发光元件、显示装置以及电子机器的制作方法

文档序号:8123028阅读:316来源:国知局

专利名称::发光元件、显示装置以及电子机器的制作方法
技术领域
:本发明涉及发光元件、显示装置以及电子机器。技术背景有机电致发光元件(所谓的有机EL元件)是具有在阳极和阴极之间插入有至少l层发光性有机层而成的结构的发光元件。对于这样的发光元件,通过在阴极和阳极之间外加电场,从阴极侧向发光层中注入电子,并且从阳极侧向发光层中注入空穴,在发光层中电子和空穴进行再结合而生成激子,在该激子返回基态时,其能量部分作为光而释放。作为这样的发光元件,已知有例如,在阴极和阳极之间层合对应于R(红色)、G(绿色)、B(蓝色)这三种颜色的三层发光层,发出白色光的发光元件(例如,参考专利文献l)。这样发出白色光的发光元件,可以通过与按像素分别涂布了R(红色)、G(绿色)、B(蓝色)这三种颜色而成的彩色滤光器组合使用,来显示全彩图像。此外,在专利文献l所涉及的发光元件中,通过在发光层彼此之间设置中间层,能够防止激子的能量在发光层间移动。这时,通过使中间层具有电子和空穴能够一起移动的双极性,则能够使中间层对电子和空穴的耐性优异,并向各发光层中注入电子和空穴。由此,能够使各发光层平衡性良好地发光,从而发出白色光。然而,专利文献l所涉及的发光元件中,中间层仅由普通的空穴输送材料、电子输送材料构成,因此耐久性低。这可认为是由于在具有双极性的中间层中电子和空穴再结合而生成激子,中间层对该激子的耐性4氐而造成的。专利文献l:特开2006-172762号爿>才艮
发明内容本发明的目的在于提供发光效率和耐久性(寿命)优异的发光元件、具有该发光元件的可靠性高的显示装置以及电子机器。该目的通过下述的本发明而完成。本发明的发光元件的特征在于,具有阴极;阳极;设于所述阴极和所述阳极之间、发出第l颜色的光的第l发光层;设于所述第l发光层和所述阴极之间、发出与所述第l颜色不同的第2颜色的光的第2发光层;以及在所述第l发光层和所述第2发光层之间、以与它们相接的方式设置的中间层,所述中间层具有阻止激子的能量在所述第l发光层和所述第2发光层之间移动的功能,并且含有并苯系材料和胺系材料而构成。由此,由于中间层阻止激子的能量在第l发光层和第2发光层之间移动,所以能够使第l发光层和第2发光层分别高效地发光。这时,胺系材料(即具有胺骨架的材料)具有空穴输送性,且并苯系材料(即具有并苯骨架的材料)具有电子输送性,因此能够使中间层对电子和空穴的耐性优异,并能分别向第l发光层和第2发光层中注入电子和空穴而使之发光。特别^i由于并苯系材料对激子的耐性优异,因此能够防止或抑制中间层因激子所导致的劣化,从而使发光元件的耐久性优异。本发明的发光元件中,优选所述并苯系材料的电子迁移率比所述胺系材料的电子迁移率高。并苯系材料一般电子输送性优异。因此,能够将电子顺利地从第2发光层介由中间层转移到第l发光层。本发明的发光元件中,优选所述胺系材料的空穴迁移率比所述并苯系材料的空穴迁移率高。胺系材料一般空穴输送性优异。因此,能够将空穴顺利地从第l发光层介由中间层转移到第2发光层。本发明的发光元件中,所述并苯系材料优选为蒽衍生物。由此,能够使并苯系材料(乃至中间层)的电子输送性优异,并且提高对激子的耐性,从而易于形成匀质的中间层。本发明的发光元件中,优选分别在所述蒽衍生物的蒽骨架的9位和10位导入有萘基。由此,能够更可靠地使并苯系材料(乃至中间层)的电子输送性优异,提高对激子的耐性,从而易于形成匀质的中间层。本发明的发光元件中,所述中间层的平均厚度优选为l~100nm。由此,能够抑制驱动电压,使中间层能够更可靠地阻止激子的能量在第l发光层和第2发光层之间移动。本发明的发光元件中,将所述中间层中的并苯系材料的含量记为A[wt%、将所述中间层中的胺系材料的含量记为B[wt。/。时,B/(A+B)优选为0.1~0.9。由此,能够更可靠地使中间层对载流子、激子的耐性优异,并能分别向第l发光层和第2发光层中注入电子和空穴而使之发光。本发明的发光元件中,优选具有第3发光层,该第3发光层设于所述第l发光层和所述阳极之间或者所述第2发光层和所述阴极之间、发出不同于所述第l颜色和所述第2颜色的第3颜色的光。由此,能够发出例如R(红色)、G(绿色)、B(蓝色)的光,从而能够获得发白色光的发光元件。本发明的发光元件中,所述第l发光层优选是发出作为所述第l颜色的红色的光的红色发光层。红色的发光材料的能隙较小而易于发光。因此,通过使设于阳极侧的第l发光层为红色的发光层,而使能隙宽而难以发出颜色光的发光层为阴极侧的第2发光层、第3发光层,能够使第l发光层、第2发光层和第3发光层平衡良好地发光。本发明的发光元件中,优选所述第3发光层是设于所述第2发光层和所述阴极之间,发出作为所述第3颜色的绿色的光的绿色发光层;所述第2发光层是颜作为所述第2颜色的蓝色的光的蓝色发光层。由此,能够较简单地使R(红色)、G(绿色)、B(蓝色)平衡良好地发光,而发出白色光。本发明的发光元件中,优选所述第3发光层是设于所述第1发光层和所述阳极之间,发出作为所述第3颜色的蓝色的光的蓝色发光层;所述第2发光层是发出作为所述第2颜色的绿色的光的绿色发光层。由此,能够较简单地使R(红色)、G(绿色)、B(蓝色)平衡良好地发光,而发出白色光。本发明的显示装置的特征在于,具有本发明的发光元件。由此,能够提供具有优异可靠性的显示装置。本发明的电子机器的特征在于,具有本发明的显示装置。由此,能够提供具有优异可靠性的电子机器。图l是模式化地表示本发明的发光元件的第1实施方式的纵向剖面图。图2是模式化地表示本发明的发光元件的第2实施方式的纵向剖面图。图3是表示应用了本发明的显示装置的显示器装置的实施方式的纵向剖面图。