发光元件、发光装置、显示装置和电子设备的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及发光元件、发光装置、显示装置和电子设备。
【背景技术】
[0002] 有机电致发光元件（所谓的有机EL元件）是具有在阳极与阴极之间插入至少1 层发光性有机层的结构的发光元件。在这样的发光元件中，通过在阴极与阳极之间施加电 场，从而从阴极侧向发光层注入电子，并且从阳极侧注入空穴，在发光层中电子与空穴再结 合，即载流子再结合，从而生成激子，该激子返回到基态时，其能量部分以光的形式释放，该 发光层通常含有发光材料（发光掺杂剂）和主体材料而形成。
[0003] 这样的有机EL元件具有薄型且轻型之类的特征，提出了作为各种照明、薄型显示 器的应用。
[0004]在此，照明用途中，需要发出包含作为光的三原色的RGB发光的白色光，因此需使 用一个有机EL元件中设置有承担RGB各色发光的不同的多个发光层的白色发光有机EL元 件。
[0005] 另一方面，显示器用途中，为了对应各像素而得到RGB发光，采用将分别发出RGB光的结构相互不同的有机EL元件形成图案的方法。然而，由于用于将有机EL元件所具备 的发光层图案化的微细的掩模制造困难、或者有机EL面板的制造工艺中位置对准等困难 等问题，难以实现。
[0006]因此，对于显示器用途，也与照明用途同样，广泛使用在一个有机EL元件中设置 有承担RGB各色发光的不同的多个发光层的白色发光有机EL元件。这种情况下，采用在基 板上同样形成白色发光有机EL元件，逐个RGB地改变基板侧的光程，从而形成不同的光学 谐振腔结构而射出RGB发光、或者形成滤色器而射出RGB发光的方式。
[0007] 这样，一个有机EL元件中安装有RGB的各发光层时，需要从RGB全部的发光层平 衡良好地得到发光，需要对发光主体材料的载流子输送层、发光层间设置的中间层等花费 工夫。
[0008] 例如，专利文献1中，提出了从阳极侧向阴极侧按空穴输送层/红色发光层/绿色 发光层/中间层/蓝色发光层/电子输送层这样的顺序层叠而得到白色发光的发光元件。
[0009]然而，上述构成的发光元件中，由于蓝色发光层所使用的主体材料具有高的电子 输送性，所以电子与空穴的再结合区域集中在上述中间层与蓝色发光层之间的界面附近。 由此，连续施加电流时，存在蓝色发光层的劣化显著发展这样的问题。
[0010] 专利文献
[0011] 专利文献1 :日本特开2005-100921号公报
【发明内容】
[0012] 本发明的目的在于提供具有优异的发光特性和长时间持续上述发光特性的寿命 特性的发光元件、具备该发光元件的可靠性优异的发光装置、显示装置和电子设备。
[0013] 这样的目的通过下述的本发明来实现。
[0014] 本发明的发光元件的特征在于，具有：
[0015]阴极，
[0016] 阳极，和
[0017] 发光部，设置在上述阴极与上述阳极之间，通过施加驱动电压而发光，
[0018] 上述发光部具备从上述阳极侧向上述阴极侧层叠的、发出第1光的第1发光层、中 间层、发出与上述第1光颜色不同的第2光的第2发光层和发出与上述第1光颜色不同的 第3光的第3发光层，
[0019] 上述第2和第3发光层分别含有上述发光材料、上述主体材料和辅助掺杂材料而 构成，
[0020] 上述中间层含有上述主体材料和上述辅助掺杂材料而构成，
[0021] 上述主体材料和上述辅助掺杂材料中的一方是电子输送性高的材料，另一方是空 穴输送性高的材料，
[0022] 将上述第2发光层、第3发光层和上述中间层所含的上述辅助掺杂材料的浓度分 别设为CAssist (EML2)、CAssist (EML3)和CAssist (IML)时，满足下述关系式（A)。
[0023]CAssist(IML) >CAssist(EML2) ^CAssist (EML3) ? ? ? (A)
