專利名稱：有機發(fā)光元件的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及具有陽極、陰極以及含有通過施加電場可發(fā)光的有機 化合物的層(以下稱為「電場發(fā)光層」)的有機發(fā)光元件及采用它的發(fā)
發(fā)光裝置。
背景技術：
有機發(fā)光元件是通過施加電場發(fā)光的元件，其發(fā)光機構(gòu)是載流子 注入型。即，通過在電極間夾持電場發(fā)光層并施加電壓，從陰極注入 的電子及從陽極注入的空穴在電場發(fā)光層中復合，形成激勵狀態(tài)的分 子(以下稱為激勵分子)，該激勵分子在返回基態(tài)時釋^:能量并發(fā)光。
另外，有機化合物形成的激勵狀態(tài)的種類可以是一重態(tài)激勵狀態(tài) 和三重態(tài)激勵狀態(tài)，來自一重態(tài)激勵狀態(tài)的發(fā)光稱為熒光，來自三重 態(tài)激勵狀態(tài)的發(fā)光稱為磷光。
這樣的有機發(fā)光元件中，通常，電場發(fā)光層以低至l^m的薄膜形
成。另外，有機發(fā)光元件是電場發(fā)光層本身放光的自發(fā)光型的元件， 不需要傳統(tǒng)的液晶顯示器中采用的背光。從而，有^^發(fā)光元件可制作 成薄型輕量是很大的優(yōu)點。
另外，例如在100 ~ 200nm程度的電場發(fā)光層中，從注入載流子到 復合為止的時間，若考慮電場發(fā)光層的載流子遷移率則為數(shù)十納秒左 右，即使包括從載流子的復合到發(fā)光的過程也可以微秒以內(nèi)的數(shù)量級發(fā)光。從而，非?？斓捻憫俣纫彩且粋€特長。
而且，有機發(fā)光元件是載流子注入型的發(fā)光元件，因而可用直流 電壓驅(qū)動，不易產(chǎn)生噪聲。對于驅(qū)動電壓，通過首先令電場發(fā)光層的
厚度為1 OOnm左右的均一超薄膜，另外選擇可令對電場發(fā)光層的載流 子注入勢壘小的電極材料且導入雙層構(gòu)造，能夠在5.5V達成100cd/m2 的充分的亮度(參照非專利文獻l)。 (非專利文獻l)
C.W.夕乂 (C.W.Tang)等，7* 7° ， 4卜'，7 < ，-夕X "夕 一 夂， Vol.51, No.l2,913-915(1987)
由于這樣的薄型輕量/高速響應性/直流低電壓驅(qū)動等的特性，有 機發(fā)光元件作為下一代的平板顯示元件而備受注目。另外，自發(fā)光型 的視角廣，因而視認性較好，尤其是可考慮有效作為便攜設備的顯示 畫面采用的元件。
而且，這樣的有機發(fā)光元件，發(fā)光色的變化豐富也是特色之一。 這樣的色彩豐富的要因是由于有機化合物本身的多樣性。即，通過分 子設計(例如置換基的導入)等可開發(fā)各種各樣發(fā)光色的材料的柔性產(chǎn) 生了色彩的豐富。
根據(jù)這些觀點，認為有機發(fā)光元件的最大應用領域是全色的平板 顯示器并不為過?？紤]有機發(fā)光元件的特征，可以有各種各樣的全色 化方法，現(xiàn)在，采用有機發(fā)光元件制作全色的發(fā)光裝置的構(gòu)成例舉以 下三個主流。
第一，是將分別呈現(xiàn)光的三原色即紅色(R)、綠色(G)、藍色(B) 的發(fā)光色的有機發(fā)光元件用遮蔽掩模(shadowmask)技術分開涂敷， 分別作為象素的方法(以下稱為「RGB方式」)。第二，是采用藍色的 有機發(fā)光元件作為發(fā)光源，通過將該藍色的光由熒光材料組成的色變 換材料(CCM)變換成綠色或紅色來獲得光的三原色的方法(以下稱為 rCCM方式」)。第三，是采用白色的有機發(fā)光元件作為發(fā)光源，通 過設置用于液晶顯示裝置等的濾色層(CF)來獲得光的三原色的方法
5(以下稱為rCF方式J )。
其中，CCM方式或CF方式采用的有機發(fā)光元件是藍色(CCF方式) 至白色(CF方式)的單色，因而不必通過RGB方式的遮蔽掩模進行精練 的分開涂敷。另外，色變換材料或濾色層可ii過傳統(tǒng)的光刻技術制作， 不需要復雜的工序。而且，除了這些處理上的優(yōu)點外，由于只使用一 種元件，亮度的經(jīng)時變化均一，因而還有不會產(chǎn)生經(jīng)時的色偏差或亮 度不均的優(yōu)點。
但是，采用CCM方式時，原理上，從藍色到紅色的色變換效率差， 在紅色的顯示上產(chǎn)生問題。另外，色變換材料本身是焚光體，太陽光 等的外光會引起象素發(fā)光，有對比度惡化的問題。CF方式由于采用與 傳統(tǒng)的液晶顯示器同樣的濾色層，沒有該問題。
以上，CF方式是缺點比較少的方法，CF方式的問題是大部分的 光被濾色層吸收，因此發(fā)光效率高的白色的有機發(fā)光元件是必要的。 作為白色有機發(fā)光元件，不是在R、 G、 B的各波長區(qū)域具有峰值的白 色發(fā)光，而是組合了補色關系(例如藍色和黃色)的元件(以下稱為「2 波長型白色發(fā)光元件」)成為主流(例如，參照非專利文獻2)。
(非專利文獻2)
城戶等、「第46回應用物理學關系連合講演會」、p1281、 28a-ZD-25(1999)
但是，考慮到與濾色層組合的發(fā)光裝置的情況，期望的不是非專 利文獻2報告的2波長型白色發(fā)光元件，而是在R、 G、 B的各波長區(qū)域
光元件」)。
涉及這樣的3波長型白色發(fā)光元件的報告有多個(例如，參照非專 利文獻3)。但是，這樣的3波長型白色發(fā)光元件，發(fā)光效率方面不如2 波長型白色發(fā)光元件，有必要進行大的改善。
(非專利文獻3)
J.《卜'(J.Kido)等、廿4工7義，vol, 267,1332-1334(1995)
6另外，不管是2波長型還是3波長型，白色的發(fā)光可應用于照明等。 這也期望進行高效的白色有機發(fā)光元件的開發(fā)。

發(fā)明內(nèi)容
(發(fā)明解決的課題)
因而本發(fā)明的課題是提供發(fā)光效率高的白色有機發(fā)光元件。特別 地，提供具備在紅色、綠色、藍色的各波長區(qū)域具有峰值的發(fā)光頻譜 的高效的白色有機發(fā)光元件。
而且，用上述有機發(fā)光元件制作發(fā)光裝置，可提供消耗功率比傳 統(tǒng)低的發(fā)光裝置。另外，本說明書中的發(fā)光裝置是指采用有機發(fā)光元 件的發(fā)光裝置或圖象顯示裝置。另外，在有機發(fā)光元件上安裝連接器
如柔性印刷電路板(FPC:Flexible Printed Circuit)或TAB(Tape Automated Bonding)帶或TCP(Tape Carrier Package)的模塊、在TAB帶 或TCP的前端設置印刷配線板的模塊、或在有機發(fā)光元件上通過 COG(Chip On Glass)方式直接安裝IC(集成電路)的模塊都包含在發(fā)光 裝置中。
