發光元件、發光器件和電子設備的製作方法

2024-01-24 02:09:15 2

專利名稱：發光元件、發光器件和電子設備的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種發光元件，其具有在電極之間包含發光物質的層， 本發明還涉及具有該發光元件的發光器件以及電子設備。
背景技術：
近年來作為顯示裝置的像素或照明裝置的光源吸引注意力的發光 元件，具有在電極之間的發光層，而且包含在該發光層中的發光物質 在電極之間有電流流過時發光。
在這種發光元件的研發領域，重要的目的之一是要延長發光元件 的使用壽命。這是因為為發光器件提供的發光元件需要令人滿意地長 時間運行，以便在令人滿意的條件下長時間使用發光器件如照明裝置 或顯示裝置。
作為實現發光元件的壽命延長的技術之一，例如在專利文獻l(專利文獻1:日本專利公開文本H9-63771)中提到了 一種涉及使用氧化鉬 等等作為陽極的發光元件的技術。
可以想到專利文獻1中提到的技術也是有效的；但是，氧化鉬很 容易結晶，因此在專利文獻l提到的技術中，很容易出現發光元件由 於結晶而產生運行故障的問題。此外，氧化鉬具有較低的電導率；因 此如果由氧化鉬製成的層太厚則電流不容易流過。

發明內容
本發明的一個目的是要提供一種發光元件，該發光元件可以減少 由於在電極之間的層中包含的化合物結晶而導致的運行故障。
本發明的一個方面是一種發光元件，其具有在一對電極之間包括 芳族烴和金屬氧化物的層。對芳族烴的種類沒有什麼特殊限制；但是，具有lxl0-6 cm2/Vs或更大的空穴遷移率的芳族烴是優選的。作為這樣 的芳族烴，例如2-叔丁基-9，10-雙(2-萘基)蒽、蒽、9，10-二苯蒽、並四 苯、紅熒烯、二萘嵌苯、2，5，8，11-四(叔丁基)二萘嵌苯等等。作為金屬 氧化物，展示出對芳族烴的電子接受屬性的金屬氧化物是優選的。作 為這樣的金屬氧化物，例如給出氧化鉬、氧化釩、氧化釕、氧化錸等 等。
本發明的一個方面是一種發光元件，其在第一電極和第二電極之 間具有發光層，以及在該發光層和第一電極之間包括芳族烴和金屬氧 化物的層。當對每個電極施加電壓，使得第一電極的電位高於第二電 極的電位時，包含在發光層中的發光物質就發射光。對芳族烴的種類 沒有什麼特殊限制；但是，具有lxlO"cmVVs或更大的空穴遷移率的 芳族烴是優選的。作為這樣的芳族烴，例如2-叔丁基-9，10-雙(2-萘基) 蒽、蒽、9，10-二苯蒽、並四苯、紅熒烯、二萘嵌苯、2，5，8,11-四(叔丁 基)二萘嵌苯等等。作為金屬氧化物，展示出對芳族烴的電子接受屬性 的金屬氧化物是優選的。作為這樣的金屬氧化物例如給出氧化鉬、氧 化釩、氧化釕、氧化錸等等。
本發明的一個方面是一種發光元件，其在第一電極和第二電極之 間具有發光層、第一混合層和第二混合層，其中當對每個電極施加電 壓，使得第一電極的電位高於第二電極的電位時，包含在發光層中的 發光物質就發射光。在這種發光元件中，發光層比第一混合層更靠近 笫一電極，而且第二混合層比第一混合層更靠近第二電極。第一混合 層是包括電子傳輸物質和從鹼性金屬、鹼土金屬、鹼性金屬氧化物、 鹼土金屬氧化物、鹼性金屬氟化物以及鹼土金屬氟化物中選擇的 一種 物質的層。在此，作為鹼性金屬例如給出鋰(Li)、鈉(Na)、鉀(K)等。 作為鹼土金屬，例如給出鎂(Mg)、鈣(Ca)等。作為鹼性金屬氧化物， 例如給出氧化鋰(Li20)、氧化鈉(Na:jO)、氧化鉀(K20)等。作為鹼土金 屬氧化物，給出氧化鎂(MgO)、氧化鈣(CaO)等。作為鹼性金屬氟化物， 給出氟化鋰(LiF)、氟化銫(CsF)等。作為鹼土金屬氟化物，給出氟化 鎂(MgF2)、氟化鈣(CaF2)等。第二混合層是包括芳族烴和金屬氧化物的層。在此，對芳族烴的種類沒有什麼特殊限制；但是，具有lx(10)-6 cm2/Vs或更大的空穴遷移率的芳族烴是優選的。作為這樣的芳族烴， 例如2-叔丁基-9，10-雙(2-萘基)蒽、蒽、9，10-二苯蒽、並四苯、紅熒烯、 二萘嵌苯、2，5，8,11-四(叔丁基)二萘嵌苯等等。作為金屬氧化物，展示 出對芳族烴的電子接受屬性的金屬氧化物是優選的。作為這樣的金屬 氧化物例如給出氧化鉬、氧化釩、氧化釕、氧化錸等等。
本發明的一個方面是一種發光元件，其在第一電極和第二電極之 間具有n(n是2或更大的任意自然數)個發光層，以及在第m(m是任 意自然數，2≤m+l≤n)個發光層和第(m+l)個發光層之間具有第一混合 層和第二混合層，其中當對每個電極施加電壓，使得第一電極的電位 高於第二電極的電位時，包含在發光層中的發光物質就發射光。在此， 第一混合層比第二混合層更靠近第一電極。第一混合層是包括電子傳 輸物質和從鹼性金屬、鹼土金屬、鹼性金屬氧化物、鹼土金屬氧化物、 鹼性金屬氟化物以及鹼土金屬氟化物中選擇的一種物質的層。在此， 作為鹼性金屬例如給出鋰(Li)、鈉(Na)、鉀(K)等。作為鹼土金屬，例 如給出鎂(Mg)、鈣(Ca)等。作為鹼性金屬氧化物，例如給出氧化鋰 (Li20)、氧化鈉(Na20)、氧化鉀(K20)等。作為鹼土金屬氧化物，給出 氧化鎂(MgO)、氧化鈣(CaO)等。作為鹼性金屬氟化物，給出氟化鋰 (LiF)、氟化銫(CsF)等。作為鹼土金屬氟化物，給出氟化鎂(MgF2)、 氟化鈣(CaF2)等。第二混合層是包括芳族烴和金屬氧化物的層。在此， 對芳族烴的種類沒有什麼特殊限制；但是，具有lx(10)-6 cm2/Vs或更大 的空穴遷移率的芳族烴是優選的。作為這樣的芳族烴，例如2-叔丁基 國9，10-雙(2-萘基)蒽、蒽、9，10-二苯蒽、並四苯、紅熒烯、二萘嵌苯、 2，5，8，11-四(叔丁基)二萘嵌苯等等。作為金屬氧化物，展示出對芳族烴 的電子接受屬性的金屬氧化物是優選的。作為這樣的金屬氧化物例如 給出氧化鉬、氧化釩、氧化釕、氧化錸等等。
本發明的一個方面是使用上述任意一種發光元件作為像素或光源 的發光器件。
本發明的一個方面是一種電子設備，其中採用上述任意一種發光
元件作為像素的發光器件用於顯示部分。
本發明的一個方面是一種電子設備，其中釆用上述任意一種發光 元件作為光源的發光器件用於照明部分。
通過本發明的實施，可以獲得可以減少由於包含在設置於一對電 極之間的層內的化合物結晶而導致的運行故障的發光元件。這是因為， 通過混合芳族烴和金屬氧化物，芳族烴和金屬氧化物中每一個的結晶 分別被對方幹擾，因此可以形成不容易結晶的層。
通過本發明的實施，可以獲得很容易改變所發射的光通過的光路 徑的長度的發光元件。這是因為通過在電極之間設置包含芳族烴和金 屬氧化物的混合層，可以獲得驅動電壓隨著混合層厚度的增加而增加 很小的發光元件，因此可以很容易調整發光層和電極之間的距離。
通過本發明的實施，可以獲得不容易產生電極之間的短路的發光 元件。這是因為通過在電極之間設置包含芳族烴和金屬氧化物的混合 層，可以獲得驅動電壓隨著混合層厚度的增加而增加很小的發光元件， 因此通過增加混合層的厚度的方法可以4艮容易減輕電極的不均勻。
通過實施本發明，可以獲得以高的顏色純度發射光的發光元件， 因此可以獲得能提供顏色方面很優異的圖像的發光器件。這是因為， 根據本發明的發光元件，可以通過改變所發射的光經過的光路徑的長 度而不必關心驅動電壓的增加，很容易地調整光路徑長度以適合於光 的波長。


在附圖中
圖l是本發明發光元件的一種模式的示例圖2是本發明發光元件的一種模式的示例圖3是本發明發光元件的一種模式的示例圖4是本發明發光元件的一種模式的示例圖5是本發明發光元件的一種模式的示例圖6是本發明發光元件的一種模式的示例圖7是本發明的發光器件的一種模式的示例頂視圖8是用於驅動為本發明的發光器件提供的像素的電路的一種模式的示例圖9是包含在本發明的發光器件中的像素部分的一種模式的示例圖10是用於驅動包含在本發明的發光器件中的像素的驅動方法 的示例框圖11A至11C是本發明的發光器件的截面的一種模式的示例圖； 圖12是本發明的發光器件的一種模式的示例圖13A至13C是採用本發明的電子設備的一種模式的示例圖14是採用本發明的發光器件的示例圖15是實施例1中發光元件的製造方法的示例圖16是示出實施例1中發光元件的電壓相對於亮度特性的關係的圖17是示出實施例1中發光元件的電壓相對於電流特性的關係的圖18是示出實施例i中發光元件的亮度相對於電流效率特性的關 系的圖19是示出實施例2中發光元件的電壓相對於電流特性的關係的圖20是本發明的發光器件的一種模式的示例圖。
具體實施例方式
下面藉助附圖描述本發明的實施方式。但是，很容易理解本發明 的技術人員很容易想到各種改變和修正。因此除非這樣的改變和修正 脫離了本發明的範圍，否則它們都應當被解釋為包含在本發明的範圍 中。
實施方式l
參照圖i說明本發明發光元件的一種模式。
