發光元件、發光裝置、顯示裝置和電子設備的製作方法

2023-05-31 23:41:26 2

專利名稱：發光元件、發光裝置、顯示裝置和電子設備的製作方法
技術領域：
本發明涉及發光元件、利用該發光元件的發光裝置、顯示裝置以及電子設備。
背景技術：
有機電致發光元件(所謂的有機EL元件)是具有在陽極與陰極之間插入至少I層發光性有機層作為發光層而得的結構的發光元件。在這種發光元件中，通過在陰極與陽極之間施加電場，從而將電子從陰極側注入至發光層，並且將空穴從陽極側注入至發光層；在發光層中，通過電子與空穴複合而生成激子，在該激子返回基態時，激子所帶有的能量作為光被釋放出。在這種發光元件中，一般而言，為了提高空穴的注入性和輸送性，在陽極與發光層 之間設置空穴注入層和空穴輸送層(例如參照專利文獻I)。另外，在這種發光元件中，通過調整空穴輸送層的HOMO(最高被佔軌道)和LUMO(最低空軌道)的大小，從而在空穴輸送層中阻擋來自陰極側(發光層側)的電子，將電子和空穴封閉在發光層內，實現發光效率的提高。專利文獻專利文獻I :特許第3654909號公報

發明內容
但是，在現有的發光元件中，存在以下問題空穴輸送層無法充分地阻擋來自陰極側的電子，伴隨長時間的使用，由於侵入並通過空穴輸送層的電子而導致空穴輸送層、空穴注入層發生劣化。驅動電壓越高(電流密度越大)，空穴輸送層阻擋電子的功能因能帶彎曲效果而下降得越多，因此，所述問題變得明顯。因此，在需要高密度電流的高亮度的發光元件中，難以實現長壽命。另外，為了提高電子阻擋效果，考慮將HOMO與LUMO的能隙大的材料用於空穴輸送層，但是能夠用作空穴輸送層的材料的種類有限，因此，存在這種辦法在現實中難以實現這樣的課題。本發明是為了解決上述課題中的至少一部分而完成的發明，能夠按照以下的方式或應用例而實現。[應用例I]本應用例的發光元件的特徵在於，具有陽極、陰極、設置於上述陽極與上述陰極之間的發光層、和設置於上述陽極與上述發光層之間的具有輸送空穴的功能的有機層，上述有機層具有空穴注入層和空穴輸送層，所述空穴注入層設置成與上述陽極相接且含有空穴注入性材料，所述空穴輸送層設置成與上述空穴注入層和上述發光層相接且含有空穴輸送性材料，上述空穴注入層和上述空穴輸送層分別含有具有電子輸送性的電子輸送性材料而構成，上述電子輸送性材料的含量在上述空穴注入層與上述空穴輸送層中不同。根據本應用例的發光元件，具有輸送空穴功能的有機層能夠高效率地從陽極向發光層輸送空穴。因此，能夠提高發光元件的發光效率。特別地，在本應用例的發光元件中，有機層含有電子輸送性材料並且分別與陽極和發光層相接，因此，即使電子從發光層向有機層內侵入(注入)，有機層也能夠迅速地將該電子向陽極側輸送並使其通過。由此，能夠防止電子停留在有機層中，結果能夠防止有機層因電子而發生劣化。因此，即使在以高電流密度的電流進行驅動時，也能夠實現發光元件的長壽命。另外，通過使電子輸送性材料的混合比在空穴注入層與空穴輸送層中不同，能夠對發光特性、壽命特性採取適當的平衡。[應用例2]上述應用例的發光元件的特徵在於，上述有機層具有阻擋電子的功倉泛。由此，有機層在從陽極向發光層輸送空穴的同時，能夠阻擋來自發光層的電子。因 此，能夠高效率地將電子和空穴封閉在發光層中，提高發光效率。這樣，即使有機層具有阻擋電子的功能，在採用高電流密度的驅動中，也存在有機層未完全阻擋電子，結果電子侵入(注入)到有機層中的情況。