專(zhuān)利名稱(chēng)：發(fā)光元件和使用該元件的發(fā)光裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種包括有機(jī)化合物和無(wú)機(jī)化合物的發(fā)光元件的結(jié)構(gòu)，并且進(jìn)一步涉 及具有該發(fā)光元件的發(fā)光裝置。
背景技術(shù)：
用于顯示器的許多發(fā)光元件具有在一對(duì)電極之間夾有包括發(fā)光材料的層的結(jié)構(gòu)， 并且當(dāng)通過(guò)從其中一個(gè)電極注入的電子和從另一個(gè)電極注入的空穴重新結(jié)合所形成的激 子返回基態(tài)時(shí)，產(chǎn)生發(fā)光。關(guān)于這些發(fā)光元件，為提高發(fā)光效率和穩(wěn)定性以及防止驅(qū)動(dòng)電壓升高，已進(jìn)行了 研究。例如，專(zhuān)利文獻(xiàn)1披露了一種可保持發(fā)光性能的高耐用有機(jī)薄膜發(fā)光元件。根據(jù) 專(zhuān)利文獻(xiàn)1，披露了通過(guò)將具有較高功函的金屬氧化物例如鉬氧化物用于陽(yáng)極，獲得了發(fā)光 元件的較低驅(qū)動(dòng)電壓。另外，組成發(fā)光元件的材料結(jié)晶被認(rèn)為是發(fā)光元件劣化的原因。因此，希望使用不 大可能結(jié)晶的材料，例如專(zhuān)利文獻(xiàn)2披露了一種具有高玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的耐熱有機(jī)材料。[專(zhuān)利參考文獻(xiàn)1]日本專(zhuān)利申請(qǐng)?zhí)卦S公開(kāi)No. 9-63771[非專(zhuān)利參考文獻(xiàn)2]TO 公開(kāi) No. W000/27946發(fā)明公開(kāi)由于獲得較低的驅(qū)動(dòng)電壓可使發(fā)光裝置的能耗更低，這種發(fā)展仍在繼續(xù)。尤其當(dāng) 發(fā)光元件結(jié)合在移動(dòng)發(fā)光裝置中時(shí)，重點(diǎn)在于獲得較低的能耗。因此，僅專(zhuān)利文獻(xiàn)1中所披露的方法被認(rèn)為是不夠的，需要實(shí)現(xiàn)更低驅(qū)動(dòng)電壓的 技術(shù)進(jìn)展。此外，為了發(fā)光裝置的批量生產(chǎn)，期望得到發(fā)光元件的高產(chǎn)率結(jié)構(gòu)及其生產(chǎn)方法。因而，本發(fā)明的目標(biāo)是提供一種實(shí)現(xiàn)更低驅(qū)動(dòng)電壓的發(fā)光元件和提供一種可以高 產(chǎn)率生產(chǎn)的發(fā)光元件。此外，本發(fā)明的目標(biāo)是提供一種包括具有極好耐熱性(尤其是不大 可能結(jié)晶并且會(huì)保持無(wú)定形)的材料的發(fā)光元件。此外，本發(fā)明的目標(biāo)是提供一種具有該發(fā)光元件的發(fā)光裝置。由于上述目標(biāo)，本發(fā)明具有以下發(fā)光元件特征，該發(fā)光元件包括具有有機(jī)化合物 以及無(wú)機(jī)化合物的層，其中該有機(jī)化合物具有150°C或更大，優(yōu)選160°C或更大和300°C或 更小的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度。另外，根據(jù)本發(fā)明的有機(jī)化合物特征為具有180°C或更大和400°C或更小的熔點(diǎn)。此外，本發(fā)明具有的發(fā)光元件特征為包括有機(jī)化合物和無(wú)機(jī)化合物，并具有將具 有螺環(huán)和三苯胺骨架的化合物用于所述有機(jī)化合物的特征。發(fā)明人已發(fā)現(xiàn)優(yōu)選采用由通式 (1)表示的聯(lián)苯胺衍生物作為具有螺環(huán)和三苯胺骨架的化合物。更具體地，已經(jīng)確定優(yōu)選采 用由結(jié)構(gòu)式(2)表示的聯(lián)苯胺衍生物作為具有螺環(huán)和三苯胺骨架的化合物。根據(jù)本發(fā)明的具體結(jié)構(gòu)將在下面描述。另外，將舉例說(shuō)明金屬氧化物用于無(wú)機(jī)化 合物的情況。根據(jù)本發(fā)明的發(fā)光元件包括一對(duì)電極和設(shè)置在這對(duì)電極之間的許多層，其中所述 許多層中的任意一層包括具有150°C或更大，優(yōu)選160°C或更大和300°C或更小的玻璃化轉(zhuǎn) 變溫度的有機(jī)化合物，和金屬氧化物。根據(jù)本發(fā)明的有機(jī)化合物可通過(guò)N，N’ - 二苯基聯(lián)苯胺與2-溴-螺-9，9’ -雙芴 或2-溴-2’，7’ - 二烷基-螺-9，9’ -雙芴的偶合反應(yīng)獲得。另外，根據(jù)本發(fā)明的有機(jī)化合物可通過(guò)N，N’ - 二苯基聯(lián)苯胺與2-溴-螺-9，9 ’ -雙 芴的偶合反應(yīng)獲得。另外，本發(fā)明具有一個(gè)特征，即將包括有機(jī)化合物和無(wú)機(jī)化合物的層用作產(chǎn)生空 穴的層，其中所述有機(jī)化合物具有150°C或更大，優(yōu)選160°C或更大和300°C或更小的玻璃 化轉(zhuǎn)變溫度。此外，根據(jù)本發(fā)明的發(fā)光元件可包括具有150°C或更大，優(yōu)選160°C或更大和 300°C或更小的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的有機(jī)化合物作為空穴輸送材料。另外，本發(fā)明具有一個(gè)特征，即有機(jī)化合物具有180°C或更大和400°C或更小的熔
點(diǎn)ο此外，本發(fā)明中有機(jī)化合物是具有螺環(huán)和三苯胺骨架的化合物，并且根據(jù)本發(fā)明 的發(fā)光元件包括一對(duì)電極，和設(shè)置在這對(duì)電極之間的具有螺環(huán)和三苯胺骨架的化合物和金 屬氧化物。此有機(jī)化合物具有180°C或更大和400°C或更小的熔點(diǎn)，并具有90°C或更大，優(yōu) 選150°C或更大，更優(yōu)選160°C或更大和300°C或更小的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度。在本發(fā)明中，特征在于，所述有機(jī)化合物是由通式(1)表示的聯(lián)苯胺衍生物。而 且，根據(jù)本發(fā)明的發(fā)光元件包括一對(duì)電極和設(shè)置在這對(duì)電極之間的由通式(1)表示的聯(lián)苯 胺衍生物和金屬氧化物。 (式中，R1是氫或具有1至4個(gè)碳原子的烷基基團(tuán)。)在本發(fā)明中，特征在于，有機(jī)化合物是由結(jié)構(gòu)式(2)表示的聯(lián)苯胺衍生物。而且， 根據(jù)本發(fā)明的發(fā)光元件包括一對(duì)電極，和設(shè)置在這對(duì)電極之間的由結(jié)構(gòu)式(2)表示的聯(lián)苯 胺衍生物和金屬氧化物。根據(jù)本發(fā)明的聯(lián)苯胺衍生物具有150°C或更大，優(yōu)選160°C或更大 和300°C或更小的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度。特征在于，將此聯(lián)苯胺衍生物用作空穴輸送材料。 在本實(shí)施方案中，除金屬氧化物外，用于無(wú)機(jī)化合物的材料可以是金屬氮化物或 金屬氧氮化物。例如，當(dāng)上述無(wú)機(jī)化合物用于起電子接收材料作用的層時(shí)，屬于周期表4到12族的任一種過(guò)渡金屬的氧化物都可用作具體材料。其中，屬于周期表4到8族的任一種過(guò)渡金 屬的氧化物通常具有更高的電子接收性能，并且釩氧化物、鉬氧化物、鈮氧化物、錸氧化物、 鎢氧化物、釕氧化物、鈦氧化物、鉻氧化物、鋯氧化物、鉿氧化物和鉭氧化物是特別優(yōu)選的。當(dāng)上述無(wú)機(jī)化合物用于起提供電子材料作用的層時(shí)，用于無(wú)機(jī)化合物的金屬是選 自堿金屬和堿土金屬的材料，具體地例如鋰(Li)、鈣(Ca)、鈉(Na)、鉀(K)和鎂(Mg)。具體 的無(wú)機(jī)化合物包括堿金屬的氧化物、堿土金屬的氧化物、堿金屬的氮化物和堿土金屬的氮 化物。具體地，氧化鋰(Li2O)、氧化鈣(CaO)、氧化鈉(Na2O)、氧化鉀(K2O)和氧化鎂(MgO)， 并且進(jìn)一步包括氟化鋰(LiF)、氟化銫(CsF)和氟化鈣(CaF2)15應(yīng)注意的是，本發(fā)明中“包括有機(jī)化合物和無(wú)機(jī)化合物”包括其中混合有機(jī)化合物 和無(wú)機(jī)化合物的層以及其中層合有機(jī)化合物和無(wú)機(jī)化合物的層。此外，本發(fā)明發(fā)光裝置的特征為具有上述發(fā)光元件。根據(jù)本發(fā)明的具體發(fā)光裝置 包括含有雜質(zhì)區(qū)(impurity region)的半導(dǎo)體膜，連接到雜質(zhì)區(qū)的第一電極，與第一電極相 對(duì)設(shè)置的第二電極，以及在第一電極和第二電極之間依序設(shè)置的第一層、第二層和第三層， 其中第一到第三層中的任一個(gè)包括有機(jī)化合物以及無(wú)機(jī)化合物，其中所述有機(jī)化合物具有 150°C或更大，優(yōu)選160°C或更大和300°C或更小的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度。另外，根據(jù)本發(fā)明的另 一發(fā)光裝置包括含有雜質(zhì)區(qū)的半導(dǎo)體薄膜，連接到該雜質(zhì)區(qū)的第一電極，與第一電極相對(duì) 設(shè)置的第二電極，以及在第一電極和第二電極之間依序設(shè)置的第一層、第二層和第三層，其 中第一到第三層中的任一個(gè)包括具有螺環(huán)和三苯胺骨架的化合物以及金屬氧化物。根據(jù)本發(fā)明，可得到不大可能結(jié)晶的發(fā)光元件，并且可得到實(shí)現(xiàn)更低驅(qū)動(dòng)電壓的 發(fā)光元件。另外，甚至將根據(jù)本發(fā)明的發(fā)光元件制得更厚時(shí)，也不會(huì)提高驅(qū)動(dòng)電壓。相應(yīng)地， 可形成更厚的發(fā)光元件，從而可以有利的產(chǎn)率生產(chǎn)。此外，依靠制得更厚的層，電極和發(fā)光 層可進(jìn)一步彼此遠(yuǎn)離，從而可防止發(fā)光猝滅。此外，可優(yōu)選的根據(jù)本發(fā)明的發(fā)光元件具有高的熱穩(wěn)定性和高的耐熱性。相應(yīng)地， 該發(fā)光元件較少隨時(shí)間變劣。附圖簡(jiǎn)述在附圖中

圖1是說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的發(fā)光元件的圖；圖2是說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的發(fā)光元件的圖；圖3A到3C是說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的發(fā)光元件的截面圖；圖4A到4C是根據(jù)本發(fā)明的像素電路的圖；圖5是說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的配電盤(pán)(panel)的圖；圖6A和6B是說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的配電盤(pán)的截面圖；圖7A到7F是說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的電子裝置的圖；圖8是顯示說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的發(fā)光元件的圖；圖9是顯示本發(fā)明發(fā)光元件的電流密度_亮度特性的圖；圖10是顯示本發(fā)明發(fā)光元件的電壓-亮度特性的圖；圖11是顯示本發(fā)明發(fā)光元件的亮度_電流效率特性的圖；圖12是顯示本發(fā)明的發(fā)光元件劣化的圖；圖13是顯示本發(fā)明發(fā)光元件的電流密度_亮度特性的圖14是顯示本發(fā)明發(fā)光元件的電壓-亮度特性的圖；圖15是顯示本發(fā)明發(fā)光元件的亮度_電流效率特性的圖；圖16是顯示本發(fā)明的發(fā)光元件劣化的圖；圖17是用差示掃描量熱法分析根據(jù)本發(fā)明的聯(lián)苯胺衍生物的測(cè)量結(jié)果；圖18是說(shuō)明本發(fā)明的光元件的圖；圖19是顯示根據(jù)實(shí)施例2步驟2合成的白色粉末狀固體的核磁共振分析結(jié)果的 圖；圖20是顯示本發(fā)明發(fā)光元件的電壓-亮度特性的圖；圖21是顯示本發(fā)明發(fā)光元件的恒電流驅(qū)動(dòng)測(cè)試結(jié)果的圖。實(shí)施本發(fā)明的最佳方式下面將參照附圖描述本發(fā)明的具體實(shí)施方案。然而，可以以多種不同的形式體現(xiàn) 本發(fā)明，并且容易理解的是，各種變化和改進(jìn)對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員將是顯而易見(jiàn)的，除非這 樣的變化和改進(jìn)脫離了本發(fā)明的范圍。因此，本發(fā)明不會(huì)受限于具體實(shí)施方案中描述的內(nèi) 容。應(yīng)當(dāng)注意的是，在描述具體實(shí)施方案的所有附圖中，同樣的參考數(shù)字表示相同的部分或 者具有相同功能的部分，并且將省略該部分的重復(fù)描述。(實(shí)施方案1)在本實(shí)施方案中，參照?qǐng)D1將描述使用包括無(wú)機(jī)化合物和有機(jī)化合物的層的發(fā)光 元件的例子，其中所述有機(jī)化合物具有150°C或更大，優(yōu)選160°C或更大和300°C或更小的 玻璃化轉(zhuǎn)變溫度，其中聯(lián)苯胺衍生物用作所述有機(jī)化合物。應(yīng)當(dāng)注意的是，根據(jù)本發(fā)明聯(lián)苯 胺衍生物是具有螺環(huán)和三苯胺骨架的化合物。如圖1所示，根據(jù)本發(fā)明的發(fā)光元件具有彼此相對(duì)的第一電極101和第二電極 102，并且具有從第一電極101側(cè)按順序堆疊的第一層111、第二層112和第三層113。當(dāng)向 該發(fā)光元件施加電壓以致第一電極101的電勢(shì)高于第二電極102的電勢(shì)時(shí)，空穴從第一層 111注入第二層112，并且電子從第三層113注入第二層112?？昭ê碗娮又匦陆Y(jié)合以激發(fā) 發(fā)光材料。然后，當(dāng)已被激發(fā)的發(fā)光材料返回基態(tài)時(shí)，產(chǎn)生發(fā)光。接下來(lái)將描述第一到第三層111到113、第一電極101和第二電極102。第一層111是產(chǎn)生空穴的層。通過(guò)使用例如包括空穴輸送材料和對(duì)該空穴輸送材 料展現(xiàn)出電子接收性能的材料的層，可實(shí)現(xiàn)此功能。另外，優(yōu)選的是，包括對(duì)空穴輸送材料 展現(xiàn)出電子接收性能的材料，以致該材料對(duì)空穴輸送材料的摩爾比為0. 5到2 (=對(duì)空穴輸 送材料展現(xiàn)出電子接收性能的材料/空穴輸送材料)?？昭ㄝ斔筒牧鲜瞧渲袑?duì)電子的輸送比電極多的材料，例如有機(jī)化合物，芳香胺化 合物，例如4，4’-雙[N-(1-萘基)-N-苯基氨基]聯(lián)苯(縮寫(xiě)0-呢0)、4，4’-雙[N-(3-甲 基苯基)-N-苯基氨基]聯(lián)苯(縮寫(xiě)TPD)、4，4，，4”_三[N，N-二苯基氨基]三苯胺(縮寫(xiě) TDATA)、4，4，，4”_三[N-(3-甲基苯基)-N-苯基氨基]-三苯胺(縮寫(xiě)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(xiě)DNTPD)，和酞菁化 合物，如酞菁(縮寫(xiě)=H2Pc)和銅酞菁(縮寫(xiě)CuPc)，可用作空穴輸送材料。