專利名稱：發(fā)光元件、發(fā)光器件和電子器件的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種在一對電極之間具有包含發(fā)光物質的層的發(fā)光元件，特別為通過電激勵發(fā)光的發(fā)光元件，并且涉及使用該發(fā)光元件的發(fā)光器件和電子器件。

背景技術：
用作象素、光源等的在一對電極之間具有包含發(fā)光物質的層的發(fā)光元件被提供用于發(fā)光器件例如顯示器裝置或照明系統(tǒng)。在這類發(fā)光器件中，發(fā)光元件的可靠性與發(fā)光器件的性能密切相關。例如，當在發(fā)光元件的一對電極之間產生短路時，顯示器圖像變形或者不能照射出具有足夠強度的光。
因此，近年來已經增進了具有長期穩(wěn)定性并且具有極少有缺陷元件而能夠發(fā)光的發(fā)光元件的開發(fā)。例如，參考1日本專利申請?zhí)亻_No.H9-63771披露了一種通過使用具有高功函的金屬氧化物例如氧化鉬而采用低驅動電壓工作的發(fā)光元件的生產技術。另外，還獲得了壽命延長效果。
然而，氧化鉬容易結晶并且參考1中描述的技術不能充分地減少由于結晶的發(fā)光元件故障。另外，還由于短路的產生以及發(fā)光元件的預期壽命而造成故障；因此這些起因的反措施是必要的。
發(fā)明披露 本發(fā)明的目的是提供一種能夠減少由于含有發(fā)光物質的層中化合物的氧化和結晶的故障的發(fā)光元件。
用于實施本發(fā)明的蒽衍生物由以下通式(1)或(2)表示。

在通式(1)中，R1-R8獨立地是氫和具有1-4個碳原子的烷基的任何一種，或者R1和R2、R3和R4、R5和R6以及R7和R8獨立地連接形成芳環(huán)。R1和R2的連接、R3和R4的連接、R5和R6的連接以及R7和R8的連接彼此獨立。

在通式(2)中，R11-R18獨立地是氫和具有1-4個碳原子的烷基的任何一種，或者R11和R12、R12和R13、R15和R16以及R16和R17獨立地連接形成芳環(huán)。R11和R12的連接、R12和R13的連接、R15和R16的連接以及R16和R17的連接彼此獨立。
根據本發(fā)明的一個方面，發(fā)光元件在第一電極與第二電極之間具有產生空穴的層。該產生空穴的層含有由通式(1)或(2)表示的蒽衍生物和金屬氧化物。
根據本發(fā)明的另一個方面，發(fā)光元件在第一電極與第二電極之間具有產生空穴的層和含有發(fā)光物質的層。這里，產生空穴的層含有由通式(1)或(2)表示的蒽衍生物和金屬氧化物。該金屬氧化物對由通式(1)或(2)表示的蒽衍生物表現(xiàn)出電子接受能力。含有發(fā)光物質的層可以是單層或多層。另外，在多層的情形中，僅僅需要至少一個層含有發(fā)光物質。
根據本發(fā)明的另一個方面，發(fā)光元件在第一電極與第二電極之間具有產生空穴的層、含有發(fā)光物質的層和產生電子的層。產生空穴的層被提供在含有發(fā)光物質的層與第一電極之間。另外，產生電子的層被提供在含有發(fā)光物質的層與第二電極之間。這里，產生空穴的層含有由通式(1)或(2)表示的蒽衍生物和金屬氧化物。該金屬氧化物對由通式(1)或(2)表示的蒽衍生物表現(xiàn)出電子接受能力。含有發(fā)光物質的層可以是單層或多層。另外，在多層的情形中，僅僅需要至少一個層含有發(fā)光物質。
根據本發(fā)明的另一個方面，發(fā)光元件在第一電極與第二電極之間具有第一層、第二層和第三層。該第一層是產生空穴的層，第二層是產生電子的層。另外，第三層是含有發(fā)光物質的層。第一層比第二層更近地提供在第一電極側，第三層比第二層更近地提供在第二電極側。第一層含有由通式(1)或(2)表示的蒽衍生物和金屬氧化物。該金屬氧化物對由通式(1)或(2)表示的蒽衍生物表現(xiàn)出電子接受能力。此外，當施加電壓使得第一電極的電勢低于第二電極時，進行第二層和第三層的接合以使得電子從第二層注射到第三層；由此發(fā)光。含有發(fā)光物質的層可以是單層或多層。另外，在多層的情形中，僅僅需要至少一個層含有發(fā)光物質。
根據本發(fā)明的發(fā)光器件的一個方面，以上發(fā)光元件的任一種被用作象素或光源。
根據本發(fā)明的發(fā)光器件的一個方面，使用以上發(fā)光元件的任一種作為象素的發(fā)光器件用于顯示器部分。
根據本發(fā)明的發(fā)光器件的另一個方面，使用以上發(fā)光元件的任一種作為光源的發(fā)光器件用于照明部分。
由于用于實施本發(fā)明的蒽衍生物對氧化反應的重復具有抗性，因此可以通過實施本發(fā)明獲得具有極少由于氧化反應的故障的發(fā)光元件。另外，通過將用于實施本發(fā)明的蒽衍生物和金屬氧化物混合，蒽衍生物和金屬氧化物彼此阻礙結晶；因此，可以通過實施本發(fā)明獲得具有極少由于空穴產生層結晶的故障的發(fā)光元件。
用于實施本發(fā)明的發(fā)光元件具有極少的由于氧化反應和結晶的故障；因此，可以通過實施本發(fā)明獲得具有極少由于發(fā)光元件的缺陷的顯示缺陷等的發(fā)光器件。
由于用于實施本發(fā)明的發(fā)光器件使用了具有極少由于氧化反應和結晶的故障的發(fā)光元件，因此極少有由于發(fā)光元件故障的顯示缺陷等。因此，通過實施本發(fā)明，極少有由于發(fā)光器件中的顯示缺陷的圖像錯誤識別；因此，可以獲得能夠通過顯示圖像將準確的信息傳輸給使用者的電子器件。
附圖簡述 在附圖中

圖1是解釋根據本發(fā)明的發(fā)光元件的一個例子的圖； 圖2是解釋根據本發(fā)明的發(fā)光元件的一個例子的圖； 圖3是解釋根據本發(fā)明的發(fā)光元件的一個例子的圖； 圖4是解釋根據本發(fā)明的發(fā)光元件的一個例子的圖； 圖5是解釋根據本發(fā)明的發(fā)光元件的一個例子的圖； 圖6是解釋根據本發(fā)明的發(fā)光元件的一個例子的圖； 圖7是解釋根據本發(fā)明的發(fā)光元件的一個例子的頂視圖； 圖8是解釋驅動提供用于根據本發(fā)明的發(fā)光元件的象素的電路的一個例子的圖； 圖9是解釋包含在根據本發(fā)明的發(fā)光器件中的象素部分的一個例子的圖； 圖10是解釋用于驅動包含在根據本發(fā)明的發(fā)光器件中的象素的驅動方法的圖； 圖11A-11C是各自解釋根據本發(fā)明的發(fā)光器件的橫截面的一個例子的圖； 圖12是解釋根據本發(fā)明的發(fā)光器件的一個例子的圖； 圖13A-13C是各自解釋通過實施本發(fā)明制造的電子器件的一個例子的圖； 圖14是解釋通過實施本發(fā)明制造的照明系統(tǒng)的圖； 圖15是表示在相對于蒽衍生物進行CV測量情形中的測量結果的圖； 圖16是用于實施方案2中的樣品1和2的吸收光譜； 圖17是解釋制造實施方案3的發(fā)光元件的方法的圖； 圖18是表示實施方案3的發(fā)光元件的電壓-亮度特征的圖； 圖19是實施方案3的發(fā)光元件的電流密度-亮度特征；和 圖20是實施方案3的發(fā)光元件的發(fā)光光譜。
實施本發(fā)明的最好模式 在下文中將參照附圖描述根據本發(fā)明的實施方案模式。本領域那些技術人員容易理解的是，這里披露的實施方案模式和細節(jié)可以各種方式改進，只要不偏離本發(fā)明的目的和范圍。本發(fā)明不應該被解釋為限于下面給出的實施方案模式的描述。
實施方案模式1 將參照圖1解釋本發(fā)明的發(fā)光元件的一個例子。
圖1示出了在第一電極101與第二電極102之間具有空穴產生層111的發(fā)光元件。空穴傳輸層112、發(fā)光層113、電子傳輸層114和電子產生層115提供在空穴產生層111與第二電極102之間。當將電壓施加在第一電極101和第二電極102上使得第一電極101的電勢高于第二電極102時，從第一電極101側將空穴注入發(fā)光層113并且從第二電極102側將電子注入發(fā)光層113。然后，注入發(fā)光層113的空穴和電子重新組合。發(fā)光層113含有發(fā)光物質，該物質通過由于重新組合產生的激發(fā)能而變成激發(fā)態(tài)。當從激發(fā)態(tài)返回到基態(tài)時，發(fā)光物質發(fā)光。
空穴產生層111是將由通式(1)或(2)表示的蒽衍生物和對蒽衍生物表現(xiàn)出電子接受能力的物質混合形成的層。通過使用由此由通式(1)或(2)表示的蒽衍生物，可以獲得具有長期穩(wěn)定性和極少由于氧化反應的缺陷元件而工作的發(fā)光元件。這是因為由通式(1)或(2)表示的蒽衍生物對重復氧化反應的抗性優(yōu)良，并且因為即使在空穴產生層111中產生氧化反應時，空穴產生層111的質量也幾乎不改變。注意抗性等的提高可以被認為是空穴產生層111的質量變化的例子。

在通式(1)中，R1-R8獨立地是氫和具有1-4個碳原子的烷基的任何一種，或者R1和R2、R3和R4、R5和R6以及R7和R8獨立地連接形成芳環(huán)。R1和R2的連接、R3和R4的連接、R5和R6的連接以及R7和R8的連接彼此獨立。