图4是表示应用了本发明的电子机器的移动型(或笔记本型)个人电脑的构成的立体图。图5是表示应用了本发明的电子机器的手机(也包括PHS)的构成的立体图。图6是表示应用了本发明的电子机器的数码相机的构成的立体图。符号说明1、1A、1B、1G、1R……发光元件2……基板3……阳极4……空穴注入层5……空穴输送层6……红色发光层7……中间层8……蓝色发光层9……绿色发光层10……电子输送层11……电子注入层12……阴极13……密封部件15、15A……层合体19B、19G、19R……彩色滤光器100……显示器装置20……密封基板21……基板22……平坦化层23……保护层24……驱动用晶体管241……半导体层242……栅极绝缘层243……栅极244......源极245……漏极25……第1层间绝缘层26……第2层间绝缘层27……配线31……隔壁32……反射膜33……防腐蚀膜34……阴极保护层35……环氧层36……遮光层1100......个人电脑1102……键盘1104......主体部1106……显示单元1200……手机1202……操作键1204......听筒1206......话筒1300......数码相机1302......机体(主体)1304……受光单元1306……快门键1308……电路基板1312......视频信号输出端子1314......数据通信用的输入输出端子1430……电视监视器1440……个人电脑具体实施方式以下,对于附图示出的本发明的发光元件、显示装置和电子机器的优选实施方式进行说明。<第1实施方式>图l是模式化地表示本发明的发光元件的第1实施方式的纵向剖面图。应予说明的是,为了便于说明,以下以图1中的上侧为"上"、下侧为"下"进行说明。图1所示的发光元件(电致发光元件)1是通过发出R(红色)、G(绿色)、B(蓝色)的光,而发白色光的发光元件。这样的发光元件1是按如下顺序层合阳极3、空穴注入层4、空穴输送层5、红色发光层(第l发光层)6、中间层7、蓝色发光层(第2发光层)8、绿色发光层(第3发光层)9、电子输送层10、电子注入层11和阴极12而成的。换言之,发光元件1是在两电极间(阳极3和阴极12间)插入层合体15而构成,该层合体15是按照如下顺序层合空穴注入层4、空穴输送层5、红色发光层6、中间层7、蓝色发光层8、绿色发光层9、电子输送层10和电子注入层11而成的。此外,发光元件1的整体设于基板2上,并以密封部件13密封。对于这样的发光元件l,从阴极12侧向红色发光层6、蓝色发光层8和绿色发光层9各发光层供给(注入)电子,并且从阳极3侧向红色发光层6、蓝色发光层8和绿色发光层9各发光层供给(注入)空穴。此外,在各发光层中,空穴和电子再结合,利用该再结合时放出的能量生成激子(exciton),激子在返回基态时放出能量(荧光、磷光)(发光)。由此,发光元件l发出白色光。基板2支撑阳极3。本实施方式的发光元件1由于是从基板2侧输出光的结构(底部发光型),因此基板2和阳极3分别作成基本透明(无色透明、着色透明或半透明)。作为基板2的构成材料,可以列举例如聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚丙烯、环烯烃聚合物、聚酰胺、聚醚砜、聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯、聚丙烯酸酯之类的树脂材料;石英玻璃、钠玻璃之类的玻璃材料等,可以使用它们中的一种或者将两种以上组合使用。这样的基板2的平均厚度没有特别限制,但优选为0.1~30mm左右,更优选为0.1~10mm左右。应予说明的是,发光元件1为从与基板2相反侧输出光的结构(顶部发光型)时,基板2可以使用透明基板和不透明基板中的任一种。作为不透明基板,可以列举例如由氧化铝之类的陶瓷材料构成的基板、在不锈钢之类的金属基板表面形成氧化膜(绝缘膜)而成的基板、由树脂材料构成的基板等。以下,依次说明构成发光元件1的各部分。(阳极)阳极3是介由后述的空穴注入层4而将空穴注入空穴输送层5的电极。作为该阳极3的构成材料,优选使用功函数大、导电性优异的材料。作为阳极3的构成材料,可以列举例如ITO(IndiumTinOxide)、IZO(IndiumZincOxide)、ln303、Sn02、含Sb的Sn02、含Al的ZnO等氧化物;Au、Pt、Ag、Cu或含有它们的合金等,可以使用它们中的一种或者将两种以上组合使用。这样的阳极3的平均厚度没有特别限制,但优选为10~200nm左右,更优选为50~150nm左右。(阴极)另一方面,阴极12是介由后述的电子注入层11来将电子注入电子输送层10的电极。作为该阴极12的构成材料,优选使用功函数小的材料。作为阴极12的构成材料,可以列举例如Li、Mg、Ca、Sr、La、Ce、Er、Eu、Sc、Y、Yb、Ag、Cu、Al、Cs、Rb或含有它们的合金等,可以使用它们中的一种或者将两种以上组合(例如,多层的层合体等)使用。作为阴极12的构成材料使用合金时,特别优选使用含有Ag、Al、Cu等稳定金属元素的合金,具体而言使用MgAg、AlLi、CuLi等合金。通过使用该合金作为阴极12的构成材料,能够实现阴极12的电子注入效率和稳定性的提高。这样的阴极12的平均厚度没有特别限定,但优选为100~10000nm左右,更优选为200~500nm左右。应予说明的是,由于本实施方式的发光元件l是底部发光型,因此并不特别要求阴极12的透光性。(空穴注入层)空穴注入层4具有使从阳极3注入空穴的效率提高的功能。作为该空穴注入层4的构成材料(空穴注入材料)没有特别限定,但可以列举例如铜酞菁、4,4,,4,,-三(N,N-苯基-3-曱基苯基氨基)三苯基胺(m-MTDATA)等。