发光器件和电子器件的制作方法

专利名称：发光器件和电子器件的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种通过馈电电流发光的发光元件以及使用该发光元件的发光器件。
背景技术：
已经开发了使用在一对电极之间具有包含有机材料层的发光元件的发光器件，所述发光元件通过电极间的馈电电流发光。所述的发光器件比其它称为薄显示器的显示装置具有更薄的形状和更轻的重量，且由于自发光而具有良好的可见度，并具有高的响应速度。因而，积极开发上述发光器件作为下一代显示装置，目前已有部分发光器件投入实际应用。
在上述发光元件中，在包含有机材料的层中，空穴通过用作阳极的电极注入且电子通过用作阴极的电极注入。然后，在包含有机材料的层中的发光材料通过空穴和电子的重新组合而激发，且当发光材料返回基态时，对应于基态和激发态之间能量差异的光发出。
所述的具有更薄形状和更轻重量的发光器件特别适用于移动装置。安装于对电池有限制的移动装置中的发光器件功耗越低越好，并且总是要求节电。此外，考虑到环境问题、能源问题等，在除了移动装置以外的电视、显示器等设备中，降低能耗的需求也越来越增长。
特别地，目前消费者理所应当需要电视、显示器等具有美丽的画面。影响画面美的一个因素是色彩再现。在全色显示装置中，所有的颜色通过红、绿和蓝三色再现或者通过红、绿、蓝和白四色再现。通过使用发出具有较高色纯度波长的光的材料，可以得到光亮的显示；但是，目前只有少量的材料既具有高的色纯度又具有较高的可靠性。
增加从发光元件发出的光的外部射出效率也可以有效地降低能耗。专利文献1(专利文献1日本专利未审公开No.2000-323277)提及为了增加光的外部射出效率，除发光层以外，有机化合物材料层的每一层设置为对应于发光颜色的不同的厚度，并且利用反射干涉现象，从而增强了每种颜色的射出效率(extraction efficiency)。专利文献2(专利文献2日本专利未审公开No.2003-142277)提及每个透明电极设置为对应于发光颜色的不同厚度，并且利用反射光的干涉现象，从而增强了每种颜色的射出效率。
但是，在专利文献1的结构中，在有机化合物材料层的每层鉴于反射干涉现象而设定的厚度处，电压和发光效率降低，但是有机化合物材料层的每层的厚度需要被设定，使得实质上显示出其功能。此外，在专利文献2的结构中，电压和发光效率的降低会变小。但是，为了形成对应于每种颜色的透明电极，发光元件的其中一个电极需要形成对应于每种颜色的透明电极，这样加工步骤会增加，并且生产率非常低。因此，本发明的一个目的是在不降低电压和发光效率下，改善发光元件的色纯度、电流效率和发光效率。
如上所述，能耗降低是有利的，但是目前的情况是远远没有达到足够低的能耗。因此，需要进一步降低能耗。因而本发明的另一个目的是提供发光元件和能够降低能耗的发光器件。

发明内容
本发明的目的是提供一种发光元件和一种发光器件，其既可以达到低能耗又可以改善色纯度，并且不会出现诸如降低电压和发光效率的不利影响。
为了实现上述目的，本发明的一个特征是包含发光元件的发光器件，所述的发光元件具有一对电极和插入在该对电极之间的包含有机化合物的层。所述包含有机化合物的层包括至少一个含有发光物质的发光层和含有复合材料的缓冲层，其中所述的复合材料包括显示空穴传输性能的有机化合物和金属化合物，并且所述的一对电极中的一个为具有高反射的电极，而另一个为半透明电极。
本发明的另一个特征在于确定发光元件缓冲层的厚度，以使得发射至发光元件外部的光的亮度变高。为了测定发光元件的发射强度是否提高，发光层或发光物质的发射光谱和发光元件的发射光谱可以相互对照。当前者发射光谱的半值宽度比后者窄时，发光强度增高。更具体地，当前者发射光谱的半值宽度为后者的80％或更低以及30％或更高并且80％或更低时，可以认为发光元件的发光强度增高。
在上述结构中，本发明的另一个特征在于一种发光元件，其中一对电极之间的光学距离为从发光元件射出至发光元件外部的光的最大波长一半的整倍数。
在上述结构中，本发明的另一个特征在于所述的一对电极之间的光学距离为需要从发光元件发出的光的半波长的整倍数。在本发明中，该对电极间的光学距离自然包括允许的偏差。这是因为由于成膜设备在控制厚度上的准确度，由此使得电极对间的光学距离严格符合预定波长(从发光元件发出光的最大波长或者希望从发光元件发出的光的波长)的整倍数是困难的。因此，如果偏差在±5％，本发明包括该电极对间光学距离的偏差，这是产生在成膜设备上的厚度的偏差(平面内分布)。
根据本发明的发光器件，为了使用所谓的“微腔效应”，发光元件的一个电极为具有反射性和透光性能的半透明电极，并且另一个电极为具有反射性的电极，其中从发光层发出的光在这对电极之间重复反射。所述的半透明电极为相对于从发光层发出的光而言，具有在40％或更多且90％或更低的透光度，和10％或更高、优选20％或更高的反射率的电极。
具有高反射率的电极为相对于从发光层发出的光而言，具有40％或更高、优选70％或更高反射率的电极。
在上述结构中，本发明的另一个特征在于缓冲层与这对电极中的一个接触。当设置两个缓冲层时，优选缓冲层与这对电极中的每一个接触。在本发明中，包含在缓冲层中的金属化合物为过渡金属的氧化物或氮化物。
此外，包含在缓冲层中的金属化合物为周期表第4-8族的金属的氧化物或氮化物。
而且，包含在缓冲层中的金属化合物为氧化钒、氧化钽、氧化钼、氧化钨、氧化铼和氧化钌中的任一种。
根据本发明的发光元件和发光器件，在不出现诸如电压和发光效率降低的不利影响下，可以同时容易地得到低能耗和改善的色纯度。


图1A-1F为本发明发光元件的截面结构图。
图2A-2E为本发明发光器件的一种制备方法的截面结构图。
图3A-3C为本发明发光器件的一种制备方法的截面结构图。
图4为本发明发光器件的一种制备方法的截面结构图。
图5A为本发明发光器件的顶部结构图且图5B为截面结构图。
图6A-6F中每个电路图显示了象素电路的一个实例。
图7为显示了象素电路的一个实例的电路图。
图8为显示了保护电路的一个实例的电路图。
图9A-9E为每一个都显示了本发明的电子装置的结构图。
图10A和10B为本发明发光器件的截面结构图。
图11A和11B为发光元件1和对比元件(实施方式1)的电流密度-发光特性图和电压-发光特性图。
图12为发光元件1和对比元件(实施方式1)的发射光谱。
图13A和13B为发光元件2(实施方式2)的电流密度-发光特性图和电压-发光特性图。
图14为发光元件2(实施方式2)的发射光谱。
具体实施例方式
下文中，根据本发明的实施方式将参照附图作出详细描述。在不脱离本发明目的和范围内，对本领域技术人员来说容易理解下文的实施方式和细节可以作出各自变动。因此，需要注意的是实施方式的描述不用来限定本发明。
实施方式1图1A为本发明发光元件的一个实施方式的结构图。在图1A所示的本发明的发光元件中，通过缓冲层401和发光层叠体402形成的包含有机化合物的层夹在由图中未显示的绝缘层上的第一电极400和第二电极403组成的一对电极之间。在图1A中，从第二电极403侧射出光的结构将作出解释。
尽管第一电极400可以形成为单层或多层，但是第一电极400需形成具有高反射率的电极。尽管第二电极403可以形成为单层或多层，但是第二电极403需形成为对于从发光元件发出的光而言是半透明电极。根据本发明的发光元件，通过在所述的一对电极之间以特定方向施加固定电压或更高电压，可以发光。
在图1A中，在包含有机化合物的层中，缓冲层401设置在第一电极400侧。在施加电压使得第一电极400的电势高于达到发光的电势(当第一电极400作为阳极时)的结构中，缓冲层401由具有空穴传输性能的有机化合物和金属化合物的复合材料制成。
作为所述的金属化合物，可以为过渡金属的氧化物或氮化物，周期表第4-8族的金属的氧化物或氮化物更加优选。特别优选氧化钒、氧化钽、氧化钼、氧化钨、氧化铼和氧化钌。
作为具有空穴传输性能的有机化合物，可以使用含有芳氨基的有机材料，如4，4’-双[N-(1-萘基)-N-苯基氨基]联苯(缩写NPB)、4，4’-双[N-(3-甲基苯基)-N-苯基氨基]联苯(缩写TPD)、4，4’，4”-三[N，N-二苯基氨基]三苯胺(缩写TDATA)、4，4’，4”-三[N-(3-甲基苯基)-N-苯基氨基]三苯胺(缩写MTDATA)、4，4’-双{N-[4-(N，N-二间甲苯基氨基)苯基]-N-苯基氨基}联苯(缩写DNTPD)、1，3，5-三[N，N-二(间甲苯基)氨基]苯(缩写m-MTDAB)或者4，4’，4”-三(N-咔唑基)三苯胺(缩写TCTA)；酞菁(缩写H2Pc)；酞菁铜(CuPc)；酞菁氧钒(缩写VOPc)等等。
此外，由通式(1)表示的有机材料也优选用作具有空穴传输性能的有机化合物。具体实例有3-[N-(9-苯基咔唑-3-基)-N-苯基氨基]-9-苯基咔唑(缩写PCzPCA1)、3，6-双[N-(9-苯基咔唑-3-基)-N-苯基氨基]-9-苯基咔唑(缩写PCzPCA2)等。使用具有该结构的有机化合物的第一复合材料在热稳定性上有优势并且具有良好的可靠性。
其中R1和R3可以相同或不同，它们表示氢、具有1-6个碳原子的烷基、具有6-25个碳原子的芳基、具有5-9个碳原子的杂芳基、芳烷基和具有1-7个碳原子的酰基中任一种；Ar1表示具有6-25个碳原子的芳基和具有5-9个碳原子的杂芳基中任一种；R2表示氢、具有1-6个碳原子的烷基和具有6-12个碳原子的芳基中任一种；R4表示氢、具有1-6个碳原子的烷基、具有6-12个碳原子的芳基以及通式(2)表示的取代基中任一种。在通式(2)表示的取代基中，R5表示氢、具有1-6个碳原子的烷基、具有6-25个碳原子的芳基、具有5-9个碳原子的杂芳基、芳烷基和具有1-7个碳原子的酰基中任一种；Ar2表示具有6-25个碳原子的芳基和具有5-9个碳原子的杂芳基中任一种；R6表示氢、具有1-6个碳原子的烷基和具有6-12个碳原子的芳基中任一种。
此外，由下述通式(3)-(6)任一表示的有机材料也优选用作具有空穴传输性能的有机化合物。下述通式(3)-(6)表示的有机化合物的具体实例有N-(2-萘基)咔唑(缩写NCz)、4，4’-二(N-咔唑基)联苯(缩写CBP)、9，10-双[4-(N-咔唑基)苯基]蒽(缩写BCPA)、3，5-双[4-(N-咔唑基)苯基]联苯(缩写BCPBi)、1，3，5-三[4-(N-咔唑基)苯基]苯(缩写TCPB)等。
其中Ar表示具有6-42个碳原子的芳烃基；n表示1-3的自然数；且R1和R2表示氢、具有1-4个碳原子的烷基或者具有6-12个碳原子的芳基。

其中Ar表示具有6-42个碳原子的单价芳烃基；且R1和R2表示氢、具有1-4个碳原子的烷基或者具有6-12个碳原子的芳基。
其中Ar表示具有6-42个碳原子的二价芳烃基；且R1-R4表示氢、具有1-4个碳原子的烷基或者具有6-12个碳原子的芳基。
其中Ar表示具有6-42个碳原子的三价芳烃基；且R1-R6表示氢、具有1-4个碳原子的烷基或者具有6-12个碳原子的芳基。
而且，也可以使用诸如蒽、9，10-二苯基蒽(缩写DPA)、2-叔丁基-9，10-二(2-萘基)蒽(缩写t-BuDNA)、并四苯、红荧烯或并五苯等芳烃作为具有空穴传输性能的有机化合物。
尽管缓冲层401可以用上述金属化合物和具有空穴传输性能的有机化合物、通过共蒸发法制得，但是缓冲层401也可以通过湿法和其它已知方法中的任一种制得。需要注意的是，在缓冲层401中，有机化合物和金属化合物的重量比为95∶5-20∶80，优选为90∶10-50∶50。
当施加的电压使得第一电极400的电势低于达到发光的电势时(当第一电极用作阴极时)，缓冲层401形成为两层的结构。特别是，具有产生电子功能的层进一步设置在发光层叠体402的一侧。具有产生电子功能的层可以由透明导电材料或者由具有电子传输性能的有机化合物和给体化合物组成的复合材料来制成。