圖1示出在第一電極101和第二電極102之間具有發光層113的 發光元件。在圖1所示的發光元件中，混合層111設置在發光層113 和第一電極101之間。空穴傳輸層112設置在發光層113和混合層111 之間，電子傳輸層114和電子注入層115設置在發光層113和第二電 極102之間。在這種發光元件中，當向第一電極101和第二電極102 施加電壓，使得第一電極IOI的電位高於第二電極102的電位時，空 穴從第一電極101 —側注入到發光層113中，電子從第二電極102 — 側注入到發光層113中。然後，注入到發光層113中的空穴和電子復 合。發光層113包括發光物質，該發光物質通過由該複合產生的激發 能量而變成激發態。處於激發態的發光物質在從激發態返回到基態時 發光。
下面具體描述第一電極101、第二電極102以及設置在第一電極 101和第二電極102之間的每一層。
對用於形成第一電極101的物質沒有特殊限制，除了具有高功函 數的物質如氧化銦錫、包含氧化矽的氧化銦錫、包含2%到20%氧化 鋅的氧化銦、金(Au)、鉑(Pt)、鎳(Ni)、鎢(W)、鉻(Cr)、鉬(Mo)、鐵 (Fe)、鈷(Co)、銅(Cu)、鈀(Pd)或氮化鉭之外，還可以使用具有低功函 數的物質如鋁或鎂。這是因為在本發明的發光元件中，空穴是在混合 層111中產生的。
用於形成第二電極102的物質優選是具有低功函數的物質如鋁或 鎂；但是如果產生電子的層設置在第二電極102和發光層113之間， 則也可以使用具有高功函數的物質如氧化銦錫、包含氧化矽的氧化銦 錫、包含2%到20%氧化鋅的氧化銦、金(Au)、鉑(Pt)、鎳(Ni)、鎢(W)、 鉻(Cr)、鉬(Mo)、鐵(Fe)、鈷(Co)、銅(Cu)、鈀(Pd)或氮化鉭。因此， 可以根據設置在第二電極102和發光層113之間的層的屬性來適當選 擇用於形成第二電極102的物質。
要注意，優選將第一電極101和第二電極102形成為使得電極之 一或兩個電極都透射所發射的光。
混合層111是包括芳族烴和金屬氧化物的層。對芳族烴的種類沒
有特殊限制；但是，具有lxlO"cmVVs或更大的空穴遷移率的芳族烴 是優選的。從金屬氧化物貢獻的空穴可以通過具有lxi(T6 cmVVs或更 大的空穴遷移率來有效地傳輸。作為這樣的具有lxl0—6 cm"Vs或更大 的空穴遷移率的芳族烴，例如2-叔丁基-9,10-雙(2-萘基)蒽(簡寫式 t-BuDNA)、蒽、9，10-二苯蒽、並四苯、紅熒烯、二萘嵌苯、2，5，8，11-四(叔丁基)二萘嵌苯等等。此外也可以使用並五苯、暈苯等。作為羅 列於此的芳族烴，具有lxl(T6 cm2/Vs或更大的空穴遷移率並且具有 14到42個碳原子的芳族烴是更優選的。作為金屬氧化物，展示出對 芳族烴的電子接受屬性的金屬氧化物是優選的。作為這樣的金屬氧化 物，例如給出氧化鉬、氧化釩、氧化釕、氧化錸等等。此外，還可以 使用諸如氧化鈦、氧化鉻、氧化鋯、氧化鉿、氧化鉭、氧化鎢或氧化 銀的金屬氧化物。在混合層lll中，優選包含金屬氧化物，使得相對 於芳族烴的質量比是0.5至2或分子比為1至4(=金屬氧化物/芳族烴)。 芳族烴通常具有容易結晶的屬性；但是，通過象本實施方式中那樣與 金屬氧化物混合，芳族烴不容易結晶。只由金屬氧化物製成的層展現 出容易結晶的趨勢，該趨勢在用氧化鉬作為金屬氧化物時尤其明顯； 但是，通過象本實施方式中那樣與芳族烴混合，氧化鉬不容易結晶。 按照這種方式，通過將芳族烴與金屬氧化物混合，芳族烴和金屬氧化 物中每一種的結晶被彼此千擾，因此可以形成不容易結晶的層。此外， 芳族烴具有高的玻璃化轉變溫度。因此，通過採用芳族烴作為包含在 具有金屬氧化物的混合層111中的物質，該混合層比利用4，4，,4，，-三 (N，N-二苯胺)三苯胺(簡寫式TDATA)、 4,4，，4"-三[N-(3-甲基苯基)-N-苯胺)三苯胺(簡寫式MTDATA)或4,4，，4"-二(N-[4-(N，N-二-間曱苯 胺)苯基]-N-苯胺)聯苯(簡寫式DNTPD)形成的空穴注入層具有更好的 熱阻抗，並且具有令人滿意地向空穴傳輸層112注入空穴的功能。
空穴傳輸層112是具有傳輸空穴的功能的層，並且在本實施方式 的發光元件中，具有從混合層111向發光層113傳輸空穴的功能。通 過提供空穴傳輸層112,可以保持混合層111和發光層113之間的合 適距離。因此，可以防止由於包含在混合層111中的金屬元素而熄滅發光。空穴傳輸層112優選由空穴傳輸物質製成，特別優選由具有 lxl0-6 cm"Vs或更大的空穴遷移率的物質或者具有lxl(T6 cmVVs或更 大的空穴遷移率的雙極物質製成。要注意，空穴傳輸物質表示空穴遷 移率高於電子遷移率的物質，優選地，是空穴遷移率與電子遷移率的
比值(=空穴遷移率/電子遷移率)大於100的物質。下面給出空穴傳輸物 質的具體例子4，4，-二[N-(l-萘基)-N-苯胺聯苯(簡寫式NPB); 4，4，-二N-(3-曱基苯基)-N-苯胺I聯苯(簡寫式TPD); 1，3,5-三[N,N-二(間曱 苯基)胺基苯(簡寫式m-MTDAB ); 4，4，，4"-三(N-咔唑基)三苯胺(簡寫 式TCTA)等。雙極物質表示以下物質當電子的遷移率和空穴的遷移 率彼此比較時， 一種載流子的遷移率與另一種載流子的遷移率之比等 於100或更小，優選為IO或更小。作為雙極物質，例如給出2，3-二(4-二苯胺苯基)喹喔啉(筒寫式TPAQn); 2,3-二(4-N-(l-萘基)-N-苯胺
苯基)-二苯並f，h喹喔啉(簡寫式NPADiBzQn)等等。在本發明中， 在雙極物質中優選釆用空穴和電子的遷移率都為lxl(T6 cm2/Vs或更 大的雙極物質。
發光層113是包括發光物質的層。在此，發光物質表示有效發光 而且能夠發射具有期望波長的光的物質。發光層113可以是僅由發光 物質製成的層。但是，在發生濃縮熄滅(這是一種由於發光物質本身的 濃縮導致的熄滅現象)時，發光層113優選是這樣一種層，其中發光物 質以分散狀態混合在由能隙大於發光物質的能隙的物質製成的層中。 通過將發光物質以分散狀態包含發光層113中，可以防止由於濃縮而 導致的發光熄滅。在此，能隙表示LUMO能級和HOMO能及之間的 能隙。
對發光物質的種類沒有限制，只需要使用能發射具有令人滿意的 亮度效率和期望的發射波長的光的物質。為了獲得紅光發射，可以用 例如下面展示出具有600nm到680nm的光譜中的峰的發射光鐠的物 質作為發光物質4-二氰基亞甲基-2-異丙基-6-[2-(l，l，7，7-四曱基-9-久 洛裡定基)乙烯基HH-吡喃(簡寫式DCJTI); 4-二氰基亞甲基-2-甲基 -6-[2-(1，1，7，7-四甲基-9-久洛裡定基)乙烯基卜4H-吡喃(簡寫式DCJT);4-二氰基亞曱基-2-叔丁基-6-[2-(l，l，7，7-四曱基-9-久洛裡定基)乙烯 基-4H-吡喃(簡寫式DCJTB); periflanthene; 2，5-二氰基-1,4-二[2-10-甲氧基-l，l，7，7-四甲基-9-久洛裡定基)乙烯基苯等。為了獲得綠光發 射，展示出具有500nm到550nm的光譜中的峰的發射光譜的物質如 N，N，-二甲基喹吖酮(簡寫式DMQd)，香豆素6，香豆素545T，或三 (8-喹啉)鋁(簡寫式Alq》可以用作發光物質。為了獲得藍光發射，下面 展示出具有420nm到500nm的光譜中的峰的發射光譜的物質可以作 為發光物質9，10-二(2-萘基)-叔丁基蒽(簡寫式t-BuDNA); 9，9，-聯 蒽；9，10-聯苯蒽(簡寫式DPA); 9，10-二(2-萘基)蒽(簡寫式DNA); 二 (2-曱基-8-喹啉)-4-苯基苯酚-鎵(簡寫式BGaq); 二(2-甲基-8-喹啉)-4-苯基苯酚-鋁(簡寫式BAlq)等。如上所述，除了發射螢光的物質之外， 下面發射磷光的物質也可以用作發光物質二[2-(3，5-二(三氟曱基)苯 基)吡啶-N,c2'吡啶甲醯合銥(III)(簡寫式Ir(CF3ppy)2(pic)); 二2-(4，6-二氟苯基)吡啶-N，c2'乙醯丙酮合銥(III)(簡寫式FIr(aeac)); 二[2-(4，6-二氟苯基)吡啶-N，C2'吡啶甲醯合銥(III)(簡寫式FIr(pic));三(2-苯基 吡啶-N，c2')銥(簡寫式Ir(ppy)3)等。
此外，對包含在具有發光物質的發光層113中並用於使該發光物 質處於分散狀態的物質沒有特殊限制。只需要選擇在用作發光的物質 的能隙等等方面合適的物質。例如，金屬絡合物如二[2-(2-羥苯基)吡 啶]鋅(簡寫式Znp2)或者二[2-(2-羥苯基)苯並噁唑I鋅(簡寫式 ZnBOX)以及蒽衍生物如9，10-二(2-萘基)-2-叔丁基蒽(簡寫式 t-BuDNA);咔唑衍生物如4，4，-二(N-咔唑基)聯苯(簡寫式CBP);咔唑衍生物如2，3-二(4-二苯胺苯基)喹喔啉(簡寫式TPAQn)或2，3-二 (4-N-(l-萘基)-N-苯胺)苯基卜二苯並[f，h喹喔啉(簡寫式NPADiBzQn) 可以與發光物質 一起使用。
