專利名稱：發(fā)光元件、發(fā)光器件和電子設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電流激發(fā)型發(fā)光元件，其中發(fā)光物質(zhì)插入在一對(duì)電極之間，本發(fā)明還涉及具有這種發(fā)光元件的發(fā)光器件，和電子設(shè)備。
背景技術(shù)：
具有例如輕薄外形、輕質(zhì)和快速響應(yīng)特點(diǎn)的發(fā)光元件預(yù)期將被用于下一代平板顯示器中。另外，認(rèn)為發(fā)光元件以矩陣排列的發(fā)光器件在視角和能見(jiàn)度方面優(yōu)于傳統(tǒng)的液晶
顯不器。通過(guò)將含發(fā)光物質(zhì)層插入在一對(duì)電極(陽(yáng)極和陰極)之間形成發(fā)光元件，并且一般認(rèn)為其發(fā)光機(jī)制如下當(dāng)電壓施加在兩個(gè)電極時(shí)，由陽(yáng)極注入的空穴和由陰極注入的電子在含發(fā)光物質(zhì)層中的發(fā)光層中重組，由此在發(fā)光中心通過(guò)重組形成分子激子，當(dāng)分子激子回到基態(tài)釋放出能量時(shí)發(fā)光。通過(guò)這種機(jī)制，這種發(fā)光元件被稱為電流激發(fā)型發(fā)光元件。 單重激發(fā)態(tài)和三重激發(fā)態(tài)可作為由發(fā)光物質(zhì)形成的激發(fā)態(tài)類型。單重激發(fā)態(tài)形成的發(fā)光被稱為熒光，三重激發(fā)態(tài)形成的發(fā)光被稱為磷光。在單層的情況下，由于發(fā)光物質(zhì)通常以厚度為50納米或更薄的薄膜形成，其存在如下問(wèn)題，例如發(fā)光物質(zhì)易于遭受物理或化學(xué)影響(例如熱、水和氧氣)而失效，并且當(dāng)發(fā)光元件被制造或驅(qū)動(dòng)時(shí)易于失效。這種發(fā)光元件失效的預(yù)防要求提高發(fā)光元件的效率和可靠性。在這種發(fā)光元件用于發(fā)光器件、電子設(shè)備等的情況下，電力消耗的降低也成為發(fā)明的一個(gè)目標(biāo)。為降低電力消耗，重要的是降低發(fā)光元件的驅(qū)動(dòng)電壓。在電流激發(fā)型發(fā)光元件中，發(fā)光強(qiáng)度由流動(dòng)電流的量確定。因此為降低驅(qū)動(dòng)電壓， 需要在較低電壓下流過(guò)大量的電流。作為降低驅(qū)動(dòng)電壓的方法，早先已經(jīng)嘗試在電極和包括具有發(fā)光特性的有機(jī)化合物的層之間提供緩沖層的方法。例如已知的是，驅(qū)動(dòng)電壓可通過(guò)在銦錫氧化物(ITO)和發(fā)光層之間提供由摻雜有樟腦磺酸的聚苯胺(PANI)制成的緩沖層而降低(例如參見(jiàn)非專利文件 1 :Y. Yang 等人，Applied Physics Letters，Vol. 64 (10)，1245-1247 (1994))。解釋為這是由于PANI優(yōu)越的向發(fā)光層注入載體的性質(zhì)。非專利文件1指出作為緩沖層的PANI 還考慮作為電極的一部分。然而如非專利文件1所述，PANI具有當(dāng)薄膜厚度變厚時(shí)透光度降低的問(wèn)題。其中特別報(bào)道在約250納米的膜厚中透光度小于70%。換句話說(shuō)，由于本身用作緩沖層的材料的透光度問(wèn)題，元件中產(chǎn)生的光不能有效弓I出