應(yīng)當(dāng)注意的是， 不應(yīng)認(rèn)為空穴輸送材料限于這些。另外，屬于周期表4到12族的任一種過(guò)渡金屬的氧化物都可用作對(duì)空穴輸送材料 展現(xiàn)出電子接收性能的材料。其中屬于周期表4到8族的任一種過(guò)渡金屬的氧化物通常具有更高的電子接收性能，并且釩氧化物、鉬氧化物、鈮氧化物、錸氧化物、鎢氧化物、釕氧化 物、鈦氧化物、鉻氧化物、鋯氧化物、鉿氧化物和鉭氧化物是特別優(yōu)選的。除氧化物外，可以 使用上述金屬的氮化物或氧氮化物。應(yīng)當(dāng)注意的是，不應(yīng)認(rèn)為對(duì)空穴輸送材料展現(xiàn)出電子 接收性能的材料限于這些。當(dāng)通過(guò)使用其中混合空穴輸送材料(其由有機(jī)材料組成)和對(duì)該空穴輸送材料 展現(xiàn)出電子接收性能的材料(其由上述無(wú)機(jī)材料組成)的層形成第一層111時(shí)，其導(dǎo)電性 (conductivity)變得更高。因此，以這種方式形成第一層111是優(yōu)選的。當(dāng)導(dǎo)電性更高時(shí)， 可將第一層111制得更厚，從而可提高產(chǎn)率。此外，通過(guò)將第一層111制得更厚，第一電極 101和第二層112可進(jìn)一步彼此遠(yuǎn)離。相應(yīng)地，可防止由金屬引起的發(fā)光猝滅。通過(guò)利用其中混合有機(jī)材料和無(wú)機(jī)材料的這種層，用于第一層111的有機(jī)化合物 的結(jié)晶可被抑制，從而可形成更厚的第一層111，而不會(huì)提高電阻。因此，甚至當(dāng)存在由基底 上的塵埃和污染物等等引起的不規(guī)則性時(shí)，也由于第一層111被制得更厚，而使得該不規(guī) 則性幾乎沒(méi)有影響。相應(yīng)地，可防止由于不規(guī)則性引起的缺陷，如第一電極101和第二電極 102之間的短路。如同下面將在例子中進(jìn)一步詳細(xì)描述的那樣，當(dāng)其中混合聯(lián)苯胺衍生物(具有 150°C或更大，優(yōu)選160°C或更大和300°C或更小的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度)和鉬氧化物(無(wú)機(jī)化 合物)的層用于第一層111時(shí)，確定第一層111不大可能隨時(shí)間劣化。簡(jiǎn)而言之，這種結(jié)構(gòu) 使得可提供穩(wěn)定性極好的發(fā)光元件。此外，第一層111可以包括另一種有機(jī)化合物。作為這種有機(jī)化合物，可以列舉紅 熒烯等等。通過(guò)加入紅熒烯，可提高可靠性。除此之外，第一層111可以是由諸如鉬氧化物、釩氧化物、釕氧化物、鈷氧化物和 銅氧化物的金屬氧化物組成的層。該第一層111可通過(guò)蒸發(fā)形成。當(dāng)包括多種混合化合物的層用作第一層111時(shí)， 可使用共蒸發(fā)。共蒸發(fā)包括通過(guò)電阻加熱蒸發(fā)的共蒸發(fā)、通過(guò)電子束蒸發(fā)的共蒸發(fā)以及通 過(guò)電阻加熱蒸發(fā)和電子束蒸發(fā)的共蒸發(fā)，此外，還有例如通過(guò)電阻加熱蒸發(fā)和濺射進(jìn)行沉 積以及通過(guò)電子束蒸發(fā)和濺射進(jìn)行沉積的方法?？赏ㄟ^(guò)組合相同類(lèi)型的方法或不同類(lèi)型的 方法形成第一層111。另外，上述例子顯示了包括兩種材料的層。然而，在包括三種或更多 種材料時(shí)，如上所述通過(guò)組合相同類(lèi)型的方法或不同類(lèi)型的方法，也可以同樣的方式形成 第一層111。接下來(lái)將描述第二層112，它是包括發(fā)光層的層。包括發(fā)光層的層可以是僅由發(fā)光 層組成的單層，或者可以是多層。舉個(gè)例子，具體的多層包括發(fā)光層和選自電子輸送層和空 穴輸送層的額外的多個(gè)層。在圖1中，顯示了多層的例子，其中第二層112包括發(fā)光層123、 電子輸送層124和空穴輸送層122。根據(jù)本發(fā)明，具有150°C或更大，優(yōu)選160°C或更大和300°C或更小的玻璃化轉(zhuǎn)變 溫度，由通式(1)或結(jié)構(gòu)式(2)到(4)中任一個(gè)表示的聯(lián)苯胺衍生物可被用于空穴輸送層 112。
由于根據(jù)本發(fā)明的聯(lián)苯胺衍生物具有高耐熱性，所以通過(guò)將根據(jù)本發(fā)明的聯(lián)苯胺 衍生物用作空穴輸送材料，可形成不太可能由于熱而改變特性的空穴輸送層122。此外，由 于根據(jù)本發(fā)明的聯(lián)苯胺衍生物不大可能結(jié)晶，所以通過(guò)將根據(jù)本發(fā)明的聯(lián)苯胺衍生物用作 空穴輸送材料，可形成不大可能結(jié)晶的空穴輸送層122。應(yīng)當(dāng)注意的是，空穴輸送層112可以是通過(guò)組合兩層或更多層形成的層，所述兩 層或更多層各自包括由通式(1)或結(jié)構(gòu)式(2)到(4)中任一個(gè)表示的根據(jù)本發(fā)明的聯(lián)苯胺 衍生物。此外，優(yōu)選的是，其中混合本發(fā)明的聯(lián)苯胺衍生物(具有150°C或更大，優(yōu)選160°C 或更大和300°C或更小的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度)和無(wú)機(jī)化合物的層用于空穴輸送層122。通過(guò) 混合無(wú)機(jī)化合物，可進(jìn)一步抑制聯(lián)苯胺衍生物的結(jié)晶，從而可形成更厚的該層，而不會(huì)提高 電阻。因此，當(dāng)甚至存在由基底上的塵埃和污染物等等引起的不規(guī)則性時(shí)，也由于空穴輸送 層122更厚，而使得該不規(guī)則性幾乎沒(méi)有影響。相應(yīng)地，可防止由于不規(guī)則性引起的缺陷， 如第一電極101和第二電極102之間的短路。金屬氧化物、金屬氮化物和金屬氧氮化物可用于這種無(wú)機(jī)化合物。例如，屬于周期 表4到12族的任一種過(guò)渡金屬的氧化物都可用作金屬氧化物。其中，屬于周期表4到8族 的任一種過(guò)渡金屬的氧化物通常具有更高的電子接收性能，并且釩氧化物、鉬氧化物、鈮氧 化物、錸氧化物、鎢氧化物、釕氧化物、鈦氧化物、鉻氧化物、鋯氧化物、鉿氧化物和鉭氧化物 是特別優(yōu)選的。接下來(lái)將描述發(fā)光層123。優(yōu)選的是，發(fā)光層123是包括發(fā)光材料的層，該發(fā)光材 料分散于具有比該發(fā)光材料更大的能隙(energy gap)的材料中。然而，發(fā)光層123不應(yīng)被 認(rèn)為只限于此。應(yīng)當(dāng)注意的是，能隙指的是介于LUMO能級(jí)和HOMO能級(jí)之間的能隙。另外， 提供有利的發(fā)光效率并可產(chǎn)生期望發(fā)射波長(zhǎng)的發(fā)光的材料可以用于該發(fā)光材料。另外，對(duì)于用于分散發(fā)光材料的材料，可以使用例如，蒽衍生物例如9，10-二 (2-萘基)-2_叔丁基蒽(縮寫(xiě)t-BuDNA)，咔唑衍生物例如4，4’_雙(N-咔唑基)-聯(lián)苯(縮寫(xiě)CBP)，和金屬絡(luò)合物例如雙[2-(2-羥苯基)-吡啶合]鋅(縮寫(xiě)=Znpp2)和雙[2-(2-羥 苯基)-苯并噁唑合]鋅(縮寫(xiě)ΖηΒ0Χ)。然而，用于分散發(fā)光材料的材料不限于這些材料。 當(dāng)如上所述分散發(fā)光材料時(shí)，可防止發(fā)光材料的濃度發(fā)光猝滅。為了從該發(fā)光層123產(chǎn)生白色或帶白色的光發(fā)射，例如，可以使用通過(guò)蒸發(fā)或類(lèi) 似方法從第一電極101側(cè)開(kāi)始按如下順序?qū)雍系囊韵陆Y(jié)構(gòu)TPD (芳香族二胺)、3-(4_叔丁 基苯基)-4_苯基-5-(4-聯(lián)苯基)-1，2，4_三唑(縮寫(xiě)TAZ)、三(8-羥基喹啉合)鋁(縮 寫(xiě)=Alq3)、摻雜有紅色發(fā)光染料NileRed的Alq3和Alq3。另外，可以使用通過(guò)蒸發(fā)或類(lèi)似方法從第一電極101側(cè)開(kāi)始按如下順序?qū)雍系囊?下結(jié)構(gòu)NPB、摻雜有茈的NPB、摻雜有DCMl的雙(2-甲基-8-羥基喹啉合)-4-苯基苯酚 合-鋁(縮寫(xiě)=BAlq)、BAlq 和 Alq30另外，通過(guò)將30wt %作為電子輸送劑的2- (4-聯(lián)苯基)-5- (4-叔丁基苯基)-1，3， 4-噁二唑(縮寫(xiě)PBD)分散于聚(N-乙烯基咔唑)(縮寫(xiě)PVK)中并分散適當(dāng)量的四種染 料01^、香豆素6、00厘1和NileRed)，可獲得白色或帶白色的光發(fā)射。此外，通過(guò)使用層合結(jié)構(gòu)形成發(fā)光層123，也可獲得白色或帶白色的光發(fā)射(使用 產(chǎn)生互為互補(bǔ)色關(guān)系的發(fā)光的材料)，例如，第一和第二層分別使用紅光和青綠光發(fā)光材 料。在如上所述發(fā)射白色或帶白色光的情況下，使用濾色器或顏色轉(zhuǎn)換層可進(jìn)行全色 顯示。應(yīng)注意的是，在使用單色濾色器或單色轉(zhuǎn)換層的情況下可進(jìn)行單色顯示。此外，除上述發(fā)光元件外，可對(duì)用于發(fā)光層123光的材料進(jìn)行適當(dāng)選擇，其提供白 色或帶白色的光發(fā)射。例如，通過(guò)分別使用紅色(R)、綠色(G)和藍(lán)色⑶發(fā)光材料，可以形 成發(fā)光層123。例如，期望獲得紅色或帶紅色的發(fā)光時(shí)，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(xiě)DCJTI)、4-二氰基亞甲基-2-甲 基-6-[2-(l，l，7，7-四甲基久洛尼定-9-基)乙烯基]-4H-吡喃(縮寫(xiě)DCJT)、4_ 二氰基 亞甲基-2-叔丁基-6-[2-(l，l，7，7-四甲基久洛尼定-9-基)乙烯基]-4H-吡喃(縮寫(xiě) DCJTB)、periflanthene、以及 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]-苯和雙[2，3-雙(4-氟苯基)喹喔啉合]銥(乙酰丙酮合)(縮 寫(xiě)Ir(Fdpq)2(aCaC))等等可用于發(fā)光層123。然而，用于獲得紅色或帶紅色的發(fā)光的材料 不限于這些材料，并且可以采用產(chǎn)生600nm到700nm發(fā)射譜峰發(fā)光的材料。期望獲得綠色或帶綠色的發(fā)光時(shí)，N, N’ -二甲基喹吖啶酮(縮寫(xiě)DMQd)、香豆素 6、香豆素545T和三(8-羥基喹啉合)鋁(縮寫(xiě)=Alq3)等等可用于發(fā)光層123。然而，用于 獲得綠色或帶綠色的發(fā)光的材料不限于這些材料，并且可以采用產(chǎn)生500nm到600nm發(fā)射 譜峰發(fā)光的材料。另外，期望獲得藍(lán)色或帶藍(lán)色的發(fā)光時(shí)，9，10-雙(2-萘基)_叔丁基蒽(縮寫(xiě) 1-8110嫩)、9，9，-二蒽基，9，10-二苯基蒽(縮寫(xiě)DPA)、9，10_雙(2-萘基)蒽(縮寫(xiě)=DNA), 雙(2-甲基-8-羥基喹啉合)-4-苯基苯酚合-鎵(縮寫(xiě)B(tài)Gaq)和雙(2_甲基_8_羥基喹 啉合)-4-苯基苯酚合-鋁(縮寫(xiě)B(tài)Alq)等等可用于發(fā)光層123。然而，用于獲得藍(lán)色或帶 藍(lán)色的發(fā)光的材料不限于這些材料，并且可以采用產(chǎn)生400nm到500nm發(fā)射譜峰發(fā)光的材 料。
而且，當(dāng)發(fā)光層123形成為包括分別用于紅色(R)、綠色(G)和藍(lán)色(B)的發(fā)光材 料時(shí)，通過(guò)提供濾色器或顏色轉(zhuǎn)換層可以調(diào)節(jié)每一發(fā)射譜的峰等等。濾色器或顏色轉(zhuǎn)換層 可以在光發(fā)射射出的一側(cè)上形成，或者可以設(shè)置在形成薄膜晶體管的基底側(cè)或相對(duì)的基底 側(cè)上。接下來(lái)將描述電子輸送層124。電子輸送層124是具有輸送從第二電極102注入 的電子到發(fā)光層123的功能的層。通過(guò)以這種方式提供電子輸送層124以使第二電極102 和發(fā)光層123進(jìn)一步彼此遠(yuǎn)離，可防止由金屬引起的發(fā)光猝滅。應(yīng)當(dāng)注意的是，電子輸送層124沒(méi)有被特別地限定，可通過(guò)使用具有喹喔啉骨架 或苯并喹啉骨架的金屬絡(luò)合物形成，例如三(8-羥基喹啉合)鋁(縮寫(xiě)=Alq3)、三(4-甲 基-8-羥基喹啉合)鋁(縮寫(xiě)=Almq3)、雙(10-羥基苯并[h]喹啉合)鈹(縮寫(xiě)=BeBq2)以 及雙(2-甲基-8-羥基喹啉合)-4-苯基苯酚合-鋁(縮寫(xiě)B(tài)Alq)。另外，通過(guò)使用具有基 于噁唑的配體或基于噻唑的配體的金屬絡(luò)合物可以形成電子輸送層124，例如雙[2-(2-羥 苯基)-苯并噁唑]合鋅(縮寫(xiě)=Zn(BOX)2)和雙[2-(2-羥苯基)-苯并噻唑合]鋅(縮寫(xiě) Zn(BTZ)2)。此外，通過(guò)使用2-(4_聯(lián)苯基)-5-(4_叔丁基苯基)-1，3，4_噁二唑(縮寫(xiě) PBD)、1，3-雙[5-(對(duì)叔丁基苯基)-1，3，4_噁二唑-2-基]苯(縮寫(xiě):0XD_7)、3_(4-叔丁基 苯基)-4-苯基-5- (4-聯(lián)苯基)-1，2，4-三唑(縮寫(xiě)=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(xiě)p-EtTAZ)、紅菲繞啉(縮寫(xiě)=BPhen)或2，9-二 甲基-4，7 二苯基-1，10-菲繞啉(bathocuproin，縮寫(xiě)B(tài)CP)等等，可形成電子輸送層124。優(yōu)選的是，使用其中空穴遷移率高于電子遷移率的材料形成電子輸送層124。此 外，更優(yōu)選的是，使用電子遷移率為l(T6Cm2/VS或更大的材料形成電子輸送層124。此外，電 子輸送層124可以具有層合結(jié)構(gòu)，通過(guò)組合各自都包括上述材料的兩個(gè)或更多層形成。此外，優(yōu)選的是，其中混合上述有機(jī)化合物和無(wú)機(jī)化合物的層用于電子輸送層 124。通過(guò)混合無(wú)機(jī)化合物，可進(jìn)一步抑制有機(jī)化合物的結(jié)晶，從而可形成更厚的層而不會(huì) 提高電阻。因此，當(dāng)甚至存在由基底上的塵埃和污染物等等引起的不規(guī)則性時(shí)，也由于電子 輸送層124更厚，而使得該不規(guī)則性幾乎沒(méi)有影響。相應(yīng)地，可防止由不規(guī)則性引起的缺 陷，如第一電極101和第二電極102之間的短路。金屬氧化物、金屬氮化物和金屬氧氮化物可用于這種無(wú)機(jī)化合物。例如，金屬氧化 物包括氧化鋰(Li2O)、氧化鈣(CaO)、氧化鈉(Na2O)、氧化鉀(K2O)、氧化鎂(MgO)，并且進(jìn)一 步包括氟化鋰(LiF)、氟化銫(CsF)和氟化鈣(CaF2)15可通過(guò)蒸發(fā)制備該第二層112。當(dāng)?shù)诙?12形成為混合層時(shí)，可使用共蒸發(fā)。共 蒸發(fā)包括通過(guò)電阻加熱蒸發(fā)的共蒸發(fā)、通過(guò)電子束蒸發(fā)的共蒸發(fā)以及通過(guò)電阻加熱蒸發(fā)和 電子束蒸發(fā)的共蒸發(fā)，此外，還有諸如通過(guò)電阻加熱蒸發(fā)和濺射進(jìn)行沉積以及通過(guò)電子束 蒸發(fā)和濺射進(jìn)行沉積的方法。可通過(guò)組合相同類(lèi)型的方法或不同類(lèi)型的方法形成第一層 111。另外，上述例子顯示了包括兩種材料的層。