这样的空穴注入层4的平均厚度没有特别限制,但优选为5~150nm左右,更优选为10100nm左右。再有,该空穴注入层4可以省略。(空穴输送层)空穴输送层5具有将从阳极3介由空穴注入层4注入的空穴输送至红色发光层6的功能。该空穴输送层5的构成材料可以将各种p型的高分子材料、各种p型的低分子材料单独或组合而使用。这样的空穴输送层5的平均厚度没有特别限制,优选为10~150nm左右,更优选为10100nm左右。再有,该空穴输送层5可以省略。(红色发光层)该红色发光层(第l发光层)6含有发出红色(第1色)的光的红色发光材料而构成。作为这样的红色发光材料并无特别限定,可以使用各种红色荧光材料、红色磷光材料中的l种或将两种以上组合使用。作为红色荧光材料,只要是发出红色荧光的材料则并无特别限定,可以列举例如芘衍生物、铕配合物、苯并吡喃衍生物、罗丹明衍生物、苯并噻吨衍生物、卟啉衍生物、尼罗红、2-(1,1-二甲基乙基)-6-(2-(2,3,6,7-四氢-1,1,7,7-四甲基-1H,5H-苯并(ij)喹嗪)-9-基)乙烯基)-4H-吡喃-4H-亚基)丙二腈(DCJTB)、4-(二氰基亚甲基)-2-甲基-6-(对二甲基氨基苯乙烯基)-4H-吡喃(DCM)等。作为红色磷光材料,只要是发红色磷光的材料就没有特别限制,可以列举例如铱、钌、铂、锇、铼、钯等的金属配合物,还可以列举这些金属配合物的配位体中的至少一个具有苯并吡啶骨架、双吡咬基骨架、卟啉骨架等。更具体而言,可以列举三(1-苯基异喹啉)铱、双[2-(2,-苯并[4,5-ot噻汾基)吡啶合-N,C3,乙酰丙酮合铱(btp2Ir(acac))、2,3,7,8,12,13,17,18—/、乙基-12H,23H—卟^-铂(n)、双[2-(2,-苯并[4,5-oc漆汾基)p比咬合-N,C3,铱、双(2-苯基吡咬)乙酰丙酮合铱。此外,作为红色发光层6的构成材料,除了如上所述的红色发光材料之外,还可以使用以该红色发光材料作为客体材料的主体材料。该主体材料具有将空穴和电子再结合而生成激子,并且使该激子的能量移动至红色发光材料(Forster移动或Dexter移动),从而激发红色发光材料的功能。使用这样的主体材料时,例如可以将作为客体材料的红色发光材料作为掺杂剂掺入主体材料中来使用。作为这样的主体材料,只要是对所用的红色发光材料发挥如上所述的功能的材料就没有特别限制,红色发光材料含有红色荧光材料时,可以列举例如联苯乙烯衍生物、并四苯衍生物、菲衍生物、二苯乙烯基苯衍生物、二苯乙烯基胺衍生物、三(8-羟基喹啉)铝配合物(Alq3)等羟基会啉系金属配合物、三苯基胺的4聚体等三芳基胺衍生物、碌、二喳衍生物、噻咯(silole)衍生物、二咔唑衍生物、寡噻吩衍生物、苯并吡喃衍生物、三唑衍生物、苯并碌、喳衍生物、苯并瘗唑衍生物、喹啉衍生物、4,4,-双(2,2,-二苯基乙烯基)联苯(DPVBi)等,可以单独使用它们中的一种或将两种以上组合使用。此外,红色发光材料含有红色磷光材料时,作为主体材料,可以列举例如3-苯基-4-(l,-萘基)-5-苯基啼哇、4,4,-N,N,-二呻唑联苯(CBP)等呼唑衍生物等,可以单独使用它们中的一种或将两种以上组合使用。使用如上所述的红色发光材料(客体材料)和主体材料时,红色发光层6中的红色发光材料的含量(掺杂量)优选为0.01~10wt%,更优选0.15wt。/。。通过使红色发光材料的含量在该范围内,能够4吏发光效率最适化,能够取得与后述的蓝色发光层8、绿色发光层9的发光量的平衡,使红色发光层6发光。此外,如上所述的红色发光材料能隙较小,易于捕获空穴、电子,易于发光。因此,通过将红色发光层设于阳极3侧,将能隙大而难以发光的蓝色发光层8、绿色发光层9设于阴极侧,从而使各发光层平衡良好地发光。(中间层)该中间层7在上述的红色发光层6和后述的蓝色发光层8的层之间、以与它们相接的方式设置。此外,中间层7具有阻止激子的能量在红色发光层6和蓝色发光层8之间移动的功能。利用该功能,能够使红色发光层6和蓝色发光层8分别效率良好地发光。特别是中间层7含有并苯系材料和胺系材料而构成。胺系材料(即具有胺骨架的材料)具有空穴输送性,而并苯系材料(即具有并苯骨架的材料)具有电子输送性。由此,中间层7具有电子输送性和空穴输送性。即,中间层7具有双极性。像这样中间层7具有双极性,则能够将空穴顺利地从红色发光层6介由中间层7转移至蓝色发光层8,并且能够将电子顺利地从蓝色发光层8介由中间层7转移至红色发光层6。其结果是,能够效率良好地分别向红色发光层6和蓝色发光层8注入电子和空穴而使之发光。此外,由于这样的中间层7具有双极性,因此对栽流子(电子、空穴)的耐性优异。而且由于并苯系材料对激子的耐性优异,因此即使在中间层7中电子和空穴再结合而生成激子,也能够防止或抑制中间层7的劣化。由此,能够防止或抑制中间层7因激子所引起的劣化,其结果是能够使发光元件1的耐久性优异。作为这样的中间层7中使用的胺系材料,只要是具有胺骨架、且发挥如上所述的效果的胺系材料就没有特别限制,可以使用例如上述的空穴输送材料中具有胺骨架的材料,优选使用联苯胺系胺衍生物。联苯胺系胺衍生物中,作为中间层7中使用的胺系材料,特别优选导入了2个以上萘基的胺系材料。作为这样的联苯胺系胺衍生物,可以列举例如下述化学式(1)所示的N,N,-双(1-萘基)-N,N,-二苯基[l,1,-联苯-4,4,-二胺(oc-NPD)、下述化学式(2)所示的N,N,N,,N,-四萘基-联苯胺(TNB)等。化学式(化学式(2)这样的胺系材料一般空穴输送性优异,胺系材料的空穴迁移率比后述的并苯系材料的空穴迁移率高。因此,能够顺利地将空穴从红色发光层6介由中间层7转移至蓝色发光层8。