[0024]由此，能够得到具有优异的发光特性和长时间持续上述发光特性的寿命特性的发 光元件。
[0025] 本发明的发光元件中，优选上述主体材料是电子输送性高的材料，上述辅助掺杂 材料是空穴输送性高的材料。
[0026] 本发明的发光元件中，将上述第2和第3发光层以及上述中间层中的空穴的迀移 率设为yh、电子的迀移率设为ye时，在上述中间层和上述第2发光层中，优选满足下述关 系式（1)。
[0027] 0? 01 彡ye/Uh彡 100 ? ? ? (1)
[0028] 由此，在上述中间层和上述第2发光层中，空穴和电子能够更平衡良好地流动。因 此，能够使载流子再结合的位置（再结合位点）充分远离第2发光层的阳极侧的界面附近， 并且能够使该再结合位点在第2发光层的整个范围更可靠地分散。
[0029] 本发明的发光元件中，在上述第3发光层中，优选满足下述关系式（2)。
[0030]ye/uh彡 100 ? ? ? (2)
[0031] 由此，能够在第3发光层中更可靠地抑制或防止通过了第2发光层的空穴通过第 3发光层内而到达第3发光层的阴极侧。
[0032] 本发明的发光元件中，将上述第2和第3发光层的膜厚分别设为T(EML2)和 T(EML3)时，优选满足下述关系式（B)。
[0033]T(EML2)彡T(EML3) ? ? ? (B)
[0034] 由此，能够在第3发光层中更可靠地发挥作为抑制或防止空穴通过该第3发光层 的阴极侧的阻挡层的功能。
[0035] 本发明的发光元件中，优选上述主体材料是并苯系化合物。
[0036] 并苯系化合物由于是电子输送性高的主体材料，所以适合作为需要将电子顺利地 供给到阳极侧的发光层的主体材料而使用。
[0037] 本发明的发光元件中，优选上述辅助掺杂材料是胺系化合物。
[0038] 由此，能够容易地设定成满足上述关系式（A)。
[0039] 本发明的发光元件中，优选胺系化合物是由下述式（4)表示的化合物。
[0040]
[0041] 由此，能够更容易地设定成满足上述关系式（A)。
[0042] 本发明的发光元件中，优选上述第2发光层和上述第3发光层中分别含有的上述 发光材料相同。
[0043] 由此，能够形成第2发光层和第3发光层发出相同颜色的光的发光元件。
[0044] 本发明的发光元件中，优选上述第2发光层和上述第3发光层中分别含有的上述 发光材料不同。
[0045] 由此，能够形成第2发光层和第3发光层发出不同颜色的光的发光元件。
[0046] 本发明的发光装置的特征在于，具备本发明的发光元件。
[0047]由此，能够提供寿命特性优异的发光装置。
[0048] 本发明的显示装置的特征在于，具备本发明的发光装置。
[0049] 由此，能够提供寿命特性优异的显示装置。
[0050] 本发明的电子设备的特征在于，具备本发明的显示装置。
[0051] 由此，能够提供寿命特性优异的电子设备。
【附图说明】
[0052] 图1是示意地示出表示本发明的发光元件的实施方式的纵截面的图。
[0053] 图2是表示使用了本发明的显示装置的显示器装置的实施方式的纵截面图。
[0054] 图3是表示使用了本发明的电子设备的移动型（或者笔记本型）的电脑的构成的 立体图。
[0055] 图4是表示使用了本发明的电子设备的移动电话（也包括PHS)的构成的立体图。
[0056] 图5是表示使用了本发明的电子设备的数码相机的构成的立体图。
【具体实施方式】
[0057] 以下，根据附图所示的优选的实施方式对本发明的发光元件、发光装置、显示装置 和电子设备进行说明。
[0058] 首先，对本发明的发光元件（有机电致发光元件）1进行说明。
[0059] 图1是示意地示出表示本发明的发光元件的实施方式的纵截面的图。应予说明， 以下，为了方便说明，将图1中的上侧设为"上"，将下侧设为"下"进行说明。
[0060] 图1所示的发光元件（电致发光元件）1是通过多种有机发光材料发出R(红色）、 G(绿色）、B(蓝色），从而发出白色作为发光色的有机发光元件（白色发光元件）。