即使在這種情況下，在本應用例的發光元件中，由於有機層含有電子輸送性材料，因此，有機層能夠迅速地向陽極側輸送在有機層中未被完全阻擋而侵入到有機層內的電子並使其通過。[應用例3]上述應用例的發光元件的特徵在於，上述空穴輸送層中的上述電子輸送性材料的含量低於上述空穴注入層中的上述電子輸送性材料的含量。由此，能夠高效率地進行從發光層向陽極的電子的輸送，因此，能夠在實現長壽命的同時，抑制驅動電壓的上升。[應用例4]上述應用例的發光元件的特徵在於，上述空穴輸送層的膜厚比上述空
穴注入層的膜厚厚。與空穴輸送層相比，空穴注入層的電子輸送性材料的含量高，因此，空穴移動性變低，驅動電壓容易上升。因此，通過使空穴輸送層的膜厚比空穴注入層的膜厚厚，與空穴注入層具有與空穴輸送層同等以上的膜厚時相比，能夠抑制驅動電壓的上升。[應用例5]上述應用例的發光元件的特徵在於，上述電子輸送性材料為並苯系材料。並苯系材料的電子輸送性優異。因此，含有並苯系材料的有機層能夠迅速地向陽極輸送來自發光層的電子。另外，並苯系材料對電子的耐性優異。因此，能夠防止或抑制因電子而導致的有機層的劣化。[應用例6]上述應用例的發光元件的特徵在於，上述有機層含有胺系材料。胺系材料的空穴輸送性優異。因此，含有胺系材料的有機層能夠向發光層迅速地輸送來自陽極的空穴。[應用例7]上述應用例的發光元件的特徵在於，上述有機層由混合併苯系材料和胺系材料而得的混合材料構成。由此，能夠比較簡單地將有機層的空穴輸送性和電子輸送性的平衡調整到適當的範圍。[應用例8]上述應用例的發光元件的特徵在於，上述並苯系材料由蒽系材料和並四苯系材料中的至少一方構成。這種並苯系材料具有優異的電子輸送性和電子耐久性，並且能夠比較簡單地以高品質的膜質成膜。[應用例9]上述應用例的發光元件的特徵在於，上述空穴注入層與上述空穴輸送層所含的電子輸送性材料是相同的。由此，能夠使來自陽極的空穴注入性和空穴輸送性良好，並且能夠防止因電子而導致的空穴注入層和空穴輸送層的劣化。[應用例10]上述應用例的發光元件的特徵在於，上述空穴注入層中的上述電子輸送性材料的含量、上述空穴輸送層中的上述電子輸送性材料的含量分別為30wt% 70wt%。由此，能夠使有機層的電子輸送性與空穴輸送性平衡的良好。另外，在有機層具有電子阻擋性時，能夠使有機層的電子阻擋性與電子輸送性的平衡良好。[應用例11]上述應用例的發光元件的特徵在於，上述有機層的平均厚度為20nm lOOnm。由此，能夠使來自陽極的空穴注入性和空穴輸送性良好，並且能夠防止因電子而導致的空穴注入層和空穴輸送層的劣化。[應用例12]—種發光裝置，其特徵在於，具備上述應用例的發光元件。這種發光裝置由於具備長壽命的發光元件，所以可靠性優異。[應用例13]—種顯示裝置，其特徵在於，具備上述應用例的發光裝置。這種顯示裝置經過長時間仍能夠顯示出高品質的圖像，並且可靠性優異。[應用例14]一種電子設備，其特徵在於，具備上述應用例的顯示裝置。這種電子設備的可靠性優異。