作为给体化合物，可以为碱金属和碱土金属或者它们的氧化物和氮化物，特别地，锂、钠、钾、铯、镁、钙、锶、钡、氧化锂、氮化镁或氮化钙为优选的。此外，作为具有电子传输性能的有机化合物，例如可以使用具有喹啉骨架或苯并喹啉骨架的金属络合物，如三(8-羟基喹啉)铝(缩写Alq3)、三(4-甲基-8-羟基喹啉)铝(缩写Almq3)、双(10-羟基苯并[h]-喹啉)铍(缩写BeBq2)或者双(2-甲基-8-羟基喹啉)-4-苯基苯酚铝(缩写BAlq)。
除此之外，具有唑基配体或噻唑基配体的金属络合物等材料也可以用作给体化合物，如双[2-(2-羟苯基)苯并唑]锌(缩写Zn(BOX)2)或双[2-(2-羟苯基)苯并噻唑]锌(缩写Zn(BTZ)2)。另外，除了上述金属络合物，2-(4-二苯基)-5-(4-叔丁基苯基)-1，3，4-二唑(缩写PBD)、1，3-双[5-(对叔丁基苯基)-1，3，4-二唑-2-基]苯(缩写OXD-7)、3-(4-叔丁基苯基)-4-苯基-5-(4-二苯基)-1，2，4-三唑(缩写TAZ)、3-(4-叔丁基苯基)-4-(4-乙基苯基)-5-(4-二苯基)-1，2，4-三唑(缩写p-EtTAZ)、红菲绕啉(缩写BPhen)或浴铜灵(缩写BCP)等也可以用作给体化合物。
可以通过比如溅射法或蒸发法等已知方法来制造具有产生电子功能的层。可通过共蒸发法来形成复合材料。
通过调整缓冲层401的厚度，缓冲层401具有调节光的光程长的作用。通过在两个电极之间的重复反射，发光层发出的光来回往复并被增强形成驻波。通过调整缓冲层401的厚度，在需要的波长处产生驻波，因而光被增强且发射光谱变窄。结果，当输入同样的电流时，可以得到更高的亮度。换句话说，发光效率可以增加。而且，由于光谱变窄，色纯度也得到改善。对于上述材料来说，即便形成与波长长度等同的厚度，驱动电压也不会增加。因此，上述光学设计可以实施。
具体地，在本发明中第一电极400和第二电极403之间的光学距离Lo设置为希望发出的光的波长(从发光元件发出的光的最大波长)的1/2，即半波长的整倍数。换句话说，假定希望发出的光的波长(例如，从发光元件发出的光的最大波长)为λ，包含有机化合物的层的折光率在λ的波长下为nλ且第一电极400和第二电极403之间的物理距离为Lp，则缓冲层401的厚度调节至满足下式(1)[式1]Lp=1nλ×λ2m---(1)]]>需要注意的是当包含有机化合物的层是由每层折光率不同的多层层叠而成时，每层得到的波长λ下的折光率和层的厚度的乘积之和为半波长(λ/2)的整倍数。
根据本发明，所述的一对电极中任一个为半透明电极，而不是透明电极；因此，可以得到更强的干涉效应，且能更有效地降低能源消耗和改善色纯度。
而且，通过将缓冲层401与第一电极400的上表面接触，在第一电极400上不幸形成的不平坦可以降低。因此，由于电极不平坦带来的不足(电极间的短路等)可以抑制。
另外，缓冲层401形成为与第一电极400接触；因此第一电极400的材料选择可以与功函数无关。换句话说，为了得到发光，即使施加与其它电极相比更高的电压或更低的电压，对电极材料也没有限制。所述的第一电极400需要由具有低吸收、高反射率(对需要发出的光的反射率为40-100％，优选70-100％)的材料制成。
当形成的第一电极400为单层时，优选使用铝、银、铝合金、银合金等。作为铝合金，可以使用铝和硅的合金(Al-Si)、铝和钛的合金(Al-Ti)等。另外，钛、氮化钛、铬、钼等也可以使用。
当形成的第一电极400为多层时，只要在发光层叠体402侧使用上述材料，其它层使用任何能保持电接触的材料即可。另外，只要使用典型为ITO(氧化铟锡)、含有硅的ITO(ITSO)、在氧化铟中混有2-20wt％的ZnO(氧化锌)的IZO(氧化铟锌)和氧化锡(SnO2)的透明导电膜，第一电极400可以设置为比上述材料更靠近发光层叠体402侧。例如，可以使用具有ITO、银和ITO等的层叠结构的电极。第一电极400可以通过诸如溅射法和蒸发法等已知方法制备。需要注意的是，含有硅的ITO(ITSO)也称为含有氧化硅的ITO，这是因为硅与ITO中含有的氧结合，作为氧化硅存在其中。
第二电极403形成为相对于发光元件发出的光为半透明的电极(相对于需要发出的光，透光度为40-90％)。第二电极403形成为具有低吸收的反射性的半透明电极，并且具有透光性能，因而从发光层发出的光在第一电极400和第二电极403之间重复反射。相对于需要发出的光而言，形成的所述半透明电极使得透光率在40％或更多且90％或更低，反射率为10％或更多，优选20％或更多。
当第二电极403用作阴极时，第二电极403形成为由具有低功函数的导电材料制成的薄膜，从而具有需要的透光性能。作为第二电极403的材料，特别优选具有低吸收、高反射率和透光性能的材料，优选铝、银、铝和锂的合金、镁和银的合金等材料。尽管它们的薄膜优选具有能得到需要的透光率的厚度，具体地为1nm或更多且20nm或更少，但是该厚度也可以增加至约25nm。此外，第二电极403可以为上述薄膜和典型为ITO、ITSO、IZO或SnO2的透明导电薄膜的层叠物。通过形成所述的层叠物，第二电极403比单层的透明导电薄膜具有更高的反射率，其可以透光并反射光。
当第二电极403用作阳极时，第二电极403形成为由具有高功函数的导电材料制成的薄膜，从而具有需要的透光性能。钽、铬、钼、钛、氮化钛、铝等的薄膜可以用作第二电极。尽管第二电极优选具有1nm或更多且20nm或更少的厚度，但是其厚度也可以增加至约25nm。如上所述，作为第二电极403的材料，特别优选具有低吸收、高反射率和透光性能的材料。此外，第二电极可以为上述薄膜和典型为ITO、ITSO、IZO或SnO2的透明导电薄膜的层叠物。通过形成所述的层叠物，第二电极403比单层的透明导电薄膜具有更高的反射率，其可以透光并反射光。
第二电极403可以通过诸如溅射法或蒸发法等已知方法制备。
发光层叠体402为形成为具有单层或层叠结构的层(为了简便，单层也称为“发光层叠体”)，所述的层叠结构具有至少一个发光层。作为发光层的结构，主要有两种类型的结构。一种为主-客型，其中发光物质(掺杂剂)分散在比发光物质具有更大带隙的材料(基质)中，而另一种为仅仅通过发光物质形成的类型。
此外，可以设置功能层，例如在发光层和阳极之间，设置由在传输空穴上具有优势的材料形成的空穴传输层和由在空穴注入上具有优势的材料形成的空穴注入层；在发光层和阴极之间，设置由在电子传输上具有优势的材料形成的电子传输层和由在电子注入上具有优势的材料形成的电子注入层。当设置传输层时，注入层比传输层更靠近电极侧。除了这些层以外，也可以设置其它功能层，例如阻挡层，这是为了电子和空穴在发光层上有效地重组而设置。上述功能层可以设置或者不设置，并且可以形成为具有多个功能的一层。此外，每层之间的界线不需要非常清楚。
需要注意的是，缓冲层401和发光层叠体402中的发光层需要分别形成，理想的是，电子或空穴的传输层形成在发光层和缓冲层401之间。
形成发光层的物质没有特别的限定，可以使用具有良好的发光效率并能够发出需要的波长的光的物质。
例如，当需要得到微红的光时，在发射光谱上发射峰值表现为600-680nm的材料可以使用，例如4-二氰基亚甲基-2-异丙基-6-[2-(1，1，7，7-四甲基久洛尼定-9-基)乙烯基]-4H-吡喃(缩写DCJTI)、4-二氰基亚甲基-甲基-[2-(1，1，7，7-四甲基-9-久洛尼定-9-基)乙烯基]-4H-吡喃(缩写DCJT)、4-二氰基亚甲基-2-叔丁基-6-[2-(1，1，7，7-四甲基久洛尼定-9-基)乙烯基]-4H-吡喃(缩写DCJTB)、periflanthene、2，5-二氰基-1，4-双[2-(10-甲氧基-1，1，7，7-四甲基久洛尼定-9-基)乙烯基]苯等等。
当需要发射浅绿色的光时，在发射光谱上发射峰值表现为500-550nm的材料可以使用，例如N，N’-二甲基喹吖啶酮(缩写DMQd)、香豆素-6、香豆素545T、三(8-羟基喹啉)铝(缩写Alq3)等等。
另外，当需要发射浅蓝色的光时，在发射光谱上发射峰值表现为420-500nm的材料可以使用，例如9，10-双(2-萘基)-叔丁基蒽(缩写t-BuDNA)、9，9’-二蒽基、9，10-二苯基蒽(缩写DPA)、9，10-双(2-萘基)蒽(缩写DNA)、双(2-甲基-8-羟基喹啉)-4-苯基苯酚镓(缩写BGaq)、双(2-甲基-8-羟基喹啉)-4-苯基苯酚铝(缩写BAlq)等等。
如上所述，发射荧光的物质、发射磷光的物质也可以用作发光物质，例如双[2-(3，5-双(三氟甲基)苯基)吡啶-N，C2’]吡啶甲酸铱(III)(缩写Ir(CF3ppy)2(pic))、双[2-(4，6-二氟苯基)吡啶-N，C2’]乙酰丙酮铱(III)(缩写FIr(acac))、双[2-(4，6-二氟苯基)吡啶-N，C2’]吡啶甲酸铱(III)(缩写FIr(pic))、三(2-苯基吡啶-N，C2’)铱(缩写Ir(ppy)3)等等。
此外，对用于使发光物质呈分散态的物质没有特别的限制。例如，可以使用诸如双[2-(2-羟苯基)吡啶]锌(缩写Znpp2)或双[2-(2-羟苯基)苯并唑]锌(缩写ZnBOX)等金属络合物等，也可以使用诸如9，10-二(2-萘基)-2-叔丁基蒽(缩写t-BuDNA)的蒽衍生物或诸如4，4’-二(N-咔唑基)联苯(缩写CBP)的咔唑衍生物。
作为能用于形成空穴注入层的物质的具体实例，可以给出诸如酞菁(缩写H2Pc)或酞菁铜(CuPc)的酞菁基化合物类聚合物等，或者聚(亚乙基二氧噻吩)/聚(苯乙烯磺酸盐)水溶液(PEDOT/PSS)。空穴注入层可以通过选择均具有空穴传输性能的物质来形成，由此使得该层的电离电位低于形成的与其接触的功能层。
作为能用于形成空穴传输层的物质的具体实例，可以给出4，4；-双[N-(1-萘基)-N-苯基氨基]联苯(缩写NPB)、4，4’-双[N-(3-甲基苯基)-N-苯基氨基]联苯(缩写TPD)、4，4’，4”-三(N，N-二苯基氨基)三苯胺(缩写TDATA)、4，4’，4”-三[N-(3-甲基苯基)-N-苯基氨基]三苯胺(缩写MTDATA)、4，4’-双{N-[4-(N，N-二间甲苯基氨基)苯基]-N-苯基氨基}联苯(缩写DNTPD)、1，3，5-三[N，N-二(间甲苯基)氨基]苯(缩写m-MTDAB)、4，4’，4”-三(N-咔唑基)三苯胺(缩写TCTA)、酞菁(缩写H2Pc)、酞菁铜(缩写CuPc)、酞菁氧钒(缩写VOPc)等。此外，空穴传输层可以为组合由上述物质制成的两层或多层形成的多层结构的层。
作为能用于电子传输层的材料的具体实例，可以给出2-(4-联苯基)-5-(4-叔丁基苯基)-1，3，4-二唑(缩写PBD)、1，3-双[5-(对叔丁基苯基)-1，3，4-二唑-2-基]苯(缩写OXD-7)、3-(4-联苯基)-4-苯基-5-(4-叔丁基苯基)-1，2，4-三唑(缩写TAZ)、3-(4-联苯基)-4-(4-乙基苯基)-5-(4-叔丁基苯基)-1，2，4-三唑(缩写p-EtTAZ)、红菲绕啉(缩写BPhen)、浴铜灵(缩写BCP)、2，2’，2”-(1，3，5-苯三基)-三(1-苯基-1H-苯并咪唑)(缩写TPBI)、4，4-双(5-甲基苯并唑-2-基)茋(缩写BzOs)等，还可以为三(8-羟基喹啉)铝(缩写Alq3)、三(4-甲基-8-羟基喹啉)铝(缩写Almq3)、双(10-羟苯基[h]-羟基喹啉)铍(缩写BeBq2)、双(2-甲基-8-羟基喹啉)-4-苯基苯酚铝(缩写BAlq)、双[2-(2-羟苯基)苯并唑]锌(缩写Zn(BOX)2)和双[2-(2-羟苯基)苯并噻唑]锌(缩写Zn(BTZ)2)。另外，电子传输层可以为具有由上述物质制成的两层或多层组合形成的多层结构的层。
作为用作电子注入层的物质的具体实例，可以给出诸如碱金属、碱土金属、碱金属的氟化物、碱土金属的氟化物、碱金属的氧化物和碱土金属的氧化物类无机材料。
