專利名稱：復(fù)合材料、發(fā)光元件、發(fā)光裝置和使用該復(fù)合材料的電子器件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及使用有機(jī)化合物和無機(jī)化合物形成的復(fù)合材料，其對有機(jī)化合物來說具有極好的載流子輸送性能和極好的載流子注入性能以及具有高可見光透射率。此外，本發(fā)明涉及使用該復(fù)合材料的電流激發(fā)型發(fā)光元件，進(jìn)一步地涉及具有該發(fā)光元件的發(fā)光裝置和具有該發(fā)光元件的電子器件。

背景技術(shù)：
近年來，使用發(fā)光有機(jī)化合物的發(fā)光元件的研究與開發(fā)已經(jīng)積極地展開。在上述發(fā)光元件的基本結(jié)構(gòu)中，含發(fā)光有機(jī)化合物的層夾在一對電極之間。通過將電壓施加到發(fā)光元件，電子和空穴分別從一對電極注入含發(fā)光有機(jī)化合物的層中，因而電流流過發(fā)光元件。然后，通過重組這些載流子(電子和空穴)，該發(fā)光有機(jī)化合物被激發(fā)，當(dāng)從激態(tài)恢復(fù)到基態(tài)時發(fā)光。根據(jù)上述的機(jī)理，該發(fā)光元件被稱為電流激發(fā)型發(fā)光元件。進(jìn)一步地，就有機(jī)化合物所產(chǎn)生的激態(tài)的種類而言，存在著單重激態(tài)和三重激態(tài)。來自單重激態(tài)的光發(fā)射稱為熒光，而來自三重激態(tài)的光發(fā)射稱為磷光。
上述發(fā)光元件可以使用厚度約0.1μm的有機(jī)薄膜制造成很細(xì)的，并且重量輕，這是非常大的優(yōu)點。因為從注入載流子到發(fā)光的時間約為數(shù)微秒或更小，發(fā)光元件的一種特征在于發(fā)光元件具有極高的響應(yīng)速度。據(jù)信這些特征對于平板顯示元件來說是可取的。此外，通過形成大面積的發(fā)光元件而以薄膜形式形成的上述發(fā)光元件，可以容易地獲得薄片形式的光發(fā)射。這些特征難以在由白熾燈或者LED所代表的點光源或者由熒光燈所代表的線光源中獲得，因此，所述發(fā)光元件可以有利地用作薄片形式的光源，其可被用作照明等。
如上所述，在發(fā)光裝置、照明等中非常期望應(yīng)用使用發(fā)光有機(jī)化合物的電流激發(fā)型發(fā)光元件。然而，電流激發(fā)型發(fā)光元件仍然具有許多問題。作為問題之一，減少能量消耗可能被提出。為了降低能量消耗，重要的是減少發(fā)光元件的激勵電壓。因為上述電流激發(fā)型發(fā)光元件的光發(fā)射強(qiáng)度是基于流過發(fā)光元件的電流量確定的，為了降低激勵電壓，必須在低壓下提供大量電流。
作為降低激勵電壓的方法，過去已經(jīng)嘗試過在電極和含發(fā)光有機(jī)化合物的層之間提供緩沖層。例如，眾所周知通過在氧化錫銦(ITO)和發(fā)光層之間提供使用摻雜有樟腦磺酸的聚苯胺(PANI)形成的緩沖層，可以降低激勵電壓(例如，見非專利文獻(xiàn)1)。據(jù)信這是因為相對于發(fā)光層，PANI具有極好的載流子注入性能。此外，在非專利文獻(xiàn)1中，認(rèn)為PANI，其是緩沖層，是電極的一部分。
然而，如非專利文獻(xiàn)1中所公開的，PANI的問題是當(dāng)PANI的厚度增加時，透射率降低。具體地說，據(jù)報導(dǎo)，當(dāng)PANI的厚度被設(shè)置為約250nm時，透射率小于70％。即，因為本身被用于緩沖層的材料在透射率方面存在問題，元件內(nèi)所形成的光不能被有效地提取。
根據(jù)專利文獻(xiàn)1，為了電流密度，即電流效率，已經(jīng)通過將發(fā)光元件(其在專利文獻(xiàn)1中被稱作發(fā)光單元)串聯(lián)連接而嘗試提高亮度。在專利文獻(xiàn)1中，將其中有機(jī)化合物和金屬氧化物(具體地，氧化釩和氧化錸)混合的層施加在串聯(lián)連接的發(fā)光元件的連接部份。據(jù)信這種層可以將空穴和電子注入到發(fā)光單元中。
然而，如從本發(fā)明的實施方案模式中所看出的，在有機(jī)化合物和金屬氧化物的混合層(其公開在專利文獻(xiàn)1中)中，不僅在紅外區(qū)中，而且在500nm附近形成了大的吸收峰，因此，存在著透光性能問題。因此，在元件內(nèi)形成的光不能被有效地提取，因此降低了元件的發(fā)光效率。 Y.Yang等，Applied Physics Letters，vol.64(10)，1245-1247(1994)日本專利申請，公開號2003-272860