在通式(2)中，R11-R18獨立地是氫和具有1-4個碳原子的烷基的任何一種，或者R11和R12、R12和R13、R15和R16以及R16和R17獨立地連接形成芳環(huán)。R11和R12的連接、R12和R13的連接、R15和R16的連接以及R16和R17的連接彼此獨立。
注意在由通式(1)或(2)表示的蒽衍生物中優(yōu)選特別使用具有1x10-6cm2/Vs的空穴遷移率的蒽衍生物。另外，優(yōu)選包含有對由通式(1)或(2)表示的蒽衍生物表現(xiàn)出電子接受能力的物質，以使得與由通式(1)或(2)表示的蒽衍生物的摩爾比值為0.5或更大并且2或更小(＝表現(xiàn)出電子接受能力的物質/蒽衍生物)。此外，表現(xiàn)出電子接受能力的物質沒有特別限制；然而，優(yōu)選使用氧化鉬、氧化釩、氧化釕、氧化錸等的至少一種金屬氧化物。然而，除此之外也可以使用一些金屬氧化物例如二氧化鈦、氧化鉻、氧化鋯、氧化鉿、氧化鉭、氧化鎢或氧化銀。通過與這些金屬氧化物組合，可以抑制空穴產生層111的結晶并且可以減少元件由于結晶的故障。注意除了金屬氧化物之外還可以使用金屬氮化物、金屬氮氧化物等，只要表現(xiàn)出電子接受能力。在具有這類結構的空穴產生層111中，由通式(1)或(2)表示的蒽衍生物的電子被表現(xiàn)出電子接受能力的物質帶走。換句話說，由通式(1)或(2)表示的蒽衍生物被氧化并且然后產生空穴。
另外，發(fā)光層113包含發(fā)光物質。上述發(fā)光物質是指具有有利的發(fā)光效率、表現(xiàn)出所希望的波長發(fā)光的物質。發(fā)光層113可以是僅由發(fā)光物質形成的層。然而，當由于發(fā)光物質本身的濃縮而因此出現(xiàn)濃縮淬滅(quench)時，發(fā)光層113優(yōu)選是其中將發(fā)光物質混合以分散在由能隙大于發(fā)光物質的物質形成的層中的層。借助于通過分散而在發(fā)光層113中含有發(fā)光物質，可以防止發(fā)光免于由于濃縮的淬滅。這里，能隙表示LUMO能級與HOMO能級之間的能隙。
發(fā)光物質沒有特別限制，并且只需要使用具有有利的發(fā)光效率、表現(xiàn)出所希望的波長發(fā)光的物質。例如為了獲得紅色發(fā)光，可以將展現(xiàn)出在600nm-680nm下具有峰的發(fā)光光譜的以下物質用作發(fā)光物質4-二氰基亞甲基-2-異丙基-6-[2-(1，1，7，7-四甲基久洛尼定-9-基)乙烯基]-4H-吡喃(縮寫DCJTI)；4-二氰基亞甲基-2-甲基-6-[2-(1，1，7，7-四甲基久洛尼定-9-基)乙烯基]-4H-吡喃(縮寫DCJT)；4-二氰基亞甲基-2-叔丁基-6-[2-(1，1，7，7-四甲基久洛尼定-9-基)乙烯基]-4H-吡喃(縮寫DCJTB)；periflanthen；2，5-二氰基-1，4-雙[2-(10-甲氧基-1，1，7，7-四甲基久洛尼定-9-基)乙烯基]苯；等等。為了獲得綠色發(fā)光，可以將表現(xiàn)出在500nm-550nm下具有峰的發(fā)光光譜的物質例如N，N’-二甲基喹吖(二)酮(縮寫DMQd)、香豆素6、香豆素545T或三(8-羥基喹啉)鋁(縮寫Alq3)用作發(fā)光物質。為了獲得藍色發(fā)光，可以將表現(xiàn)出在420nm-500nm下具有峰的發(fā)光光譜的以下物質用作發(fā)光物質9，10-雙(2-萘基)-叔丁基蒽(縮寫t-BuDNA)；9，9’-聯(lián)蒽；9，10-二苯基蒽(縮寫DPA)；9，10-雙(2-萘基)蒽(縮寫DNA)；雙(2-甲基-8-喹啉根)-4-苯基苯酚鎵(縮寫B(tài)Gaq)；雙(2-甲基-8-喹啉根)-4-苯基苯酚鋁(縮寫B(tài)Alq)；等等。如上所述，還有發(fā)出熒光的物質，還可以將發(fā)出磷光的以下物質用作發(fā)光物質雙[2-(3，5-雙(三氟甲基)苯基)吡啶根-N，C2]甲基吡啶銥(III)(縮寫Ir(CF3ppy)2(pic))；雙[2-(4，6-二氟苯基)吡啶根-N，C2]乙酰丙酮銥(III)(縮寫FIr(acac))；雙[2-(4，6-二氟苯基)吡啶根-N，C2]甲基吡啶銥(III)(縮寫FIr(pic))；三(2-苯基吡啶根-N，C2)銥(縮寫Ir(ppy)3)；等等。
另外，與發(fā)光物質一起含于發(fā)光層113中并且用于具有發(fā)光物質的分散態(tài)的物質沒有特別限制。鑒于被用作發(fā)光物質的物質的能隙等，只需要合適地選擇該物質。例如，可以將金屬絡合物例如雙[2-(2-羥基苯基)吡啶根]鋅(縮寫Znpp2)或雙[2-(2-羥基苯基)苯并噁唑根]鋅(縮寫Zn(BOX)2)以及蒽衍生物例如9，10-二(2-萘基)-2-叔丁基蒽(縮寫t-BuDNA)；咔唑衍生物例如4，4’-雙(N-咔唑基)聯(lián)苯(縮寫CBP)；喹喔啉衍生物例如2，3-雙(4-二苯基氨基苯基)喹喔啉(縮寫TPAQn)或2，3-雙{4[N-(1-萘基)-N-苯基氨基]苯基}-二苯并[f，h]喹喔啉(縮寫NPADiBzQn)與發(fā)光物質一起使用。
空穴傳輸層112是具有傳輸空穴作用的層，并且在該實施方案模式的發(fā)光元件中具有將空穴從空穴產生層111傳輸到發(fā)光層113的作用。通過提供空穴傳輸層112，可以分隔空穴產生層111與發(fā)光層113之間的距離。因此，可以防止發(fā)光由于空穴產生層111中含有的金屬的淬滅?？昭▊鬏攲?12優(yōu)選使用具有高空穴傳輸能力的物質形成，并且特別優(yōu)選使用具有1×10-6cm2/Vs或更大的空穴遷移率的物質形成。注意具有高空穴傳輸能力的物質是指其中空穴遷移率高于電子遷移率并且空穴遷移率與電子遷移率的比值(＝空穴遷移率/電子遷移率)超過100的物質。以下可以作為可用于形成空穴傳輸層112的物質的特定例子給出4，4’-雙[N-(1-萘基)-N-苯基氨基]聯(lián)苯(縮寫NPB)；4，4’-雙[N-(3-甲基萘基)-N-苯基氨基]聯(lián)苯(縮寫TPD)；4，4’，4”-三(N，N-二苯基氨基)三苯胺(縮寫TDATA)；4，4’，4”-三[N-(3甲基苯基)-N-苯基氨基]三苯胺(縮寫MTDATA)；4，4’-雙{N-[4-(N，N-二-間甲苯基氨基)苯基]-N-苯基氨基}聯(lián)苯(縮寫DNTPD)；1，3，5-三[N，N-二(間甲苯基)氨基]苯(縮寫m-MTDAB)；4，4’，4”-三(N-咔唑基)三苯胺(縮寫TCTA)；酞菁(縮寫H2Pc)；酞菁銅(縮寫CuPc)；氧釩基酞菁(縮寫VOPc)；等等。
電子傳輸層114是具有傳輸電子作用的層，并且在該實施方案模式的發(fā)光元件中具有將電子從電子產生層115傳輸到發(fā)光層113的作用。通過提供電子傳輸層114，可以分隔第二電極102與發(fā)光層113之間的距離。因此，可以防止發(fā)光由于第二電極102中含有的金屬的淬滅。電子傳輸層114優(yōu)選使用具有高電子傳輸能力的物質形成，并且特別優(yōu)選使用具有1×10-6cm2/Vs或更大的電子遷移率的物質形成。注意具有高電子傳輸能力的物質是指其中電子遷移率高于空穴遷移率并且電子遷移率與空穴遷移率的比值(＝電子遷移率/空穴遷移率)超過100的物質。以下可以作為可用于形成電子傳輸層114的物質的特定例子給出2-(4-聯(lián)苯基)-5-(4-叔丁基苯基)-1，3，4-噁二唑(縮寫PBD)；1，3-雙[5-(對-叔丁基苯基)-1，3，4-噁二唑-2-基]苯(縮寫OXD-7)；3-(4-叔丁基苯基)-4-苯基-5-(4-聯(lián)苯基)-1，2，4-三唑(縮寫TAZ)；3-(4-叔丁基苯基)-4-(4-乙基苯基)-5-(4-聯(lián)苯基)-1，2，4-三唑(縮寫p-EtTAZ)；紅菲繞啉(縮寫B(tài)Phen)；bathocuproin(縮寫B(tài)CP)；4，4-雙(5-甲基苯并噁唑-2-基)芪(縮寫B(tài)zOs)；等等以及金屬絡合物例如三(8-喹啉根)鋁(縮寫Alq3)；三(4-甲基-8-喹啉根)鋁(縮寫Almq3)；雙(10-羥基苯并[h]-喹啉根)鈹(縮寫B(tài)eBq2)；雙(2-甲基-8-喹啉根)-4-苯基苯酚鋁(縮寫B(tài)Alq)；雙[2-(2-羥基苯基)苯并噁唑根]鋅(縮寫Zn(BOX)2)；和雙[2-(2-羥基苯基)苯并噻唑根]鋅(縮寫Zn(BTZ)2)。
注意除了以上物質之外，空穴傳輸層112和電子傳輸層114可以各自使用兩極物質形成。兩極物質表示以下物質當電子或空穴的載體的遷移率與另一個載體的遷移率相比時，一個載體遷移率與另一個載體遷移率的比值為100或更小，優(yōu)選10或更小。關于兩極物質，例如可以給出2，3-雙(4-苯基氨基苯基)喹喔啉(縮寫TPAQn)；2，3-雙{4-[N-(1-萘基)-N-苯基氨基]苯基}-二苯并[f，h]喹喔啉(縮寫NPADiBzQn)；等等。在兩極物質中，優(yōu)選特別使用空穴和電子遷移率各自為1×10-6cm2/Vs或更大的物質。另外，空穴傳輸層112和電子傳輸層114可以使用相同的兩極物質形成。
電子產生層115是產生電子的層，可以將具有高電子傳輸能力的物質中的至少一種物質和兩極物質與對這些物質表現(xiàn)出給電子性能的物質混合而形成該層。這里，在具有高電子傳輸能力的物質和兩極物質中，優(yōu)選特別使用具有1×10-6cm2/Vs或更大的電子遷移率的物質。關于具有高電子傳輸能力的物質和兩極物質，可以將以上物質用于每一個。另外，關于表現(xiàn)出給電子性能的物質，可以使用堿金屬或堿土金屬物質，特別是鋰(Li)、鈣(Ca)、鈉(Na)、鉀(K)、鎂(Mg)等。此外，還可以將堿金屬氧化物或堿土金屬氧化物，特別是氧化鋰(Li2O)、氧化鈣(CaO)、氧化鈉(Na2O)、氧化鉀(K2O)、氧化鎂(MgO)等的至少一種物質用作表現(xiàn)出給電子性能的物質。另外，還可以將堿金屬氟化物或堿土金屬氟化物，特別是氟化鋰(LiF)、氟化銫(CsF)、氟化鈣(CaF2)等的至少一種物質用作表現(xiàn)出給電子性能的物質。另外，還可以將堿金屬氮化物、堿土金屬氮化物等，特別是氮化鈣、氮化鎂等的至少一種物質用作表現(xiàn)出給電子性能的物質。
可以使用具有高功函的物質例如金(Au)、鉑(Pt)、鎳(Ni)、鎢(W)、鉻(Cr)、鉬(Mo)、鐵(Fe)、鈷(Co)、銅(Cu)、鈀(Pd)或鉭氮化物以及銦錫氧化物、含二氧化硅的銦錫氧化物或者含氧化鋅(ZnO)的氧化銦而形成第一電極101。作為選擇，還可以使用具有低功函的物質例如鋁或鎂形成第一電極101。以該方式，可以不取決于該實施方案模式的發(fā)光元件中物質的功函而形成第一電極101。這是因為空穴產生層111被提供在第一電極101與發(fā)光層113之間。
另外，也可以使用具有高功函的物質例如金(Au)、鉑(Pt)、鎳(Ni)、鎢(W)、鉻(Cr)、鉬(Mo)、鐵(Fe)、鈷(Co)、銅(Cu)、鈀(Pd)或鉭氮化物以及銦錫氧化物、含二氧化硅的銦錫氧化物或者含氧化鋅(ZnO)的氧化銦而形成第二電極102。作為選擇，還可以使用具有低功函的物質例如鋁或鎂形成第二電極102。以該方式，可以不取決于該實施方案模式的發(fā)光元件中物質的功函而形成第二電極102。這是因為電子產生層111被提供在第二電極102與發(fā)光層113之間。
注意該實施方案模式示出了具有空穴傳輸層112、電子傳輸層114等以及空穴產生層111和發(fā)光層113的發(fā)光元件；然而，發(fā)光元件的模式并不一定限于此。例如，可以使用其中如圖3中所示提供電子注入層116代替電子產生層115的發(fā)光元件。電子注入層116是具有促進電子從第二電極102注入電子傳輸層114的作用的層。通過提供電子注入層116，第二電極102與電子傳輸層114之間的電子親合性差異減輕；由此容易地將電子注入。優(yōu)選使用電子親合性高于形成電子傳輸層114的物質并且低于形成第二電極102的物質的物質來形成電子注入層116?；蛘邇?yōu)選使用其的能帶曲線被提供為在電子傳輸層114與第二電極102之間的1nm-2nm的薄膜的物質來形成電子注入層116。以下可以作為可用于形成電子注入層116的物質的特定例子給出無機物質例如堿金屬、堿土金屬、堿金屬氟化物、堿土金屬氟化物、堿金屬氧化物或堿土金屬氧化物。這些物質是優(yōu)選的，因為能帶曲線作為薄膜提供。除了無機物質之外，還可以將可用于形成電子傳輸層114的物質例如BPhen、BCP、p-EtAZ或TAZ用作形成電子注入層116的物質。并且在這些物質當中優(yōu)選通過使用電子親合性高于形成電子傳輸層114的物質的物質來形成電子注入層116。換句話說，可以通過具有比電子傳輸層114相對更高的電子親合性來形成電子注入層116。注意在提供電子注入層116的情形中，優(yōu)選使用具有低功函的物質例如鋁形成第二電極102。
另外，如圖4中所示，可以將空穴阻隔層117提供在發(fā)光層113與電子傳輸層114之間。通過提供空穴阻隔層117，可以防止在通過發(fā)光層113之后空穴流到第二電極102；由此可以提高載體的再結合效率。此外，可以防止在發(fā)光層113中產生的激發(fā)能移動到其他層例如電子傳輸層114。在可用于形成電子傳輸層114的物質例如BAlq、OXD-7、TAZ或BPhen當中，可以通過特別地使用電離電勢和激發(fā)能高于用來形成發(fā)光層113的物質的那些的物質而形成空穴阻隔層117。換句話說，只需要形成空穴阻隔層117以使得空穴阻隔層117中的電離電勢相對高于電子傳輸層114中的。以相同的方式，還可以將阻隔電子在通過發(fā)光層113之后流到第一電極101的層提供在發(fā)光層113與空穴傳輸層112之間。
注意無論將提供空穴傳輸層112和電子傳輸層114還是這不由本發(fā)明的實踐者合適地決定，當沒有缺陷例如由于金屬的淬滅時，即使當例如沒有提供空穴傳輸層112和電子傳輸層114時，也不總是必須提供這些層。
上述發(fā)光元件伴隨著極少的驅動電壓變化，這取決于空穴產生層111的厚度。因此，可以通過改變空穴產生層111的厚度而容易地調節(jié)發(fā)光層113與第一電極101之間的距離。換句話說，容易地調節(jié)發(fā)出的光通過其中的光程的長度(光程長度)，以具有足以有效地將發(fā)光提取到外面的長度或者具有較好的提取在外面的發(fā)光的色純度的長度。另外，通過具有厚的空穴產生層111厚度，可以容易地緩和第一電極101表面的不均勻性并且可以容易地防止電極之間的短路。
另外，本發(fā)明的發(fā)光元件伴隨著極少的驅動電壓變化，這取決于電子產生層115的厚度。因此，通過改變電子產生層115的厚度而容易地調節(jié)發(fā)出的光通過其中的光程的長度(光程長度)。此外，通過具有厚的電子產生層115厚度，可以容易地緩和第二電極102表面的不均勻性并且可以容易地防止電極之間的短路。
實施方案模式2 將參照圖2解釋本發(fā)明的發(fā)光元件的一個例子。
圖2示出了在第一電極201與第二電極202之間具有第一層211、第二層212和第三層213的發(fā)光元件。第一層211產生空穴，第二層212產生電子。第三層213通過依次與電子傳輸層221、發(fā)光層222、空穴傳輸層223和空穴產生層224堆疊而形成。這里，空穴產生層224比發(fā)光層222更近地提供在第二電極202側，并且電子傳輸層221比發(fā)光層222更近地提供在第一電極201側。當將電壓施加在第一電極201和第二電極202上使得第一電極201的電勢高于第二電極202時，從第一層211上將空穴注入第一電極201。另外，從第二層212上將電子注入第三層213并且從第二電極202上注射空穴。注入第三層213的空穴和電子在發(fā)光層222中重新組合。發(fā)光層222含有發(fā)光物質，該物質通過由于重新組合產生的激發(fā)能而變成激發(fā)態(tài)。當從激發(fā)態(tài)返回到基態(tài)時，發(fā)光物質發(fā)光。
第一層211和空穴產生層224各自是將由通式(1)或(2)表示的蒽衍生物和對蒽衍生物表現(xiàn)出電子接受能力的物質混合形成的層。在第一層211和空穴產生層224中，由通式(1)或(2)表示的蒽衍生物的電子被表現(xiàn)出電子接受能力的物質帶走。換句話說，由通式(1)或(2)表示的蒽衍生物被氧化并且然后產生空穴。