然而，在包括三種或更多種材料時(shí)，如上所 述通過(guò)組合相同類(lèi)型的方法或不同類(lèi)型的方法，也可以同樣的方式形成第一層111。接下來(lái)將描述第三層113，它是產(chǎn)生電子的層。對(duì)于該第三層113，例如，可以列舉 包括電子輸送材料以及對(duì)該電子輸送材料展現(xiàn)出供電子性能的材料的層。應(yīng)當(dāng)注意的是，所述電子輸送材料是其中輸送的電子多于空穴的材料，例如， 金屬絡(luò)合物例如三(8-羥基喹啉合)鋁(縮寫(xiě)=Alq3)、三(4-甲基-8-羥基喹啉合)鋁(縮寫(xiě)=Almq3)、雙(10-羥基苯并[h]_喹啉合)鈹(縮寫(xiě)=BeBq2)、雙(2_甲基-8-羥基 喹啉合)-4_苯基苯酚合-鋁(縮寫(xiě)B(tài)Alq)、雙[2-(2_羥苯基)_苯并噁唑合]鋅(縮 寫(xiě)=Zn(BOX)2)、雙[2-(2_羥苯基)-苯并噻唑合]鋅(縮寫(xiě)Zn(BTZ)2)，以及2-(4-聯(lián)苯 基)-5-(4-叔丁基苯基)-1，3，4-噁二唑(縮寫(xiě)PBD)、1，3-雙[5-(對(duì)叔丁基苯基)-1，3， 4-噁二唑-2-基]苯(縮寫(xiě):0XD-7)、3-(4-叔丁基苯基)-4_苯基-5-(4-聯(lián)苯基)-1，2， 4-三唑(縮寫(xiě):丁八2)、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(xiě)p-EtTAZ)、紅菲繞啉(縮寫(xiě)汨 1^11)、2，9-二甲基-4，7二苯基-1，10-菲繞啉(縮 寫(xiě)B(tài)CP)和4，4-雙(5-甲基-苯并噁唑-2-基)芪(縮寫(xiě)B(tài)z0s)可用于所述電子輸送材 料。另外，可在使用η型半導(dǎo)體的情況下形成第三層113。然而，電子輸送材料不限于這些。另外，對(duì)于針對(duì)電子輸送材料展現(xiàn)出供電子性能的材料，可使用選自堿金屬和堿 土金屬的物質(zhì)，具體地例如鋰(Li)、鈣(Ca)、鈉(Na)、鉀(K)和鎂(Mg)。此外，具體的材料 包括堿金屬的氧化物、堿土金屬的氧化物、堿金屬的氮化物和堿土金屬的氮化物，具體地， 氧化鋰(Li2O)、氧化鈣(CaO)、氧化鈉(Na2O)、氧化鉀(K2O)和氧化鎂(MgO)，并且進(jìn)一步包 括氟化鋰(LiF)、氟化銫(CsF)和氟化鈣(CaF2)15然而，對(duì)電子輸送材料展現(xiàn)出供電子性能 的材料不限于這些。應(yīng)當(dāng)注意，優(yōu)選的是，包括對(duì)電子輸送材料展現(xiàn)出供電子性能的材料， 使對(duì)電子輸送材料展現(xiàn)出供電子性能的材料與電子輸送材料的摩爾比為0. 5或更大和2或 更小(=對(duì)電子輸送材料展現(xiàn)出供電子性能的材料/電子輸送材料)。或者，第三層113可以是由諸如氧化鋅、硫化鋅、硒化鋅、氧化錫或二氧化鈦的材 料組成的層。優(yōu)選地通過(guò)使用其中混合上述有機(jī)化合物和無(wú)機(jī)化合物的層形成第三層113。相 應(yīng)地，可使第三層113的導(dǎo)電性更高。當(dāng)導(dǎo)電性更高時(shí)，第三層113可被制得更厚，從而可 提高產(chǎn)率。此外，通過(guò)使第三層113更厚，可使發(fā)光層123和第二電極102進(jìn)一步彼此遠(yuǎn)離， 從而可防止發(fā)光猝滅。此外，通過(guò)使用其中混合有機(jī)材料和無(wú)機(jī)材料的層，用于第三層113的有機(jī)化合 物的結(jié)晶可被抑制，從而可形成更厚的第三層113，而不會(huì)提高電阻。因此，當(dāng)甚至存在由基 底上的塵埃和污染物等等引起的不規(guī)則性時(shí)，也由于第一層111被制得更厚，而使得該不 規(guī)則性幾乎沒(méi)有影響。相應(yīng)地，可防止由于不規(guī)則性引起的缺陷，如第一電極101和第二電 極102之間的短路?？赏ㄟ^(guò)蒸發(fā)制備該第三層113。當(dāng)該第三層113形成為混合層時(shí)，可使用共蒸發(fā)。 共蒸發(fā)包括通過(guò)電阻加熱蒸發(fā)的共蒸發(fā)、通過(guò)電子束蒸發(fā)的共蒸發(fā)以及通過(guò)電阻加熱蒸發(fā) 和電子束蒸發(fā)的共蒸發(fā)，此外，還有諸如通過(guò)電阻加熱蒸發(fā)和濺射進(jìn)行沉積以及通過(guò)電子 束蒸發(fā)和濺射進(jìn)行沉積的方法?？赏ㄟ^(guò)組合相同類(lèi)型的方法或不同類(lèi)型的方法形成第一層 111。另外，上述例子顯示了包括兩種材料的層。然而，在包括三種或更多種材料時(shí)，如上所 述通過(guò)組合相同類(lèi)型的方法或不同類(lèi)型的方法，也可以同樣的方式形成第一層111。在上述發(fā)光元件中，包含在第三層113中的電子輸送材料的電子親合勢(shì)與包含在 同第三層113接觸的層(該層是包含于第二層112中的層)中的材料的電子親合勢(shì)之間的 差優(yōu)選地為2eV或更小，更優(yōu)選1. 5eV或更小?；蛘?，當(dāng)?shù)谌龑?13由η型半導(dǎo)體組成時(shí)， η型半導(dǎo)體的功函與包含在同第三層113接觸的層(該層是包含于第二層112中的層)中 的材料的電子親合勢(shì)之間的差優(yōu)選地為2eV或更小，更優(yōu)選1. 5eV或更小。通過(guò)如上所述結(jié)合第二層112和第三層113，可更容易地將電子從第三層113注入到第二層112。應(yīng)當(dāng)注意的是，本發(fā)明發(fā)光元件的特征為，在一對(duì)電極之間包括有機(jī)化合物和無(wú) 機(jī)化合物，其中所述有機(jī)化合物典型地為玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為150°c或更大，優(yōu)選160°C或更 大和300°C或更小的的聯(lián)苯胺衍生物，并且不應(yīng)被認(rèn)為限于圖1中所示的發(fā)光元件結(jié)構(gòu)。例 如，盡管顯示了提供與第三層113接觸的電子輸送層124的結(jié)構(gòu)，但可以存在不提供電子輸 送層124的情況。相應(yīng)地，提供與第三層113接觸的發(fā)光層123。在這種情況下，優(yōu)選將用 于分散發(fā)光材料的材料用于發(fā)光層123。而且，或許正好可以不提供電子輸送層124。另外，不用被分散就能產(chǎn)生發(fā)光的材料如Alq3可用于發(fā)光層123。由于諸如Alq3 的材料是具有良好載體(carrier)輸送性能的發(fā)光材料，所以?xún)H由Alq3組成的層可起發(fā)光 層的作用而無(wú)需分散Alq3。在這種情況下，發(fā)光層123對(duì)應(yīng)于發(fā)光材料本身。這些第一到第三層111到113可通過(guò)同樣的方法形成，并因此可連續(xù)地形成而不 暴露于空氣中。通過(guò)以這種方式連續(xù)地形成第一到第三層111到113而不暴露于空氣中， 可減少混入界面等中的雜質(zhì)。接下來(lái)將描述電極。使用導(dǎo)電材料形成第一電極101和第二電極102中的每一個(gè)。 此外，除導(dǎo)電性外，設(shè)置在來(lái)自發(fā)光層的光射出的一側(cè)的電極還需要具有透光性。通過(guò)形成 由不具有透光性的材料組成的相當(dāng)薄的膜，也可獲得透光性。作為用于第一電極101的材料，除鋁(Al)外，可使用透光材料，例如氧化銦錫 (ITO)、包含氧化硅的氧化銦錫(以下稱(chēng)為ITS0)和包含氧化鋅的氧化銦，以及金屬材料，例 如金(Au)、鉬(Pt)、鎳(Ni)、鎢(W)、鉻(Cr)、鉬(Mo)、鐵(Fe)、鈷(Co)、銅(Cu)和鈀(Pd)。 此外，例如通過(guò)濺射或蒸發(fā)可形成第一電極101。然而，用于第一電極101的材料不限于這些。當(dāng)使用不具有透光性的上述材料并且第一電極101需要具有透光性時(shí)，可以形成 由該材料組成的薄膜。另外，上述金屬材料的單層或?qū)雍蠈涌捎糜诘谝浑姌O101。因此，當(dāng)層合層用于第 一電極101時(shí)，還可利用先形成上述材料的薄膜然后在上面層合透光材料的結(jié)構(gòu)。當(dāng)然，可 以使用所述薄材料作為單層形成第一電極101。為了避免由于形成薄的第一電極101而導(dǎo) 致電阻升高，還可以提供輔助布線(auxiliary wiring)。此外，使用層合層可防止電阻升
高ο此外，作為用于第二電極102的材料，可使用透光材料，例如氧化銦錫(ITO)、包含 氧化硅的氧化銦錫(以下稱(chēng)為ITS0)和包含氧化鋅的氧化銦，以及金屬材料，例如金(Au)、 鉬(Pt)、鎳(Ni)、鎢(W)、鉻(Cr)、鉬(Mo)、鐵(Fe)、鈷(Co)、銅(Cu)和鈀(Pd)。然而，用于 第一電極101的材料不限于這些。當(dāng)使用不具有透光性的上述材料并且第二電極102需要具有透光性時(shí)，可以形成 由該材料組成的薄膜。另外，上述金屬材料的單層或?qū)雍蠈涌捎糜诘诙姌O102。因此，當(dāng)層合層用于第 二電極102時(shí)，還可利用先形成上述材料的薄膜然后在上面層合透光材料的結(jié)構(gòu)。當(dāng)然，可 以使用所述薄材料作為單層形成第二電極102。為了避免由于形成薄的第二電極102而導(dǎo) 致電阻升高，還可以提供輔助布線。此外，使用層合層可防止電阻升高。應(yīng)當(dāng)注意的是，根據(jù)施加到發(fā)光元件上的電壓，第一電極101或第二電極103可以是陽(yáng)極或陰極。在陽(yáng)極的情況下，使用具有較大功函(4. OeV或更大的功函)的材料?；蛘?， 在陰極的情況下，使用具有較小功函(3.8eV或更小的功函)的材料?？赏ㄟ^(guò)濺射或蒸發(fā)等等形成第一電極101或第二電極102。在使用蒸發(fā)的情況下， 第一電極101、第一到第三層111到113和第二電極102可連續(xù)地形成，而不暴露于空氣中。 通過(guò)以這種方式連續(xù)地形成發(fā)光元件而不暴露于空氣中，可減少混入界面等中的雜質(zhì)。如上所述，根據(jù)本發(fā)明，通過(guò)利用包括有機(jī)化合物(典型地為玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為 150°C或更大，優(yōu)選160°C或更大和300°C或更小的聯(lián)苯胺衍生物)和無(wú)機(jī)化合物的層形成 產(chǎn)生空穴的層，可獲得不大可能因?yàn)橛蔁嵋鸬目昭ㄝ斔蛯犹匦宰兓淖兲匦缘陌l(fā)光元 件。此外，通過(guò)利用包括有機(jī)化合物(典型地為玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為150°C或更大，優(yōu)選 160°C或更大和300°C或更小的聯(lián)苯胺衍生物)和無(wú)機(jī)化合物的層形成產(chǎn)生空穴的層，可獲 得不大可能由于該層的結(jié)晶而劣化的發(fā)光元件。相應(yīng)地，可獲得實(shí)現(xiàn)更低驅(qū)動(dòng)電壓的發(fā)光元件。此外，甚至當(dāng)根據(jù)本發(fā)明的發(fā)光元 件更厚時(shí)，也沒(méi)有提高驅(qū)動(dòng)電壓。相應(yīng)地，可形成更厚的發(fā)光元件，從而可以以有利的產(chǎn)率 生產(chǎn)。此外，通過(guò)將層制得更厚，發(fā)光層與第一電極或第二電極可進(jìn)一步彼此遠(yuǎn)離，從而可 防止發(fā)光猝滅。如上所述，使用聯(lián)苯胺衍生物作為具有150°C或更大，優(yōu)選160°C或更大和300°C 或更小的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的有機(jī)化合物描述了本實(shí)施方案。然而，本發(fā)明提供了一種包括 其中混合有機(jī)化合物和金屬氧化物的層的發(fā)光元件，并且只要達(dá)到減少隨時(shí)間劣化的效果 本發(fā)明就不限于本實(shí)施方案。(實(shí)施方案2)將參照?qǐng)D18描述使用包括本發(fā)明的聯(lián)苯胺衍生物(其具有螺環(huán)和三苯胺骨架的 化合物)和無(wú)機(jī)化合物的層的發(fā)光元件的例子。如圖18所示，根據(jù)本發(fā)明的發(fā)光元件具有彼此相對(duì)的第一電極101和第二電極 102，并且具有從第一電極101側(cè)按順序堆疊的第一層111、第二層112和第三層113。當(dāng)向 該發(fā)光元件施加電壓以致第一電極101的電勢(shì)高于第二電極102的電勢(shì)時(shí)，空穴從第一層 111注入第二層112，并且電子從第三層113注入第二層112?？昭ê碗娮又匦陆Y(jié)合以激發(fā) 發(fā)光材料。然后，當(dāng)已被激發(fā)的發(fā)光材料返回基態(tài)時(shí)，產(chǎn)生發(fā)光。接下來(lái)將描述第一到第三層111到113、第一電極101和第二電極102。第一層111是產(chǎn)生空穴的層。通過(guò)使用例如包括空穴輸送材料和對(duì)該空穴輸送材 料展現(xiàn)出電子接收性能的材料的層，可實(shí)現(xiàn)此功能。另外，優(yōu)選的是，包括對(duì)空穴輸送材料 展現(xiàn)出電子接收性能的材料，以致該材料對(duì)空穴輸送材料的摩爾比(=對(duì)空穴輸送材料展 現(xiàn)出電子接收性能的材料/空穴輸送材料)為0. 5或更大和2或更小。空穴輸送材料是其中對(duì)電子的輸送比電極多的材料，例如有機(jī)化合物，芳香胺化 合物例如4，4’-雙[N-(1-萘基)-N-苯基氨基]聯(lián)苯(縮寫(xiě)a-NPD)、4，4’_雙[N-(3-甲 基苯基)-N-苯基氨基]聯(lián)苯(縮寫(xiě)TPD)、4，4，，4”_三[N，N-二苯基氨基]三苯胺(縮寫(xiě) TDATA)、4，4，，4”_三[N-(3-甲基苯基)-N-苯基氨基]-三苯胺(縮寫(xiě)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(xiě)DNTPD)，和酞菁化 合物，如酞菁(縮寫(xiě)=H2Pc)和銅酞菁(縮寫(xiě)CuPc)，可用作空穴輸送材料。應(yīng)當(dāng)注意的是，不應(yīng)認(rèn)為空穴輸送材料限于這些。另外，屬于周期表4到12族的任一種過(guò)渡金屬的氧化物都可用作對(duì)空穴輸送材料 展現(xiàn)出電子接收性能的材料。其中屬于周期表4到8族的任一種過(guò)渡金屬的氧化物通常具 有更高的電子接收性能，并且釩氧化物、鉬氧化物、鈮氧化物、錸氧化物、鎢氧化物、釕氧化 物、鈦氧化物、鉻氧化物、鋯氧化物、鉿氧化物和鉭氧化物是特別優(yōu)選的。除氧化物外，可以 使用上述金屬的氮化物或氧氮化物。應(yīng)當(dāng)注意的是，不應(yīng)認(rèn)為對(duì)空穴輸送材料展現(xiàn)出電子 接收性能的材料限于這些。當(dāng)通過(guò)使用其中混合空穴輸送材料(其由有機(jī)材料組成)和對(duì)該空穴輸送材料展 現(xiàn)出電子輸送材料的材料(其由上述無(wú)機(jī)材料組成)的層形成第一層111時(shí)，其導(dǎo)電性變 得更高。因此，以這種方式形成第一層111是優(yōu)選的。當(dāng)導(dǎo)電性更高時(shí)，可將第一層111制 得更厚，從而可提高產(chǎn)率。此外，通過(guò)將第一層111制得更厚，第一電極101和第二層112 可進(jìn)一步彼此遠(yuǎn)離。相應(yīng)地，可防止由金屬引起的發(fā)光猝滅。通過(guò)利用其中混合有機(jī)材料和無(wú)機(jī)材料的這種層，用于第一層111的有機(jī)化合物 的結(jié)晶可被抑制，從而可形成更厚的第一層111，而不會(huì)提高電阻。因此，甚至當(dāng)存在由基底 上的塵埃和污染物等等引起的不規(guī)則性時(shí)，也由于第一層111被制得更厚，而使得該不規(guī) 則性幾乎沒(méi)有影響。相應(yīng)地，可防止由于不規(guī)則性引起的缺陷，如第一電極101和第二電極 102之間的短路。如同下面將在例子中進(jìn)一步詳細(xì)描述的那樣，當(dāng)其中混合聯(lián)苯胺衍生物和鉬氧化 物(無(wú)機(jī)化合物)的層用于第一層111時(shí)，確定第一層111不大可能隨時(shí)間劣化。簡(jiǎn)而言 之，這種結(jié)構(gòu)使得可提供穩(wěn)定性極好的發(fā)光元件。此外，第一層111可以包括另一種有機(jī)化合物。作為這種有機(jī)化合物，可以列舉紅 熒烯等等。通過(guò)加入紅熒烯，可提高可靠性。除此之外，第一層111可以是由諸如鉬氧化物、釩氧化物、釕氧化物、鈷氧化物和 銅氧化物的金屬氧化物組成的層。該第一層111可通過(guò)蒸發(fā)形成。當(dāng)包括多種混合化合物的層用作第一層111時(shí)， 可使用共蒸發(fā)。共蒸發(fā)包括通過(guò)電阻加熱蒸發(fā)的共蒸發(fā)、通過(guò)電子束蒸發(fā)的共蒸發(fā)以及通 過(guò)電阻加熱蒸發(fā)和電子束蒸發(fā)的共蒸發(fā)，此外，還有例如通過(guò)電阻加熱蒸發(fā)和濺射進(jìn)行沉 積以及通過(guò)電子束蒸發(fā)和濺射進(jìn)行沉積的方法?？赏ㄟ^(guò)組合相同類(lèi)型的方法或不同類(lèi)型的 方法形成第一層111。另外，上述例子顯示了包括兩種材料的層。然而，在包括三種或更多 種材料時(shí)，如上所述通過(guò)組合相同類(lèi)型的方法或不同類(lèi)型的方法，也可以同樣的方式形成 第一層111。接下來(lái)將描述第二層112，它是包括發(fā)光層的層。包括發(fā)光層的層可以是僅由發(fā)光 層組成的單層，或者可以是多層。舉個(gè)例子，特定的多層包括發(fā)光層和選自電子輸送層和空 穴輸送層的額外的多個(gè)層。在圖1中，顯示了多層的例子，其中第二層112包括發(fā)光層123、 電子輸送層124和空穴輸送層124。根據(jù)本發(fā)明，由通式(1)或結(jié)構(gòu)式(2)到(4)中任一個(gè)表示的聯(lián)苯胺衍生物可被 用于空穴輸送層112。