这样的中间层7中的胺系材料的含量并无特别限制,但优选为10~90wt%,更优选为30~70wt%,进而优选40~60wt%。另一方面,作为中间层7中使用的并苯系材料,只要是具有并苯骨架、且发挥如上所述的效果的并苯系材料就没有特别限制,可以列举例如萘衍生物、蒽衍生物、并四苯衍生物、并五苯衍生物、并六苯衍生物、并七苯衍生物等,可以使用它们中的一种或者将两种以上组合使用,优选使用蒽衍生物。蒽衍生物具有优异的电子输送性,并且能够通过气相成膜法简单地成膜。因此,通过使用蒽衍生物作为并苯系材料,能够使并苯系材料(乃至中间层7)的电子输送性优异,并且能够易于形成匀质的中间层7。蒽衍生物中,作为中间层7中使用的并苯系材料,特别优选分别在蒽骨架的9位和10位导入有萘基。由此,使上述效果变得显著。作为这样的蒽衍生物,可以列举例如下述化学式(3)所示的9,10-二(2-萘基)蒽(ADN)、下述化学式(4)所示的2-叔丁基-9,10-二(2-萘基)蒽(TBADN)、下述化学式(5)所示的2-曱基-9,10—二(2-萘基)蒽(MADN)等。<formula>formulaseeoriginaldocumentpage15</formula><formula>formulaseeoriginaldocumentpage16</formula>化学式(5)这样的并苯系材料一般电子输送性优异,并苯系材料的电子迁移率比上述的胺系材料的电子迁移率高。因此,能够顺利地将电子从蓝色发光层8介由中间层7转移至红色发光层6。这样的中间层7中的并苯系材料的含量并无特别限制,优选为10~卯wt%,更优选为30~70wt%,进而优选40~60wt%。此外,中间层7中的并苯系材料的含量记为A[wt%、中间层7中的胺系材料的含量记为B[wt。/。时,B/(A+B)优选为0.1~0.9,更优选为0.3~0.7,进而优选为0.4~0.6。由此,能够更可靠地4吏中间层7对载流子、激子的耐性优异,并能分别向红色发光层6和蓝色发光层8中注入电子和空穴而使之发光。此外,中间层7的平均厚度没有特别限制,但优选为1~100nm左右,更优选为350nm左右,进而优选为5~30nm左右。由此,能够抑制驱动电压,使中间层7更可靠地阻止激子的能量在红色发光层6和蓝色发光层8之间移动。与此相对,如果中间层7的平均厚度超过上述上限值,有时因中间层7的构成材料等,驱动电压显著增高,或发光元件1的发光(尤其是发白色光)变得困难。另一方面,如果中间层7的平均厚度小于上述下限值,有时因中间层7的构成材料、驱动电压等,而使中间层7难以防止或抑制基于激子的能量在红色发光层6和蓝色发光层8之间的移动,而且呈中间层7对载流子、激子的耐性下降的倾向。(蓝色发光层)蓝色发光层(第2发光层)8含有发出蓝色(第2色)光的蓝色发光材料而构成。作为这样的蓝色发光材料并无特别限制,可以使用各种蓝色荧光材料、蓝色磷光材料中的l种或将两种以上组合使用。作为蓝色荧光材料,只要是发出蓝色荧光的材料则并无特别限制,可以列举例如二苯乙烯基衍生物、荧蒽衍生物、芘衍生物、菲和菲衍生物、蒽衍生物、苯并碌、唑衍生物、苯并噻唑衍生物、苯并咪唑衍生物、苗衍生物、菲衍生物、二苯乙烯基苯衍生物、四苯基丁二烯、4,4,-双(9-乙基-3-^唑亚乙烯基)-1,l,-联苯(BCzVBi)、聚[(9,9-二辛基药-2,7-二基-共-(2,5-二甲氧基苯-1,4-二基)、聚[(9,9一二己氧基芴-2,7-二基-邻-共一(2-甲氧基一5-(2-乙氧基己氧基}亚苯基-1,4-二基)、聚[(9,9-二辛基芴-2,7-二基-共-(乙炔基苯)等,可以单独使用它们中的一种或者将两种以上组合使用。作为蓝色磷光材料,只要是发蓝色磷光的材料就没有特别限制,可以列举例如铱、钌、铂、锇、铼、钯等的金属配合物。更具体而言,可以列举双[4,6-二氟苯基吡啶合-N,c2'-甲基吡啶合铱、三-[2-(2,4-二氟苯基)p比咬合-N,C2,铱、双[2-(3,5-三氟曱基)吡咬合-N,C2,-曱基p比咬合铱、双(4,6-二氟苯基P比咬合-N,C2,)乙酰丙酮合铱。此外,作为蓝色发光层8的构成材料,与红色发光层6同样地,除了使用如上所述的蓝色发光材料之外,还可以使用将该蓝色发光材料作为客体材料的主体材料。(绿色发光层)绿色发光层(第3发光层)9含有发出绿色(第3色)光的绿色发光材料而构成。作为这样的绿色发光材料并无特别限制,可以使用各种绿色荧光材料、绿色磷光材料中的l种或将两种以上组合使用。作为绿色荧光材料,只要是发出绿色荧光的材料就没有特别限制,可以列举例如香豆素衍生物、会吖啶酮衍生物、9,10-双[(9-乙基-3-呻哇)-亚乙烯基蒽、聚(9,9-二己基-2,7-亚乙烯基亚药基)、聚[(9,9-二辛基芴-2,7-二基)-共-(1,4-二亚苯基-亚乙烯基-2-甲氧基-5-{2-乙基己基氧基}苯)、聚[(9,9-二辛基-2,7-二亚乙烯基亚芴基)-邻-共-(2-甲氧基-5-(2-乙氧基己氧基)-1,4-亚苯基)〗等,可以单独使用它们中的一种或者将两种以上组合使用。作为绿色磷光材料,只要是发绿色磷光的材料就没有特别限制,可以列举例如铱、钌、铂、锇、铼、钯等的金属配合物。其中,优选这些金属配合物的配位体中的至少一个具有苯基吡啶骨架、双吡t基骨架、卟啉骨架等。更具体而言,可以列举fac-三(2-苯基吡啶)铱(Ir(ppy)3)、双(2-笨基p比咬合—N,C2,)乙酰丙酮合铱、fac-三[5—表一2-(5-三氟甲基-2-p比咬)苯基-C,N铱。此外,作为绿色发光层9的构成材料,与红色发光层6同样地,除了使用如上所述的绿色发光材料之外,还可以使用将该绿色发光材料作为客体材料的主体材料。