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了至少1 层发光层（发光性有机层）的结构的发光元件。对于这样的发光元件，通过在阴极与阳极 之间施加电场，将电子从阴极侧注入发光层，并且将空穴从阳极侧注入发光层。其结果是， 在发光层中电子与空穴再结合，即载流子再结合，从而产生激子。该激子返回基态时，其能 量部分以光的形式被释放。
[0003] 这样释放光的发光层通常含有发光材料（发光掺杂剂）和主体材料。
[0004] 这里，主体材料在发光层中的构成成分中通常以最高的比率含有。主体材料具有 支撑发光层的膜的作用。另外，主体材料还具有如下作用：使通过在电极间施加电压时在主 体材料的分子内发生载流子的再结合而产生的激发能量转移至发光材料并使该发光材料 发光。与此相对，发光材料是具有荧光或磷光的化合物，具有通过接受来自主体材料的激发 能量而激发并实际发光的作用。
[0005] 在这种构成的有机EL元件中，由发光层中使用的主体材料所具备的载流子输送 性来决定载流子的再结合位置。另外，使用荧光材料作为发光材料时，蒽、苯并萘这样的并 苯系化合物等主体材料大多在空穴和电子的载流子输送性方面存在较大偏差。因此，载流 子的再结合位置集中在发光层的界面附近。其结果是，仅界面附近的发光材料即发光层中 的部分发光材料有助于发光。因此，存在促进位于界面附近的发光材料的局部劣化、加快发 光层的亮度劣化的问题。
[0006] 对此，近年来，报告了如下技术：通过形成含有用于控制载流子输送性的辅助掺杂 材料作为除发光材料和主体材料以外的构成材料的发光层，从而控制上述发光层的载流子 输送性，实现有机EL元件的高效率化、长寿命化（例如，参照专利文献1)。
[0007] 然而，该专利文献1中，通过控制主体材料与辅助掺杂材料的H0M0、LUM0的关系来 提高有机EL元件的特性。仅通过控制这样的H0M0、LUM0的关系，并不能充分控制空穴和电 子的载流子输送性。因此，无法将载流子在发光层中的再结合位置设定成良好的位置。专 利文献
[0008] 专利文献1 :日本特开2005-108727号公报
【发明内容】
[0009] 本发明的目的在于提供具有优异的发光特性和长期持续该发光特性的寿命特性 的发光元件。另外，提供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。
[0010] 这样的目的可通过下述本发明实现。
[0011] 本发明的发光元件的特征在于，具有：
[0012]阴极，
[0013] 阳极，和
[0014] 设置在上述阴极与上述阳极之间且通过施加驱动电压而发光的发光层，
[0015] 上述发光层含有发光材料、保持上述发光材料的主体材料、以及辅助掺杂材料而 构成，
[0016] 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，
[0017] 将上述发光层中的空穴的迀移率设为yh、电子的迀移率设为ye时，由ye/yh 表示的迀移率比满足下述式（I)的关系。
[0018] 0? 01 彡ye/yh彡 100 …（I)
[0019] 由此，能够得到具有优异的发光特性和长期持续该发光特性的寿命特性的发光元 件。
[0020] 本发明的发光元件中，上述辅助掺杂材料优选在上述发光层中以其含量为 20wt%~70wt%的方式构成。
[0021] 通过将辅助掺杂材料的含量设定在上述范围内，能够容易地将ye/yh值的大小 设定在〇. 01~100的范围内。
[0022] 本发明的发光元件中，优选上述主体材料为电子输送性高的材料，上述辅助掺杂 材料为空穴输送性高的材料。
[0023] 具体而言，本发明的发光元件中，将上述主体材料中的HOMO能级、LUM0能级、空穴 的迀移率和电子的迀移率分别设为H0M0H()St、LUM0H()St、yhH()SdPyeH()St，
[0024] 将上述辅助掺杂材料中的HOMO能级、LUMO能级、空穴的迀移率和电子的迀移率分 另1」设为1101队_、1^(^^、1^_和^^』寸，优选满足下述关系式（八)。
[0025] H0M0Assist+0. 2eV< H0M0Host
[0026] LUM0Host>LUM0Assist+0. 2eV
[0027] …（A)
[0028] yhH()St<yhAssist
[0029] t1eHost〉eAssist
[0030] 由此，能够将ye/yh值的大小可靠地设定在0. 01~100的范围内。其结果是， 能够更可靠地得到具有优异的发光特性和长期持续该发光特性的寿命特性的发光元件。
[0031] 本发明的发光元件中，上述主体材料优选为并苯系化合物。
[0032] 并苯系化合物是电子输送性高的主体材料，因此适合用作需要向阳极侧顺利供给 电子的发光层的主体材料。
[0033] 本发明的发光元件中，上述辅助掺杂材料优选为胺系化合物。
[0034] 由此，能够容易地将ye/yh值的大小设定在0.01~100的范围内。另外，能够 容易地设定成满足上述关系式（A)。
[0035] 本发明的发光元件中，上述胺系化合物优选为下述式（4)所示的化合物。
[0036]
[0037] 由此，能够更容易地将ye/yh值的大小设定在0.01~100的范围内。另外，能 够容易地设定成满足上述关系式（A)。
[0038] 本发明的发光装置的特征在于具备本发明的发光元件。