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目標(biāo)是提供一種功能層，當(dāng)發(fā)光元件被制造或驅(qū)動(dòng)時(shí)該功能層能夠保護(hù)發(fā)光元件不會(huì)遭受物理或化學(xué)影響而失效，并通過(guò)提供這種功能層延長(zhǎng)發(fā)光元件的使用壽命，并在不增加驅(qū)動(dòng)電壓和降低透光度和色純度的情況下改善元件特性。并且本發(fā)明的另一個(gè)目標(biāo)是提供具有這種發(fā)光元件的發(fā)光器件和具有這種發(fā)光器件的電子設(shè)備。
本發(fā)明的一個(gè)特征在于在通過(guò)在一對(duì)電極間插入含發(fā)光物質(zhì)層形成的發(fā)光元件中，在部分含發(fā)光物質(zhì)的層中提供由用于發(fā)光元件的復(fù)合材料(復(fù)合材料包括含有至少一個(gè)乙烯基骨架的芳香烴和金屬氧化物)制成的緩沖層。用于發(fā)光元件以形成本發(fā)明緩沖層的復(fù)合材料具有高電導(dǎo)率和優(yōu)異的透明度。
本發(fā)明的一個(gè)結(jié)構(gòu)為通過(guò)將含發(fā)光物質(zhì)層插入在一對(duì)電極間形成的發(fā)光元件，其中含有具有至少一個(gè)乙烯基骨架的芳香烴和金屬氧化物的層提供在含發(fā)光物質(zhì)層的一部分中。
本發(fā)明的另一結(jié)構(gòu)為通過(guò)將含發(fā)光物質(zhì)層插入在一對(duì)電極間形成的發(fā)光元件，其中含有具有至少一個(gè)乙烯基骨架的芳香烴和金屬氧化物的層提供在含發(fā)光物質(zhì)層的一部分中，并且與所述電極對(duì)的一個(gè)或兩個(gè)電極相接觸。
本發(fā)明的另一結(jié)構(gòu)為通過(guò)將含發(fā)光物質(zhì)層插入在陽(yáng)極和陰極間形成的發(fā)光元件， 其中緩沖層和電子發(fā)生層包括在部分含發(fā)光物質(zhì)層中；緩沖層中含有具有至少一個(gè)乙烯基骨架的芳香烴和金屬氧化物；電子發(fā)生層中含有電子傳輸物質(zhì)或雙極性物質(zhì)，以及選自堿金屬、堿土金屬、堿金屬氧化物、堿土金屬氧化物、堿金屬氟化物或堿土金屬氟化物的物質(zhì)； 并且緩沖層形成在陰極和電子發(fā)生層之間以與兩者接觸。
本發(fā)明的另一結(jié)構(gòu)為通過(guò)將含發(fā)光物質(zhì)層插入在陽(yáng)極和陰極間形成的發(fā)光元件， 其中至少緩沖層和電子發(fā)生層包括在部分含發(fā)光物質(zhì)層中，所述緩沖層和電子發(fā)生層不與陰極和陽(yáng)極接觸而形成；緩沖層中含有具有至少一個(gè)乙烯基骨架的芳香烴和金屬氧化物； 電子發(fā)生層中含有電子傳輸物質(zhì)或雙極性物質(zhì)，以及選自堿金屬、堿土金屬、堿金屬氧化物、堿土金屬氧化物、堿金屬氟化物或堿土金屬氟化物的物質(zhì)；并且與緩沖層相比，電子發(fā)生層更接近于陰極側(cè)形成，并且與緩沖層接觸。
在每一結(jié)構(gòu)中，金屬氧化物為氧化鉬、氧化釩、氧化釕和氧化錸中的任何一種。
在每一結(jié)構(gòu)中，具有至少一個(gè)乙烯基骨架的芳香烴通過(guò)例如以下結(jié)構(gòu)式(1)至 (5)的任一表示
[化學(xué)式1]
權(quán)利要求
1.一種發(fā)光器件，包括第一電極；第一電極上的第一發(fā)光層； 第一發(fā)光層上的層； 所述層上的第二發(fā)光層；和第二發(fā)光層上的第二電極；其中該層包括含有至少一個(gè)乙烯基骨架的芳香烴并包括金屬氧化物。
2.一種發(fā)光器件，包括第一電極；第一電極上的第一發(fā)光層； 第一發(fā)光層上的電子發(fā)生層； 電子發(fā)生層上的并與其接觸的層； 所述層上的第二發(fā)光層；和第二發(fā)光層上的第二電極，其中該層包括含有至少一個(gè)乙烯基骨架的芳香烴并包括金屬氧化物。