[0061] 这样的发光元件1是依次层叠阳极3、空穴注入层4、空穴输送层5、由多个发光层 构成的发光部6、电子输送层7、电子注入层8、阴极9而成的。另外，发光部6是从阳极3侧 向阴极9侧依次层叠红色发光层（第1发光层）61、中间层62、蓝色发光层（第2发光层）63 和绿色发光层（第3发光层）64而成的层叠体。
[0062] 而且，发光元件1是其整体设置在基板2上并用密封部件10密封的。
[0063] 对于该发光元件1而言，通过对阳极3和阴极9施加驱动电压，从而向红色发光层 61、蓝色发光层63和绿色发光层64,从阴极9侧供给（注入）电子，并且从阳极3侧供给 (注入）空穴。然后，各发光层中，空穴与电子再结合，利用该再结合时释放出的能量生成激 子（Exciton)，激子返回到基态时释放出（发出）能量（焚光、磷光）。由此，发光元件1发 出白色光。
[0064] 基板2是支撑阳极3的部件。本实施方式的发光元件1由于是从基板2侧射出光 的构成（底部发射型），所以基板2和阳极3各自实质上透明（无色透明、着色透明或者半 透明）。
[0065] 作为基板2的构成材料，例如可举出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、多芳基化合物这 样的树脂材料，石英玻璃、钠钙玻璃这样的玻璃材料等，可以使用其中的1种或者组合2种 以上使用。
[0066] 这样的基板2的平均厚度没有特别限定，优选为0.1~30mm左右，更优选为0.1~ 10mm左右。
[0067] 应予说明，发光元件1是从与基板2相反的一侧射出光的构成（顶部发射型）时， 基板2使用透明基板和不透明基板均可。
[0068] 作为不透明基板，例如可举出由氧化铝这样的陶瓷材料构成的基板、在不锈钢这 样的金属基板的表面形成氧化膜（绝缘膜）的基板、由树脂材料构成的基板等。
[0069] 以下，对构成发光元件1的各部分依次进行说明。
[0070][阳极]
[0071] 阳极3是介由后面叙述的空穴注入层4向空穴输送层5注入空穴的电极。作为该 阳极3的构成材料，优选使用功函数大且导电性优异的材料。
[0072]作为阳极3的构成材料，例如可举出IT0(IndiumTinOxide)、IZ0(IndiumZinc (^1(^)、111303、511〇2、含513的511〇 2、含41的211〇等氧化物，411、？148、(：11或者含有它们的合 金等，可以使用其中的1种或者组合2种以上使用。
[0073] 这样的阳极3的平均厚度没有特别限定，优选为10~200nm左右，更优选为50~ 150nm左右。
[0074][阴极]
[0075] 另一方面，阴极9是介由后面叙述的电子注入层8向电子输送层7注入电子的电 极。作为该阴极9的构成材料，优选使用功函数小的材料。
[0076]作为阴极 9 的构成材料，例如可举出Li、Mg、Ca、Sr、La、Ce、Er、Eu、Sc、Y、Yb、Ag、 Cu、Al、Cs、Rb或者含有它们的合金等，可以使用其中的1种或者组合2种以上（例如，多层 的层叠体等）使用。
[0077] 使用合金作为阴极9的构成材料时，特别优选使用含有Ag、Al、Cu等稳定的金属元 素的合金，具体而言，特别优选使用MgAg、AlLi、CuLi等合金。通过使用上述合金作为阴极 9的构成材料，能够实现阴极9的电子注入效率和稳定性的提高。
[0078] 这样的阴极9的平均厚度没有特别限定，优选为100~lOOOOnm左右，更优选为 100~500nm左右。
[0079] 应予说明，由于本实施方式的发光元件1是底部发射型，所以对阴极9不特殊要求 透光性。
[0080][空穴注入层]
[0081] 空穴注入层4具有提高从阳极3的空穴注入效率的功能（即具有空穴注入性）。
[0082] 该空穴注入层4含有具有空穴注入性