電子傳輸層114是具有傳輸電子的功能的層，而且在該實施方式 的發光元件中，具有將電子從電子注入層115傳送到發光層113的功 能。通過提供電子傳輸層114，可以保持第二電極102和發光層113 之間的合適距離。因此，可以防止由於包含在第二電極102中的金屬
而導致發光熄滅。電子傳輸層優選由電子傳輸物質製成，並且特別優
選由具有lxlO-6 cm2/Vs或更大的電子遷移率的電子傳輸物質或者具 有lxlO"cmVVs或更大的電子遷移率的雙極物質製成。電子傳輸物質 表示電子遷移率高於空穴遷移率的物質，而且優選是電子遷移率與空 穴遷移率的比值(=電子遷移率/空穴遷移率)大於100的物質。下面給出 電子傳輸物質的具體例子2-(4-聯苯基)-5-(4-叔丁基苯基)-l,3，4-噁二 唑(簡寫式PBD); 1，3-二[5-(p-叔丁基苯基)-l，3，4-噁二唑-2-基苯(簡寫 式OXD-7); TAZ; p-EtTAZ; Bphen; BCP; 4，4-二(5-甲基苯並噁 唑基-2-基)均二苯乙烯(簡寫式BzOs)等等以及金屬絡合物如三(8-喹 啉)鋁(簡寫式Alq3);三(4-甲基-8-喹啉)鋁(簡寫式Almq3); 二(10-羥基 苯並[hj-喹啉)鈹(簡寫式BeBq2); 二(2-甲基-8-喹啉)-4-苯基酚酸鋁(簡 寫式BAlq); 二[2-(2-羥苯基)苯並噁唑I鋅(簡寫式Zn(BOX)2); 二2-(2-羥苯基)苯並噢唑鋅(簡寫式Zn(BTZ)2)。要注意，雙極物質如上所述。 電子傳輸層114和空穴傳輸層112可以由相同的雙極物質製成。
電子注入層116是具有幫助電子從第二電極102注入到電子傳輸 層114的功能的層。通過提供電子注入層115，減小了第二電極102 和電子傳輸層114之間的電子親和力的差異；因此電子容易注入。電 子注入層115優選由電子親和力高於用於形成電子傳輸層114的物質 的電子親和力並且低於用於形成第二電極102的物質的電子親和力的 物質製成。可替換地，電子注入層115優選由通過在電子傳輸層114 和第二電極102之間設置為大約lnm到2nm的薄膜而導致能帶彎曲 的物質製成。下面給出能用於形成電子注入層115的物質的具體例子 從包括鹼性金屬如鋰(Li);鹼土金屬如鎂(Mg);鹼性金屬的氟化物如 氟化銫(CsF);鹼土金屬的氟化物如氟化鈣(CaF2);鹼性金屬的氧化物 如氧化鋰(Li20)、氧化鈉(Na20)或氧化鉀(K20);以及鹼土金屬的氧化 物如氧化釣(CaO)或氧化鎂(MgO)的組中選擇的 一種無機物質。這些物 質是優選的，因為通過設置為薄膜而導致能帶彎曲。除了無機物質之 外，可以用於形成電子傳輸層114的有機物質，如紅菲咯啉(簡寫式 Bphen);浴銅靈(簡寫式BCP); 3-(4-叔丁基苯基)-4-(4-乙基苯基)-5-(4-聯苯基)-l，2，4-三唑(簡寫式p-EtTAZ);或3-(4-叔丁基苯基)-4-苯基 -5-(4-聯苯基)-1,2，4-三唑(簡寫式TAZ)，通過在這些物質中選擇電子 親和力高於用於形成電子傳輸層114的物質的電子親和力的物質，也 可以將該有機物用作形成電子注入層115的物質。換句話說，電子注 入層115可以通過選擇使得電子注入層115中的電子親和力高於電子 傳輸層114中的電子親和力的物質來形成。要注意，在提供電子注入 層115的情況下，第二電極102優選由具有低功函數的物質製成，如 鋁。
在上述發光元件中，電子傳輸物質和芳族烴都優選選擇為使得在 用於形成電子傳輸層114的電子傳輸物質的遷移率和包含在混合層 111中的芳族烴的遷移率相比時， 一種物質的遷移率與另一種物質的 遷移率之比為1000或更低。由此發光層中的複合效率可以通過選擇各 物質來提高。
在該實施方式中，示出具有空穴傳輸層112、電子傳輸層114、電 子注入層115等等以及混合層111和發光層113的發光元件；但是發 光元件的模式不限於此。例如如圖3所示，可以採用具有電子產生層 116等等取代電子注入層115的結構。電子產生層116是產生電子的 層，該層可以通過將電子傳輸物質和雙極物質中的至少一種物質與展 示出對這些物質的電子施予屬性的物質混合來形成。在此，優選特別 是在電子傳輸物質和雙極物質中使用具有lxl(T6 cm2/Vs或更大的電 子遷移率的物質。至於電子傳輸物質和雙極物質，可以分別使用上述 物質。此外，關於展示出電子施予屬性的物質，可以使用鹼性金屬或 鹼土金屬的物質，特別是鋰(Li)、釣(Ga)、鈉(Na)、鉀(K)、鎂(Mg)等。 此外，可以用鹼性金屬氧化物、鹼土金屬氧化物、鹼性金屬氟化物或 鹼土金屬氟化物，特別是氧化鋰(Li20)、氧化鈣(CaO)、氧化鈉(Na20)、 氧化鉀(K20)、氧化鎂(MgO)、氟化鋰(LiF)、氟化銫(CsF)、氟化鈣(CaF2 等作為展示出電子施予屬性的物質。
此外，空穴阻擋層117可以如圖4所示設置在發光層113和電子 傳輸層114之間。通過設置空穴阻擋層117，可以防止空穴經過發光
層113而流向第二電極102 —側；因此可以提高載流子的複合效率。 此外，可以防止在發光層113中產生的激發能量被傳輸到其它層如電 子傳輸層114。利用具有比用於形成發光層113的物質更高電離電位 和更高激發能量的物質來形成空穴阻擋層117,該物質可以從可用於 形成電子傳輸層114的物質如BAlq、 OXD-7、 TAZ和BPhen中選擇。 換句話說，只需要通過選擇一種物質使得空穴阻擋層117中的電離電 位高於電子傳輸層114中的電離電位來形成空穴阻擋層117。按照相 同的方式，用於阻擋電子在經過發光層113之後流向第二電極102 — 側的層也可以設置在發光層113和空穴傳輸層112之間。
要注意，是否提供電子注入層115、電子傳輸層114和空穴傳輸 層112可以由實施本發明的人來適當地決定，而且也不總是需要提供 這些層，例如在即使不設置空穴傳輸層112、電子傳輸層114等也不 存在故障如由於金屬導致的熄滅的情況下，或者在即使沒有設置電子 注入層115電子也令人滿意地從電極注入的情況下。
如上所述，通過利用具有包含芳族烴和金屬氧化物的混合層111 的發光元件，與具有隻由芳族烴或金屬氧化物製成的層的發光元件相 比，可以更多地減小由於設置在一對電極之間的層的結晶而導致的故 障，如這對電極之間的短路等，這是因為通過結晶產生了支持空穴注 入的層的不均勻而導致的。此外，空穴可以在混合層111中產生；因 此，通過提供包含芳族烴和金屬氧化物的混合層111,可以獲得驅動 電壓變化很小的發光元件，該驅動電壓取決於混合層111的厚度。因 此，通過改變混合層111的厚度，可以很容易調整發光層113和第一 電極101之間的距離。換句話說，所發射的光經過的光路徑的長度很 容易被調整為足以在外部有效地提取發光的長度，或者這樣一個長度， 通過該長度在外部提取的發光的顏色純度是令人滿意的。此外，第一 電極IOI的表面不均勻可以減輕，電極之間的短路可以通過加厚混合 層111來減少。
上述發光元件可以通過用於在第一電極101上連續堆疊了混合層 111、空穴傳輸層112、發光層113、電子傳輸層114、電子注入層115等等之後形成笫二電極102的方法製造，或者通過用於在第二電極102 上連續堆疊了電子注入層115、電子傳輸層114、發光層113、空穴傳 輸層112、混合層111等等之後形成第一電極101的方法製造。通過 按後一種方法中形成發光層113之後形成混合層111，該混合層111 用作保護層；因此甚至在通過濺射方法形成第一電極101時也可以制 造令人滿意的發光元件，在這種發光元件中由有機化合物製成的層如 發光層113不容易因濺射而損壞。
實施方式2
參照圖2描述本發明的發光元件的一種模式。
圖2示出在第一電極201和第二電極202之間具有發光層213、 第一混合層215和第二混合層216的發光元件，其中發光層213比第 一混合層215更靠近第一電極201,第二混合層216比第一混合層215 更靠近第二電極202。在該發光元件中，空穴注入層211和空穴傳輸 層212設置在發光層和第一電極201之間，電子傳輸層214設置在發 光層213和第一混合層215之間。第一混合層215是包括電子傳輸物 質和從鹼性金屬、鹼土金屬、鹼性金屬氧化物、鹼土金屬氧化物、鹼 性金屬氟化物和鹼土金屬氟化物中選擇的一種物質的層。第二混合層 216是包括芳族烴和金屬氧化物的層。發光層213包括發光物質。當 向每個電極施加電壓，使得第一電極201的電位高於第二電極202的 電位時，電子從第一混合層215注入到電子傳輸層214,空穴從第二 混合層216注入到第二電極202,空穴還進一步從第一電極201注入 到空穴注入層211。然後，從第一電極201 —側注入到發光層213中 的空穴和從第二電極202 —側注入到發光層213中的電子複合，因此， 包含在發光層213中的發光物質通過由該複合產生的激發能量而變成 激發態。在激發態的發光物質在從激發態返回到基態時發光。
