即便電子自發光層6向電洞輸送層5內侵入(即便注入)，電洞注入層4及電洞輸送層5亦可將該電子迅速地向陽極3側輸送並使其通過。藉此，可防止電子滯留於電洞注入層4及電洞輸送層5中，其結果，可防止電洞注入層4及電洞輸送層5因電子而劣化。故而，即便於藉由高電流密度下之電流進行驅動之情形時，亦可謀求發光元件1之長壽命化。又，藉由使電子輸送性材料之混合比於電洞注入層4與電洞輸送層5中不同，可相對於發光特性、壽命特性獲取較佳之平衡。
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側擷取光之構成(底部發光型)，故而基板2及陽極3分別設定為實質上透明(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：如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、聚芳酯之樹脂材料或如石英玻璃、鈉玻璃之玻璃材料等，可使用該等中之1種或將2種以上組合使用。
此種基板2之平均厚度並不特別限定，較佳為0.1 mm~30 mm左右，更佳為0.1 mm~10 mm左右。
再者，於發光元件1為自基板2之相反側擷取光之構成(頂部發光型)之情形時，就基板2而言，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：由如氧化鋁之陶瓷材料構成之基板、於如不鏽鋼之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。
又，於此種發光元件1中，陽極3與陰極9之間之距離(即積層體14之平均厚度)較佳為100 nm~300 nm，更佳為100 nm~250 nm，進而較佳為100 nm~200 nm。藉此，可簡單且確實地謀求發光元件1之低驅動電壓化。
以下，依序對構成發光元件1之各部分進行說明。
[陽極]
陽極3係經由下述電洞注入層4向發光層6注入電洞之電極。作為該陽極3之構成材料，較佳為使用功函數大、且導電性優越之材料。
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、含有Sb之SnO2、含有Al之ZnO等氧化物、Au、Pt、Ag、Cu或含有該等之合金等，可使用該等中之1種或將2種以上組合使用。
尤其，陽極3較佳為由ITO構成。ITO係具有透明性並且功函數大、導電性優越之材料。藉此，可自陽極3向電洞注入層4高效地注入電洞。
又，較佳為對陽極3之電洞注入層4側之表面(圖1中為上表面)實施有電漿處理。藉此，可提高陽極3與電洞注入層4之接合面之化學性上及機械性上之穩定性。其結果，可使自陽極3向電洞注入層4之電洞注入性提高。另外，關於該電漿處理，於下述發光元件1之製造方法之說明中會作詳細敍述。
此種陽極3之平均厚度並不特別限定，較佳為10 nm~200 nm左右，更佳為50 nm~150 nm左右。
[陰極]
另一方面，陰極9係經由下述電子注入層8向電子輸送層7注入電子之電極。作為該陰極9之構成材料，較佳為使用功函數小的材料。
作為陰極9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或含有該等之合金等，可使用該等中之1種或將2種以上組合(例如，作為複數層積層體、複數種混合層等)使用。
尤其，於使用合金作為陰極9之構成材料之情形時，較佳為使用含有Ag、Al、Cu等穩定之金屬元素之合金，具體而言為MgAg、AlLi、CuLi等合金。藉由使用該合金作為陰極9之構成材料，可謀求陰極9之電子注入效率及穩定性之提高。
此種陰極9之平均厚度並不特別限定，較佳為50 nm~1000 nm左右，更佳為100 nm~500 nm左右。
另外，本實施形態之發光元件1為底部發光型，故而就陰極9而言，並不特別要求透光性。
[電洞注入層]
電洞注入層4係具有使自陽極3之電洞注入效率提高之功能(即具有電洞注入性)者。又，如下文所詳述，電洞注入層4亦具有輸送電子之功能。
該電洞注入層4含有具有電洞注入性之材料(即電洞注入性材料)、及具有電子輸送性之材料(即電子輸送性材料)。另外，關於電洞注入層4中所含有之電子輸送性材料，與電洞輸送層5中所含有之電子輸送性材料之說明一併地於下文進行詳述。
作為該電洞注入層4中所含有之電洞注入材料，並不特別限定，例如可列舉：銅酞菁、或4,4',4"-三(N,N-苯基-3-甲苯基胺基)三苯胺(m-MTDATA)、下述式(1)所示之N,N'-雙-(4-二苯基胺基-苯基)-N,N'-二苯基-聯苯-4-4'-二胺等。
[化1]
尤其，作為電洞注入層4中所含有之電洞注入性材料，自電洞注入性及電洞輸送性優越之觀點而言，較佳為使用胺系材料，更佳為使用二胺基苯衍生物、聯苯胺衍生物(具有聯苯胺骨架之材料)、分子內具有「二胺基苯」單元與「聯苯胺」單元之兩者之三胺系化合物、四胺系化合物。
此種電洞注入層4之平均厚度並不特別限定，較佳為5 nm~90 nm左右，更佳為10 nm~70 nm左右。
[電洞輸送層]
電洞輸送層5係具有將自陽極3經由電洞注入層4注入之電洞輸送至發光層6之功能(即具有電洞輸送性)者。又，如下文所詳述，電洞輸送層5亦具有輸送電子之功能。
該電洞輸送層5係含有具有電洞輸送性之材料(即電洞輸送性材料)、及具有電子輸送性之材料(即電子輸送性材料)而構成。另外，關於電洞輸送層5中所含有之電子輸送性材料，與電洞注入層4中所含有之電子輸送層性材料之說明一併地於下文進行詳述。
