专利名称：发光元件以及发光器件的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种发光元件，该发光元件包括阳极、阴极、以及包含借助施加电场能够获得发光的化合物的层(下文中称为场致发光层，electroluminescent layer)。本发明并且涉及使用该发光元件的发光器件。另外，本发明尤其涉及发白色光的发光元件，以及使用该发光元件的全色发光器件。
背景技术：
发光元件是通过施加电场而发光的元件，其发光机理是载流子注入类型。换言之，在电极之间夹持场致发光层，并对其施加电压，从而使从阴极注入的电子和从阳极注入的空穴在电场发光层中重新结合(复合)形成受激状态的分子(下文中简称为“受激分子”)，该受激分子返回基态时，释放出能源而发光。
应该注意，化合物形成的受激状态有可能包括单重激态和三重激态，也就是，从单重态返回到基态时的光发射被称为荧光；而从三重态返回到基态时的光发射被称为磷光。
在象这样的发光元件中，通常场致发光层由薄于1μm左右的薄膜构成。另外，发光元件因其场致发光层本身发射光，所以是自发光型元件，不需要常规的液晶显示器所使用的背光灯。因此，发光元件能够被制作得厚度极薄、重量极轻是一个相当大的优势。
还有，在例如厚约100nm至200nm的场致发光层中，从载流子注入到复合这段时间，若考虑场致发光层的载流子迁移度，则是几十纳秒。即便把从载流子复合到发光过程所需时间也包括在这段时间内，发光过程也将在微秒数量级之内完成。可见，极高的响应速度是该发光元件的特征之一。
由于发光元件是载流子注入型的发光元件，故能够被直流电压驱动，且很少产生噪声。关于驱动电压，有报道说，利用均匀厚度约为100nm的超薄薄膜作为场致发光层，选择相对于场致发光层能够降低载流子注入势垒的电极材料，并进一步引入异质结构(双层结构)，在5.5V下获得了100cd/m2的足够亮度(参考非专利文献1)
非专利文献1C.W.Tang and S.A.VanSlyke，“Organic electroluminescentdiodes(场致发光二极管)”，Applied Physics Letters，vol.51，no.12，913-915(1987))。
从诸如薄型、轻质、高速响应和直流低电压驱动等特性考虑，该发光元件作为下一代平面显示元件倍受关注。另外，鉴于该发光元件为自发光型且具有宽视角，因此可视性比较好。因而，认为该发光元件作为移动电子设备显示屏使用的元件是有效的。
发光元件的另一特点是其发射光的颜色种类极多。从其本身化合物的多样性得到了各种优良的彩色。换言之，由于它的灵活性，可以得到多种颜色，借助于分子设计(例如引入取代基)，能够开发发射不同颜色的材料。
据此，完全可以说，发光元件的最有前景的应用在于全色平面屏板显示器(flat panel display)。考虑到该发光元件的特性，虽然已经提出了各种各样的方法来显示全色，然而目前，用发光元件来制造全色显示器的方法主要有3种。
第一种主要方法将发射光的三原色的发射红光(R)的发光元件、发射绿光(G)的发光元件、以及发射蓝光(B)的发光元件用遮挡掩模技术分别涂画以各自形成一个象素。以下将此方法称为RGB方法。第二种主要方法利用蓝色发光元件作为光发射源，通过荧光材料制成的颜色转换材料(CCM)将蓝光转换成绿光和红光来获得光的三原色。以下将此方法称为CCM方法。最后一种方法是借助于用于液晶显示器件等的颜色滤光器(CF)，从用作光发射源的白色发光元件发射白光而得到三原色。以下将此方法称为CF方法。
这三种方法中，CCM方式或CF方式由于使用的发光元件是蓝色(CCM方式)或白色(CF方式)的单色，所以没有必要如RGB方式那样通过遮挡掩模技术来精确地分别涂画。另外，颜色转换材料或颜色滤光器可以通过常规的光刻技术来制作，不需要复杂的工艺。并且，除了上述工艺过程中的优势，CCM方式或CF方式还有一个优势，即，由于仅仅使用一种元件，其随时间推移的亮度无论哪一个颜色都能做到均匀一致。
然而，使用CCM方式时，从原理上讲从蓝色转换到红色的颜色转换效率较差，这样就在显示红色上出现问题。另外，由于颜色转换材料本身是荧光体，凭借太阳光等外界光像素会发光，这样就有了对比度劣化的问题。而CF方式和常规的液晶显示器同样，使用颜色滤光器，所以没有上述问题。
综上所述，CF方式虽然相对来说是缺点较少的方法，但CF方式也有一个问题是由于大量的光被颜色滤光器吸收，导致发光效率高的白色发光元件成为必须条件。作为白色发光元件，主流是采用组合了辅助关系颜色(比如蓝色和黄色)的元件(下文中称为双波长型白色发光元件)，而不是在R、G、B的各个波长区域中有峰值(peak)的白色发光元件(比如参考非专利文件2)。
非专利参考文件2城户(人名)等，[第四十六回应用物理学关系连合演讲会]，p1281、28a-ZD-25(1999)然而，当考虑到和颜色滤光器组合的发光器件时，最好使用在R、G、B的各个波长区域中分别有峰值的发射光谱的白色发光元件(下文中称为三波长型白色发光元件)，而不是象非专利参考文件2中提出的双波长型白色发光元件。
有几个报告是关于上述三波长型白色发光元件(例如，参考非专利文件3)。但是，这样的三波长型白色发光元件在发光效率上比不上双波长型白色发光元件，需要更大的改善。另外，因为在三个地方提供发光层，随着时间的推移颜色起变化，或者随流动的电流密度，光谱发生变化等，不能获得稳定的白色光的情况较多。
非专利文件3J.Kido(人名)等，科学、vol.267，1332-1334(1995)发明内容本发明的目的是提供在红色、绿色、蓝色的各波长区域中有峰值的高效率白色发光元件。本发明尤其是以提供一种其发射光谱不依靠电流密度的白色发光元件为目的。
而且，本发明还有一个目的是借助于使用所述发光元件来制作发光器件，从而提供比常规更低功耗、更不容易出现颜色偏差的发光器件。
本发明者经过深入研究最终找到了解决上述问题的方法，即，组合第一发光层，该层发蓝色光；以及第二发光层；该层使用能够同时发磷光和受激准分子光的磷光材料。
磷光材料是指能从三重激态转换为发光的材料，换言之，是指能够释放而且，本发明因为使用能够同时发磷光和受激准分子光的磷光材料作为第二发光层，所以，从第二发光层可以获取不少于两个峰值的发光。此时，受激准分子发光跟磷光发光相比，出现在长的波长一侧(具体是数十nm或更长波长侧)。据此，通过将所述两个峰值设计在绿色-红色的区域中，可以获得在红色、绿色、蓝色的各波长区域中有峰值的高效率白色发光元件。
所以，本发明的结构是，一种发光元件，包括在阴极和阳极之间的第一发光层和第二发光层。