下面具體描述第一電極201、第二電極202以及設置在第一電極 201和第二電極202之間的每一層。
用於形成第一電極201的物質優選是具有高功函數的物質，如氧 化銦錫、包含氧化矽的氧化銦錫、包含2%到20%氧化鋅的氧化銦、金(Au)、柏(Pt)、鎳(Ni)、鵠(W)、鉻(Cr)、鉬(Mo)、鐵(Fe)、鈷(Co)、 銅(Cu)、鉭(Pd)或氮化鉭。
用於形成第二電極202的物質優選是具有低功函數的物質如鋁或 鎂；但是如果在第二電極202和發光層213之間設置產生電子的層， 則也可以使用具有高功函數的物質如氧化銦錫、包含氧化矽的氧化銦 錫、包含2%到20%氧化鋅的氧化銦、金(Au)、鉑(Pt)、鎳(Ni)、鵠(W)、 鉻(Cr)、鉬(Mo)、鐵(Fe)、鈷(Co)、銅(Cu)、鈀(Pd)或氮化鉭。因此， 可以根據設置在第二電極202和發光層213之間的層的屬性來適當選 擇用於形成第二電極202的物質。
要注意，優選將第一電極201和第二電極202形成為使得電極之 一或兩個電極都透射所發射的光。
空穴注入層211是具有幫助空穴從第一電極201注入到空穴傳輸 層212的功能的層。通過提供空穴注入層211,減小了第一電極201 和空穴傳輸層212之間的電離電位差異；由此空穴很容易注入。空穴 注入層211優選由電離電位低於用於形成空穴傳輸層212的物質的電 離電位但高於用於形成第一電極201的物質的電離電位的物質製成。 作為可用於形成空穴注入層211的物質的具體例子，給出低分子化合 物如酞胥染料(簡寫式H2Pc)或銅酞箐染料(簡寫式CuPc);高分子 化合物如聚(乙烯二氧噻吩)/聚(磺苯乙烯)水溶液(簡寫式PEDOT7PSS) 等等。
空穴傳輸層212是真有用於傳輸空穴的功能的層，而且在該實施 方式的發光元件中，具有將空穴從空穴注入層211傳送到發光層213 的功能。通過提供空穴傳輸層212，可以保持第一電極201和發光層 213之間的合適距離。結果，可以防止由於包含在第一電極201中的 金屬元素而導致發光熄滅。空穴傳輸層212優選由空穴傳輸物質製成， 特別優選由具有lxl(T6 cm2/Vs或更大的空穴遷移率的空穴傳輸物質 或者具有lxl(T6 cm2/Vs或更大的空穴遷移率的雙極物質製成。至於空 穴傳輸物質和雙極物質，對應地採用實施方式1中空穴傳輸物質和雙 極物質的描述，並在本實施方式中省略其說明。
發光層213是包括發光物質的層。發光層213可以是僅由發光物 質製成的層。但是，在發生濃縮熄滅時，發光層213優選是這樣一種質製成的層中。通過將發光物質以分散狀態包含在發光層213中，可 以防止由於濃縮而導致發光熄滅。在此，能隙表示LUMO能級和 HOMO能級之間的能隙。至於發光物質和用於使得發光物質處於分散 狀態的物質，對應地採用實施方式1中發光物質和用於使得發光物質 處於分散狀態的物質的描述，並在本實施方式中省略其說明。
電子傳輸層214是具有傳輸電子的功能的層，而且在該實施方式 的發光元件中，具有將從第一混合層215注入的電子傳送到發光層213 的功能。通過提供電子傳輸層214，可以保持第二混合層216和發光 層213之間的合適距離。因此，可以防止由於包含在第二混合層216 中的金屬元素而導致發光熄滅(在金屬元素包含在第一混合層215中 的情況下由於金屬元素)。電子傳輸層214優選由電子傳輸物質製成， 並且特別優選由具有lxl(T6 cm2/Vs或更大的電子遷移率的電子傳輸 物質或者具有lxl(T6 cm"Vs或更大的電子遷移率的雙極物質製成。至 於電子傳輸物質和雙極物質，對應地採用實施方式1中電子傳輸物質 和雙極物質的描述，並在本實施方式中省略其說明。
第一混合層215是產生電子的層，其可以通過將電子傳輸物質和 雙極物質中的至少一種物質與展示出對這些物質的電子施予屬性的物 質混合來形成。在此，優選特別是在電子傳輸物質和雙極物質中使用 具有lxlO"cmVVs或更大的電子遷移率的物質。至於電子傳輸物質和 雙極物質，對應地採用對電子傳輸物質和雙極物質的描述，並在本實 施方式中省略其說明。此外，至於展示出對電子傳輸物質和雙極物質 的電子施予屬性的物質，對應地採用展示出電子施予屬性的物質，並 在此省略其描述。
第二混合層216是包括芳族烴和金屬氧化物的層。對芳族烴的種 類沒有特殊限制；但是，具有lxlO"cmVVs或更大的空穴遷移率的芳 族烴是優選的。從金屬氧化物注入的空穴可以通過具有lxl0-6cm2/Vs
或更大的空穴遷移率來有效地傳輸。作為這樣的具有lxl(T6 cm"Vs或 更大的空穴遷移率的芳族烴，例如2-叔丁基-9，10-雙(2-萘基)蒽(簡寫 式t-BuDNA)、蒽、9，10-二苯蒽、並四苯、紅熒烯、二萘嵌苯、2，5，8，11畫 四(叔丁基)二萘嵌苯等等。此外也可以使用並五苯、暈苯等。作為羅 列於此的芳族烴，具有lxl(T6 cm2/Vs或更大的空穴遷移率並且具有 14到42個碳原子的芳族烴是優選的。作為金屬氧化物，展示出對芳 族烴的電子接受屬性的金屬氧化物是優選的。作為這樣的金屬氧化物 例如給出氧化鉬、氧化釩、氧化釕、氧化錸等等。此外，還可以使用 諸如氧化鈦、氧化鉻、氧化鋯、氧化鉿、氧化鉭、氧化鎢或氧化銀的 金屬氧化物。在第二混合層216中，優選包含金屬氧化物，使得相對 於芳族烴的質量比是0.5至2或分子比為1至4(=金屬氧化物/芳族烴)。 芳族烴通常具有容易結晶的特性；但是，通過象本實施方式中那樣與 金屬氧化物混合，芳族烴不容易結晶。只由金屬氧化物製成的層展現
出容易結晶的趨勢，該趨勢在氧化鉬用作金屬氧化物時尤其明顯；但 是，通過象本實施方式中那樣與芳族烴混合，氧化鉬不容易結晶。按 照這種方式，通過將芳族烴與金屬氧化物混合，芳族烴和金屬氧化物 各自的結晶彼此幹擾，因此可以形成不容易結晶的層。
在該實施方式中，示出具有空穴注入層211、空穴傳輸層212、電 子傳輸層214等以及發光層213、第一混合層215和第二混合層216 的發光元件；但是，發光元件的模式不限於此。例如如圖5所示，可 以採用具有層217等等取代空穴注入層211的結構，層217包括芳族 烴和金屬氧化物，這與第二混合層216相同。通過提供具有芳族烴和 金屬氧化物的層217，即使在使用具有低功函數的物質如鋁或鎂來形 成第一電極201的情況下，發光元件也可以令人滿意地運行。此外， 如圖6所示，空穴阻擋層218可以設置在電子傳輸層214和發光層213 之間。空穴阻擋層218類似於在實施方式1中提到的空穴阻擋層117; 因此省略其說明。
要注意，是否提供空穴注入層211、空穴傳輸層212和電子傳輸 層214可以由實施本發明的人來適當地決定，而且這些層也不總是需要提供，例如在即使不設置電子傳輸層212、電子傳輸層214等也不存在故障如由於金屬導致的熄滅的情況下，或者在即使沒有設置空穴注入層211空穴也令人滿意地從電極注入的情況下。
如上所述，通過利用具有包含芳族烴和金屬氧化物的第二混合層216的發光元件，與具有隻由芳族烴或金屬氧化物製成的層的發光元件相比，可以更多地減小由於設置在一對電極之間的層的結晶而導致 的故障，如這對電極之間的短路等，這是因為通過結晶產生了支持空穴注入的層的不均勻而導致的。此外，空穴可以在第二混合層216中產生；因此，通過提供包含芳族烴和金屬氧化物的第二混合層216， 可以獲得驅動電壓變化很小的發光元件，該驅動電壓取決於第二混合層216的厚度。因此，通過改變第二混合層216的厚度，可以很容易調整發光層213和第二電極202之間的距離。換句話說，所發射的光 經過的光路徑的長度(即光路徑長度)很容易被調整為足以在外部有效地提取發光的長度，或者這樣一個長度，在該長度時在外部提取的發光的顏色純度是令人滿意的。此外，可以減輕第二電極202的表面不均勻，可以通過加厚第二混合層216來減少電極之間的短路。
此外，通過在第一電極201 —側中而不是空穴注入層211中也提供包括芳族烴和金屬氧化物的層，可以很容易地調整第一電極201和發光元件213之間的距離。此外，可以減輕第一電極201的表面不均勻，並且減少電極之間的短路。
上述發光元件可以通過用於首先形成第一電極101，然後形成每一層如發光層213，然後形成第二電極202的方法製造，或者通過用於首先形成第二電極202，然後形成每一層如發光層213,然後形成第一電極201的方法製造。通過在這兩種方法中在形成發光層213之後都形成包括芳族烴和金屬氧化物的層，包括芳族烴和金屬氧化物的層用作保護層；因此甚至在通過濺射方法形成電極(第一電極201或第二電極202)時也可以製造令人滿意的發光元件，在這種發光元件中由有機化合物製成的層如發光層213不容易因濺射而被損壞。
實施方式3