圖I是示意地表示本發明的第I實施方式所涉及的發光元件的剖面圖。圖2是表示應用了本發明顯示裝置的顯示器裝置的實施方式的縱剖面圖。圖3是表示應用了本發明電子設備的移動型(或者筆記本型)的個人計算機的構成的立體圖。圖4是表示應用了本發明電子設備的可攜式電話(還包括PHS)的構成的立體圖。圖5是表示應用了本發明電子設備的數位相機的構成的立體圖。圖6是表示實施例與比較例的發光元件中的空穴注入層和空穴輸送層的構成、以及發光特性的評價結果的表。符號說明I…lK、lB、le :發光兀件；2…基板；3…陽極；4…空穴注入層；5…空穴輸送層；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…層疊體；19B、19e、19K*「濾色器；45…功能層;100…顯不器裝置;101…發光裝置;100K、100G、10(V..子像素；20…密封基板；21…基板；22…平坦化層；24…驅動用電晶體；241…半導體層；242…柵極絕緣層；243…柵電極；244…源電極；245…漏電極；27…配線；31…隔壁；32…反射膜；33…抗腐蝕膜；34…陰極罩；35…環氧樹脂層；36…遮光層；1100…個人計算機；1102…鍵盤;1104…主體部;1106…顯示單元;1200…可攜式電話；1202…操作按鈕;1204…聽筒；1206…話筒；1300…數位相機；1302…機體(機身);1304…受光單兀；1306…快門按鈕;1308…電路基板；1312…視頻信號輸出端子；1314…數據通信用的輸入輸出端子；1430…電視監視器；1440…個人計算機。
具體實施例方式以下，對附圖所表示的本發明的發光元件、發光裝置、顯示裝置和電子設備的優選實施方式進行說明。在以下的各圖中，為了達到能夠辨認各層、各構件的程度的大小，使各層、各構件的尺寸與實際尺寸不同。(實施方式I)圖I是示意地表示本發明的第I實施方式所涉及的發光元件的剖面圖。應予說明，為了說明方便，以下以圖I中的上側為「上」、下側為「下」來進行說明。圖I所示的發光元件(電致發光元件)I是按照陽極3、空穴注入層4、空穴輸送層
5、發光層6、電子輸送層7、電子注入層8和陰極9的順序進行層疊而成的。即，在發光元件I中，在陽極3與陰極9之間插入從陽極3側向陰極9側按照空穴注入層4、空穴輸送層5、發光層6、電子輸送層7和電子注入層8的順序進行層疊而得的層疊體14。應予說明，在本實施方式中，由空穴注入層4和空穴輸送層5構成的功能層45構成具有從陽極3向發光層6輸送空穴的功能的有機層。而且，將發光元件I整體設置於基板2上，並且用密封構件10進行密封。當為這種發光元件I時，通過對陽極3和陰極9施加驅動電壓，可分別從陰極9側對發光層6供給(注入)電子，並且從陽極3側對發光層6供給(注入)空穴。而且，在發光層6中，空穴和電子複合，通過在該複合時釋放的能量生成激子(exciton)，激子返回基態時釋放能量(螢光、磷光)(發光)。由此，發光元件I發光。此時，在發光元件I中，由空穴注入層4和空穴輸送層5構成的功能層(有機層)能夠高效率地從陽極3向發光層6輸送空穴。因此，能夠提高發光元件I的發光效率。特別地，如後所述，在發光元件I中，由空穴注入層4和空穴輸送層5構成的功能層含有電子輸送性材料，並且分別與陽極3和發光層6相接，因此，即使電子從發光層6向空穴輸送層5內侵入(注入)，空穴注入層4和空穴輸送層5也能夠迅速地向陽極3側輸送該電子並使其通過。由此，能夠防止電子停留在空穴注入層4和空穴輸送層5中，結果能夠防止空穴注入層4和空穴輸送層5因電子而發生劣化。因此，即使在以高電流密度的電流進行驅動的情況下，也能夠實現發光元件I的長壽命。另外，通過使電子輸送性材料的混合比在空穴注入層4與空穴輸送層5中不同，能夠對發光特性、壽命特性採取適當的平衡。