發(fā)明內(nèi)容
鑒于上述問題，本發(fā)明人致力于研究與開發(fā)以便解決這些問題，結(jié)果他們已經(jīng)開發(fā)成功。本發(fā)明的一個目標(biāo)是提供一種使用有機(jī)化合物和無機(jī)化合物形成的復(fù)合材料，其具有相對于有機(jī)化合物的極好的載流子輸送性能和極好的載流子注入性能以及具有極好的透光性能。此外，本發(fā)明的另一個目的是提供一種電流激發(fā)型發(fā)光元件，其具有極好的發(fā)光效率并且通過將上述的復(fù)合材料施加給發(fā)光元件而需要低激勵電壓。此外，本發(fā)明的另一個目的是提供一種發(fā)光裝置，其通過使用該發(fā)光元件而需要更少的能量，和包括發(fā)光裝置的電子器件。
本發(fā)明提供一種解決上述問題的復(fù)合材料、使用該復(fù)合材料的發(fā)光元件、使用該發(fā)光元件的發(fā)光裝置、和使用該發(fā)光裝置的電子器件。在本發(fā)明的一個方面中，復(fù)合材料可以主要地分為三類，基于復(fù)合材料中所含的有機(jī)化合物。第一種復(fù)合材料包括由以下通式(1)所表示的有機(jī)化合物和無機(jī)化合物。

在通式(1)中，R1-R24可以彼此相同或不同，并且表示氫、烷基、烷氧基、芳基和芳基烷基中的任何一種。
第二種復(fù)合材料包括由以下通式(2)代表的有機(jī)化合物和無機(jī)化合物。


在通式(2)中，X表示由結(jié)構(gòu)式(2-1)和(2-3)至(2-6)以及通式(2-2)代表的芳烴基團(tuán)中的任何一種。R1-R20可以彼此相同或不同，并且表示氫、烷基、烷氧基和芳基中的任何一種。R21表示烷基。
第三種復(fù)合材料包括由以下通式(3)代表的有機(jī)化合物和無機(jī)化合物。

在通式(3)中，R1-R9可以彼此相同或不同，并且表示氫、烷基、烷氧基和芳基中的任何一種。
在本發(fā)明的一個方面，發(fā)光元件包括含上述的復(fù)合材料的層。在本發(fā)明的又一方面中，發(fā)光裝置包括上述的發(fā)光元件，電子器件包括上述的發(fā)光裝置。
本發(fā)明可以提供復(fù)合材料、發(fā)光元件、發(fā)光裝置和電子器件，其具有如下所示的極好的特征。具體地說，根據(jù)本發(fā)明，通過將有機(jī)化合物和無機(jī)化合物組合，可以獲得一種復(fù)合材料，其相對于有機(jī)化合物具有極好的載流子輸送性能和極好的載流子注入性能。此外，可以提供具有高可見光透射率的復(fù)合材料。進(jìn)一步地，通過應(yīng)用本發(fā)明的復(fù)合材料，可以提供一種電流激發(fā)型發(fā)光元件，其需要低激勵電壓和具有極好的發(fā)光效率。此外，通過使用上述的發(fā)光元件，可以提供需要更少能量的發(fā)光裝置和包括該發(fā)光裝置的電子器件。