在通式(1)中，R1-R8獨立地是氫和具有1-4個碳原子的烷基的任何一種，或者R1和R2、R3和R4、R5和R6以及R7和R8獨立地連接形成芳環(huán)。R1和R2的連接、R3和R4的連接、R5和R6的連接以及R7和R8的連接彼此獨立。

在通式(2)中，R11-R18獨立地是氫和具有1-4個碳原子的烷基的任何一種，或者R11和R12、R12和R13、R15和R16以及R16和R17獨立地連接形成芳環(huán)。R11和R12的連接、R12和R13的連接、R15和R16的連接以及R16和R17的連接彼此獨立。
以該方式，由于使用由通式(1)或(2)表示的蒽衍生物形成第一層211和空穴產生層224，因此該實施方案模式的發(fā)光元件伴隨著長期穩(wěn)定性并且伴隨著極少由于氧化反應的缺陷元件而工作。這是因為由通式(1)或(2)表示的蒽衍生物對重復氧化反應的抗性優(yōu)良并且因為即使當在第一層211或空穴產生層224中產生氧化反應時，第一層211或空穴產生層224的質量也幾乎不改變。注意抗性等的提高可以作為空穴產生層224的質量變化的例子給出。
注意在由通式(1)或(2)表示的蒽衍生物中優(yōu)選特別使用具有1×10-6cm2/Vs的空穴遷移率的蒽衍生物用于第一層211和空穴傳輸層224的每一個。另外，在每一層中優(yōu)選包含有對由通式(1)或(2)表示的蒽衍生物表現(xiàn)出電子接受能力的物質，以使得與由通式(1)或(2)表示的蒽衍生物的摩爾比值為0.5或更大并且2或更小(＝表現(xiàn)出電子接受能力的物質/蒽衍生物)。此外，表現(xiàn)出電子接受能力的物質沒有特別限制；然而，優(yōu)選使用金屬氧化物例如氧化鉬、氧化釩、氧化釕或氧化錸。然而，除此之外也可以使用二氧化鈦、氧化鉻、氧化鋯、氧化鉿、氧化鉭、氧化鎢、氧化銀等。通過與這些金屬氧化物組合，可以抑制第一層211或空穴產生層224的結晶并且可以減少元件由于結晶的故障。注意除了金屬氧化物之外還可以使用金屬氮化物、金屬氮氧化物等，只要表現(xiàn)出電子接受能力。
第二層212是產生電子的層，可以將至少一種具有高電子傳輸能力的物質和兩極物質與對這些物質表現(xiàn)出給電子性能的物質混合而形成該層。這里，在具有高電子傳輸能力的物質和兩極物質中，優(yōu)選特別使用具有1×10-6cm2/Vs或更大的電子遷移率的物質。關于具有高電子傳輸能力的物質和兩極物質，可以將以上物質用于每一個。另外，關于表現(xiàn)出給電子性能的物質，可以使用堿金屬和堿土金屬，特別是鋰(Li)、鈣(Ca)、鈉(Na)、鉀(K)、鎂(Mg)等中的一種或多種物質。此外，還可以將堿金屬氧化物和堿土金屬氧化物，特別是氧化鋰(Li2O)、氧化鈣(CaO)、氧化鈉(Na2O)、氧化鉀(K2O)、氧化鎂(MgO)等的至少一種物質用作表現(xiàn)出給電子性能的物質。另外，還可以將堿金屬氟化物和堿土金屬氟化物，特別是氟化鋰(LiF)、氟化銫(CsF)、氟化鈣(CaF2)等的至少一種物質用作表現(xiàn)出給電子性能的物質。另外，還可以將堿金屬氮化物、堿土金屬氮化物等，特別是氮化鈣、氮化鎂等的至少一種物質用作表現(xiàn)出給電子性能的物質。
電子傳輸層221是具有傳輸電子作用的層，并且在該實施方案模式的發(fā)光元件中具有將電子從第二層212傳輸到發(fā)光層222的作用。通過提供電子傳輸層221，可以分隔第二層212與發(fā)光層222之間的距離。因此，可以防止發(fā)光由于第二層212中含有的金屬的淬滅。電子傳輸層221優(yōu)選使用具有高電子傳輸能力的物質形成，并且特別優(yōu)選使用具有1×10-6cm2/Vs或更大的電子遷移率的物質形成。作為可用于形成電子傳輸層221的物質的特定例子，相應地采用可用于形成電子傳輸層114的物質的特定例子的描述。
發(fā)光層222包含發(fā)光物質。發(fā)光層113可以是僅由發(fā)光物質形成的層。然而，當出現(xiàn)濃縮淬滅時，發(fā)光層222優(yōu)選是其中將發(fā)光物質混合以分散在由能隙大于發(fā)光物質的物質形成的層中的層。借助于通過分散而在發(fā)光層222中含有發(fā)光物質，可以防止發(fā)光免于由于濃縮的淬滅。這里，關于與發(fā)光物質一起含于發(fā)光層222中并且用于具有發(fā)光物質的分散態(tài)的物質，相應地采用在實施方案模式1中提及的與發(fā)光物質一起含于發(fā)光層113中并且用于具有發(fā)光物質的分散態(tài)的物質的描述。
空穴傳輸層223是具有傳輸空穴作用的層，并且在該實施方案模式的發(fā)光元件中具有將空穴從空穴產生層224傳輸到發(fā)光層222的作用。通過提供空穴傳輸層223，可以分隔空穴產生層224與發(fā)光層222之間的距離。因此，可以防止發(fā)光由于空穴產生層224中含有的金屬的淬滅。空穴傳輸層223優(yōu)選使用具有高空穴傳輸能力的物質形成，并且特別優(yōu)選使用具有1×10-6cm2/Vs或更大的空穴遷移率的物質形成。關于可用于形成空穴傳輸層223的物質的特定例子，相應地采用在實施方案模式1中可用于形成空穴傳輸層112的物質的特定例子的描述。
可以使用具有高功函的物質例如金(Au)、鉑(Pt)、鎳(Ni)、鎢(W)、鉻(Cr)、鉬(Mo)、鐵(Fe)、鈷(Co)、銅(Cu)、鈀(Pd)或鉭氮化物以及銦錫氧化物、含二氧化硅的銦錫氧化物或者使用與2wt％-20wt％氧化鋅(ZnO)混合的目標物形成的氧化銦而形成第一電極201。作為選擇，還可以使用具有低功函的物質例如鋁或鎂形成第一電極201。以該方式，可以不取決于該實施方案模式的發(fā)光元件中物質的功函而形成第一電極201。這是因為第一層211和第二層212被提供在第一電極201與發(fā)光層222之間。
另外，也可以使用具有高功函的物質例如金(Au)、鉑(Pt)、鎳(Ni)、鎢(W)、鉻(Cr)、鉬(Mo)、鐵(Fe)、鈷(Co)、銅(Cu)、鈀(Pd)或鉭氮化物以及銦錫氧化物、含二氧化硅的銦錫氧化物或者含氧化鋅(ZnO)的氧化銦而形成第二電極202。作為選擇，還可以使用具有低功函的物質例如鋁或鎂形成第二電極202。以該方式，可以不取決于該實施方案模式的發(fā)光元件中物質的功函而形成第二電極202。這是因為空穴產生層224被提供在第二電極202與發(fā)光層222之間。
注意該實施方案模式示出了其中第三層213-含有發(fā)光物質的層是包括電子傳輸層221、發(fā)光層222、空穴傳輸層223和空穴產生層224的多層的發(fā)光元件；然而，發(fā)光元件的模式并不一定限于此。例如，可以使用其中如圖5中所示提供空穴注入層225代替空穴產生層224的發(fā)光元件?？昭ㄗ⑷雽?25是具有促進電子從第二電極202注入空穴傳輸層223的作用的層。通過提供空穴注入層225，第二電極202與空穴傳輸層223之間的電離電勢差異減輕；由此容易地將空穴注入。優(yōu)選使用電離電勢高于形成空穴傳輸層223的物質并且低于形成第二電極202的物質的物質或者使用其的能帶曲線被提供為在空穴傳輸層223與第二電極202之間的1nm-2nm的薄膜的物質來形成空穴注入層225。作為可用于形成空穴注入層225的物質的特定例子，可以給出酞菁-基化合物例如酞菁(縮寫H2Pc)或酞菁銅(CuPc)、高分子量材料例如聚(亞乙基二氧基噻吩)/聚(苯乙烯磺酸)溶液(PEDOT/PSS)等。通過使用這些物質，可以通過比空穴傳輸層223具有相對更高的電離電勢并且比形成第二電極102的物質具有相對更低的電離電勢而形成空穴注入層225。注意在提供空穴注入層225的情形中，優(yōu)選使用具有高功函的物質例如銦錫氧化物形成第二電極202。
另外，如圖6中所示，可以將空穴阻隔層226提供在發(fā)光層222與電子傳輸層221之間。通過提供空穴阻隔層226，可以防止在通過發(fā)光層222之后空穴流到第一電極201；由此可以提高載體的再結合效率。此外，可以防止在發(fā)光層222中產生的激發(fā)能移動到其他層例如電子傳輸層221。在可用于形成電子傳輸層221的物質例如BAlq、OXD-7、TAZ或BPhen當中，可以通過特別地使用電離電勢和激發(fā)能高于用來形成發(fā)光層222的物質的那些的物質而形成空穴阻隔層226。換句話說，只需要形成空穴阻隔層226以使得空穴阻隔層226中的電離電勢相對高于電子傳輸層221中的。以相同的方式，還可以將阻隔電子在通過發(fā)光層222之后流到第二電極202的層提供在發(fā)光層222與空穴傳輸層223之間。
注意無論將提供空穴傳輸層223和電子傳輸層221還是這不由本發(fā)明的實踐者合適地決定，當沒有缺陷例如由于金屬的淬滅時，即使當例如沒有提供空穴傳輸層223和電子傳輸層221時，也不總是必須提供這些層。
另外，在上述發(fā)光元件中，含于第二層212中的具有高電子傳輸能力的物質的電子親合性和在含于第三層213中的層當中含于與第二層212接觸的層中的物質的電子親合性之間的差值優(yōu)選為2eV或更小，更優(yōu)選1.5eV或更小。更特別地，作為圖2中所示的發(fā)光元件的情形，當第二層212和電子傳輸層221彼此接觸時，含于第二層212中的具有電子傳輸能力的物質和含于電子傳輸層221中的具有電子傳輸能力的物質之間的電子親合性差值優(yōu)選為2eV或更小，更優(yōu)選1.5eV或更小。以該方式，可以通過將第二層212和第三層213粘結而有效地將電子從第二層212注入第三層213。
上述發(fā)光元件伴隨著極少的驅動電壓變化，這取決于第一層211和空穴產生層224的厚度。因此，可以通過改變第一層211或空穴產生層224的厚度而容易地調節(jié)發(fā)光層222與第一電極201之間的距離。換句話說，容易地調節(jié)發(fā)出的光通過其中的光程的長度(光程長度)，以具有足以有效地將發(fā)光提取到外面的長度或者具有較好的提取在外面的發(fā)光的色純度的長度。另外，通過具有厚的第一層211或空穴產生層224厚度，可以容易地緩和第一電極201或第二電極202表面的不均勻性并且可以容易地防止電極之間的短路。
實施方案模式3 本發(fā)明的發(fā)光元件可以減少由于化合物的氧化和結晶的故障。另外，可以通過具有厚的空穴產生層厚度而防止電極之間的短路。此外，通過改變空穴產生層的厚度，可以調節(jié)光程長度、可以提高將發(fā)光提取到外面的效率或者可以獲得具有較好的色純度的發(fā)光。因此，通過將本發(fā)明的發(fā)光元件用作象素，可以獲得較好的具有極少由于發(fā)光元件故障的缺陷的發(fā)光器件。另外，通過將本發(fā)明的發(fā)光元件用作象素，可以獲得能夠提供具有較好的顯示色彩的圖像的發(fā)光器件。此外，通過將本發(fā)明的發(fā)光元件用作光源，可以獲得能夠優(yōu)選地伴隨著極少由于發(fā)光元件故障的缺陷而照明的發(fā)光器件。
