專利名稱：發(fā)光元件,發(fā)光器件,電子器件和照明器件的制作方法
發(fā)光元件，發(fā)光器件，電子器件和照明器件
背景技術(shù)：
1.發(fā)明領(lǐng)域本發(fā)明涉及包括電致發(fā)光層的發(fā)光元件(也稱作EL元件)；包括所述發(fā)光元件的發(fā)光器件；以及包括所述發(fā)光器件的電子器件和照明器件。2.相關(guān)領(lǐng)域描述包括電致發(fā)光層(也稱作EL層)的發(fā)光元件包括將EL層夾在一對電極之間的結(jié)構(gòu)。當(dāng)在所述一對電極之間施加電壓的時候，所述EL層發(fā)光。所述EL層包含有機(jī)化合物， 包括至少一個含有發(fā)光物質(zhì)的發(fā)光層。所述發(fā)光元件具有簡單的結(jié)構(gòu)。這種發(fā)光元件作為下一代平板顯示器元件而吸引了人們的注意，這是因為這種發(fā)光元件具有以下特性尺寸薄、重量輕、高響應(yīng)速度、直流低壓驅(qū)動。另外，所述發(fā)光元件是面光源，認(rèn)為其可以作為光源，用作例如液晶顯示器的背光或者照明。下面將對以上發(fā)光元件的發(fā)光機(jī)理進(jìn)行描述。當(dāng)在一對電極之間施加電壓的時候，從陰極注入的電子與從陽極注入的空穴在EL層中重新結(jié)合。由于所述重新結(jié)合，釋放出能量，造成發(fā)光。人們提出了一種發(fā)光元件，其中，為了提高發(fā)光元件的發(fā)光亮度，將多個發(fā)光單元 (在本文中也稱作EL層)疊置起來，提供的電流的電流密度與單層的情況相同(例如專利文獻(xiàn)1)。專利文獻(xiàn)1描述了一種發(fā)光元件，其中通過電荷產(chǎn)生層將多個發(fā)光單元分隔開。 具體來說，在專利文獻(xiàn)1所述的發(fā)光元件中，將包含五氧化二釩的電荷產(chǎn)生層疊置在第一發(fā)光單元的包含堿金屬的電子注入層上，將第二發(fā)光單元疊置在所述電荷產(chǎn)生層之上。所述電荷產(chǎn)生層中包含的五氧化二釩是一種金屬氧化物。[參考文獻(xiàn)]專利文獻(xiàn)1 日本公開專利申請第2003-272860號。

發(fā)明內(nèi)容
在專利文獻(xiàn)1所述的將多個發(fā)光單元疊置的發(fā)光元件中，將電荷產(chǎn)生層中產(chǎn)生的電子注入所述第一發(fā)光單元，用于第一發(fā)光單元的發(fā)光。與此同時，將電荷產(chǎn)生層產(chǎn)生的空穴注入第二發(fā)光單元，用于第二發(fā)光單元的發(fā)光。但是，在專利文獻(xiàn)1中，包含具有金屬氧化物的電荷產(chǎn)生層的發(fā)光元件具有高注入勢壘。當(dāng)將電子從電荷產(chǎn)生層注入第一發(fā)光單元，需要使用高電壓以驅(qū)動發(fā)光元件?；谝陨蟽?nèi)容，本發(fā)明的一個實施方式的目的是提供一種發(fā)光元件，其能夠以高亮度發(fā)光，可以在低電壓條件下驅(qū)動。另一個目的是提供一種發(fā)光器件，通過包括所述發(fā)光元件，降低該發(fā)光器件的能耗。另一個目的是提供包括所述發(fā)光器件的電子器件和照明器件。本發(fā)明的一個實施方式涉及一種發(fā)光元件，其包括位于陽極和陰極之間的η個(η 是大于或等于2的自然數(shù))EL層，包括介于從陽極計第m(m是自然數(shù)，1彡m彡n-1)個EL層和第(m+1)個EL層之間的第一層、第二層和第三層。所述第一層提供在所述第(m+1)個 EL層和第二層之間，其與所述第(m+1)個EL層和第二層接觸，作為電荷產(chǎn)生區(qū)域，其具有空穴傳輸性質(zhì)，包含受體物質(zhì)。第二層提供在所述第一層和第三層之間，與所述第一層和第三層接觸，由基于酞菁的材料形成。所述第三層提供在所述第二層和第m個EL層之間，與所述第二層和第m個EL層接觸，具有電子傳輸性質(zhì)，包含堿金屬、堿土金屬、稀土金屬、堿金屬化合物、堿土金屬化合物或稀土金屬化合物。所述基于酞菁的材料是以下的任意材料銅 (II)酞菁(CuPC)，酞菁(H2Pc),酞菁錫(II)配合物(SnPc)，酞菁鋅配合物(SiPc)，鈷(II) 酞菁，β-型(CoPc)和酞菁鐵(FePc)。以下顯示了這些基于酞菁的材料的結(jié)構(gòu)式。