(电子输送层)电子输送层10具有将从阴极12介由电子注入层11注入的电子输送至绿色发光层9的功能。作为电子输送层10的构成材料(电子输送材料),可以列举例如三(8—羟基喹啉)铝(Alq3)等的以8-羟基喹啉或其衍生物为配位体的有机金属配合物等的喹啉衍生物、p恶二唑衍生物、茈衍生物、吡咬衍生物、嘧咬衍生物、喹唑啉衍生物、联苯醌衍生物、硝基取代芴衍生物等,可以使用它们中的一种或者将两种以上组合使用。电子输送层10的平均厚度没有特别限制,但优选为0.5100nm左右,更优选为150nm左右。(电子注入层)电子注入层11具有提高从阴极12注入电子的效率的功能。作为该电子注入层11的构成材料(电子注入材料),可以列举例如各种无机绝缘材料、各种无机半导体材料。作为这样的无机绝缘材料,可以列举例如碱金属硫属化合物(氧化物、硫化物、硒化物、碲化物)、碱土类金属硫属化合物、碱金属的卣化物和碱土类金属的卣化物等,可以使用它们中的一种或者将两种以上组合使用。通过将它们作为主材料来构成电子注入层,能够更进一步使电子注入性提高。尤其是碱金属化合物(碱金属硫属化合物、碱金属的卣化物等)的功函数非常小,通过使用其构成电子注入层ll,发光元件l可以得到高亮度。作为碱金属硫属化合物,可以列举例如Li;jO、LiO、Na2S、Na2Se、NaO等。作为碱土类金属石危属化合物,可以列举例如CaO、BaO、SrO、BeO、BaS、MgO、CaSe等。作为碱金属的卣化物,可以列举例如CsF、LiF、NaF、KF、LiCl、KC1、NaCl等。作为碱土类金属的卣化物,可以列举例如CaF2、BaF2、SrF2、MgF2、BeF2等。此外,作为无机半导体材料,可以列举例如含有Li、Na、Ba、Ca、Sr、Yb、Al、Ga、In、Cd、Mg、Si、Ta、Sb和Zn中的至少1个元素的氧化物、氮化物或氧氮化物等,可以使用它们中的一种或者将两种以上组合使用。电子注入层11的平均厚度没有特别限制,但优选为0.1~1000nm左右,更优选为0.2100nm左右,进而优选为0.2~50nm左右。(密封部件)密封部件13以被覆阳极3、层合体15和阴极12的方式设置,将它们气密性地进行密封,具有阻断氧、水分的功能。通过设置密封部件13,可以得到发光元件1的可靠性提高、防止变质、劣化(耐久性提高)等的效果。作为密封部件13的构成材料,可以列举例如Al、Au、Cr、Nb、Ta、Ti或含有它们的合金、氧化硅、各种树脂材料等。此外,使用具有导电性的材料作为密封部件13的构成材料时,为了防止短路,优选根据需要在密封部件13与阳极3、层合体15、阴极12之间设置绝缘膜。此外,密封部件13可以制成平板状,与基板2对向,将它们之间用例如热固性树脂等密封材料进行密封。根据如上构成的发光元件1,由于由含有并苯系材料和胺系材料而构成的中间层7阻止激子的能量在红色发光层6和蓝色发光层8之间移动,因此能够效率良好地分别使红色发光层6和蓝色发光层8发光。这时,胺系材料(即具有胺骨架的材料)具有空穴输送性,而并苯系材料(即具有并苯骨架的材料)具有电子输送性,因此能够使中间层7对电子和空穴的耐性优异,并且能够分别向红色发光层6和蓝色发光层8注入电子和空穴而使之发光。尤其是并苯系材料对激子耐性优异,因此能够防止或抑制中间层7因激子所引起的劣化,从而使发光元件1的耐久性优异。此外,在本实施方式中,通过从阳极3侧向阴极12侧依次设置红色发光层6、中间层7、蓝色发光层8、绿色发光层9,能够比较简单地、平衡良好地发出R(红色)、G(绿色)、B(蓝色)的光,从而发出白色光。如上的发光元件1能够例如如下进行制造。[1首先,准备基板2,在该基板2上形成阳极3。阳极3例如可以使用等离子体CVD、热CVD这样的化学蒸镀法(CVD)、真空蒸镀等干式镀敷法、电镀等湿式镀敷法、喷镀法、溶胶-凝胶法、MOD法、金属箔的接合等而形成。[2然后,在阳极3上形成空穴注入层4。空穴注入层4可以通过例如使用了CVD法、真空蒸镀、溅射等干式镀敷法等的气相加工而形成。此外,空穴注入层4还可以通过下述形成例如将空穴注入材料溶解于溶剂或分散于分散介质而成的空穴注入层形成用材料供给至阳极3上后,进行干燥(脱溶剂或脱分散介质)而形成。作为空穴注入层形成用材料的供给方法,还可以使用例如旋涂法、辊涂法、喷墨印刷法等各种涂布法。通过使用这些涂布法,能够较容易地形成空穴注入层4。作为制备空穴注入层形成用材料时使用的溶剂或分散介质,可以列举例如各种无机溶剂、各种有机溶剂或含有它们的混合溶剂等。此外,千燥可以通过例如在大气压或减压气氛中进行放置、加热处理、喷吹惰性气体等而进行。此外,在本工序之前,可以在阳极3的上面实施氧等离子体处理。由此,能够对阳极3的上面赋予亲液性,除去(清洗)阳极3的上面所附着的有机物,调节阳极3的上面附近的功函数等。这里,氧等离子体处理的条件优选为例如等离子体功率100~800W左右,氧气流量50~100mL/min左右,被处理部件(阳极3)的输送速度0.5-10mm/sec左右,基板2的温度70~90。C左右。[3]然后,在空穴注入层4上形成空穴输送层5。空穴输送层5可以通过使用了例如CVD法、真空蒸镀、溅射等干式镀敷法等的气相加工而形成。此外,还可以通过将空穴输送材料溶解于溶剂或分散于分散介质而成的空穴输送层形成用材料供给至空穴注入层4上后,进行干燥(脱溶剂或脱分散介质)而形成。[4然后,在空穴输送层5上形成红色发光层6。红色发光层6可以通过例如使用了CVD法、真空蒸镀、溅射等千式镀敷法等的气相加工而形成。[5然后,在红色发光层6上形成中间层7。中间层7可以通过例如使用了CVD法、真空蒸镀、溅射等干式镀敷法等的气相加工而形成。[6然后,在中间层7上形成蓝色发光层8。