其中，所述第一发光层发射蓝色光；并且其中，所述第二发光层包含磷光材料，且从该磷光材料发出的磷光和从该磷光材料发出的受激准分子发光同时发光。
另外，所述第一发光层可以是发射蓝色光的客体材料分散在主体材料中的结构。换言之，本发明的结构是，一种发光元件，包括在阴极和阳极之间的第一发光层和第二发光层。
其中，在所述第一发光层中，发射蓝色光的客体材料分散在主体材料中；并且其中，所述第二发光层包含磷光材料，且从该磷光材料发出的磷光和从该磷光材料发出的受激准分子发光同时发光。
顺便提及，为了导出磷光材料的受激准分子发光，本发明者发现将磷光材料以不少于10wt％的密度分散是有效的，所以本发明的结构是，一种发光元件，包括在阴极和阳极之间的第一发光层和第二发光层。
其中，所述第一发光层发射蓝光；并且其中，在所述第二发光层中，磷光材料以不少于10wt％的密度分散在主体材料中，且从该磷光材料发出的磷光和从该磷光材料发出的受激准分子发光同时发光。
另外，在此时，所述第一发光层可以是发射蓝光的第一客体材料分散在第一主体材料中的结构，所以本发明的结构是，一种发光元件，包括
在阴极和阳极之间的第一发光层和第二发光层。
其中，在所述第一发光层中，发射蓝光的第一客体材料分散在第一主体材料中；并且其中，在所述第二发光层中，磷光材料以不少于10wt％的密度分散在第二主体材料中，且从该磷光材料发出的磷光和从该磷光材料发出的受激准分子发出光同时发光。
在上述结构中，优选所述第一发光层提供在所述第二发光层的阳极一侧，且第一发光层和第二发光层相连；并且所述第二发光层的电离电势(ionic potential)比所述第一发光层的电离电势高0.4eV或更多。
另外，如所述第一发光层适用于发射蓝光的客体材料分散在主体材料中的结构时，则更优选所述第一发光层提供在所述第二发光层的阳极一侧，且第一发光层和第二发光层相连；并且所述第二发光层的电离电势比所述主体材料的薄膜状态的电离电势高0.4eV或更多。
另外，如所述第二发光层适用于主体材料中分散有磷光材料的结构时，则更优选所述第一发光层提供在所述第二发光层的阳极一侧，且第一发光层和第二发光层相连；并且所述第二发光层的主体材料的薄膜状态的电离电势比所述第一发光层的电离电势高0.4eV或更多。
此外，尤其是，当所述第一发光层适用于发射蓝光的第一客体材料分散在第一主体材料中的结构，并且所述第二发光层适用于磷光材料分散在第二主体材料中的结构时，更优选所述第一发光层提供在所述第二发光层的阳极一侧，且第一发光层和第二发光层相连；并且所述第二主体材料的薄膜状态的电离电势比所述第一主体材料的薄膜状态中的电离电势高0.4eV或更多。
应当注意，在以上所述本发明的结构中，发自所述第一发光层的光的发射光谱的峰值最好位于不少于400nm至不多于500nm的区域。另外，所述磷光材料最好在不少于500nm至不多于700nm的区域中有两个或多于两个的峰值发光，并且，该两个或多于两个的峰值发光的其中之一是受激准分子发光。此外，如将以上结构组合起来，则对实现色彩良好的白色光是有效的。
另外，在本发明中，作为能够同时发射出磷光和受激准分子发光的磷光材料，以铂为中心金属的有机金属络合物是理想的材料。
而且，借助于使用所述白色发光元件来制作发光器件，可以提供比常规更低功耗、更不容易出现颜色偏差的发光器件。所以，本发明包括使用本发明的发光元件的发光器件。
特别是，本发明的发光元件可以实现在红色、绿色、蓝色的各个波长区域中有峰值的高效率白色发光，因此当该发光元件应用到使用颜色滤光器的全色发光器件时，是有效的。所以，本发明还包括使用颜色滤光器的发光器件。
应当注意，本说明书中的发光器件是指使用发光元件的发光器件或图像显示器件。另外，附带有连接器，比如各向异性导电性膜(柔性印刷电路，又称FPC，即Flexible Printed Circuit的缩写)或TAB(卷带式自动结合，Tape Automated Bonding)或TCP(薄膜封装，Tape Carrier Package)的模块，或在TAB胶带或TCP的前端提供了印刷线路板的模块；或发光元件通过COG(玻璃上载芯片，chip onglass)方式直接安装IC(集成电路)的模块全都包括在发光器件的范围中。
图1A和1B是本发明的发光元件的能带图；图2A和2B是本发明的发光元件的能带图；图3是本发明的发光元件的结构图；图4是本发明的发光元件的结构图；图5是具体的本发明的发光元件的元件结构图；图6A和6B是本发明的发光器件的模式图；图7A-7G是表示使用了本发明的发光器件的电子器具的简例图；图8是根据实施例2以及比较例1的发射光谱图；图9是根据实施例2的显示发射光谱的电流密度依赖性的图；图10是根据实施例2以及比较例1的显示亮度-电流特性的图；图11是根据实施例2以及比较例1的显示亮度-电压特性的图；图12是根据实施例2以及比较例1的显示电流效率-电流特性的图；图13是根据实施例2以及比较例1的显示电流-电压特性的图。
注本发明的选择图为图3
具体实施方案下面将参考工作运转原理和具体结构实例来详细描述本发明的实施方案模式。注意，本发明可以以多种不同形式被执行，并且只要是同一领域工作人员，就很容易了解一个事实，即，可以将本发明的形式和内容更改而不脱离本发明的宗旨和范围。所以，本发明的解释并不局限于本实施方案模式中所记载的内容。另外，本发明的发光元件要求其中一方的电极是透明的，以从中获取发光。因此，发光元件不仅仅可以是常规的元件结构，即在衬底上形成透明电极，然后从衬底一侧获取发光，实际上，从和衬底相反的一侧获取光的结构，或者从电极两侧获取发光的结构也可以被应用。
首先，本发明的基本概念是，发射蓝光的第一发光层；以及应用能够同时发射磷光和受激准分子发光双方的磷光材料的第二发光层。
受激准分子发光跟通常的发光(如是磷光材料则指磷光发光)相比，一定出现在长波长一侧(具体是在几十nm或更长波长侧)，例如，绿色区域的发磷光的磷光材料的受激准分子发光出现在红色区域。所以，如使用本发明的基本概念，则可以实现在红、绿、蓝色的各个波长区域中有峰值且高效率的白色发光元件。
应该注意，这时的发射蓝色光的第一发光层可以由单一物质(蓝色发光体)构成的层来形成，也可以由主体材料中分散有发射蓝光的客体材料来形成。
顺便说一下，为了完成本发明，有必要获取从磷光材料发射出的磷光和受激准分子发光双方。作为其具体方法，比如，有一个方法是将象铂络合物那样的平面性高的磷光材料作为客体材料，并且提高其添加浓度(更具体地说是不少于10wt％的浓度)。通过添加10wt％或更多的高浓度(密度)磷光材料，磷光材料之间的相互作用变大，其结果是导出了受激准分子发光。或者，还有一个可能的方法是不将磷光材料作为客体材料使用，而是将磷光材料作为薄膜状的发光层或点状的发光区域使用。但是，需要注意的是导出受激准分子发光的方法不局限于上述方法。