就該電洞輸送層5中所含有之電洞輸送性材料而言，可將各種p型高分子材料、或各種p型低分子材料單獨地或組合使用，例如可列舉：下述式(2)所示之N,N'-二(1-萘基)-N,N'-二苯基-1,1'-二苯基-4,4'-二胺(NPD)、N,N'-二苯基-N,N'-雙(3-甲苯基)-1,1'-二苯基-4,4'-二胺(TPD)等四芳基聯苯胺衍生物、四芳基二胺基芴化合物或其衍生物(胺系化合物)等，可使用該等中之1種或將2種以上組合使用。
[化2]
尤其，作為電洞輸送層5中所含有之電洞輸送性材料，自電洞注入性及電洞輸送性優越之觀點而言，較佳為胺系材料，更佳為聯苯胺衍生物(具有聯苯胺骨架之材料)。
又，作為電洞輸送層5中所含有之電洞輸送性材料，較佳為使用具有能阻斷來自發光層6之電子之帶隙(HOMO能階與LUMO能階之能量差)者。即，包含電洞注入層4及電洞輸送層5之功能層45較佳為具有阻斷電子之功能。
藉此，電洞注入層4及電洞輸送層5可自陽極3向發光層6輸送電洞且可阻斷來自發光層6之電子。故而，可高效地將電子及電洞封閉於發光層6內，使發光效率提高。
如此即便電洞輸送層5具有阻斷電子之功能，於高電流密度下之驅動中，電洞輸送層5亦無法澈底地阻斷電子，其結果，有電子侵入(注入)電洞輸送層5內之情形。即便在此種情形時，於發光元件1中，電洞注入層4及電洞輸送層5分別含有電子輸送性材料，故而電洞注入層4及電洞輸送層5亦可將藉由電洞輸送層5未能澈底地阻斷而向電洞輸送層5內侵入之電子迅速地向陽極3側輸送並使其通過。
此種電洞輸送層5之平均厚度並不特別限定，較佳為10 nm~90 nm左右，更佳為30 nm~70 nm左右。
(電洞注入層及電洞輸送層之電子輸送性)
此處，對電洞注入層4及電洞輸送層5中所含有之電子輸送性材料進行詳述。
於本實施形態之發光元件1中，包含電洞注入層4及電洞輸送層5之功能層45係連接於陽極3及發光層6地設置於該等之間且具有輸送電洞之功能之有機層。
而且，電洞注入層4及電洞輸送層5分別含有電子輸送性材料。即，由包含電洞注入層4及電洞輸送層5之功能層45構成之有機層係含有具有電子輸送性之電子輸送性材料而構成。
藉此，可使自陽極3之電洞注入性及電洞輸送性良好，且可防止由於電子而造成之電洞注入層4及電洞輸送層5之劣化。
若更具體地進行說明，則於此種發光元件1中，包含電洞注入層4及電洞輸送層5之功能層(有機層)45可自陽極3向發光層6高效地輸送電洞。故而，可使發光元件1之發光效率提高。
尤其，於發光元件1中，包含電洞注入層4及電洞輸送層5之功能層45含有電子輸送性材料並且分別連接於陽極3及發光層6，因此即便電子自發光層6向電洞輸送層5內侵入(即便注入)，電洞注入層4及電洞輸送層5亦可將該電子迅速地向陽極3側輸送並使其通過。藉此，可防止電子滯留於電洞注入層4及電洞輸送層5中，其結果，可防止電洞注入層4及電洞輸送層5因電子而劣化。故而，即便於藉由高電流密度下之電流進行驅動之情形時，亦可謀求發光元件1之長壽命化。
當如上所述電子通過電洞注入層4中或電洞輸送層5中時，電子輸送性材料對電子之耐受性較高，故而電洞注入層4中及電洞輸送層5中之電子輸送性材料幾乎不會因電子而劣化。又，因電洞注入層4中及電洞輸送層5中之電子與電洞輸送性材料及電洞注入性材料相比而言更主要為傳導電子輸送性材料而輸送，故可防止電洞注入層4中之電洞輸送性材料及電洞輸送層5中之電洞注入性材料因電子而劣化。
作為電洞注入層4及電洞輸送層5中所含有之電子輸送性材料，只要分別為具有電子輸送性之材料即可，並不特別限定，可使用公知之電子輸送性材料，例如可列舉：并苯系材料、三(8-羥基喹啉)鋁(Alq3)等8-羥基喹啉或以其衍生物為配位基之有機金屬錯合物等喹啉衍生物、氮雜吲哚嗪衍生物、二唑衍生物、苝衍生物、吡啶衍生物、嘧啶衍生物、喹喔啉衍生物、聯苯醌衍生物、硝基取代茀衍生物等，可使用該等中之1種或將2種以上組合使用。
尤其，作為電洞注入層4及電洞輸送層5中所含有之電子輸送性材料分別較佳為并苯系材料。
并苯系材料電子輸送性優越，進而亦具有電洞輸送性。故而，含有并苯系材料之電洞注入層4及電洞輸送層5可將來自發光層6之電子迅速地向陽極3輸送。又，并苯系材料對電子及電洞之耐受性優越。故而，可防止或抑制因電子及電洞而造成之電洞注入層4及電洞輸送層5之劣化。
此種并苯系材料只要為具有并苯骨架且發揮如上所述之效果者即可，並不特別限定，例如可列舉：萘衍生物、蒽衍生物、稠四苯衍生物(并四苯衍生物)、稠五苯衍生物、稠六苯衍生物、稠七苯衍生物等，可使用該等中之1種或將2種以上組合使用，但較佳為使用蒽衍生物、稠四苯衍生物，更佳為使用蒽衍生物(尤其是含有單蒽或雙蒽作為主骨架者)。
儘管蒽衍生物具有優越之電子輸送性，但可藉由氣相成膜法簡單地成膜。從而，藉由使用蒽衍生物作為并苯系材料，可使電洞注入層4或電洞輸送層5之電子輸送性優越，且可使均質之電洞注入層4或電洞輸送層5之形成變得容易。
又，電洞注入層4及電洞輸送層5較佳為分別含有胺系材料。胺系材料之電洞輸送性優越。故而，包括含有胺系材料之電洞注入層4及電洞輸送層5之功能層(有機層)45可將來自陽極3之電洞迅速地向發光層6輸送。
於該情形時，電洞注入層4及電洞輸送層5較佳為分別由混合有并苯系材料及胺系材料之混合材料構成。藉此，可將包含電洞注入層4及電洞輸送層5之功能層(有機層)45之電洞輸送性及電子輸送性之平衡比較簡單地調整成較佳之範圍。