由于根據(jù)本發(fā)明的聯(lián)苯胺衍生物具有高耐熱性，所以通過(guò)將根據(jù)本發(fā)明的聯(lián)苯胺 衍生物用作空穴輸送材料，可形成不太可能由于熱而改變特性的空穴輸送層122。此外，由 于根據(jù)本發(fā)明的聯(lián)苯胺衍生物不大可能結(jié)晶，所以通過(guò)將根據(jù)本發(fā)明的聯(lián)苯胺衍生物用作 空穴輸送材料，可形成不大可能結(jié)晶的空穴輸送層122。應(yīng)當(dāng)注意的是，空穴輸送層112可以是通過(guò)組合兩層或更多層形成的多層，所述 兩層或更多層各自包括由通式(1)或結(jié)構(gòu)式(2)到(4)中任一個(gè)表示的根據(jù)本發(fā)明的聯(lián)苯 胺衍生物。此外，優(yōu)選的是，其中混合本發(fā)明的聯(lián)苯胺衍生物和無(wú)機(jī)化合物的層用于空穴輸 送層122。通過(guò)混合無(wú)機(jī)化合物，可進(jìn)一步抑制聯(lián)苯胺衍生物的結(jié)晶，從而可形成更厚的該 層，而不會(huì)提高電阻。因此，當(dāng)甚至存在由基底上的塵埃和污染物等等引起的不規(guī)則性時(shí)， 也由于空穴輸送層122更厚，而使得該不規(guī)則性幾乎沒(méi)有影響。相應(yīng)地，可防止由于不規(guī)則 性引起的缺陷，如第一電極101和第二電極102之間的短路。金屬氧化物、金屬氮化物和金屬氧氮化物可用于這種無(wú)機(jī)化合物。例如，屬于周期 表4到12族的任一種過(guò)渡金屬的氧化物都可用作金屬氧化物。其中，屬于周期表4到8族 的任一種過(guò)渡金屬的氧化物通常具有更高的電子接收性能，并且釩氧化物、鉬氧化物、鈮氧 化物、錸氧化物、鎢氧化物、釕氧化物、鈦氧化物、鉻氧化物、鋯氧化物、鉿氧化物和鉭氧化物 是特別優(yōu)選的。接下來(lái)將描述發(fā)光層123。優(yōu)選的是，發(fā)光層123是包括發(fā)光材料的層，該發(fā)光材 料分散于具有比該發(fā)光材料更大的能隙的材料中。然而，發(fā)光層123不應(yīng)被認(rèn)為只限于此。 應(yīng)當(dāng)注意的是，能隙指的是介于LUMO能級(jí)和HOMO能級(jí)之間的能隙。另外，提供有利的發(fā)光 效率并可產(chǎn)生期望發(fā)射波長(zhǎng)的發(fā)光的材料可以用于該發(fā)光材料。另外，對(duì)于用于分散發(fā)光材料的材料，可以使用例如，蒽衍生物例如9，10-二 (2-萘基)-2_叔丁基蒽(縮寫(xiě)t-BuDNA)，咔唑衍生物例如4，4’_雙(N-咔唑基)-聯(lián)苯(縮 寫(xiě)CBP)，和金屬絡(luò)合物例如雙[2-(2-羥苯基)-吡啶合]鋅(縮寫(xiě)=Znpp2)和雙[2-(2-輕苯基)-苯并噁唑合]鋅(縮寫(xiě)ΖηΒ0Χ)。然而，用于分散發(fā)光材料的材料不限于這些材料。 當(dāng)如上所述分散發(fā)光材料時(shí)，可防止發(fā)光材料的濃度發(fā)光猝滅。為了從該發(fā)光層123產(chǎn)生白色或帶白色的光發(fā)射，例如，可以使用通過(guò)蒸發(fā)或類(lèi) 似方法從第一電極101側(cè)開(kāi)始按如下順序?qū)雍系囊韵陆Y(jié)構(gòu)TPD (芳香族二胺)、3-(4_叔丁 基苯基)-4_苯基-5-(4-聯(lián)苯基)-1，2，4_三唑(縮寫(xiě)TAZ)、三(8-羥基喹啉合)鋁(縮 寫(xiě)=Alq3)、摻雜有紅色發(fā)光染料NileRed的Alq3和Alq3。另外，可以使用通過(guò)蒸發(fā)或類(lèi)似方法從第一電極101側(cè)開(kāi)始按如下順序?qū)雍系囊?下結(jié)構(gòu)NPB、摻雜有茈的NPB、摻雜有DCMl的雙(2-甲基-8-羥基喹啉合)-4-苯基苯酚 合-鋁(縮寫(xiě)=BAlq)、BAlq 和 Alq30另外，通過(guò)將30wt %作為電子輸送劑的2- (4-聯(lián)苯基)-5- (4-叔丁基苯基)-1，3， 4-噁二唑(縮寫(xiě)PBD)分散于聚(N-乙烯基咔唑)(縮寫(xiě)PVK)中并分散適當(dāng)量的四種染 料01^、香豆素6、00厘1和NileRed)，可獲得白色或帶白色的光發(fā)射。此外，通過(guò)使用層合結(jié)構(gòu)形成發(fā)光層123，也可獲得白色或帶白色的光發(fā)射(使用 產(chǎn)生互為互補(bǔ)色關(guān)系的發(fā)光的材料)，例如，第一和第二層分別使用紅光和青綠光發(fā)光材 料。在如上所述發(fā)射白色或帶白色光的情況下，使用濾色器或顏色轉(zhuǎn)換層可進(jìn)行全色 顯示。應(yīng)注意的是，在使用單色濾色器或單色轉(zhuǎn)換層的情況下可進(jìn)行單色顯示。此外，除上述發(fā)光元件外，可對(duì)用于發(fā)光層123光的材料進(jìn)行適當(dāng)選擇，其提供白 色或帶白色的光發(fā)射。例如，通過(guò)分別使用紅色(R)、綠色(G)和藍(lán)色⑶發(fā)光材料，可以形 成發(fā)光層123。例如，期望獲得紅色或帶紅色的發(fā)光時(shí)，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(xiě)DCJTI)、4-二氰基亞甲基-2-甲 基-6-[2-(l，l，7，7-四甲基久洛尼定-9-基)乙烯基]-4H-吡喃(縮寫(xiě)DCJT)、4_ 二氰基 亞甲基-2-叔丁基-6-[2-(l，l，7，7-四甲基久洛尼定-9-基)乙烯基]-4H-吡喃(縮寫(xiě) DCJTB)、periflanthene、以及 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]-苯和雙[2，3-雙(4-氟苯基)喹喔啉合]銥(乙酰丙酮合)(縮 寫(xiě)Ir(Fdpq)2(aCaC))等等可用于發(fā)光層123。然而，用于獲得紅色或帶紅色的發(fā)光的材料 不限于這些材料，并且可以采用產(chǎn)生600nm到700nm發(fā)射譜峰發(fā)光的材料。期望獲得綠色或帶綠色的發(fā)光時(shí)，N, N’ -二甲基喹吖啶酮(縮寫(xiě)DMQd)、香豆素 6、香豆素545T和三(8-羥基喹啉合)鋁(縮寫(xiě)=Alq3)等等可用于發(fā)光層123。然而，用于 獲得綠色或帶綠色的發(fā)光的材料不限于這些材料，并且可以采用產(chǎn)生500nm到600nm發(fā)射 譜峰發(fā)光的材料。另外，期望獲得藍(lán)色或帶藍(lán)色的發(fā)光時(shí)，9，10-雙(2-萘基)_叔丁基蒽(縮寫(xiě) 1-8110嫩)、9，9，-二蒽基，9，10-二苯基蒽(縮寫(xiě)DPA)、9，10_雙(2-萘基)蒽(縮寫(xiě)=DNA), 雙(2-甲基-8-羥基喹啉合)-4-苯基苯酚合-鎵(縮寫(xiě)B(tài)Gaq)和雙(2_甲基_8_羥基喹 啉合)-4-苯基苯酚合-鋁(縮寫(xiě)B(tài)Alq)等等可用于發(fā)光層123。然而，用于獲得藍(lán)色或帶 藍(lán)色的發(fā)光的材料不限于這些材料，并且可以采用產(chǎn)生400nm到500nm發(fā)射譜峰發(fā)光的材 料。而且，當(dāng)發(fā)光層123形成為包括分別用于紅色(R)、綠色(G)和藍(lán)色(B)的發(fā)光材料時(shí)，通過(guò)提供濾色器或顏色轉(zhuǎn)換層可以調(diào)節(jié)每一發(fā)射譜的峰等等。濾色器或顏色轉(zhuǎn)換層 可以在光發(fā)射射出的一側(cè)上形成，或者可以設(shè)置在形成薄膜晶體管的基底側(cè)或相對(duì)的基底 側(cè)上。接下來(lái)將描述電子輸送層124。電子輸送層124是具有輸送從第二電極102注入 的電子到發(fā)光層123的功能的層。通過(guò)以這種方式提供電子輸送層124以使第二電極102 和發(fā)光層123進(jìn)一步彼此遠(yuǎn)離，可防止由金屬引起的發(fā)光猝滅。應(yīng)當(dāng)注意的是，電子輸送層124沒(méi)有被特別地限定，可通過(guò)使用具有喹喔啉骨架 或苯并喹啉骨架的金屬絡(luò)合物形成，例如三(8-羥基喹啉合)鋁(縮寫(xiě)=Alq3)、三(4-甲 基-8-羥基喹啉合)鋁(縮寫(xiě)=Almq3)、雙(10-羥基苯并[h]喹啉合)鈹(縮寫(xiě)=BeBq2)以 及雙(2-甲基-8-羥基喹啉合)-4-苯基苯酚合-鋁(縮寫(xiě)B(tài)Alq)。另外，通過(guò)使用具有基 于噁唑的配體或基于噻唑的配體的金屬絡(luò)合物可以形成電子輸送層124，例如雙[2-(2-羥 苯基)-苯并噁唑]合鋅(縮寫(xiě)=Zn(BOX)2)和雙[2-(2-羥苯基)-苯并噻唑合]鋅(縮寫(xiě) Zn(BTZ)2)。此外，通過(guò)使用2-(4_聯(lián)苯基)-5-(4_叔丁基苯基)-1，3，4_噁二唑(縮寫(xiě) PBD)、1，3-雙[5-(對(duì)叔丁基苯基)-1，3，4_噁二唑-2-基]苯(縮寫(xiě):0XD_7)、3_(4-叔丁基 苯基)-4-苯基-5- (4-聯(lián)苯基)-1，2，4-三唑(縮寫(xiě)=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(xiě)p-EtTAZ)、紅菲繞啉(縮寫(xiě)=BPhen)或2，9-二 甲基-4，7 二苯基-1，10-菲繞啉(縮寫(xiě)B(tài)CP)等等，可形成電子輸送層124。優(yōu)選的是，使用其中空穴遷移率高于電子遷移率的材料形成電子輸送層124。此 外，更優(yōu)選的是，使用電子遷移率為l(T6Cm2/VS或更大的材料形成電子輸送層124。此外，電 子輸送層124可以具有層合結(jié)構(gòu)，通過(guò)組合各自都包括上述材料的兩個(gè)或更多個(gè)層形成。此外，優(yōu)選的是，其中混合上述有機(jī)化合物和無(wú)機(jī)化合物的層用于電子輸送層 124。通過(guò)混合無(wú)機(jī)化合物，可進(jìn)一步抑制有機(jī)化合物的結(jié)晶，從而可形成更厚的層而不會(huì) 提高電阻。因此，當(dāng)甚至存在由基底上的塵埃和污染物等等引起的不規(guī)則性時(shí)，也由于電子 輸送層124更厚，而使得該不規(guī)則性幾乎沒(méi)有影響。相應(yīng)地，可防止由不規(guī)則性引起的缺 陷，如第一電極101和第二電極102之間的短路。金屬氧化物、金屬氮化物和金屬氧氮化物可用于這種無(wú)機(jī)化合物。例如，金屬氧化 物包括氧化鋰(Li2O)、氧化鈣(CaO)、氧化鈉(Na2O)、氧化鉀(K2O)、氧化鎂(MgO)，并且進(jìn)一 步包括氟化鋰(LiF)、氟化銫(CsF)和氟化鈣(CaF2)15可通過(guò)蒸發(fā)制備該第二層112。當(dāng)?shù)诙?12形成為混合層時(shí)，可使用共蒸發(fā)。共 蒸發(fā)包括通過(guò)電阻加熱蒸發(fā)的共蒸發(fā)、通過(guò)電子束蒸發(fā)的共蒸發(fā)以及通過(guò)電阻加熱蒸發(fā)和 電子束蒸發(fā)的共蒸發(fā)，此外，還有諸如通過(guò)電阻加熱蒸發(fā)和濺射進(jìn)行沉積以及通過(guò)電子束 蒸發(fā)和濺射進(jìn)行沉積的方法?？赏ㄟ^(guò)組合相同類(lèi)型的方法或不同類(lèi)型的方法形成第一層 111。另外，上述例子顯示了包括兩種材料的層。然而，在包括三種或更多種材料時(shí)，如上所 述通過(guò)組合相同類(lèi)型的方法或不同類(lèi)型的方法，也可以同樣的方式形成第一層111。接下來(lái)將描述第三層113，它是產(chǎn)生電子的層。對(duì)于該第三層113，例如，可以列舉 包括電子輸送材料以及對(duì)該電子輸送材料展現(xiàn)出供電子性能的材料的層。應(yīng)當(dāng)注意的是，所述電子輸送材料是其中輸送的電子多于空穴的材料，例如， 金屬絡(luò)合物例如三(8-羥基喹啉合)鋁(縮寫(xiě)=Alq3)、三(4-甲基-8-羥基喹啉合)鋁 (縮寫(xiě)=Almq3)、雙(10-羥基苯并[h]_喹啉合)鈹(縮寫(xiě)=BeBq2)、雙(2_甲基-8-羥基喹啉合)-4_苯基苯酚合-鋁(縮寫(xiě)B(tài)Alq)、雙[2-(2_羥苯基)_苯并噁唑合]鋅(縮 寫(xiě)=Zn(BOX)2)、雙[2-(2_羥苯基)-苯并噻唑合]鋅(縮寫(xiě)Zn(BTZ)2)，以及2-(4-聯(lián)苯 基)-5-(4-叔丁基苯基)-1，3，4-噁二唑(縮寫(xiě)PBD)、1，3-雙[5-(對(duì)叔丁基苯基)-1，3， 4-噁二唑-2-基]苯(縮寫(xiě):0XD-7)、3-(4-叔丁基苯基)-4_苯基-5-(4-聯(lián)苯基)-1，2， 4-三唑(縮寫(xiě):丁八2)、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(xiě)p-EtTAZ)、紅菲繞啉(縮寫(xiě)汨 1^11)、2，9-二甲基-4，7二苯基-1，10-菲繞啉(縮 寫(xiě)B(tài)CP)和4，4-雙(5-甲基-苯并噁唑-2-基)芪(縮寫(xiě)B(tài)z0s)可用于所述電子輸送材 料。另外，可在使用η型半導(dǎo)體的情況下形成第三層113。然而，電子輸送材料不限于這些。另外，對(duì)于針對(duì)電子輸送材料展現(xiàn)出供電子性能的材料，可使用選自堿金屬和堿 土金屬的物質(zhì)，具體地例如鋰(Li)、鈣(Ca)、鈉(Na)、鉀(K)和鎂(Mg)。此外，具體的材料 包括堿金屬的氧化物、堿土金屬的氧化物、堿金屬的氮化物和堿土金屬的氮化物，具體地， 氧化鋰(Li2O)、氧化鈣(CaO)、氧化鈉(Na2O)、氧化鉀(K2O)和氧化鎂(MgO)，并且進(jìn)一步包 括氟化鋰(LiF)、氟化銫(CsF)和氟化鈣(CaF2)15然而，對(duì)電子輸送材料展現(xiàn)出供電子性能 的材料不限于這些。應(yīng)當(dāng)注意，優(yōu)選的是，包括對(duì)電子輸送材料展現(xiàn)出供電子性能的材料， 使對(duì)電子輸送材料展現(xiàn)出供電子性能的材料與電子輸送材料的摩爾比為0. 