(解決課題的手段)
按照本發(fā)明的一個方面，提供了一種發(fā)光元件，包括第一電極； 設置在所述第一電極上的電場發(fā)光層，并且所述電場發(fā)光層包括第 一層，所述第一層包括熒光材料，設置在所述第一層上的第二層，所 述第二層包括磷光材料；設置在所述電場發(fā)光層上的第二電極，其中
所述發(fā)光元件發(fā)射白光。
按照本發(fā)明的另一個方面，提供了一種發(fā)光元件，包括第一電 極；設置在所述第一電極上的電場發(fā)光層，并且所述電場發(fā)光層包括: 第一層，所述第一層包括熒光材料，設置在所述第一層上的第二層， 設置在所述第二層上的第三層，并且所述第三層包括磷光材料；設置 在所述電場發(fā)光層上的第二電極，其中所述發(fā)光元件發(fā)射白光。
白色發(fā)光的頻譜，尤其是在紅色、綠色、藍色的各波長區(qū)域具有峰值的發(fā)光頻譜時，發(fā)光效率最差的頻譜區(qū)域是紅色的區(qū)域。這是因 為一般來說，紅色發(fā)光材料的發(fā)光效率比其他材料差。鑒于此，本發(fā) 明通過導入紅色系的磷光材料來實現(xiàn)高效的白色有機發(fā)光元件。
磷光材料是指可將三重態(tài)激勵狀態(tài)變換成發(fā)光的材料，即可放出 磷光的材料。有機發(fā)光元件中，由于一重態(tài)激勵狀態(tài)和三重態(tài)激勵狀
態(tài)以1:3的比例生成，因而采用磷光材料可達到高發(fā)光效率。
的磷光材料時，僅僅發(fā)出紅色的光，藍色或綠色等的其他成分不能被 觀測。結(jié)果，不能獲得白色發(fā)光。即，由于磷光材料容易將比自身大 的激勵能量變換成自身的發(fā)光，因而難以實現(xiàn)導入紅色系的磷光材料 的白色有機發(fā)光元件。
本發(fā)明人經(jīng)過反復的銳意檢討，結(jié)果發(fā)現(xiàn)通過采用以下所示元件 構(gòu)造，可實現(xiàn)導入紅色系的磷光材料的白色有機發(fā)光元件。
即，本發(fā)明的構(gòu)成是一種有機發(fā)光元件，其特征在于，在陽極和 陰極之間設有具備第 一發(fā)光區(qū)域和與上述第 一發(fā)光區(qū)域相比發(fā)光頻 語的最大峰值更靠近長波長側(cè)的第二發(fā)光區(qū)域的電場發(fā)光層，其中， 上述第二發(fā)光區(qū)域中的發(fā)光是來自三重態(tài)激勵狀態(tài)的發(fā)光，且上述第 二發(fā)光區(qū)域位于與上述第一發(fā)光區(qū)域分離的位置。
另外，最好上述第二發(fā)光區(qū)域是由主體材料和顯示來自三重態(tài)激 勵狀態(tài)的發(fā)光的客體材料組成的結(jié)構(gòu)。
另外，這些構(gòu)成尤其在上述第一發(fā)光區(qū)域的發(fā)光是來自一重態(tài)激 勵狀態(tài)的發(fā)光時有效。從而本發(fā)明以上述第一發(fā)光區(qū)域中的發(fā)光是來 自一重態(tài)激勵狀態(tài)的發(fā)光為特征。另外，該場合，最好上述第一發(fā)光 區(qū)域的構(gòu)成是由主體材料和顯示來自 一 重態(tài)激勵狀態(tài)的發(fā)光的 一種 或多種客體材料組成的構(gòu)成。
而且，最好上述本發(fā)明的有機發(fā)光元件的構(gòu)成是上述第 一發(fā)光區(qū) 域比上述第二發(fā)光區(qū)域更靠近陽極側(cè)的構(gòu)成。該場合，為了將載流子 的復合區(qū)域設計在第一發(fā)光區(qū)域附近，因而在上述第一發(fā)光區(qū)域和上述第二發(fā)光區(qū)域之間，最好設置由與上述第 一發(fā)光區(qū)域所包含的物質(zhì) 中具有最大離子化勢能的物質(zhì)相比具有更大離子化勢能的空穴阻擋 材料組成的層。另外，上述空穴阻擋材料的離子化勢能值與上述第一 發(fā)光區(qū)域所包含的物質(zhì)中具有最大離子化勢能的物質(zhì)的離子化勢能
^直相比最好大0.4eV以上。
另外，本發(fā)明的構(gòu)成中，為了使上述第一發(fā)光區(qū)域和上述第二發(fā) 光區(qū)域的兩方都高效發(fā)光，上述第一發(fā)光區(qū)域和上述第二發(fā)光區(qū)域的 距離最好在lnm以上30nm以下。而且最好在5nm以上20nm以下。
本發(fā)明的主旨之一是制作高效的白色有機發(fā)光元件，此時，通過 均tf地組合上述第一發(fā)光區(qū)域發(fā)生的短波長側(cè)的光和上述第二發(fā)光 區(qū)域發(fā)生的長波長側(cè)的光，可實現(xiàn)高品質(zhì)的白色發(fā)光。從而，第一發(fā) 光區(qū)域的發(fā)光波長和第二發(fā)光區(qū)域的發(fā)光波長最好符合以下所示條 件。
即本發(fā)明中，上述第 一 發(fā)光區(qū)域中的發(fā)光頻譜以在400nm以上 500nm以下的區(qū)域具有至少一個峰值為特征。或，以在400nm以上 560nm以下的區(qū)域具有至少兩個峰值為特征。
另外，上述第二發(fā)光區(qū)域中的發(fā)光頻譜以在560nm以上700nm以 下的區(qū)域具有至少一個峰值為特征。
通過組合呈現(xiàn)上述的波長區(qū)域的發(fā)光的上述第一發(fā)光區(qū)域和上 述第二發(fā)光區(qū)域，可獲得高效且高品質(zhì)的白色有機發(fā)光元件。
這里，上述第一發(fā)光區(qū)域中的發(fā)光也可利用受激準分子發(fā)光。根 據(jù)這樣的構(gòu)成，可容易地從上述第 一發(fā)光區(qū)域取出具有兩個峰值的發(fā) 光，因而，通過匹配來自上述第二發(fā)光區(qū)域的發(fā)光，可容易實現(xiàn)在R、 G、 B的各波長區(qū)域具有峰值的白色發(fā)光。從而本發(fā)明中，上述第一發(fā) 光區(qū)域中的發(fā)光頻譜在400nm以上560nm以下的區(qū)域具有至少兩個峰 值的場合，以上述第一發(fā)光區(qū)域中的發(fā)光包含受激準分子發(fā)光為特 征。
但是，上述本發(fā)明的有機發(fā)光元件中，上述第二發(fā)光區(qū)域中的發(fā)
9光是來自三重態(tài)激勵狀態(tài)的發(fā)光，顯示這樣的發(fā)光的材料最好采用有 機金屬絡合物。特別地，為了達到高發(fā)光效率，最好采用以銥或白金 為中心金屬的有機金屬絡合物。
耗功率比傳統(tǒng)低的發(fā)光裝置。從而本發(fā)明也包含采用本發(fā)明的有機發(fā) 光元件的發(fā)光裝置。 (發(fā)明的效果)