基板2是支撐陽極3的構件。本實施方式的發光元件I為從基板2側取出光的結構(底部發射型)，因此，基板2和陽極3分別形成實質上透明(無色透明、著色透明或半透明)。作為基板2的構成材料，例如可舉出聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、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、聚芳酯這樣的樹脂材料，石英玻璃、鈉玻璃這樣的玻璃材料等，可以使用其中的I種或組合2種以上使用。這種基板2的平均厚度沒有特別的限定，優選為0. Imm 30mm左右，更優選為0. Imm 10mm 左右。應予說明，在發光元件I為從與基板2相反側取出光的結構(頂部發射型)時，基板2使用透明基板和不透明基板均可。作為不透明基板，例如，可舉出由氧化鋁這種陶瓷材料構成的基板、在不鏽鋼這種金屬基板的表面形成氧化膜(絕緣膜)的基板、由樹脂材料構成的基板等。另外，在這種發光元件I中，陽極3與陰極9之間的距離(即層疊體14的平均厚度)優選為IOOnm 300nm,更優選為IOOnm 250nm,進一步優選為IOOnm 200nm。由此，能夠簡單且可靠地實現發光元件I的低驅動電壓。以下依次說明構成發光元件I的各部分。[陽極]陽極3是介由後述的空穴注入層4向發光層6注入空穴的電極。作為該陽極3的 構成材料，優選使用功函數大且導電性優異的材料。作為陽極3的構成材料，例如，可舉出IT0(Indium Tin Oxide,氧化銦錫)、IZO (Indium Zinc Oxide,氧化銦鋅)、In303、Sn02、含有 Sb 的 SnO2、含有 Al 的 ZnO 等氧化物，Au、Pt、Ag、Cu或含有它們的合金等,可以使用其中的I種或組合使用2種以上。特別優選陽極3由ITO構成。ITO是具有透明性且功函數大、導電性優異的材料。由此，能夠高效率地從陽極3向空穴注入層4注入空穴。另外，陽極3的空穴注入層4側的表面(在圖I中為上表面)優選實施等離子體處理。由此，能夠提高陽極3與空穴注入層4的接合面的化學和機械的穩定性。結果，能夠提高從陽極3向空穴注入層4的空穴注入性。應予說明，對於所述的等離子體處理，在後述的發光元件I的製造方法的說明中進行詳細敘述。這種陽極3的平均厚度沒有特別的限定，優選為IOnm 200nm左右，更優選為50nm 150nm 左右。[陰極]另一方面，陰極9是介由後述的電子注入層8向電子輸送層7注入電子的電極。作為該陰極9的構成材料，優選使用功函數小的材料。作為陰極9 的構成材料，例如，可舉出 Li、Mg、Ca、Sr、La、Ce、Er、Eu、Sc、Y、Yb、Ag、Cu、Al、Cs、Rb或含有它們的合金等，可以使用其中的I種或組合2種以上(例如，以多層的層疊體、多種的混合層等的形式)使用。特別地，在使用合金作為陰極9的構成材料時，優選使用含有Ag、Al、Cu等穩定的金屬元素的合金，具體為MgAg、AlLi、CuLi等合金。通過使用所述的合金作為陰極9的構成材料，能夠實現陰極9的電子注入效率和穩定性的提高。這種陰極9的平均厚度沒有特別的限定，優選為50nm IOOOnm左右，更優選為IOOnm 500nm 左右。應予說明，本實施方式的發光元件I為底部發射型，因此對陰極9不特別要求光透過性。