5或更大和2或 更小(=對(duì)電子輸送材料展現(xiàn)出供電子性能的材料/電子輸送材料)。或者，第三層113可以是由諸如氧化鋅、硫化鋅、硒化鋅、氧化錫或二氧化鈦的材 料組成的層。優(yōu)選地通過(guò)使用其中混合上述有機(jī)化合物和無(wú)機(jī)化合物的層形成第三層113。相 應(yīng)地，可使第三層113的導(dǎo)電性更高。當(dāng)導(dǎo)電性更高時(shí)，第三層113可被制得更厚，從而可 提高產(chǎn)率。此外，通過(guò)使第三層113更厚，可使發(fā)光層123和第二電極102進(jìn)一步彼此遠(yuǎn)離， 從而可防止發(fā)光猝滅。此外，通過(guò)使用其中混合有機(jī)材料和無(wú)機(jī)材料的層，用于第三層113的有機(jī)化合 物的結(jié)晶可被抑制，從而可形成更厚的第三層113，而不會(huì)提高電阻。因此，當(dāng)甚至存在由基 底上的塵埃和污染物等等引起的不規(guī)則性時(shí)，也由于第三層113被制得更厚，而使得該不 規(guī)則性幾乎沒(méi)有影響。相應(yīng)地，可防止由于不規(guī)則性引起的缺陷，如第一電極101和第二電 極102之間的短路?？赏ㄟ^(guò)蒸發(fā)制備該第三層113。當(dāng)該第三層113形成為混合層時(shí)，可使用共蒸發(fā)。 共蒸發(fā)包括通過(guò)電阻加熱蒸發(fā)的共蒸發(fā)、通過(guò)電子束蒸發(fā)的共蒸發(fā)以及通過(guò)電阻加熱蒸發(fā) 和電子束蒸發(fā)的共蒸發(fā)，此外，還有諸如通過(guò)電阻加熱蒸發(fā)和濺射進(jìn)行沉積以及通過(guò)電子 束蒸發(fā)和濺射進(jìn)行沉積的方法?？赏ㄟ^(guò)組合相同類(lèi)型的方法或不同類(lèi)型的方法形成第一層 111。另外，上述例子顯示了包括兩種材料的層。然而，在包括三種或更多種材料時(shí)，如上所 述通過(guò)組合相同類(lèi)型的方法或不同類(lèi)型的方法，也可以同樣的方式形成第一層111。在上述發(fā)光元件中，包含在第三層113中的電子輸送材料的電子親合勢(shì)與包含在 同第三層113接觸的層(該層是包含于第二層112中的層)中的材料的電子親合勢(shì)之間的 差優(yōu)選地為2eV或更小，更優(yōu)選1. 5eV或更小?；蛘撸?dāng)?shù)谌龑?13由η型半導(dǎo)體組成時(shí)， η型半導(dǎo)體的功函與包含在同第三層113接觸的層(該層是包含于第二層112中的層)中 的材料的電子親合勢(shì)之間的差優(yōu)選地為2eV或更小，更優(yōu)選1. 5eV或更小。通過(guò)如上所述 結(jié)合第二層112和第三層113，可更容易地將電子從第三層113注入到第二層112。
應(yīng)當(dāng)注意的是，本發(fā)明發(fā)光元件的特征為，在一對(duì)電極之間包括有機(jī)化合物和無(wú) 機(jī)化合物，其中所述有機(jī)化合物典型地為聯(lián)苯胺衍生物，并且不應(yīng)被認(rèn)為限于圖18中所示 的發(fā)光元件結(jié)構(gòu)。例如，盡管顯示了提供與第三層113接觸的電子輸送層124的結(jié)構(gòu)，但可 以存在不提供電子輸送層124的情況。相應(yīng)地，提供與第三層113接觸的發(fā)光層123。在這 種情況下，優(yōu)選將用于分散發(fā)光材料的材料用于發(fā)光層123。而且，或許正好可以不提供電 子輸送層124。另外，不用被分散就能產(chǎn)生發(fā)光的材料如Alq3可用于發(fā)光層123。由于諸如Alq3 的材料是具有良好載體輸送性能的發(fā)光材料，所以?xún)H由Alq3組成的層可起發(fā)光層的作用而 無(wú)需分散Alq3。在這種情況下，發(fā)光層123對(duì)應(yīng)于發(fā)光材料本身。這些第一到第三層111到113可通過(guò)同樣的方法形成，并因此可連續(xù)地形成而不 暴露于空氣中。通過(guò)以這種方式連續(xù)地形成第一到第三層111到113而不暴露于空氣中， 可減少混入界面等中的雜質(zhì)。接下來(lái)將描述電極。使用導(dǎo)電材料形成第一電極101和第二電極102中的每一個(gè)。 此外，除導(dǎo)電性外，設(shè)置在來(lái)自發(fā)光層的光射出的一側(cè)的電極還需要具有透光性。通過(guò)形成 由不具有透光性的材料組成的相當(dāng)薄的膜，也可獲得透光性。作為用于第一電極101的材料，除鋁(Al)外，可使用透光材料，例如氧化銦錫 (ITO)、包含氧化硅的氧化銦錫(以下稱(chēng)為ITS0)和包含氧化鋅的氧化銦，以及金屬材料，例 如金(Au)、鉬(Pt)、鎳(Ni)、鎢(W)、鉻(Cr)、鉬(Mo)、鐵(Fe)、鈷(Co)、銅(Cu)和鈀(Pd)。 此外，例如通過(guò)濺射或蒸發(fā)可形成第一電極101。然而，用于第一電極101的材料不限于這些。當(dāng)使用不具有透光性的上述材料并且第一電極101需要具有透光性時(shí)，可以形成 由該材料組成的薄膜。另外，上述金屬材料的單層或?qū)雍蠈涌捎糜诘谝浑姌O101。因此，當(dāng)層合層用于第 一電極101時(shí)，還可利用先形成上述材料的薄膜然后在上面層合透光材料的結(jié)構(gòu)。當(dāng)然，可 以使用所述薄材料作為單層形成第一電極101。為了避免由于形成薄的第一電極101而導(dǎo) 致電阻升高，還可以提供輔助布線。此外，使用層合層可防止電阻升高。此外，作為用于第二電極102的材料，可使用透光材料，例如氧化銦錫(ITO)、包含 氧化硅的氧化銦錫(以下稱(chēng)為ITS0)和包含氧化鋅的氧化銦，以及金屬材料，例如金(Au)、 鉬(Pt)、鎳(Ni)、鎢(W)、鉻(Cr)、鉬(Mo)、鐵(Fe)、鈷(Co)、銅(Cu)和鈀(Pd)。然而，用于 第一電極101的材料不限于這些。當(dāng)使用不具有透光性的上述材料并且第二電極102需要具有透光性時(shí)，可以形成 由該材料組成的薄膜。另外，上述金屬材料的單層或?qū)雍蠈涌捎糜诘诙姌O102。因此，當(dāng)層合層用于第 二電極102時(shí)，還可利用先形成上述材料的薄膜然后在上面層合透光材料的結(jié)構(gòu)。當(dāng)然，可 以使用所述薄材料作為單層形成第二電極102。為了避免由于形成薄的第二電極102而導(dǎo) 致電阻升高，還可以提供輔助布線。此外，使用層合層可防止電阻升高。應(yīng)當(dāng)注意的是，根據(jù)施加到發(fā)光元件上的電壓，第一電極101或第二電極103可以 是陽(yáng)極或陰極。在陽(yáng)極的情況下，使用具有較大功函(4. OeV或更大的功函)的材料?；蛘?， 在陰極的情況下，使用具有較小功函(3.8eV或更小的功函)的材料。
可通過(guò)濺射或蒸發(fā)等等形成第一電極101或第二電極102。在使用蒸發(fā)的情況下， 第一電極101、第一到第三層111到113和第二電極102可連續(xù)地形成，而不暴露于空氣中。 通過(guò)以這種方式連續(xù)地形成發(fā)光元件而不暴露于空氣中，可減少混入界面等中的雜質(zhì)。如上所述，根據(jù)本發(fā)明，通過(guò)利用包括有機(jī)化合物(典型地為聯(lián)苯胺衍生物)和無(wú) 機(jī)化合物的層形成產(chǎn)生空穴的層，可獲得不大可能因?yàn)橛蔁嵋鸬目昭ㄝ斔蛯犹匦宰兓?改變特性的發(fā)光元件。此外，通過(guò)利用包括有機(jī)化合物(典型地為聯(lián)苯胺衍生物)和無(wú)機(jī) 化合物的層形成產(chǎn)生空穴的層，可獲得不大可能由于該層的結(jié)晶而劣化的發(fā)光元件。相應(yīng)地，可獲得實(shí)現(xiàn)更低驅(qū)動(dòng)電壓的發(fā)光元件。此外，甚至當(dāng)根據(jù)本發(fā)明的發(fā)光元 件更厚時(shí)，也沒(méi)有提高驅(qū)動(dòng)電壓。相應(yīng)地，可形成更厚的發(fā)光元件，從而可以以有利的產(chǎn)率 生產(chǎn)。此外，通過(guò)將層制得更厚，發(fā)光層與第一電極或第二電極可進(jìn)一步彼此遠(yuǎn)離，從而可 防止發(fā)光猝滅。(實(shí)施方案3)在本實(shí)施方案中，將描述不同于上述實(shí)施方案的發(fā)光元件結(jié)構(gòu)。如圖2所示，在本實(shí)施方案中顯示的發(fā)光元件具有彼此相對(duì)的第一電極101和第 二電極102，并且具有從第一電極101側(cè)順序堆疊的第一層111、第二層112、第三層113和 第四層128，其中特征在于，提供了第四層128?？衫门c第一層111相同的材料形成第四 層128，其它結(jié)構(gòu)與上述實(shí)施方案相同。因此，省略除第四層128之外的結(jié)構(gòu)描述。當(dāng)以這樣的方式提供第四層128時(shí)，可進(jìn)一步減少形成第二電極102期間的損壞。此外，其中混合有機(jī)化合物和無(wú)機(jī)化合物的層優(yōu)選地用于第四層128。金屬氧化 物、金屬氮化物和金屬氧氮化物可用于該無(wú)機(jī)化合物。例如，屬于周期表4到12族的任一 種過(guò)渡金屬的氧化物都可用作金屬氧化物。其中，屬于周期表4到8族的任一種過(guò)渡金屬 的氧化物通常具有更高的電子接收性能，并且釩氧化物、鉬氧化物、鈮氧化物、錸氧化物、鎢 氧化物、釕氧化物、鈦氧化物、鉻氧化物、鋯氧化物、鉿氧化物和鉭氧化物是特別優(yōu)選的。當(dāng)以這樣的方式混合有機(jī)化合物和無(wú)機(jī)化合物時(shí)，甚至當(dāng)?shù)谒膶?28被制得更厚 時(shí)，也可保持較低的驅(qū)動(dòng)電壓。(實(shí)施方案4)在本實(shí)施方案中，將參照通式描述聯(lián)苯胺衍生物，它是具有150°C或更大，優(yōu)選 160 0C或更大和300 0C或更小的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度并具有螺環(huán)和三苯胺骨架的有機(jī)化合物。本發(fā)明的一個(gè)方面是由通式(1)表示的聯(lián)苯胺衍生物。
在通式⑴中，R1是氫或具有1到4個(gè)碳原子的烷基基團(tuán)。根據(jù)本發(fā)明的聯(lián)苯胺衍生物是通過(guò)N，N’ - 二苯基聯(lián)苯胺與2-溴-螺-9，9’ -雙 莉或2-溴-2’，7’ - 二烷基-螺-9，9’ -雙芴的偶合反應(yīng)獲得的化合物。根據(jù)本發(fā)明的發(fā)光元件是具有包括有機(jī)化合物的層的發(fā)光元件，其中該有機(jī)化合 物是通過(guò)N，N’ - 二苯基聯(lián)苯胺與2-溴-螺-9，9’ -雙芴的偶合反應(yīng)獲得的化合物。根據(jù)本發(fā)明的聯(lián)苯胺衍生物具有玻璃化轉(zhuǎn)變溫度滿足150°C或更大，優(yōu)選160°C 或更大和300°C或更小的特征，以及熔點(diǎn)滿足180°C或更大和400°C或更小的特征。由于根據(jù)本發(fā)明的聯(lián)苯胺衍生物具有優(yōu)異的耐熱性，通過(guò)利用根據(jù)本發(fā)明的聯(lián)苯 胺衍生物，可形成不太可能由于熱而改變特性的發(fā)光元件。此外，由于根據(jù)本發(fā)明的聯(lián)苯胺 衍生物可容易地保持為無(wú)定形，所以通過(guò)利用根據(jù)本發(fā)明的聯(lián)苯胺衍生物，可形成不太可 能由于結(jié)晶而劣化的發(fā)光元件。(實(shí)施方案5)在本實(shí)施方案中，將參照結(jié)構(gòu)式(2)到(5)描述以具有150°C或更大，優(yōu)選160°C 或更大和300°C或更小的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度并具有螺環(huán)和三苯胺骨架的聯(lián)苯胺衍生物為代表 的有機(jī)化合物。
以結(jié)構(gòu)式(2)到(5)表示的聯(lián)苯胺衍生物具有150°C或更大，優(yōu)選160°C或更大和 300°C或更小的高玻璃化轉(zhuǎn)變溫度，并具有優(yōu)異的耐熱性。此外，以結(jié)構(gòu)式(2)到(5)表示 的聯(lián)苯胺衍生物不大可能結(jié)晶。而且，以結(jié)構(gòu)式(2)到(5)表示的聯(lián)苯胺衍生物具有180°C 或更大和400°C或更小的高熔化溫度。盡管根據(jù)本發(fā)明的聯(lián)苯胺衍生物的合成方法沒(méi)有特別地限定，但可通過(guò)合成方案 (a-Ι)表示的N，N’_ 二苯基聯(lián)苯胺與2-溴-螺-9，9’_雙芴或2-溴-2’，7’-二烷基-螺-9， 9’ _雙芴的偶合反應(yīng)合成所述聯(lián)苯胺衍生物。 在合成方案(a-l)中，Rltl是氫或具有1到4個(gè)碳原子的烷基基團(tuán)。此處優(yōu)選的是， 具有3或4個(gè)碳原子的烷基基團(tuán)優(yōu)選地處于支化狀態(tài)。根據(jù)本發(fā)明的所述聯(lián)苯胺衍生物可用作形成空穴輸送層的材料，也就是空穴輸送 材料。根據(jù)本發(fā)明的聯(lián)苯胺衍生物具有玻璃化轉(zhuǎn)變溫度滿足150°C或更大，優(yōu)選160°C 或更大和300°C或更小的特征，以及熔點(diǎn)滿足180°C或更大和400°C或更小的特征。由于根據(jù)本發(fā)明的聯(lián)苯胺衍生物具有優(yōu)異的耐熱性，通過(guò)利用根據(jù)本發(fā)明的聯(lián)苯 胺衍生物，可形成不太可能由于熱而改變特性的發(fā)光元件。此外，由于根據(jù)本發(fā)明的聯(lián)苯胺 衍生物可容易地保持為無(wú)定形，所以通過(guò)利用根據(jù)本發(fā)明的聯(lián)苯胺衍生物，可形成不太可 能由于結(jié)晶而劣化的發(fā)光元件。(實(shí)施方案6)根據(jù)本發(fā)明的發(fā)光元件可應(yīng)用于具有顯示功能的發(fā)光裝置的像素部分，以及具有 照明功能的發(fā)光裝置的照明部分。此外，由于根據(jù)本發(fā)明的發(fā)光元件不太可能由于熱而改 變特性并且不太可能由于結(jié)晶而劣化，所以通過(guò)利用根據(jù)本發(fā)明的發(fā)光元件，可獲得具有 更少由發(fā)光元件的劣化引起的圖像缺陷或更少照射光缺陷的發(fā)光裝置?，F(xiàn)在，在本實(shí)施方 案中將描述包括發(fā)光元件的像素部分的截面結(jié)構(gòu)。圖3A到3C顯示ρ通道薄膜晶體管(TFT)被用作控制供應(yīng)到發(fā)光元件的電流的半 導(dǎo)體元件的截面圖，并且將例示其中所述發(fā)光元件的第一電極起陽(yáng)極作用而其第二電極起 陰極作用的情況。