3.一種發(fā)光器件，包括第--電極；第--電極上的并與其接觸的第第--層上的第一發(fā)光層；第--發(fā)光層上的第二層；第二二層上的第二發(fā)光層；第二二發(fā)光層上的第三層；和第三三層上的并與其接觸的第二其中所述第一層、第二層和第三層的每一個(gè)包括含有至少一個(gè)乙烯基骨架的芳香烴并包括金屬氧化物。
4.一種發(fā)光器件，包括第一電極；第一電極上的并與其接觸的第一層；第一層上的第一發(fā)光層；第一發(fā)光層上的第一電子發(fā)生層；第一電子發(fā)生層上的并與其接觸的第二層；第二層上的第二發(fā)光層；第二發(fā)光層上的第二電子發(fā)生層；第二電子發(fā)生層上的并與其接觸的第三層；和第三層上的并與其接觸的第二電極，其中所述第一層、第二層和第三層的每一個(gè)包括含有至少一個(gè)乙烯基骨架的芳香烴并包括金屬氧化物。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一項(xiàng)的發(fā)光器件，其中金屬氧化物為選自氧化鉬、氧化釩、氧化釕和氧化錸中的一種。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一項(xiàng)的發(fā)光器件，其中具有至少一個(gè)乙烯基骨架的芳香烴具有1 X 10_6cm2/vs或更高的空穴遷移率。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一項(xiàng)的發(fā)光器件，其中具有至少一個(gè)乙烯基骨架的芳香烴由以下結(jié)構(gòu)式(1)表示
8.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一項(xiàng)的發(fā)光器件，其中具有至少一個(gè)乙烯基骨架的芳香烴由以下結(jié)構(gòu)式(2)表示
9.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一項(xiàng)的發(fā)光器件，其中具有至少一個(gè)乙烯基骨架的芳香烴由以下結(jié)構(gòu)式(3)表示
10.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一項(xiàng)的發(fā)光器件，其中具有至少一個(gè)乙烯基骨架的芳香烴由以下結(jié)構(gòu)式(4)表示
11.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一項(xiàng)的發(fā)光器件，其中具有至少一個(gè)乙烯基骨架的芳香烴由以下結(jié)構(gòu)式(5)表示
12.質(zhì)的物質(zhì)，并包括選自堿金屬、堿土金屬、堿金屬氧化物、堿土金屬氧化物、堿金屬氟化物和堿土金屬氟化物的物質(zhì)。
13.根據(jù)權(quán)利要求4的發(fā)光器件，其中第一電子發(fā)生層和第二電子發(fā)生層的每一個(gè)包括選自電子傳輸物質(zhì)和雙極性物質(zhì)的物質(zhì)，并包括選自堿金屬、堿土金屬、堿金屬氧化物、 堿土金屬氧化物、堿金屬氟化物和堿土金屬氟化物的物質(zhì)。
14.一種顯示模塊，包括第一電極；第一電極上的第一發(fā)光層； 第一發(fā)光層上的層； 所述層上的第二發(fā)光層；和第二發(fā)光層上的第二電極；其中該層包括含有至少一個(gè)乙烯基骨架的芳香烴并包括金屬氧化物。
15.一種顯示模塊，包括第一電極；第一電極上的第一發(fā)光層； 第一發(fā)光層上的電子發(fā)生層； 電子發(fā)生層上的并與其接觸的層； 所述層上的第二發(fā)光層；和第二發(fā)光層上的第二電極，其中該層包括含有至少一個(gè)乙烯基骨架的芳香烴并包括金屬氧化物。