从元件结构的观点看，需要将元件设计成使第一发光层和第二发光层双方都发光的样式。作为该设计方法之一，可以举出一例为，在第二发光层的阳极侧连接地提供显示空穴输运(hole transporting，又称空穴传导)性的第一发光层，并且，使所述第二发光层的电离电势(ionic potential)比第一发光层的电离电势大得多。
图1A示出了说明该原理的能带图(band diagram)。图中分别示出了第一发光层101的HOMO水准(电离电势)110以及LUMO水准111；第二发光层102的HOMO水准(电离电势)112以及LUMO水准113。
这种情形中，如果第一发光层101的电离电势110和第二发光层102的电离电势112之间的能源差120很小时，空穴从第一发光层101侵入到第二发光层102。并且，由于第一发光层101有空穴输运性，所以最终载流子的大部分在第二发光层102重新结合。如果那样，因为第二发光层102在绿色至红色区域之间发光，所以能源不能移动到发射更短波长的蓝色光的第一发光层101中，其结果是只有第二发光层102发光。
为了防止出现这样的现象，只要将能源差120充分扩大就可以。通过扩大能源差120，载流子的大部分在第一发光层101的和第二发光层102接触的界面附近重新结合，并且，少数的载流子或者在第二发光层102重新结合，或者在第一发光层101重新结合，从而形成的能源的一部分迁移到第二发光层102，这样，第一发光层101和第二发光层102双方都可以发光。注意，能源差120的值具体为0.4eV或更多即可。这是因为在实验中，能源差120的值如为0.4eV左右，第一发光层和第二发光层的双方发光的情况较多。
另外，当第一发光层101是在主体材料中分散发射蓝光的客体材料的结构时也是相同的。换言之，第二发光层102的电离电势比第一发光层101整体(也就是，第一发光层的在主体材料中分散有发射蓝光的客体材料的状态)的电离电势高0.4eV或更多即可。
应该注意，更理想的是，第二发光层的电离电势比第一发光层的主体材料的薄膜状态中的电离电势高0.4eV或更多的状态。其原理将用能带图1B说明。图中分别示出了第一发光层的主体材料的薄膜状态中的HOMO水准(电离电势)114以及LUMO水准115、发射蓝光的客体材料的HOMO(电离电势)116以及LUMO水准117。其他则使用和图1A相同的符号。
在图中，空穴被输运的是第一发光层的主体材料的薄膜状态中的HOMO水准(电离电势)114。所以，第二发光层102的电离电势112和第一发光层的主体材料的薄膜状态中的电离电势114之间的能源差121最好是在0.4eV或更多的状态。
接着，用能带图2A说明在将磷光材料作为客体材料使用时的原理。图中分别示出了第一发光层201的HOMO水准(电离电势)210以及LUMO水准211、第二发光层202的主体材料的薄膜状态中的HOMO水准(电离电势)212以及LUMO水准213、第二发光层202的客体材料(磷光材料)的HOMO水准(电离电势)214以及LUMO水准215。
这种情况下和上面描述的图1A、B的情况相同，第二发光层202整体(也就是，第二发光层的在主体材料中分散有磷光材料的状态)的电离电势比第一发光层201的电离电势高0.4eV或更多即可。
应该注意，更理想的是，第二发光层的主体材料的薄膜状态中的电离电势212比第一发光层201的电离电势210高0.4eV或更多的状态。
如果是上述状态，由于能源差220较大，虽然空穴的大部分存储在第一发光层201的和第二发光层202接触的界面附近，但空穴的一部分会被磷光材料的HOMO水准214捕获。所以，可以使第一发光层201和第二发光层202双方都发光。
另外，当第一发光层201适用于在主体材料中分散发射蓝光的客体材料的结构时，也和图1A、B中说明的情况相同，第二发光层202整体(也就是，第二发光层的在主体材料中分散有磷光材料的状态)的电离电势比第一发光层201整体(也就是，第一发光层的在主体材料中分散有发射蓝光的客体材料的状态)的电离电势高0.4eV或更多即可。
应该注意，更理想的是，第二发光层的在主体材料的薄膜状态中的电离电势比第一发光层的在主体材料的薄膜状态中的电离电势高0.4eV或更多的状态。其原理将用能带图2B说明。图中分别示出了第一发光层的主体材料的薄膜状态中的HOMO水准(电离电势)216以及LUMO水准217、发射蓝光的客体材料的HOMO水准(电离电势)218以及LUMO水准219。其他则使用和图2A相同的符号。
在图中，空穴被输运的是第一发光层的主体材料的薄膜状态中的HOMO水准(电离电势)216。所以，第二发光层202的主体材料的薄膜状态中的电离电势212和第一发光层201的主体材料的薄膜状态中的电离电势216之间的能源差221如果在0.4eV或更多的状态，则会出现和在上述图2A中描述的相同现象，也就是实现了第一发光层和第二发光层双方都发光的目的。
接下来，将在下文中说明本发明的发光元件的结构。本发明的发光元件的场致发光层至少包含上述的第一发光层和第二发光层。另外，也可以如一般熟知的常规发光元件那样，适当地组合具有发光以外功能的层(空穴注入层、空穴输运层、电子输运层、电子注入层)。
首先，将给出用于上述各个层的具体材料的例子。请注意，可以应用到本发明的材料并不受这些例子的限制。
另外，如果空穴注入层是化合物，则卟啉作为形成空穴注入层的空穴注入材料是有效的，可使用酞菁(以下称H2-Pc)、酞菁铜(以下称Cu-Pc)之类。还有预先经过化学掺杂处理的导电高分子化合物材料，掺杂了聚苯乙烯砜(简称PSS)的聚乙烯二氧基噻吩(简称PEDOT)、聚苯胺(简称PAni)、聚乙烯基咔唑(简称PVK)以及诸如此类，可作为例子给出。另外，如五氧化二钒(vanadium pentoxide)那样的无机半导体的薄膜、或氧化铝等无机绝缘体的超薄膜也是有效的。
作为可以形成空穴输运层的空穴输运材料，优选一种芳族胺为基础(也就是，其中具有苯环-氮键的)的化合物。广泛使用的材料包括，例如，N，N’-双(3-甲基苯基)-N，N’-联苯-1，1’-联苯-4，4’-二胺(简称TPD，芳族二胺)，或其衍生物的4，4’-双[N-(1-萘基)-N-苯基氨基]-联苯(简称α-NPD)。也使用星形芳族胺化合物，包括4，4’，4”-三(N，N-联苯-氨基)-三苯基胺(以下称“TDATA”)、以及4，4’，4”-三[N-(3-甲基苯基)-N-苯基-氨基]-三苯基胺(以下称“MTDATA”)。