圖3A顯示像素的截面圖，其中TFT 601是ρ通道晶體管，并且從第一電極101 側(cè)射出發(fā)射自發(fā)光元件603的光(沿虛線箭頭的方面)。在圖3Α中，設(shè)置在基底600上 的TFT 601具有半導(dǎo)體膜，設(shè)置在該半導(dǎo)體膜上帶有插入其間的絕緣膜的柵電極(gate electrode)，以及連接到形成于該半導(dǎo)體膜中的雜質(zhì)區(qū)的布線。此外，TFT 601的布線電連 接到發(fā)光元件603中的第一電極101。TFT 601被中間層絕緣膜608覆蓋，并且在該中間層絕緣膜608上形成具有開(kāi)孔的 分區(qū)609。在分區(qū)609的開(kāi)孔內(nèi)，部分地顯露第一電極101。第一電極101、場(chǎng)致發(fā)光層605 和第二電極102按此順序堆疊在所述開(kāi)孔內(nèi)。應(yīng)當(dāng)注意的是，在本實(shí)施方案中，場(chǎng)致發(fā)光層 605表示第一層111到第三層113，以及額外地上述實(shí)施方案中的第四層128 ；換句話說(shuō)，場(chǎng) 致發(fā)光層605表示位于第一電極101和第二電極102之間的層?？赏ㄟ^(guò)使用有機(jī)樹(shù)脂膜、無(wú)機(jī)絕緣膜或者以硅氧烷材料為原材料形成的包括 Si-O-Si鍵的絕緣膜(以下稱(chēng)為“硅氧烷絕緣膜”)，形成中間層絕緣膜608。應(yīng)當(dāng)注意的是， 硅氧烷具有由硅(Si)和氧(0)的鍵形成的框架結(jié)構(gòu)，其中將包含至少氫的有機(jī)基團(tuán)(例如 烷基基團(tuán)或芳香烴)用作取代基?；蛘?，可以將含氟基團(tuán)用作取代基。此外，也可以將包含 至少氫和含氟基團(tuán)的有機(jī)基團(tuán)用作取代基。對(duì)于中間層絕緣膜608，也可以使用所謂的低介 電常數(shù)材料(低k材料)。中間層絕緣膜608可以是單層或?qū)雍蠈印？赏ㄟ^(guò)使用有機(jī)樹(shù)脂膜、無(wú)機(jī)絕緣膜或硅氧烷絕緣膜形成分區(qū)609。例如，可使 用諸如丙烯酸類(lèi)、聚酰亞胺和聚酰胺的有機(jī)樹(shù)脂膜，以及諸如氧化硅、氮氧化硅(silicon nitride oxide)的無(wú)機(jī)絕緣膜。當(dāng)光敏有機(jī)樹(shù)脂膜用于分區(qū)609時(shí)，可形成位于該有機(jī)樹(shù) 脂膜中的開(kāi)孔，以致開(kāi)孔的側(cè)壁具有帶有連續(xù)曲率的斜面，從而可防止第一電極101、場(chǎng)致 發(fā)光層605和第二電極102彼此脫離。另外，分區(qū)609可以是單層或?qū)雍蠈?。此外，由于?dāng) 使用根據(jù)本發(fā)明的發(fā)光元件時(shí)可使場(chǎng)致發(fā)光層605更厚，所以可防止第一電極101和第二 電極102之間的短路。在圖3A中，為了從第一電極101側(cè)射出光發(fā)射(沿虛線箭頭的方面)，利用透光材 料形成第一電極101，或者使第一電極101形成為具有光可透過(guò)的膜厚度。除上述透光材料 外，例如，包括TiN, ZrN、Ti、W、Ni、Pt、Cr、Ag和Al等中的一種或更多種的單層膜，氮化鈦 膜和包含鋁作為其主要成分的膜的層合層，以及氮化鈦膜、包含鋁作為其主要成分的膜和 氮化鈦膜的三層結(jié)構(gòu)可用于第一電極101。然而，在使用除透光材料之外的材料時(shí)，將第一 電極101形成為具有光可透過(guò)的膜厚度(優(yōu)選地，大約5到30nm)。此外，由于TFT 601是 P通道晶體管，所以利用適于用作陽(yáng)極的材料形成第一電極101。通過(guò)使用反射或者阻斷光的材料形成第二電極102，或者使第二電極102形成為 具有阻斷光的膜厚度。此外，利用適于用作陰極的材料形成第二電極102 ；換句話說(shuō)，可通 過(guò)使用金屬、合金或具有較小功函的導(dǎo)電化合物或其混合物形成第二電極102。具體地，可 使用諸如Li和Cs的堿金屬，諸如Mg、Ca和Sr的堿土金屬，包括所述金屬的合金(Mg:Ag、 Al:Li或Mg:In等等)，所述金屬的化合物(氟化鈣或氮化鈣)，或者諸如Yb和Er的稀土金 jM ο場(chǎng)致發(fā)光層605由單層或多個(gè)層組成。盡管上述實(shí)施方案顯示的圖(參照?qǐng)D1、2、 18)中層間的界面是清晰的，但并不總是必需是清晰的。形成各層的材料可以部分混合，使 界面變得模糊。
在圖3A中所示的像素的情況下，按虛線箭頭所示方向，從發(fā)光元件603發(fā)射出的 光可以從第一電極101側(cè)射出。接著，圖3B顯示像素的截面圖，其中TFT 601是ρ通道晶體管，并且發(fā)射自發(fā)光元 件603的光從第二電極102側(cè)射出(沿虛線箭頭的方向)。在圖3Β中，設(shè)置在基底600上 的TFT 601、場(chǎng)致發(fā)光層605、中層間絕緣膜608以及分區(qū)609等等的結(jié)構(gòu)與圖3Α中相同。 因此，將省略它們的描述。在圖3Β中，為了使光發(fā)射從第二電極102側(cè)射出(沿虛線箭頭的方向)，利用反 射或者阻斷光的材料形成第一電極101，或者使第一電極101形成為具有阻斷光的膜厚度。 此外，由于TFT 601是ρ通道晶體管，所以利用適于用作陽(yáng)極的材料形成第一電極101。例 如，包括TiN、ZrN, Ti、W、Ni、Pt、Cr、Ag和Al等等中的一種或更多種的單層膜，氮化鈦膜和 包含鋁作為其主要成分的膜的層合層，以及氮化鈦膜、包含鋁作為其主要成分的膜和氮化 鈦膜的三層結(jié)構(gòu)可用于第一電極101。另外，可以利用相同的材料形成第一電極101和連接到TFT 601的布線。因此，可 以省略用于形成第一電極的方法。通過(guò)使用透光材料形成第二電極102，或者使第二電極102形成為具有光可透過(guò) 的厚度。此外，利用適于用作陰極的材料形成第二電極102 ；換句話說(shuō)，可使用金屬、合金或 具有較小功函的導(dǎo)電化合物或它們的混合物形成第二電極102。具體地，可使用諸如Li和 Cs的堿金屬，諸如Mg、Ca和Sr的堿土金屬，包括所述金屬的合金(Mg: Ag、Al: Li或Mg: In 等等)，所述金屬的化合物(氟化鈣或氮化鈣)或者諸如Yb和Er的稀土金屬。當(dāng)不透光的 這種材料用于第二電極102時(shí)，將第二電極102形成為具有光可透過(guò)的膜厚度(優(yōu)選地，大 約5到30nm)。應(yīng)當(dāng)注意的是，也可以使用其它透光導(dǎo)電氧化物材料，如氧化銦錫(ITO)、氧 化鋅(ZnO)、氧化銦鋅(IZO)和摻雜鎵的氧化鋅(GZO)?；蛘?，可以使用含氧化硅的氧化銦 錫(ITSO)或進(jìn)一步與氧化鋅(ZnO)混合的ITSO (含氧化硅的氧化銦錫)。在圖3B所示的像素的情況下，發(fā)射自發(fā)光元件603的光可以從第二電極102側(cè)按 虛線箭頭所示方向射出。然后，圖3C顯示像素的截面圖，其中TFT 601是ρ通道晶體管，并且發(fā)射自發(fā)光元 件603的光從第一電極101側(cè)和第二電極102側(cè)射出(沿虛線箭頭的方向)。在圖3C中， 設(shè)置在基底600上的TFT 601、場(chǎng)致發(fā)光層605、中層間絕緣膜608以及分區(qū)609等等的結(jié) 構(gòu)與圖3Α中相同。因此，其描述將被省略。在圖3C中，為了從第一電極101側(cè)和第二電極102側(cè)射出光(沿虛線箭頭的方 向)，利用反射或者阻斷光的材料形成第一電極101和第二電極102中的每一個(gè)，或者使第 一電極101和第二電極102中的每一個(gè)形成為具有阻斷光的膜厚度(>>> 透光材料或形成 為具有光可透過(guò)的膜厚度？)；換句話說(shuō)，可以以與圖3Α中所示第一電極101相同的方式 形成第一電極101，并且可以以與圖3Β中所示第二電極102相同的方式形成第二電極102。在圖3C所示像素的情況下，按虛線箭頭所示方向，發(fā)射自發(fā)光元件603的光可以 從第一電極101側(cè)和第二電極102側(cè)射出。應(yīng)當(dāng)注意的是，根據(jù)本發(fā)明的像素結(jié)構(gòu)不限于這些。例如，可將η型TFT用于控制 流向發(fā)光元件603的電流的半導(dǎo)體元件。在這種情況下，優(yōu)選的是，第一電極101和第二電 極102分別起陰極和陽(yáng)極的作用。
34
此外，第一電極101和TFT 601的布線的連接結(jié)構(gòu)不限于圖3A到3C。例如，與圖 3A和3C中所示連接結(jié)構(gòu)不同，可以在形成第一電極101后形成TFT 601的布線。本實(shí)施方案可與上述實(shí)施方案自由地組合。(實(shí)施方案7)在本實(shí)施方案中，將描述用于上述顯示裝置的像素電路。另外，將列示數(shù)字灰度 (gray scale)顯示的情況。圖4A顯示像素350的等效電路圖的例子，其包括信號(hào)線614、電源線615、掃描線 616，并且在它們的交叉部分，包括發(fā)光元件603、用作TFT的晶體管610和611以及電容器 612。對(duì)于發(fā)光元件603，使用上述實(shí)施方案中所示結(jié)構(gòu)。視頻信號(hào)通過(guò)信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路輸 入信號(hào)線614。根據(jù)輸入掃描線616的選擇信號(hào)，晶體管610可控制向晶體管601的柵極供 應(yīng)的視頻信號(hào)。晶體管601是驅(qū)動(dòng)晶體管，根據(jù)視頻信號(hào)的電勢(shì)，它可控制供應(yīng)到發(fā)光元件 603的電流。電容器612能夠保持晶體管601的柵極和源極之間的電壓。應(yīng)當(dāng)注意的是，盡 管在圖4A中顯示了電容器612，但當(dāng)晶體管601的柵電容或者其它寄生電容足夠時(shí)，不必設(shè) 置電容器612。圖4B是像素351的等效電路圖，其中向圖4A所示像素350額外地提供晶體管618 和掃描線619。晶體管618使得可以使晶體管611的柵極和源極的電勢(shì)彼此相等，以致可以 強(qiáng)制形成沒(méi)有電流流入發(fā)光元件603的狀態(tài)。因此，可使亞幀(sub-frame)周期的長(zhǎng)度短 于將視頻信號(hào)輸入所有像素的周期。此外，取決于驅(qū)動(dòng)方法，甚至可以在圖4A所示像素中 強(qiáng)制形成沒(méi)有電流流入發(fā)光元件603的狀態(tài)。圖4C是像素352的等效電路圖，其中向圖4B所示像素351額外提供晶體管625 和布線626。晶體管625的柵極具有由布線626固定的電勢(shì)。另外，晶體管601和625在電 源線615和發(fā)光元件603之間串聯(lián)。因此，在圖4C中，晶體管625能夠控制供應(yīng)到發(fā)光元 件603的電流量，而晶體管601可控制是否向發(fā)光元件603供應(yīng)該電流。應(yīng)當(dāng)注意的是，根據(jù)本發(fā)明的像素電路不限于本實(shí)施方案中所示的結(jié)構(gòu)，并且除 數(shù)字灰度外，還可使用模擬灰度。另外，本實(shí)施方案可與上述實(shí)施方案自由地組合。(實(shí)施方案8)在本實(shí)施方案中，將描述具有上述發(fā)光元件的發(fā)光裝置的結(jié)構(gòu)。圖5顯示了配電盤(pán)，其中信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路302和掃描線驅(qū)動(dòng)電路303的驅(qū)動(dòng)電路 設(shè)置在像素部分300周?chē)?。?yīng)當(dāng)注意的是，該配電盤(pán)示出在同一基底上設(shè)置像素部分100、 信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路302和掃描線驅(qū)動(dòng)電路303的情況，并且還包括將FPC (軟性印刷電路)連 接到那里的情況。像素部分300具有多個(gè)像素355，并且在每一像素中設(shè)置上述發(fā)光元件。用于控制 供應(yīng)到發(fā)光元件的電流的半導(dǎo)體元件(對(duì)應(yīng)于圖4A到4C中的TFT 601)連接到發(fā)光元件。 包括發(fā)光元件的像素的截面如上述實(shí)施方案中所示。此外，像素355可以具有上述實(shí)施方 案中所示的任一等效電路。應(yīng)當(dāng)注意的是，根據(jù)本發(fā)明的像素部分不限于該結(jié)構(gòu)，可以具有 無(wú)源結(jié)構(gòu)。像素部分300提供有插入其間的兩個(gè)掃描線驅(qū)動(dòng)電路，它們是第一掃描線驅(qū)動(dòng)電 路303a和第二掃描線驅(qū)動(dòng)電路303b。應(yīng)當(dāng)注意的是，可以提供單個(gè)掃描線驅(qū)動(dòng)電路或者 三個(gè)或更多掃描線驅(qū)動(dòng)電路。第一掃描線驅(qū)動(dòng)電路303a和第二掃描線驅(qū)動(dòng)電路303b具有分別充當(dāng)移位寄存器311a和311b、電平移動(dòng)器312a和312b以及緩沖器313a和313b的 電路。信號(hào)例如第一和第二柵極起始脈沖(G1SP和G2SP)、第一和第二柵極時(shí)鐘信號(hào)(G1CK 和G2CK)以及通過(guò)轉(zhuǎn)換時(shí)鐘信號(hào)獲得的信號(hào)(G1CKB和G2CKB)被分別輸入移位寄存器311a 和 311b。掃描線(Gl到Gn)連接到第一和第二掃描線驅(qū)動(dòng)電路303a和303b，由此向設(shè)置 在像素部分300中的每一像素355提供信號(hào)。用于選擇每一像素的半導(dǎo)體元件(對(duì)應(yīng)于圖 4A到4C中的晶體管610)連接到每一掃描線，并且當(dāng)圖像信號(hào)被寫(xiě)入像素中時(shí)被選取。此外，信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路302具有充當(dāng)移位寄存器321、第一鎖存器322、第二鎖存器 323、電平移動(dòng)器324以及緩沖器325的電路。信號(hào)例如起始脈沖(SSP)，數(shù)據(jù)(DATA)例如 視頻信號(hào)，以及信號(hào)例如鎖存器(LAT)信號(hào)被分別輸入移位寄存器321、第一鎖存器322和 第二鎖存器323。信號(hào)線(Si到Sm)連接到信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路303a和303b，由此向設(shè)置在像 素部分300中的每一像素355提供圖像信號(hào)。通過(guò)使用設(shè)置在同一基底上的半導(dǎo)體元件可形成這些信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路302、掃描 線驅(qū)動(dòng)電路303和像素部分300，例如，可通過(guò)使用設(shè)置在玻璃基底上的薄膜晶體管形成。接下來(lái)將參照?qǐng)D6A到6B描述圖5中所示配電盤(pán)的截面結(jié)構(gòu)。圖6A顯示了設(shè)置在基底600上的第一掃描線驅(qū)動(dòng)電路303a、第二掃描線驅(qū)動(dòng)電路 303b和像素部分300的截面放大圖。在像素部分300中，設(shè)置了控制供應(yīng)到發(fā)光元件603 的電流的TFT 601以及電容器612。應(yīng)當(dāng)注意的是，電容器612可以設(shè)置在一對(duì)導(dǎo)體之間的 絕緣體結(jié)構(gòu)起作用，并且在本實(shí)施方案中，電容器612由以下組成由與柵電極相同的層構(gòu) 成的導(dǎo)體、由中間層絕緣膜608 (柵極絕緣膜)構(gòu)成的絕緣體和由與TFT的布線相同的層構(gòu) 成的導(dǎo)體。然而，電容器612不應(yīng)被認(rèn)為限于此結(jié)構(gòu)。應(yīng)當(dāng)注意的是，發(fā)光元件603和TFT 601的結(jié)構(gòu)可與實(shí)施方案5中所示結(jié)構(gòu)組合。第一和第二掃描線驅(qū)動(dòng)電路303a和303b分別具有由薄膜晶體管構(gòu)成的CMOS電 路630a和630b。由于各掃描線驅(qū)動(dòng)電路的緩沖器313a和313b比其它電路更簡(jiǎn)單，所以可 應(yīng)用CMOS電路630a和630b。當(dāng)然，CMOS電路630a和630b可以應(yīng)用于其它電路。另外，盡管在圖6A中未顯示，但CMOS電路630a和630b可應(yīng)用于信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路 302的電路。此外，相對(duì)的基底650附著有密封材料651。諸如環(huán)氧樹(shù)脂的已知材料可用于密封 材料651。在圖6A中，提供密封材料651以覆蓋蓋部分掃描線驅(qū)動(dòng)電路。相應(yīng)地，可使配電 盤(pán)的框架更窄。作為這種附著的結(jié)果，在基底600和相對(duì)的基底650之間形成空間。由于空氣和 水會(huì)引起發(fā)光元件603劣化，優(yōu)選用諸如氮?dú)獾亩栊詺怏w填充該空間，或者可以用樹(shù)脂等 等填充。此外，為了保持間隙，可以配置間隔物。間隔物可以具有干燥劑的作用。在密封材料651的外面，提供用于向第一和第二掃描線驅(qū)動(dòng)電路303a和303b輸 入信號(hào)的接線端子652。接線端子652經(jīng)各向異性的導(dǎo)電膜連接到FPC。盡管在圖6A中相對(duì)的基底650附著有密封材料651，但可將用于填充所述空間的 樹(shù)脂用于該附著。此外，圖6B顯示了在相對(duì)的基底650上提供黑底(black matrix)655和濾色器 656的情況的截面圖。將濾色器656設(shè)置為位于至少發(fā)光元件603的上方。