除了上述无机材料，通过从形成电子传输层的下列物质中选择比形成电子传输层的物质具有更高电子亲和性能的物质，也可利用形成电子传输层的物质比如BPhen、BCP、p-EtTAZ、TAZ或BzOs来形成电子注入层。
也就是说，电子注入层也可以通过选择具有电子传输性能的物质来形成，由此使得电子注入层的电子亲和力高于电子传输层。需要注意的是，当电子注入性能不是这么高的材料被用作阳极电极时，通过在电极上叠加诸如锂、钙或钡等低功函数金属或者通过将诸如锂、钙或钡等低功函数金属掺入电子传输层，可以理想地形成电子注入层。
所述的发光层叠体402可以通过典型为蒸发法或湿法的已知方法制备。
根据本发明具有上述结构的发光元件，在不出现诸如电压和发光效率降低的不利影响下，低能耗和色纯度的提高可以容易地同时达到。而且，可以减轻不幸形成在第一电极400上的不平坦。因此，由于电极的不平坦引起的缺陷(电极之间的短路等)可以被抑制。
图1B为显示不同于图1A的本发明发光元件的一个实施方式的结构图。在图1B的本发明发光元件中，通过缓冲层401和发光层叠体402形成的包含有机化合物的层夹在由图中未显示的绝缘层上的第一电极400和第二电极403组成的一对电极之间。在图1B中，将对从第一电极400侧射出光的结构作出解释。
尽管第一电极400可以形成为单层或多层，但是第一电极400需形成半透明电极。尽管第二电极403可以形成为单层或多层，但是第二电极403形成为对于从发光元件发出的光而言具有高反射率的电极。根据本发明的发光元件，通过在所述的一对电极之间以特定方向施加固定电压或更高电压，可以发光。
在图1B中，在包含有机化合物的层中，缓冲层401设置在第二电极403侧。在施加电压使得第二电极403的电势高于达到发光的电势(当第二电极403作为阳极时)的结构中，缓冲层401由具有空穴传输性能的有机化合物和金属化合物的复合材料制成。
在施加电压使得第二电极403的电势低于达到发光的电势时(当第二电极403作为阴极时)，缓冲层401形成为两层结构。具体地，提供由具有空穴传输性能的有机化合物和金属化合物的复合材料制备的层、以及具有产生电子功能的层组成的两层结构，并且具有产生电子功能的层设置在发光层叠体402侧。具有产生电子功能的层可以由透明导电材料或者由具有电子传输性能的有机化合物和给体化合物的复合材料制成。
缓冲层401的具体材料和结构与图1A中的缓冲层401相同，在此省略重复的描述。参见对图1A中缓冲层401的描述。但是，差别在于不能得到减轻第一电极400不平坦的效果，因为缓冲层401没有形成在预先形成的电极(即在图1B结构中的第一电极400)上。
通过调整缓冲层401的厚度，缓冲层401具有调节光的光程长的作用。通过在两个电极之间的重复反射，发光层发出的光来回往复并被增强形成驻波。通过调整缓冲层401的厚度，在需要的波长处产生驻波，因而光被增强且发射光谱变窄。结果，当输入同样的电流时，可以得到更高的亮度。换句话说，发光效率可以增加。而且，由于光谱变窄，色纯度也得到改善。对于上述材料来说，即便形成与波长长度等同的厚度，驱动电压也不会增加。因此，上述光学设计可以实施。
具体地，在本发明中第一电极400和第二电极403之间的光学距离Lo设置为希望发出的光的波长(从发光元件发出的光的最大波长)的1/2，即半波长的整倍数。换句话说，假定希望发出的光的波长(从发光元件发出的光的最大波长)为λ，包含有机化合物的层的折光率在λ的波长下为nλ且第一电极400和第二电极403之间的物理距离为Lp，则缓冲层401的厚度调节至满足下式(1)[式2]
Lp=1nλ×λ2m---(1)]]>需要注意的是当包含有机化合物的层是由每层折光率不同的多层层叠而成时，每层得到的波长λ下的折光率和层的厚度的乘积之和可为半波长(λ/2)的整倍数。
根据本发明，所述的一对电极中任一个为半透明电极，而不是透明电极；因此，可以得到更强的干涉效应，且能更有效地降低能源消耗和改善色纯度。
第一电极400形成为相对于发光元件发出的光为半透明的电极(相对于需要发出的光，透光度为40-90％)。第一电极400形成为具有低吸收的反射性的半透明电极，并且具有透光性能，由此使得从发光层发出的光在第一电极400和第二电极403之间重复反射。相对于需要发出的光而言，形成的所述半透明电极使得透光率在40％或更多且90％或更低，并且反射率为10％或更多，优选20％或更多。
当第一电极400用作阴极时，第一电极400形成为由具有低功函数的导电材料制成的薄膜，从而具有需要的透光性能。作为第一电极400的材料，特别优选具有低吸收、高反射率和透光性能的材料，优选铝、银、铝和锂的合金、镁和银的合金等材料。尽管它们的薄膜优选具有能得到需要的透光率的厚度，具体地为1nm或更多且20nm或更少，但是该厚度也可以增加至约25nm。此外，第一电极400可以为上述薄膜和典型为ITO、ITSO、IZO或SnO2的透明导电薄膜的层叠物。
当第一电极400用作阳极时，第一电极400形成为由具有高功函数的导电材料制成的薄膜，从而具有需要的透光性能。作为第一电极400的材料，可以使用钽、铬、钼、钛、氮化钛、铝等的薄膜。尽管第一电极400优选具有1nm或更多且20nm或更少的厚度，但是其厚度也可以增加至约25nm。第一电极400可以形成为上述薄膜和典型为ITO、ITSO、IZO或SnO2的透明导电薄膜的层叠物，由此使得第一电极400成为具有低吸收、高反射率和透光性能的电极。
第一电极400可以通过诸如溅射法或蒸发法等已知方法制备。
缓冲层401形成为与第二电极403接触；因此第二电极403的材料选择可以与功函数无关。换句话说，为了达到发光，即使施加与其它电极相比更高的电压或更低的电压，对电极材料也没有限制。
理想的是，所述的第二电极403由具有低吸收、高反射率(对需要发出的光的反射率为40-100％，优选70-100％)的材料制成。当形成的第二电极403为单层时，优选使用铝、银、铝合金、银合金等。作为铝合金，可以使用Al-Si、Al-Ti等。另外，钛、氮化钛、铬、钼等也可以使用。
当形成的第二电极403为多层时，只要在发光层叠体402侧使用上述材料，其它层使用任何能保持电接触的材料即可。另外，只要使用典型为ITO、ITSO、IZO和SnO2的透明导电膜，第二电极403可以设置为比上述材料更靠近发光层叠体402侧。例如，可以使用具有ITO、银和ITO等的层叠结构的电极。第二电极403可以通过诸如溅射法或蒸发法等已知方法制备。
发光层叠体402与图1A中相同，因此省略重复的描述。参见对图1A中发光层叠体402的描述。
根据本发明具有上述结构的发光元件，在不出现诸如电压和发光效率降低的不利影响下，低能耗和色纯度的提高可以容易地同时达到。
图1C为显示不同于图1A的本发明发光元件的一个实施方式的结构图。在图1C的本发明发光元件中，通过缓冲层401-1、发光层叠体402和缓冲层401-2形成的包含有机化合物的层夹在由图中未显示的绝缘层上的第一电极400和第二电极403组成的一对电极之间。在图1C中，将对从第二电极403侧射出光的结构作出解释。
尽管第一电极400可以形成为单层或多层，但是第一电极400需形成对发光元件发出的光具有高反射率的电极。尽管第二电极403可以形成为单层或多层，但是第二电极403需形成为对于从发光元件发出的光而言为半透明的电极。根据本发明的发光元件，通过在所述的一对电极之间以特定方向施加固定电压或更高电压，可以发光。
在图1C中，在包含有机化合物的层中，缓冲层401-1和401-2分别设置在第一电极400侧和第二电极403侧。在缓冲层401-1和401-2中，设置在一电极侧(用作阳极的电极侧)的缓冲层由具有空穴传输性能的有机化合物和金属化合物的复合材料制成，其中施加在该电极侧上的电压使得电势高于达到发光的电势。
另一方面，设置在为了达到发光而施加低电压的电极侧(用作阴极的电极侧)的缓冲层形成为两层结构由具有空穴传输性能的有机化合物和金属化合物的复合材料制备的层以及具有产生电子功能的层，并且具有产生电子功能的层设置在发光层叠体402侧。
具有产生电子功能的层可以由透明导电材料或者由具有电子传输性能的有机化合物和给体化合物的复合材料制成。缓冲层401-1和401-2的具体材料和结构与图1A中的缓冲层401相同，因而省略重复的描述。参见对图1A中缓冲层401的描述。
通过调整缓冲层的厚度，缓冲层401-1和401-2具有调节光的光程长的作用。通过在两个电极之间的重复反射，发光层发出的光来回往复并被增强形成驻波。通过调整缓冲层401-1和401-2的一个或两个的厚度，在需要的波长处产生驻波，因而光被增强且发射光谱变窄。结果，当输入同样的电流时，可以得到更高的亮度。换句话说，发光效率可以增加。而且，由于光谱变窄，色纯度也得到改善。对于上述材料来说，即便形成与波长长度等同的厚度，驱动电压也不会增加。因此，上述光学设计可以实施。
具体地，在本发明中第一电极400和第二电极403之间的光学距离Lo设置为希望发出的光的波长(从发光元件发出的光的最大波长)的1/2，即半波长的整倍数。换句话说，假定希望发出的光的波长(从发光元件发出的光的最大波长)为λ，包含有机化合物的层的折光率在λ的波长下为nλ且第一电极400和第二电极403之间的物理距离为Lp，则缓冲层401-1和/或401-2的厚度调节至满足下式(1)[式3]Lp=1nλ×λ2m---(1)]]>需要注意的是当包含有机化合物的层是由每层折光率不同的多层层叠而成时，每层得到的波长λ下的折光率和层的厚度的乘积之和为半波长(λ/2)的整倍数。
根据本发明，所述的一对电极中任一个为半透明电极，而不是透明电极；因此，可以得到更强的干涉效应，且能更有效地降低能源消耗和改善色纯度。
而且，通过设置与第一电极400接触的缓冲层401-1，可以减轻不幸形成在第一电极400上的不平坦。因此，由于该电极的不平坦引起的缺陷(电极间的短路等)可以被抑制。
此外，第一电极400和第二电极403形成为分别与缓冲层401-1和401-2接触；因此可以不考虑功函数来选择材料。换句话说，为了达到发光，即使施加与其它电极相比更高的电势或更低的电势，对电极材料也没有限制。
作为第一电极400，可以使用具有低吸收、高反射率(对需要发出的光的反射率为40-100％，优选70-100％)的材料。当形成的第一电极400为单层时，优选使用铝、银、铝合金、银合金等。作为铝合金，可以使用Al-Si、Al-Ti等。另外，钛、氮化钛、铬、钼等也可以使用。
当形成的第一电极400为多层时，只要在发光层叠体402侧使用上述材料，其它层使用任何能保持电接触的材料即可。另外，只要使用典型为ITO、ITSO、IZO和SnO2的透明导电膜，第一电极可以设置为比上述材料更靠近发光层叠体402侧。例如，可以使用具有ITO、银和ITO等的层叠结构的电极。第一电极400可以通过诸如溅射法或蒸发法等已知方法制备。
第二电极403形成为相对于发光元件发出的光为半透明的电极(相对于需要发出的光，透光度为40-90％)。第二电极403形成为具有低吸收的反射率的半透明电极，并且具有透光性能，因而从发光层发出的光在第一电极400和第二电极403之间重复反射。相对于需要发出的光而言，形成的所述半透明电极使得透光率在40％或更多且90％或更低，并且反射率为10％或更多，优选20％或更多。
因为缓冲层401-2设置为与第二电极403接触，所以对第二电极403的功函数没有限制，并且第二电极403可以形成为由导电材料制成的薄膜，由此使其具有需要的透光性能。作为第二电极403的材料，特别优选具有低吸收、高反射率和透光性能的材料，优选铝、银、铝和锂的合金、镁和银的合金等材料。尽管这些材料的薄膜优选形成为具有能得到需要的透光率的厚度，具体地为1nm或更多且20nm或更少，但是该厚度也可以增加至约25nm。此外，第二电极403可以为上述薄膜和典型为ITO、ITSO、IZO或SnO2的透明导电薄膜的层叠物。第二电极403可以通过诸如溅射法或蒸发法等已知方法制备。