作为可以形成电子输运层的电子输运材料，包括金属络合物如(8-喹啉醇合)铝(以下称Alq3)、三(4-甲基-8-喹啉醇合)铝(以下称Almq3)以及双(10-羟基苯并[h]-喹啉醇合)铍(以下称BeBq2)、以及双(2-甲基-8-喹啉醇合)-(4-羟基-联苯基)-铝(以下称BAlq)。除了金属络合物外，还包括如双[2-(2-羟苯基)-苯并噁唑醇合]锌(以下称Zn(BOX)2)、和双[2-(2-羟苯基)-苯并噻唑醇合]锌(以下称Zn(BTZ)2)。其他能输运电子的非金属络合物的材料是噁二唑衍生物，如2-(4-联苯基)-5-(4-叔丁基苯基)-1，3，4-噁二唑(缩写成PBD)、以及1，3-双[5-(对叔丁基苯基)-1，3，4-噁二唑-2-基]苯(缩写成OXD-7)；三唑衍生物，如3-(4-叔丁基苯基)-4-苯基-5-(4-联苯基)-1，2，4-三唑(缩写成TAZ)、以及3-(4-叔丁基苯基)-4-(4-乙基苯基)-5-(4-联苯基)-1，2，4-三唑(缩写成p-EtTAZ)；咪唑衍生物，如2，2’，2”-(1，3，5-benzenetryil)三(1-苯基-1H-苯并咪唑)(缩写成TPBI)；以及菲咯啉衍生物，如红菲绕啉(缩写成BPhen)和浴铜灵(缩写成BCP)。
作为可以形成电子注入层的电子注入材料，可以使用上述电子输运材料。除此以外，还经常使用如LiF、CsF等碱性金属卤化物，或CaF2等碱性土卤化物，或Li2O等碱性金属氧化物那样的绝缘体的超薄膜。另外，金属络合体也是有效的，如乙酸丙酮锂(lithiumacetylacetonate)(简称Li(acac))或8-羟基喹哪啶-锂(8-quinolinolato-lithium)(简称Liq)。
另外，作为第一发光层中的发光体，可以使用上述TPD、α-NPD等有空穴输运性的蓝色荧光材料、或BAlq、Zn(BOX)2等有电子输运性的蓝色荧光材料。另外，还可以使用蓝色的各种荧光色素作为客体材料，比如二萘嵌苯、9，10-diphenyl anthracene、香豆精基色素(香豆精30等)。而且，可以使用磷光材料，比如双((4，6-二氟苯基)pyridinato，C2’)(acetylacetonato)铱(简称Ir(Fppy)2(acac))等。由于上述材料在400nm至500nm的范围内显示发光峰值值，所以适合做本发明的第一发光层中的发光体。
另一方面，第二发光层的发光体使用以铂为中心金属的金属络合体较合适。具体地说，将下面结构公式(1)至(4)中表示的物质以高浓度分散在主体材料中，可以导出磷光发光和其受激准分子发光双方的光。注意，本发明不受以上列举材料的限制，只要是能使磷光发光和其受激准分子发光双方的光同时发射出的磷光材料，什么材料都可以被使用。
化学式1
化学式2 化学式3 化学式4
注意，本发明的第一发光层或第二发光层使用客体材料时，该客体材料可以使用以上述例子为典型的空穴输运材料或电子输运材料。另外，也可以使用4，4’-N，N’-双(carbazolyl(咔唑基))-联苯(简称CBP)等双极性材料。
另一方面，本发明的发光元件中的阳极材料最好采用功函数大的导电性材料。如果是从阳极一侧获取光，则该阳极采用铟锡氧化物(ITO)、铟锌氧化物(IZO)等透明导电性材料。反之，如果要使该阳极一侧是遮光性的，则除了TiN、ZrN、Ti、W、Ni、Pt、Cr等的单层膜，还可以采用组合氮化钛和以铝为主要成分的膜而形成的叠层、或组合氮化钛和以铝为主要成分的膜以及和氮化钛而形成的三层结构的叠层作为阳极材料。另外，还有一个方法是在Ti、Al等的反射性电极上层叠上述透明导电性材料。
至于阴极材料，最好使用功函数小的导电性材料，具体可以采用Li或Cs等碱性金属；以及Mg、Ca、Sr等的碱性土金属；以及包含这些金属元素的合金(Mg:Ag、Al:Li等)；Yb或Er等的稀土金属来形成阴极材料。另外，当使用LiF、CsF2、Li2O等的电子注入层时，可以使用通常的导电性薄膜，如铝等。如果要从阴极一侧获取光，则该阴极采用一个叠层结构，该叠层是包含Li、Cs等碱性金属以及Mg、Ca、Sr等的碱性土金属的超薄膜和透明导电膜(ITO、IZO、ZnO等)。或者，阴极采用一个叠层，该叠层通过共同蒸发碱性金属或碱性土金属和电子输运材料以形成电子注入层，并在其上层叠透明导电膜(ITO、IZO、ZnO等)构成叠层。
接下来，将用图3和图4举例说明本发明的发光元件的结构。请注意，本发明并不局限于这些例子的结构。
图3的结构是在阳极301和阴极303之间夹持场致发光层302，从阳极301一侧按顺序层叠空穴注入层311、第一发光层312、第二发光层313、电子输运层314、空穴注入层315。在此，第一发光层312是由α-NPD等有空穴输运性的发光体构成。另外，第二发光层313是在主体材料322中以高浓度(具体是在不少于10wt％的浓度)分散如上述铂络合体(上述结构公式(1)至(4))那样的磷光材料323，从而导出磷光发光和受激准分子发光双方的光。
应用本发明可以以这样简单的元件结构实现在红色、绿色、蓝色的各个波长区域中有峰值的白色发光元件。而且，因为图3中掺杂材料只用了一种(磷光材料323)，所以即使在改变电流密度时，或在连续驱动时，发射光谱的形状不发生变化，能够供给稳定的白色光。
图4的结构是在阳极401和阴极403之间夹持场致发光层402，从阳极401一侧按顺序层叠空穴注入层411、空穴输运层412、第一发光层413、第二发光层414、电子输运层415、空穴注入层416。在此，第一发光层413是以用于空穴输运层412的空穴输运材料421为主体材料，并以二萘嵌苯等蓝色发光体422为客体材料。另外，第二发光层414是在主体材料423中以高浓度(具体是在不少于10wt％的浓度)分散如上述铂络合体(上述结构式(1)至(4))那样的磷光材料424，从而导出磷光发光和受激准分子发光双方的光。
请注意，在制作以上所述的本发明的发光元件中，发光元件中的各个层的层叠方法不受上述描述的结构限制。另外，只要能够形成叠层，无论真空蒸发沉淀法或旋涂法、还是喷墨法、浸泽渡膜法等形成都可以被采用。
实施例下文中将描述本发明的实施例。
实施例1本实施例中，将用图5说明本发明的发光元件的元件结构以及制作方法。
首先，在有绝缘表面的玻璃衬底500上形成发光元件的阳极501。采用透明导电膜的ITO作为材料，通过溅射法形成厚110nm的阳极。阳极501为2mm×2mm大小的形状。
然后，在阳极501上形成场致发光层502。注意，在本实施例中，场致发光层502采用由空穴注入层511、有空穴输运性的第一发光层512、第二发光层513、电子输运层514、电子注入层515构成的层叠结构。第一发光层512使用发射蓝光的材料，具体是发射光谱的峰值值在400至500nm的材料。另外，第二发光层513采用主体材料以及发射磷光的客体材料。