通過實施本發(fā)明，可提供發(fā)光效率高的白色有機發(fā)光元件。特別 地，可提供具備在紅色、綠色、藍色的各波長區(qū)域具有峰值的發(fā)光頻 譜的高效白色有機發(fā)光元件。而且，采用上述有機發(fā)光元件制作發(fā)光 裝置，可提供消耗功率比傳統(tǒng)低的發(fā)光裝置。


圖l是本發(fā)明的有機發(fā)光元件的基本構(gòu)造的示意圖。
圖2是本發(fā)明的有機發(fā)光元件中的發(fā)光機構(gòu)的示意圖。 1 ~3)。
圖4是實施例1 ~ 3中的有機發(fā)光元件的發(fā)光頻譜的示意圖。
圖5是本發(fā)明的發(fā)光裝置的概略圖(實施例4)。
圖6是本發(fā)明的發(fā)光裝置的概略圖(實施例5 ~ 6)。
圖7是采用本發(fā)明的發(fā)光裝置的電子設備的例的示意圖(實施例7)。
圖8是采用本發(fā)明的發(fā)光裝置的電子設備的例的示意圖(實施例7)。
圖9是傳統(tǒng)的有機發(fā)光元件的基本構(gòu)造的示意圖。 圖IO是傳統(tǒng)的有機發(fā)光元件中的發(fā)光機構(gòu)的示意圖。 圖ll是傳統(tǒng)的有機發(fā)光元件的具體元件構(gòu)造的示意圖(比較例l)。 圖12是比較例1中的有機發(fā)光元件的發(fā)光頻譜的示意圖。
具體實施例方式
以下說明本發(fā)明的實施形態(tài)。 (實施形態(tài)l)
以下，對本發(fā)明的實施形態(tài)詳細說明動作原理及具體的構(gòu)成例。 另外，有機發(fā)光元件為了取出發(fā)光，只要有任一個電極為透明即可。 從而，不僅是在襯底上形成透明電極并從襯底側(cè)取出光的傳統(tǒng)的元件
出光構(gòu)造。
首先，傳統(tǒng)的白色有機發(fā)光元件具有兩個發(fā)光區(qū)域即第一發(fā)光區(qū) 域和與上述第一發(fā)光區(qū)域相比發(fā)光頻譜的最大峰值更靠近長波長側(cè)
的第二發(fā)光區(qū)域，其基本構(gòu)成的一例如圖9所示。
圖9表示基本的有機發(fā)光元件的構(gòu)造，在陽極901和陰極902之間 夾持由空穴輸送材料921組成的空穴輸送層911和電子輸送材料922組 成的電子輸送層912的層疊構(gòu)造(電場發(fā)光層903)。但是，在空穴輸送 層911設有添加第一^l參雜劑923的第一發(fā)光區(qū)域913;在電子輸送層912 設有添加第二摻雜劑924的第二發(fā)光區(qū)域914。即，空穴輸送材料921 和電子輸送材料922分別具有作為主體材料的功能。而且，這些第一 發(fā)光區(qū)域913及第二發(fā)光區(qū)域914都存在于空穴輸送層911和電子輸送 層912的界面915附近。
這樣的構(gòu)造中，載流子的復合區(qū)域就在界面915附近。該界面915 附近共同存在第一摻雜劑923和第二摻雜劑924的二種，因而發(fā)光過程 在該二種摻雜劑間竟爭。此時，該二種摻雜劑若都是熒光材料，則其 激勵壽命都同樣短，因而只要不充分滿足Foerster型的能量轉(zhuǎn)移的條件 (任一方摻雜劑的發(fā)光波長與另 一方的摻雜劑的吸收波長重疊)，二種 都可發(fā)光。結(jié)果，可實現(xiàn)白色發(fā)光。
例如，非專利文獻2說明的白色有機發(fā)光元件的構(gòu)造是在圖9中再 增加一個電子輸送層和電子注入層，但基本的原理相同。即，在空穴
ii輸送層91 1導入藍色發(fā)光材料即菲作為第 一摻雜劑923 ,在電子輸送層
912導入橙色發(fā)光材料即DCM1作為第二摻雜劑924，獲得白色發(fā)光。
另 一方面，本發(fā)明的主旨是將紅色系的磷光材料導入白色有機發(fā) 光元件，以實現(xiàn)高效率。但是，即使對上述圖9的構(gòu)造導入紅色系的 磷光材料作為第二摻雜劑924,也不能獲得白色發(fā)光。例如，即使采 用藍色發(fā)光材料即菲作為第一摻雜劑923，采用紅色磷光材料即2， 3， 7， 8， 12, 13, 17， 18-八乙基-21H， 23H-口卜啉-白金絡合物(以下表示 為PtOEP)作為第二摻雜劑924來制作元件，也只能觀測到PtOEP的紅色 發(fā)光(將在比較例中后述)。該情況說明如下。
首先，在該元件構(gòu)造中為了獲得白色發(fā)光，至少第一摻雜劑923 即茈必須發(fā)光。即，茈的一重態(tài)激勵狀態(tài)直接發(fā)光成為最低限度的條 件。
但是，如圖10(a)所示，不僅PtOEP，大多數(shù)磷光材料的離子化勢 能小(HOMO能級1001的位置高)，因而對空穴形成深陷阱能級。從而， 由PtOEP俘獲空穴、不激勵茈而直接激勵PtOEP的可能性高。
另外，PtOEP為代表的大多數(shù)磷光材料在可見光區(qū)域具有稱為三 重態(tài)MLCT的寬吸收帶(這與磷光材料的三重態(tài)最低激勵狀態(tài)對應)。另 外，F(xiàn)oerster型的能量轉(zhuǎn)移時，允許某分子從一重態(tài)激勵狀態(tài)向其他分 子的三重態(tài)激勵狀態(tài)進^"能量轉(zhuǎn)移。該情況如圖10(b)所示，在可見光 區(qū)域發(fā)光的物質(zhì)(這里是茈)即使成為激勵狀態(tài)，也只是意味著容易發(fā) 生從其一重態(tài)激勵狀態(tài)SD,向磷光材料(這里是PtOEP)的三重態(tài)激勵狀 態(tài)TD2的Foerster型能量轉(zhuǎn)移1011。從而，茈的發(fā)光變得難以觀測。另 外，這里未考慮菲的三重態(tài)激勵狀態(tài)，但是由于菲是熒光材料，因而 三重態(tài)激勵狀態(tài)減活或向PtOEP進行能量轉(zhuǎn)移。
而且， 一般三重態(tài)MLCT吸收的頻帶廣，不僅是芘等的藍色發(fā)光 的物質(zhì)，而且還會引起來自呈綠色系的發(fā)光的物質(zhì)的能量轉(zhuǎn)移。該現(xiàn) 象不僅在使用菲等的熒光材料作為第 一發(fā)光區(qū)域中的發(fā)光物質(zhì)時發(fā) 生，而且在使用磷光材料作為第 一發(fā)光區(qū)域中的發(fā)光物質(zhì)時也同樣發(fā)
12生。因而，難以實現(xiàn)導入紅色系的磷光材料的白色有機發(fā)光元件。
克服該問題的方法是擴大第 一發(fā)光區(qū)域和第二發(fā)光區(qū)域的距離， 防止第 一發(fā)光區(qū)域的激勵狀態(tài)(特別是一重態(tài)激勵狀態(tài))向第二發(fā)光區(qū) 域的三重態(tài)激勵狀態(tài)進行能量轉(zhuǎn)移。這樣的本發(fā)明的基本構(gòu)成的一例 如圖1所示。