16.一種顯示模塊，包括第--電極；第--電極上的并與其接觸的第第--層上的第一發(fā)光層；第--發(fā)光層上的第二層；第二二層上的第二發(fā)光層；第二二發(fā)光層上的第三層；和第三三層上的并與其接觸的第二其中所述第一層、第二層和第三層的每一個(gè)包括含有至少一個(gè)乙烯基骨架的芳香烴并包括金屬氧化物。
17.一種顯示模塊，包括第一電極；第一電極上的并與其接觸的第一層；第一層上的第一發(fā)光層；第一發(fā)光層上的第一電子發(fā)生層；第一電子發(fā)生層上的并與其接觸的第二層；第二層上的第二發(fā)光層；第二發(fā)光層上的第二電子發(fā)生層；第二電子發(fā)生層上的并與其接觸的第三層；和第三層上的并與其接觸的第二電極，其中所述第一層、第二層和第三層的每一個(gè)包括含有至少一個(gè)乙烯基骨架的芳香烴并包括金屬氧化物。
18.根據(jù)權(quán)利要求14-17中任一項(xiàng)的顯示模塊，其中金屬氧化物為選自氧化鉬、氧化釩、氧化釕和氧化錸中的一種。
19.根據(jù)權(quán)利要求14-17中任一項(xiàng)的顯示模塊，其中具有至少一個(gè)乙烯基骨架的芳香烴具有1 X 10-6cm2/Vs或更高的空穴遷移率。
20.根據(jù)權(quán)利要求14-17中任一項(xiàng)的顯示模塊，其中具有至少一個(gè)乙烯基骨架的芳香烴由以下結(jié)構(gòu)式(1)表示
21.根據(jù)權(quán)利要求14-17中任一項(xiàng)的顯示模塊，其中具有至少一個(gè)乙烯基骨架的芳香烴由以下結(jié)構(gòu)式(2)表示
22.根據(jù)權(quán)利要求14-17中任一項(xiàng)的顯示模塊，其中具有至少一個(gè)乙烯基骨架的芳香烴由以下結(jié)構(gòu)式(3)表示
23.根據(jù)權(quán)利要求14-17中任一項(xiàng)的顯示模塊，其中具有至少一個(gè)乙烯基骨架的芳香烴由以下結(jié)構(gòu)式(4)表示
24.根據(jù)權(quán)利要求14-17中任一項(xiàng)的顯示模塊，其中具有至少一個(gè)乙烯基骨架的芳香烴由以下結(jié)構(gòu)式(5)表示
25.根據(jù)權(quán)利要求15的顯示模塊，其中電子發(fā)生層包括選自電子傳輸物質(zhì)和雙極性物質(zhì)的物質(zhì)，并包括選自堿金屬、堿土金屬、堿金屬氧化物、堿土金屬氧化物、堿金屬氟化物和堿土金屬氟化物的物質(zhì)。
26.根據(jù)權(quán)利要求17的顯示模塊，其中第一電子發(fā)生層和第二電子發(fā)生層的每一個(gè)包括選自電子傳輸物質(zhì)和雙極性物質(zhì)的物質(zhì)，并包括選自堿金屬、堿土金屬、堿金屬氧化物、 堿土金屬氧化物、堿金屬氟化物和堿土金屬氟化物的物質(zhì)。
27.一種照明器件，包括第一電極；第一電極上的第一發(fā)光層； 第一發(fā)光層上的層； 所述層上的第二發(fā)光層；和第二發(fā)光層上的第二電極；其中該層包括含有至少一個(gè)乙烯基骨架的芳香烴并包括金屬氧化物。
28.一種照明器件，包括第一電極；第一電極上的第一發(fā)光層； 第一發(fā)光層上的電子發(fā)生層； 電子發(fā)生層上的并與其接觸的層； 所述層上的第二發(fā)光層；和第二發(fā)光層上的第二電極，其中該層包括含有至少一個(gè)乙烯基骨架的芳香烴并包括金屬氧化物。
29.一種照明器件，包括第--電極；第--電極上的并與其接觸的第第--層上的第一發(fā)光層；第--發(fā)光層上的第二層；第二二層上的第二發(fā)光層；第二二發(fā)光層上的第三層；和第三三層上的并與其接觸的第二其中所述第一層、第二層和第三層的每一個(gè)包括含有至少一個(gè)乙烯基骨架的芳香烴并包括金屬氧化物。