发光层叠体402与图1A中相同，因此省略重复的描述。参见对图1A中发光层叠体402的描述。
根据本发明具有上述结构的发光元件，在不出现诸如电压和发光效率降低的不利影响下，低能耗和色纯度的提高可以容易地同时达到。而且，通过设置与第一电极400上表面接触的缓冲层401-1，可以减轻不幸形成在第一电极400上的不平坦。因此，由于该电极的不平坦引起的缺陷(电极间的短路等)可以被抑制。
图1D为显示不同于图1A的本发明的发光元件的一个实施方式的结构图。在图1D的本发明发光元件中，通过缓冲层401-1、发光层叠体402和缓冲层401-2形成的包含有机化合物的层夹在由图中未显示的绝缘层上的第一电极400和第二电极403组成的一对电极之间。在图1D中，将对从第一电极400侧射出光的结构作出解释。
尽管第一电极400可以形成为单层或多层，但是第一电极400需形成对发光元件发出的光为半透明的电极。尽管第二电极403可以形成为单层或多层，但是第二电极403需形成为对于从发光元件发出的光具有高反射率的电极。根据本发明的发光元件，通过在所述的一对电极之间以特定方向施加固定电压或更高电压，可以发光。
在图1D中，在包含有机化合物的层中，缓冲层401-1和401-2分别设置在第一电极400侧和第二电极403侧。在缓冲层401-1和401-2中，设置在一电极侧(用作阳极的电极侧)的缓冲层由具有空穴传输性能的有机化合物和金属化合物的复合材料制成，其中施加在该电极侧上的电压使得电势高于达到发光的电势。
另一方面，设置在为了达到发光而施加低电压的电极侧(用作阴极的电极侧)的缓冲层形成为两层结构由具有空穴传输性能的有机化合物和金属化合物的复合材料制备的层以及具有产生电子功能的层，并且具有产生电子功能的层设置在发光层叠体402侧。
具有产生电子功能的层可以由透明导电材料或者由具有电子传输性能的有机化合物和给体化合物的复合材料制成。缓冲层401-1和401-2的具体材料和结构与图1A中的缓冲层401相同，因而省略重复的描述。参见对图1A中缓冲层401的描述。
通过调整缓冲层的厚度，缓冲层401-1和401-2具有调节光的光程长的作用。通过在两个电极之间的重复反射，发光层发出的光来回往复并被增强形成驻波。通过调整缓冲层401-1和401-2的一个或两个的厚度，在需要的波长处产生驻波，因而光被增强且发射光谱变窄。结果，当输入同样的电流时，可以得到更高的亮度。换句话说，发光效率可以增加。而且，由于光谱变窄，色纯度也得到改善。对于上述材料来说，即便形成与波长长度等同的厚度，驱动电压也不会增加。因此，上述光学设计可以实施。
具体地，在本发明中第一电极400和第二电极403之间的光学距离Lo设置为需要发出的光的波长(从发光元件发出的光的最大波长)的1/2，即半波长的整倍数。换句话说，假定希望发出的光的波长(从发光元件发出的光的最大波长)为λ，包含有机化合物的层的折光率在λ的波长下为nλ且第一电极400和第二电极403之间的物理距离为Lp，则缓冲层401-1和/或401-2的厚度调节至满足下式(1)[式4]Lp=1nλ×λ2m---(1)]]>需要注意的是当包含有机化合物的层是由每层折光率不同的多层层叠而成时，每层得到的波长λ下的折光率和层的厚度的乘积之和为半波长(λ/2)的整倍数。
根据本发明，所述的一对电极中任一个为半透明电极，而不是透明电极；因此，可以得到更强的干涉效应，且能更有效地降低能源消耗和改善色纯度。
而且，通过设置与第一电极400的上表面接触的缓冲层401-1，可以减轻不幸形成在第一电极400上的不平坦。因此，由于该电极的不平坦引起的缺陷(电极间的短路等)可以被抑制。
第一电极400和第二电极403形成为分别与缓冲层401-1和401-2接触；因此可以不考虑功函数来选择材料。换句话说，为了达到发光，即使施加与其它电极相比更高的电压或更低的电压，对电极材料也没有限制。
第一电极400形成为相对于发光元件发出的光为半透明的电极(相对于需要发出的光，透光度为40-90％)。第一电极400形成为具有低吸收的反射率的半透明电极，并且具有透光性能，因而从发光层发出的光在第一电极400和第二电极403之间重复反射。相对于需要发出的光而言，形成的所述半透明电极使得透光率在40％或更多且90％或更低，并且反射率为10％或更多，优选20％或更多。
因为缓冲层401-1设置为与第一电极400接触，所以对第一电极400的功函数没有限制，并且第一电极400可以形成为由导电材料制成的薄膜，由此使其具有需要的透光性能。作为第一电极400的材料，特别优选具有低吸收、高反射率和透光性能的材料，优选铝、银、铝和锂的合金、镁和银的合金等材料。尽管这些材料的薄膜优选形成为具有能得到需要的透光率的厚度，具体地为1nm或更多且20nm或更少，但是该厚度也可以增加至约25nm。此外，第一电极400可以为上述薄膜和典型为ITO、ITSO、IZO或SnO2的透明导电薄膜的层叠物。第一电极400可以通过诸如溅射法或蒸发法等已知方法制备。
因为缓冲层401-2设置为与第二电极403接触，所以对第二电极403的功函数没有限制，并且第二电极403可以由具有低吸收、高反射率(对于需要发出的光，反射率为40-100％，优选70-100％)的材料制成。
当形成的第二电极403为单层时，优选使用铝、银、铝合金、银合金等。作为铝合金，可以为Al-Si、Al-Ti等。此外，还可以使用钛、氮化钛、铬、钼等。
当形成的第二电极403为多层时，只要在缓冲层401-2侧使用上述材料，其它层使用任何能保持电接触的材料即可。另外，只要使用典型为ITO、ITSO、IZO和SnO2的透明导电膜，第二电极403可以设置为比上述材料更靠近包含有机化合物的层。例如，可以使用具有ITO、银和ITO等的层叠结构的电极作为第二电极403。第二电极403可以通过诸如溅射法和蒸发法等已知方法制备。
发光层叠体402与图1A中相同，因此省略重复的描述。参见对图1A中发光层叠体402的描述。
根据本发明具有上述结构的发光元件，在不出现诸如电压和发光效率降低的不利影响下，低能耗和色纯度的提高可以容易地同时达到。而且，可以减轻不幸形成在第一电极400上的不平坦。因此，由于该电极的不平坦引起的缺陷(电极间的短路等)可以被抑制。
图1E为显示不同于图1A的本发明的发光元件的一个实施方式的结构图。在图1E的本发明发光元件中，通过缓冲层401和发光层叠体402形成的包含有机化合物的层夹在由图中未显示的绝缘层上的第一电极400和第二电极403组成的一对电极之间。在图1E中，将对从第二电极403侧射出光的结构作出解释。
尽管第一电极400可以形成为单层或多层，但是第一电极400需形成对于从发光元件发出的光而言具有高反射率的电极。尽管第二电极403可以形成为单层或多层，但是第二电极403需形成为对从发光元件发出的光为半透明的电极。根据本发明的发光元件，通过在所述的一对电极之间以特定方向施加固定电压或更高电压，可以发光。
在图1E中，在包含有机化合物的层中，缓冲层401设置在第二电极403侧。在施加电压使得第二电极403的电势高于达到发光的电势(当第二电极403作为阳极时)的结构中，缓冲层401由具有空穴传输性能的有机化合物和金属化合物的复合材料制成。
在施加电压使得第二电极403的电势低于达到发光的电势(当第二电极403作为阴极时)时，缓冲层401形成为两层结构。具体地，在缓冲层401中，具有产生电子功能的层进一步设置在发光层叠体402侧。
具有产生电子功能的层可以由透明导电材料或者由具有电子传输性能的有机化合物和给体化合物的复合材料制成。缓冲层401的具体材料和结构与图1A中的缓冲层401相同，在此省略重复的描述。参见对图1A中缓冲层401的描述。但是，差别在于不能得到减轻第一电极400不平坦的效果，因为缓冲层401没有形成在预先形成的电极(即在图1E的结构中的第一电极400)上。
通过调整缓冲层401的厚度，缓冲层401具有调节光的光程长的作用。通过在两个电极之间的重复反射，发光层发出的光来回往复并被增强形成驻波。通过调整缓冲层401的厚度，在需要的波长处产生驻波，因而光被增强且发射光谱变窄。结果，当输入同样的电流时，可以得到更高的亮度。换句话说，发光效率可以增加。而且，由于光谱变窄，色纯度也得到改善。对于上述材料来说，即便形成与波长长度等同的厚度，驱动电压也不会增加。因此，上述光学设计可以实施。
具体地，在本发明中第一电极400和第二电极403之间的光学距离Lo设置为希望发出的光的波长(从发光元件发出的光的最大波长)的1/2，即半波长的整倍数。换句话说，假定希望发出的光的波长(从发光元件发出的光的最大波长)为λ，包含有机化合物的层的折光率在λ的波长下为nλ且第一电极400和第二电极403之间的物理距离为Lp，则缓冲层401的厚度调节至满足下式(1)[式5]Lp=1nλ×λ2m---(1)]]>需要注意的是当包含有机化合物的层是由每层折光率不同的多层层叠而成时，每层得到的波长λ下的折光率和层的厚度的乘积之和为半波长(λ/2)的整倍数。
根据本发明，所述的一对电极中任一个为半透明电极，而不是透明电极；因此，可以得到更强的干涉效应，且能更有效地降低能源消耗和改善色纯度。
第一电极400形成为对发光元件发出的光而言具有高反射率的电极。
当第一电极400用作阴极时，理想的是该第一电极400由具有低功函数和低吸收的高反射率(对需要发出的光，反射率为40-100％、优选70-100％)材料制成。具体地，可以使用铝和锂的合金、镁和银的合金等。
当第一电极400用作阳极时，理想的是具有高功函数和低吸收的高反射率材料用作第一电极400的材料。具体地，优选使用铝、银、铝合金、银合金等。作为铝合金，可以使用Al-Si、Al-Ti等。另外，钛、氮化钛、铬、钼等也可以使用。当形成的第一电极400为多层时，只要在发光层叠体402侧使用上述材料，其它层使用任何能保持电接触的材料即可。
此外，当第一电极400用作阳极时，只要使用典型为ITO、ITSO、IZO和SnO2的透明导电膜，第一电极400可以设置为比上述材料更靠近发光层叠体402侧。例如，可以使用具有ITO、银和ITO等的层叠结构的电极。所述的透明导电膜在许多情形下具有高的功函数，因此通过在发光层叠体402侧上设置透明导电膜并在其下方设置具有低功函数和高反射率的材料，可以得到具有高反射率的电极。第一电极400可以通过诸如溅射法或蒸发法等已知方法制备。
第二电极403形成为相对于发光元件发出的光而言为半透明的电极(相对于需要发出的光，透光度为40-90％)。第二电极403形成为具有低吸收的反射率的半透明电极，并且具有透光性能，由此使得从发光层发出的光在第一电极400和第二电极403之间重复反射。相对于需要发出的光而言，形成的所述半透明电极使得透光率在40％或更多且90％或更低，反射率为10％或更多，优选20％或更多。
因为缓冲层401设置为与第二电极403接触，因此对第二电极403的功函数没有限制，第二电极403可形成为由导电材料制成的薄膜，从而具有需要的透光性能。作为第二电极403的材料，特别优选具有低吸收、高反射率和透光性能的材料，优选铝、银、铝和锂的合金、镁和银的合金等材料。尽管这些材料的薄膜优选具有能得到需要的透光率的厚度，具体地为1nm或更多且20nm或更少，但是该厚度也可以增加至约25nm。此外，第二电极403可以为上述薄膜和典型为ITO、ITSO、IZO或SnO2的透明导电薄膜的层叠物。第二电极403可以通过诸如溅射法或蒸发法等已知方法制备。
发光层叠体402与图1A中相同，因此省略重复的描述。参见对图1A中发光层叠体402的描述。
根据本发明具有上述结构的发光元件，在不出现诸如电压和发光效率降低的不利影响下，低能耗和色纯度的提高可以容易地同时达到。