圖1中，通過向空穴輸送材料121組成的空穴輸送層111添加第一
摻雜劑(這里采用熒光材料)123來形成第一發(fā)光區(qū)域113。另外，通過 向電子輸送材料122組成的電子輸送層112添加第二摻雜劑(磷光材 料)124來形成第二發(fā)光區(qū)域114。另外，第二摻雜劑(磷光材料)124的 發(fā)光波長構(gòu)成為比第一摻雜劑123長的波長。而且，第一發(fā)光區(qū)域113 和第二發(fā)光區(qū)域114之間以厚度d設置未添加第二摻雜劑(磷光材 料)124的層116(以下稱為r間隔層J)，該點不同于圖9。這里，令間 隔層116具有電子輸送性。另外，101是陽極，102是陰極，103是電場 發(fā)光層。
此時，由于間隔層116具有電子輸送性，因而該構(gòu)造中的復合區(qū) 域在第一發(fā)光區(qū)域113和間隔層116的界面115附近。而且，如圖2(a)所 示，由于距離d，第二摻雜劑(磷光材料)的HOMO能級201不能直接俘 獲空穴。從而，首先，第一摻雜劑123被激勵。激勵狀態(tài)是一重態(tài)激 勵狀態(tài)SD1和三重態(tài)激勵狀態(tài)丁01 。
這里，如圖2(b)所示，由于間隔層116使第一摻雜劑和第二摻雜劑 (磷光材料)的距離為d，因而前述Sd,—Tm的Foerster型能量轉(zhuǎn)移211的 貢獻變小(隨著距離d變大而急劇衰減)。這部分成為Sm—Go,即第一摻 雜劑的發(fā)光hYD,被觀測到。
另一方面，這里第一摻雜劑采用熒光材料，因而三重態(tài)激勵狀態(tài) TD1不能發(fā)光，但是可向第二摻雜劑(磷光材料)的三重態(tài)激勵狀悉Td2 進行能量轉(zhuǎn)移。由于三重態(tài)激勵分子的激勵壽命通常比一重態(tài)激勵分 子的激勵壽命長、其擴散距離大，因而與前述Sm—Td2的能量特移211 相比，TD1—TD2的能量轉(zhuǎn)移212不易受距離d的影響。從而，即使離開一定程度的距離d， TD1—To2的能量轉(zhuǎn)移仍有效，然后第二摻雜劑(磷
光材料)的三重態(tài)激勵狀態(tài)Td2迅速變換成發(fā)光h丫m 。
如上所述，通過采用本發(fā)明的元件構(gòu)造，可使第一摻雜劑及與第 一摻雜劑相比可顯示更靠近長波長側(cè)的發(fā)光的第二摻雜劑(磷光材料) 都發(fā)光，因而實現(xiàn)白色發(fā)光。
另外，圖l所示元件構(gòu)造中，第二發(fā)光區(qū)域中磷光材料用作摻雜 劑，但是也可單獨采用磷光材料。
另外，第一發(fā)光區(qū)域中的發(fā)光體可釆用磷光材料，但是最好如圖 l所示采用熒光材料。因為此時，產(chǎn)生的一重態(tài)激勵狀態(tài)主要在第一 發(fā)光區(qū)域，產(chǎn)生的三重態(tài)激勵狀態(tài)在第二發(fā)光區(qū)域，分別對發(fā)光作出 貢獻，因此使一重態(tài)/三重態(tài)雙方的激勵狀態(tài)都對發(fā)光有貢獻，可期望 效率的提高。另外，發(fā)光的原理容易理解，元件設計也容易進行。
而且本發(fā)明的第一發(fā)光區(qū)域中，也可不采用摻雜劑而單獨采用發(fā) 光層。但是，采用摻雜劑通常使發(fā)光效率高，因而最好如圖l所示地 采用摻雜劑。另外，如上所述，由于第一發(fā)光區(qū)域中的發(fā)光體最好采 用熒光材料，因而第 一發(fā)光區(qū)域中也最好采用熒光材料作為摻雜劑。 該場合，摻雜劑的種類可以是復數(shù)的。
另外，圖l所示元件構(gòu)造是本發(fā)明的一例，但只要未偏離本發(fā)明 的主旨即可，并不限于此。例如圖1中，也可以采用空穴輸送層lll摻
雜第二摻雜劑(磷光材料)，電子輸送層112摻雜第一摻雜劑的構(gòu)成(即 該場合第二發(fā)光區(qū)域是113，第一發(fā)光區(qū)域是114)。該場合，必須由空 穴輸送性的材料構(gòu)成間隔層116，在間隔層116和電子輸送層112的界 面設計載流子的復合區(qū)域。
另外，圖l雖然未圖示，但是在陽極101和空穴輸送層111之間， 也可插入空穴注入層或由空穴輸送材料121以外的空穴輸送材料組成 的空穴輸送層。而且，在陰極102和電子輸送層112之間，也可插入電 子注入層或由電子輸送材料122以外的電子輸送材料組成的電子輸送 層。
14但是，如上所述，本發(fā)明中，著眼于在第一發(fā)光區(qū)域中首先形成 激勵狀態(tài)，部分地向第二發(fā)光區(qū)域能量轉(zhuǎn)移。從該觀點出發(fā)，如圖l 所示構(gòu)造，最好將第一發(fā)光區(qū)域113設計成比第二發(fā)光區(qū)域114更靠近 陽極側(cè)。這是因為，此時，通過采用空穴阻擋材料組成的空穴阻擋層 作為間隔層116,可有效將空穴關閉在空穴輸送層lll內(nèi)，因而可將載
流子的復合區(qū)域確定為第一發(fā)光區(qū)域113。
另外，空穴阻擋材料的離子化勢能值與第 一發(fā)光區(qū)域l 13所包含 的物質(zhì)中具有最大離子化勢能的物質(zhì)的離子化勢能值相比，最好大 0.4eV以上。另外，如圖l,當?shù)谝话l(fā)光區(qū)域113包含摻雜劑時，實際上 間隔層116中采用的空穴阻擋材料的離子化勢能值大于第 一發(fā)光區(qū)域 中的主體即空穴輸送材料121的離子化勢能值(最好大0.4eV以上)是很 重要的。
通過這樣的元件設計，在第一發(fā)光區(qū)域中首先形成激勵狀態(tài)并部 分地向第二發(fā)光區(qū)域能量轉(zhuǎn)移變得容易，但是接著必須設定左右該能 量轉(zhuǎn)移的距離d。
首先，通過令d為lnm以上，可防止Dixter型的能量轉(zhuǎn)移(電子的波 動運動的交換導致的能量轉(zhuǎn)移)，能量轉(zhuǎn)移的機構(gòu)僅僅是Foerster型， 可適用上述的原理。另夕卜，若距離30nm左右，則圖2(b)說明的Tm—TD2 的能量轉(zhuǎn)移也有劇烈衰減的傾向。因而，d的適當范圍是lnm以上30nm 以下。
但是，為了防止第二發(fā)光區(qū)域的磷光材料直接俘獲空穴(參照圖 2(a))， d最好在5nm以上。另外，為了減小對圖2(b)中的S。,—Td2的能 量轉(zhuǎn)移211的貢獻且足夠激起丁01—To2的能量轉(zhuǎn)移212的適當距離是 5 ~ 20nm左右。從而d最好在5nm以上20nm以下。