[空穴注入層]空穴注入層4具有提高來自陽極3的空穴注入效率的功能(即具有空穴注入性)。另外，如後所述，空穴注入層4還具有輸送電子的功能。該空穴注入層4含有具有空穴注入性的材料(即空穴注入性材料)和具有電子輸送性的材料(即電子輸送性材料)。應予說明，對於空穴注入層4含有的電子輸送性材料，與空穴輸送層5含有的電子輸送性材料的說明一起在後面進行詳述。作為該空穴注入層4含有的空穴注入材料，沒有特別的限定，例如可舉出銅酞菁、4，4』，4」-三(N，N-苯基-3-甲基苯基氨基)三苯基胺(m-MTDATA)、下式(I)表示的N，N』 -雙(4-二苯基氨基-苯基)-N，N』 - 二苯基-聯苯-4，4』 -二胺等。
O/=,…⑴ b d其中，從空穴注入性和空穴輸送性優異的觀點看，作為空穴注入層4含有的空穴注入性材料，優選使用胺系材料，更優選使用二氨基苯衍生物、聯苯胺衍生物(具有聯苯胺骨架的材料)、分子內具有「二氨基苯」單元和「聯苯胺」單元兩者的三胺系化合物、四胺系化合物。這種空穴注入層4的平均厚度沒有特別的限定，優選為5nm 90nm左右，更優選為IOnm 70nm左右。[空穴輸送層]空穴輸送層5具有將從陽極3介由空穴注入層4注入的空穴輸送到發光層6的功能(即具有空穴輸送性)。另外，如後所述，空穴輸送層5還具有輸送電子的功能。該空穴輸送層5含有具有空穴輸送性的材料(即空穴輸送性材料)和具有電子輸送性的材料(即電子輸送性材料)而構成。應予說明，對於空穴輸送層5所含的電子輸送性材料，與空穴注入層4所含的電子輸送層性材料的說明一起在後面進行詳述。該空穴輸送層5所含的空穴輸送性材料中，可以單獨或組合使用各種p型高分子材料、各種P型低分子材料，例如可舉出下式⑵表示的N，N』 - 二(I-萘基)_N，N』 - 二苯基 _1，1』 -聯苯 _4，4』 二胺(NPD)、N，N』 - 二苯基-N，N』 -雙(3-甲基苯基-聯苯-4，4』_ 二胺(TPD)等四芳基聯苯胺衍生物，四芳基二氨基芴化合物或其衍生物(胺系化合物)等，可以使用其中的I種或組合使用2種以上。
^ P
/N N\ …⑵其中，從空穴注入性和空穴輸送性優異的觀點看，作為空穴輸送層5含有的空穴輸送性材料，優選為胺系材料，更優選為聯苯胺衍生物(具有聯苯胺骨架的材料)。
另外，作為空穴輸送層5所含的空穴輸送性材料，優選使用具有能夠阻擋來自發光層6的電子的帶隙(HOMO能級與LUMO能級的能量差)的空穴輸送性材料。即，優選空穴輸送層5具有阻擋電子的功能。由此,空穴輸送層5在從陽極3向發光層6輸送空穴的同時,能夠阻擋來自發光層6的電子。因此，能夠高效率地將電子和空穴封閉在發光層6中，提高發光效率。這樣，即使空穴輸送層5具有阻擋電子的功能，在採用高電流密度的驅動中，也存在空穴輸送層5未完全阻擋電子，結果電子侵入(注入)到空穴輸送層5中的情況。即使在這樣的情況下，在發光兀件I中，也因為空穴注入層4和空穴輸送層5分別含有電子輸送性材料，因此空穴注入層4和空穴輸送層5可以將未被空穴輸送層5完全阻擋而侵入到空穴輸送層5內的電子迅速地向陽極3側輸送並使其通過。
