發(fā)光元件、發(fā)光裝置、顯示裝置和電子設(shè)備的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及發(fā)光元件、發(fā)光裝置、顯示裝置和電子設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002] 有機電致發(fā)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1 層發(fā)光性有機層的結(jié)構(gòu)的發(fā)光元件。在這樣的發(fā)光元件中，通過在陰極與陽極之間施加電 場，從而從陰極側(cè)向發(fā)光層注入電子，并且從陽極側(cè)注入空穴，在發(fā)光層中電子與空穴再結(jié) 合，即載流子再結(jié)合，從而生成激子，該激子返回到基態(tài)時，其能量部分以光的形式釋放，該 發(fā)光層通常含有發(fā)光材料（發(fā)光摻雜劑）和主體材料而形成。
[0003] 這樣的有機EL元件具有薄型且輕型之類的特征，提出了作為各種照明、薄型顯示 器的應用。
[0004]在此，照明用途中，需要發(fā)出包含作為光的三原色的RGB發(fā)光的白色光，因此需使 用一個有機EL元件中設(shè)置有承擔RGB各色發(fā)光的不同的多個發(fā)光層的白色發(fā)光有機EL元 件。
[0005] 另一方面，顯示器用途中，為了對應各像素而得到RGB發(fā)光，采用將分別發(fā)出RGB光的結(jié)構(gòu)相互不同的有機EL元件形成圖案的方法。然而，由于用于將有機EL元件所具備 的發(fā)光層圖案化的微細的掩模制造困難、或者有機EL面板的制造工藝中位置對準等困難 等問題，難以實現(xiàn)。
[0006]因此，對于顯示器用途，也與照明用途同樣，廣泛使用在一個有機EL元件中設(shè)置 有承擔RGB各色發(fā)光的不同的多個發(fā)光層的白色發(fā)光有機EL元件。這種情況下，采用在基 板上同樣形成白色發(fā)光有機EL元件，逐個RGB地改變基板側(cè)的光程，從而形成不同的光學 諧振腔結(jié)構(gòu)而射出RGB發(fā)光、或者形成濾色器而射出RGB發(fā)光的方式。
[0007] 這樣，一個有機EL元件中安裝有RGB的各發(fā)光層時，需要從RGB全部的發(fā)光層平 衡良好地得到發(fā)光，需要對發(fā)光主體材料的載流子輸送層、發(fā)光層間設(shè)置的中間層等花費 工夫。
[0008] 例如，專利文獻1中，提出了從陽極側(cè)向陰極側(cè)按空穴輸送層/紅色發(fā)光層/綠色 發(fā)光層/中間層/藍色發(fā)光層/電子輸送層這樣的順序?qū)盈B而得到白色發(fā)光的發(fā)光元件。
[0009]然而，上述構(gòu)成的發(fā)光元件中，由于藍色發(fā)光層所使用的主體材料具有高的電子 輸送性，所以電子與空穴的再結(jié)合區(qū)域集中在上述中間層與藍色發(fā)光層之間的界面附近。 由此，連續(xù)施加電流時，存在藍色發(fā)光層的劣化顯著發(fā)展這樣的問題。
[0010] 專利文獻
[0011] 專利文獻1 :日本特開2005-100921號公報
【發(fā)明內(nèi)容】
[0012] 本發(fā)明的目的在于提供具有優(yōu)異的發(fā)光特性和長時間持續(xù)上述發(fā)光特性的壽命 特性的發(fā)光元件、具備該發(fā)光元件的可靠性優(yōu)異的發(fā)光裝置、顯示裝置和電子設(shè)備。
[0013] 這樣的目的通過下述的本發(fā)明來實現(xiàn)。
[0014] 本發(fā)明的發(fā)光元件的特征在于，具有：