又，作為電洞注入層4及電洞輸送層5中所含有之電子輸送性材料，較佳為使用僅由碳元素及氫元素構成之碳氫化合物(介電體)。此種化合物之介電率及介電正切均比較低，且介電特性優越。又，此種化合物因不含有羥基、羧基等極性基，故通常缺乏反應性、化學性上比較穩定，又，與電洞注入性材料或電洞輸送性材料之相互作用亦少。因此，可使發光元件1之特性長期優越。
又，電洞注入層4中所含有之電子輸送性材料與電洞輸送層5中所含有之電子輸送性材料既可相同亦可不同。
又，電洞注入層4及電洞輸送層5中所含有之電子輸送性材料之玻璃轉移溫度(Tg)較佳為儘可能地高，具體而言，較佳為120℃以上，更佳為150℃以上。藉此，於藉由高電流密度下之電流進行驅動之情形時，即便發光元件1變為高溫，亦可防止發光元件1因熱而性能下降。
又，電洞注入層4中及電洞輸送層5中之電子輸送性材料之含量分別較佳為30 wt%以上70 wt%以下，更佳為40 wt%以上60 wt%以下。藉此，可使包含電洞注入層4及電洞輸送層5之功能層(有機層)45之電子輸送性與電洞輸送性之平衡較佳。又，於該有機層具有電子阻斷性之情形時，可使該有機層之電子阻斷性與電子輸送性之平衡較佳。
與此相對，若該含量未達上述下限值，則有電洞注入層4中及電洞輸送層5中之電子輸送性材料變得易於激發，電子輸送性材料自身發光，對發光元件1整體之發光光譜帶來不良影響之情形。另一方面，若該含量超過上述上限值，則會表現出構成發光元件1之層之整體之厚度變得過厚，而發光元件1之驅動電壓上升之傾向。
再者，電洞注入層4中之電子輸送性材料之含量與電洞輸送層5中之電子輸送性材料之含量較好為不同。
又，電洞輸送層5中之電子輸送性材料之含量較佳為少於電洞注入層4中之電子輸送性材料之含量。藉此，可一面提高電洞輸送層5與發光層6之界面上之電子之輸送、注入性，一面抑制由於電洞輸送性之下降而造成之發光元件1之驅動電壓之上升。
包含電洞注入層4及電洞輸送層5之功能層(有機層)45之平均厚度(電洞注入層4及電洞輸送層5之合計厚度)較佳為20 nm以上100 nm以下，更佳為30 nm以上80 nm以下，進而較佳為30 nm以上70 nm以下。藉此，可抑制驅動電壓，且可防止由於電子而造成之電洞注入層4及電洞輸送層5之劣化。又，可容易地於發光元件1內形成能良好地進行光之擷取之光學間隙。
與此相對，若該平均厚度未達上述下限值，則依電洞注入層4及電洞輸送層5之厚度或構成材料等，會表現出電洞注入層4之電洞注入性或電洞輸送層之電洞輸送性下降之傾向。另一方面，若該平均厚度超過上述上限值，則表現出上述光學間隙之形成變得困難，又，發光元件1之驅動電壓上升之傾向。
又，電洞輸送層5之平均厚度較佳為比電洞注入層4中之平均厚度厚。藉此，可抑制電洞注入層4與電洞輸送層5之電洞輸送性之下降，可抑制發光元件1之驅動電壓之上升。
(發光層)
該發光層6係藉由向上述陽極3與陰極9之間通電而發光者。
此種發光層6係含有發光材料而構成。
作為此種發光材料，並不特別限定，可使用各種螢光材料、各種磷光材料之1種或將2種以上組合使用。
作為發出紅色螢光之螢光材料，並不特別限定，例如可列舉：下述式(3)所示之四芳基二茚并苝衍生物等苝衍生物、銪錯合物、苯并芘衍生物、若丹明衍生物、苯并硫衍生物、卟啉衍生物、尼祿紅、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)丙二腈(DCJTB)、4-(二氰基亞甲基)-2-甲基-6-(對二甲胺基苯乙烯基)-4H-吡喃(DCM)等。
[化3]
作為發出紅色磷光之磷光材料，並不特別限定，例如可列舉：銥、釕、鉑、鋨、錸、鈀等金屬錯合物，亦可列舉：該等金屬錯合物之配位基內之至少1個具有苯吡啶基骨架、聯吡啶基骨架、卟啉基骨架等者。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)吡啶酯-N,C3']銥(乙醯丙酮)(btp2Ir(acac))、2,3,7,8,12,13,17,18-辛乙基-12H,23H-卟啉-鉑(II)、雙[2-(2'-苯并[4,5-α]噻吩基)吡啶酯-N,C3']銥、雙(2-苯吡啶)銥(乙醯丙酮)。
作為發出藍色螢光之螢光材料，並不特別限定，例如可列舉：下述式(4)所示之二苯乙烯二胺系化合物等二苯乙烯胺衍生物、熒蒽衍生物、芘衍生物、苝及苝衍生物、蒽衍生物、苯并噁唑衍生物、苯并噻唑衍生物、苯并咪唑衍生物、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[(9,9-二辛基芴-2,7-二基)-共-(2,5-二甲氧基苯-1,4-二基)]、聚[(9,9-正己氧基茀-2,7-二基)-鄰-共-(2-甲氧基-5-{2-乙氧基己氧基}苯-1,4-二基)]、聚[(9,9-二辛基芴-2,7-二基)-共-(乙基苯)]等，亦可單獨地使用該等中之1種或將2種以上組合使用。
[化4]
作為發出藍色磷光之磷光材料，並不特別限定，例如可列舉：銥、釕、鉑、鋨、錸、鈀等金屬錯合物。更具體而言，可列舉：雙[4,6-二氟苯基吡啶酯-N,C2']-吡啶甲酸鹽-銥、三[2-(2,4-二氟苯)吡啶酯-N,C2']銥、雙[2-(3,5-三氟甲基)吡啶酯-N,C2']-吡啶甲酸鹽-銥、雙(4,6-二氟苯吡啶酯-N,C2')銥(乙醯丙酮)。