參照圖7-10和圖11A-11C，該實施方案模式將解釋具有顯示功能的發(fā)光器件的電路結構和用于其的驅動的方法。
圖7是從根據本發(fā)明的發(fā)光器件頂面觀察的立體示意圖。在圖7中，象素部分6511、信號源-信號線驅動器電路6512、記錄口-信號線驅動器電路6513和擦除口-信號線驅動器電路6514被提供在基材6500上。信號源-信號線驅動器電路6512、記錄口-信號線驅動器電路6513和擦除口-信號線驅動器電路6514分別通過配線組與作為外部輸出端的FPCs(柔性印刷電路)6503相連。信號源-信號線驅動器電路6512、記錄口-信號線驅動器電路6513和擦除口-信號線驅動器電路6514分別從FPCs 6503接收視頻信號、時鐘信號、起始信號、復位信號等。FPCs6503與印刷線路板(PWB)6504相連。注意驅動器電路部分不必如同上述象素部分6511那樣提供在同一基材上。例如，可以通過使用其上安裝有IC芯片(TCP)的布線圖的FPC等，將驅動器電路部分提供在基材的外面。
在象素部分6511中，多個以柱形延伸的信號源-信號線排列成行。電流-供應線排列成行。另外，以行延伸的多個閘口-信號線在象素部分6511中排成列。另外，多個電路包括發(fā)光元件排列在象素部分6511中。
圖8是表示激活一個象素的電路的圖。如圖8中所示的電路包括第一晶體管901、第二晶體管902和發(fā)光元件903。
第一和第二晶體管901和902的每一個是包括柵電極、漏極區(qū)和源區(qū)的三端口元件。溝道區(qū)被提供在漏極區(qū)與源區(qū)之間。充當源區(qū)的區(qū)域和充當漏極區(qū)的區(qū)域取決于晶體管的結構、操作調節(jié)等而變化；因此，難以確定哪個區(qū)域充當源區(qū)和漏極區(qū)。因此，充當源區(qū)和漏極區(qū)的區(qū)域在該實施方案模式中分別被表示為第一電極和第二電極。
提供閘口-信號(gate-signal)線911和記錄口(writing gate)-信號線驅動器電路913以通過開關918彼此電連接或不連接。提供閘口-信號線911和擦除口(erasing gate)-信號線驅動器電路914以通過開關919彼此電連接或不連接。提供信號源-信號線912以通過開關920與信號源-信號線驅動器電路915或電源916電連接。第一晶體管901的閘口(gate)與閘口-信號線911電連接。第一晶體管的第一電極與信號源-信號線912電連接，而其的第二電極與第二晶體管902的柵電極電連接。第二晶體管902的第一電極與電流-供給管917電連接，而其的第二電極與包括在發(fā)光元件903中的一個電極電連接。注意開關918可以包括在記錄口-信號線驅動器電路913中。開關919也可以包括在擦除口-信號線驅動器電路914中。另外，開關920也可以包括在信號源-信號線驅動器電路915中。
在象素部分中晶體管、發(fā)光元件等的排列沒有特別限制。例如，可以采用如圖9的頂視圖中所示的排列。在圖9中，第一晶體管1001的第一電極與信號源-信號線1004相連，而第一晶體管的第二電極與第二晶體管1002的柵電極相連。第二晶體管的第一電極與電流-供給管1005相連，并且第二晶體管的第二電極與發(fā)光元件的電極1006相連。閘口-信號線1003部分起到了第一晶體管1001的柵電極的作用。
接下來將解釋驅動方法。圖10是解釋隨著時間的幀工作的圖。在圖10中，水平軸表示時間流逝，而垂直軸表示閘口-信號線的掃描階段的數目。
當圖像顯示在本發(fā)明的發(fā)光器件上時，重復進行重寫操作和顯示操作。重新操作的數目沒有特別限制。然而，重寫操作優(yōu)選每秒進行約60次，以使得看到顯示圖像的人不會觀察到圖像中的抖動。一個圖像(一個幀)的重新操作和顯示操作的工作周期在這里被稱為一個幀周期。
如圖10中所示，一個幀被分成4個子幀501、502、503和504，包括記錄周期501a、502a、503a和504a以及保存周期501b、502b、503b和504b。被施加有用于發(fā)光的信號的發(fā)光元件在該保存周期器件發(fā)光。在第一子幀501、第二子幀502、第三子幀503和第四子幀504的每一個中，保存周期的長度比滿足23∶22∶21∶20＝8∶4∶2∶1。這使得發(fā)光器件能夠展現(xiàn)出4-字節(jié)的灰度色標。然而，字節(jié)的數目和灰度色標的數目并不限于在該實施方案模式中示出的那些。例如，為了實現(xiàn)8-字節(jié)的灰度色標，可以將一個幀分成8個子幀。
將解釋在一個幀中的操作。在子幀501中，首先依次在第1行到最后一行中進行記錄操作。因此，每一行的記錄周期的開始時間變化。保存周期501b依次在其中記錄周期501a已經終止的行中開始。在保存周期501b中，施加有用于發(fā)光的信號的發(fā)光元件保持為發(fā)光狀態(tài)。當終止保存周期501b時，子幀501依次在這些行中變成下一個子幀502。在子幀502中，記錄操作以與子幀501相同的方式依次在第1行到最后一行中進行。以上操作重復進行直到保存周期504b并且然后終止。在子幀504中終止操作時，開始下一個幀的操作。因此，相應子幀中的發(fā)光時間的總和對應于每一發(fā)光元件在一個幀中的發(fā)光時間。通過改變每一發(fā)光元件的發(fā)光時間并且將這些發(fā)光元件不同地組合在一個象素中，可以形成具有不同亮度和不同色度的各種顯示色彩。
當意在于其中記錄周期已經終止的行中強行終止保存周期并且在終止記錄操作之前保存周期已經開始直到如子幀504中所示的最后一行時，優(yōu)選在保存周期504b之后提供擦除周期504c以強制終止發(fā)光。其中發(fā)光被強制終止的行不會發(fā)光一定的時間(該時間被稱為未發(fā)光時間504d)。當在最后一行中終止記錄周期時，下一個子幀(或下一個幀)的記錄周期依次從第一行開始。這可以防止子幀504中的記錄周期免于與下一個子幀中的記錄周期重疊。
盡管在該實施方案模式中提高保存周期的長度而將子幀501-504依次排列，但它們不一定以該順序排列。例如，可以將子幀以保存周期長度上升的順序排列。作為選擇，可以將子幀以無規(guī)順序排列。另外，可以進一步將這些子幀分成多個幀。即是說，在提供同一視頻信號期間可以在幾個時間下進行閘口-信號線的掃描。
將解釋如圖8中所示的在電路的記錄周期和擦除(erasing)周期中的操作。
首先將解釋記錄周期的操作。在記錄周期中，第n行(n是自然數)中的閘口-信號線911通過開關918與記錄口-信號線驅動器電路913電連接。第n行中的閘口-信號線911不與擦除口-信號線驅動器電路914連接。信號源-信號線912通過開關920與信號源-信號線驅動器電路915電連接。在該情形中，將信號輸入在第n行(n是自然數)中與閘口-信號線911連接的第一晶體管901的閘口，由此首先開啟第一晶體管901。在這時，在第一到最后一列中同時將視頻信號輸入信號源信號線中。注意在每一列中從信號源-信號線912中輸出的視頻信號彼此獨立。從信號源-信號線912中輸出的視頻信號通過與相應的信號源-信號線相連的第一晶體管901輸入在第二晶體管902的柵電極中。在這時，從電流-供給管917供給的流過發(fā)光元件903的電流值由輸入在第二晶體管902中的信號決定。然后取決于電流值而決定發(fā)光元件903發(fā)光還是不發(fā)光。例如，當第二晶體管902是P-溝道晶體管時，發(fā)光元件903通過將低能級信號輸入第二晶體管902的柵電極而發(fā)光。另一方面，當第二晶體管902是N-溝道晶體管時，發(fā)光元件903通過將高能級信號輸入第二晶體管902的柵電極而發(fā)光。
接下來將解釋擦除周期中的操作。在擦除周期中，第n行(n是自然數)中的閘口-信號線911通過開關919與擦除口-信號線驅動器電路914電連接。第n行中的閘口-信號線911不與記錄口-信號線驅動器電路913連接。信號源-信號線912通過開關920與電源916電連接。在該情形中，當將信號輸入與第n行中的閘口-信號線911連接的第一晶體管901的閘口中時，第一晶體管901開啟。在這時，同時將擦除信號輸入第一到最后一行的信號源-信號線中。由信號源信號線912輸入的擦除信號通過與相應的信號源-信號線連接的第一晶體管901輸入在第二晶體管902的柵電極中。從電流-供給管917供送的流過發(fā)光元件903的電流被輸入在第二晶體管902中的信號強行終止。這使得發(fā)光元件903強制地不發(fā)光。例如，當第二晶體管902是P-溝道類型時，通過將高能級信號輸入第二晶體管902的柵電極中，發(fā)光元件903不發(fā)光。另一方面，當第二晶體管902是N-溝道類型時，通過將低能級信號輸入第二晶體管902的柵電極中，發(fā)光元件903不發(fā)光。
注意在擦除周期中通過以上操作將擦除信號輸入第n行(n是自然數)。然而如上所述，第n行有時保持在擦除周期中而另一些行(例如第m行(m是自然數))保持在記錄周期中。在該情形中，由于通過使用同一列中的信號源-信號線而必須將擦除信號輸入第n行并且必須將記錄信號輸入第m行，因此優(yōu)選進行以下操作。
在擦除周期中通過以上操作使第n行中的發(fā)光元件903變成不發(fā)光狀態(tài)之后，閘口-信號線911和擦除口-信號線驅動器電路914立即彼此斷開并且通過旋轉開關920使信號源-信號線912與信號源-信號線驅動器電路915連接。閘口-信號線911和記錄口-信號線驅動器電路913彼此連接，同時信號源-信號線和信號源-信號線驅動器電路915彼此連接。將信號選擇性地從記錄口-信號線驅動器電路913輸入第m行的信號線中并且將第一晶體管開啟，同時從信號源-信號線驅動器電路915將記錄信號輸入第一到最后一列的信號源-信號線中。通過輸入這些信號，第m行的發(fā)光元件發(fā)光或不發(fā)光。
在如上所述那樣終止第m行中的記錄周期之后，擦除周期立即在第n+1行中開始。因此，閘口-信號線911和記錄口-信號線驅動器電路913彼此斷開并且通過旋轉開關920將信號源-信號線與電源916連接。另外，閘口-信號線911和記錄口-信號線驅動器電路913同樣彼此斷開并且還將閘口-信號線911與擦除口-信號線驅動器電路914連接。將信號選擇性地從擦除口-信號線驅動器電路914輸入第n+1行的閘口-信號線中以將信號輸入第一晶體管，同時從電源916將擦除信號輸入其中。當以該方式終止第n+1行的擦除周期時，記錄周期立即在第m+1行中開始。以相同的方式，只需要重復擦除周期和記錄周期直到最后一行的擦除周期。
