發光元件，發光器件，電子器件和照明器件制造技術

一種發光元件，其以高亮度發光，并且可以在低電壓下驅動。所述發光元件包括位于陽極和陰極之間的n個(n是大于或等于2的自然數)EL層，包括介于從陽極計第m(m是自然數,1≤m≤n?1)個EL層和第(m+1)個EL層之間的第一層、第二層和第三層。所述第一層作為電荷產生區域，具有空穴傳輸性質，包含受體物質。所述第三層具有電子傳輸性質，包含堿金屬等。所述第二層由基于酞菁的材料形成，提供在所述第一層和第三層之間,從而在將第一層中產生的電子通過第三層注入所述第m個EL層的時候，可以降低注入勢壘。

【技術實現步驟摘要】
本申請是申請人株式會社半導體能源研究所提交的申請日為2011年3月30日、申請號為201110087061.2、專利技術名稱為“發光元件，發光器件，電子器件和照明器件”的專利技術專利申請的分案。專利技術背景1.專利
本專利技術涉及包括電致發光層的發光元件(也稱作EL元件)；包括所述發光元件的發光器件；以及包括所述發光器件的電子器件和照明器件。2.相關領域描述包括電致發光層(也稱作EL層)的發光元件包括將EL層夾在一對電極之間的結構。當在所述一對電極之間施加電壓的時候，所述EL層發光。所述EL層包含有機化合物，包括至少一個含有發光物質的發光層。所述發光元件具有簡單的結構。這種發光元件作為下一代平板顯示器元件而吸引了人們的注意，這是因為這種發光元件具有以下特性：尺寸薄、重量輕、高響應速度、直流低壓驅動。另外，所述發光元件是面光源，認為其可以作為光源，用作例如液晶顯示器的背光或者照明。下面將對以上發光元件的發光機理進行描述。當在一對電極之間施加電壓的時候,從陰極注入的電子與從陽極注入的空穴在EL層中重新結合。由于所述重新結合，釋放出能量，造成發光。人們提出了一種發光元件，其中，為了提高發光元件的發光亮度,將多個發光單元(在本文中也稱作EL層)疊置起來，提供的電流的電流密度與單層的情況相同(例如專利文獻1)。專利文獻1描述了一種發光元件，其中通過電荷產生層將多個發光單元分隔開。具體來說，在專利文獻1所述的發光元件中,將包含五氧化二釩的電荷產生層疊置在第一發光單元的包含堿金屬的電子注入層上,將第二發光單元疊置在所述電荷產生層之上。所述電荷產生層中包含的五氧化二釩是一種金屬氧化物。[參考文獻]專利文獻1：日本公開專利申請第2003-272860號。
技術實現思路
在專利文獻1所述的將多個發光單元疊置的發光元件中,將電荷產生層中產生的電子注入所述第一發光單元，用于第一發光單元的發光。與此同時，將電荷產生層產生的空穴注入第二發光單元，用于第二發光單元的發光。但是，在專利文獻1中,包含具有金屬氧化物的電荷產生層的發光元件具有高注入勢壘。當將電子從電荷產生層注入第一發光單元，需要使用高電壓以驅動發光元件。基于以上內容，本專利技術的一個實施方式的目的是提供一種發光元件，其能夠以高亮度發光，可以在低電壓條件下驅動。另一個目的是提供一種發光器件，通過包括所述發光元件，降低該發光器件的能耗。另一個目的是提供包括所述發光器件的電子器件和照明器件。本專利技術的一個實施方式涉及一種發光元件，其包括位于陽極和陰極之間的n個(n是大于或等于2的自然數)EL層，包括介于從陽極計第m(m是自然數,1≤m≤n-1)個EL層和第(m+1)個EL層之間的第一層、第二層和第三層。所述第一層提供在所述第(m+1)個EL層和第二層之間，其與所述第(m+1)個EL層和第二層接觸,作為電荷產生區域，其具有空穴傳輸性質，包含受體物質。