[0015]陰極，
[0016] 陽極，和
[0017] 發(fā)光部，設(shè)置在上述陰極與上述陽極之間，通過施加驅(qū)動電壓而發(fā)光，
[0018] 上述發(fā)光部具備從上述陽極側(cè)向上述陰極側(cè)層疊的、發(fā)出第1光的第1發(fā)光層、中 間層、發(fā)出與上述第1光顏色不同的第2光的第2發(fā)光層和發(fā)出與上述第1光顏色不同的 第3光的第3發(fā)光層，
[0019] 上述第2和第3發(fā)光層分別含有上述發(fā)光材料、上述主體材料和輔助摻雜材料而 構(gòu)成，
[0020] 上述中間層含有上述主體材料和上述輔助摻雜材料而構(gòu)成，
[0021] 上述主體材料和上述輔助摻雜材料中的一方是電子輸送性高的材料，另一方是空 穴輸送性高的材料，
[0022] 將上述第2發(fā)光層、第3發(fā)光層和上述中間層所含的上述輔助摻雜材料的濃度分 別設(shè)為CAssist (EML2)、CAssist (EML3)和CAssist (IML)時，滿足下述關(guān)系式（A)。
[0023]CAssist(IML) >CAssist(EML2) ^CAssist (EML3) ? ? ? (A)
[0024]由此，能夠得到具有優(yōu)異的發(fā)光特性和長時間持續(xù)上述發(fā)光特性的壽命特性的發(fā) 光元件。
[0025] 本發(fā)明的發(fā)光元件中，優(yōu)選上述主體材料是電子輸送性高的材料，上述輔助摻雜 材料是空穴輸送性高的材料。
[0026] 本發(fā)明的發(fā)光元件中，將上述第2和第3發(fā)光層以及上述中間層中的空穴的迀移 率設(shè)為yh、電子的迀移率設(shè)為ye時，在上述中間層和上述第2發(fā)光層中，優(yōu)選滿足下述關(guān) 系式（1)。
[0027] 0? 01 彡ye/Uh彡 100 ? ? ? (1)
[0028] 由此，在上述中間層和上述第2發(fā)光層中，空穴和電子能夠更平衡良好地流動。因 此，能夠使載流子再結(jié)合的位置（再結(jié)合位點）充分遠離第2發(fā)光層的陽極側(cè)的界面附近， 并且能夠使該再結(jié)合位點在第2發(fā)光層的整個范圍更可靠地分散。
[0029] 本發(fā)明的發(fā)光元件中，在上述第3發(fā)光層中，優(yōu)選滿足下述關(guān)系式（2)。
[0030]ye/uh彡 100 ? ? ? (2)
[0031] 由此，能夠在第3發(fā)光層中更可靠地抑制或防止通過了第2發(fā)光層的空穴通過第 3發(fā)光層內(nèi)而到達第3發(fā)光層的陰極側(cè)。
[0032] 本發(fā)明的發(fā)光元件中，將上述第2和第3發(fā)光層的膜厚分別設(shè)為T(EML2)和 T(EML3)時，優(yōu)選滿足下述關(guān)系式（B)。
[0033]T(EML2)彡T(EML3) ? ? ? (B)
[0034] 由此，能夠在第3發(fā)光層中更可靠地發(fā)揮作為抑制或防止空穴通過該第3發(fā)光層 的陰極側(cè)的阻擋層的功能。
[0035] 本發(fā)明的發(fā)光元件中，優(yōu)選上述主體材料是并苯系化合物。
[0036] 并苯系化合物由于是電子輸送性高的主體材料，所以適合作為需要將電子順利地 供給到陽極側(cè)的發(fā)光層的主體材料而使用。
[0037] 本發(fā)明的發(fā)光元件中，優(yōu)選上述輔助摻雜材料是胺系化合物。
[0038] 由此，能夠容易地設(shè)定成滿足上述關(guān)系式（A)。