图1F为不同于图1A的本发明发光元件的一个实施方式的结构图。在图1F所示的本发明的发光元件中，通过缓冲层401和发光层叠体402形成的包含有机化合物的层夹在由图中未显示的绝缘层上的第一电极400和第二电极403组成的一对电极之间。在图1F中，将对从第一电极400侧射出光的结构作出解释。
尽管第一电极400可以形成为单层或多层，但是第一电极400需形成对于从发光元件发出的光半透明的电极。尽管第二电极403可以形成为单层或多层，但是第二电极403需形成为对于从发光元件发出的光而言具有高反射率的电极。根据本发明的发光元件，通过在所述的一对电极之间以特定方向施加固定电压或更高电压，可以发光。
在图1F中，在包含有机化合物的层中，缓冲层401设置在第一电极400侧上。在施加电压使得第一电极400的电势高于达到发光的电势(当第一电极400作为阳极时)的结构中，缓冲层401由具有空穴传输性能的有机化合物和金属化合物的复合材料制成。另外，在施加电压使得第一电极400的电势低于达到发光的电势时(当第一电极400作为阴极时)，缓冲层401形成为两层结构由具有空穴传输性能的有机化合物和金属化合物的复合材料制备的层以及具有产生电子功能的层组成的两层结构，并且具有产生电子功能的层设置在发光层叠体402侧上。具有产生电子功能的层可以由透明导电材料或者由具有电子传输性能的有机化合物和给体化合物的复合材料制成。缓冲层401的具体材料和结构与图1A中的缓冲层401相同，在此省略重复的描述。参见对图1A中缓冲层401的描述。
通过调整缓冲层401的厚度，缓冲层401具有调节光的光程长的作用。通过在两个电极之间的重复反射，发光层发出的光来回往复并被增强形成驻波。通过调整缓冲层401的厚度，在需要的波长处产生驻波，因而光被增强且发射光谱变窄。结果，当输入同样的电流时，可以得到更高的亮度。换句话说，发光效率可以增加。而且，由于光谱变窄，色纯度也得到改善。对于上述材料来说，即便形成与波长长度等同的厚度，驱动电压也不会增加。因此，上述光学设计可以实施。
具体地，在本发明中第一电极400和第二电极403之间的光学距离Lo设置为希望发出的光的波长(从发光元件发出的光的最大波长)的1/2，即半波长的整倍数。换句话说，假定希望发出的光的波长(从发光元件发出的光的最大波长)为λ，包含有机化合物的层的折光率在λ的波长下为nλ且第一电极400和第二电极403之间的物理距离为Lp，则缓冲层401的厚度调节至满足下式(1)[式6]Lp=1nλ×λ2m---(1)]]>需要注意的是当包含有机化合物的层是由每层折光率不同的多层层叠而成时，每层得到的波长λ下的折光率和层的厚度的乘积之和为半波长(λ/2)的整倍数。
根据本发明，所述的一对电极中任一个为半透明电极，而不是透明电极；因此，可以得到更强的干涉效应，且能更有效地降低能源消耗和改善色纯度。
第一电极400形成为相对于发光元件发出的光为半透明的电极(相对于需要发出的光，透光度为40-90％)。第一电极400形成为具有低吸收的反射率的半透明电极，并且具有透光性能，由此使得从发光层发出的光在第一电极400和第二电极403之间重复反射。相对于需要发出的光，形成的所述半透明电极使得透光率在40％或更多且90％或更低，反射率为10％或更多，优选20％或更多。
因为缓冲层401设置为与第一电极400接触，因此对第一电极400的功函数没有限制，第一电极400形成为由导电材料制成的薄膜，从而具有需要的透光性能。作为第一电极400的材料，特别优选具有低吸收、高反射率和透光性能的材料，优选铝、银、铝和锂的合金、镁和银的合金等材料。尽管这些材料的薄膜优选具有能得到需要的透光率的厚度，具体地为1nm或更多且20nm或更少，但是该厚度也可以增加至约25nm。此外，第一电极400可以为上述薄膜和典型为ITO、ITSO、IZO或SnO2的透明导电薄膜的层叠物。第一电极400可以通过诸如溅射法或蒸发法等已知方法制备。
第二电极403形成为对于从发光元件发出的光而言具有高反射率的电极。当第二电极403用作阴极时，理想的是该电极403由具有低功函数和低吸收的高反射率(对需要发出的光，反射率为40-100％、优选70-100％)的材料制成。具体地，可以使用铝和锂的合金、镁和银的合金等。
当第二电极403用作阳极时，理想的是具有高功函数和低吸收的高反射率(对需要发出的光，反射率为40-100％、优选70-100％)的材料用作该电极的材料。具体地，优选使用铝、银、铝合金、银合金等。作为铝合金，可以使用Al-Si、Al-Ti等。另外，钛、氮化钛、铬、钼等也可以使用。当形成的第二电极403为多层时，只要在发光层叠体402侧上使用上述材料，其它层使用任何能保持电接触的材料即可。
此外，当第二电极403用作阳极时，只要使用典型为ITO、ITSO、IZO和SnO2的透明导电膜，第二电极403可以设置为比上述材料更靠近发光层叠体402侧。例如，可以使用具有ITO、银和ITO等的层叠结构的电极。这些透明导电膜在许多情形下具有高的功函数，因此通过在发光层叠体402侧设置透明导电膜并在其下方部分设置具有低功函数和高反射率的材料，可以得到具有高反射率的电极。第二电极403可以通过诸如溅射法或蒸发法等已知方法制备。
发光层叠体402与图1A中相同，因此省略重复的描述。参见对图1A中发光层叠体402的描述。
根据本发明具有上述结构的发光元件，在不出现诸如电压和发光效率降低的不利影响下，低能耗和色纯度的提高可以容易地同时达到。
实施方式2在本实施方式中，本发明的发光器件的制备方法将参照图2A-2E、图3A-3C和图4作出说明。需要注意的是，在本实施方式中显示的是有源矩阵发光器件的制备实例，其中光发射至第二电极侧。在使用每个具有不同波长的发光元件的全色显示中，每种颜色的象素排列没有特别的限制，可以使用所需要的排列诸如条状排列(stripe arrangement)或三角排列(delta arrangement)。特别地，每个象素均被排列在三角阵列内的三角排列优选被用于所使用的发光元件表现三种类型发光色的情形，所述颜色比如是红、绿和蓝色。三角排列的象素用于诸如电视等显示图象的发光器件中较为理想。
自然，本发明也适用于光发射至第一电极侧的发光器件和无源矩阵发光器件。
首先，在基底50上形成第一基底绝缘层51a和第二基底绝缘层51b之后，接着在第二基底绝缘层51b上形成半导体层(图2A)。
作为基底50的材料，可以使用玻璃、石英、塑料(聚酰亚胺、丙烯酸、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚碳酸酯、聚丙烯酸酯、聚醚砜等)等。如果需要，上述基底可以通过CMP等方法抛光。在本实施方式中，使用玻璃基底。
设置第一和第二基底绝缘层51a和51b来阻止在基底50中对半导体膜的特性产生不利影响的元素分散在半导体层中，所述元素例如是碱金属和碱土金属。第一和第二基底绝缘层51a和51b可以用氧化硅、氮化硅、含有氮的氧化硅、含有氧的氮化硅等来制成。在本实施方式中，第一基底绝缘层51a由氮化硅制成，而第二基底绝缘层51b由氧化硅制成。在本实施方式中，基底绝缘膜形成为具有第一和第二基底绝缘层51a和51b的两层结构。但是，基底绝缘膜也可以形成为单层、两层或多层。另外，当杂质通过基底的扩散没有特别影响时，也可以不设置基底绝缘层。
通过用高密度等离子体对基底50的表面进行导电处理，可以形成基底绝缘层。通过使用2.45GHz的微波来产生高密度等离子体，例如，电子密度为1011-1013/cm3、电子温度为2eV或更低且离子能量为5eV或更低。所述的高密度等离子体具有低动能的活性物质，因而等离子对膜没有损坏，并且比传统的等离子处理形成更少的缺陷。产生微波的天线与基底50之间的距离可被设定为20-80mm，优选20-60mm。
此外，基底50的表面可以通过在氮化气氛下、用上述高密度等离子体处理而被氮化，所述的氮化气氛例如含有氮气和稀有气体的气氛，含有氮气、氢气和稀有气体的气氛或者含有氨气和稀有气体的气氛。当使用玻璃基底、石英基底、硅片等作为基底50并用上述高密度等离子体进行导电氮化处理时，在基底50表面上形成的氮化物膜含有作为主要成分的氮化硅；这样该氮化物膜可以用作第一基底绝缘层51a。通过等离子CVD法在所述的氮化物层上可以形成氧化硅或氧氮化硅，其可以用作第二基底绝缘层51b。
此外，通过用相似的高密度等离子在由氧化硅、氧氮化硅等制成的基底绝缘层的表面上进行氮化处理，可以在其表面上形成氮化物膜。所述的氮化物膜可以阻止杂质从基底50扩散。此外，氮化物膜可以形成为极薄。由于对其上形成的半导体层几乎没有应力影响，因此上述氮化物膜是优选的。
在本实施方式中，随后形成的半导体层通过由激光结晶无定形硅膜得到。所述的无定形硅膜在第二基底绝缘层51b上形成，厚度为25-100nm(优选30-60nm)。作为制备方法，可以使用已知的方法，如溅射法、低压CVD法或等离子CVD法。随后在500℃下热处理1小时来脱氢。
接着，无定形的硅膜通过使用激光辐射仪器结晶而形成结晶硅膜。在本实施方式中，在激光结晶中使用准分子激光器。从激光辐射仪器中振荡的激光束用光学系统处理为线性射束光。所述的无定形硅膜用该线性射束光辐射而得到结晶硅膜。如此得到的硅膜用作半导体层。
作为另一种结晶无定形硅膜的方法，包括仅仅用热处理来结晶的方法和使用促进结晶的催化元素热处理结晶的方法。作为促进结晶的元素，可以使用镍、铁、钯、锡、铅、钴、铂、铜、金等。与仅仅用热处理的结晶相比，当使用上述促进结晶的元素时，结晶可以在更低的温度和更短的时间下进行。因此，玻璃基底等通过结晶会受到更少的损坏。当仅仅通过热处理进行结晶时，耐热的石英基底可以用作基底50。
接着，如果需要，为了控制阈值，在半导体层中掺杂少量的杂质，这也是所谓的沟道掺杂。为了得到需要的阈值，可赋予N-型电导率或P-型电导率的杂质(例如磷和硼)通过离子掺杂法等加入。
随后，如图2A所示，半导体层被图案化为预定的形状而得到岛状的半导体层52。图案化以这样的方式进行光刻胶施加在半导体层上，预定的掩模形状被曝光并烘烤，以在半导体层上形成抗蚀剂掩模，利用该掩模对半导体层蚀刻。
接着，形成栅绝缘膜53来覆盖半导体层52。通过等离子CVD法或溅射法，使用含有硅的绝缘层形成厚度为40-150纳米的栅绝缘膜53。在本实施方式中，氧化硅用来形成栅绝缘膜53。在此情形中，分别在氧化气氛或氮化气氛下，用高密度等离子体处理栅绝缘膜53的表面使其致密化，来进行氧化或氮化处理。
需要注意的是，在栅绝缘膜53形成之前，通过高密度等离子体处理半导体层52的表面，可以对半导体层的表面进行氧化或氮化处理。此时，通过将基底50的温度设置为300-450℃并在氧化或氮化气氛中进行处理，半导体层52和其上形成的栅绝缘膜53之间的良好界面可以形成。
紧接着，栅电极54形成在栅绝缘层53上。栅电极54可以使用选自钽、钨、钛、钼、铝、铜、铬和铌的元素或者含有这些元素作为主成分的合金材料或化合物材料来制成。而且，典型为掺杂有诸如磷等杂质元素的多晶硅膜的半导体膜可以使用。此外，可以使用AgPdCu合金。
在本实施方式中，栅电极54形成为单层。可选择地，栅电极54可以为含有两层或多层的层叠结构，例如由钨制成下层并且由钼制成上层。当栅电极形成为层叠结构时，可以使用上述材料。而且，可以任意选择上述材料的组合。栅电极54用光刻胶制成的掩模来蚀刻。
随后，当利用栅电极54作为掩模时，高浓度的杂质加入至半导体层52中。这样，形成了包含半导体层52、栅绝缘层53和栅电极54的薄膜晶体管70。
需要注意的是，薄膜晶体管的制备方法没有特别的限制，其可以任意的变化，以制备出具有需要结构的晶体管。
在本实施方式中，使用通过激光结晶来结晶的结晶硅膜制成的顶栅(top-gate)薄膜晶体管。可选择的是，使用无定形半导体膜的底栅(bottom-gate)薄膜晶体管可以用于象素部分。不仅可以使用硅，而且可以使用硅-锗来形成无定形半导体。当使用硅一锗时，锗的浓度优选为约0.01-4.5原子％。