作為發出綠色螢光之螢光材料，並不特別限定，例如可列舉：香豆素衍生物、下述式(5)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)-伸乙烯基]-蒽、聚(9,9-正己基-2,7-伸乙烯伸茀基)、聚[(9,9-二辛基芴-2,7-二基)-共-(1,4-二苯-伸乙烯-2-甲氧基-5-{2-乙基己氧基}苯)]、聚[(9,9-二辛基-2,7-二伸乙烯伸茀基)-鄰-共-(2-甲氧基-5-(2-乙氧基己氧基)-1,4-苯)]等，亦可單獨地使用該等中之1種或將2種以上組合使用。
[化5]
作為發出綠色磷光之磷光材料，並不特別限定，例如可列舉：銥、釕、鉑、鋨、錸、鈀等金屬錯合物。尤其，較佳為該等金屬錯合物之配位基內之至少1個具有苯吡啶基骨架、聯吡啶基骨架、卟啉基骨架等者。更具體而言，可列舉：面式-三(2-苯基吡啶)銥(Ir(ppy)3)、雙(2-苯基吡啶酯-N,C2')銥(乙醯丙酮)、面式-三[5-氟-2-(5-三氟甲基-2-吡啶)苯-C,N]銥。
作為發出黃色螢光之螢光材料，例如可使用為紅螢烯系材料等具有稠四苯骨架之化合物且芳基(較佳為苯基)於任意之位置任意數量(較佳為2~6)地取代成稠四苯之化合物、單茚并苝衍生物等。
此種發光材料(螢光材料或磷光材料)可單獨地使用1種或將2種以上組合使用。於將2種以上發光材料組合使用之情形時，發光層6既可設定為所含有之發光材料相互不同之積層有複數個層(發光層)之積層體之形態，亦可設定為由混合有複數種發光材料之混合材料構成之層之形態。再者，於發光層6係由複數個發光層構成之情形時，亦可於發光層彼此之間插入有無助於發光之層(中間層)。
又，作為發光層6之構成材料，除了如上所述之發光材料以外，亦可使用該發光材料作為客體材料(摻雜物)而添加(擔載)之主體材料。該主體材料具有如下功能：將電洞與電子再結合而生成激子，並且使該激子之能量移動(雙極子-雙極子移動或電子交換移動)至發光材料，激發發光材料。此種主體材料例如可以客體材料即發光材料作為摻雜物摻雜於主體材料中而使用。
作為此種主體材料，只要為對所使用之發光材料發揮如上所述之功能者即可，並不特別限定，於發光材料含有螢光材料之情形時，例如可列舉：二苯乙烯伸芳基衍生物、稠四苯衍生物、下述式(6)所示之化合物、2-第三丁基-9,10-二(2-萘基)蒽(TBADN)等蒽衍生物、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、三苯基胺之4量體等三芳基胺衍生物、二唑衍生物、下述式(7)所示之化合物等之紅螢烯及其衍生物、雜環戊二烯基衍生物、二咔唑基衍生物、寡聚噻吩衍生物、苯并芘衍生物、三唑衍生物、苯并噁唑衍生物、苯并噻唑衍生物、喹啉衍生物、4,4'-雙(2,2'-二苯基乙烯)聯苯(DPVBi)等，可單獨地使用該等中之1種或將2種以上組合使用。
[化6]
[化7]
又，於發光材料含有磷光材料之情形時，作為第1主體材料，例如可列舉：3-苯-4-(1'-萘基)-5-苯基咔唑,4,4'-N,N'-二咔唑基聯苯(CBP)等咔唑基衍生物等，亦可單獨地使用該等中之1種或將2種以上組合使用。
於發光層6含有主體材料之情形時，發光層6中之發光材料之含量(摻雜量)較佳為0.01 wt~20 wt%，更佳為0.1 wt%~10 wt%。藉由將發光材料之含量設定為此種範圍內，可使發光效率最佳化。
又，發光層6之平均厚度並不特別限定，較佳為1 nm~60 nm左右，更佳為3 nm~50 nm左右。
(電子輸送層)
電子輸送層7係具有將自陰極9經由電子注入層8注入之電子輸送至發光層6之功能者。
作為電子輸送層7之構成材料(電子輸送材料)，例如可列舉：下述式(8)所示之三(8-羥基喹啉)鋁(Alq3)等8-羥基喹啉或以其衍生物為配位基之有機金屬錯合物等喹啉衍生物、下述式(9)所示之化合物等氮雜吲哚啉衍生物、二唑衍生物、苝衍生物、吡啶衍生物、嘧啶衍生物、喹喔啉衍生物、聯苯醌衍生物、硝基取代茀衍生物等，可使用該等中之1種或將2種以上組合使用。
[化8]
[化9]
又，於將如上述之電子輸送性材料中2種以上組合使用之情形時，電子輸送層7既可由混合有2種以上電子輸送性材料之混合材料構成，亦可為積層由不同電子輸送性材料構成之複數個層而構成。
於積層由不同電子輸送性材料構成之複數個層而構成電子輸送層7之情形時，作為陽極側之層(第1電子輸送層)之構成材料，只要為可向發光層6注入電子者即可，例如，較佳為使用蒽衍生物、三(8-羥基喹啉)鋁(Alq3)等8-羥基喹啉或以其衍生物為配位基之有機金屬錯合物等喹啉衍生物等，又，作為陰極側之層(第2電子輸送層)之構成材料，只要為電子注入層8接收電子並且可向第1電子輸送層注入電子者即可，例如，較佳為使用上述式(9)所示之化合物等氮雜吲哚啉衍生物、吡啶衍生物、菲衍生物等。
又，上述第1電子輸送層之平均厚度較佳為比上述第2電子輸送層之平均厚度薄，更佳為相對於上述第2電子輸送層之平均厚度為0.1倍以上0.4倍以下。藉此，可使電子輸送層7之電子輸送性及電子注入性優越。
電子輸送層7之平均厚度並不特別限定，較佳為0.5 nm~100 nm左右，更佳為1 nm~50 nm左右。
(電子注入層)
電子注入層8係具有使來自陰極9之電子注入效率提高之功能者。
作為該電子注入層8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。