蓝色发光层8可以通过例如使用了CVD法、真空蒸镀、溅射等干式镀敷法等的气相加工而形成。[刀然后,在蓝色发光层8上形成绿色发光层9。绿色发光层9可以通过例如使用了CVD法、真空蒸镀、溅射等干式镀敷法等的气相加工而形成。[8然后,在绿色发光层9上形成电子输送层10。电子输送层10可以通过例如使用了CVD法、真空蒸镀、溅射等干式镀敷法等的气相加工而形成。此外,电子输送层10还可以通过下述形成例如,将电子输送材料溶解于溶剂或分散于分散介质而成的电子输送层形成用材料供给至绿色发光层9上后,进行干燥(脱溶剂或脱分散介质)而形成。[9然后,在电子输送层IO上形成电子注入层11。使用无机材料作为电子注入层11的构成材料时,电子注入层11例如可以通过采用使用了CVD法、真空蒸镀、溅射等干式镀敷法等的气相加工、无机微粒墨(inorganicmicroparticleink)的涂布和煅烧等而形成。[10然后,在电子注入层11上形成阴极12。阴极12例如可以通过采用真空蒸镀法、溅射法、金属箔的接合、金属微粒墨(metalmicroparticleink)的涂布和媒烧等而形成。经如上的工序,得到发光元件l。最后,以被覆所得发光元件1的方式被覆密封部件13,与基板2接合。<第2实施方式>图2是模式化地表示本发明发光元件的第2实施方式的纵向剖面图。应予说明的是,为了便于说明,以下以图2中的上侧为"上"、下侧为"下"进行说明。本实施方式所涉及的发光元件1A除了各发光层和中间层的层合顺序不同以外,与上述第1实施方式的发光元件l相同。即,图2所示的发光元件1A在基板2上按如下顺序层合阳极3、空穴注入层4、空穴输送层5、蓝色发光层(第2发光层)8、红色发光层(第1发光层)6、中间层7、绿色发光层(第3发光层)9、电子输送层10、电子注入层11和阴极12,它们被密封部件13密封。换言之,发光元件1A在阳极3和阴极12间插入层合体15A,它们设于基板2上,并且用密封部件13密封,所述层合体15A按照如下顺序从阳极3侧向阴极12侧层合有空穴注入层4、空穴输送层5、蓝色发光层8、红色发光层6、中间层7、绿色发光层9、电子输送层IO、电子注入层11。通过具有如上结构的发光元件1A,能够发挥与上述的第1实施方式的发光元件l同样的效果。特别是在本实施方式中,通过从阳极3侧向阴极12侧按照蓝色发光层8、红色发光层6、中间层7、绿色发光层9的顺序进行设置,能够比较简单地使R(红色)、G(绿色)、B(蓝色)平衡良好地发光,发出白色光。如上说明的发光元件1、发光元件1A可以作为例如光源等使用。此外,可以通过以矩阵状配置多个发光元件l、发光元件1A,构成显示器装置(本发明的显示装置)。此外,作为显示器装置的驱动方式没有特别限制,可以是有源矩阵方式、无源矩阵方式中的任一种。下面,对应用了本发明的显示装置的显示器装置的一例进行说明。图3是表示应用了本发明的显示装置的显示器装置的实施方式的纵向剖面图。图3所示的显示器装置100具有基板21;对应于亚像素100R、100G、100B而设置的多个发光元件1R、1G、1B及彩色滤光器19R、19G、19B;用于分别驱动各发光元件1R、1G、1B的多个驱动用晶体管24。这里,显示器装置100是顶部发光结构的显示屏。在基板21上设有多个驱动用晶体管24,以被覆这些驱动用晶体管24的方式形成有由绝缘材料构成的平坦化层22。各驱动用晶体管24具有由硅构成的半导体层241、在半导体层241上形成的栅极绝缘层242、在栅极绝缘层242上形成的栅极243、源极244和漏极245。在平坦化层上与各驱动用晶体管24对应地设有发光元件1R、1G、1B。发光元件1R在平坦化层22上按照如下顺序层合有反射膜32、防腐蚀膜33、阳极3、层合体(有机EL发光部)15、阴极12、阴极保护层34。本实施方式中,各发光元件1R、1G、1B的阳极3构成像素电极,通过导电部(配线)27与各驱动用晶体管24的漏极245电相连。此夕卜,各发光元件1R、1G、1B的阴极12制成共用电极。此外,发光元件1G、1B的构成与发光元件1R的构成相同。此夕卜,在图3中,对于与图l相同的结构标记同一符号。此外,反射膜32的结构(特性)可以根据光的波长在发光元件1R、1G、1B之间不同。邻接的发光元件1R、1G、1B彼此之间设有隔壁31。此外,在这些发光元件1R、1G、1B上以被覆它们的方式形成有由环氧树脂构成的环氧层35。彩色滤光器19R、19G、19B与发光元件1R、1G、1B对应地设于上述环氧层35上。彩色滤光器19R是将从发光元件1R发出的白色光W转换为红色的滤光器。此外,彩色滤光器19G是将从发光元件1G发出的白色光W转换为绿色的滤光器。此外,彩色滤光器19B是将从发光元件1B发出的白色光W转换为蓝色的滤光器。通过将这样的彩色滤光器19R、19G、19B与发光元件1R、1G、1B组合使用,能够显示全彩图像。此外,在邻接的彩色滤光器19R、19G、19B彼此之间形成了遮光层36。由此,能够防止不必要的光从亚像素100R、100G、100B发出。此外,在彩色滤光器19R、19G、19B和遮光层36上,以被覆它们的方式设有密封基板20。如上说明的显示器装置100可以是单色显示,也可以通过选择各发光元件1R、1G、1B中使用的发光材料,进行彩色显示。这样的显示器装置100(本发明的显示装置)可以组装在各种电子机器中。图4是应用了本发明的电子机器的移动型(或笔记本型)的个人电脑的构成的立体图。在该图中,个人电脑1100由具有键盘1102的主体部1104、具有显示部的显示单元1106构成,显示单元1106介由铰链结构部以相对于主体部1104可转动的方式被支撑。在该个人电脑1100中,显示单元1106所具有的显示部由上述的显示器装置100构成。