這樣的空穴輸送層5的平均厚度沒有特別限定，優選為IOnm 90nm左右，更優選為30nm 70nm左右。(空穴注入層和空穴輸送層的電子輸送性材料)在此，對空穴注入層4和空穴輸送層5所含的電子輸送性材料進行詳細敘述。在本實施方式的發光元件I中，由空穴注入層4和空穴輸送層5構成的功能層45是設置於陽極3與發光層6之間並與它們相接、且具有輸送空穴的功能的有機層。而且，空穴注入層4和空穴輸送層5分別含有電子輸送性材料。即，由功能層45構成的有機層含有具有電子輸送性的電子輸送性材料而構成，其中所述功能層45由空穴注入層4和空穴輸送層5構成。由此，能夠使來自陽極3的空穴注入性和空穴輸送性良好，同時防止因電子導致的空穴注入層4和空穴輸送層5的劣化。若更具體地說明，在這種發光元件I中，由空穴注入層4和空穴輸送層5構成的功能層(有機層)45能夠高效率地從陽極3向發光層6輸送空穴。因此，能夠提高發光元件I的發光效率。特別地，在發光元件I中，由空穴注入層4和空穴輸送層5構成的功能層45含有電子輸送性材料，並且分別與陽極3和發光層6相接，因此，即使電子從發光層6向空穴輸送層5內侵入(注入)，空穴注入層4和空穴輸送層5也能夠將該電子迅速地向陽極3側輸送並使其通過。由此，能夠防止電子停留在空穴注入層4和空穴輸送層5中，結果能夠防止空穴注入層4和空穴輸送層5因電子而發生劣化。因此，即使以高電流密度的電流進行驅動的情況下，也能夠實現發光元件I的長壽命。如前所述，在電子通過空穴注入層4中和空穴輸送層5中時，電子輸送性材料對電子的耐性高，因此，空穴注入層4中和空穴輸送層5中的電子輸送性材料基本不會因電子而發生劣化。另外，空穴注入層4中和空穴輸送層5中的電子主要通過電子輸送性材料進行輸送，而不是通過空穴輸送性材料、空穴注入性材料輸送，因此，能夠防止空穴注入層4中的空穴注入材料和空穴輸送層5中的空穴輸送性材料因電子而發生劣化。作為空穴注入層4和空穴輸送層5所含的電子輸送性材料，只要分別為具有電子輸送性的材料即可，沒有特別限定，可以使用公知的電子輸送性材料，例如可舉出並苯系材料、三(8-羥基喹啉)鋁(Alq3)等將8-羥基喹啉或其衍生物作為配位體的有機金屬配位化合物等喹啉衍生物、氮雜吲哚嗪衍生物、I 二唑衍生物、茈衍生物、吡啶衍生物、嘧啶衍生物、喹喔啉衍生物、二苯基苯醌衍生物、硝基取代芴衍生物等，可以使用其中的I種或組合使用2種以上。其中，空穴注入層4和空穴輸送層5所含的電子輸送性材料分別優選為並苯系材料。並苯系材料的電子輸送性優異，還具有空穴輸送性。因此，含有並苯系材料的空穴注入層4、空穴輸送層5能夠迅速地向陽極3輸送來自發光層6的電子。另外，並苯系材料對電子和空穴的耐性優異。因此，能夠防止或抑制因電子和空穴而導致的空穴注入層4、空穴輸送層5的劣化。這種並苯系材料只要具有並苯骨架，並且發揮如前所述的效果，就沒有特別限定，例如可舉出萘衍生物、蒽衍生物、並四苯衍生物(丁省衍生物)、並五苯衍生物、並六苯衍生物、並七苯衍生物等，可以使用其中的I種或組合2種以上使用，優選使用蒽衍生物、並四苯 衍生物，更優選使用蒽衍生物(尤其是具有單蒽或者雙蒽作為主骨架的蒽衍生物)。蒽衍生物在具有優異的電子輸送性的同時，能夠通過氣相成膜法簡單地進行成膜。因而，通過使用蒽衍生物作為並苯系材料，能夠使空穴注入層4和空穴輸送層5的電子輸送性優異，同時容易形成均質的空穴注入層4和空穴輸送層5。另外，優選空穴注入層4和空穴輸送層5分別含有胺系材料。胺系材料的空穴輸送性優異。因此，由含有胺系材料的空穴注入層4和空穴輸送層5構成的功能層(有機層)45能夠迅速地向發光層6輸送來自陽極3的空穴。