第二層提供在所述第一層和第三層之間，與所述第一層和第三層接觸，由基于酞菁的材料形成。所述第三層提供在所述第二層和第m個EL層之間，與所述第二層和第m個EL層接觸,具有電子傳輸性質,包含堿金屬、堿土金屬、稀土金屬、堿金屬化合物、堿土金屬化合物或稀土金屬化合物。所述基于酞菁的材料是以下的任意材料：銅(II)酞菁(CuPC),酞菁(H2Pc),酞菁錫(II)配合物(SnPc),酞菁鋅配合物(ZnPc),鈷(II)酞菁,β-型(CoPc)和酞菁鐵(FePc)。以下顯示了這些基于酞菁的材料的結構式。[化學式1]本專利技術的另一個實施方式涉及一種發光元件，其包括位于陽極和陰極之間的n個(n是大于或等于2的自然數)EL層，包括介于從陽極計第m(m是自然數,1≤m≤n-1)個EL層和第(m+1)個EL層之間的第一層、第二層和第三層。所述第一層提供在所述第(m+1)個EL層和第二層之間，其與所述第(m+1)個EL層和第二層接觸,作為電荷產生區域，其具有空穴傳輸性質，包含受體物質。第二層提供在所述第一層和第三層之間，與所述第一層和第三層接觸，由包含苯氧基的基于酞菁的材料(也稱作酞菁衍生物)形成。所述第三層提供在所述第二層和第m個EL層之間，與所述第二層和第m個EL層接觸,具有電子傳輸性質,包含堿金屬、堿土金屬、稀土金屬、堿金屬化合物、堿土金屬化合物或稀土金屬化合物。所述包含苯氧基的基于酞菁的材料是PhO-VOPc(氧釩基2,9,16,23-四苯氧基-29H,31H-酞菁；由SynthonBV生產)。以下顯示了包括苯氧基的基于酞菁的材料的一種結構式。[化學式2]所述由基于酞菁的材料形成的第二層提供在第一層(其作為電荷產生區，具有空穴傳輸性質，包含受體物質)和第三層(其具有電子傳輸性質，包含堿金屬等)之間,從而在將所述第一層中產生的電子通過所述第三層注入第m個EL層的時候，降低電子注入勢壘。因此，可以在低電壓驅動所述發光元件。另外,所述n個EL層提供在所述陽極和陰極之間，由此所述發光元件可以以高亮度發光。所述第二層的LUMO能級大于或等于-5.0eV,優選大于或等于-5.0eV且小于或等于-3.0eV。因此，可以很容易地將電子從第一層傳輸到第二層，通過第三層，從第二層傳輸到第m個EL層。因此，可以在低電壓驅動所述發光元件。在以上發光元件中,所述第三層具有電子傳輸性質，包含堿金屬、堿土金屬、稀土金屬、堿金屬化合物、堿土金屬化合物、或稀土金屬化合物。因此,電子可以在所述第三層中傳輸，可以將電子高效地從第二層通過第三層注入到EL層(第m個EL層)。另外，所述第三層包含上述金屬或者上述金屬化合物,因此可以在將第一層中產生的電子通過第二層和第三層注入到所述EL層(所述第m個EL層)的時候，一定程度上降低電子注入勢壘。在上述發光元件中，可以使用具有以下性質的層作為第三層：該層包含電子傳輸物質，其中上述堿金屬、上述堿土金屬、上述稀土金屬、上述堿金屬化合物、上述堿土金屬化合物或者上述稀土金屬化合物與空穴傳輸物質的質量比為0.001:1至0.1:1,在此情況下，上述影響變得顯著。在上述發光元件中，所述第三層包含電子傳輸物質。所述第三層可以是包含電子傳輸物質的層與包含上述金屬或者上述金屬化合物的層的層疊結構,不限于電子傳輸物質與上述金屬或上述金屬化合物包含在同一個膜中的結構。在上述發光元件中,所述第一層作為電荷產生區域，具有空穴傳輸性質，包含受體物質。