图5是表示应用了本发明的电子机器的手机(也包括PHS)的构成的立体图。在该图中,手机1200具有多个操作键1202、听筒1204和话筒1206以及显示部。在手机1200中,该显示部由上述的显示器装置IOO构成。图6是表示应用了本发明的电子机器的数码相机的构成的立体图。应予说明的是,该图中,还简单示出与外部机器的连接。这里,通常的照相机是根据被摄体的光学图像而使银盐照片胶片感光的,与此相对,数码相机1300通过CCD(ChargeCoupledDevice)|)e'子、…,各無数码相机1300的机体(主体)1302的背面设有显示部,是基于由CCD所得的摄像信号而进行显示的结构,作为将被摄体作为电子图像进行显示的取景器而发挥功能。数码相机1300中,该显示部由上述的显示器装置IOO构成。在机体内部,设有电路基板1308。该电路基板1308设有能容纳(存储)摄像信号的存储器。此外,在机体1302的正面侧(图示的结构中的背面侧),设有包括光学镜头(摄像光学系统)、CCD等的受光单元1304。摄影者确认显示部所显示的被摄体像,按下快门键1306,这时的CCD的摄像信号被传送、容纳在电路基板1308的存储器中。此外,在该数码相机1300中,在机体1302的侧面设有视频信号输出端子1312和数据通信用的输入输出端子1314。此外,如图所示,根据需要,视频信号输出端子1312和数据通信用的输入输出端子1314分别与电视监视器1430和个人电脑1440相连。进而,是通过规定的操作,容纳于电路基板1308的存储器中的摄像信号输出至电视监视器1430和个人电脑1440。此外,本发明的电子机器,除了适用于图4的个人电脑(移动型个人电脑)、图5的手机、图6的数码相机之外,还可以适用于例如电视、摄像机、寻像(viewfinding)型或监视器直视型磁带录像机、笔记本型(lapt叩)个人电脑、汽车导航系统装置、寻呼机、电子记事本(也含有通信功能)、电子字典、台式计算机、电子游戏机、文字处理器、工作站、可视电话、防盗用电视监视器、电子双筒望远镜、POS终端、具有触摸屏的机器(例如金融机构的自动提款机、自动售票机)、医疗机器(例如电子体温计、血压计、血糖计、心电图显示装置、超声波诊断装置、内窥镜用显示装置)、鱼群探测器、各种测定机器、计量器类(例如车辆、飞行器、船舶的计量器类)、飞行模拟器、其它各种监视器、投影器等投射型显示装置等。以上,基于图示的实施方式对于本发明的发光元件、显示装置和电子机器进行了说明,但本发明并不限于这些。例如,在上述的实施方式中,对于具有三层发光层的发光元件进行了说明,但发光层也可以是2层或4层以上。此外,作为发光层的发光颜色,也不限于上述实施方式中的R、G、B。即使发光层是2层或4层以上时,通过适当设定各发光层的发光光镨,也能够发出白色光。此外,中间层在发光层之间的至少1个层间设置即可,也可以具有2层以上的中间层。实施例下面,对本发明的具体实施例进行说明。1.发光元件的制造(实施例1)<1>首先,准备平均厚度0.5mm的透明玻璃基板。然后,通过溅射法在该基板上形成平均厚度100nm的ITO电极(阳极)。然后,将基板以丙酮、2-丙醇的顺序进行浸渍,超声波清洗后,实施氧等离子体处理。<2>然后,通过真空蒸镀法使HI406(出光兴产公司制)蒸镀在ITO电极上,形成平均厚度40nm的空穴注入层。<3>然后,通过真空蒸镀法使HT320(出光兴产公司制)蒸镀在空穴注入层上,形成平均厚度20nm的空穴输送层。<4>然后,通过真空蒸镀法使红色发光层的构成材料蒸镀在空穴输送层上,形成平均厚度10nm的红色发光层(第1发光层)。作为红色发光层的构成材料,使用RD001(出光兴产公司制)作为红色发光材料(客体材料),使用红荧烯作为主体材料。此外,红色发光层中的发光材料(掺杂剂)的含量(掺杂浓度)为1.0wt%。<5>然后,通过真空蒸镀法使中间层的构成材料蒸镀在红色发光层上,形成平均厚度7nm的中间层。作为中间层的构成材料,使用上述化学式(1)所示的oc-NPD作为胺系材料,使用上述化学式(3)所示的ADN作为并苯系材料。此外,中间层中的胺系材料的含量为50wt%,中间层中的并苯系材料的含量为50wt。/。。<6>然后,通过真空蒸镀法使蓝色发光层的构成材料蒸镀在中间层上,形成平均厚度15nm的蓝色发光层(第2发光层)。作为蓝色发光层的构成材料,使用BD102(出光兴产公司制)作为蓝色发光材料,使用BH215(出光兴产^5^司制)作为主体材料。此外,蓝色发光层中的蓝色发光材料(掺杂剂)的含量(掺杂浓度)为5.0wt%。<7>然后,通过真空蒸镀法使绿色发光层的构成材料蒸镀在蓝色发光层上,形成平均厚度25nm的绿色发光层(第3发光层)。作为绿色发光层的构成材料,使用GD206(出光兴产公司制)作为绿色发光材料(客体材料),使用BH215(出光兴产公司制)作为主体材料。此外,绿色发光层中的绿色发光材料(掺杂剂)的含量(掺杂浓度)为8.0wt%。<8>然后,通过真空蒸镀法在绿色发光层上将三(8-羟基喹啉)铝(Alq3)成膜,形成平均厚度20nm的电子输送层。<9>然后,通过真空蒸镀法在电子输送层上将氟化锂(LiF)成膜,形成平均厚度0.5nm的电子注入层。<10>然后,通过真空蒸镀法在电子注入层上将Al成膜。由此,形成由Al构成的平均厚度150nm的阴极。<11>然后,以被覆形成的各层的方式被覆玻璃制的保护层(密封部件),通过环氧树脂进行固定、密封。通过以上工序制造图l所示的发光元件。(实施例2)除了使用上述化学式(4)所示的TBADN作为并苯系材料来形成中间层以外,其余与上述实施例1同样地进行,制造发光元件。(实施例3)除了使用上述化学式(5)所示的MADN作为并苯系材料来形成中间层以外,其余与上述实施例1同样地进行,制造发光元件。