盡管在該實施方案模式中在第n行的擦除周期與第n+1行的擦除周期之間提供第m行的記錄周期，但本發(fā)明不限于此?？梢栽诘趚-1行的擦除周期與第n行的擦除周期之間提供第m行的記錄周期。
在該實施方案模式中，當提供不發(fā)光周期504d比如子幀504時，重復進行將擦除口-信號線驅動器電路914從一個閘口-信號線上斷開并且將記錄口-信號線驅動器電路913與另一個閘口-信號線連接的操作。該操作可以在其中沒有特別提供不發(fā)光周期的幀中進行。
實施方案模式4 將參照圖11A-11C解釋包括本發(fā)明的發(fā)光元件的發(fā)光器件的橫截面圖的例子。
在圖11A-11C的每一個中，由虛線包圍的區(qū)域表示提供用于驅動本發(fā)明的發(fā)光元件12的晶體管11。本發(fā)明的發(fā)光元件12包括其中空穴產生層、電子產生層和含有發(fā)光物質的層堆疊在第一電極13與第二電極14之間的層15。通過穿透第一夾層絕緣薄膜16(16a、16b和16c)的配線17，晶體管11的漏極和第一電極13彼此電連接。通過隔墻層18，發(fā)光元件12與提供在發(fā)光元件12附近的另一個發(fā)光元件隔開。在該實施方案模式中，將具有這種結構的本發(fā)明的發(fā)光器件提供在基材10上。
注意在圖11A-11C的每一個中示出的晶體管11是其中柵電極被提供在與基材相對的半導體層一側上的頂柵晶體管。然而，晶體管11的結構沒有特別限制。例如，可以使用底柵晶體管。在使用底柵晶體管的情形中，可以使用其中在溝道的半導體層上形成保護膜的晶體管(溝道保護晶體管)或者其中溝道的部分半導體層在凹面中蝕刻的晶體管(溝道蝕刻的晶體管)。
包括在晶體管11中的半導體層可以是結晶半導體、無定形半導體、半無定形半導體等的任一種。
注意半無定形半導體具有介于無定形結構和結晶結構(包括單晶結構和多晶結構)與自由能穩(wěn)定的第三條件之間的中間結構。半無定形半導體進一步包括具有短程序以及晶格畸變的結晶區(qū)。尺寸為0.5nm-20nm的晶粒至少包括在部分半無定形半導體薄膜中。拉曼光譜轉移到小于520cm-1的較少波數側。通過X-射線衍射在半無定形半導體中觀察到衍射峰(111)和(220)，其被認為衍生自硅晶格。為了終止不飽和鍵，半無定形半導體含有至少1原子％或更多的氫或鹵素。半無定形半導體也被稱為所謂的微晶半導體。半無定形半導體通過采用硅化物氣體的輝光放電分解(等離子體CVD)而形成。關于硅化物氣體，可以使用SiH4，并且除此之外還有Si2H6、SiH2Cl2、SiHCl3、SiCl4、SiF4等。還可以將硅化物氣體用H2或H2和一種或多種稀有氣體元素He、Ar、Kr和Ne的混合物稀釋。壓力被調節(jié)在約0.1Pa-133Pa。電源頻率被設置在1MHz-120MHz，優(yōu)選13MHz-60MHz?？梢詫⒒募訜釡囟仍O置為300℃或更小，更優(yōu)選100℃-250℃。關于薄膜中含有的雜質元素，優(yōu)選將大氣組分例如氧氣、氮氣和碳的每一雜質濃度調節(jié)為1×1020/cm3或更小。特別地，將氧濃度調節(jié)為5×1019/cm3或更小，優(yōu)選1×1019/cm3或更小。另外，將使用半無定形半導體的TFT(薄膜晶體管)的遷移率調節(jié)為約1-10m2/Vsec。
作為結晶半導體層的特定例子，可以給出由單晶硅、多晶硅、硅鍺等制成的半導體層。這些材料可以通過激光結晶形成。例如，可以通過采用使用鎳等的固相生長方法結晶而形成這些材料。
當半導體層由無定形物質例如無定形硅制成時，優(yōu)選使用具有僅僅包括N-溝道晶體管作為晶體管11和其他晶體管(包括在用于驅動發(fā)光元件的電路中的晶體管)的電路的發(fā)光器件。作為選擇，可以使用具有包括N-溝道晶體管或P-溝道晶體管的電路的發(fā)光器件。還可以使用具有包括N-溝道晶體管和P-溝道晶體管的電路的發(fā)光器件。
第一夾層絕緣薄膜16可以是如圖11A和11C中所示的多層或單層。夾層絕緣薄膜16a由無機材料例如氧化硅或氮化硅制成。夾層絕緣薄膜16b由可以通過涂覆而成型的具有自整平性能的物質例如丙烯酸、硅氧烷或氧化硅制成。注意硅氧烷具有通過硅(Si)與氧(O)之間的鍵形成的框架結構，其中至少包括氫的有機基團(例如烷基或芳族烴基)被用作取代基。作為取代基，還可以使用氟基團，或者還可以使用至少包括氫和氟基團的有機基團。夾層絕緣薄膜16c由含氬(Ar)的氮化硅薄膜制成。構成相應層的物質不特別限于此。因此，可以使用除了以上物質之外的物質。作為選擇，可以將以上物質彼此組合。因此，可以使用無機材料和有機材料或者通過使用無機材料和有機材料的任一種形成第一夾層絕緣薄膜16。
隔墻層18的邊緣部分優(yōu)選具有其中曲率半徑連續(xù)變化的形狀。該隔墻層18使用丙烯酸、硅氧烷、抗蝕劑、氧化硅等形成。注意隔墻層18可以由無機材料和有機材料的任一種制成。
圖11A和11C各自示出了其中僅將第一夾層絕緣薄膜16夾在晶體管11與發(fā)光元件12之間的結構。作為選擇，如圖11B中所示，可以提供第二夾層絕緣薄膜19(19a和19b)以及第一夾層絕緣薄膜16(16a和16b)。在如圖11B中所示的發(fā)光器件中，第一電極13穿透第二夾層絕緣薄膜19與配線17電連接。
第二夾層絕緣薄膜19可以是多層或單層以及第一夾層絕緣薄膜16。夾層絕緣薄膜19b由可以通過涂覆而成型的具有自整平性能的物質例如丙烯酸、硅氧烷或氧化硅制成。注意硅氧烷具有通過硅(Si)與氧(O)之間的鍵形成的框架結構，其中至少包括氫的有機基團(例如烷基或芳族烴基)被用作取代基。作為取代基，還可以使用氟基團，或者還可以使用至少包括氫和氟基團的有機基團。夾層絕緣薄膜19b由含氬(Ar)的氮化硅薄膜制成。構成相應層的物質不特別限于此。因此，可以使用除了以上物質之外的物質。作為選擇，可以將以上物質彼此組合。因此，可以使用無機材料和有機材料或者通過使用無機材料和有機材料的任一種形成第二夾層絕緣薄膜19。
當在發(fā)光元件12中使用透光物質形成第一電極和第二電極時，如圖11A中的向外箭頭所示，在發(fā)光元件中產生的光可以從第一電極13和第二電極14中提出。當僅僅第二電極14由透光物質制成時，如圖11B中的向外尖頭所示，在發(fā)光元件中產生的光可以僅從第二電極14中提出。在該情形下，第一電極13優(yōu)選由具有高反射率的材料制成或者優(yōu)選將由具有高反射率的材料制成的薄膜(反射膜)提供在第一電極13的下面。當僅僅第一電極13由透光物質制成時，如圖11C中的向外箭頭所示，在發(fā)光元件中產生的光可以僅從第一電極13中提出。在該情形下，第二電極14優(yōu)選由具有高反射率的材料制成或者優(yōu)選將反射膜提供在第二電極14的上方。
另外，可以將層15堆疊在發(fā)光元件12中以當施加電壓以使得第二電極14的電勢高于第一電極13的電勢時工作。作為選擇，可以將層1 5堆疊在發(fā)光元件12中以當施加電壓以使得第二電極14的電勢低于第一電極13的電勢時工作。在前一情形中，晶體管11是N-溝道晶體管，而在后一情形中，晶體管11是P-溝道晶體管。
如上所述，該實施方案模式解釋了通過晶體管控制驅動發(fā)光元件的活性發(fā)光器件；然而，同樣可以使用不需要特別提供驅動元件例如晶體管而驅動發(fā)光元件的鈍性發(fā)光器件。圖12示出了采用本發(fā)明制造的鈍性發(fā)光器件的透視圖。在圖12中，在基材951上在電極952與電極956之間提供其中含有發(fā)光物質的層、電子產生層和空穴產生層依次堆疊的層955。電極952的末端被絕緣層953覆蓋。隔墻層954提供在絕緣層953上。離隔墻層的側壁較近的是基材表面，一個側壁與另一個側壁之間的距離越窄，則有傾斜。換句話說，隔墻層954的橫截面在短軸上是梯形，其中下方基質(與絕緣層953的表面方向相同方向并且與絕緣層953接觸的基質)比上方基質(與絕緣層953的表面相同方向并且不與絕緣層953接觸的基質)更短。因此，通過提供隔墻層954，可以防止發(fā)光元件由于靜電等的缺陷。另外，通過包括有用低驅動電壓操作的本發(fā)明的發(fā)光元件，還可以伴隨著低的功耗而驅動鈍性發(fā)光器件。
實施方案模式5 在使用本發(fā)明的發(fā)光元件作為象素的發(fā)光器件中，優(yōu)選伴隨著極少由于發(fā)光元件故障的顯示缺陷來進行顯示操作。因此，通過將這類發(fā)光器件用于顯示部分，可以獲得具有極少由于顯示缺陷的顯示圖像錯誤識別的電子器件。另外，使用本發(fā)明的發(fā)光元件作為光源的發(fā)光器件能夠優(yōu)選伴隨著極少由于發(fā)光元件故障的缺陷而照明。因此，以該方式，通過使用這類發(fā)光器件作為照明部分例如后燈而安置本發(fā)明的發(fā)光器件；因此，減少了由于發(fā)光元件的缺陷而局部形成的黑暗部分的這類故障并且可以較好地顯示圖像。
圖13A-13C各自示出了安置有本發(fā)明應用于其的發(fā)光器件的電子器件的一個例子。
圖13A是采用本發(fā)明制造的個人電腦，其包括主體5521、外殼5522、顯示部分5523、鍵盤5524等。可以如圖7中所示那樣通過將使用本發(fā)明的發(fā)光元件的發(fā)光器件摻入其中作為象素而獲得個人電腦。還可以通過將使用本發(fā)明的發(fā)光元件的發(fā)光器件摻入其中作為光源而獲得個人電腦。特別地如圖14中所示，只需將其中液晶器件5512和發(fā)光器件5513設置在外殼5511與5514之間的照明系統(tǒng)作為顯示部分摻入個人電腦。注意在圖14中，外輸入端5515與液晶器件5512連接，外輸入端5516與發(fā)光器件5513連接。
圖13B是采用本發(fā)明制造的電話機，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?？梢酝ㄟ^將具有本發(fā)明的發(fā)光元件的發(fā)光器件摻入其中作為顯示部分而獲得電話機。
圖13C是采用本發(fā)明制造的電視機，其包括顯示部分5531、外殼5532、揚聲器5533等。可以通過將具有本發(fā)明的發(fā)光元件的發(fā)光器件摻入其中作為顯示部分而獲得電視機。
如上所述，本發(fā)明的發(fā)光器件適合用作各種類型的電子器件的顯示部分。注意電子器件并不限于在該實施方案模式中描述的一類并且可以是另一種電子器件例如導航系統(tǒng)。
實施方案模式6 將解釋用于實施本發(fā)明的蒽衍生物。
可以給出由結構式(3)-(6)表示的蒽衍生物作為用于實施本發(fā)明的蒽衍生物。