[0039] 由此，可提供能以较低电压进行驱动的发光装置。
[0040] 本发明的显示装置的特征在于具备本发明的发光装置。
[0041] 由此，可提供能以较低电压进行驱动的显示装置。
[0042] 本发明的电子设备的特征在于具备本发明的显示装置。
[0043] 由此，可提供能以较低电压进行驱动的电子设备。
【附图说明】
[0044]图1是示意性地表示本发明的第1实施方式涉及的发光元件的纵截面的图。
[0045] 图2是示意性地表示本发明的第2实施方式涉及的发光元件的纵截面的图。
[0046] 图3是表示应用本发明的显示装置而得的显示器装置的实施方式的纵截面图。
[0047] 图4是表示应用本发明的电子设备而得的移动型（或笔记本型）的个人计算机的 构成的立体图。
[0048] 图5是表示应用本发明的电子设备而得的移动电话（也包括PHS)的构成的立体 图。
[0049] 图6是表示应用本发明的电子设备而得的数码相机的构成的立体图。
【具体实施方式】
[0050] 以下，根据附图所示的优选实施方式，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。
[0051] 首先，对本发明的发光元件（有机电致发光元件）1进行说明。
[0052] <第1实施方式>
[0053] 图1是示意性地表示本发明的第1实施方式涉及的发光元件的纵截面的图。应予 说明，以下，为了方便说明，将图1中的上侧作为"上"、下侧作为"下"来进行说明。
[0054] 图1所示的发光元件（电致发光元件）1是通过使多种有机发光材料发出R(红 色）、G(绿色）、B(蓝色）的光而发出白光的有机发光元件。
[0055] 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和阴极9而成的。另外，发光部6是从阳极3 侧到阴极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（层叠体15)。
[0056] 而且，发光元件1其整体被设置在基板2上并且被密封部件10密封。
[0057] 对于该发光元件1而言，通过对阳极3和阴极9施加电压（驱动电压），从而分别 从阴极9侧向发光部6供给（注入）电子，从阳极3侧向发光部6供给（注入）空穴。然 后，在各发光层中空穴与电子再结合。由该再结合时释放的能量生成激子（Exciton)。该激 子返回基态时释放（发出）能量（荧光、磷光）。由此，发光元件1发出白光。
[0058] 基板2支撑阳极3。本实施方式的发光元件1是从基板2侧射出光的构成（底部 发射型）。因此，实际上使基板2和阳极3分别为透明（无色透明、着色透明或半透明）。
[0059] 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。作为基板2的构成材料，可使用其 中的1种或者组合2种以上使用。
[0060] 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。
[0061] 应予说明，在发光元件1是从与基板2相反一侧射出光的构成（顶部发射型）时， 基板2可使用透明基板和不透明基板中的任一种。
[0062] 作为不透明基板，例如可举出由氧化铝之类的陶瓷材料构成的基板、在不锈钢之 类的金属基板的表面形成有氧化膜（绝缘膜）的基板、由树脂材料构成的基板等。
[0063] 以下，依次说明构成发光元件1的各部分。
[0064] [阳极]
[0065] 阳极3是介由后述的空穴注入层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，为了提高空穴注入效率，优选使用功函数大、导电性优异的材料。
[0066] 作为阳极3的构成材料，例如可举出IT0(氧化铟锡：IndiumTinOxide)、IZ0(氧 化铟锌：IndiumZincOxide)、In303、Sn02、含Sb的Sn02、含A1 的ZnO等氧化物，Au、Pt、Ag、 Cu或包含它们的合金等。作为阳极3的构成材料，可使用其中的1种或者组合2种以上使 用。
[0067] 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。
[0068][阴极]
[0069] 另一方面，阴极9是介由后述的电子注入层8而向电子输送层7注入电子的电极。 作为该阴极9的构成材料，为了提高电子注入效率，优选使用功函数小的材料。
[0070] 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或含有它们的合金等。作为阴极9的构成材料，可使用其中的1种或组合2 种以上（例如，作为多层的层叠体等）使用。
[0071] 特别是使用合金作为阴极9的构成材料时，优选含有Ag、Al、Cu等稳定的金属元素 的合金。具体而言，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。
[0072] 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。
[0073] 应予说明，本实施方式的发光元件1是底部发射型，所以对阴极9不特别要求透光 性。
[0074][空穴注入层]
[0075] 空穴注入层4具有提高从阳极3注入的空穴的注入效率的功能。即，空穴注入层 4具有空穴注入性。