首先，将形成有阳极501的衬底固定在真空蒸发沉淀装置的衬底夹持具(holder)上，并使形成有阳极501的面朝向下方，接着在提供于真空蒸发沉淀装置内部的蒸发源上放入Cu-Pc，通过使用电阻加热法的真空蒸发沉淀法形成厚度为20nm的空穴注入层511。
接着，用在空穴输运性和发光性上优越的材料形成第一发光层512。在此，用相同的方法形成厚度为30nm的α-NPD。
然后，形成第二发光层513。注意，在本实施例中，第二发光层513的主体材料使用CBP，客体材料使用上述结构公式(1)表示的Pt(ppy)acac，并且其浓度被调整为15wt％，借助共同蒸发沉淀法形成厚20nm的膜。
接下来，在第二发光层513上形成电子输运层514。电子输运层514用BCP(浴铜灵)，借助蒸发沉淀法形成厚20nm的膜。然后，在其上用CaF2形成2nm的膜作为电子注入层515，这样就形成了有叠层结构的场致发光层502。
最后，形成阴极503。注意，在本实施例中，用铝(Al)通过使用电阻加热的真空蒸发沉淀法形成厚度为100nm作为阴极503。
通过上述步骤，形成了本发明的发光元件。注意，在本实施例1描述的结构中，由于能够在第一发光层512和第二发光层513中分别获得发光，所以可以形成在整体上发射白色光的元件。
请注意，虽然在本实施例中说明了在衬底上形成阳极的情况，然而本发明并不受此限制，也可以在衬底上形成阴极。但是在这样的情况下(也就是阳极和阴极互相交换的情况)，场致发光层的叠层的层叠顺序和本实施例描述的刚好相反。
而且，虽然在本实施例中，阳极501是透明电极，并且从该阳极501侧发射出在场致发光层中产生的光，但是本发明并不受该结构的限制，本发明还可以采用以下的结构，即，为了确保透射率，通过选择适当的材料，使在场致发光层中产生的光从阴极503侧发射出来。
实施例2在本实施例中，将说明有实施例1描述的元件结构的发光元件(ITO/Cu-Pc(20nm)/α-NPD(30nm)/CBP+Pt(ppy)acac15wt％(20nm)/BCP(30nm)/CaF(2nm)/Al(100nm))的元件特性。另外，有上述结构的发光元件的发射光谱在图8的光谱1以及图9中表示。另外，其电特性表示在图10-图13的小区(plot)1中。
图8的光谱1是向有上述结构的发光元件施加1mA的电流时(约960cd/m2)的发射光谱。从光谱1表示的结果得知可以获得有以下三个组成成分的白色发光，该三个组成成分为形成第一发光层的α-NPD的蓝色(约450nm)、根据包含在第二发光层中的Pt(ppy)acac的磷光发光而获得的绿色(约490nm以及约530nm)、以及根据包含在第二发光层中的Pt(ppy)acac的受激准分子发光而获得的橙色(约570nm)。CIE色度坐标(chromaticity coordinate)为(x、y)＝(0.346、0.397)，从表面上看基本是白色。
在此，测量用于第一发光层的α-NPD以及用于第二发光层主体材料的CBP的电离电势的测量结果是，α-NPD大约是5.3eV、CBP大约是5.9eV，其间的差为0.6eV。换句话说，0.6eV这个值满足了本发明的不少于0.4eV的优选条件，所以可以认为实现了优质的白色发光。顺便提一下，电离电势的测定是使用光电子光谱仪AC-2(理研测量仪公司制造，Riken Keiki Co.，Ltd.)而进行的。
另外，图9表示测定各个光谱的测定结果，该各个光谱是在改变向有上述结构的发光元件施加的电流量时获得的。在此，表示改变光谱a(0.1mA)、光谱b(1mA)、光谱c(5mA)和电流值时的测定结果。这个测定结果很清楚地表明，即使增加电流值(提高亮度)，光谱的形状也几乎不发生变化，由此可以得知本发明的发光元件不受电流值变化的影响，可以发射出稳定的白色发光。
有上述结构的发光元件的电特性，在图10中的亮度-电流特性中，如小区(plot)1所示，在电流密度为10mA/cm2的情况时可以获得460cd/m2左右的亮度。
在图11表示的亮度-电压特性中，如小区(plot)1所示，在施加9V的电压时可以获得120cd/m2左右的亮度。
在图12表示的电流效率-亮度特性中，如小区(plot)1所示，要获得100cd/m2的亮度时其电流效率为4.6cd/A左右。
在图13表示的电流-电压特性中，如小区(plot)1所示，在施加9V的电压时有0.12mA左右的电流流动。
比较例1相对于此，图8的光谱2和光谱3分别表示用不同于实施例1所示的包含在发光层中的Pt(ppy)acac的浓度而制成的发光元件的发射光谱。Pt(ppy)acac的浓度为7.9wt％时，测定结果为光谱2；Pt(ppy)acac的浓度为2.5wt％时，测定结果为光谱3。另外，不管是哪一种情况，都是向元件施加1mA的电流时的光谱。
如图8的光谱3所示，以2.5wt％的浓度，只能观察到形成第一发光层的α-NPD的蓝色(约450nm)、以及包含在第二发光层中的Pt(ppy)acac的绿色(约490nm以及530nm)，其结果是不能形成白色发光。另外，如光谱2所示，以7.9wt％的浓度，虽然在560nm附近因在光谱中加进来极少量的Pt(ppy)acac的受激准分子发光而形成了肩形突出形状(shoulder)，但是其峰值不够充足，因而不能获得充分的白色发光。
另外，测量了这些元件的电特性。Pt(ppy)acac的浓度为7.9wt％时，元件的测定结果表示在图10-13的小区(plot)2；Pt(ppy)acac的浓度为2.5wt％时，元件的测定结果表示在图10-13的小区(plot)3。
在图10中的亮度-电流特性中，在电流密度为10mA/cm2的情况时，Pt(ppy)acac的浓度为7.9wt％的元件可以获得180cd/m2左右的亮度；Pt(ppy)acac的浓度为2.5wt％的元件则可以获得115cd/m2左右的亮度。
在图11表示的亮度-电压特性中，在施加9V的电压时，Pt(ppy)acac的浓度为7.9wt％的元件可以获得93cd/m2左右的亮度；Pt(ppy)acac的浓度为2.5wt％的元件则可以获得73cd/m2左右的亮度。
在图12表示的电流效率-亮度特性中，要获得100cd/m2的亮度时，Pt(ppy)acac的浓度为7.9wt％的元件的电流效率为1.8cd/A左右；Pt(ppy)acac的浓度为2.5wt％的元件的电流效率则为1.1cd/A左右。