這些蒽衍生物可以根據以下合成式(a-1)或合成式(a-2)合成。

在合成式(a-1)中，R1-R8獨立地是氫和具有1-4個碳原子的烷基的任何一種，或者R1和R2、R3和R4、R5和R6以及R7和R8獨立地連接形成芳環(huán)。R1和R2的連接、R3和R4的連接、R5和R6的連接以及R7和R8的連接彼此獨立。

在合成式(a-2)中，R11-R18獨立地是氫和具有1-4個碳原子的烷基的任何一種，或者R11和R12、R12和R13、R15和R16以及R16和R17獨立地連接形成芳環(huán)。R11和R12的連接、R12和R13的連接、R15和R16的連接以及R16和R17的連接彼此獨立。
所述的用于實施本發(fā)明的蒽衍生物對重復的氧化反應具有抗性。
實施方案1 將解釋合成用于實施本發(fā)明的蒽衍生物的方法和檢驗對氧化反應的抗性的結果。
首先將解釋9，10-雙(4-溴苯基)-2-叔丁基蒽的合成方法。
在氮氣流下，在-78℃下將1.58mol/L丁基鋰(13.4mL)的己烷溶液滴入對-二溴苯(5.0g)的干醚溶液(200mL)中。在滴入結束后，在同一溫度(-78℃)下進行攪拌。在-78℃下滴入2-叔丁基蒽醌(2.80g)的干醚溶液(40mL)，并且然后將反應溶液緩慢升至室溫。在室溫下攪拌過夜之后，加入水，并且用乙酸乙酯進行萃取。將有機層用氯化鈉的飽和水溶液清洗、用硫酸鎂干燥、過濾并且冷凝。然后通過硅膠層析法(展開溶劑己烷-乙酸乙酯)將殘余物精制以得到化合物(5.5g)。
得到的化合物通過核磁共振(1H-NMR)的測量可以證實該化合物是9，10-雙(4-溴苯基)-2-叔丁基-9，10-二羥基-9，10-二氫蒽。
該化合物的1H-NMR數據在下面示出。
1H-NMR(300MHz，CDCl3)；δ＝1.31(s，9H)，2.81(s，1H)，2.86(s，1H)，6.82-6.86(m，4H)，7.13-7.16(m，4H)，7.36-7.43(m，3H)，7.53-7.70(m，4H) 另外，9，10-雙(4-溴苯基)-2-叔丁基-9，10-二羥基-9，10-二氫蒽的合成式(b-1)在下面示出。

在大氣氛中將987mg(1.55mmol)由此合成的9，10-雙(4-溴苯基)-2-叔丁基-9，10-二羥基-9，10-二氫蒽、664mg(4mmol)碘化鉀和1.48g(14mmol)膦酸鈉脫水物懸浮于14mL冰醋酸中，并且在加熱和攪拌的同時保持于回流下2小時。在冷卻至室溫后，將產生的沉淀過濾，并且用約50mL甲醇清洗以得到濾出物。然后將濾出物干燥，得到乳脂粉狀化合物(700mg)。產率為82％。通過核磁共振(1H-NMR和13C-NMR)測量該化合物可以證實該化合物是9，10-雙(4-溴苯基)-2-叔丁基蒽。
該化合物的1H-NMR數據和13C-NMR數據在下面示出。
1H-NMR(300MHz，CDCl3)；δ＝1.28(s，9H)，7.25-7.37(m，6H)，7.44-7.48(m，1H)7.56-7.65(m，4H)，7.71-7.76(m，4H) 13C-NMR(300MHz，CDCl3)；δ＝30.8，35.0，120.8，121.7，121.7，124.9，125.0，125.2，126.4，126.6，126.6，128.3，129.4，129.7，129.9，131.6，131.6，133.0，133.0，135.5，135.7，138.0，138.1，147.8 另外，9，10-雙(4-溴苯基)-2-叔丁基蒽的合成式(b-2)在下面示出。