下面參照圖20說明本發明發光元件的一個模式。圖20示出具有 多個發光層的發光元件，具體地說是第一電極401和第二電極402之 間的第一發光層413a、第二發光層413b以及第三發光層413c。該發 光元件在第一發光層413a和第二發光層413b之間具有第一混合層 421a和第二混合層422a，在第二發光層413b和第三發光層413c之間 具有第一混合層421b和第二混合層422b。第一混合層421a、 421b是 包括電子傳輸物質和從鹼性金屬、鹼土金屬、鹼性金屬氧化物、鹼土 金屬氧化物、鹼性金屬氟化物和鹼土金屬氟化物中選擇的一種物質的 層。第二混合層422a、 422b是包括芳族烴和金屬氧化物的層。第一混 合層421a比第二混合層422a更靠近笫一電極401，第一混合層421b 比第二混合層422b更靠近第一電極401。空穴傳輸層412a、 412b、 412c分別設置在第一電極401和第一發光層413a之間、第二混合層 422a和第二發光層413b之間以及笫二混合層422b和第三發光層413c 之間。此外，電子傳輸層414a、 414b、 414c分別設置在第一發光層 413a和第一混合層421a之間、第二發光層413b和第一混合層421b 之間以及第三發光層413c和第二電極402之間。此外，空穴注入層 411設置在第一電極401和空穴傳輸層412a之間，電子注入層415設 置在第二電極402和電子傳輸層414c之間。發光物質包含在第一發光 層413a、第二發光層413b以及第三發光層413c中。當向每個電極施 加電壓，使得第一電極401的電位高於第二電極402的電位時，空穴 和電子在每個發光層中複合，包含在每個發光層中的發光物質通過該 複合產生的激發能量而變成激發態。在激發態的發光物質在從激發態 返回到基態時發光。要注意，包含在每個發光層中的發光物質可以相 同或不同。
用於形成第一電極401的物質優選是具有高功函數的物質，如氧 化銦錫、包含氧化矽的氧化銦錫、包含2%到20%氧化鋅的氧化銦、 金(Au)、鉑(Pt)、鎳(Ni)、鴒(W)、鉻(Cr)、鉬(Mo)、 4失(Fe)、鈷(Co)、 銅(Cu)、鈀(Pd)或氮化鉭。此外，在設置包含芳族烴和金屬氧化物的 層來代替空穴注入層411的情況下，第一電極401可以由具有低功函數的物質如鋁或鎂的物質製成。
用於形成第二電極402的物質優選是具有低功函數的物質如鋁或 鎂；但是如果在第二電極402和第三發光層413c之間設置產生電子的 層，則也可以使用具有高功函數的物質如氧化銦錫、包含氧化矽的氧 化銦錫、包含2%到20%氧化鋅的氧化銦、金(Au)、鉑(Pt)、鎳(Ni)、 鎢(W)、鉻(Cr)、鉬(Mo)、鐵(Fe)、鈷(Co)、銅(Cu)、鈀(Pd)或氮化鉭。 因此，可以根據設置在第二電極402和第三發光層413c之間的層的屬 性來適當選擇用於形成第二電極402的物質。
在如上所述的該實施方式的發光元件中，第一混合層421a、 421b 類似於在實施方式2中提到的第一混合層215。此外，第二混合層422a、 422b類似於在實施方式2中提到的第二混合層216。第一發光層413a、 第二發光層413b以及第三發光層413c都類似於實施方式2中的發光 層213。空穴注入層411;空穴傳輸層412a、 412b、 412c;電子傳輸 層414a、 414b、 414c;以及電子注入層415分別類似於實施方式2中 以相同名稱提到的層。
如上所述，通過利用具有包含芳族烴和金屬氧化物的第二混合層 422a、 422b的發光元件，與具有隻由芳族烴或金屬氧化物製成的層的 發光元件相比，可以更多地減小由於設置在一對電極之間的層的結晶 而導致的故障，如這對電極之間的短路等，這是因為通過結晶產生了 支持空穴注入的層的不均勻而導致的。此外，通過採用具有分別包含 芳族烴和金屬氧化物的第二混合層422a、 422b的結構，可以獲得這樣 的發光元件，其中與在每個發光層之間具有通過濺射形成的層如由氧 化銦錫製成的層的發光元件相比，在這種發光元件中由有機化合物制 成的層如發光層不容易因濺射而被損壞。
實施方式4
根據本發明的發光元件，可以減小由於設置在一對電極之間的層 的結晶而導致的運行故障。此外，可以通過加厚設置在這對電極之間 的、包含芳族烴和金屬氧化物的混合層來防止這對電極之間的短路。 此外，根據本發明的發光元件，通過改變該混合層的厚度來調整光路
長路，可以在外部有效地提取發光。此外，可以獲得具有令人滿意的 顏色純度的發光。因此，通過利用本發明的發光元件作為像素，可以 獲得由發光元件的運行故障而導致的顯示缺陷非常少的令人滿意的發 光器件。此外，通過利用本發明的發光元件作為像素，可以獲得能夠 提供具有令人滿意的顯示顏色的圖像的發光器件。此外，通過利用本 發明的發光作為光源，可以獲得由發光元件的運行故障導致的故障非 常少的發光器件。
在該實施方式中，參照圖7至IIC描述具有顯示功能的發光器件 的電路配置及其驅動方法。
圖7是應用本發明的發光器件的示意頂視圖。在圖7中，像素部 分6511、源信號線驅動電路6512、寫入選通信號線驅動電路6513、 擦除選通信號線驅動電路6514設置在襯底6500上。源信號線驅動電 路6512、寫入選通信號線驅動電路6513、擦除選通信號線驅動電路 6514分別通過一組布線連接到FPC(柔性印刷電路)6503，該FPC是外 部輸入端子。源信號線驅動電路6512、寫入選通信號線驅動電路6513、 擦除選通信號線驅動電路6514分別從FPC 6503接收視頻信號、時鐘 信號、起始信號、復位信號等等。印刷線路板(PWB)6504附接到FPC 6503上。驅動電路部分不需要如上所述與像素部分6511設置在相同 的襯底上。例如，驅動電路部分可以利用TPC等等設置在襯底外部， 該TPC是通過將IC晶片安裝在具有布線圖案的FPC上來形成的。
在像素部分6511中，沿行方向布置多個在列方向上延伸的源信號 線，沿行方向布置電流供應線。在像素部分6511中，沿列方向布置多 個在行方向上延伸的選通信號線。此外，在像素部分6511中，布置了 多個包括發光元件的像素電路。
圖8是示出用於使一個像素運行的電路的圖。第一電晶體901、 第二電晶體902和發光元件903包含在圖8所示的電路中。
第一電晶體901和第二電晶體902分別具有3個端子，包括柵電 極、漏極區域和源極區域，並在漏極區域和源極區域之間具有溝道區 域。在此，由於源極區域和漏極區域是根據電晶體的結構、運行條件
等來確定的，因此難以界定源極區域或漏極區域。因此在該實施方式 中，用作源極或漏極的區域分別稱為第一電極或第二電極。
選通信號線911和寫入選通信號線驅動電路913設置為通過開關 918彼此電連接或斷開連接。選通信號線911和擦除選通信號線驅動 電路914設置為通過開關919彼此電連接或斷開連接。源信號線912 i殳置為通過開關920電連接到源信號線驅動電路915和電源916。第 一電晶體901的柵極電連接到選通信號線911。第一電晶體的第一電 極電連接到源信號線912,第一電晶體的第二電極電連接到第二晶體 管902的柵電極。第二電晶體的第一電極電連接到電流供應線917， 笫二電晶體的第二電極電連接到包含在發光元件903中的一個電極。 此外，開關918可以包含在寫入選通信號線驅動電路913中。開關919 還可以包含在擦除選通信號線驅動電路914中。此外，開關920可以 包含在源信號線驅動電路915中。
對像素部分中的電晶體、發光元件等等的布置沒有特殊限制；但是，電晶體、發光元件等等例如可以按照圖9的頂視圖來布置。在圖 9中，第一電晶體1001的第一電極連接到源信號線1004，第一電晶體 1001的第二電極連接到第二電晶體1002的柵極。第二電晶體的第一 電極連接到電流供應線1005，第二電晶體的第二電極連接到包含在發 光元件的電極1006。選通信號線1003的一部分用作第一電晶體1001 的柵電極。
下面說明驅動方法。圖10是隨著時間的幀操作的示意圖。在圖 10中，水平方向代表時間流逝，而縱向代表選通信號線的掃描階段。
如果利用按照本發明的發光器件顯示圖像，則屏幕的重寫入操作 和顯示操作在顯示時間段內重複執行。重寫操作的次數沒有特殊限制； 但是，重寫操作優選至少每秒大約60次，從而觀看該圖像的人不會發 現閃爍。在此，執行一個屏幕(一幀)的重寫入操作和顯示操作的周期 稱為一幀周期。
如圖10所示， 一幀周期^t時分為4個子幀周期501、 502、 503、 504，該子幀周期包括寫入時間段501a、 502a、 503a、 504a和保持時
間段501b、 502b、 503b、 504b。接收用於發光的信號的發光元件在保 持時間段內發射光。在每個子幀周期中的保持時間段的長度比例是第 一子幀周期501:第二子幀周期502:第三子幀周期503:第四子幀周 期504 = 23: 22: 21: 20 = 8: 4: 2: 1。因此，可以實現4位的灰度級。 位數和灰度級數不限於此。例如，可以通過提供8個子幀周期來提供 8位的灰度級。