在图13表示的电流-电压特性中，在施加9V的电压时，Pt(ppy)acac的浓度为7.9wt％的元件有0.21mA左右的电流流动；而Pt(ppy)acac的浓度为2.5wt％的元件则有0.27mA左右的电流流动。
从以上结果(尤其是图13所示的电流-电压特性的结果)可以得知，本发明的发光元件，其客体材料的Pt(ppy)acac的浓度即使是高浓度(15wt％)，也和以低浓度(7.9wt％、2.5wt％)形成的发光元件有相同程度的电特性。
实施例3本实施例用图6A和6B示出制作发光器件(具有顶面发光结构)的一个实例，其中，发光器件在有绝缘表面的衬底上具备本发明的发射白色光的发光元件。注意，术语“顶面发光结构”是指从相反于有绝缘表面的衬底的那一侧获取光的结构。
图6A表示发光器件的俯视图，图6B是沿图6A中线A-A’切割构成的截面图。用虚线表示的601是源信号线驱动电路、602是像素部分、603是栅信号线驱动电路。604是透明的密封板、605是第一密封材料，第一密封材料605围成的内侧填充有第二密封材料607。第一密封材料605中含有保持衬底间距的间隙材料。
另外，用于传输输入到源信号线驱动电路601和栅信号线驱动电路603的信号的线路608从构成外部输入终端的FPC(柔性印刷电路)609接收视频信号或时钟信号。尽管这里只说明了FPC，但此FPC可以附连有印刷线路板(PWB)。
其次，将参考图6B说明截面结构。驱动电路和像素部分形成于衬底610之上，这里，示出作为驱动电路的源信号线驱动电路601和像素部分602。
另外，源信号线驱动电路601由n沟道型TFT623和p沟道型TFT624组合的CMOS电路形成。另外，形成驱动电路的TFT可以由众所周知的CMOS电路、PMOS电路或NMOS电路形成。另外，尽管在本实例示出在衬底之上形成驱动电路的驱动器集成型，然而驱动器集成型不是必须需要的，驱动电路可以不形成在衬底之上，而是形成在其外。另外，以多晶硅作为活性层的TFT的结构不受特别限制，其可以是顶栅型TFT，也可以是底栅型TFT。
另外，像素部分602由多个像素形成，每个包括开关TFT611、电流控制TFT612、和第一电极(阳极)613，其中第一电极电连接到电流控制TFT612的漏区。作为电流控制TFT612，其可以是n沟道型TFT也可以是p沟道型TFT。在其与阳极连接的情形中，优选的是p沟道型TFT。另外，优选适当提供存储电容器(没有图示出)。另外，无数个被排列的像素当中，只有一个像素的截面被示出，这里虽示出2个TFT用于此一个像素的实例，3个TFT或更多，也可以被适当地用于一个像素。
由于第一电极(阳极)613直接接触到TFT的漏区，故第一电极(阳极)613的底层由能够与由硅构成的漏区形成欧姆接触的材料形成。与化合物层接触的第一电极613的表面，最好由功函数大的材料组成。当第一电极由三层叠层，例如氮化钛膜、以铝为主要成分的膜、以及氮化钛膜组成时，第一电极能够减小引线电阻，形成对漏区的良好欧姆接触，并可以被用作阳极。此外，第一电极(阳极)613可以由类似氮化钛膜，铬膜，钨膜，Zn膜，Pt膜的单层或者三层或更多层的叠层结构组成。
而且，在第一电极(阳极)613的两边端上，形成绝缘体(称为势垒、隔离物、障碍物、堤坝等)614。绝缘体614可以由树脂膜或含有硅的绝缘膜组成。此处，正性光敏丙烯酸树脂膜被用来形成如图6B所示形状的绝缘体614。
为了获得良好的覆盖，最好使绝缘体614的上边缘部分或下边缘部分成为具有曲率半径的弯曲形状。例如，若正性光敏丙烯酸被用作绝缘体614的材料，则最好仅仅弯曲绝缘材料的上边缘部分使其具有曲率半径(优选为0.2μm-3μm)。另外，在光敏性的光照下变成不溶于腐蚀剂的负性光敏材料以及在光敏性的光照下变成溶于腐蚀剂的正性光敏材料，都能够被用于绝缘体614。
另外还可以形成覆盖绝缘体614的保护膜，该保护膜由氮化铝膜、氮化氧化铝膜、以碳元素为主要成分的膜、或氮化硅膜构成。
在第一电极(阳极)613上用蒸发淀积法选择地形成场致发光层615。并在场致发光层615上形成第二电极(阴极)616。阴极可使用功函数小的材料(例如Al、Ag、Li、Ca、或这些材料的合金Mg:Ag、Mg:In、Al:Li、或CaN)。
这里，为使光能透射过去，第二电极(阴极)616使用由厚度薄的功函数小的金属薄膜和透明导电膜(由氧化铟锡(ITO)合金、铟锌氧化物(IZO)、氧化锌(ZnO)等)制成的叠层。通过以上步骤形成了由第一电极613(阳极)、场致发光层615及第二电极616(阴极)制成的发光元件618。
本实施例中，场致发光层615使用实施例1中描述的叠层结构。也就是按顺序层叠下述层来形成场致发光层615，即空穴注入层的Cu-Pc(20nm)、有空穴输运性的第一发光层α-NPD(30nm)、第二发光层的CBP+Pt(ppy)acac15wt％(20nm)、电子输运层的BCP(30nm)。此外，因为第二电极(阴极)使用功函数小的金属薄膜，所以在此就不需要使用电子注入层(CaF2)根据以上步骤形成的发光元件618发射白色光，在此，为了实现全色显示，提供由上色层631和光遮挡层632制成的滤色器(为简单起见，外涂层在这里没有图示出)。
为了密封发光元件618，形成透明保护叠层617。透明保护叠层617由层叠第一无机绝缘膜、应力缓和膜、第二无机绝缘膜形成的叠层构成。作为第一无机绝缘膜以及第二无机绝缘膜，可以使用通过溅射或CVD得到的氮化硅膜，氧化硅膜，氮化氧化硅膜(SiNO膜(成分比N＞O)或SiON膜(成分比N＜O))和以碳作为主要成分的薄膜(诸如DLC膜，CN膜)。这些无机绝缘膜虽对水分有很高的封闭效应，但随着膜的厚度的增大膜应力也增大，这样就容易产生剥皮和膜的剥落。
但是，如在第一无机绝缘膜和第二无机绝缘膜之间夹上应力缓和膜，即可以缓和应力还吸收湿气。而且，即使在膜的形成时，出于某种原因在第一无机绝缘膜上形成微小的气孔(针尖状气孔)，应力缓和膜可以填塞这些气孔。而且，进一步在应力缓和膜之上提供第二无机绝缘膜使保护膜对湿气或氧有极高的封闭效应。
作为应力缓和膜，优选的是，使用比无机绝缘膜的应力小而且有吸湿性的材料。更优选的是，同时具有透光性的材料。作为应力缓和膜还可以使用诸如α-NPD、BCP、MTDATA、Alq3等含有化合物的材料膜。这些材料膜有吸湿性，如果膜的厚度薄，则几乎是透明的。另外，由于MgO、SrO2、SrO有吸湿性和透光性，且可以通过蒸发淀积形成薄膜，所以该薄膜也可以作为应力缓和膜。
在本实施例中，用硅制成的靶在包括氮和氩构成的气氛中形成的膜，也就是说，将对湿气和碱性金属等杂质有极高封闭效果的氮化硅膜用于第一无机绝缘膜或第二无机绝缘膜，而通过蒸发淀积的Alq3薄膜用于应力缓和膜。为使光能透射过透明保护叠层，优选的是，使透明保护叠层的膜的总厚度尽可能地薄。