而且，可以使用在无定形半导体中能够观察到0.5-20nm晶粒的微晶半导体膜(半无定形半导体)。另外，其中可以观察到0.5-20nm晶粒的细小晶体也被称为所谓的微晶(μc)。
无定形半导体类型的半无定形硅(也称为SAS)可以通过硅化合物气体的辉光放电分解来得到。典型的气体有SiH4，此外还有Si2H6、SiH2Cl2、SiHCl3、SiCl4、SiF4等。通过用氢气或者氢气与一种或多种选自氦、氩、氪和氖的稀有气体元素的混合物稀释上述气体，可以容易地形成SAS。稀释比例优选为2倍-1000倍。通过辉光放电分解的涂覆膜的反应可以在0.1-133Pa的压力下进行。形成辉光放电的高频功率可以为1-120MHz、优选13-60MHz。基底的热处理可以设置为300℃或更低，优选100-250℃。
由此形成的SAS的拉曼光谱朝低于520cm-1的波数偏移。认为源于Si晶格的(111)和(220)衍射峰可以通过X-射线衍射观察到。为了封端悬空键，含有至少1原子％或更多的氢气或卤素。关于膜中含有的杂质元素，气体组分的每种杂质比如氧、氮和碳优选为1×1020cm-1或更低。特别地，氧气的浓度为5×1019/cm3或更低，优选1×1019/cm3或更低。在TFT中迁移率μ为1-10cm2/Vsec。
此外，SAS可以通过激光进一步结晶。
接着，通过使用氮化硅形成绝缘膜(氢化膜)59，使其覆盖栅电极54和栅绝缘层53。将绝缘膜(氢化膜)59在480℃加热约1小时，从而活化杂质元素并氢化半导体层52。在形成绝缘膜(氢化膜)59之后，绝缘膜(氢化膜)59的氢化可以通过导入氢气并用高密度等离子体处理来实施。由此该层可以致密化。另外，通过在400-450℃下的热处理释放氢气，半导体膜52随后也可以被氢化。
形成第一层间绝缘层60以覆盖绝缘膜(氢化膜)59。作为形成第一层间绝缘层60的材料，可以使用氧化硅、丙烯酸、聚酰亚胺、硅氧烷、低k材料(低电介质材料)等。在本实施方式中，氧化硅膜形成为第一层间绝缘层(图2B)。
接着，形成到达半导体层52的接触孔。这些接触孔可以通过使用抗蚀剂掩模蚀刻至暴露半导体层52来形成。接触孔可以通过湿蚀刻或干蚀刻来形成。而且，根据条件，接触孔可以通过一次或多次蚀刻形成。当蚀刻进行多次时，湿蚀刻和干蚀刻均可以使用(图2C)。
然后，形成覆盖接触孔和第一层间绝缘层60的导电层。该导电层被加工成需要的形状来形成连接部分61a、配线61b等。所述的配线可以为由铝，铜，铝、碳和镍的合金，铝、碳和钼的合金等制成的单层。而且，所述的配线可以具有从基底侧开始的钼、铝和钼的层叠结构，钛、铝和钛的层叠结构，或者钛、氮化钛、铝和钛的层叠结构(图2D)。
随后，形成覆盖连接部分61a、配线61b和第一层间绝缘层60的第二层间绝缘层63。作为第二层间绝缘层63的材料，优选使用诸如丙烯酸、聚酰亚胺和硅氧烷等具有自平面化性能的涂覆薄膜。在本实施方式中，使用硅氧烷来形成第二层间绝缘层63(图2E)。
随后，在第二层间绝缘层63上，用氮化硅等形成绝缘层。形成该绝缘层来防止第二层间绝缘层63在随后的象素电极蚀刻中被蚀刻至超出所需的程度。因此，当象素电极和第二层间绝缘层之间的蚀刻速率的比例较大时，可以不设置上述绝缘层。接着，形成通过第二层间绝缘层63到达连接部分61a的接触孔。
形成覆盖接触孔和第二层间绝缘层63(或绝缘层)的具有透光性能的导电层。随后，加工该具有透光性能的导电层来形成薄膜发光元件的第一电极64。在此，第一电极64与连接部分61a电接触。参照实施方式1的第一电极64的材料(图3A)。
接着，使用有机材料或无机材料，形成覆盖第二层间绝缘层63(或绝缘层)和第一电极64的绝缘层。随后，加工绝缘层来暴露部分第一电极64，从而形成间壁65。光敏有机材料(如丙烯酸和聚酰亚胺)优选用作间壁65的材料。另外，间壁也可以使用非光敏性的有机或无机材料来形成。而且，通过使用分散剂等，诸如钛黑和氮化碳等黑色颜料或染料可以分散在间壁65的材料中来染黑间壁65，由此使得该间壁65可以用作黑色基体。理想地，朝向第一电极的间壁65的边缘具有锥形，由此使得曲线连续变化(图3B)。
然后，形成包含有机化合物的层66，接着形成覆盖包含有机化合物的层66的第二电极67。由此，可以制备发光元件93，其中包含有机化合物的层66插入在第一电极64和第二电极67之间(图3C)。因为在本实施方式中本发明的发光器件具有光发射至第二电极侧的结构，所以本实施方式中的发光元件具有实施方式1中图1A、1C和1E中任一种所示的结构。
随后通过等离子CVD法形成作为钝化膜的含氮的氧化硅膜。在使用含氮的氧化硅膜的情形中，氧氮化硅膜可以通过等离子CVD法，用SiH4、N2O和NH3来形成，或者氧氮化硅膜可以通过等离子CVD法，用SiH4和N2O来形成，或者氧氮化硅膜可以通过等离子CVD法，其中用Ar稀释SiH4和N2O的气体来形成。
可选择的是，作为钝化膜，可以使用通过等离子CVD法、用SiH4、N2O和H2形成的氢化氧氮化硅膜。自然，钝化膜没有限定为单层结构，其可以为单层结构或者为与其它含有硅的绝缘层的层叠结构。此外，含有氮化碳膜和氮化硅膜的多层膜、含有苯乙烯聚合物的多层膜、氮化硅膜或者金刚石类的碳膜可以替代含有氮的氧化硅膜。
随后，为了保护发光元件不受促进其损坏的诸如水等物质的影响，将显示部分密封。当显示部分用对向基板(ounter substrate)密封时，该对向基板用未显示的绝缘密封材料粘合，由此使得外部连接部分暴露。对向基板和元件基底之间的空间可以充满惰性气体，例如干燥的氮气。可选择的是，密封材料可以涂覆在象素部分的整个表面，然后其上粘附对向基板。紫外线可固化树脂等优选用作密封材料。干燥剂或保持基底之间固定间隙的颗粒可以混合在密封材料中。接着，柔性配线基底粘结至外部连接部分，因此完成了发光器件(图4)。在本实施方式中，对向基板94与元件之间的空间填充有待密封的具有透光性能的树脂88等。由此，发光元件93可以免受湿气的损坏。另外，树脂88具有需要的吸湿性能。而且，如果具有透光性能的干燥剂89分散在树脂88中，可以减轻湿气的影响，这是更可取的模式。
根据本发明的带有显示功能的发光器件可以提供模拟视频信号或数字视频信号。当使用数字视频信号时，发光显示装置可以分为使用电压的视频信号和使用电流的视频信号。当发光元件发出光时，输入象素的视频信号分为在恒定的电压下的情形和在恒定电流下的情形。在恒定电压下的视频信号包括恒定电压施加在发光元件上的情形和恒定电流通过发光元件的情形。在恒定电流下的视频信号包括恒定电压施加在发光元件上的情形和恒定电流通过发光元件的情形。恒定电压施加在发光元件上的情形表示恒定电压驱动，而恒定电流通过发光元件的情形表示恒定电流驱动。在恒定电流驱动中，不管发光元件的电阻变化，保持恒定的电流量。此外，任何上述的驱动方法可以用于本发明的发光器件以及驱动发光元件的方法。
在不表现出诸如电压和发光效率降低的不利影响下，具有上述结构的本发明的发光器件易于达到低能耗并同时改善色纯度。
通过自由地与上述任一种适宜的实施方式结合，可以实施本实施方式。
实施方式3在本实施方式中，作为本发明显示装置的有源矩阵发光器件的面板的外观将参照图5A和5B进行描述。图5A为面板的顶视图，其中晶体管和形成在基底上的发光元件被密封材料密封，所述的密封材料形成在基底和对向基板4006之间。图5B为图5A的横截面视图。该面板的发光元件具有如实施方式1所示的结构。
密封材料4005围绕设置在基底4001上的象素部分4002、信号线驱动电路4003和扫描线驱动电路4004而设置。对向基板4006设置在象素部分4002、信号线驱动电路4003和扫描线驱动电路4004上。因此，象素部分4002、信号线驱动电路4003和扫描线驱动电路4004用基底4001、密封材料4005和对向基板4006以及填料4007密封。
设置在基底4001上的象素部分4002、信号线驱动电路4003和扫描线驱动电路4004具有多个薄膜晶体管。在图5B中，显示了包含在信号线驱动电路4003中的薄膜晶体管4008和包含在象素部分4002中的薄膜晶体管4010。
此外，发光器件4011电连接至薄膜晶体管4010。
引线4014相当于为象素部分4002、信号线驱动电路4003和扫描线驱动电路4004提供信号或电源电压的配线。引线4014通过引线4015a和4015b连接至连接终端4016。连接终端4016通过各向异性的导电膜4019电连接至包含柔性印刷电路(FPC)4018的终端。
而且，作为填料4007，除了诸如氮气和氩等的惰性气体以外，还可以使用紫外线固化树脂或热固化树脂。例如，可以使用聚氯乙烯、丙烯酸、聚酰亚胺、环氧树脂、硅树脂、聚乙烯醇缩丁醛或者乙烯醋酸乙烯酯。
并且，本发明的发光器件包括其上形成具有发光元件的象素部分的面板以及面板上装配有IC的模块。
在不表现出诸如电压和发光效率降低的不利影响下，具有上述结构的本发明的发光元件易于达到低能耗并同时改善色纯度。
通过自由地与上述任一种适宜的实施方式结合，可以实施本实施方式。
实施方式4在本实施方式中，包含在实施方式3中描述的面板和模块中的象素电路和保护电路以及它们的操作将被说明。而且，实施方式3中显示的横截面视图相当于驱动TFT 1403和发光元件1405的横截面视图。
在图6A所示的象素中，信号线1410、电源线1411和1412呈纵向排列，而扫描线1414呈横向排列。象素也包括开关TFT 1401、驱动TFT 1403、电流控制TFT 1404、电容器元件1402和发光元件1405。
如图6C所示的象素具有与图6A所示的象素相似的结构，但是驱动TFT1403的栅电极连接至排列在横向方向上的电源线1412。也就是说，图6A和图6C所示的每个象素的等效电路相同。但是，在电源线1412呈纵向排列的情形中(图6A)和电源线1412呈横向排列的情形中(图6C)中，在不同层中的各个电源线由导电膜制成。为了强调连接有驱动TFT 1403的栅电极的配线的不同排列，等效电路图分别见图6A和6C所示。
在图6A和6C所示的每个象素中，驱动TFT 1403和电流控制TFT 1404串联，并且驱动TFT 1403的沟道长度L(1403)和沟道宽度W(1403)以及电流控制TFT 1404的沟道长度L(1404)和沟道宽度W(1404)满足下述关系L(1403)/W(1403)∶L(1404)/W(1404)＝5-6000∶1。
驱动TFT 1403在饱和区内运行并且控制通过发光元件1405的电流量，而电流控制TFT 1404在线性区内运行并且控制供给发光元件1405的电流。考虑到制备方法，TFT 1403和1404优选具有相同类型的导电率，在本实施方式中，n型沟道TFT用于形成TFT 1403和1404。而且，耗尽型TFT可以取代增强型TFT用作驱动TFT1403。在本发明具有上述结构的发光器件中，由于电流控制TFT 1404在线性区内运行，该电流控制TFT 1404的Vgs的轻微变化不会对通过发光元件1405的电流量产生不利的影响。也就是说，通过发光元件1405的电流量可以通过在饱和区运行的驱动TFT 1403来确定。根据上述结构，由于TFT特性的变化改善了发光元件的亮度变化，使得图像质量改善的发光器件可以提供。
图6A-6D中显示的每个象素的开关TFT 1401控制了与象素有关的视频信号输入。当开关TFT 1401打开且视频信号输入象素中时，视频信号的电压由电容器元件1402控制。尽管其中每个象素都包括电容器元件1402的排列示于图6A和6C，但是本发明不受此限制。当栅电容器等用作保持视频信号的电容器时，电容器元件1402可以不用设置。
图6B所示的象素具有与图6A所示的象素相似的结构，但是其上加有TFT1406和扫描线1414。相似地，图6D所示的象素具有与图6C相似的结构，但是其上加有TFT 1406和扫描线1414。