下面說明一幀周期中的操作。首先，在子幀周期501中寫入操作 順序地從第一行執行到最後一行。因此，寫入時間段的開始時間依據 行而不同。保持時間段501b從寫入時間段501a結束的行順序地開始。 在保持時間段中，接收用於發光的信號的發光元件發射光。下一個子 幀周期502從保持時間段501b結束的行順序開始，寫入操作與子幀周 期501的情況相同順序地從第一行執行到最後一行。上述操作重複執 行，以完成子幀周期504的保持時間段504b。當子幀周期504中的操 作結束時，下一個幀周期中的操作開始。每個子幀周期中發光時間的 和是一個幀周期中每個發光元件的發光時間。通過改變每個發光元件 的發光時間並且將發光時間不同地組合到一個像素中，可以用不同的 亮度和色度顯示各種顏色。
當寫入已經結束且保持時間段已經開始的行中的保持時間段要在 最後 一行的寫入結束之前被強制終止時，在保持時間段504b之後提供 擦除時間段504c以控制發光被強制停止。發光被強制停止的行在固定 時間段(該時間段稱為不發光時間段504d)不發射光。當最後一行的寫 入時間段結束時，下一個寫入時間段(或幀周期)就從第一行順序開始。 根據這一點，可以防止子幀周期504的寫入時間段和下一個子幀周期 的寫入時間段重疊。
在該實施方式中，子幀周期501至504按照從最長保持時間段開 始的順序布置；但是本發明不限於此。例如，子幀周期501至504可 以按照從最短保持時間段開始的順序布置，或者隨機地組合短子幀周 期和長子幀周期地布置。子幀周期還可以分為多個幀周期。也就是說， 在給出相同視頻信號的時間段可以多次掃描選通信號線。
下面說明圖8所示的電路在寫入時間段和擦除時間段內的操作。
首先說明寫入時間段內的操作。在寫入時間段，第n行(n是自然 數)的選通信號線911通過開關918電連接到寫入選通信號線驅動電路 913。選通信號線911沒有連接到擦除選通信號現驅動電路914。源信 號線912通過開關920電連接到源信號線驅動電路。在此，信號輸入 到連接到第n行(n是自然數)的選通信號線911的第一電晶體901的柵 極以接通第一電晶體卯l。然後，此時視頻信號同時輸入到第一列到 最後一列中的源信號線。從每一列中的源信號線912輸入的視頻信號 彼此獨立。從源信號線912輸入的視頻信號通過連接到每個源信號線 的第一電晶體901輸入到第二電晶體902的柵電極。此時，發光元件 903根據輸入第二電晶體902的信號來發射光或不發射光。例如，當 第二電晶體902是P溝道類型時，發光元件903通過將低電平信號輸 入到第二電晶體卯2的柵電極來發射光。另一方面，當第二電晶體卯2 是N溝道類型時，發光元件903通過將高電平信號輸入到第二電晶體 卯2的柵電極來發射光。
下面說明擦除時間段中的操作。在擦除時間段中，第n行(n是自 然數)的選通信號線911通過開關919電連接到擦除選通信號線驅動電 路914。選通信號線911沒有連接到寫入選通信號現驅動電路913。源 信號線912通過開關920電連接到電源916。在此，信號輸入到連接 到第n行(n是自然數)的選通信號線911的第一電晶體901的柵極以接 通第一電晶體901。然後，此時擦除信號同時輸入到第一列到最後一 列中的源信號線。從源信號線912輸入的擦除信號通過連接到每個源 信號線的第一電晶體901輸入到第二電晶體902的柵電極。此時，從 電流供應線917提供給發光元件卯3的電流被輸入到第二電晶體902 的信號阻斷。由此，發光元件903被迫處於不發光狀態。例如，當笫 二電晶體902是P溝道類型時，發光元件903通過將高電平信號輸入 到第二電晶體卯2的柵電極而不會發射光。另一方面，當第二電晶體 902是N溝道類型時，發光元件903通過將低電平信號輸入到第二晶 體管902的柵電極也不會發射光。
在擦除時間段中，用於擦除的信號通過如上所述的操作輸入到第
n行(n是自然數)。但是，存在第n行在擦除時間段而其它行(稱為第 m行(m是自然數))在寫入時間段的情況。在這種情況下，需要利用同 一列的源信號線將用於擦除的信號輸入第n行，而將用於寫入的信號 輸入第m行。因此優選執行如下所述的操作。
在第n行的發光元件903通過上迷擦除時間段中的操作而被迫處 於不發光狀態之後，立即通過轉換開關918將選通信號線與擦除選通 信號線驅動電路914斷開連接，將源信號線連接到源信號線驅動電路 915。除了將源信號線連接到源信號線驅動電路915之外，還將選通信 號線連接到寫入選通信號線驅動電路913。信號從寫入選通信號線驅 動電路913選擇性地輸入第m行的信號線以接通第一電晶體，而且用 於寫入的信號從源信號線驅動電路915輸入第一列到最後一列的源信 號線。第m行的發光元件根據視頻信號來發射光或不發射光。
在如上所述結束第m行的寫入時間段時，第(n+l)行的擦除時間段 就開始。因此，通過轉換開關918將選通信號線和寫入選通信號線驅 動電路913彼此斷開連接，將源信號線和電源916彼此連接。此外， 將選通信號線和寫入選通信號線驅動電路913彼此斷開連接，將源信 號線連接到擦除選通信號線驅動電路914。當信號從擦除選通信號線 驅動電路914選擇性地輸入第(n+l)行的信號線以接通第一電晶體時， 擦除信號從電源916輸入。第(n+l)行的擦除時間段一結束，第m行 的寫入時間段就開始。此後以相同方式可以重複地執行擦除時間段和 寫入時間段以完成最後一行的擦除時間段。
在該實施方式中，說明了在第n行的擦除時間段和第(n+l)行的擦 除時間段之間提供第m行的寫入時間段的模式。但是並不限於此，第 m行的寫入時間段可以設置在第(n-l)行的擦除時間段和第n行的擦除
時間段。
此外，在該實施方式中，當不發光時間段504d設置在子幀周期 504中時，重複執行將擦除選通信號線驅動電路914與某個選通信號 線斷開連接和將寫入選通信號線驅動電路913連接到另 一個選通信號線的操作。這種操作可以在沒有不發光時間段的幀周期內進行。
實施方式5
下面參照圖11A至11C中的截面視圖說明包括本發明的發光元件 的發光器件的一種模式。
在每個圖IIA至11C中，由虛線圍繞的區域代表用於驅動本發明 的發光元件12的電晶體11。發光元件12是如實施方式1至3所述的、 本發明在第一電極13和第二電極14之間具有包括芳族烴和金屬氧化 物的層的發光元件。電晶體11的漏極和第一電極13通過穿過第一層 間絕緣膜16(16a、 16b、 16c)的布線17彼此電連接。發光元件12通過 分隔層18與設置在發光元件12附近的其它發光元件隔離開。在該實 施方式中，本發明具有這種結構的發光器件設置在襯底10上。
要注意，圖11A至11C中分別示出的電晶體11都是頂部柵極晶 體管，其中柵電極設置在背對襯底的一面，從而在柵電極和襯底之間 插入半導體層。但是，電晶體11的結構沒有特殊限制。例如，可以採用底部柵極電晶體。在使用底部柵極電晶體的情況下，可以使用在溝 道的半導體層上形成保護膜的電晶體(溝道被保護的電晶體)，或者使用溝道的半導體層的 一 部分在凹面中受到蝕刻的電晶體(溝道被蝕刻 的電晶體)。
包含在電晶體11中的半導體層可以是晶體半導體、無定形半導 體、半無定形半導體等等中的任一種。
下面描述半無定形半導體。半無定形半導體具有在無定形結構和 晶體結構(包括單晶體和多晶體結構)之間的中間結構，在自由能方面穩定的第三狀態，以及具有短範圍有序和晶格變形的晶體區域。此外， 膜的至少一部分包括晶粒直徑從0.5到20nm的晶粒。拉曼(Raman) 頻i普轉換到低於520cm—1的波數一端。通過X射線衍射來觀察被認為 是從Si晶體晶格得出的衍射峰(111)和(220)。至少1原子％或更多的 氫或滷素包含在半無定形半導體中以終止懸空鍵(dangling bond)。半 無定形半導體也稱為所謂的微晶體半導體。它是通過氣體SiH4、Si2H6、 SiH2Cl2、 SiHCl3、 SiCU或SiF4的輝光放電分解(等離子CVD)來形成
的。這些氣體可以被H2或H2與從He、 Ar、 Kr、 Ne中選擇的一種或 多種稀有氣體稀釋。稀釋比例在2倍到IOOO倍的範圍內。壓力在大約 從O.lPa到133Pa的範圍內，功率頻率從lMHz到120MHz，優選從 13MHz到60MHz。用於加熱襯底的溫度可以是300。C或更低，優選 在100。C到250。C的範圍內。至於膜中的雜質元素，大氣分量的雜質 如氧氣、氮氣或碳優選設置為lxlO,cn^或更低，尤其是氧濃度設置 為5xl0"/cm3或更低，優選lxl0"/cm3或更低。
作為晶體半導體層的具體例子，給出由單晶矽、多晶矽、矽鍺等
等製成的半導體層。這些材料通過雷射結晶形成。例如這些材料可以
通過利用鎳等等的固體相生長方法進行的結晶來形成。
在半導體層由無定形半導體如無定形矽製成的情況下，優選使用
具有隻包括N溝道電晶體作為電晶體11和其它電晶體(包含在用於驅 動發光元件的電路中的電晶體)的電路的發光元件。在半導體層由非無 定形半導體的物質製成的情況下，可以採用具有包括N溝道電晶體和 P溝道電晶體中至少一種的電路的發光器件。而且，可以採用具有包
括N溝道電晶體和P溝道電晶體的電路的發光器件。