以上，說明了通過本發(fā)明可實現(xiàn)導入紅色系的磷光材料的白色有 機發(fā)光元件的原理。接著，例示4吏發(fā)光色為高品質(zhì)白色的最佳波長范 圍。的區(qū)域具有至少一個峰值，或在400nm以上560nm以下的區(qū)域具有至 少兩個峰值，可與第二發(fā)光區(qū)域中的紅色系的磷光材料的發(fā)光色組 合，實現(xiàn)白色光。此時，上述磷光材料的發(fā)光頻i普在紅色系即560nm 以上700nm以下的區(qū)域具有至少 一個峰值即可。
另外，例如，若在第一發(fā)光區(qū)域添加可受激準分子發(fā)光的第一摻 雜劑，則通過優(yōu)化摻雜濃度，可同時進行第一摻雜劑固有的發(fā)光和受 激準分子發(fā)光。由于受激準分子發(fā)光與上述固有的發(fā)光相比必然更靠 近長波長側(cè)，因而從一個物質(zhì)可引出兩個發(fā)光峰值。通過組合該現(xiàn)象 和第二發(fā)光區(qū)域中的紅色系的發(fā)光色，在R、 G、 B的各波長區(qū)域具有 峰值的發(fā)光頻諳也成為可能。
以下具體地例示用于本發(fā)明的材料。但是，可適用于本發(fā)明的材
料不限于此。
作為用于空穴注入層的空穴注入材料，只要是有機化合物，則卟 啉系的化合物都有效，可采用酞花青(筒稱:H2-Pc)、銅酞花青(簡 稱:Cu-Pc)等。另外，還有在導電性高分子化合物中進行化學摻雜的材 料，可采用摻雜聚對苯乙烯磺酸(簡稱:PSS)的聚二氧乙基噻吩(簡稱 PEDOT)或聚苯胺(簡稱PAni)，聚乙烯咔唑(簡稱PVK)等。另外， 五氧化釩或氧化鋁等無機絕緣體的超薄膜也有效。
作為空穴輸送材料，芳族胺系(即，具有苯環(huán)-氮的結(jié)合的物質(zhì)) 的化合物是合適的。作為廣泛釆用的材料，例如，有N，N，-二(3-曱基 苯基)-N，N，-二苯基-U，-聯(lián)苯-4,4，-二胺(筒稱:TPD)或其衍生物4,4，-二 [N-(l-萘基)-N-苯基氨基]聯(lián)苯(簡稱:a-NPD)等。另外，還有4, 4，,4"-三 (風仆二苯基氨基)三苯胺(簡稱丁0八丁八)或4,4，,4"-三(> -甲基苯基-^ 苯基氨基)三苯胺(簡稱:MTDATA)等的繁星式芳族胺化合物。
作為電子輸送材料，三(8-喹啉醇化)鋁(筒稱:Alq3)、三(4-曱基-8-口奎啉醇化)鋁(簡稱:Almq3)、 二(IO-羥基苯并[h]喹啉)鈹(簡稱:BeBq2), 二(2-曱基-8-喹啉醇化)-(4-羥基-聯(lián)苯基)鋁(筒稱:BAlq)、 二[2-(2-羥基苯 基)-苯并噁唑]鋅(簡稱:Zn(B0X)2)、 二[2-(2-羥基苯基)-苯并噻唑)鋅(簡稱Zn(BTZ)2)等的金屬絡合物。而且，除了金屬絡合物以外，可采用 2-(4-聯(lián)苯基)-5-(4-叔丁基苯基)-1,3,4-噁二唑(簡稱:PBD)、 1,3-二[5-(對 叔丁基苯基)-l,3，4-嗯二唑-2-基]苯(簡稱:OXD-7)等噁二唑衍生物，3-(4-叔丁基苯基)-4-苯基-5-(4-聯(lián)苯基)-l,2,4-三唑(簡稱: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(簡稱p-EtTAZ)等三唑 衍生物，2,2，，2"-(l，3，5-苯三基(benzenetrilyl))三[l-苯基-lH-苯并咪 唑](簡稱:TPBI)等咪唑衍生物，紅菲繞啉(簡稱BPhen)， 2，9-二曱基-4，7-二苯基-1 ， 10-菲繞啉(簡稱:BCP)等菲繞啉衍生物。
另外，作為用于上述的間隔層的材料有效的空穴阻擋材料，可采 用上述BAlq、 OXD-7、 TAZ、 p-EtTAZ、 TPBI、 Bphen、 BCP等。
另夕卜，作為第一發(fā)光區(qū)域中的發(fā)光體，也可采用上述TPD、 a-NPD 等具有空穴輸送性的熒光材料，或Alq3， Almq3， BeBq2， BAlq， Zn(BOX)2， Zn(BTZ)2等具有電子輸送性的熒光材料。另外，各種熒光 色素也可用作摻雜劑，例如喹吖啶酮、N， N，-二曱喹吖啶酮、茈、熒 蒽、香豆素系色素(香豆素6等)等。而且，也可采用磷光材料，如三(2-苯基吡啶)Ir(簡稱:lr(ppy)3)等。這些都可在400nm以上560nm以下呈現(xiàn) 發(fā)光峰值，因而適合作為本發(fā)明的第 一發(fā)光區(qū)域中的發(fā)光體。
另一方面，作為第二發(fā)光區(qū)域中的發(fā)光體，以銥或白金為中心金 屬的有機金屬絡合物是有效的。具體地，除了前述PtOEP以外，還有 二(2-(2，-苯并噻吩)p比啶-N,c3')(乙?；?銥(簡稱:btp2lr(acac))、 二 (2-(2，-噻吩基)p比啶-N，c3')(乙?；?銥(簡稱:thp2Ir(acac)) 、 二 (2-( 1 -萘基)苯并嗨唑-!^,(32')(乙?；?銥(筒稱:bon2lr(acac))等。這
合作為本發(fā)明的第二發(fā)光區(qū)域中的發(fā)光體。
另外，在本發(fā)明的第一發(fā)光區(qū)域或第二發(fā)光區(qū)域使用摻雜劑時， 作為主體材料，可采用以上述例為代表的空穴輸送材料或電子輸送材 料。另外，也可采用4，4，-N，N，-二?？ㄟ蚧?lián)苯(簡稱:CBP)等的雙極性材料。
17另外，本發(fā)明中，有機發(fā)光元件中的各層不限于層疊法?？梢允?層疊，也可以選擇真空蒸鍍法或旋涂法、噴墨法、浸涂法等各種各樣 的方法。
(實施例)
本實施例中，用圖3具體地說明令間隔層的厚度d為10nm的本發(fā)明 的有機發(fā)光元件。另外，圖3中，301相當于陽極，302相當于陰極， 303相當于電場發(fā)光層。
首先，在陽極301即ITO以100nm左右成膜的玻璃襯底上，蒸鍍 20nm空穴輸送材料即CuPc，作為空穴注入層310。接著，蒸鍍30nm空 穴輸送材料即a-NPD作為空穴輸送層311,但是其最后的10nm中進行 共同蒸鍍，使a-NPD(主體材料)和一重態(tài)發(fā)光材料即茈(客體材料)形成 大約99:51的比率(重量比)。即，在a-NPD以約lwt。/。的濃度分散芘。該 10nm的共蒸鍍層是第一發(fā)光區(qū)域313。
第一發(fā)光區(qū)域313形成后，空穴阻擋材料(且電子輸送材料)即 BAlq以10nm成膜，作為間隔層316。而且，蒸鍍30mnBAlq作為電子輸 送層312,但是其最初的10nm中，通過共蒸鍍形成添加了磚光材料 PtOEP的區(qū)域。添加量調(diào)節(jié)為在BAlq中以約7.5wty。的濃度分散PtOEP。 其成為第二發(fā)光區(qū)域314。以上，采用BAlq的層包括間隔層316和電子 輸送層312，合計達到40nm。
接著，電子輸送材料即Alq以20nm成膜，作為第二電子輸送層317。 然后，蒸鍍2nm氟化鈣(簡稱:CaF2)作為電子注入層318，最后A1以 150nm成膜作為陰極。從而，獲得本發(fā)明的有機發(fā)光元件。