因此，在所述第一層中產生的空穴可以在所述第一層中高效地傳輸，空穴可以高效地注入所述EL層(所述第(m+1)個EL層本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種發光元件，其包括:位于陽極和陰極之間的n個EL層，n是大于或等于2的自然數；以及從所述陽極計，介于第m個EL層和第(m+1)個EL層之間的第一層，第二層和第三層，m是大于或等于1且小于或等于(n?1)的自然數，其中，所述第一層提供在所述第(m+1)個EL層和所述第二層之間，與所述第(m+1)個EL層以及所述第二層接觸，并且包含有機化合物和受體物質，所述第二層提供在所述第一層和所述第三層之間，與所述第一層和所述第三層接觸，由基于酞菁的材料形成，所述第二層還包含堿金屬、堿土金屬、稀土金屬、堿金屬化合物、堿土金屬化合物或稀土金屬化合物，所述第三層提供在所述第二層和所述第m個EL層之間，與所述第二層和所述第m個EL層接觸，并且包含堿金屬、堿土金屬、稀土金屬、堿金屬化合物、堿土金屬化合物或稀土金屬化合物。

【技術特征摘要】
2010.03.31 JP 2010-0827061.一種發光元件，其包括:
位于陽極和陰極之間的n個EL層，n是大于或等于2的自然數；以及
從所述陽極計，介于第m個EL層和第(m+1)個EL層之間的第一層，第二層和第三層，m是
大于或等于1且小于或等于(n-1)的自然數，
其中，所述第一層提供在所述第(m+1)個EL層和所述第二層之間，與所述第(m+1)個EL
層以及所述第二層接觸，并且包含有機化合物和受體物質，
所述第二層提供在所述第一層和所述第三層之間，與所述第一層和所述第三層接觸，
由基于酞菁的材料形成，
所述第二層還包含堿金屬、堿土金屬、稀土金屬、堿金屬化合物、堿土金屬化合物或稀
土金屬化合物，
所述第三層提供在所述第二層和所述第m個EL層之間，與所述第二層和所述第m個EL層
接觸，并且包含堿金屬、堿土金屬、稀土金屬、堿金屬化合物、堿土金屬化合物或稀土金屬化
合物。
2.一種發光元件，其包括:
位于陽極和陰極之間的n個EL層，n是大于或等于2的自然數；以及
從所述陽極計，介于第m個EL層和第(m+1)個EL層之間的第一層，第二層和第三層，m是
大于或等于1且小于或等于(n-1)的自然數，
其中，所述第一層提供在所述第(m+1)個EL層和所述第二層之間，與所述第(m+1)個EL
層以及所述第二層接觸，并且包含有機化合物和受體物質，
所述第二層提供在所述第一層和所述第三層之間，與所述第一層和所述第三層接觸，
由基于酞菁的材料形成，
所述第二層還包含堿金屬、堿土金屬、稀土金屬、堿金屬化合物、堿土金屬化合物或稀
土金屬化合物，
所述第三層提供在所述第二層和所述第m個EL層之間，與所述第二層和所述第m個EL層
接觸，且包含堿金屬、堿土金屬、稀土金屬、堿金屬化合物、堿土金屬化合物或稀土金屬化合
物，并且
所述第一層具有包含所述有機化合物的層與包含所述受體物質的層的層疊結構。
3.如權利要求1或2所述的發光元件，
其特征在于，所述受體物質是氧化鉬。
4.一種發光元件，其包括:
位于陽極和陰極之間的n個EL層，n是大于或等于2的自然數；以及
從所述陽極計，介于第m個EL層和第(m+1)個EL層之間的第一層，第二層和第三層，m是
大于或等于1且小于或等于(n-1)的自然數，
所述第一層提供在所述第(m+1)個EL層和所述第二層之間，與所述第(m+1)個EL層以及
所述第二層接觸，并且包含有機化合物以及過渡金屬氧化物或者周期表第4-8族的任意金
屬的氧化物，
所述第二層提供在所述第一層和所述...

【專利技術屬性】
技術研發人員：能渡廣美，瀨尾哲史，
申請(專利權)人：株式會社半導體能源研究所，
類型：發明
國別省市：日本;JP