圖1A-1C是說明本發(fā)明發(fā)光元件的橫斷面視圖； 圖2是說明本發(fā)明發(fā)光元件的橫斷面視圖； 圖3A-3C是說明本發(fā)明發(fā)光元件的橫斷面視圖； 圖4A-4C是說明本發(fā)明發(fā)光元件的橫斷面視圖； 圖5A-5C是說明本發(fā)明發(fā)光元件的橫斷面視圖； 圖6A-6C是說明本發(fā)明發(fā)光元件的橫斷面視圖； 圖7是說明本發(fā)明發(fā)光元件的圖； 圖8A是說明本發(fā)明發(fā)光裝置的頂視圖并且圖8B是說明本發(fā)明發(fā)光裝置的橫斷面視圖； 圖9A-9E是說明根據(jù)本發(fā)明的電子器件的圖； 圖10是說明發(fā)光裝置的圖； 圖11A-11D是顯示了本發(fā)明復(fù)合材料的吸收光譜的曲線； 圖12是顯示了對比實施例的吸收光譜的曲線； 圖13是顯示了本發(fā)明復(fù)合材料的透射率的曲線； 圖14是顯示了發(fā)光元件的電流-電壓特征的曲線； 圖15是顯示了發(fā)光元件的亮度-電流效率特征的曲線； 圖16是顯示了發(fā)光元件的電壓-亮度特征的曲線； 圖17是顯示了發(fā)光元件的電流-電壓特征的曲線； 圖18是顯示了發(fā)光元件的電流-電壓特征的曲線； 圖19是顯示了發(fā)光元件的電流-電壓特征的曲線； 圖20是顯示了發(fā)光元件的電流-電壓特征的曲線； 圖21是顯示了發(fā)光元件的電流效率的曲線； 圖22是顯示了發(fā)光元件的能量效率的曲線； 圖23是顯示了發(fā)光元件的電流效率的曲線； 圖24是顯示了發(fā)光元件的能量效率的曲線； 圖25是顯示了發(fā)光元件的電流效率和計算結(jié)果的曲線； 圖26是顯示了1μm的本發(fā)明復(fù)合材料的吸光率的曲線； 圖27是顯示了含DNTPD和氧化鉬的層的ESR測量結(jié)果的曲線； 圖28是顯示了DNTPD的燒焦薄膜的ESR測量結(jié)果的曲線； 圖29是顯示了氧化鉬的單個薄膜的ESR測量結(jié)果的曲線； 圖30是顯示了含DNTPD和氧化鉬的層的IR測量結(jié)果的曲線； 圖31是顯示了氧化鉬的單個薄膜的IR測量結(jié)果的曲線； 圖32是顯示了DNTPD的單個薄膜的IR測量結(jié)果的曲線； 圖33是顯示了在開始光發(fā)射的時候陽極依賴性的曲線； 圖34是顯示了在開始光發(fā)射的時候功函數(shù)和電壓之間的關(guān)系的曲線； 圖35是顯示了含本發(fā)明復(fù)合材料的層的電流-電壓特征的曲線； 圖36是顯示了發(fā)光元件的電流-電壓特征的曲線； 圖37是顯示了發(fā)光元件的亮度-電流效率特征的曲線； 圖38是顯示了發(fā)光元件的亮度-能量效率特征的曲線； 圖39是顯示了發(fā)光元件的電流-電壓特征的曲線； 圖40是顯示了發(fā)光元件的亮度-電流效率特征的曲線； 圖41是顯示了發(fā)光元件的亮度-能量效率特征的曲線； 圖42是顯示了電流效率和反射電極之間的相關(guān)性的曲線； 圖43是顯示了發(fā)光元件的電流-電壓特征的曲線； 圖44是顯示了發(fā)光元件的電壓-亮度特征的曲線； 圖45是顯示了發(fā)光元件的電流效率-亮度特征的曲線； 圖46是顯示了發(fā)綠光元件的電流效率的曲線； 圖47是顯示了發(fā)藍(lán)光元件的電流效率的曲線； 圖48是顯示了發(fā)紅光元件的電流效率的曲線； 圖49是顯示了發(fā)黃光元件的電流效率的曲線； 圖50A和50B是顯示了含復(fù)合材料的層的厚度對發(fā)綠光元件的發(fā)射光譜的影響的曲線； 圖51A和51B是顯示了含復(fù)合材料的層的厚度對發(fā)綠光元件的發(fā)射光譜的影響的曲線； 圖52A和52B是顯示了含復(fù)合材料的層的厚度對發(fā)綠光元件的發(fā)射光譜的影響的曲線； 圖53A和53B是顯示了含復(fù)合材料的層的厚度對發(fā)綠光元件的發(fā)射光譜的影響的曲線； 圖54A和54B是顯示了含復(fù)合材料的層的厚度對發(fā)綠光元件的發(fā)射光譜的影響的曲線； 圖55A和55B是顯示了含復(fù)合材料的層的厚度對發(fā)綠光元件的發(fā)射光譜的影響的曲線； 