在這種情況下，優選空穴注入層4和空穴輸送層5分別由混合併苯系材料和胺系材料而得的混合材料構成。由此，能夠比較簡單地將由空穴注入層4和空穴輸送層5構成的功能層(有機層)45的空穴輸送性與電子輸送性的平衡調整到適當的範圍。另外，作為空穴注入層4和空穴輸送層5所含的電子輸送性材料，優選使用僅由碳元素和氫元素構成的烴化合物(電介體)。這種化合物的介電常數和介質損耗角正切均比較低，介質特性優異。另外，這種化合物不具有羥基、羧基等極性基團，因此，一般而言，缺乏反應性，化學上比較穩定，另外，與空穴注入性材料和空穴輸送性材料的相互作用也少。因此，能夠使發光元件I的特性長期優異。另外，空穴注入層4所含的電子輸送性材料和空穴輸送層5所含的電子輸送性材料可以相同也可以不同。另外，空穴注入層4和空穴輸送層5所含的電子輸送性材料的玻璃化溫度(Tg)優選為儘可能高，具體而言，優選為120°C以上，更優選為150°C以上。由此，在以高電流密度的電流進行驅動的情況下，即使發光元件I處於高溫，也能夠防止發光元件I因熱而性能下降。另外，空穴注入層4中和空穴輸送層5中的電子輸送性材料的含量分別優選為30wt% 70wt%,更優選為40wt% 60wt%。由此,能夠使由空穴注入層4和空穴輸送層5構成的功能層(有機層)45的電子輸送性與空穴輸送性的平衡良好。另外，在所述有機層具有電子阻擋性時，能夠使所述有機層的電子阻擋性與電子輸送性的平衡良好。與此相對，當所述含量不足上述下限值時，有時空穴注入層4中和空穴輸送層5中的電子輸送性材料容易被激發，導致電子輸送性材料自身發光，對發光元件I整體的發光光譜帶來不良影響。另一方面，若所述的含量超過上述上限值，則構成發光元件I的層的整體的厚度變得過厚，顯示出發光元件I的驅動電壓上升的趨勢。應予說明,優選空穴注入層4中的電子輸送性材料的含量與空穴輸送層5中的電子輸送性材料的含量不同。另外，優選空穴輸送層5中的電子輸送性材料的含量少於空穴注入層4中的電子輸送性材料的含量。由此，能夠在提高在空穴輸送層5與發光層6的界面的電子的輸送 注入性的同時，抑制因空穴輸送性的降低而導致的發光元件I的驅動電壓的上升。由空穴注入層4和空穴輸送層5構成的功能層(有機層)45的平均厚度(空穴注 入層4和空穴輸送層5的總厚度)優選為20nm IOOnm,更優選為30nm 80nm,進一步優選為30nm 70nm。由此，能夠在抑制驅動電壓的同時，防止因電子而導致的空穴注入層4和空穴輸送層5的劣化。另外，能夠易於形成可良好地在發光元件I內進行光的取出的光學帶隙。與此相對，若所述的平均厚度不足上述下限值，則因空穴注入層4、空穴輸送層5的厚度、構成材料等而顯示出空穴注入層4的空穴注入性、空穴輸送層的空穴輸送性下降的趨勢。另一方面，若所述的平均厚度超過上述上限值，則難以形成上述光學帶隙，另外，顯示出發光元件I的驅動電壓上升的趨勢。另外，優選空穴輸送層5的平均厚度比空穴注入層4中的平均厚度厚。由此，能夠抑制空穴注入層4與空穴輸送層5的空穴輸送性的降低，能夠抑制發光元件I的驅動電壓的上升。(發光層)該發光層6通過在上述陽極3與陰極9之間進行通電而發光。這種發光層6含有發光材料而構成。作為這種發光材料，沒有特別限定，可以使用I種或組合使用2種以上各種螢光材料、各種磷光材料。作為發出紅色螢光的螢光材料，沒有特別限定，例如可舉出下式(3)表示的四芳基二茚並茈衍生物等茈衍生物、銪配位化合物、苯並吡喃衍生物、羅丹明衍生物、苯並噻噸衍生物、卟啉衍生物、尼羅紅、2-(1，I-二甲基乙基)-6-(2-(2, 3，6，7-四氫_1，1，7，7-四甲基-1H，5H-苯並(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-(對二甲基氨基苯乙烯基)-4H-吡喃(DCM)等。