作為此種無機絕緣材料，例如可列舉：鹼金屬硫屬化物(氧化物、硫化物、硒化物、碲化物)、鹼土類金屬硫屬化物、鹼金屬之鹵化物及鹼土類金屬之鹵化物等，可使用該等中之1種或將2種以上組合使用。藉由以該等為主材料而構成電子注入層8，可使電子注入性進一步提高。尤其是鹼金屬化合物(鹼金屬硫屬化物、鹼金屬之鹵化物等)功函數非常小，藉由使用其構成電子注入層8，發光元件1變成可獲得高亮度者。
作為鹼金屬硫屬化物，例如可列舉：Li2O、LiO、Na2S、Na2Se、NaO等。
作為鹼土類金屬硫屬化物，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。
作為鹼土類金屬之鹵化物，例如可列舉：CaF2、BaF2、SrF2、MgF2、BeF2等。
又，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1種元素之氧化物、氮化物或氮氧化物等，可使用該等中之1種或將2種以上組合使用。
電子注入層8之平均厚度並不特別限定，較佳為0.1 nm~500 nm左右，更佳為0.2~100 nm左右，進而較佳為0.2 nm~10 nm左右。
(密封構件)
密封構件10係以覆蓋陽極3、積層體14、及陰極9之方式設置，具有氣密地密封該等、阻斷氧氣或水分之功能。藉由設置密封構件10，可獲得發光元件1之可靠性之提高、或變質、劣化之防止(耐久性提高)等效果。
作為密封構件10之構成材料，例如可列舉：Al、Au、Cr、Nb、Ta、Ti或含有該等之合金、氧化矽、各種樹脂材料等。再者，於使用具有導電性之材料作為密封構件10之構成材料之情形時，為了防止短路，較佳為根據需要，於密封構件10與陽極3、積層體14及陰極9之間設置絕緣膜。
又，密封構件10亦可設定為平板狀，使其與基板2相對向地以例如熱硬化性樹脂等密封材料密封該等之間。
根據以如上方式構成之發光元件1，包含電洞注入層4及電洞輸送層5之功能層(有機層)45可自陽極3向發光層6高效地輸送電洞。故而，可使發光元件1之發光效率提高。
尤其，於發光元件1中，包含電洞注入層4及電洞輸送層5之功能層45含有電子輸送性材料並且分別連接於陽極3及發光層6，故而即便電子自發光層6向電洞輸送層5內侵入(即便注入)，電洞注入層4及電洞輸送層5亦可將該電子迅速地向陽極3側輸送並使其通過。藉此，可防止電子滯留於電洞注入層4及電洞輸送層5中，其結果，可防止電洞注入層4及電洞輸送層5因電子而劣化。又，藉由將電洞輸送層5中之電子輸送性材料之含量設定為少於電洞注入層4中之電子輸送性材料之含量，可一面抑制由於電洞輸送性之下降而造成之發光元件1之驅動電壓之上升，一面有效地抑制電洞輸送層5因電子而劣化。故而，即便於藉由高電流密度下之電流進行驅動之情形時，亦可謀求發光元件1之長壽命化。
如上所述之發光元件1例如可以如下方式製造。
[1]
首先，準備基板2，於該基板2上形成陽極3。
陽極3例如可使用如電漿CVD、熱CVD之化學蒸鍍法(CVD)、真空蒸鍍等乾式鍍敷法、電鍍等濕式鍍敷法、噴鍍法、噴敷法、溶膠‧凝膠法、MOD(Metal Oxide Deposition，金氧沈積)法、金屬箔之接合等而形成。
[2]
其次，於陽極3上形成電洞注入層4。
電洞注入層4例如可藉由使用有CVD法、或真空蒸鍍、噴鍍等乾式鍍敷法等之氣相製程而形成。
又，電洞注入層4亦可藉由例如將把電洞注入材料溶解於溶媒中或分散於分散媒中而成之電洞注入層形成用材料供給至陽極3上之後，進行乾燥(脫溶媒或脫分散媒)而形成。
作為電洞注入層形成用材料之供給方法，例如亦可使用：旋轉塗佈法、輥塗法、噴墨印刷法等各種塗佈法。藉由使用該塗佈法，可比較容易地形成電洞注入層4。
作為用於電洞注入層形成用材料之調製之溶媒或分散媒，例如可列舉：各種無機溶媒、或各種有機溶媒、或者含有該等之混合溶媒等。
再者，可藉由例如放置於大氣壓或減壓環境氣體中、加熱處理、惰性氣體之噴塗等進行乾燥。
又，於本步驟之前，亦可在陽極3之上表面，實施氧氣電漿處理。藉此，可進行對陽極3之上表面賦予親液性、除去(洗淨)附著於陽極3之上表面之有機物、調整陽極3之上表面附近之功函數等。
此處，作為氧氣電漿處理之條件，較佳設定為例如：電漿功率為100 W~800 W左右、氧氣流量為50 mL/min~100 mL/min左右、被處理構件(陽極3)之搬送速度為0.5 mm/sec~10 mm/sec左右、基板2之溫度為70℃~90℃左右。
[3]
其次，於電洞注入層4上形成電洞輸送層5。
電洞輸送層5例如可藉由使用有CVD法、或真空蒸鍍、噴鍍等乾式鍍敷法等之氣相製程而形成。
又，亦可藉由將把電洞輸送材料溶解於溶媒中或分散於分散媒中而成之電洞輸送層形成用材料供給至電洞注入層4上之後，進行乾燥(脫溶媒或脫分散媒)而形成。
[4]
其次，於電洞輸送層5上，形成發光層6。
發光層6例如可藉由使用有真空蒸鍍等乾式鍍敷法等之氣相製程而形成。
[5]
其次，於發光層6上，形成電子輸送層7。
電子輸送層7例如可藉由使用有真空蒸鍍等乾式鍍敷法等之氣相製程而形成。
[6]
其次，於電子輸送層7上，形成電子注入層8。
於使用無機材料作為電子注入層8之構成材料之情形時，電子注入層8例如可利用使用有CVD法、或真空蒸鍍、噴鍍等乾式鍍敷法等之氣相製程、無機微粒子墨水之塗佈及烘焙等而形成。
[7]
其次，於電子注入層8上，形成陰極9。
陰極9例如可使用真空蒸鍍法、噴鍍法、金屬箔之接合、金屬微粒子墨水之塗佈及烘焙等而形成。