本實施例1制作的有機發(fā)光元件的特性為，亮度為10[cd/m2]時的 驅(qū)動電壓為8.0[V]，電流效率為4.7[cd/A]。
另夕卜，圖4(a)表示10[cd/n^]時的發(fā)光頻譜。在46Onm及480nm附 近和520nm附近可分別明確觀測到菲固有的藍色的發(fā)光頻諳401和芘 的受激準分子發(fā)光導致的綠色的頻譜402。另外，在650nm附近觀測到
18PtOEP導致的尖銳的紅色的峰值403 。
這樣，本實施例l中，采用紅色系的磷光材料可實現(xiàn)在R、 G、 B 的各波長區(qū)域具有峰值的有機發(fā)光元件。另外，CIE色度座標是(x， y)=(0.30， 0.35),看起來是白色發(fā)光。
以上，本實施例1中，可一定程度抑制圖2(b)所示sd,—Td2的能量
轉(zhuǎn)移，使茈和PtOEP兩方可發(fā)光。
另外，對于空穴輸送層311采用的a-NPD和間隔層315采用的 BAlq，分別測定離子化勢能(分別為薄膜的狀態(tài)下用光電子分光裝置 AC-2(理研儀器)測定)時，a-NPD是5.3[eV]， BAlq是5.7[eV]。即，考慮 到兩者的離子化勢能相差約0.4[eV]，因而BAlq有效地阻擋空穴，將載 流子的復合區(qū)域控制在空穴輸送層311內(nèi)(或第 一發(fā)光區(qū)域313內(nèi))。
本實施例中，令間隔層的厚度d為20nm的本發(fā)明的有機發(fā)光元件 用圖3具體地例示。
首先，到第一發(fā)光區(qū)域313為止與實施例1同樣地形成。第一發(fā)光 區(qū)域313形成后，空穴阻擋材料(且電子輸送材料)即BAlq以20nm成膜， 作為間隔層316。而且，蒸鍍20nmBAlq作為電子輸送層312，但是其最 初的1 Onm中通過共蒸鍍形成添加磷光材料PtOEP的區(qū)域。添加量調(diào)節(jié) 為在BAlq中以約7.5wt°/。的濃度分散PtOEP。其作為第二發(fā)光區(qū)域314。 以上，采用BAlq的層包括間隔層316和電子輸送層312,合計達到40nm。
接著，電子輸送材^1"即Alq以20nm成膜，作為第二電子輸送層317。 然后，蒸鍍2nm的CaF2作為電子注入層318,最后Al以150nm成膜作為 陰極。從而，獲得本發(fā)明的有機發(fā)光元件。
本實施例2制作的有機發(fā)光元件的特性為，亮度為10[cd/m3時的 驅(qū)動電壓為8.6[V],電流效率為4.6[cd/A]。
另外，圖4(b)表示10[cd/rt^]時的發(fā)光頻語。在46Onm及480nm附 近和520nm附近可分別明確觀測到菲固有的藍色的發(fā)光頻譜401和茈 的受激準分子發(fā)光導致的綠色的頻譜402。另外，在650nm附近觀測到
19PtOEP導致的尖銳的紅色的峰值403 。
這樣，本實施例2中，采用紅色系的磷光材料可實現(xiàn)在R、 G、 B 的各波長區(qū)域具有峰值的有機發(fā)光元件。另外，CIE色度座標是(x， y)=(0.25， 0.36),看起來是微顯藍色的白色發(fā)光。
以上，本實施例2中，可完全抑制圖2(b)所示Sm—To2的能量轉(zhuǎn)移， 使菲和PtOEP兩方可發(fā)光。
本實施例中，令間隔層的厚度d為30nm的本發(fā)明的有機發(fā)光元件 用圖3具體地例示。
第 一發(fā)光區(qū)域313形成后，空穴阻擋材料(且電子輸送材料)即BAlq以 30nm成膜，作為間隔層316。而且，對在BAlq中添加磷光材料PtOEP 的區(qū)域進行共蒸鍍，形成10nm的第二發(fā)光區(qū)域314。添加量調(diào)節(jié)為在 BAlq中以約7.5wt。/。的濃度分散PtOEP。以上，采用BAlq的層包括間隔 層316和第二發(fā)光區(qū)域314，合計達到40nm。本實施例中，第二發(fā)光區(qū) 域314后沒有再將BAlq形成為電子輸送層312(這是為了使采用BAlq的 層的膜厚與實施例l及實施例2同樣為40nm)。
接著，電子輸送材料即Alq以20nm成膜，作為第二電子輸送層317。 然后，蒸鍍2nm的CaF2作為電子注入層318，最后A1以150nm成膜作為 陰極。從而，獲得本發(fā)明的有機發(fā)光元件。
本實施例3制作的有機發(fā)光元件的特性為，亮度為10[cd/m3時的 驅(qū)動電壓為8.2[V],電流效率為4.6[cd/A]。
另外，圖4(c)表示10[cd/n^]時的發(fā)光頻譜。在々6Onm及^0nm附 近和520nm附近可分別明確觀測到芘固有的藍色的發(fā)光頻譜401和茈 的受激準分子發(fā)光導致的綠色的頻譜402。另外，在650nm附近觀測到 較弱的PtOEP導致的尖銳的紅色的峰值403 。
這樣，本實施例3中，采用紅色系的磷光材料可實現(xiàn)在R、 G、 B 的各波長區(qū)域具有峰值的有機發(fā)光元件。另外，CIE色度座標是(x，y)=(0.22， 0.35),看起來是微顯藍色的白色發(fā)光。
以上，本實施例3中，可幾乎完全抑制圖2(b)所示SD,—Tto的能量
轉(zhuǎn)移，與實施例1或?qū)嵤├?相比，TD1—丁D2的能量轉(zhuǎn)移衰減的結(jié)果為
茈的發(fā)光變強，PtOEP的發(fā)光變?nèi)?。從而，本發(fā)明的間隔層的厚度d最 好不高于30nm。 [比4交例1]
本比較例中，未設間隔層的傳統(tǒng)的有機發(fā)光元件用圖1 l具體地說 明。另外，圖11中引用圖3的符號。
首先，到第一發(fā)光區(qū)域313為止與實施例1 ~實施例3同樣形成。 第一發(fā)光區(qū)域313形成后，BAlq以40nm成膜作為電子輸送層312,但是 其最初的10nm中形成以BAlq為主體添加;壽光材津+PtOEP的第二發(fā)光 區(qū)域314 。添加量調(diào)節(jié)為在BAlq中以約7.5wt。/o的濃度分散PtOEP。
接著，電子輸送材料Alq以20nm成膜，作為第二電子輸送層317。 然后，蒸鍍2nm的CaF2作為電子注入層317，最后Al以150nm成膜作為 陰極。
本比較例制作的有機發(fā)光元件的特性為，亮度為10[cd/m3時的驅(qū) 動電壓為8.8[V]，電流效率為1.9[cd/A]。
另夕卜，10[cd/rr^]時的發(fā)光頻譜如圖12所示。本比較例中，幾乎不 能觀測芘的發(fā)光頻譜，只能觀測到650nm附近的PtOEP導致的尖銳的 紅色的峰值1201。另外，CIE色度座標是(x, y)=(0.51, 0.33),看起來 大致為紅色。