[0039] 本發(fā)明的發(fā)光元件中，優(yōu)選胺系化合物是由下述式（4)表示的化合物。
[0040]
[0041] 由此，能夠更容易地設(shè)定成滿足上述關(guān)系式（A)。
[0042] 本發(fā)明的發(fā)光元件中，優(yōu)選上述第2發(fā)光層和上述第3發(fā)光層中分別含有的上述 發(fā)光材料相同。
[0043] 由此，能夠形成第2發(fā)光層和第3發(fā)光層發(fā)出相同顏色的光的發(fā)光元件。
[0044] 本發(fā)明的發(fā)光元件中，優(yōu)選上述第2發(fā)光層和上述第3發(fā)光層中分別含有的上述 發(fā)光材料不同。
[0045] 由此，能夠形成第2發(fā)光層和第3發(fā)光層發(fā)出不同顏色的光的發(fā)光元件。
[0046] 本發(fā)明的發(fā)光裝置的特征在于，具備本發(fā)明的發(fā)光元件。
[0047]由此，能夠提供壽命特性優(yōu)異的發(fā)光裝置。
[0048] 本發(fā)明的顯示裝置的特征在于，具備本發(fā)明的發(fā)光裝置。
[0049] 由此，能夠提供壽命特性優(yōu)異的顯示裝置。
[0050] 本發(fā)明的電子設(shè)備的特征在于，具備本發(fā)明的顯示裝置。
[0051] 由此，能夠提供壽命特性優(yōu)異的電子設(shè)備。
【附圖說明】
[0052] 圖1是示意地示出表示本發(fā)明的發(fā)光元件的實施方式的縱截面的圖。
[0053] 圖2是表示使用了本發(fā)明的顯示裝置的顯示器裝置的實施方式的縱截面圖。
[0054] 圖3是表示使用了本發(fā)明的電子設(shè)備的移動型（或者筆記本型）的電腦的構(gòu)成的 立體圖。
[0055] 圖4是表示使用了本發(fā)明的電子設(shè)備的移動電話（也包括PHS)的構(gòu)成的立體圖。
[0056] 圖5是表示使用了本發(fā)明的電子設(shè)備的數(shù)碼相機的構(gòu)成的立體圖。
【具體實施方式】
[0057] 以下，根據(jù)附圖所示的優(yōu)選的實施方式對本發(fā)明的發(fā)光元件、發(fā)光裝置、顯示裝置 和電子設(shè)備進行說明。
[0058] 首先，對本發(fā)明的發(fā)光元件（有機電致發(fā)光元件）1進行說明。
[0059] 圖1是示意地示出表示本發(fā)明的發(fā)光元件的實施方式的縱截面的圖。應予說明， 以下，為了方便說明，將圖1中的上側(cè)設(shè)為"上"，將下側(cè)設(shè)為"下"進行說明。
[0060] 圖1所示的發(fā)光元件（電致發(fā)光元件）1是通過多種有機發(fā)光材料發(fā)出R(紅色）、 G(綠色）、B(藍色），從而發(fā)出白色作為發(fā)光色的有機發(fā)光元件（白色發(fā)光元件）。
[0061] 這樣的發(fā)光元件1是依次層疊陽極3、空穴注入層4、空穴輸送層5、由多個發(fā)光層 構(gòu)成的發(fā)光部6、電子輸送層7、電子注入層8、陰極9而成的。另外，發(fā)光部6是從陽極3側(cè) 向陰極9側(cè)依次層疊紅色發(fā)光層（第1發(fā)光層）61、中間層62、藍色發(fā)光層（第2發(fā)光層）63 和綠色發(fā)光層（第3發(fā)光層）64而成的層疊體。
[0062] 而且，發(fā)光元件1是其整體設(shè)置在基板2上并用密封部件10密封的。
[0063] 對于該發(fā)光元件1而言，通過對陽極3和陰極9施加驅(qū)動電壓，從而向紅色發(fā)光層 61、藍色發(fā)光層63和綠色發(fā)光層64,從陰極9側(cè)供給（注入）電子，并且從陽極3側(cè)供給 (注入）空穴。然后，各發(fā)光層中，空穴與電子再結(jié)合，利用該再結(jié)合時釋放出的能量生成激 子（Exciton)，激子返回到基態(tài)時釋放出（發(fā)出）能量（焚光、磷光）。由此，發(fā)光元件1發(fā) 出白色光。