權利要求
1.一種發光兀件，其特徵在於，具有 陽極， 陰極， 設置於所述陽極和所述陰極之間的發光層，和 設置於所述陽極和所述發光層之間的具有輸送空穴的功能的有機層； 所述有機層具有空穴注入層和空穴輸送層，所述空穴注入層設置成與所述陽極相接且含有空穴注入性材料，所述空穴輸送層設置成與所述空穴注入層和所述發光層相接且含有空穴輸送性材料； 所述空穴注入層和所述空穴輸送層分別含有具有電子輸送性的電子輸送性材料而構成， 所述電子輸送性材料的含量在所述空穴注入層與所述空穴輸送層中不同。
2.根據權利要求I所述的發光元件，其特徵在於，所述有機層具有阻擋電子的功能。
3.根據權利要求2所述的發光元件，其特徵在於，所述空穴輸送層中的所述電子輸送性材料的含量低於所述空穴注入層中的所述電子輸送性材料的含量。
4.根據權利要求3所述的發光元件，其特徵在於，所述空穴輸送層的平均厚度比所述空穴注入層的平均厚度厚。
5.根據權利要求4所述的發光元件，所述電子輸送性材料為並苯系材料。
6.根據權利要求5所述的發光元件，其特徵在於，所述有機層含有胺系材料。
7.根據權利要求6所述的發光元件，其特徵在於，所述有機層由混合併苯系材料和胺系材料而得的混合材料構成。
8.根據權利要求5 7中任一項所述的發光元件，其特徵在於，所述並苯系材料由蒽系材料和並四苯系材料中的至少一方構成。
9.根據權利要求I 8中任一項所述的發光元件，其特徵在於，在所述空穴注入層與所述空穴輸送層中含有的電子輸送性材料是相同的。
10.根據權利要求I 9中任一項所述的發光元件，其特徵在於，所述空穴注入層中的所述電子輸送性材料的含量、所述空穴輸送層中的所述電子輸送性材料的含量分別為30wt % 70wt %。
11.根據權利要求I 10中任一項所述的發光元件，其特徵在於，所述有機層的平均厚度為 20nm lOOnm。
12.一種發光裝置，其特徵在於，具備權利要求I 11中任一項所述的發光元件。
13.—種顯示裝置，其特徵在於，具備權利要求12所述的發光裝置。
14.一種電子設備，其特徵在於，具備權利要求13所述的顯示裝置。
全文摘要
本發明提供發光效率優異並且即使在以高電流密度的電流進行驅動時也能夠實現長壽命的發光元件、具備所述發光元件的發光裝置、顯示裝置和電子設備。發光元件(1)具有陽極(3)、陰極(9)、設置於陽極(3)與陰極(9)之間且通過在陽極(3)與陰極(9)之間通電而進行發光的發光層(6)、和設置在陽極(3)與發光層(6)之間並與它們相接且具有輸送空穴的功能的有機層(空穴注入層(4)和空穴輸送層(5))，空穴注入層(4)和空穴輸送層(5)分別含有具有電子輸送性的電子輸送性材料而構成。另外，空穴注入層(4)與空穴輸送層(5)所含的電子輸送性材料的含量不同。
文檔編號H01L51/50GK102655221SQ20121005395
公開日2012年9月5日 申請日期2012年3月2日 優先權日2011年3月4日
發明者山本英利, 藤田徹司 申請人:精工愛普生株式會社