以上，如本比較例所示，未設本發(fā)明的間隔層的傳統(tǒng)的元件構(gòu)造 中，難以實現(xiàn)采用紅色系的磷光材料的白色有機發(fā)光元件。 [實施例4]
本實施例中，用圖5說明在象素部具備本發(fā)明的有機發(fā)光元件的 發(fā)光裝置。另外，圖5(A)是發(fā)光裝置的俯視圖，圖5(B)是沿圖5(A)的 A-A，切斷的截面圖。501是驅(qū)動電路部(源極側(cè)驅(qū)動電路)，502是象素 部，503是驅(qū)動電路部(柵極側(cè)驅(qū)動電路)。另外，504是密封襯底，505是密封劑，密封劑505包圍的內(nèi)側(cè)507形成空間。
另外，508是傳送輸入源極側(cè)驅(qū)動電路501及4冊才及側(cè)驅(qū)動電路503 的信號用的連接配線，從外部輸入端子FPC(柔性印刷電路)509接收視 頻信號、時鐘信號、開始信號、復位信號等。另夕卜，這里只圖示了FPC, 該FPC中也可安裝印刷配線板(PWB)。本說明書中的發(fā)光裝置不僅包 括發(fā)光裝置本體，還包括其中安裝有FPC或PWB的狀態(tài)。
接著，用圖5(B)說明截面構(gòu)造。在襯底510形成驅(qū)動電路部及象 素部，這里顯示了驅(qū)動電路部即源極側(cè)驅(qū)動電路501和象素部502。
另夕卜，源極側(cè)驅(qū)動電路501中，形成由n溝道型TFT523和p溝道型 TFT524組合的CMOS電路。另外，形成驅(qū)動電路的TFT也可由公知的 CMOS電路、PMOS電路或NMOS電路形成。另外，本實施形態(tài)中，表 示了在襯底上形成驅(qū)動電路的驅(qū)動器的一體型，但不是必要的，也可 不在襯底上而在外部形成。
另外，象素部502由包含開關用TFT511和電流控制用TFT512和與 其漏極電氣連接的第1電極513的多個象素形成。另外，形成覆蓋第l 電極513的端部的絕緣物514。這里，采用正片型的感光性丙烯酸樹脂 膜形成。
為了形成良好的敷層，在絕緣物514的上端部或下端部形成有曲率 的曲面。例如，絕緣物514的材料采用正片型的感光性丙烯酸的場合， 最好僅在絕緣物514的上端部具備曲率半徑(0.2pm ~ 3)im)的曲面。另 外，作為絕緣物514,可使用通過感光性的光而成為不溶于刻蝕劑的 負片型或者通過光而成為溶于刻蝕劑的正片型之一。
在第1電極513上分別形成電場發(fā)光層515及第2電極516。這里， 起陽極功能的第1電極513的材料最好采用工作函數(shù)大的材料。例如， ITO(氧化銦錫)膜、氧化銦鋅(IZO)膜、氮化鈦膜、鉻膜、鎢膜、Zn膜、 Pt膜等的單層膜，也可采用以氮化鈦和鋁為主成分的膜的層疊、氮化 鈦膜和以鋁為主成分的膜和氮化鈦膜的3層構(gòu)造等。若采用層疊構(gòu)造， 則作為配線的電阻也低，且可獲得良好的歐姆接觸，并起陽極的功能。這里以ITO作為第 一電極513,采用從襯底510側(cè)取出光的構(gòu)造。
另外，電場發(fā)光層515通過采用蒸鍍掩膜的蒸鍍法或噴墨法形成。
為實施例l ~實施例3說明的電場發(fā)光層的構(gòu)成。另外，電場發(fā)光層的 材料通常采用單層或?qū)盈B的有機化合物，但是本發(fā)明也包括在有機化 合物組成的膜的 一部分采用無機化合物的構(gòu)成。
而且，電場發(fā)光層515上形成的第2電極(陰極)516的材料可采用工 作函數(shù)小的材料(A1， Ag, Li, Ca或這些的合金MgAg， Mgln， AlLi, CaF2或CaN)。另外，電場發(fā)光層515產(chǎn)生的光透過第2電極516時，第2 電極(陰極)516最好采用膜厚薄的金屬薄膜和透明導電膜(ITO ， IZO, 氧化鋅(ZnO)等)的層疊。這里，采用A1的非透過膜，形成從襯底510 側(cè)取出光的底面出射型構(gòu)造的發(fā)光裝置。
而且，用密封劑505粘貼密封襯底504和元件襯底510，形成在襯 底501 、密封襯底504及密封劑505包圍的空間507具備本發(fā)明的有機發(fā) 光元件517的構(gòu)造。另外，空間507除了用惰性氣體(氮或氬等)填充外， 也包含用密封劑505填充的構(gòu)成。
另外，密封劑505最好采用環(huán)氧樹脂。另外，這些材料最好是盡可 能不透過水分或氧的材料。另外，作為密封襯底504的材料，可采用 玻璃襯底或石英襯底以及FRP(Fiberglass-Reinforced Plastics)、 PVF(聚 氟乙烯)、姆拉(Mylar)、聚酯或丙烯酸等組成的塑料襯底。
本實施例中具體地說明在圖5所示的發(fā)光裝置中，從密封襯底504 側(cè)取出光的頂面出射型構(gòu)造的發(fā)光裝置。其概略圖(截面圖)如圖6(A) 所示。另外，圖6(A)中引用圖5的符號。發(fā)光方向在圖6(A)中用621表示。
圖6(A)中，第1電極513采用遮光性的陽極，第2電極采用透光性 的陰極，形成頂面出射構(gòu)造。從而，第l電極可采用氮化鈦膜、鉻膜、
23鎢膜、Zn膜、Pt膜等的單層膜，也可采用以氮化鈦和鋁為主成分的膜
的層疊、氮化鈦膜和以鋁為主成分的膜和氮化鈦膜的3層構(gòu)造等。另 外，第2電極可采用膜厚薄的金屬薄膜和透明導電膜(ITO， IZO, ZnO 等)的層疊構(gòu)造。這里，第l電極采用氮化鈦膜，第2電極采用Mg: Ag 合金薄膜和ITO的層疊構(gòu)造。
另外，本實施例的發(fā)光裝置為了采用本發(fā)明的白色有機發(fā)光元件 517進行全色化，設置著色層611和遮光層(BM)612組成的濾色層(為了 簡化，這里未圖示外涂層)。
另外，為了密封有機發(fā)光元件517,形成透明保護層601。該透明
硅或氮氧化硅為主成分的絕緣膜、以碳為主成分的薄膜(類金剛石 月莫:DLC膜，氮化碳:CN膜等)，或這些的層疊。采用硅靶，在包含氮和 氬的氣氛下，可獲得對水分或《成金屬等的不純物阻擋效果高的氮化硅 膜。另外，也可采用氮化硅靶。另外，透明保護層也可采用遙控等離 子的成膜裝置形成。另外，為了使發(fā)光通過透明保護層，透明保護層 的膜厚最好盡可能薄。
這里，為了進一步密封有機發(fā)光元件517，不僅采用密封劑505, 還采用第2密封劑602填充圖5中的空間507，與密封襯底5(M粘貼。該 密封操作在惰性氣體氣氛下進行即可。第2密封劑602與密封劑505同 樣，最好采用環(huán)氧樹脂。
本實施例中具體地說明在圖5所示發(fā)光裝置中，從襯底510側(cè)和密
(截面圖)如圖6(B)所示。另外，圖6(B)引用圖5的符號。發(fā)光方向在圖 6(B)中用622、 623表示。
圖6(B)中的基本構(gòu)造與圖6(A)相同，與圖6(A)的不同點是采用ITO 膜或IZO膜等的透明導電膜作為第l電板513。這里，采用ITO膜可實現(xiàn) 兩面出射構(gòu)造的發(fā)光裝置。