另外，为了密封发光元件618，在惰性气体气氛中，用第一密封材料605，第二密封材料607将衬底和密封板604粘贴在一起。另外，作为第一密封材料605和第二密封材料607，优选的是使用环氧类树脂。此外，理想的是，第一密封材料605和第二密封材料607采用尽可能少渗透湿气或氧的材料。
另外，本实施例中作为构成密封板604的材料，除了玻璃衬底或石英衬底之外，还可以使用FRP(玻璃纤维增强塑料)、PVF(聚氟乙烯)、迈拉(Mylar)、聚酯、或丙烯酸等构成的塑料衬底。另外，在用第一密封材料605和第二密封材料607附连密封板604之后，用第三密封材料密封以便覆盖侧面(暴露的面)也是可以的。
根据以上步骤用第一密封材料605和第二密封材料607密封发光元件618，发光元件618可以完全地与外界阻断，所以可以防止诸如湿气或氧这样加速场致发光层615退化的物质从外界入侵。因而，可以获得高度可靠的发光器件。
并且，如使用透明导电膜作第一电极613(阳极)，则可以制作双面发光型发光器件。
请注意，本实施例中描述的发光器件，其元件结构不仅仅是本实施例1所示的场致发光元件的元件结构，也可以是组合使用本发明而形成的场致发光元件的结构。
实施例4实施例4将说明使用具备本发明的发光元件的发光器件而完成的各种电子器具。
使用具备本发明的发光元件的发光器件而完成的电子器具可举出摄像机、数字式照相机、护目镜式显示器(头盔式显示器)、导航系统、音频播放装置(例如，汽车放音设备或放音组件)、笔记本计算机、游戏机、便携式信息终端(例如，移动计算机、手提式电话、便携式游戏机和电子图书)以及配备记录介质的图像播放装置(特别是，具有可再现记录介质中数据的显示装置的装置，例如显示数据图像的数字通用盘(DVD))的例子。这些电子器具的具体例子示于图7A至7G。
图7A表示一个显示器，由机壳7101、底座7102、显示单元7103、扬声器单元7104、视频输入端子7105等组成。具备本发明的发光元件的发光器件可应用到该显示单元7103上。该显示器指的是用于显示信息的所有显示器件，包括用于个人计算机、用于电视广播接收和用于显示广告的器件。
图7B表示笔记本计算机，由主体7201、机壳7202、显示单元7203、键盘7204、外部接线口7205、指向鼠标7206等组成。具备本发明的发光元件的发光器件可应用到该显示单元7203上。
图7C表示便携式计算机，由主体7301、显示单元7302、开关7303、操作键7304、红外线接口7305等组成。具备本发明的发光元件的发光器件可应用到该显示单元7302上。
图7D表示配备记录介质的移动式图像播放装置(具体地说，DVD显示器)。该装置由主体7401、机壳7402、显示单元A7403、显示单元B7404、记录介质(DVD之类)读取单元7405、操作键7406、扬声器单元7407等组成。显示单元A7403主要显示图像信息，而显示单元B7404主要显示文本信息。具备本发明的发光元件的发光器件可应用到显示单元A7403和B7404上。该配备了记录介质的图像播放装置还包括家庭游戏机。
图7E表示护目镜式显示器(头盔式显示器)，由主体7501、显示单元7502和臂单元7503组成。具备本发明的发光元件的发光器件可应用到显示单元7502上。
图7F表示摄像机，由主体7601、显示单元7602、机壳7603、外部接口7604、遥控接收单元7605、图像接收单元7606、电池7607、音频输入单元7608、操作键7609、目镜部分7610等组成。具备本发明的发光元件的发光器件可应用到显示单元7602上。
图7G表示手提电话，由本体7701、机壳7702、显示单元7703、音频输入单元7704、音频输出单元7705、操作键7706、外部接口7707、天线7708等组成。具备本发明的发光元件的发光器件可应用到显示单元7703上。如果显示单元7703在黑背景显示白字，则可以抑制该手机的耗电量。
如上所述，具备本发明的发光元件的发光器件的应用范围极为广泛，可应用到任何领域的电子器具上。
通过实施本发明，可以提供高发光效率的白色发光元件。另外，本发明可以提供在红色、绿色、蓝色的各波长区域中有峰值发射光谱的高效率的白色发光元件。而且，本发明借助于使用所述白色发光元件来制作发光器件，从而提供比常规功耗低的发光器件。
权利要求
1.一种发光元件，包括在阴极和阳极之间的第一发光层，该层发射蓝色光；以及在所述阴极和阳极之间的第二发光层，第二发光层包含磷光材料，且从该磷光材料发出的磷光和从该磷光材料发出的受激准分子发光同时发光。
2.根据权利要求1的发光元件，其中所述第一发光层提供在所述第二发光层的阳极一侧，且所述第一发光层和第二发光层相连；并且所述第二发光层的电离电势(ionic potential)比所述第一发光层的电离电势高0.4eV或更多。
3.根据权利要求1的发光元件，其中发自所述第一发光层的发射光谱的峰值发光位于不少于400nm至不多于500nm的波长区域。
4.根据权利要求1的发光元件，其中所述磷光材料的发射光谱在不少于500nm至不多于700nm的波长区域中至少有两个或多于两个的峰值发光，并且，该两个或多于两个的峰值发光的其中至少一个是受激准分子发光。
5.根据权利要求1的发光元件，其中所述第一发光层的发射光谱的峰值位于不少于400nm至不多于500nm的波长区域；所述磷光材料的发射光谱在不少于500nm至不多于700nm的波长区域中有两个或多于两个的峰值发光，且该两个或多于两个的峰值发光的其中之一是受激准分子发光。
6.根据权利要求1的发光元件，其中所述磷光材料是以铂为中心金属的有机金属络合物。
7.根据权利要求1的发光元件，其中所述发光元件被安装到包括显示器、笔记本计算机、移动计算机、图像播放装置、护目镜式显示器、摄像机、以及手提式电话的电子器具。
8.一种发光元件，包括在阴极和阳极之间的第一发光层，该第一发光层中包含分散在其主体材料中发射蓝色光的客体材料；以及在所述阴极和阳极之间的第二发光层，该第二发光层包含磷光材料，且从该磷光材料发出的磷光和从该磷光材料发出的受激准分子发光同时发光。
9.根据权利要求8的发光元件，其中所述第一发光层提供在所述第二发光层的阳极一侧，且所述第一发光层和第二发光层相连；并且所述第二发光层的电离电势(ionic potential)比所述第一发光层的电离电势高0.4eV或更多。
10.根据权利要求8的发光元件，其中发自所述第一发光层的发射光谱的峰值发光位于不少于400nm至不多于500nm的波长区域。