30.一種照明器件，包括第一電極；第一電極上的并與其接觸的第一層；第一層上的第一發(fā)光層；第一發(fā)光層上的第一電子發(fā)生層；第一電子發(fā)生層上的并與其接觸的第二層；第二層上的第二發(fā)光層；第二發(fā)光層上的第二電子發(fā)生層；第二電子發(fā)生層上的并與其接觸的第三層；和第三層上的并與其接觸的第二電極，其中所述第一層、第二層和第三層的每一個(gè)包括含有至少一個(gè)乙烯基骨架的芳香烴并包括金屬氧化物。
31.根據(jù)權(quán)利要求27-30中任一項(xiàng)的照明器件，其中金屬氧化物為選自氧化鉬、氧化釩、氧化釕和氧化錸中的一種。
32.根據(jù)權(quán)利要求27-30中任一項(xiàng)的照明器件，其中具有至少一個(gè)乙烯基骨架的芳香烴具有1 X 10-6cm2/Vs或更高的空穴遷移率。
33.根據(jù)權(quán)利要求27-30中任一項(xiàng)的照明器件，其中具有至少一個(gè)乙烯基骨架的芳香烴由以下結(jié)構(gòu)式(1)表示
34.根據(jù)權(quán)利要求27-30中任一項(xiàng)的照明器件，其中具有至少一個(gè)乙烯基骨架的芳香烴由以下結(jié)構(gòu)式(2)表示
35.根據(jù)權(quán)利要求27-30中任一項(xiàng)的照明器件，其中具有至少一個(gè)乙烯基骨架的芳香烴由以下結(jié)構(gòu)式(3)表示
36.根據(jù)權(quán)利要求27-30中任一項(xiàng)的照明器件，其中具有至少一個(gè)乙烯基骨架的芳香烴由以下結(jié)構(gòu)式(4)表示
37.根據(jù)權(quán)利要求27-30中任一項(xiàng)的照明器件，其中具有至少一個(gè)乙烯基骨架的芳香烴由以下結(jié)構(gòu)式(5)表示
38.根據(jù)權(quán)利要求觀的照明器件，其中電子發(fā)生層包括選自電子傳輸物質(zhì)和雙極性物質(zhì)的物質(zhì)，并包括選自堿金屬、堿土金屬、堿金屬氧化物、堿土金屬氧化物、堿金屬氟化物和堿土金屬氟化物的物質(zhì)。
39.根據(jù)權(quán)利要求30的照明器件，其中第一電子發(fā)生層和第二電子發(fā)生層的每一個(gè)包括選自電子傳輸物質(zhì)和雙極性物質(zhì)的物質(zhì)，并包括選自堿金屬、堿土金屬、堿金屬氧化物、 堿土金屬氧化物、堿金屬氟化物和堿土金屬氟化物的物質(zhì)。
全文摘要
發(fā)光元件、發(fā)光器件和電子設(shè)備本發(fā)明的目標(biāo)是提供功能層，當(dāng)發(fā)光元件被制造或驅(qū)動(dòng)時(shí)該功能層能夠保護(hù)發(fā)光元件而不會(huì)遭受物理或化學(xué)影響而失效，并通過(guò)提供這種功能層，在不增加驅(qū)動(dòng)電壓和降低透光度和色純度的情況下延長(zhǎng)元件的壽命和提高元件特性。本發(fā)明的一個(gè)特征在于在通過(guò)在一對(duì)電極間插入含發(fā)光物質(zhì)層形成的發(fā)光元件中，在部分含發(fā)光物質(zhì)層中提供由用于發(fā)光元件的復(fù)合材料(復(fù)合材料包括含有至少一個(gè)乙烯基骨架的芳香烴和金屬氧化物)制成的緩沖層。用以形成本發(fā)明緩沖層的發(fā)光元件用復(fù)合材料具有高電導(dǎo)率和優(yōu)異的透明度。
文檔編號(hào)H01L51/50GK102569662SQ20121002823
公開(kāi)日2012年7月11日 申請(qǐng)日期2006年5月19日 優(yōu)先權(quán)日2005年5月20日
發(fā)明者坂田淳一郎, 巖城裕司, 川上貴洋, 池田壽雄, 瀨尾哲史, 青山智哉 申請(qǐng)人:株式會(huì)社半導(dǎo)體能源研究所