將黑底655設(shè)置為位于例如掃描線(Gl到Gn)、信號(hào)線(Si到Sm)或電源線(VI到 Vm)的布線的上方。此外，可以將黑底655設(shè)置在第一和第二掃描線驅(qū)動(dòng)電路303a和303b 的上方。由于其它結(jié)構(gòu)與圖6A中所示結(jié)構(gòu)相同，省略其描述。盡管在圖6B中作為例子顯示了使用濾色器656的情況，但可以進(jìn)一步組合顏色轉(zhuǎn)換層。另外，盡管在圖6B中濾色器656設(shè)置于相對(duì)的基底650側(cè)，但濾色器可以設(shè)置于 基底600側(cè)。例如，可以在基底600的背面或者在第二電極102的上方形成濾色器。類(lèi)似地，并不總是必需在相對(duì)的基底650側(cè)設(shè)置黑底655，可以將黑底655設(shè)置于 基底600側(cè)。或者，混入中間層絕緣膜608的黑色顏料可起黑底的作用。應(yīng)當(dāng)注意的是，在圖6A和6B中作為例子示出了較低低濃度雜質(zhì)區(qū)與薄膜晶體管 中的柵電極重疊的結(jié)構(gòu)，即所謂GOLD(柵極重疊LDD)結(jié)構(gòu)。另外，可以使用較低濃度雜質(zhì) 區(qū)未與柵電極重疊結(jié)構(gòu)，即所謂LDD(輕微摻雜的漏極)結(jié)構(gòu)。盡管在本實(shí)施方案中作為例子顯示了在同一基底上具有與像素部分300 —起提 供的掃描線驅(qū)動(dòng)電路和信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路的配電盤(pán)，但本發(fā)明不限于此。例如，可以利用IC 芯片形成每一驅(qū)動(dòng)電路。在這種情況下，可以通過(guò)COG法或TAB法將IC芯片安裝在基底上。本實(shí)施方案可與上述實(shí)施方案自由地組合。(實(shí)施方案9)裝備有根據(jù)本發(fā)明的發(fā)光裝置的電子設(shè)備包括電視機(jī)(也簡(jiǎn)稱(chēng)為T(mén)V或電視接收 機(jī))、數(shù)字照相機(jī)、數(shù)字?jǐn)z像機(jī)、便攜式電話單元(也簡(jiǎn)稱(chēng)為移動(dòng)電話單元或便攜式電話)、 移動(dòng)信息終端例如PDA、便攜式游戲機(jī)、計(jì)算機(jī)監(jiān)視器、計(jì)算機(jī)、聲音再現(xiàn)設(shè)備例如車(chē)載音響 系統(tǒng)和裝備有記錄介質(zhì)的圖象再現(xiàn)設(shè)備例如家用游戲機(jī)，等等。將參照?qǐng)D7A到7F描述其 具體例子。圖7A所示移動(dòng)終端設(shè)備包括主體9201和顯示部分9202等等。根據(jù)本發(fā)明的發(fā) 光裝置可以應(yīng)用于顯示部分9202。相應(yīng)地，甚至將發(fā)光元件制得更厚時(shí)，仍可提供實(shí)現(xiàn)更低 能耗而不提高驅(qū)動(dòng)電壓的移動(dòng)終端設(shè)備。此外，由于可將發(fā)光元件制得更厚，因而提高了移 動(dòng)終端設(shè)備的產(chǎn)率。圖7B所示數(shù)字?jǐn)z像機(jī)包括顯示部分9701和顯示部分9702等等。根據(jù)本發(fā)明的 發(fā)光裝置可以應(yīng)用于顯示部分9701。相應(yīng)地，甚至將發(fā)光元件制得更厚時(shí)，仍可提供實(shí)現(xiàn)更 低能耗而不提高驅(qū)動(dòng)電壓的數(shù)字?jǐn)z像機(jī)。此外，由于可將發(fā)光元件制得更厚，因而提高了數(shù) 字?jǐn)z像機(jī)的產(chǎn)率。圖7C所示移動(dòng)電話包括主體9101和顯示部分9102等等。根據(jù)本發(fā)明的發(fā)光裝 置可以應(yīng)用于顯示部分9102。相應(yīng)地，甚至將發(fā)光元件制得更厚時(shí)，仍可提供實(shí)現(xiàn)更低能耗 而不提高驅(qū)動(dòng)電壓的便攜式電話。此外，由于可將發(fā)光元件制得更厚，提高了便攜式電話的產(chǎn)率。圖7D所示便攜式電視機(jī)包括主體9301和顯示部分9302等等。根據(jù)本發(fā)明的發(fā) 光裝置可以應(yīng)用于顯示部分9302。相應(yīng)地，甚至將發(fā)光元件制得更厚時(shí)，仍可能提供實(shí)現(xiàn)更 低能耗而不提高驅(qū)動(dòng)電壓的便攜式電視機(jī)。此外，由于可將發(fā)光元件制得更厚，提高了便攜 式電視機(jī)的產(chǎn)率。另外，根據(jù)本發(fā)明的發(fā)光裝置可應(yīng)用于各種類(lèi)型的電視機(jī)，例如，結(jié)合到 移動(dòng)終端例如移動(dòng)電話機(jī)中的小型電視、便攜的中型電視，和大型電視(例如，40英寸或更大)。圖7E所示便攜式計(jì)算機(jī)包括主體9401和顯示部分9402等等。根據(jù)本發(fā)明的發(fā) 光裝置可以應(yīng)用于顯示部分9402。相應(yīng)地，甚至將發(fā)光元件制得更厚時(shí)，仍可提供實(shí)現(xiàn)更低 能耗而不提高驅(qū)動(dòng)電壓的便攜式計(jì)算機(jī)。此外，由于可將發(fā)光元件制得更厚，提高了便攜式 計(jì)算機(jī)的產(chǎn)率。圖7F所示電視機(jī)包括主體9501和顯示部分9502等等。根據(jù)本發(fā)明的發(fā)光裝置 可以應(yīng)用于顯示部分9502。相應(yīng)地，甚至將發(fā)光元件制得更厚時(shí)，仍可提供實(shí)現(xiàn)更低能耗而 不提高驅(qū)動(dòng)電壓的電視機(jī)。此外，由于可將發(fā)光元件制得更厚，提高了電視機(jī)的產(chǎn)率。如上所述，根據(jù)本發(fā)明，甚至將發(fā)光元件制得更厚時(shí)，仍可提供實(shí)現(xiàn)更低能耗而不 提高驅(qū)動(dòng)電壓的電子設(shè)備。[實(shí)施例](實(shí)施例1)在本實(shí)施例中，將參照?qǐng)D8描述通過(guò)將其中混合有機(jī)化合物和無(wú)機(jī)化合物的層用 于產(chǎn)生空穴的層所制造的發(fā)光元件。通過(guò)濺射，在玻璃基底700上沉積含硅的氧化銦錫，形成第一電極701，具有IlOnm
的厚度。然后，通過(guò)在真空中蒸發(fā)，在第一電極701上沉積DNTPD、鉬氧化物和紅熒烯，形成 由DNTPD、鉬氧化物和紅熒烯組成的層711，厚度為120nm。使DNTPD、鉬氧化物和紅熒烯的 質(zhì)量比為1 0. 5 0. 02。然后，通過(guò)在真空中蒸發(fā)，在由DNTPD、鉬氧化物和紅熒烯組成的層711上沉積 NPB，形成由NPB組成的第二層722，厚度為lOnm。然后，通過(guò)在真空中共蒸發(fā)，在由NPB組成的層722上沉積Alq3和香豆素6，形成 包括Alq3和香豆素6的層723。應(yīng)當(dāng)注意的是，相對(duì)于Alq3,包括0. 01質(zhì)量百分比的香豆 素6。相應(yīng)地，香豆素6分散在Alq3中。此外，層723的厚度為37. 5nm。然后，通過(guò)在真空中蒸發(fā)，在包括Alq3和香豆素6的層723上沉積Alq3,形成由 Alq3組成的層724，厚度為37. 5nm。然后，通過(guò)在真空中蒸發(fā)，在由Alq3組成的層724上沉積氟化鋰，形成由氟化鋰組 成的層713，厚度為lnm。然后，通過(guò)在真空中蒸發(fā)，在由氟化鋰組成的層713上沉積鋁，形成第二電極702， 厚度為200nm。當(dāng)電壓施加于這樣制造的發(fā)光元件的第一電極701和第二電極702以通過(guò)電流
時(shí)，香豆素6產(chǎn)生發(fā)光。在這種情況下，第一電極701充當(dāng)陽(yáng)極，而第二電極702充當(dāng)陰極。此外，由DNTPD 組成的層711、由NPB組成的層722、包括Alq3和香豆素6的層723、由Alq3組成的層724和 由氟化鋰組成的層713分別充當(dāng)產(chǎn)生空穴的層、空穴輸送層、發(fā)光層、電子輸送層和產(chǎn)生電 子的層。圖9顯示了對(duì)于將根據(jù)本實(shí)施例的發(fā)光元件保持在105°C的情況下的電流密 度-亮度特性。圖10顯示了其電壓-亮度特性。圖11顯示了其亮度-電流效率特性。在 圖9中，水平軸表示電流密度，而垂直軸表示亮度。在圖10中，水平軸表示電壓，而垂直軸表示亮度。在圖11中，水平軸表示亮度，而垂直軸表示電流效率。應(yīng)當(dāng)注意的是，在初始條 件(樣品1)、30小時(shí)后(樣品2)、154小時(shí)后(樣品3)以及462小時(shí)后(樣品4)測(cè)量各 個(gè)特性。基于這些結(jié)果，顯示了施7V時(shí)隨經(jīng)過(guò)時(shí)間的劣化(歸一化評(píng)價(jià))(參照?qǐng)D12)。另 外，圖12顯示了根據(jù)本發(fā)明的樣品(樣品A)的結(jié)果以及使用由DNTPD和紅熒烯組成的層 作為產(chǎn)生空穴的層711的對(duì)比樣品(樣品B)的結(jié)果。由圖12確定樣品A隨時(shí)間的劣化少于樣品B。相應(yīng)地，通過(guò)將其中混合鉬氧化物 的層用于產(chǎn)生空穴的層可獲得穩(wěn)定的發(fā)光元件。如上所述，當(dāng)將DNTPD用于有機(jī)化合物時(shí)，可獲得減少隨時(shí)間的劣化的效果。由于 DNTPD的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為94°C，考慮到DNTPD的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度，根據(jù)本發(fā)明玻璃化轉(zhuǎn)變 溫度為80°C或更大，優(yōu)選90°C或更大和300°C或更小。(實(shí)施例2)(合成實(shí)施例)將描述由結(jié)構(gòu)式(2)表示的聯(lián)苯胺衍生物的合成方法。[步驟1]將描述2-溴-螺-9，9’ -雙芴的合成方法。在IOOmL三頸燒瓶中放入1.26g(0.052mol)鎂，在系統(tǒng)中形成真空，并在加熱 情況下進(jìn)行攪拌30分鐘，使鎂活化。冷卻至室溫后，在系統(tǒng)中形成氮?dú)饬?。然后，加?5ml 二乙醚和幾滴二溴乙烷，并緩慢滴加溶解于15ml 二乙醚中的11.65g(0. 050mol)2-溴 聯(lián)苯。滴加完后，將反應(yīng)回流加熱3小時(shí)以提供格氏試劑。在200mL三頸燒瓶中放入 11.7g(0. 045mol)2-溴芴酮和40ml 二乙醚。將合成的格氏試劑緩慢滴加到此反應(yīng)液中。滴 加完后，將該溶液回流2小時(shí)，然后于室溫?cái)嚢柽^(guò)夜(15小時(shí))。反應(yīng)后，用飽和氯化銨溶 液清洗反應(yīng)溶液兩次，并且水層用乙酸乙酯萃取兩次，與有機(jī)層混合，用飽和鹽溶液清洗兩 次。用硫酸鎂干燥后，進(jìn)行抽濾和濃縮，獲得18.76g固體9-(2_聯(lián)苯基)-2_溴-9-芴醇， 收率90%。接下來(lái)，在200mL三頸燒瓶中放入18. 76g (0. 045mol)合成的9_ (2-聯(lián)苯 基)-2-溴-9-芴醇和IOOmL冰醋酸以及幾滴濃鹽酸，然后回流2小時(shí)。反應(yīng)后，通過(guò)抽 濾收集沉淀，并在過(guò)濾時(shí)用飽和碳酸氫鈉和水清洗。用乙醇重結(jié)晶獲得的褐色固體，獲得 10. 24g淡褐色粉末狀固體，收率57%。核磁共振分析(NMR)證實(shí)此淡褐色粉末狀固體是 2-溴-螺-9，9，-雙芴。1H-NMR如下。下面是此化合物的1H-NMIL1H-NMR (300MHz, COCl3) δ ppm 7. 86-7. 79 (m, 3H) , 7. 70 (d, 1H, J = 8. 4Hz), 7. 47-7. 50(m，1Η)，7. 41-7. 34(m，3H)，7. 12(t，3H，J = 7. 7Hz)，6. 85 (d，1H，J = 2.1Hz)， 6. 74-6. 70 (m, 3H)此外，下面是上述合成方法的合成方案(b-Ι)。 [步驟2]將描述N，N，-雙(螺-9，9，-雙芴-2-基)-N，N，- 二苯基聯(lián)苯胺(縮寫(xiě)B(tài)SPB) 的合成方法。在IOOml三頸燒瓶中放入1. OOg(0. 0030mol)N, N，- 二苯基聯(lián)苯胺、 2. 49g(0. 0062mol)按步驟1的合成方法合成的2-溴-螺-9，9，-雙芴、170mg(0. 30mmol) 雙(二亞芐基丙酮)鈀(0)以及1.08g(0. Ollmol)叔丁醇鈉。在系統(tǒng)中形成氮?dú)饬骱螅?入20mL脫水甲苯和0. 6mL的1 Owt %三-(叔丁基)膦的己烷溶液，并在80 V下攪拌6小時(shí)。 反應(yīng)后，反應(yīng)溶液冷卻至室溫，然后加入水，通過(guò)抽濾收集沉淀的固體，并用二氯甲烷清洗。 用氧化鋁柱色譜法(氯仿)純化獲得的白色固體，并用二氯甲烷重結(jié)晶，獲得白色粉末狀固 體(2. 66g)，收率 93%。用核磁共振分析(^R)分析了獲得的白色粉末狀固體，獲得下列結(jié)果，可證實(shí)該 白色粉末狀固體是由結(jié)構(gòu)式(2)表示的聯(lián)苯胺衍生物。圖19顯示1H-NMR圖。1H-NMR (300MHz, DMS0_d6) δ ppm 7. 93-7. 89 (m, 8H)，7. 39-7. 33 (m, 10H)， 7. 19-7. 14 (m, 8H)，7. 09-6. 96 (m, 6H)，6. 89-6. 84 (m, 8H)，6. 69 (d, 4H, J = 7. 5Hz)，6. 54 (d, 2H, J = 7. 8Hz)，6. 25 (d, 2H, J = 2. 4Hz)下面是上述合成方法的合成方案(b-2)。如上所述，通過(guò)N，N’ - 二苯基聯(lián)苯胺與 2-溴-螺_9，9’ -雙芴的偶合反應(yīng)可獲得本發(fā)明的化合物。 此外，用PerkinElmer，Inc.制造的型號(hào)為Pyrisl DSC的差示掃描量熱計(jì)(DSC)得到所得化合物的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度、結(jié)晶溫度和熔點(diǎn)。此處DSC測(cè)量按照下列步驟進(jìn)行。首 先，以40°C/min的加熱速率將樣品(獲得的化合物)加熱到450°C，然后以40°C/min的冷 卻速率冷卻，使樣品處于玻璃態(tài)。然后，以10°C /min的加熱速率加熱處于玻璃態(tài)的樣品。 由此獲得在圖17中所示的測(cè)量結(jié)果。在圖17中，水平軸表示溫度(°C )，而垂直軸表示熱流 (向上的方向表示吸熱)(mW)。由測(cè)量結(jié)果，確定獲得的化合物的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度和結(jié)晶溫 度分別為172°C和268°C。此外，由在312°C處的切線與在327°C或更大和328°C或更小的溫 度處的切線的交點(diǎn)，確定熔點(diǎn)為323°C或更大和324°C或更小。相應(yīng)地，確定本實(shí)施例中合 成的BSPB的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度符合150°C或更大，優(yōu)選160°C或更大和300°C或更小的范圍， 并且BSPB具有在180 0C或更大和400 °C或更小的范圍內(nèi)的熔點(diǎn)。在14Pa和350 °C的條件下升華和純化獲得的化合物(4. 74g) 24小時(shí)，收集到 3. 49g化合物，收集率74%。如上所述，獲得的化合物具有172°C的高玻璃化轉(zhuǎn)變溫度，并具有有利的耐熱性。 此外，在圖17中表示獲得的化合物結(jié)晶的峰很寬，從而確定獲得的化合物不容易結(jié)晶。(實(shí)施例3)將參照?qǐng)D8描述利用具有172°C的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度、由上述實(shí)施例的步驟2所述的 合成得到的化合物(以下簡(jiǎn)稱(chēng)為BSPB)制造的發(fā)光元件。