(实施例4)除了使用上述化学式(2)所示的TNB作为胺系材料来形成中间层以外,其余与上述实施例1同样地进行,制造发光元件。(实施例5)除了使中间层的平均厚度为15nm以外,其余与上述实施例1同样地进行,制造发光元件。(实施例6)除了使中间层的平均厚度为20nm以外,其余与上述实施例1同样地进行,制造发光元件。(实施例7)在基板上,按如下顺序形成阳极、空穴注入层、空穴输送层、蓝色发光层、红色发光层、中间层、绿色发光层、电子输送层、电子注入层、阴极,并改变蓝色发光层、红色发光层、中间层各自的厚度以及蓝色发光层中的蓝色发光材料的掺杂量,除此之外与上述实施例l同样地进行,制造发光元件。由此,制造如图2所示的发光元件。这里,使蓝色发光层的平均厚度为15nm,红色发光层的平均厚度为5nm,中间层的平均厚度为10nm。此外,使蓝色发光层中的蓝色发光材料的掺杂量为8°/。。(比较例1)不使用ADN而仅用a-NPD来形成中间层,除此之外与上述实施例1同样地进行,制造发光元件。(比较例2)不使用ADN而仅用a-NPD来形成中间层,除此之外与上述实施例7同样地进行,制造发光元件。2.评价2-1.发光效率的评价对于各实施例和各比较例,使用直流电源对发光元件接通100mA/cm2的恒定电流,使用亮度计测定亮度(初期亮度)。应予说明的是,各实施例和各比较例中,分别对5个发光元件测定亮度。这里,对于实施例1~6,是将比较例1中测定的光的亮度作为基准值;对于实施例7,是将比较例2中测定的光的亮度作为基准值,将实施例1~7中测定的光的亮度分别示于表l。[表ll表l<table>tableseeoriginaldocumentpage30</column></row><table>对于各实施例和各比较例,使用直流电源对发光元件持续接通100mA/cmZ的恒定电流,其间使用亮度计测定亮度,测定该亮度达到初期亮度的80%的时间(LT80)。应予说明的是,各实施例和各比较例中,分别对5个发光元件测定半衰期的值。此外,对于实施例1~6是将比较例1中测定的半衰期作为基准值;对于实施例7是将比较例2中测定的半衰期作为基准值,将实施例1~7中测定的半衰期分别示于表1。2-3.色度的评价对于各实施例和各比较例,使用直流电源对发光元件接通100mA/cm2的恒定电流,使用色度计求出光的色度(x,y)。由表1可知,各实施例的发光元件与作为基准的比较例的发光元件相比,具有同等的色度平衡和发光效率,耐久性优异。权利要求1.一种发光元件,其特征在于,具有阴极;阳极;设于所述阴极和所述阳极之间、发出第1颜色的光的第1发光层;设于所述第1发光层和所述阴极之间、发出与所述第1颜色不同的第2颜色的光的第2发光层;以及在所述第1发光层和所述第2发光层之间、以与它们相接的方式设置的中间层,所述中间层具有阻止激子的能量在所述第1发光层和所述第2发光层之间移动的功能,并且所述中间层含有并苯系材料和胺系材料而构成。2.根据权利要求l所述的发光元件,其中,所述并苯系材料的电子迁移率比所述胺系材料的电子迁移率高。3.根据权利要求1或2所述的发光元件,其中,所述胺系材料的空穴迁移率比所述并苯系材料的空穴迁移率高。4.根据权利要求1~3中任一项所述的发光元件,其中,所述并苯系材料为蒽衍生物。5.根据权利要求4所述的发光元件,其中,所述蒽衍生物是分别在蒽骨架的9位和10位导入有萘基的衍生物。6.根据权利要求1~5中任一项所述的发光元件,其中,所述中间层的平均厚度为1~100nm。7.根据权利要求1~6中任一项所述的发光元件,其中,将所述中间层中的并苯系材料的含量记为A[wt%、将所述中间层中的胺系材料的含量记为B[wt。/。时,B/(A+B)为0.1~0.9。8.根据权利要求1~7中任一项所述的发光元件,其中,具有第3发光层,所述第3发光层设于所述第l发光层和所述阳极之间、或者所述第2发光层和所述阴极之间,发出不同于所述第l颜色和所述第2颜色的第3颜色的光。9.根据权利要求8所述的发光元件,其中,所述第l发光层是发出作为所述第l颜色的红色的光的红色发光层。10.根据权利要求9所述的发光元件,其中,所述第3发光层是设于所述第2发光层和所述阴极之间,发出作为所述第3颜色的绿色的光的绿色发光层;所述第2发光层是发出作为所述第2颜色的蓝色的光的蓝色发光层。11.根据权利要求10所述的发光元件,其中,所述第3发光层是设于所述第l发光层和所述阳极之间,发出作为所述第3颜色的蓝色的光的蓝色发光层;所述第2发光层是发出作为所述第2颜色的绿色的光的绿色发光层。12.—种显示装置,其特征在于,具有权利要求1~11中任一项所述的发光元件。13.—种电子机器,其特征在于,具有权利要求12所述的显示装置。全文摘要本发明提供发光效率和耐久性(寿命)优异的发光元件、具备该发光元件的可靠性高的显示装置以及电子机器。发光元件(1)具有阴极(12);阳极(3);设于阴极(12)和阳极(3)之间、发出红色光的红色发光层(6);设于红色发光层(6)和阴极(12)之间、发出蓝色光的蓝色发光层(8);以及在红色发光层(6)和蓝色发光层(8)的层之间、以与它们相接的方式设置的中间层(7),该中间层(7)具有阻止激子的能量在红色发光层(6)和蓝色发光层(8)之间移动的功能,含有并苯系材料和胺系材料而构成。文档编号H05B33/14GK101394695SQ20081021158公开日2009年3月25日申请日期2008年9月18日优先权日2007年9月21日发明者三矢将之,安川浩司申请人:精工爱普生株式会社
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