[8]
其次，以覆蓋經過上述步驟而獲得之陽極3、及積層體14之方式覆蓋密封構件10，接合於基板2可獲得發光元件1。
如以上說明之發光元件1可分別作為例如採用電子照相方式之印表機、複印機、傳真裝置等曝光用頭之光源、感測器用之光源、照明、微投影機(手持投影機)用之光源、掃描儀用之光源、反射型液晶顯示裝置之正面光用之光源等發光裝置而使用。此種發光裝置具有長壽命之發光元件，故而可靠性優越。
又，藉由將上述發光元件1以矩陣狀配置，可構成例如顯示器裝置(本發明之顯示裝置)。此種顯示裝置能長期地顯示高品質之圖像，並且可靠性優越。
再者，作為顯示器裝置之驅動方式，並不特別限定，可為主動矩陣方式、被動矩陣方式之任一者。
又，具有本發明之發光元件、或顯示裝置之電子機器可靠性優越。
其次，對應用有本發明之顯示裝置之顯示器裝置之一例進行說明。
圖2係表示應用有本發明之顯示裝置之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對應地設置之複數個發光元件1R、1G、1B及彩色濾光片19R、19G、19B、以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為頂部發光構造之顯示器面板。
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，形成有由絕緣材料構成之平坦化層22。
各驅動用電晶體24包括含有矽之半導體層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，依序積層有反射膜32、抗腐蝕膜33、陽極3、積層體(有機EL發光部)14、陰極13、及陰極罩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，且藉由導電部(配線)27電性連接於各驅動用電晶體24之汲極電極245。又，各發光元件1R、1G、1B之陰極13設定為共通電極。
圖2中之發光元件1R為發出白色光者。例如，發光元件1R之發光層由積層有發出紅色光之發光層、發出藍色光之發光層、及發出綠色光之發光層之積層體、或積層有發出藍色光之發光層、及發出黃色光之發光層之積層體構成。
再者，發光元件1G、1B之構成與發光元件1R之構成相同。又，於圖2中，對於與圖1相同之構成，標註有相同符號。又，反射膜32之構成(特性)根據光之波長，亦可於發光元件1R、1G、1B間不同。
於鄰接之發光元件1R、1G、1B彼此之間，設置有隔離壁31。又，於該等發光元件1R、1G、1B上，以覆蓋該等之方式，形成有由環氧樹脂構成之環氧層35。
彩色濾光片19R、19G、19B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。又，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。又，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。藉由將此種彩色濾光片19R、19G、19B與發光元件1R、1G、1B組合使用，可顯示全彩圖像。
又，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，可防止不欲之子像素100R、100G、100B之發光。
而且，於彩色濾光片19R、19G、19B及遮光層36上，以覆蓋該等之方式設置有密封基板20。
如以上說明之顯示器裝置100亦可為單色顯示，藉由選擇用於各發光元件1R、1G、1B中之發光材料，亦可為彩色顯示。
此種顯示器裝置100(本發明之顯示裝置)可組裝於各種電子機器中。
圖3係表示應用有本發明之電子機器之移動式(或筆記本型)個人電腦之構成的立體圖。
於圖3中，個人電腦1100由具有鍵盤1102之本體部1104、及具有顯示部之顯示單元1106構成，顯示單元1106可相對於本體部1104經由鉸鏈構造部旋動地受到支持。
於該個人電腦1100中，顯示單元1106所具備之顯示部係由上述顯示器裝置100構成。
圖4係表示應用有本發明之電子機器之行動電話(亦包括PHS(Personal Handy-phone System,個人手持式電話系統))之構成的立體圖。
於圖4中，行動電話1200具有複數個操作按鈕1202、接聽口1204及通話口1206、以及顯示部。
於行動電話1200中，該顯示部係由上述顯示器裝置100構成。
圖5係表示作為應用有本發明之顯示器裝置之電子機器的數位靜態相機之構成之立體圖。另外，於該圖中，亦對與外部機器之連接簡易地進行表示。
此處，通常之相機係藉由被攝體之光像對銀鹽攝影膠片進行感光，與此相對數位靜態相機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)。
於數位靜態相機1300之匣體(主體)1302之背面，設置有顯示部，形成為根據CCD之攝像信號進行顯示之構成，其作為以電子圖像顯示被攝體之取景器而發揮功能。
於數位靜態相機1300中，該顯示部係由上述顯示器裝置100構成。
於匣體之內部，設置有電路基板1308。該電路基板1308設置有能儲存(記憶)攝像信號之記憶體。
又，於匣體1302之正面側(於圖示之構成中為背面側)，設置有包含光學鏡頭(攝像光學系統)或CCD等之受光單元1304。