通過(guò)濺射在玻璃基底700上沉積含硅的氧化銦錫，形成第一電極701，厚度為 IlOnm0然后，通過(guò)在真空中蒸發(fā)在第一電極701上沉積BSPB、鉬氧化物和紅熒烯，形成由 BSPB、鉬氧化物和紅熒烯組成的層711，厚度為120nm。BSPB、鉬氧化物和紅熒烯的質(zhì)量比為 2 0. 75 0.04。然后，通過(guò)在真空中蒸發(fā)在由BSPB、鉬氧化物和紅熒烯組成的層711上沉積NPB， 形成由NPB組成的第二層722，厚度為lOnm。然后，通過(guò)在真空中共蒸發(fā)，在由NPB組成的層722上沉積Alq3和香豆素6，形成 包括Alq3和香豆素6的層723。應(yīng)當(dāng)注意的是，相對(duì)于Alq3,包括0. 01質(zhì)量百分比的香豆 素6。相應(yīng)地，香豆素6分散在Alq3中。此外，層723的厚度為37. 5nm。然后，通過(guò)在真空中蒸發(fā)，在包括Alq3和香豆素6的層723上沉積Alq3,形成由 Alq3組成的層724，厚度為37. 5nm。然后，通過(guò)在真空中蒸發(fā)，在由Alq3組成的層724上沉積氟化鋰，形成由氟化鋰組 成的層713，厚度為lnm。然后，通過(guò)在真空中蒸發(fā)，在由氟化鋰組成的層713上沉積鋁，形成第二電極702， 厚度為200nm。當(dāng)電壓施加于這樣制造的發(fā)光元件的第一電極701和第二電極702以通過(guò)電流
時(shí)，香豆素6產(chǎn)生發(fā)光。在這種情況下，第一電極701充當(dāng)陽(yáng)極，而第二電極702充當(dāng)陰極。此外，由BSPB 組成的層711、由NPB組成的層722、包括Alq3和香豆素6的層723、由Alq3組成的層724和 由氟化鋰組成的層713分別充當(dāng)產(chǎn)生空穴的層、空穴輸送層、發(fā)光層、電子輸送層和產(chǎn)生電 子的層。圖13顯示了對(duì)于將根據(jù)本實(shí)施例的發(fā)光元件保持在105°C的情況下的電流密 度-亮度特性。圖14顯示了其電壓-亮度特性。圖15顯示了其亮度-電流效率特性。在 圖13中，水平軸表示電流密度，而垂直軸表示亮度。在圖14中，水平軸表示電壓，而垂直軸 表示亮度。在圖15中，水平軸表示亮度，而垂直軸表示電流效率。應(yīng)當(dāng)注意的是，在初始條 件(樣品5)和30小時(shí)后(樣品6)測(cè)量各個(gè)特性。基于這些結(jié)果，顯示了施加7V時(shí)隨經(jīng)過(guò)時(shí)間的劣化(歸一化評(píng)價(jià))(參照?qǐng)D16)。 另外，圖16顯示了根據(jù)本發(fā)明的樣品(樣品C)的結(jié)果以及將由BSPB和紅熒烯組成的層用 于產(chǎn)生空穴的層711的對(duì)比樣品(樣品D)的結(jié)果。由圖16確定樣品C隨時(shí)間的劣化少于樣品D。相應(yīng)地，通過(guò)將其中混合鉬氧化物 的層用于產(chǎn)生空穴的層可獲得穩(wěn)定的發(fā)光元件。此外，確定樣品C隨時(shí)間的劣化少于樣品A。如上所述，通過(guò)利用其中混合具有更 高玻璃化轉(zhuǎn)變溫度和更高熔點(diǎn)的BSPB以及鉬氧化物的層，可獲得熱穩(wěn)定且高耐熱的發(fā)光 元件。此外，甚至當(dāng)將該層制得更厚時(shí)，也可獲得不增加驅(qū)動(dòng)電壓的發(fā)光元件。(實(shí)施例4)在本實(shí)施例中，顯示了包括其中混合有機(jī)化合物和無(wú)機(jī)化合物的層的發(fā)光元件的 電壓_電流特性測(cè)量結(jié)果，以及該發(fā)光元件的恒定電流驅(qū)動(dòng)測(cè)試結(jié)果。首先，將BSPB(膜厚度50nm)、NPB(膜厚度10nm)、AlqjP香豆素6的混合層(Alq3和香豆素6的混合比(摩爾比)=1 0. 01)(膜厚度37. 5nm)、Alq3(膜厚度37. 5nm)、 LiF(膜厚度lnm)以及Al (膜厚度200nm)依序堆疊，作為不包括在其中混合有機(jī)化合物 和無(wú)機(jī)化合物的層的發(fā)光元件(樣品8)。另外，將BSPB、鉬氧化物和紅熒烯的混合層(BSPB、鉬氧化物和紅熒烯的混合比 (摩爾比)為2 0. 75 0. 04)(膜厚度:120nm)、NPB (膜厚度IOnm) ,Alq3和香豆素6的 混合層(Alq3和香豆素6的混合比(摩爾比)=1 0.01)(膜厚度37.511111)、41(13(膜厚 度37. 5nm)、LiF(膜厚度lnm)以及Al (膜厚度200nm)依序堆疊，作為包括其中混合有機(jī) 化合物和無(wú)機(jī)化合物的層的發(fā)光元件(樣品9)。圖20顯示了樣品8和9的電壓-亮度(cd/m2)特性。確定對(duì)于包括鉬氧化物的 樣品9的情況，為獲得同樣亮度電壓，也就是驅(qū)動(dòng)電壓更低。接下來(lái)，圖21顯示了樣品8和9的恒定電流驅(qū)動(dòng)測(cè)試(初始亮度3000cd/m2)結(jié) 果。確定包括鉬氧化物的樣品9以更慢的速率劣化并具有更高的可靠性。盡管已經(jīng)參照附圖通過(guò)實(shí)施例充分描述了本發(fā)明，但應(yīng)了解各種變化和改進(jìn)對(duì)于 本領(lǐng)域技術(shù)人員是顯而易見(jiàn)的。因此，除非這樣的變化和改進(jìn)脫離了下面限定的本發(fā)明的 范圍，否則它們應(yīng)當(dāng)被解釋為包括在本發(fā)明之內(nèi)。
權(quán)利要求
一種發(fā)光元件，包括一對(duì)電極；和在這對(duì)電極之間形成的第一層、第二層和第三層，其中第一到第三層中的至少一個(gè)同時(shí)包括具有150℃或更大的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的有機(jī)化合物，和金屬氧化物。
1.一種發(fā)光元件，包括 一對(duì)電極；和在這對(duì)電極之間形成的第一層、第二層和第三層，其中第一到第三層中的至少一個(gè)同時(shí)包括具有150°c或更大的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的有機(jī) 化合物，和金屬氧化物。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的發(fā)光元件，其中所述有機(jī)化合物的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為160°C至 300 "C。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的發(fā)光元件，其中所述有機(jī)化合物由N，N’- 二苯基聯(lián)苯胺與 2_溴-螺_9，9’ -雙芴或2-溴-2’，7’ - 二烷基-螺-9，9’ -雙芴的偶合反應(yīng)獲得。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的發(fā)光元件，其中所述有機(jī)化合物由N，N’- 二苯基聯(lián)苯胺與 2-溴-螺_9，9’ -雙芴的偶合反應(yīng)獲得。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的發(fā)光元件，其中第一到第三層中的至少一個(gè)產(chǎn)生空穴。
6.根據(jù)權(quán)利要求1的發(fā)光元件，其中所述有機(jī)化合物充當(dāng)空穴輸送材料。
7.根據(jù)權(quán)利要求1的發(fā)光元件，其中所述有機(jī)化合物具有180°C至400°C的熔點(diǎn)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1的發(fā)光元件，其中所述有機(jī)化合物具有螺環(huán)和三苯胺骨架。
9.根據(jù)權(quán)利要求1的發(fā)光元件，其中所述有機(jī)化合物是由通式(1)表示的聯(lián)苯胺衍生
10.根據(jù)權(quán)利要求1的發(fā)光元件，其中有機(jī)化合物是由結(jié)構(gòu)式(2)表示的聯(lián)苯胺衍生物，
11.根據(jù)權(quán)利要求1的發(fā)光元件，其中金屬氧化物選自釩氧化物、鉬氧化物、鈮氧化物、錸氧化物、鎢氧化物、釕氧化物、鈦氧化物、鉻氧化物、鋯氧化物、鉿氧化物和鉭氧化物。
12.一種發(fā)光裝置，包括 包括雜質(zhì)區(qū)的半導(dǎo)體膜；連接到該雜質(zhì)區(qū)的第一電極； 與第一電極相對(duì)的第二電極；和 在第一電極和第二電極之間形成的許多層，其中所述許多層中的至少一個(gè)同時(shí)包括具有150°C或更大的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的有機(jī)化 合物，和金屬氧化物。
13.根據(jù)權(quán)利要求12的發(fā)光裝置，其中所述有機(jī)化合物的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為160°C至 300 "C。
14.根據(jù)權(quán)利要求12的發(fā)光裝置，其中所述有機(jī)化合物由N，N’- 二苯基聯(lián)苯胺與 2_溴-螺_9，9’ -雙芴或2-溴-2’，7’ - 二烷基-螺-9，9’ -雙芴的偶合反應(yīng)獲得。
15.根據(jù)權(quán)利要求12的發(fā)光裝置，其中所述有機(jī)化合物由N，N’- 二苯基聯(lián)苯胺與 2_溴-螺_9，9’ -雙芴的偶合反應(yīng)獲得。
16.根據(jù)權(quán)利要求12的發(fā)光裝置，其中所述許多層中的至少一個(gè)產(chǎn)生空穴。
17.根據(jù)權(quán)利要求12的發(fā)光裝置，其中所述有機(jī)化合物充當(dāng)空穴輸送材料。
18.根據(jù)權(quán)利要求12的發(fā)光裝置，其中所述有機(jī)化合物具有180°C至400°C的熔點(diǎn)。
19.根據(jù)權(quán)利要求12的發(fā)光裝置，其中所述有機(jī)化合物具有螺環(huán)和三苯胺骨架。
20.根據(jù)權(quán)利要求12的發(fā)光裝置，其中所述有機(jī)化合物是由通式(1)表示的聯(lián)苯胺衍 生物，其中R1表示氫或具有1到4個(gè)碳原子的烷基基團(tuán)。
21.根據(jù)權(quán)利要求12的發(fā)光裝置，其中所述有機(jī)化合物是由結(jié)構(gòu)式(2)表示的聯(lián)苯胺 衍生物，
22.根據(jù)權(quán)利要求12的發(fā)光裝置，其中所述金屬氧化物選自釩氧化物、鉬氧化物、鈮 氧化物、錸氧化物、鎢氧化物、釕氧化物、鈦氧化物、鉻氧化物、鋯氧化物、鉿氧化物和鉭氧化 物。
23.一種發(fā)光元件，包括 一對(duì)電極；和在這對(duì)電極之間形成的有機(jī)化合物和金屬氧化物，其中該有機(jī)化合物由N，N’ -二苯基聯(lián)苯胺與2-溴-螺_9，9’ -雙芴或2-溴-2’， 7’ - 二烷基-螺_9，9’ -雙芴的偶合反應(yīng)獲得。
24.一種發(fā)光元件，包括 一對(duì)電極；和 在這對(duì)電極之間形成的第一層、第二層和第三層，其中第一到第三層中的至少一個(gè)同時(shí)包括有機(jī)化合物和金屬氧化物，并產(chǎn)生空穴， 其中所述有機(jī)化合物充當(dāng)空穴輸送材料，其中所述有機(jī)化合物由N，N’ - 二苯基聯(lián)苯胺與2-溴-螺-9，9’ -雙芴或2-溴-2’， 7’ - 二烷基-螺_9，9’ -雙芴的偶合反應(yīng)獲得。
25.一種發(fā)光元件，包括 一對(duì)電極；和在這對(duì)電極之間形成的第一層、第二層和第三層，其中第一到第三層中的至少一個(gè)同時(shí)包括有機(jī)化合物和金屬氧化物，并且其中所述有機(jī)化合物由N，N’ -二苯基聯(lián)苯胺與2-溴-螺-9，9’ -雙芴的偶合反應(yīng)獲得。
26.一種發(fā)光元件，包括 一對(duì)電極；和在這對(duì)電極之間形成的第一層、第二層和第三層，其中第一到第三層中的至少一個(gè)同時(shí)包括有機(jī)化合物和金屬氧化物，并產(chǎn)生空穴， 其中所述有機(jī)化合物充當(dāng)空穴輸送材料，并且其中所述有機(jī)化合物由N，N’ -二苯基聯(lián)苯胺與2-溴-螺-9，9’ -雙芴的偶合反應(yīng)獲得。
27.根據(jù)權(quán)利要求23到26中任一項(xiàng)的發(fā)光元件，其中所述金屬氧化物選自釩氧化物、 鉬氧化物、鈮氧化物、錸氧化物、鎢氧化物、釕氧化物、鈦氧化物、鉻氧化物、鋯氧化物、鉿氧 化物和鉭氧化物。
28.一種發(fā)光裝置，包括 包括雜質(zhì)區(qū)的半導(dǎo)體膜；連接到該雜質(zhì)區(qū)的第一電極； 與第一電極相對(duì)的第二電極；和在第一電極和第二電極之間依序形成的第一層、第二層和第三層， 其中第一到第三層中的至少一個(gè)同時(shí)包括有機(jī)化合物和金屬氧化物，并且 其中所述有機(jī)化合物由N，N’ - 二苯基聯(lián)苯胺與2-溴-螺-9，9’ -雙芴或2-溴-2’， 7’ - 二烷基-螺_9，9’ -雙芴的偶合反應(yīng)獲得。
29.一種發(fā)光裝置，包括 包括雜質(zhì)區(qū)的半導(dǎo)體膜；連接到該雜質(zhì)區(qū)的第一電極； 與第一電極相對(duì)的第二電極；和在第一電極和第二電極之間依序形成的第一層、第二層和第三層，其中第一到第三層中的至少一個(gè)同時(shí)包括有機(jī)化合物和金屬氧化物，并且其中所述有機(jī)化合物由N，N’ - 二苯基聯(lián)苯胺與2-溴-螺-9，9’ -雙芴的偶合反應(yīng)獲得。
30.根據(jù)權(quán)利要求28和29中任一項(xiàng)的發(fā)光裝置，其中所述有機(jī)材料充當(dāng)空穴輸送材料。
31.根據(jù)權(quán)利要求28和29中任一項(xiàng)的發(fā)光裝置，其中第一到第三層中的一個(gè)產(chǎn)生空穴。
32.根據(jù)權(quán)利要求28和29中任一項(xiàng)的發(fā)光裝置，其中金屬氧化物選自釩氧化物、鉬氧 化物、鈮氧化物、錸氧化物、鎢氧化物、釕氧化物、鈦氧化物、鉻氧化物、鋯氧化物、鉿氧化物 和鉭氧化物。
全文摘要
本發(fā)明提供一種發(fā)光元件，該發(fā)光元件包括一對(duì)電極和設(shè)置在這對(duì)電極之間的有機(jī)化合物和金屬氧化物，該有機(jī)化合物具有150℃或更大，優(yōu)選160℃或更大和300℃或更小的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度，或者該發(fā)光元件包括一對(duì)電極和設(shè)置在這對(duì)電極之間的具有螺環(huán)和三苯胺骨架的化合物以及金屬氧化物。特征在于，具有螺環(huán)和三苯胺骨架的化合物是由通式(1)表示的聯(lián)苯胺衍生物。在該式中，R1是氫或具有1至4個(gè)碳原子的烷基基團(tuán)。
文檔編號(hào)H01L51/50GK101894917SQ20101013530
公開(kāi)日2010年11月24日 申請(qǐng)日期2005年12月5日 優(yōu)先權(quán)日2004年12月6日
發(fā)明者坂田淳一郎, 川上祥子, 池田壽雄 申請(qǐng)人:株式會(huì)社半導(dǎo)體能源研究所