第一層間絕緣膜16可以如圖IIA、 IIB、 IIC所示是多層，也可 以是單層。層間絕緣膜16a由無機物如氧化矽或氮化矽製成。層間絕 緣膜16b由諸如丙烯酸、矽氧烷(珪氧烷具有通過矽(Si)和氧(O)的鍵形 成的骨架結構，並具有氟基、氫或有機基(例如，烷基或芳族烴基)作 為取代基)或氧化矽等可通過旋塗方法形成的物質來製成。層間絕緣膜 16c由包括氬(Ar)的氮化矽膜製成。對包含在各層中的物質沒有特殊限 制。因此，也可以採用非上述物質的物質。可替換地，還可以進一步 組合非上述物質製成的層。因此，第一層間絕緣膜16可以由無機物和 有機物兩者製成，或者有機物和無機物中任一種製成。
分隔層18的邊緣部分優選具有曲率半徑連續變化的形狀。該分隔 層18由丙烯酸、矽氧烷、抗蝕劑、氧化矽等製成。要注意，分隔層 18由無機膜和有機膜中的任一種或兩種製成。
圖11A和11C分別示出只有第一層間絕緣膜16夾在電晶體11和發光元件12之間的結構。可替換地如圖IIB所示，可以提供第二層 間絕緣膜19(19a和19b)以及第 一層間絕緣膜16(16a和16b)。在圖1 IB 所示的發光器件中，第一電極13穿過第二層間絕緣膜19而連接到布 線17。
第二層間絕緣膜19可以按照與第一層間絕緣膜16相同的方式是 多層或單層。層間絕緣膜19a由諸如丙烯酸、矽氧烷或氧化矽等可通 過旋塗方法形成的物質來製成。層間絕緣膜19b由包括氬(Ar)的氮化 矽膜製成。對包含在各層中的物質沒有特殊限制。因此，也可以採用 非上述物質的物質。替換地，還可以進一步組合非上述物質製成的層。 因此，第一層間絕緣膜16可以由無機物和有機物兩者製成，或者有機 物或無機物中任一種製成。
當發光元件12中的第一電極和第二電極都由透光物質製成時，發 光可以從第一電極13 —側和第二電極14 一側提取出，如通過圖11A 中的輪廓箭頭所示。當只有第二電極14由透光物質製成時，發光只能 從第二電極14 一側提取出，如通過圖11B中的輪廓箭頭所示。在這 種情況下，第一電極13優選由具有高反射係數的材料製成，或由具有 高反射係數的材料製成的膜(反射膜)優選設置在第一電極13下面。當 只有第一電極13由透光物質製成時，發光只能從第一電極13—側提 取出，如圖11C中輪廓箭頭所示。在這種情況下，第二電極14優選 由具有高反射係數的材料製成，或反射膜優選設置在第二電極14上 面。
此外，在發光元件12中，層15可以堆疊成使得在施加電壓以使 得第二電極14的電位高於第一電極13的電位時執行操作。可替換地， 在該發光元件12中，層15可以堆疊成使得在施加電壓以使得第二電 極14的電位低於第一電極13的電位時執行操作。在前一種情況下， 電晶體ll是N溝道電晶體，而在後一種情況下，電晶體11是P溝道 電晶體。
如上所述，該實施方式說明了通過電晶體控制發光元件的驅動的 有源發光器件；但是，也可以採用沒有特別提供驅動元件如電晶體的情況下驅動發光元件的無源發光器件。圖12是採用本發明製造的無源 發光器件的透視圖。在圖12中，在襯底951上在電極952和電極956 之間設置具有多層結構的層955，該多層結構包括含有芳族烴和金屬 氧化物的層、發光層等。電極952的邊緣部分被絕緣層953覆蓋。分 隔層954設置在絕緣層953上面。分隔層954的側壁具有傾角，使得 一個側壁和另一個側壁之間的距離隨著側壁逐漸靠近襯底表面而變 窄。換句話說，分隔層954在短邊方向上的截面具有梯形形狀，其中 下邊(指向與絕緣層953的平面方向相同的方向並且與絕緣層953接觸 的一邊)比上邊(指向與絕緣層953的平面方向相同的方向而且不與絕 緣層953接觸的一邊)短。因此，由於靜電等導致的發光元件的故障可 以通過提供如上所述的分隔層954來避免。此外，還可以通過包含本 發明的在低驅動電壓下運行的發光元件來以低功耗驅動無源發光器 件。
實施方式6
就在一對電極之間具有含有芳族烴和金屬氧化物的層的發光元件 而言，減少了通過電極之間的短路導致的運行故障，該短路是由於設 置在這對電極之間的層的結晶形成的不均勻所導致，或者由於電極表 面的不均勻所導致。因此，使用這種發光元件作為像素的發光器件具 有很少的顯示缺陷，並且顯示操作能令人滿意地進行。因此通過採用 這種發光器件作為顯示部分，可以獲得在顯示圖像中由顯示缺陷導致 的錯誤等很少的電子設備。此外，使用本發明的發光元件作為光源的 發光器件可以令人滿意地在發光元件的運行故障所導致的故障很少的 情況下發光。因此，通過安裝如上所述本發明的發光器件並且將該發 光器件用作諸如背光的發光部分，減少了諸如由於發光元件的故障而 導致的暗區的局部信息的運行故障，可以令人滿意進行顯示。此外， 對於發光層和電極之間的距離通過改變含有芳族烴和金屬氧化物的層的厚度來調整的發光元件，驅動電壓由於層的厚度而變化很小；因此， 可以獲得用低驅動電壓運行並發射具有令人滿意的顏色純度的光的發 光器件。因此，通過採用這樣的發光器件作為顯示部分，可以獲得消耗低功率而且提供顏色表現優異的圖像的電子設備。
圖13A至13C分別示出安裝有採用本發明的發光器件的電子設備 的示例。
圖13A是採用本發明製造的個人計算機，包括主體5521、機殼 5522、顯示部分5523、鍵盤5524等。使用本發明的發光元件的發光 器件作為如實施方式1和2所說明的像素組合在個人計算機中(例如包 括如實施方式3和4所說明的結構的發光器件)，因此，可以完成可以 提供顏色優異的顯示圖像並且在顯示部分中只有#>少的缺陷、顯示圖 像中沒有錯誤的個人計算機。該個人計算機還通過組合發光器件作為 背景光來完成，該發光器件使用本發明的發光元件作為光源。具體地 說，如圖14所示，只需要組合發光器件作為顯示部分，其中液晶器件 5512和發光器件5513在個人計算機中框在機殼5511和5514之間。 注意在圖14中，外部輸入端5515連接到液晶器件5512，外部輸入端 5516連接到發光器件5513。
圖13B是通過採用本發明製造的電話，其包括主體5552、顯示部 分5551、音頻輸出部分5554、音頻輸入部分5555、操作開關5556和 5557、天線5553等。具有本發明的發光元件的發光器件作為顯示部分 組裝在電話中。因此，可以完成能夠提供顏色優異的顯示圖像並且在 顯示部分中只有很少的缺陷、顯示圖像中沒有錯誤的電話。
圖13C是通過採用本發明製造的電視機，其包括顯示部分5531、 機殼5532、揚聲器5533等。具有本發明的發光元件的發光器件作為 顯示部分組裝在電視機中。因此，可以完成能夠提供顏色優異的顯示 圖像並且在顯示部分中只有很少的缺陷、顯示圖像中沒有錯誤的電視 機。
如上所述，本發明的發光器件適合於用作各種電子設備的顯示部 分。注意電子設備不限於該實施方式中所述的那些，還可以是其他電 子設備如導航系統。
實施例1
下面說明用於製造在電極之間具有包含芳族烴和金屬氧化物的層 的發光元件的方法及其運行特徵。在該實施例中，製造兩個發光元件(發光元件(1)和發光元件(2)),它們在芳族烴和金屬氧化物的分子比方 面不同，但除此之外具有相同的結構。
如圖15所示，在襯底300上形成厚度為110nm的、包括氧化矽 的氧化銦錫，以形成第一電極301。用'減射方法形成該膜。
接著，在第一電極301上通過共蒸發方法形成包括t-BuDNA和氧 化鉬(VI)的第一層311。第一層311形成為具有120nm的厚度。發光 元件(l)形成為t-BuDNA與氧化鉬的重量比是1: 0.5(分子比是 l:1.7)(-t-BuDNA:氧化鉬)，發光元件(2)形成為t-BuDNA與氧化鉬的 重量比是l: 0.75(分子比是l:2.5)(-t-BuDNA:氧化鉬)。要注意，共蒸 發方法是這樣一種蒸發方法，其中原材料從設置在一個處理室中的多 個蒸發源的每一個蒸發源蒸發，蒸發後的原材料沉積在要處理的對象 上以形成混合了多種物質的層。
接著，通過蒸發方法形成包括NPB的第二層312。第二層312形 成為具有10nm的厚度。在驅動發光元件時第二層312用作空穴傳輸 層。
然後通過共蒸發方法在第二層312上形成包括Alq3和香豆素6的 第三層313。第三層313形成為具有37.5nm的厚度，並且Alq3與香 豆素6的重量比是l:0.01(分子比是l:0.013)(-AIq3:香豆素6)。根據 這一點，香豆素6包含在由Alq3製成的層中以被分散。當驅動發光元 件時，如上所述形成的第三層313用作發光層。
然後，包括Alq3的第四層314通過蒸發方法形成在第三層313上。 第四層314形成為具有37.5nm的厚度。當驅動發光元件時，該第四 層314用作電子傳輸層。
接著，包含氟化鋰的第五層315通過蒸發方法形成在第四層314 上。第五層315形成為具有lnm的厚度。當驅動發光元件時，該第五 層315用作電子注入層。
此後，通過蒸發方法在第五層315上沉積厚度200nm的鋁，以形 成第二電極302。