其次將解釋N-(4-二苯基氨基苯基)-N-苯胺的合成方法。
向1000mL Erlenmeyer燒瓶中放入25.19g(0.102mol)三苯胺、18.05g(0.102mol)N-溴琥珀酰胺和400mL乙酸乙酯，并且在空氣中在室溫下攪拌約12小時。在反應結束后，將有機層用飽和碳酸鈉水溶液清洗兩次，然后將水層用乙酸乙酯進行萃取兩次，并且用飽和氯化鈉水溶液將進行萃取的溶液與有機層一起清洗。在用硫酸鎂干燥、自然過濾并且濃縮之后，將得到的無色固體用乙酸乙酯和己烷重結晶，得到無色粉末狀固體(22.01g，產率66％)。核磁共振(1H-NMR)可以證實該無色粉末狀固體是4-溴三苯胺。通過核磁共振(NMR)的測量結果在下面示出。
該化合物的1H-NMR數據在下面示出。
1H-NMR (300 MHz， CDCl3)δppm7.32(d，2H，J＝8.7Hz)，7.29-7.23(m，4H)，7.08-7.00(m，6H)，6.94(d，2H，J＝8.7Hz) 另外，4-溴三苯胺的合成式(c-1)在下面示出。

接下來將7.21g(0.053mol)乙酰替苯胺、17.32g(0.053mol)合成的4-溴三苯胺、2.05g(0.011mol)碘化銅(CuI)和22.00g(0.103mol)三磷酸鉀放入500mL三頸燒瓶中，并且使燒瓶中的氣氛為氮氣氛。然后加入150mL二噁烷和1.3mL反式-1，2-環(huán)己烷二胺，并且進行回流40小時。在反應結束后，在冷卻至室溫后通過抽吸過濾將燒瓶中的固體除去。用飽和碳酸鈉水溶液將濾出物清洗兩次，用氯仿將水層進行萃取兩次，并且用飽和氯化鈉水溶液將進行萃取的溶液與有機層一起清洗。在用硫酸鎂干燥、自然過濾并且濃縮之后，通過硅膠層析法(乙酸乙酯∶己烷為1∶1)將得到的白色固體精制，得到白色粉末狀固體(12.00g，產率59％)。核磁共振(1H-NMR)可以證實該白色粉末狀固體是N-(4-二苯基氨基苯基)乙酰替苯胺。
該化合物的1H-NMR數據在下面示出。
1H-NMR(300MHz，CDCl3)δppm7.36-7.23(m，9H)，7.12-7.03(m，10H)，2.07(s，3H) 另外，N-(4-二苯基氨基苯基)乙酰替苯胺的合成式(c-2)在下面示出。

向500mL回收燒瓶中放入20.00g(0.053mol)合成的N-(4-二苯基氨基苯基)乙酰替苯胺、100g 40％氫氧化鈉溶液、50mL四氫呋喃和50mL乙醇，并且在空氣中進行回流2小時。在反應結束后，在冷卻至室溫后將氫氧化鈉溶液除去。將有機層用水清洗兩次，用氯仿將水層進行萃取兩次，并且用飽和氯化鈉水溶液將進行萃取的溶液與有機層一起清洗。在用硫酸鎂干燥、自然過濾并且濃縮之后，用乙酸乙酯和己烷將得到的無色固體重結晶，得到無色粉末狀固體(14.69g，產率83％)。核磁共振(1H-NMR)可以證實該無色粉末狀固體是N-(4-二苯基氨基苯基)-N-苯胺。
該化合物的1H-NMR數據在下面示出。
1H-NMR(300MHz，CDCl3)δppm7.30-7.20(m，5H)，7.08-6.87(m，14H)，5.61(s，1H) 另外，N-(4-二苯基氨基苯基)-N-苯胺的合成式(c-3)在下面示出。

再次，將解釋由結構式(6)表示的9，10-雙{4-[N-(4-二苯基氨基苯基)-N-苯基氨基]苯基}-2-叔丁基蒽的合成方法。
向200mL三頸燒瓶中放入2.00g(0.0037mol)9，10-雙(4-溴苯基)-2-叔丁基蒽、2.61g(0.0078mol)(4-二苯基氨基)苯基苯胺、428mg(0.77mmol)雙-二苯亞甲基丙酮鈀和2.00g(0.021mol)叔丁氧基鈉，并且使燒瓶中的氣氛處于氮氣流下。之后加入20mL脫水甲苯和4.0mL10％的三叔丁基膦的己烷溶液，并且在80℃下進行攪拌8小時。在反應結束后，將反應溶液冷卻至室溫并且用水將反應溶液清洗兩次，然后用氯仿將水層進行萃取兩次，用飽和氯化鈉水溶液將進行萃取的溶液與有機層一起清洗并且然后用硫酸鎂干燥。在自然過濾和濃縮后，通過硅膠層析法(己烷∶乙酸乙酯為9∶1)將得到的褐色油性物質精制并且然后用乙酸乙酯和己烷重結晶，得到黃色粉末狀固體(1.14g，產率29％，稱為合成式(d-1))。核磁共振(1H-NMR)可以證實該黃色粉末狀固體是9，10-雙{4-[N-(4-二苯基氨基苯基)-N-苯基氨基]苯基}-2-叔丁基蒽(縮寫DPABPA)。
該化合物的1H-NMR數據在下面示出。
1H-NMR(300MHz，CDCl3)δppm7.89-7.81(m，2H)，7.78(d，1H，J＝9.3Hz)，7.66(d，2H，J＝1.8Hz)，7.48(d，d，1H，J＝9.3Hz)，7.38-7.24(m，25H)，7.17-7.13(m，12H)，7.08-6.98(m，10H)，1.30(s，9H) 另外，DPABPA的合成式(d-1)在下面示出。