權(quán)利要求
1. 一種發(fā)光元件，其包括位于陽極和陰極之間的η個EL層，η是大于或等于2的自然數(shù)；以及從陽極計，介于第m個EL層和第(m+1)個EL層之間的第一層，第二層和第三層，m是大于或等于1且小于或等于(n-1)的自然數(shù)，其中，所述第一層提供在第(m+1)個EL層和第二層之間，與所述第(m+1)個EL層以及第二層接觸，包含有機(jī)化合物和受體物質(zhì)，所述第二層提供在所述第一層和第三層之間，與所述第一層和第三層接觸，由基于酞菁的材料形成，所述第三層提供在所述第二層和第m個EL層之間，與所述第二層和第m個EL層接觸， 包含堿金屬、堿土金屬、稀土金屬、堿金屬化合物、堿土金屬化合物或稀土金屬化合物，以及所述基于酞菁的材料是以下結(jié)構(gòu)式所示的任意材料
2.如權(quán)利要求1所述的發(fā)光元件，其特征在于，所述第一層作為電荷產(chǎn)生層，具有空穴傳輸性質(zhì)，以及所述第三層具有電子傳輸性質(zhì)。
3.如權(quán)利要求1所述的發(fā)光元件，其特征在于， 所述第三層還包含電子傳輸物質(zhì)，在所述第三層中，所述堿金屬、堿土金屬、稀土金屬、堿金屬化合物、堿土金屬化合物或稀土金屬化合物與電子傳輸物質(zhì)的質(zhì)量比為0.001 1至0. 1 1。
4.如權(quán)利要求1所述的發(fā)光元件，其特征在于， 所述第三層還包含電子傳輸物質(zhì)，其中，包含電子傳輸物質(zhì)的層和包含堿金屬、堿土金屬、稀土金屬、堿金屬化合物、堿土金屬化合物或稀土金屬化合物的層相互層疊。
5.如權(quán)利要求1所述的發(fā)光元件，其特征在于，所述受體物質(zhì)是過渡金屬的氧化物或者周期表第4-8族的任意金屬的氧化物。
6.如權(quán)利要求1所述的發(fā)光元件， 其特征在于，所述受體物質(zhì)是氧化鉬。
7.如權(quán)利要求1所述的發(fā)光元件，其特征在于， 所述第一層還包含空穴傳輸物質(zhì)，所述包含空穴傳輸物質(zhì)的層與包含受體物質(zhì)的層相互層疊。
8.如權(quán)利要求1所述的發(fā)光元件，其特征在于，所述第二層還包含堿金屬、堿土金屬、稀土金屬、堿金屬化合物、堿土金屬化合物、或稀土金屬化合物。
9.如權(quán)利要求8所述的發(fā)光元件，其特征在于，在所述第二層中，所述堿金屬、堿土金屬、稀土金屬、堿金屬化合物、堿土金屬化合物或稀土金屬化合物與基于酞菁的材料的質(zhì)量比為0.001 1至0. 1 1。
10.一種包含權(quán)利要求1所述的發(fā)光元件的發(fā)光器件。
11.一種包含權(quán)利要求10所述的發(fā)光器件的電子器件。
12.一種包含權(quán)利要求10所述的發(fā)光器件的照明器件。
13.一種發(fā)光元件，其包括位于陽極和陰極之間的η個EL層，η是大于或等于2的自然數(shù)；以及從陽極計，介于第m個EL層和第(m+1)個EL層之間的第一層，第二層和第三層，m是大于或等于1且小于或等于(n-1)的自然數(shù)，其中，所述第一層提供在第(m+1)個EL層和第二層之間，與所述第(m+1)個EL層以及第二層接觸，包含有機(jī)化合物和受體物質(zhì)，所述第二層提供在所述第一層和第三層之間，與所述第一層和第三層接觸，由包含苯氧基的基于酞菁的材料形成，所述第三層提供在所述第二層和第m個EL層之間，與所述第二層和第m個EL層接觸， 包含堿金屬、堿土金屬、稀土金屬、堿金屬化合物、堿土金屬化合物或稀土金屬化合物， 所述基于酞菁的材料是以下結(jié)構(gòu)式所示的材料
14.如權(quán)利要求13所述的發(fā)光元件，其特征在于，所述第一層作為電荷產(chǎn)生層，具有空穴傳輸性質(zhì)，以及所述第三層具有電子傳輸性質(zhì)。