圖16至18示出通過在如上所述製造的發光元件上施加電壓，使 得第一電極301的電位高於第二電極302的電位來檢查發光元件的運 行特性的結果。圖16是示出發光元件的電壓相對於亮度特性的關係的 圖，其中水平軸代表電壓(V)，垂直軸代表亮度(cd/m2)。圖17是示出 發光元件的電壓相對於電流特性的關係的圖，其中水平軸代表電壓 (V),垂直軸代表電流(mA)。圖18是示出發光元件的亮度相對於電流 效率特性的關係的圖，其中水平軸代表亮度(cd/m2)，垂直軸代表電流 效率(cd/A)。在整個圖16到18中，由爭代表的點與發光元件(l)關聯， 由o代表的點與發光元件(2)關聯。
(對比示例)
作為實施例1中製造的發光元件的對比示例，說明在電極之間具 有隻由t-BuDNA製成的層的發光元件。對比示例的發光元件的結構與 實施例1提到的發光元件(1)和(2)的結構的不同之處在於，提供僅由 t-BuDNA製成的層而不是混合層111,至於其它部分與實施例1中提 到的發光元件(1)和(2)相同。因此，省略對用於製造對比示例的發光元 件的方法的描述。根據對比示例的發光元件的運行，獲得圖16至18 中通過A畫出的結果。
從實施例1和對比示例中，揭示了通過在一對電極之間提供包括 芳族烴和金屬氧化物的層，可以獲得令人滿意的發光元件，其中發光 起始電壓(如果以lcd/m2的亮度發射光的時間定義為"發光開始"，此 時施加的電壓就稱為"發光起始電壓，，)較低，用於以任意亮度進行發光 的施加電壓較低，在低驅動電壓下運行。還揭示了通過在一對電極之 間提供包括芳族烴和金屬氧化物的層，可以獲得在以任意亮度發射光 時具有高電流效率的令人滿意的發光元件。
實施例2
針對三個樣本(1)至(3)和樣本(4)檢查電壓相對於電流特性的關係， 樣本(1)至(3)中每一個都在一對電極之間具有包括芳族烴和金屬氧化 物的層，樣本(4)在一對電極之間具有隻由芳族烴製成的層。結果，發 現在混合了芳族烴和金屬氧化物的層中比在只由芳族烴製成的層中電
導率更高，即載流子的注入進行得很好。
圖19示出檢查電壓相對於電流特性的關係的結果。在圖19中， 水平軸代表電壓(V)，垂直軸代表電流(mA)。此外在圖19中，由●代 表的點與樣本(l)關聯，由■代表的點與樣本(2)關聯，由□代表的點與樣 本(3)關聯，由△代表的點與樣本(4)關聯。
要注意，用於測量的每個樣本(1)至(3)都具有這樣一種結構，其在 由包括氧化珪的氧化銦錫製成的電極(110nm)和由鋁製成的電極 (200nm)之間具有包含芳族烴和金屬氧化物的層(200nm)，樣本(4)所具 有的結構是在由包括氧化矽的氧化銦錫製成的電極(110nm)和由鋁製 成的電極(200nm)之間具有僅由芳族烴製成的層(200nm)。樣本(l)至(3) 的不同之處在於包含在這對電極之間的層中的芳族烴與金屬氧化物的 重量比。在樣本(l)中，重量比是1: 0.5(=t-BuDNA:氧化鉬)；樣本(2) 是2: 0.75(=t-BuDNA:氧化鉬)；樣本(3)是1: l(=t-BuDNA:氧化鉬)。
本申請基於2005年4月21日向日本專利局提交的日本專利申請 2005-124296，其全部內容通過引用合併於此。
權利要求
1.一種發光器件，包括第一電極；第二電極；以及形成在第一電極和第二電極之間的發光層和混合層，其中該混合層包括芳族烴和金屬氧化物。
2. 根據權利要求l的發光器件，其中所述金屬氧化物是氧化鉬、 氧化釩、氧化釕、氧化錸中的至少一種。
3. 根據權利要求l的發光器件，其中所述金屬氧化物展示出對所 述芳族烴的電子接受屬性。
4. 根據權利要求1的發光器件，其中所迷芳族烴具有lxl(T6 cm2/Vs或更大的空穴遷移率。
5. 根據權利要求1的發光器件，其中所述芳族烴具有14到42個 碳原子。
6. 根據權利要求1的發光器件，其中所述芳族烴是2-叔丁基-9，10-雙(2-萘基)蒽、蒽、9，10-二苯蒽、並四苯、紅熒烯、二萘嵌苯、2，5，8，11-四(叔丁基)二萘嵌苯，並五苯、暈苯中的至少一種。
7. 根據權利要求1的發光器件，其中所述混合層與第一電極接觸。
8. —種包括根據權利要求1的發光器件的電子設備。
9. 一種發光器件，包括 第一電極；第二電極；以及形成在第一電極和第二電極之間的發光層、空穴傳輸層和混合層， 其中空穴傳輸層設置在發光層和混合層之間，並且 其中該混合層包括芳族烴和金屬氧化物。
10. 根據權利要求9的發光器件，其中所述金屬氧化物是氧化鉬、 氧化釩、氧化釕、氧化錸中的至少一種。
11. 根據權利要求9的發光器件，其中所述金屬氧化物展示出對芳族烴的電子接受屬性。
12. 根據權利要求9的發光器件，其中所述芳族烴具有lxlO.6 cm2/Vs或更大的空穴遷移率。
13. 根據權利要求9的發光器件，其中所述芳族烴具有14到42 個碳原子。
14. 根據權利要求9的發光器件，其中所述芳族烴是2-叔丁基 -9，10-雙(2-萘基)蒽、蒽、9，10-二苯蒽、並四苯、紅熒烯、二萘嵌苯、 2,5，8，11-四(叔丁基)二萘嵌苯，並五苯、暈苯中的至少一種。
15. 根據權利要求9的發光器件，其中混合層與第一電極接觸。
16. 根據權利要求9的發光器件，其中空穴傳輸層包括 4，4，-二N-(l-萘基)-N-苯胺聯苯； 4，4，-二(N-(3-甲基苯基)-N-苯胺聯苯； 1，3,5-三[N，N-二(間甲苯基)胺基苯； 4，4，，4，，-三(N-^唑基)三苯胺； 2，3-二(4-二苯胺苯基)喹喔啉;以及2，3-二(4-N-(l-萘基)-N-苯胺)苯基卜二苯並[f，h喹喔啉中的至少一種。
17. —種包括根據權利要求9的發光器件的電子設備。
18. —種發光器件，包括 第一電極；第二電極；形成在第一電極和第二電極之間的發光層；以及 形成在第二電極和發光層之間的第一混合層和第二混合層，第二 電極與第二電極接觸，其中第一混合層包括電子傳輸物質和雙極物質中的至少一種，以 及鹼性金屬、鹼土金屬、鹼性金屬氧化物、鹼土金屬氧化物、鹼性金 屬氟化物以及鹼土金屬氟化物中的至少 一種，其中第二混合層包括芳族烴和金屬氧化物。
19. 根據權利要求18的發光器件，其中所述金屬氧化物是氧化鉬、氧化釩、氧化釕、氧化錸中的至少一種。
20. 根據權利要求18的發光器件，其中所述金屬氧化物展示出對 芳族烴的電子接受屬性。
21. 根據權利要求18的發光器件，其中所述芳族烴具有lxl(T6 cm2/Vs或更大的空穴遷移率。
22. 根據權利要求18的發光器件，其中芳族烴具有14到42個碳 原子。
23. 根據權利要求18的發光器件，其中芳族烴是2-叔丁基-9，10-雙(2-萘基)蒽、蒽、9，10-二苯蒽、並四苯、紅熒烯、二萘嵌苯、2，5,8，11-四(叔丁基)二萘嵌苯，並五苯、暈苯中的至少一種。
24. —種包括根據權利要求18的發光器件的電子設備。
25. —種發光器件，包括 第一電極；第二電極；形成在第一電極和第二電極之間的n個發光層，其中n是2或更 大的任意自然數；以及形成在第m個發光層和第m+l個發光層之間的第一混合層和第 二混合層，其中m是任意自然數，1≤m≤n-l，其中第一混合層被設置為比第二混合層更靠近第一電極，其中第一混合層包括電子傳輸物質和雙極物質中的至少一種，以 及鹼性金屬、鹼土金屬、鹼性金屬氧化物、鹼土金屬氧化物、鹼性金 屬氟化物以及鹼土金屬氟化物中的至少 一種，其中第二混合層包括芳族烴和金屬氧化物。
26. 根據權利要求25的發光器件，其中所述金屬氧化物是氧化鉬、 氧化釩、氧化釕、氧化錸中的至少一種。
27. 根據權利要求25的發光器件，其中所述金屬氧化物展示出對 芳族烴的電子接受屬性。
28. 根據權利要求25的發光器件，其中所述芳族烴具有lxl0-6 cm2/Vs或更大的空穴遷移率。
29. 根據權利要求25的發光器件，其中所述芳族烴具有14到42 個碳原子。
30. 根據權利要求25的發光器件，其中芳族烴是2-叔丁基-9，10-雙(2-萘基)蒽、蒽、9，10-二苯蒽、並四苯、紅熒烯、二萘嵌苯、2，5，8，11畫 四(叔丁基)二萘嵌苯，並五苯、暈苯中的至少一種。
31. —種包括根據權利要求25的發光器件的電子設備。
全文摘要
本發明的一個方面是一種發光元件，其在一對電極之間具有含有芳族烴和金屬氧化物的層。對芳族烴的種類沒有什麼特殊限制；但是，具有1×10-6cm2/Vs或更大的空穴遷移率的芳族烴是優選的。作為這樣的芳族烴，例如2-叔丁基-9，10-雙(2-萘基)蒽、蒽、9，10-二苯蒽、並四苯、紅熒烯、二萘嵌苯、2，5，8，11-四(叔丁基)二萘嵌苯等等。作為金屬氧化物，展示出對芳族烴的電子接受屬性的金屬氧化物是優選的。作為這樣的金屬氧化物例如給出氧化鉬、氧化釩、氧化釕、氧化錸等等。
文檔編號H01L51/50GK101203968SQ20068002255
公開日2008年6月18日 申請日期2006年4月17日 優先權日2005年4月21日
發明者坂田淳一郎, 巖城裕司, 川上貴洋, 池田壽雄, 瀨尾哲史 申請人:株式會社半導體能源研究所