若攝影者確認了顯示部上所顯示之被攝體圖像，按下快門按鈕1306，則該時間點之CCD之攝像信號傳送至、儲存於電路基板1308之記憶體中。
又，於該數位靜態相機1300中，在匣體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。而且，如圖所示，分別根據需要，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，形成為儲存於電路基板1308之記憶體中之攝像信號藉由特定之操作向電視監視器1430、或個人電腦1440輸出之構成。
另外，本發明之電子機器除了適用於圖3之個人電腦(移動式個人電腦)、圖4之行動電話、圖5之數位靜態相機以外，亦可適用於例如：電視機、或攝像機、攝像取景器型、監控直視型錄影機、膝上型個人電腦、汽車導航裝置、尋呼機、電子簿(亦包括帶通信功能)、電子辭典、計算器、電子遊戲機、文字處理機、工作站、電視電話、防暴用電視監視器、電子雙筒望遠鏡、POS(point of sale，銷售點)終端、具備觸控面板之機器(例如金融機構之金融分注器、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)、魚群探測機、各種測量機器、儀錶類(例如車輛、飛機、船舶之儀錶類)、飛行模擬器、其他各種監控類、投影機等投射型顯示裝置等。
以上，根據圖示之實施形態，對本發明之發光元件、發光裝置、顯示裝置及電子機器進行了說明，但本發明並不限定於該等。
[實施例]
其次，對本發明之具體之實施例進行說明。
(實施例1)
<1>
首先，準備平均厚度為0.5 mm之透明之玻璃基板。其次，於該基板上，藉由濺鍍法，形成平均厚度為150 nm之ITO電極(陽極)。
而且，將基板依序浸漬於丙酮、2-丙醇中，超音波洗淨之後，實施氧氣電漿處理及氬氣電漿處理。該等電漿處理係分別於將基板加溫至70℃~90℃之狀態下，以電漿功率為100 W、氣體流量為20 sccm、處理時間為5 sec之條件進行。
<2>
其次，於ITO電極上，藉由真空蒸鍍法對上述式(1)所示之聯苯胺衍生物(電洞注入性材料)、及下述式(10)所示之蒽衍生物(電子輸送性材料)進行共蒸鍍，形成平均厚度為20 nm之電洞注入層。
此處，電洞注入層係由上述式(1)所示之聯苯胺衍生物(電洞輸送性材料)、及上述式(10)所示之蒽衍生物(電子輸送性材料)之混合材料構成。該混合比(重量比)為(聯苯胺衍生物)：(蒽衍生物)=40：60。
[化10]
<3>
其次，於電洞注入層上，藉由真空蒸鍍法對上述式(2)所示之聯苯胺衍生物(電洞輸送性材料)、及上述式(10)所示之蒽衍生物(電子輸送性材料)進行共蒸鍍，形成平均厚度為50 nm之電洞輸送層。
此處，電洞輸送層係由上述式(2)所示之聯苯胺衍生物(電洞輸送性材料)、及上述式(10)所示之蒽衍生物(電子輸送性材料)之混合材料構成。該混合比(重量比)為(聯苯胺衍生物)：(蒽衍生物)=60：40。
<4>
其次，於電洞輸送層上，藉由真空蒸鍍法對紅色發光層之構成材料進行蒸鍍，形成平均厚度為40 nm之紅色發光層(發光層)。作為紅色發光層之構成材料，使用上述式(3)所示之四芳基二茚并苝衍生物作為紅色發光材料(客體材料)，使用上述式(7)所示之稠四苯衍生物作為主體材料。又，將紅色發光層中之發光材料(摻雜物)之含量(摻雜濃度)設定為1.0 wt%。
<5>
其次，於紅色發光層上，藉由真空蒸鍍法成膜上述式(8)所示之三(8-羥基喹啉)鋁(Alq3)，形成平均厚度為5 nm之第1電子輸送層。
<6>
其次，於第1電子輸送層上，藉由真空蒸鍍法成膜上述式(9)所示之氮雜吲哚啉衍生物，形成平均厚度為25 nm之第2電子輸送層。
藉此，獲得積層第1電子輸送層及第2電子輸送層而成之電子輸送層。
<7>
其次，於電子輸送層之第2電子輸送層上，藉由真空蒸鍍法成膜氟化鋰(LiF)，形成平均厚度為1 nm之電子注入層。
<8>
其次，於電子注入層上，藉由真空蒸鍍法成膜Al。藉此，形成由Al構成之平均厚度為150 nm之陰極。
<9>
其次，以覆蓋所形成之各層之方式，蓋上玻璃製保護罩(密封構件)，並藉由環氧樹脂進行固定、密封。
藉由以上步驟，製成發光元件。
(實施例2)
除了將電洞注入層中之聯苯胺衍生物及蒽衍生物之混合比(重量比)分別設定為(聯苯胺衍生物)：(蒽衍生物)=30：70以外，其他與上述實施例1同樣地製造發光元件。
(實施例3)
除了將電洞注入層中之聯苯胺衍生物及蒽衍生物之混合比(重量比)分別設定為(聯苯胺衍生物)：(蒽衍生物)=50：50以外，其他與上述實施例1同樣地製造發光元件。
(實施例4)
除了將電洞輸送層中之聯苯胺衍生物及蒽衍生物之混合比(重量比)分別設定為(聯苯胺衍生物)：(蒽衍生物)=70：30以外，其他與上述實施例1同樣地製造發光元件。
(實施例5)
除了將電洞注入層之平均厚度設定為50 nm，將電洞輸送層之平均厚度設定為20 nm以外其他與上述實施例1同樣地製造發光元件。
(實施例6)
除了使上述化學式(2)所示之聯苯胺衍生物(電洞輸送性材料)與上述化學式(10)所示之蒽衍生物(電子輸送性材料)為(聯苯胺衍生物)：(蒽衍生物)=40：60地藉由真空蒸鍍法對電洞注入層進行共蒸鍍，形成平均厚度為20 nm之電洞注入層以外，其他與上述實施例1同樣地製造發光元件。
(比較例)
除了省略對電洞注入層及電洞輸送層之蒽衍生物(電子輸送性材料)之調配以外，其他與上述實施例1同樣地製造發光元件。