接下來，通過循環(huán)伏安法(CV)檢驗DPABPA相對于氧化的穩(wěn)定性。注意將來自BAS的電化學分析儀(ALS，型號600A)用于測量。
在CV測量中，將四正丁銨(n-Bu4NClO4)和二甲基甲酰胺(DMF)分別用作支持電解質和溶劑。另外，將Pt電極、Pt電極和Ag/Ag+電極分別用作工作電極、輔助電極和參考電極。將CV測量中的掃描速率控制為0.025V/s，并且將一系列操作-掃描工作電極的電勢相對于Ag/Ag+從0變到0.4V和掃描電勢從0.4返回到0V作為一個循環(huán)重復進行以完成500個循環(huán)。
結果示于圖15中。注意在圖15中，水平軸和垂直軸分別表示相對于Ag/Ag+電極的電勢(V)和電流值(A)。根據圖15，顯然看出氧化電勢為24V9(相對于Ag/Ag+電極)。另外，盡管重復了500次循環(huán)操作，但在圖15中CV曲線的峰位置或峰強度幾乎沒有任何變化。從該結果明顯看出本發(fā)明的DPABPA相對于氧化極其穩(wěn)定。
實施方案2 在含有DPABPA和作為對DPABPA表現(xiàn)出電子接受能力的物質的氧化鉬的層中產生空穴，該DPABPA是由通式(1)表示的蒽衍生物的其中一種并且是根據實施方案1合成的蒽衍生物。這在將被解釋的以下實驗中證實。
在該實施方案中，制備在玻璃基材上帶有包含DPABPA和氧化鉬的層的樣品1和在玻璃基材上帶有僅含DPABPA的層的樣品2。
在樣品1中，借助于使用DPABPA和氧化鉬作為原料通過共蒸發(fā)方法使包含DPABPA和氧化鉬的層形成為100nm厚。另外，將DPABPA與氧化鉬的混合比調節(jié)為4∶1的質量比(就摩爾比而言，將DPABPA與氧化鉬的比例調節(jié)為1∶1.8)。
此外在樣品2中，通過真空汽相沉積法使僅含DPABPA的層形成為70nm厚。
用波長從300nm變到2500nm的光照射樣品1和2的每一個，并且在每一波長中檢驗在提供用于每一樣品的層中的光吸收強度。結果示于圖16中。注意水平軸表示照射每一樣品的光的波長(nm)，垂直軸表示每一樣品中光的吸收強度(沒有單位)。另外，樣品1的吸收光譜由(a)表示，而樣品2的吸收光譜由(b)表示。
圖16表現(xiàn)出在樣品1中在900nm附近(被虛線包圍的部分)伴隨著最大值的吸收，但沒有表現(xiàn)出在樣品2中在450nm或更大的波長范圍內表現(xiàn)出新吸收的峰。在由虛線包圍的部分中的樣品1的吸收中，形成了電荷轉移復合體，這表明產生了空穴。
實施方案3 該實施方案參照圖17解釋了制造具有包含根據合成例1合成的DPABPA和氧化鉬的層的發(fā)光元件的制造方法，和該發(fā)光元件的操作特性。
如圖17中所示，通過濺射方法將含有氧化硅的銦錫氧化物沉積在玻璃基材301上以形成第一電極302。使該第一電極302的薄膜厚度為110nm。
接下來，將其上形成了第一電極302的玻璃基材302固定到裝在真空蒸發(fā)器中的夾具上以使得其上形成第一電極的表面朝下。
然后，將真空蒸發(fā)器的內部排空并且減壓至1×10-4Pa。此后，借助于使用DPABPA和氧化鉬作為原料通過共蒸發(fā)方法在第一電極302上形成含有DPABPA和氧化鉬的第一層303。使第一層303的薄膜厚度為50nm。另外，將DPABPA與氧化鉬的質量比調節(jié)為4∶1(就摩爾比而言，將DPABPA與氧化鉬的比例調節(jié)為1∶1.8)。該第一層303是當使發(fā)光元件工作時充當空穴產生層的層。
此后，借助于使用NBP通過汽相沉積法在第一層303上形成第二層304。使第二層304的薄膜厚度為10nm。該第二層304是當使發(fā)光元件工作時充當空穴傳輸層的層。
接下來，通過共蒸發(fā)方法在第二層304上形成包含Alq3和香豆素6的第三層305。使第三層305的薄膜厚度為40nm并且將Alq3與香豆素6的質量比調節(jié)為1∶0.01。因此，香豆素6含于其中Alq3為基質的層中。該第三層305是當使發(fā)光元件工作時充當發(fā)光層的層。注意香豆素6充當發(fā)光物質。
然后，借助于使用Alq3通過汽相沉積法在第三層305上形成第四層306。使第四層306的薄膜厚度為10nm。該第四層306是當使發(fā)光元件工作時充當電子傳輸層的層。
此后，通過共蒸發(fā)方法在第四層306上形成包含Alq3和Li的第五層307。使第五層307的薄膜厚度為30nm。另外，將Alq3與Li的質量比調節(jié)為1∶0.01。該第五層307是當使發(fā)光元件工作時充當電子注入層的層。
接下來，在第五層307上形成由鋁制成的第二電極308。使第二電極308的薄膜厚度為200nm。
在根據以上方式制造的發(fā)光元件中，當施加電壓使得第一電極302的電勢高于第二電極308的電勢時電流流過，當在充當發(fā)光層的第三層305中將電子和空穴重新組合后產生激發(fā)能時發(fā)出光，并且激發(fā)的香豆素6返回基態(tài)。
在氮氣氛下在手套箱中進行密封操作以使得該發(fā)光元件不暴露在大氣中。此后測量發(fā)光元件的工作特性。注意該測量在室溫下(保持于25℃下的氣氛)進行。
圖18和19各自表示測量結果。圖18表示關于電壓-亮度特征的結果，圖19表示關于電流密度-亮度特征的結果。在圖18中，水平軸表示電壓(V)，而垂直軸表示亮度(cd/m2)。另外，在圖19中，水平軸表示電流密度(mA/cm2)，而垂直軸表示亮度(cd/m2)。
另外，圖20表示根據該實施方案制造的發(fā)光元件的發(fā)光光譜。在圖20中，水平軸表示波長(nm)，而垂直軸表示強度(任意單位)。根據圖20，明顯看出該實施方案中的發(fā)光元件在514nm下具有發(fā)光光譜峰并且發(fā)出由香豆素6產生的光。
權利要求
1.一種發(fā)光元件，其包括
第一電極和第二電極，
形成于第一電極與第二電極之間的第一層和第二層，
其中第一層包含由通式(1)表示的蒽衍生物和對蒽衍生物表現(xiàn)出電子接受能力的物質，
其中第二層包含發(fā)光物質，
其中R1-R8獨立地是氫和具有1-4個碳原子的烷基的任何一種，或者R1和R2、R3和R4、R5和R6以及R7和R8獨立地連接形成芳環(huán)，
其中R1和R2的連接、R3和R4的連接、R5和R6的連接以及R7和R8的連接彼此獨立。
2.一種發(fā)光元件，其包括
第一電極和第二電極，
形成于第一電極與第二電極之間的第一層和第二層，
其中第一層包含由通式(2)表示的蒽衍生物和對蒽衍生物表現(xiàn)出電子接受能力的物質，
其中第二層包含發(fā)光物質，
其中R11-R18獨立地是氫和具有1-4個碳原子的烷基的任何一種，或者R11和R12、R12和R13、R15和R16以及R16和R17獨立地連接形成芳環(huán)，
其中R11和R12的連接、R12和R13的連接、R15和R16的連接以及R16和R17的連接彼此獨立。
3.根據權利要求1的發(fā)光元件，其中所述物質是選自氧化鉬、氧化釩、氧化釕和氧化錸的金屬氧化物的至少一種。
4.根據權利要求2的發(fā)光元件，其中所述物質是選自氧化鉬、氧化釩、氧化釕和氧化錸的金屬氧化物的至少一種。
5.一種發(fā)光元件，其包括
第一電極和第二電極，
形成于第一電極與第二電極之間的第一層、第二層和第三層，
其中第一層包含由通式(1)表示的蒽衍生物和對蒽衍生物表現(xiàn)出電子接受能力的第一物質，
其中第二層包含發(fā)光物質，并且
其中第三層包含具有1×10-6cm2/Vs或更大的電子遷移率的第二物質和對第二物質表現(xiàn)出電子接受能力的第三物質，
其中R1-R8獨立地是氫和具有1-4個碳原子的烷基的任何一種，或者R1和R2、R3和R4、R5和R6以及R7和R8獨立地連接形成芳環(huán)，
其中R1和R2的連接、R3和R4的連接、R5和R6的連接以及R7和R8的連接彼此獨立。
6.一種發(fā)光元件，其包括
第一電極和第二電極，
形成于第一電極與第二電極之間的第一層、第二層和第三層，
其中第一層包含由通式(2)表示的蒽衍生物和對蒽衍生物表現(xiàn)出電子接受能力的物質，
其中第二層包含發(fā)光物質，并且
其中第三層包含具有1×10-6cm2/Vs或更大的電子遷移率的第二物質和對第二物質表現(xiàn)出電子接受能力的第三物質，
其中R11-R18獨立地是氫和具有1-4個碳原子的烷基的任何一種，或者R11和R12、R12和R13、R15和R16以及R16和R17獨立地連接形成芳環(huán)，
其中R11和R12的連接、R12和R13的連接、R15和R16的連接以及R16和R17的連接彼此獨立。
7.根據權利要求5的發(fā)光元件，其中第一物質是選自氧化鉬、氧化釩、氧化釕和氧化錸的物質的至少一種，并且其中第三物質是選自氧化鋰、氧化鈣、氧化鈉、氧化鉀、氧化鎂、氟化鋰、氟化銫和氟化鈣的物質的至少一種。
8.根據權利要求6的發(fā)光元件，其中第一物質是選自氧化鉬、氧化釩、氧化釕和氧化錸的物質的至少一種，并且其中第三物質是選自氧化鋰、氧化鈣、氧化鈉、氧化鉀、氧化鎂、氟化鋰、氟化銫和氟化鈣的物質的至少一種。
9.一種發(fā)光元件，其包括
第一電極和第二電極，
形成于第一電極與第二電極之間的第一層、第二層和第三層，
其中第一層包含由通式(1)表示的蒽衍生物和對蒽衍生物表現(xiàn)出電子接受能力的第一物質，
其中第二層包含具有1×10-6cm2/Vs或更大的電子遷移率的第二物質和對第二物質表現(xiàn)出電子接受能力的第三物質，
其中第三層包含發(fā)光物質，
其中第一層比第二層更近地提供在第一電極側，
其中第三層比第二層更近地提供在第二電極側，并且
其中當施加電壓使得第一電極的電勢低于第二電極時，第二層和第三層發(fā)光，
其中R1-R8獨立地是氫和具有1-4個碳原子的烷基的任何一種，或者R1和R2、R3和R4、R5和R6以及R7和R8獨立地連接形成芳環(huán)，
其中R1和R2的連接、R3和R4的連接、R5和R6的連接以及R7和R8的連接彼此獨立。
10.一種發(fā)光元件，其包括
第一電極和第二電極，
形成于第一電極與第二電極之間的第一層、第二層和第三層，
其中第一層包含由通式(2)表示的蒽衍生物和對蒽衍生物表現(xiàn)出電子接受能力的第一物質，
其中第二層包含具有1×10-6cm2/Vs或更大的電子遷移率的第二物質和對第二物質表現(xiàn)出電子接受能力的第三物質，
其中第三層包含發(fā)光物質，
其中第一層比第二層更近地提供在第一電極側，
其中第三層比第二層更近地提供在第二電極側，并且
其中當施加電壓使得第一電極的電勢低于第二電極時，第二層和第三層發(fā)光，
其中R11-R18獨立地是氫和具有1-4個碳原子的烷基的任何一種，或者R11和R12、R12和R13、R15和R16以及R16和R17獨立地連接形成芳環(huán)，
其中R11和R12的連接、R12和R13的連接、R15和R16的連接以及R16和R17的連接彼此獨立。
11.根據權利要求9的發(fā)光元件，其中第一物質是選自氧化鉬、氧化釩、氧化釕和氧化錸的金屬氧化物的至少一種，并且其中第三物質是選自氧化鋰、氧化鈣、氧化鈉、氧化鉀、氧化鎂、氟化鋰、氟化銫和氟化鈣的物質的至少一種。
12.根據權利要求10的發(fā)光元件，其中第一物質是選自氧化鉬、氧化釩、氧化釕和氧化錸的金屬氧化物的至少一種，并且其中第三物質是選自氧化鋰、氧化鈣、氧化鈉、氧化鉀、氧化鎂、氟化鋰、氟化銫和氟化鈣的物質的至少一種。
13.一種發(fā)光元件，其包括
第一電極和第二電極，
形成于第一電極與第二電極之間的第一層、第二層和第三層，
其中第一層包含由通式(1)表示的蒽衍生物和對蒽衍生物表現(xiàn)出電子接受能力的第一物質，
其中第二層包含具有1×10-6cm2/Vs或更大的電子遷移率的第二物質和對第二物質表現(xiàn)出電子接受能力的第三物質，
其中第三層包含電子傳輸層、發(fā)光層、空穴傳輸層和空穴產生層，
其中第一層比第二層更近地提供在第一電極側，
其中第三層比第二層更近地提供在第二電極側，并且
其中第二層和電子傳輸層彼此接觸，
其中R1-R8獨立地是氫和具有1-4個碳原子的烷基的任何一種，或者R1和R2、R3和R4、R5和R6以及R7和R8獨立地連接形成芳環(huán)，
其中R1和R2的連接、R3和R4的連接、R5和R6的連接以及R7和R8的連接彼此獨立。
14.一種發(fā)光元件，其包括
第一電極和第二電極，
形成于第一電極與第二電極之間的第一層、第二層和第三層，
其中第一層包含由通式(2)表示的蒽衍生物和對蒽衍生物表現(xiàn)出電子接受能力的第一物質，
其中第二層包含具有1×10-6cm2/Vs或更大的電子遷移率的第二物質和對第二物質表現(xiàn)出電子接受能力的第三物質，
其中第三層包含電子傳輸層、發(fā)光層、空穴傳輸層和空穴產生層，
其中第一層比第二層更近地提供在第一電極側，
其中第三層比第二層更近地提供在第二電極側，并且
其中第二層和電子傳輸層彼此接觸，
其中R11-R18獨立地是氫和具有1-4個碳原子的烷基的任何一種，或者R11和R12、R12和R13、R15和R16以及R16和R17獨立地連接形成芳環(huán)，
其中R11和R12的連接、R12和R13的連接、R15和R16的連接以及R16和R17的連接彼此獨立。
15.根據權利要求13的發(fā)光元件，其中第一物質是選自氧化鉬、氧化釩、氧化釕和氧化錸的金屬氧化物的至少一種，并且其中第三物質是選自氧化鋰、氧化鈣、氧化鈉、氧化鉀、氧化鎂、氟化鋰、氟化銫和氟化鈣的物質的至少一種。
16.根據權利要求14的發(fā)光元件，其中第一物質是選自氧化鉬、氧化釩、氧化釕和氧化錸的金屬氧化物的至少一種，并且其中第三物質是選自氧化鋰、氧化鈣、氧化鈉、氧化鉀、氧化鎂、氟化鋰、氟化銫和氟化鈣的物質的至少一種。
17.使用根據權利要求1-16任一項的發(fā)光元件作為象素或光源的發(fā)光器件。
18.使用根據權利要求1-16任一項的發(fā)光元件作為顯示器部分的發(fā)光器件。
全文摘要
本發(fā)明的目的是提供一種能夠減少由于化合物的氧化和結晶的故障的發(fā)光元件。根據本發(fā)明的一個方面，發(fā)光元件具有第一電極和第二電極，形成于第一電極與第二電極之間的第一層和第二層，其中第一層包含蒽衍生物和對蒽衍生物表現(xiàn)出電子接受能力的物質，其中第二層包含發(fā)光物質。根據本發(fā)明的發(fā)光器件的一個方面，以上發(fā)光元件的任一種作為象素或光源使用。
文檔編號C09K11/06GK101111947SQ20058004732
公開日2008年1月23日 申請日期2005年11月22日 優(yōu)先權日2004年11月26日
發(fā)明者川上祥子, 小島久味, 瀨尾哲史, 野村亮二, 熊木大介, 池田壽雄, 坂田淳一郎 申請人:株式會社半導體能源研究所