11.根据权利要求8的发光元件，其中所述磷光材料的发射光谱在不少于500nm至不多于700nm的波长区域中至少有两个或多于两个的峰值发光，并且，该两个或多于两个的峰值发光的其中至少一个是受激准分子发光。
12.根据权利要求8的发光元件，其中所述第一发光层的发射光谱的峰值位于不少于400nm至不多于500nm的波长区域；所述磷光材料的发射光谱在不少于500nm至不多于700nm的波长区域中有两个或多于两个的峰值发光，且该两个或多于两个的峰值发光的其中之一是受激准分子发光。
13.根据权利要求8的发光元件，其中所述磷光材料是以铂为中心金属的有机金属络合物。
14.根据权利要求8的发光元件，其中所述发光元件被安装到包括显示器、笔记本计算机、移动计算机、图像播放装置、护目镜式显示器、摄像机、以及手提式电话的电子器具。
15.一种发光元件，包括在阴极和阳极之间的第一发光层，该第一发光层发射蓝光；以及在阴极和阳极之间的第二发光层，在该第二发光层中，磷光材料以不少于10wt％的浓度分散在主体材料中，且从该磷光材料发出的磷光和从该磷光材料发出的受激准分子发光同时发光。
16.根据权利要求15的发光元件，其中所述第一发光层提供在所述第二发光层的阳极一侧，且第一发光层和第二发光层相连；并且薄膜状态的所述主体材料的电离电势(ionic potential)比所述第一发光层的电离电势高0.4eV或更多。
17.根据权利要求15的发光元件，其中发自所述第一发光层的发射光谱的峰值发光位于不少于400nm至不多于500nm的波长区域。
18.根据权利要求15的发光元件，其中所述磷光材料的发射光谱在不少于500nm至不多于700nm的波长区域中至少有两个或多于两个的峰值发光，并且，该两个或多于两个的峰值发光的其中至少一个是受激准分子发光。
19.根据权利要求15的发光元件，其中所述第一发光层的发射光谱的峰值位于不少于400nm至不多于500nm的波长区域；所述磷光材料的发射光谱在不少于500nm至不多于700nm的波长区域中有两个或多于两个的峰值发光，且该两个或多于两个的峰值发光的其中之一是受激准分子发光。
20.根据权利要求15的发光元件，其中所述磷光材料是以铂为中心金属的有机金属络合物。
21.根据权利要求15的发光元件，其中所述发光元件被安装到包括显示器、笔记本计算机、移动计算机、图像播放装置、护目镜式显示器、摄像机、以及手提式电话的电子器具。
22.一种发光元件，包括在阴极和阳极之间的第一发光层，在所述第一发光层中，发射蓝光的第一客体材料分散在第一主体材料中；以及在所述阴极和阳极之间的第二发光层，在该第二发光层中，磷光材料以不少于10wt％的浓度分散在第二主体材料中，且从该磷光材料发出的磷光和从该磷光材料发射的受激准分子发光同时发光。
23.根据权利要求22的发光元件，其中所述第一发光层提供在所述第二发光层的阳极一侧，且所述第一发光层和第二发光层相连；并且薄膜状态的所述主体材料的电离电势(ionic potential)比所述第一发光层的电离电势高0.4eV或更多。
24.根据权利要求22的发光元件，其中发自所述第一发光层的发射光谱的峰值发光位于不少于400nm至不多于500nm的波长区域。
25.根据权利要求22的发光元件，其中所述磷光材料的发射光谱在不少于500nm至不多于700nm的波长区域中至少有两个或多于两个的峰值发光，并且，该两个或多于两个的峰值发光的其中至少一个是受激准分子发光。
26.根据权利要求22的发光元件，其中所述第一发光层的发射光谱的峰值位于不少于400nm至不多于500nm的波长区域；所述磷光材料的发射光谱在不少于500nm至不多于700nm的波长区域中有两个或多于两个的峰值发光，且该两个或多于两个的峰值发光的其中之一是受激准分子发光。
27.根据权利要求22的发光元件，其中所述磷光材料是以铂为中心金属的有机金属络合物。
28.根据权利要求22的发光元件，其中所述发光元件被安装到包括显示器、笔记本计算机、移动计算机、图像播放装置、护目镜式显示器、摄像机、以及手提式电话的电子器具。
29.一种发光器件，包括衬底上的薄膜晶体管；该薄膜晶体管上的绝缘膜；该绝缘膜上的发光元件，其中，所述发光元件，包括在阴极和阳极之间的第一发光层，该层发射蓝色光；以及在所述阴极和阳极之间的第二发光层，第二发光层包含磷光材料，且从该磷光材料发出的磷光和从该磷光材料发出的受激准分子发光同时发光。
30.根据权利要求29的发光器件，其中所述发光器件还包括颜色滤光片。
31.根据权利要求29的发光器件，其中所述第一发光层提供在所述第二发光层的阳极一侧，且第一发光层和第二发光层相连；并且所述第二发光层的电离电势(ionic potential)比所述第一发光层的电离电势高0.4eV或更多。
32.根据权利要求29的发光器件，其中发自所述第一发光层的发射光谱的峰值发光位于不少于400nm至不多于500nm的区域。
33.根据权利要求29的发光元件，其中所述磷光材料的发射光谱在不少于500nm至不多于700nm的区域中至少有两个或多于两个的峰值发光，并且，该两个或多于两个的峰值发光的其中至少一个是受激准分子发光。
34.根据权利要求29的发光器件，其中所述第一发光层的发射光谱的峰值位于不少于400nm至不多于500nm的波长区域；所述磷光材料的发射光谱在不少于500nm至不多于700nm的波长区域中有两个或多于两个的峰值发光，且该两个或多于两个的峰值发光的其中之一是受激准分子发光。
35.根据权利要求29的发光元件，其中所述磷光材料是以铂为中心金属的有机金属络合物。
36.根据权利要求29的发光器件，其中所述发光元件被安装到包括显示器、笔记本计算机、移动计算机、图像播放装置、护目镜式显示器、摄像机、以及手提式电话的电子器具。
全文摘要
本发明的目的是提供在红色、绿色、蓝色的各波长区域中有峰值的高效率白色发光元件。本发明尤其是以提供一种其发射光谱不依靠电流密度的白色发光元件为目的。组合发蓝光的第一发光层(312)；以及使用能够同时发磷光和受激准分子光的磷光材料的第二发光层313。这时，为了导出磷光材料的受激准分子发光，在主体材料(322)中以不少于10wt％的高浓度分散如上述铂络合体那样有高平面性结构的磷光材料(323)是有效的。另外，第一发光层(312)连接地提供在第二发光层(313)的阳极侧，并且，最好第二发光层(313)的电离电势比第一发光层(312)的电离电势高0.4eV或更多。
文档编号H05B33/04GK1543282SQ20041003978
公开日2004年11月3日 申请日期2004年3月17日 优先权日2003年3月17日
发明者山崎宽子 申请人:株式会社半导体能源研究所