[0064] 基板2是支撐陽極3的部件。本實施方式的發(fā)光元件1由于是從基板2側(cè)射出光 的構(gòu)成（底部發(fā)射型），所以基板2和陽極3各自實質(zhì)上透明（無色透明、著色透明或者半 透明）。
[0065] 作為基板2的構(gòu)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(huán)烯烴聚合物、聚酰胺、聚醚砜、聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯、多芳基化合物這 樣的樹脂材料，石英玻璃、鈉鈣玻璃這樣的玻璃材料等，可以使用其中的1種或者組合2種 以上使用。
[0066] 這樣的基板2的平均厚度沒有特別限定，優(yōu)選為0.1~30mm左右，更優(yōu)選為0.1~ 10mm左右。
[0067] 應予說明，發(fā)光元件1是從與基板2相反的一側(cè)射出光的構(gòu)成（頂部發(fā)射型）時， 基板2使用透明基板和不透明基板均可。
[0068] 作為不透明基板，例如可舉出由氧化鋁這樣的陶瓷材料構(gòu)成的基板、在不銹鋼這 樣的金屬基板的表面形成氧化膜（絕緣膜）的基板、由樹脂材料構(gòu)成的基板等。
[0069] 以下，對構(gòu)成發(fā)光元件1的各部分依次進行說明。
[0070][陽極]
[0071] 陽極3是介由后面敘述的空穴注入層4向空穴輸送層5注入空穴的電極。作為該 陽極3的構(gòu)成材料，優(yōu)選使用功函數(shù)大且導電性優(yōu)異的材料。
[0072]作為陽極3的構(gòu)成材料，例如可舉出IT0(IndiumTinOxide)、IZ0(IndiumZinc (^1(^)、111303、511〇2、含513的511〇 2、含41的211〇等氧化物，411、？148、(：11或者含有它們的合 金等，可以使用其中的1種或者組合2種以上使用。
[0073] 這樣的陽極3的平均厚度沒有特別限定，優(yōu)選為10~200nm左右，更優(yōu)選為50~ 150nm左右。
[0074][陰極]
[0075] 另一方面，陰極9是介由后面敘述的電子注入層8向電子輸送層7注入電子的電 極。作為該陰極9的構(gòu)成材料，優(yōu)選使用功函數(shù)小的材料。
[0076]作為陰極 9 的構(gòu)成材料，例如可舉出Li、Mg、Ca、Sr、La、Ce、Er、Eu、Sc、Y、Yb、Ag、 Cu、Al、Cs、Rb或者含有它們的合金等，可以使用其中的1種或者組合2種以上（例如，多層 的層疊體等）使用。
[0077] 使用合金作為陰極9的構(gòu)成材料時，特別優(yōu)選使用含有Ag、Al、Cu等穩(wěn)定的金屬元 素的合金，具體而言，特別優(yōu)選使用MgAg、AlLi、CuLi等合金。通過使用上述合金作為陰極 9的構(gòu)成材料，能夠?qū)崿F(xiàn)陰極9的電子注入效率和穩(wěn)定性的提高。
[0078] 這樣的陰極9的平均厚度沒有特別限定，優(yōu)選為100~lOOOOnm左右，更優(yōu)選為 100~500nm左右。
[0079] 應予說明，由于本實施方式的發(fā)光元件1是底部發(fā)射型，所以對陰極9不特殊要求 透光性。
[0080][空穴注入層]
[0081] 空穴注入層4具有提高從陽極3的空穴注入效率的功能（即具有空穴注入性）。
[0082] 該空穴注入層4含有具有空穴注入性