2.評價
2-1.發光壽命之評價
對於各實施例及各比較例，一面使用亮度計測量亮度，一面於初始之亮度變為60000 cd/m2之電流密度下使用直流電源向發光元件內持續流入恆定電流，其間，使用亮度計測量亮度，測定該亮度變為初始之亮度的90%之時間(LT90)。而且，將比較例中之LT90之時間設為1.00而規格化，相對地對各比較例及各實施例之LT90之時間進行評價。
2-2.發光效率之評價
對於各實施例及各比較例，一面使用亮度計測量亮度，一面以亮度變為60000cd/m2之方式，使用直流電源向發光元件內流入電流，測量此時之電流。又，亦同樣地測量向此時之發光元件施加之驅動電壓。
2-3.發光平衡之評價
對於各實施例及各比較例，一面使用亮度計測量亮度，一面以亮度變為60000cd/m2之方式，使用直流電源向發光元件內流入電流，使用色度計測量此時之色度。
表1係表示實施例與比較例之發光元件中之電洞注入層及電洞輸送層之構成、及發光特性之評價結果之表。將上述評價結果表示於表1中。
由表1明確可知，各實施例之發光元件與比較例之發光元件相比而言，具有極長之壽命。進而，各實施例之發光元件可於與比較例之發光元件同等之驅動電壓、電流密度下發光，且具有優越之發光效率。又，實施例1~5之各發光元件可以與比較例同等之色度發光，而獲得所期望之發光色。除此以外如實施例6般，即便於以相同之材料構成電洞注入層及電洞輸送層之情形時亦發現與實施例1~5同樣之效果。
1、1R、1B、1G‧‧‧發光元件
2‧‧‧基板
3‧‧‧陽極
4‧‧‧電洞注入層
5‧‧‧電洞注入層
6‧‧‧發光層
7‧‧‧電子輸送層
8‧‧‧電子注入層
9‧‧‧陰極
10‧‧‧密封構件
14‧‧‧積層體
19B、19G、19R‧‧‧彩色濾光片
20‧‧‧密封基板
21‧‧‧基板
22‧‧‧平坦化層
24‧‧‧驅動用電晶體
27‧‧‧配線
31‧‧‧隔離壁
32‧‧‧反射膜
33‧‧‧抗腐蝕膜
34‧‧‧陰極罩
35‧‧‧環氧層
36‧‧‧遮光層
45‧‧‧功能層
100‧‧‧顯示器裝置
100R、100G、100B‧‧‧子像素
101‧‧‧發光裝置
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‧‧‧個人電腦
1102‧‧‧鍵盤
1104‧‧‧本體部
1106‧‧‧顯示單元
1200‧‧‧行動電話
1202‧‧‧操作按鈕
1204‧‧‧接聽口
1206‧‧‧通話口
1300‧‧‧數位靜態相機
1302‧‧‧匣體(主體)
1304‧‧‧受光單元
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
1440‧‧‧個人電腦
圖1係模式化地表示本發明之第1實施形態之發光元件之剖面圖。
圖2係表示應用有本發明之顯示裝置之顯示器裝置之實施形態的縱剖面圖。
圖3係表示應用有本發明之電子機器之移動式(或筆記本型)個人電腦之構成的立體圖。
圖4係表示應用有本發明之電子機器之行動電話(亦包括PHS)之構成的立體圖。
圖5係表示應用有本發明之電子機器之數位靜態相機之構成的立體圖。
1．．．發光元件
2．．．基板
3．．．陽極
4．．．電洞注入層
5．．．電洞注入層
6．．．發光層
7．．．電子輸送層
8．．．電子注入層
9．．．陰極
10．．．密封構件
14．．．積層體
45．．．功能層

Claims (13)

  1. 一種發光元件，其特徵在於：包括：陽極；陰極；發光層，其設置於上述陽極與上述陰極之間；及有機層，其設置於上述陽極與上述發光層之間且具有輸送電洞之功能；上述有機層包括：電洞注入層，其連接於上述陽極而設置，且含有電洞注入性材料；及電洞輸送層，其連接於上述電洞注入層及上述發光層而設置，且含有電洞輸送性材料；上述電洞注入層及上述電洞輸送層係分別包含具有電子輸送性之電子輸送性材料而構成；上述電洞輸送層之上述電子輸送性材料之含量比上述電洞注入層之上述電子輸送性材料之含量低。
  2. 如請求項1之發光元件，其中上述有機層具有阻斷電子之功能。
  3. 如請求項1之發光元件，其中上述電洞輸送層之平均厚度比上述電洞注入層之平均厚度厚。
  4. 如請求項1之發光元件，其中上述電子輸送性材料係并苯系材料。
  5. 如請求項4之發光元件，其中上述有機層包含胺系材料。
  6. 如請求項1之發光元件，其中上述有機層係由混合有并 苯系材料及胺系材料之混合材料構成。
  7. 如請求項4之發光元件，其中上述并苯系材料係由蒽系材料及稠四苯系材料中之至少一者構成。
  8. 如請求項1至7中任一項之發光元件，其中上述電洞注入層與上述電洞輸送層所含有之電洞輸送性材料為相同。
  9. 如請求項1至7中任一項之發光元件，其中上述電洞注入層中之上述電子輸送性材料之含量、上述電洞輸送層中之上述電子輸送性材料之含量分別為30wt%以上70wt%以下。
  10. 如請求項1至7中任一項之發光元件，其中上述有機層之平均厚度為20nm以上100nm以下。
  11. 一種發光裝置，其特徵在於具有如請求項1至7中任一項之發光元件。
  12. 一種顯示裝置，其特徵在於具有如請求項11之發光裝置。
  13. 一種電子機器，其特徵在於具有如請求項12之顯示裝置。
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