通过新设置的扫描线1414，可以控制TFT 1406的开关。当TFT1406打开时，电容器元件1402持有的电荷被放出，因而将电流控制TFT 1404关闭。也就是说，通过设置TFT 1406，通过发光元件1405的电流供给可以强行被停止。因此，TFT 1406可以被称为擦除TFT(erasing TFT)。根据图6B和6D所示的结构，发光周期可以与记录周期同时开始或者紧随其后，所述的记录周期在信号写入所有象素之前开始，因此占空率(duty ratio)可以改善。
在图6E所示的象素中，信号线1410和电源线1411呈纵向排列，而扫描线1414呈横向排列。该象素还包括开关TFT 1401、驱动TFT 1403、电容器元件1402和发光元件1405。如图6F所示的象素具有如图6E所示的象素结构，但是其上加有TFT 1406和扫描线1415。而且，通过设置TFT 1406，如图6F所示的结构也使得占空率得到改善。
驱动TFT 1403被强制关闭时象素结构的实例将在图7中显示。在图7中，设置了选择TTF 1451、驱动TFT 1453、擦除二极管(erasing diode)1461和发光元件1454。选择TFT 1451的源极和漏极分别连接至信号线1455和驱动TFT1453的栅极。选择TFT 1451的源线连接至第一栅线1457。驱动TFT 1453的源极和漏极分别连接至第一电源线1456和发光元件1454。擦除二极管1461连接至驱动TFT 1453的栅极和第二栅线1467。
电容器元件1452用来保持驱动TFT 1453的栅电位。因此电容器1452连接在驱动TFT 1453的栅极和电源线1456之间。但是，本发明不限于该结构，可以设置电容器元件，使其能保持驱动TFT 1453的栅电位。而且，当驱动TFT1453的栅电位可以通过使用驱动TFT 1453的栅电容器保持时，可以省去电容器元件1452。
作为驱动方法，选择第一栅线1457并打开选择TFT 1451。当信号从信号线1455输入至电容器元件1452时，根据信号控制驱动TFT 1453的电流，并且电流从第一电源线1456通过发光元件1454流入第二电源线1458。
为了擦除信号，选择第二栅线1467(在此情形中，第二栅线的电位增高)，并且打开擦除二极管1461，由此使得电流从第二栅线1467输送至驱动TFT 1453的栅极。结果，驱动TFT 1453成为关闭状态。因此，电流不能从第一电源线1456通过发光元件1454流入第二电源线1458。所以非发光周期可以形成，从而可以自由地调整发光周期的长度。
为了保持信号，不选择第二栅线1467(在此情形中，第二栅线的电位降低)。因此擦除二极管1461被关闭，由此使得驱动TFT 1453的栅电位被保持。
而且，对擦除二极管1461没有特别的限制，只要它是具有整流性能的元件即可。可以使用PN型二极管或PIN型二极管。可选择的是，可以使用肖特基二极管或齐纳二极管。
如上所述，可以使用各种类型的象素电路。特别地，当使用无定形半导体膜形成薄膜晶体管时，制造的驱动TFT 1403和1453每个的半导体膜的面积优选较大。因此，在上述象素电路中，优选使用顶部发光型，其中从发光体产生的光通过对向基板发出。
由于每个象素中均设置TFT且低电压驱动可以实施，当象素密度增加时，认为有源矩阵发光器件是优选的。
在本实施方式中描述了有源矩阵发光器件，其中每个象素均设置TFT。但是，无源矩阵发光器件也可以形成，其中每一列设置有TFT。由于在无源矩阵发光器件中TFT没有设置在每个象素中，因此可以得到高孔径比。在产生自发光体的光朝发光体两侧发射的发光器件中，当提供无源矩阵发光器件时，透光率可以增加。
随后，使用图6E所示的等效电路，将描述在扫描线和信号线中设置二极管用作保护电路的情形。
在图8中，开关TFT 1401和1403、电容器元件1402以及发光元件1405设置在象素部分1500。在信号线1410中，设置二极管1561和1562。二极管1561和1562按照与上述实施方式中开关TFT 1401和1403相同的方式来制备。每个二极管包括栅电极、半导体层、源电极和漏电极等。通过将栅电极连接至漏电极或源电极，可以运行二极管1561和1562。
连接至二极管的常用电势线1554和1555形成在相同的层中作为栅电极。因此，需要在栅绝缘层中形成接触孔，由此使得其连接至二极管的源电极或漏电极。
设置在扫描线1414中的二极管具有相似的结构。
如上提及，根据本发明，保护二极管可以同时形成在输入级中。而且，保护二极管的位置不限于此，它们可以设置在驱动电路和象素之间。
具有所述保护电路的本发明的发光元件为这样的发光元件在不表现出诸如电压和发光效率降低的不利后果下，易于同时得到低能耗和改善的色纯度。而且，通过上述结构，发光器件的可靠性可以进一步提高。
实施方式5作为安装有本发明发光器件(模块)的电子器件，它们可以是诸如摄像机和数码相机等照相机；护眼镜型显示器(顶部安装的显示器(head mounteddisplay))；航海系统；声音再现设备(汽车音频部件等)；计算机；游戏机；便携式信息终端(例如移动式计算机、手机、便携式游戏机、电子书籍等)；装有记录介质的图像复制器件(具体地，具有可以复制诸如数字化多功能光盘(DVD)类型的记录介质并能显示其上的图像的显示器的器件)等等。所述的电子器件的具体实例见图9A-9E。
图9A显示了发光器件，其相当于电视接收器或个人计算机等的监测器，它包括外壳2001、显示部分2003、扬声器部分2004等。本发明的发光器件为具有高显示质量和低能耗的发光器件。象素部分可以与偏振片或圆偏振片一起设置来增强对比度。例如，可以依次在对向基板上设置1/4λ片、1/2λ片和偏振片。而且，可以设置一层抗反射膜。
图9B显示了手机，其包括主体2101、外壳2102、显示部分2103、声频输入部分2104、声频输出部分2105、操作键2106和天线2108等。本发明的手机为具有高显示质量和低能耗的手机。
图9C显示了计算机，其包括主体2201、外壳2202、显示部分2203、键盘2204、外部连接部分2205和鼠标2206等。本发明的计算机为具有高显示质量和低能耗的计算机。尽管图9C显示的是手提式电脑，但是本发明也适用于硬盘和显示部分合并在一个外壳的桌面电脑等。
图9D显示了移动式计算机，其包括主体2301、显示部分2302、开关2303、操作键2304、红外部分2305等。本发明的移动式计算机为具有高显示质量和低能耗的移动式计算机。
图9E显示了便携式游戏机，其包括外壳2401、显示部分2402、扬声器部分2403、操作键2404、记录介质插入部分2405等。本发明的便携式游戏机为具有高显示质量和低能耗的便携式游戏机。
如上所述，本发明的应用范围相当大并能用于各个领域的电子器件中。
本实施方式可以通过与上述适宜的实施方式中任一种自由结合来实施。
实施方式6在本实施方式中，参照图10A和10B，将说明缓冲层厚度随着发光层发光颜色而变化的实施方式。
图10A为本发明发光器件部分的横截面视图。显示的三个发光元件分别为发红光的发光元件、发绿光的发光元件和发蓝光的发光元件。在相当于基底或层间绝缘膜的绝缘体100上，发红光的发光元件包括第一电极101R、缓冲层103R、共有的空穴传输层104、发光层105R、共有的电子传输层106和共有的第二电极107。在相当于基底或层间绝缘膜的绝缘体100上，发绿光的发光元件包括第一电极101G、缓冲层103G、共有的空穴传输层104、发光层105G、共有的电子传输层106和共有的第二电极107。在相当于基底或层间绝缘膜的绝缘体100上，发蓝光的发光元件包括第一电极101B、缓冲层103B、共有的空穴传输层104、发光层105B、共有的电子传输层106和共有的第二电极107。每个发光元件的第一电极101R、101G和101B的边缘部分用间壁102覆盖，因此各个元件相互绝缘。缓冲层103R、103G和103B的厚度根据从每个发光元件发出的光的最大波长来设定。
图10A显示除了第一电极、缓冲层和发光层以外，每种颜色的发光元件共用一层的结构的实例。图10A显示了仅仅使用空穴传输层104和电子传输层106的实例。但是，当然可以设置其它功能层，并且空穴传输层104和电子传输层106也可以不设置。
图10B显示在每个发光元件中除了第二电极之外的层分离的结构。换句话说，在相当于基底或层间绝缘膜的绝缘体100上，发红光的发光元件包括第一电极101R、缓冲层103R、空穴传输层104R、发光层105R、电子传输层106R和共有的第二电极107。在相当于基底或层间绝缘膜的绝缘体100上，发绿光的发光元件包括第一电极101G、缓冲层103G、空穴传输层104G、发光层105G、电子传输层106G和共有的第二电极107。在相当于基底或层间绝缘膜的绝缘体100上，发蓝光的发光元件包括第一电极101B、缓冲层103B、空穴传输层104B、发光层105B、电子传输层106B和共有的第二电极107。每个发光元件中的第一电极101R、101G和101B的边缘部分用间壁102覆盖，因此各个元件相互绝缘。缓冲层103R、103G和103B的厚度根据从每个发光元件发出的光的最大波长来设定。
图10B显示了仅仅使用空穴传输层和电子传输层的实例。但是，当然可以设置其它功能层，并且空穴传输层和电子传输层也可以不设置。此外，在每个发光元件中，诸如空穴传输层和电子传输层等功能层的材料可以不同或相同。
设置在每个发光元件的各功能层可以具有在发光元件之间被隔开的功能层的结构，或者具有功能层未被隔开、从而与所有发光元件共用的结构。在每个发光元件中，设置的每个功能层可以不同。
具有上述结构的本发明的发光元件为这样的发光元件在不表现诸如电压和发光效率降低的不利后果下，易于同时得到低能耗和改善色纯度。
此外，通过改变发光元件的每个发光颜色，缓冲层的厚度可以根据发光颜色的波长来优化；因此色纯度的改善或低能耗可以得到。
实施方案1具有如图1F所示的结构的发光元件在玻璃基底上制备，测试其特性。在本实施方案中，制备的发光元件可以称为“发光元件1”。首先，将说明发光元件1的结构及其制备方法。
<第一电极400(半透明电极)>
作为第一电极400(半透明电极)，厚度为110nm的含有硅的ITO(下文称为“ITSO”)通过溅射装置形成在玻璃基底上。在ITSO上蒸镀15nm的Ag。通过形成极薄层叠的ITSO和Ag，可以形成具有反射性的半透明电极。
<缓冲层401>
作为缓冲层401，4，4’-双{N-[4-(N，N-二间甲苯基氨基)苯基]-N-苯基氨基}联苯(下文称为“DNTPD”)和钼的氧化物的复合材料在Ag上形成125nm的厚度。DNTPD为具有空穴传输性能的有机化合物。该复合材料通过DNTPD和钼氧化物的共蒸镀形成，并且MoO3用作钼氧化物(下文称为“MoOx”)的蒸镀源。质量比设定为DNTPD∶MoOx＝4∶2。
<发光层叠体402>
发光层叠体402形成为具有4个功能层。首先，在DNTPD和MoOx的复合材料上，形成10nm厚度的4，4’-双[N-(1-萘基)-N-苯基氨基]联苯(下文称为“NPB”)。在NPB上，共蒸镀香豆素6和三(8-羟基喹啉)铝(下文称为“Alq3”)来形成厚度为40nm的复合材料。质量比设定为香豆素6∶Alq3＝1∶0.01。香豆素6和Alq3的复合材料层用作发光层。在香豆素6和Alq3的复合材料层上，蒸镀形成厚度为30nm的Alq3。在Alq3上蒸镀LiF形成1nm的厚度。
<第二电极403(反射电极)>
作为第二电极403，通过溅射装置，在LiF上形成200nm厚度的Al。Al用作反射电极。
在发光元件1中，实施光学设计使得波长为515nm的光被共振。确定缓冲层401的厚度来优化第一电极400和第二电极403之间的距离。第一电极400和第二电极403之间的物理距离为206nm。