24另外，圖6(B)中，襯底510側(cè)未設置濾色層，但也可設置濾色層
使兩面都全色化。該場合，村底510側(cè)形成的濾色層可用傳統(tǒng)的液晶
顯示裝置等采用的方法同樣地進行設置。
本實施例中，說明用具有本發(fā)明的有機發(fā)光元件的發(fā)光裝置完成 的各種各樣的電子設備。
用具有本發(fā)明的有機發(fā)光元件的發(fā)光裝置制作的電子設備，有攝 象機、數(shù)碼相機、眼鏡型顯示器(頭盔顯示器)、導航系統(tǒng)、音響再生 裝置(汽車音響、音響組件等)，筆記本型個人電腦、游戲設備、便攜 信息終端(便攜計算機、便攜電話、便攜型游戲機或電子書籍等)、具
備記錄媒體的圖像再生裝置(具體為具備可再生DVD等的記錄媒體并 顯示其圖像的顯示器的裝置)等。這些電子設備的具體例如圖7、 8所示。
圖7(A)是顯示裝置，包含框體7101、支持臺7102、顯示部7103、 揚聲器部7104、視頻輸入端子7105等。具有本發(fā)明的有機發(fā)光元件的 發(fā)光裝置可適用于該顯示部7103。另外，顯示裝置包含個人電腦用、 TV放送接收用、廣告顯示用等的所有信息顯示用裝置。
圖7(B)是筆記本型個人電腦，包含本體7201、框體7202、顯示部 7203、鍵盤7204、外部連接端口7205、鼠標7206等。具有本發(fā)明的有 機發(fā)光元件的發(fā)光裝置可適用于該顯示部7203。
圖7(C)是便攜計算機，包含本體7301、顯示部7302、開關7303、 操作鍵7304、紅外線端口7305等。具有本發(fā)明的有機發(fā)光元件的發(fā)光 裝置可適用于該顯示部7302。
圖7(D)是具備記錄媒體的便攜型的圖象再生裝置(具體為DVD再 生裝置)，包含本體7401,框體7402,顯示部A7403,顯示部B7404， 記錄々某體(DVD等)讀入部7405，操作鍵7406,揚聲器部7407等。顯示 部A7403主要顯示圖象信息，顯示部B7404主要顯示文字信息，具有本 發(fā)明的有機發(fā)光元件的發(fā)光裝置可適用于這些顯示部A、 B。另外，具 備記錄媒體的圖象再生裝置也包含家庭用游戲設備等。
25圖7(E)是眼鏡型顯示器(頭盔式顯示器)，包含本體7501、顯示部 7502、臂部7503。具有本發(fā)明的有機發(fā)光元件的發(fā)光裝置可適用于該 顯示部7502。
圖7(F)是攝象機，包含本體7601、顯示部7602、框體7603、外部 連接端口7604、遙控接收部7605、受像部7606、電池7607、聲音輸入 部7608,操作4建7609、接眼部7610等。具有本發(fā)明的有機發(fā)光元件的 發(fā)光裝置可適用于該顯示部7602。
圖7(G)是便攜電話，包含本體7701、框體7702、顯示部7703、聲 音輸入部7704、聲音輸出部7705、操作鍵7706、外部連接端口7707、 天線7708等。具有本發(fā)明的有機發(fā)光元件的發(fā)光裝置可適用于該顯示 部7703。另外，顯示部7703在黑色的背景顯示白色的文字，可抑制便 攜電話的消4€電流。
圖8a是兩面發(fā)光型筆記本PC,包含^t盤部801、顯示器部802等。 該筆記本PC的特征如圖8b所示，可向表面發(fā)光803和向背面發(fā)光804。 可通過將例如圖6(B)所示的本發(fā)明的兩面出射構(gòu)造的發(fā)光裝置適用于 顯示器部802來實現(xiàn)。通過這樣的構(gòu)成，如圖8c所示，即使顯示器部802 為關閉狀態(tài)也可利用向背面的發(fā)光來觀看圖象等。顯示器部開屏方向 用805表示。
產(chǎn)業(yè)上利用可能性
如上所述，具有本發(fā)明的有機發(fā)光元件的發(fā)光裝置的應用范圍很 廣，該發(fā)光裝置可適用于各領域的電子設備。
2權(quán)利要求
1. 一種發(fā)光元件，包括第一電極；設置在所述第一電極上的電場發(fā)光層，并且所述電場發(fā)光層包括第一層，所述第一層包括熒光材料；設置在所述第一層上的第二層，所述第二層包括磷光材料；設置在所述電場發(fā)光層上的第二電極，其中所述發(fā)光元件發(fā)射白光。
2. —種發(fā)光元件，包括第一電極；設置在所述第一電極上的電場發(fā)光層，并且所述電場發(fā)光層包括第一層，所述第一層包括熒光材料；設置在所述第一層上的第二層；設置在所述第二層上的第三層，并且所述第三層包括磷光材料；設置在所述電場發(fā)光層上的第二電極，其中所述發(fā)光元件發(fā)射白光。
3. 如權(quán)利要求1所述的發(fā)光元件，其中所述第一層還包括空穴輸送材料。
4. 如權(quán)利要求2所述的發(fā)光元件，其中所述第一層還包括空穴輸送材料。
5. 如權(quán)利要求1所述的發(fā)光元件，其中所述第二層還包括電子輸送材料。
6. 如權(quán)利要求2所述的發(fā)光元件，其中所述第三層還包括電子輸送材料。
7. 如權(quán)利要求2所述的發(fā)光元件，其中所述第二層具有電子輸 送性。
8. 如權(quán)利要求2所述的發(fā)光元件，其中所述第二層包括空穴阻擋材料。
9. 如權(quán)利要求1所述的發(fā)光元件，其中所述焚光材料發(fā)射藍光。
10. 如權(quán)利要求2所述的發(fā)光元件，其中所述熒光材料發(fā)射藍光。
11. 如權(quán)利要求1所述的發(fā)光元件，其中所述磷光材料發(fā)射紅光。
12. 如權(quán)利要求2所述的發(fā)光元件，其中所述磷光材料發(fā)射紅光。
全文摘要
本發(fā)明提供發(fā)光效率高的白色有機發(fā)光元件。特別地，提供具備在紅色、綠色、藍色的各波長區(qū)域具有峰值的發(fā)光頻譜的高效的白色有機發(fā)光元件。由于發(fā)光效率最差的頻譜區(qū)域是紅色的區(qū)域，通過導入紅色系的磷光材料來獲得高效的白色有機發(fā)光元件。為了防止僅僅紅色系的磷光材料發(fā)光，使以紅色系的磷光材料(124)作為發(fā)光體的第二發(fā)光區(qū)域(114)和與第二發(fā)光區(qū)域相比顯示更靠近短波長側(cè)的發(fā)光的第一發(fā)光區(qū)域(113)分離。第一發(fā)光區(qū)域和第二發(fā)光區(qū)域之間的層(115)最好采用電子輸送材料，且最好采用空穴阻擋材料。
文檔編號H05B33/14GK101510589SQ20091012871
公開日2009年8月19日 申請日期2003年12月17日 優(yōu)先權(quán)日2002年12月26日
發(fā)明者山崎寬子, 瀨尾哲史 申請人:株式會社半導體能源研究所