15.如權(quán)利要求13所述的發(fā)光元件，其特征在于， 所述第三層還包含電子傳輸物質(zhì)，在所述第三層中，所述堿金屬、堿土金屬、稀土金屬、堿金屬化合物、堿土金屬化合物或稀土金屬化合物與電子傳輸物質(zhì)的質(zhì)量比為0.001 1至0. 1 1。
16.如權(quán)利要求13所述的發(fā)光元件，其特征在于， 所述第三層還包含電子傳輸物質(zhì)，其中，包含電子傳輸物質(zhì)的層和包含堿金屬、堿土金屬、稀土金屬、堿金屬化合物、堿土金屬化合物或稀土金屬化合物的層相互層疊。
17.如權(quán)利要求13所述的發(fā)光元件，其特征在于，所述受體物質(zhì)是過渡金屬的氧化物或者周期表第4-8族的任意金屬的氧化物。
18.如權(quán)利要求13所述的發(fā)光元件， 其特征在于，所述受體物質(zhì)是氧化鉬。
19.如權(quán)利要求13所述的發(fā)光元件，其特征在于， 所述第一層還包含空穴傳輸物質(zhì)，所述包含空穴傳輸物質(zhì)的層與包含受體物質(zhì)的層相互層疊。
20.如權(quán)利要求13所述的發(fā)光元件，其特征在于，所述第二層還包含堿金屬、堿土金屬、稀土金屬、堿金屬化合物、堿土金屬化合物、或稀土金屬化合物。
21.如權(quán)利要求20所述的發(fā)光元件，其特征在于，在所述第二層中，所述堿金屬、堿土金屬、稀土金屬、堿金屬化合物、堿土金屬化合物或稀土金屬化合物與基于酞菁的材料的質(zhì)量比為0.001 1至0. 1 1。
22.一種包含權(quán)利要求13所述的發(fā)光元件的發(fā)光器件。
23.一種包含權(quán)利要求22所述的發(fā)光器件的電子器件。
24.一種包含權(quán)利要求22所述的發(fā)光器件的照明器件。
25.一種發(fā)光元件，其包括位于陽極和陰極之間的η個EL層，η是大于或等于2的自然數(shù)；以及從陽極計，介于第m個EL層和第(m+1)個EL層之間的第一層，第二層和第三層，m是大于或等于1且小于或等于(n-1)的自然數(shù)，所述第一層提供在所述第(m+1)個EL層和所述第二層之間，與所述第(m+1)個EL層以及第二層接觸，包含有機(jī)化合物以及過渡金屬氧化物或者周期表第4-8族的任意金屬的氧化物，所述第二層提供在所述第一層和第三層之間，與所述第一層和第三層接觸，由基于酞菁的材料形成，包含堿金屬、堿土金屬、稀土金屬、堿金屬化合物、堿土金屬化合物或稀土金屬化合物，所述第三層提供在所述第二層和第m個EL層之間，與所述第二層和第m個EL層接觸， 包含堿金屬、堿土金屬、稀土金屬、堿金屬化合物、堿土金屬化合物或稀土金屬化合物，所述基于酞菁的材料是以下結(jié)構(gòu)式所示的任意材料
26.一種包含權(quán)利要求25所述的發(fā)光元件的發(fā)光器件。
27.一種包含權(quán)利要求沈所述的發(fā)光器件的電子器件。
28.一種包含權(quán)利要求沈所述的發(fā)光器件的照明器件。
全文摘要
一種發(fā)光元件，其以高亮度發(fā)光，并且可以在低電壓下驅(qū)動。所述發(fā)光元件包括位于陽極和陰極之間的n個(n是大于或等于2的自然數(shù))EL層，包括介于從陽極計第m(m是自然數(shù)，1≤m≤n-1)個EL層和第(m+1)個EL層之間的第一層、第二層和第三層。所述第一層作為電荷產(chǎn)生區(qū)域，具有空穴傳輸性質(zhì)，包含受體物質(zhì)。所述第三層具有電子傳輸性質(zhì)，包含堿金屬等。所述第二層由基于酞菁的材料形成，提供在所述第一層和第三層之間，從而在將第一層中產(chǎn)生的電子通過第三層注入所述第m個EL層的時候，可以降低注入勢壘。
文檔編號H01L51/50GK102208551SQ20111008706
公開日2011年10月5日 申請日期2011年3月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月31日
發(fā)明者瀨尾哲史, 能渡廣美 申請人:株式會社半導(dǎo)體能源研究所