<对比元件>
在本实施方案中，制备用于对比的发光元件(下文称为“对比元件”)来评价发光元件1的特性。对比元件为第一电极400为透明电极、而不是半透明电极的元件。发光元件1和对比元件之间的不同在于不设置Ag，第一电极400形成为厚度为110nm的单层ITSO。除了这些不同，对比元件在与发光元件1相同的条件下制备。表1显示了包含在发光元件1和对比元件1中的每层的材料和厚度。



图11A显示了发光元件1和对比元件的电流密度-亮度的特性且图11B显示了电压-亮度的特性。如图11A和11B所示，发光元件1和对比元件显示出几乎相同的特性。在发光元件1中亮度为3000cd/m2的电流密度为10.6cd/A，而对比元件为11.3cd/A。
另一方面，在发光元件1中亮度为3000cd/m2的CIE色坐标为(x，y)＝0.18，0.73)，而对比元件为(x，y)＝(0.28，0.66)。尽管发光元件1和对比元件均发出绿光，但是可以证实发光元件1的色纯度较高。
图12显示了发光元件1和对比元件的发射光谱。如图12所示，发光元件1中发光光谱更陡。在对比元件中发射光谱的半值宽度为60nm，而发光元件1为35nm。这导致了色纯度的改善。
如本实施方案所示，通过在发光元件中设置半透明电极和缓冲层，在不影响电流密度-亮度特性和电压-亮度特性下，可以改善色纯度。
实施方案2在玻璃基底上制备具有图1C所示结构的发光元件，并测试其特性。在本实施方案中，制备的发光元件称为“发光元件2”。首先，说明发光元件2的结构及其制备方法。
<第一电极400(反射电极>
形成作为反射电极的第一电极400。在基底上形成导电膜，其中形成具有40nm厚度的铝和钛的合金(下文称为“Al-Ti”)，并且具有6nm厚度的Ti层叠在Al-Ti上。
<缓冲层401-1>
作为缓冲层401-1，形成40nm厚度的DNTPD和MoOx的复合材料。以与发光元件1相同的方式，通过DNTPD和MoOx的共蒸镀形成复合材料，并且MoO3用作MoOx的蒸镀源。质量比设定为DNTPD∶MoOx＝4∶2。
<发光层叠体402>
发光层叠体402形成为具有3个功能层。首先，在DNTPD和MoOx的复合材料上形成厚度为10nm的NPB。在NPB上共蒸镀香豆素6和Alq3至具有40nm的厚度。质量比设定为香豆素6∶Alq3＝1∶0.01。香豆素6和Alq3的复合材料用作发光层。在香豆素6和Alq3的复合材料上蒸镀Alq3至具有10nm的厚度。
<缓冲层401-2>
缓冲层401-2形成为两层结构具有产生电子功能的层和具有空穴传输性能的有机化合物与金属化合物形成的复合材料层。作为具有产生电子功能的层，Alq3和Li共蒸镀形成10nm的掺杂Li的Alq3层。质量比设定为Alq3∶Li＝1∶0.01。与缓冲层401-1相同的DNTPD和MoOx的复合材料用作具有110nm厚度的有机化合物和金属化合物的复合材料。
<第二电极403(半透明电极)>
作为第二电极403，在DNTPD和MoOx的复合材料上蒸镀Ag形成25nm的厚度。Ag形成为极薄的膜，因而Ag可用作半透明电极。
在发光元件2中，绿光发射被以与发光元件1相同的方式共振。实施光学设计使得波长为513nm的光被共振。确定缓冲层401-1和401-2的厚度、特别是DNTPD和MoOx复合材料的厚度，使其优化第一电极400和第二电极403之间的距离。第一电极400和第二电极403之间的物理距离为220nm。表2显示了包含在发光元件2中每层的材料和厚度。
表2

图13A显示了发光元件2的电流密度-亮度特性且图13B显示了电压-亮度特性。在3000cd/m2的亮度下，电流效率为10.4cd/A，这显示了良好的电流效率。
另外，3000cd/m2的亮度下的CIE色坐标为(x，y)＝(0.20，0.72)，并且从发光元件2中可以得到具有高色纯度的绿光。
图14显示了发光元件2的发射光谱。如图14所示，发射光谱显示了尖锐的峰，且发射光谱的半值宽度为45nm。这导致了色纯度的提高。
表3显示了实施方案1的发光元件1和对比元件，以及发光元件2的电流效率、CIE色坐标以及发射光谱的半值宽度。表3中的电流效率和CIE色坐标为3000cd/m2亮度的值。
表3

如本实施方案所示，通过在发光元件中设置半透明电极和缓冲层，在不影响电流密度-亮度特性和电压-亮度特性下，可以改善色纯度。在发光元件2中，由于设置有两个缓冲层，第一电极和第二电极之间距离长于发光元件1和对比元件之间的距离；但是由于共振效应，在不降低电流密度-亮度特性和电压-亮度特性下，色纯度的改善超过了对比元件，并且可以得到与发光元件1等同的色纯度的改善。
此外，在发光元件2中，由反射率不高于Ag的钛或钛合金制成的电极用作反射电极(第二电极403)；但是，根据本实施方案，可以证实共振效应带来的色纯度的改善。钛或钛合金为优选用于有源矩阵发光器件的配线材料或电极材料(参照实施方式2和3)。因此，在象素部分中形成的配线或电极由钛或钛合金制成，当这些配线或电极用作发光元件的一个电极时，可以得到共振效应。例如，在实施方式2所示的有源矩阵发光器件中，薄膜晶体管的连接部分61a可以用于发光元件的第一电极64(参照图2A-2E和图4)。
因此，在本实施方案所示的顶部发光结构中，从简化方法上考虑，本发明的应用也非常有效。
本申请基于2005年7月30日在日本专利局提交的日本专利申请No.2005-191868，在此该文献全文引入作为参考。
权利要求
1.一种包含发光元件的发光器件，其中所述的发光元件包括一对电极；和夹在该对电极之间的包含有机化合物的层，其中包含有机化合物的层包括含有发光物质的发光层；和具有包括显示空穴传输性能的有机化合物和金属化合物的复合材料的缓冲层，和其中所述的一对电极中的一个为具有高反射率的电极，另一个为半透明电极。
2.一种包含发光元件的发光器件，其中所述的发光元件包括一对电极；和夹在该对电极之间的包含有机化合物的层，其中包含有机化合物的层包括含有发光物质的发光层；和具有包括显示空穴传输性能的有机化合物和金属化合物的复合材料的缓冲层，其中所述的一对电极中一个为具有高反射率的电极，另一个为半透明电极；并且其中确定缓冲层的厚度使得从发光元件发出的光的强度变高。
3.根据权利要求1的发光器件，其中所述的一对电极之间的光学距离为发光元件发出的光的最大波长的一半的整倍数。
4.根据权利要求2的发光器件，其中所述的一对电极之间的光学距离为发光元件发出的光的最大波长的一半的整倍数。
5.根据权利要求1的发光器件，其中所述的一对电极之间的光学距离为需要从发光元件发出的光的最大波长的一半的整倍数。
6.根据权利要求2的发光器件，其中所述的一对电极之间的光学距离为希望从发光元件发出的光的最大波长的一半的整倍数。
7.根据权利要求1的发光器件，其中相对于从发光层发出的光而言，所述的半透明电极具有10％或更高的反射率。
8.根据权利要求2的发光器件，其中相对于从发光层发出的光而言，所述的半透明电极具有10％或更高的反射率。
9.根据权利要求1的发光器件，其中半透明电极由具有高反射率的导电材料制成，并且其中半透明电极是形成为薄膜的导电膜，由此具有透光性能。
10.根据权利要求2的发光器件，其中半透明电极由具有高反射率的导电材料制成，并且其中半透明电极是形成为薄膜的导电膜，由此具有透光性能。
11.根据权利要求1的发光器件，其中半透明电极由具有高反射率的导电材料制成，并且其中半透明电极为具有1nm或更大且25nm或更小厚度的导电膜。
12.根据权利要求2的发光器件，其中半透明电极由具有高反射率的导电材料制成，并且其中半透明电极为具有1nm或更大且25nm或更小厚度的导电膜。
13.根据权利要求1的发光器件，其中半透明电极由具有高反射率的导电材料制成，并且其中半透明电极是制成为薄膜的导电膜的层叠体，由此具有透光性能。
14.根据权利要求2的发光器件，其中半透明电极由具有高反射率的导电材料制成，并且其中半透明电极是制成为薄膜的导电膜的层叠体，由此具有透光性能。
15.根据权利要求1的发光器件，其中半透明电极由具有高反射率的导电材料制成，并且其中半透明电极为具有1nm或更大且25nm或更小厚度的导电膜和透明导电膜的层叠体。
16.根据权利要求2的发光器件，其中半透明电极由具有高反射率的导电材料制成，并且其中半透明电极为具有1nm或更大且25nm或更小厚度的导电膜和透明导电膜的层叠体。
17.根据权利要求1的发光器件，其中半透明电极由选自下述的导电材料制成铝、银、铝和锂的合金、镁和银的合金、钽、铬、钼、钛和氮化钛。
18.根据权利要求2的发光器件，其中半透明电极由选自下述的导电材料制成铝、银、铝和锂的合金、镁和银的合金、钽、铬、钼、钛和氮化钛。
19.根据权利要求1的发光器件，其中相对于从发光层发出的光而言，具有高反射率的电极具有70-100％的反射率。
20.根据权利要求2的发光器件，其中相对于从发光层发出的光而言，具有高反射率的电极具有70-100％的反射率。
21.根据权利要求1的发光器件，其中缓冲层形成为与所述的一对电极中任一个接触。
22.根据权利要求2的发光器件，其中缓冲层形成为与所述的一对电极中任一个接触。
23.根据权利要求1的发光器件，其中包含有机化合物的层包括两个缓冲层，并且所述的一对电极中的每一个均与缓冲层中的一个接触。
24.根据权利要求2的发光器件，其中包含有机化合物的层包括两个缓冲层，并且所述的一对电极中的每一个均与缓冲层中的一个接触。
25.根据权利要求1的发光器件，其中金属化合物为过渡金属的氧化物或氮化物。
26.根据权利要求2的发光器件，其中金属化合物为过渡金属的氧化物或氮化物。
27.根据权利要求1的发光器件，其中金属化合物为周期表中第4-8族的金属的氧化物或氮化物。
28.根据权利要求2的发光器件，其中金属化合物为周期表中第4-8族的金属的氧化物或氮化物。
29.根据权利要求1的发光器件，其中金属氧化物为氧化钒、氧化钽、氧化钼、氧化钨、氧化铼和氧化钌中的任一个。
30.根据权利要求2的发光器件，其中金属氧化物为氧化钒、氧化钽、氧化钼、氧化钨、氧化铼和氧化钌中的任一个。
31.根据权利要求1的发光器件，其中该发光器件包含多个所述的发光元件，并且缓冲层的厚度基于从每个发光元件发出的光的波长而变化。
32.根据权利要求2的发光器件，其中该发光器件包含多个所述的发光元件，并且缓冲层的厚度基于从每个发光元件发出的光的波长而变化。
33.根据权利要求1的发光器件，其中发光器件包含至少三个均具有不同发光颜色的所述的发光元件，其中基于发光颜色，所述的至少三个发光元件在三角阵列中排列，并且其中缓冲层的厚度基于从每个发光元件发出的光的波长而变化。
34.根据权利要求2的发光器件，其中发光器件包含至少三个均具有不同发光颜色的所述发光元件，其中基于发光颜色，将所述的至少三个发光元件在三角阵列中排列，并且其中缓冲层的厚度基于从每个发光元件发出的光的波长而变化。
35.一种在显示部分含有权利要求1的发光器件的电子器件。
36.一种在显示部分含有权利要求2的发光器件的电子器件。
全文摘要
在没有诸如电压和发光效率降低的不利后果下，改善了发光元件的色纯度。该发光元件含有发光层叠体，其包括在一对电极之间的发光层。缓冲层设置为与至少一个电极接触。电极中的一个为具有高反射率的电极，而另一个为半透明电极。通过提供半透明电极，光可以透过并被反射。电极之间的光学距离根据缓冲层的厚度调整，因此，光可以在电极之间共振。所述缓冲层由包含有机化合物和金属化合物的复合材料制成，因此，即使电极间的距离变大，发光元件的电压和发光效率也不会受到影响。
文档编号H05B33/26GK1897775SQ200610121268
公开日2007年1月17日 申请日期2006年6月30日 优先权日2005年6月30日
发明者野村亮二, 濑尾哲史, 岩城裕司, 杉泽希 申请人:株式会社半导体能源研究所