圖56A和56B是顯示了含復(fù)合材料的層的厚度對發(fā)綠光元件的發(fā)射光譜的影響的曲線； 圖57A和57B是顯示了含復(fù)合材料的層的厚度對發(fā)綠光元件的發(fā)射光譜的影響的曲線； 圖58A和58B是顯示了含復(fù)合材料的層的厚度對發(fā)藍(lán)光元件的發(fā)射光譜的影響的曲線； 圖59A和59B是顯示了含復(fù)合材料的層的厚度對發(fā)藍(lán)光元件的發(fā)射光譜的影響的曲線； 圖60A和60B是顯示了含復(fù)合材料的層的厚度對發(fā)藍(lán)光元件的發(fā)射光譜的影響的曲線； 圖61A和61B是顯示了含復(fù)合材料的層的厚度對發(fā)藍(lán)光元件的發(fā)射光譜的影響的曲線； 圖62A和62B是顯示了含復(fù)合材料的層的厚度對發(fā)藍(lán)光元件的發(fā)射光譜的影響的曲線； 圖63A和63B是顯示了含復(fù)合材料的層的厚度對發(fā)藍(lán)光元件的發(fā)射光譜的影響的曲線； 圖64A和64B是顯示了含復(fù)合材料的層的厚度對發(fā)藍(lán)光元件的發(fā)射光譜的影響的曲線； 圖65A和65B是顯示了含復(fù)合材料的層的厚度對發(fā)藍(lán)光元件的發(fā)射光譜的影響的曲線； 圖66A和66B是顯示了含復(fù)合材料的層的厚度對發(fā)紅光元件的發(fā)射光譜的影響的曲線； 圖67A和67B是顯示了含復(fù)合材料的層的厚度對發(fā)紅光元件的發(fā)射光譜的影響的曲線； 圖68A和68B是顯示了含復(fù)合材料的層的厚度對發(fā)紅光元件的發(fā)射光譜的影響的曲線； 圖69A和69B是顯示了含復(fù)合材料的層的厚度對發(fā)紅光元件的發(fā)射光譜的影響的曲線； 圖70A和70B是顯示了含復(fù)合材料的層的厚度對發(fā)紅光元件的發(fā)射光譜的影響的曲線； 圖71A和71B是顯示了含復(fù)合材料的層的厚度對發(fā)紅光元件的發(fā)射光譜的影響的曲線； 圖72A和72B是顯示了含復(fù)合材料的層的厚度對發(fā)紅光元件的發(fā)射光譜的影響的曲線； 圖73A和73B是顯示了含復(fù)合材料的層的厚度對發(fā)紅光元件的發(fā)射光譜的影響的曲線； 圖74是顯示了含復(fù)合材料的層的厚度對發(fā)綠光元件的發(fā)射光譜的影響的計算結(jié)果的曲線； 圖75顯示了含復(fù)合材料的層的厚度對發(fā)藍(lán)光元件的發(fā)射光譜的影響的計算結(jié)果的曲線；和 圖76顯示了含復(fù)合材料的層的厚度對發(fā)紅光元件的發(fā)射光譜的影響的計算結(jié)果的曲線。
具體實施方案 根據(jù)本發(fā)明的實施方案模式將在下文中參考附圖進(jìn)行描述。本發(fā)明不應(yīng)理解為限于如下給出的實施方案模式的描述和權(quán)利要求的范圍。本領(lǐng)域技術(shù)人員容易理解，本文中所公開的實施方案模式和具體描述能夠以多種方式改變而不背離本發(fā)明的目的和范圍。本發(fā)明不應(yīng)理解為限于如下給出的實施方案模式的描述。如上所述，本發(fā)明提供一種通過使用有機(jī)化合物和無機(jī)化合物而形成的復(fù)合材料、使用該復(fù)合材料的發(fā)光元件、包括該發(fā)光元件的發(fā)光裝置和包括該發(fā)光元件的電子器件。根據(jù)實施方案模式，在下文中將詳細(xì)描述本發(fā)明。
[實施方案模式1] 在本實施方案模式，將描述用于本發(fā)明發(fā)光元件的復(fù)合材料，用于制造該復(fù)合材料的材料，特別是，有機(jī)化合物，以及類似物。如上所述，基于復(fù)合材料中所含的有機(jī)化合物，用于本發(fā)明發(fā)光元件的復(fù)合材料可被主要地分為三類，這三類復(fù)合材料將分別在下文中描述。這三類復(fù)合材料中所包括的有機(jī)化合物，可以分別由以下通式(1)、(2)和(3)表示。

在通式(1)中，R1-R24可以彼此相同或不同，并且表示氫、烷基、烷氧基、芳基和芳基烷基中的任何一種。


在通式(2)中，X表示由結(jié)構(gòu)通式(2-1)至(2-6)表示的芳烴基團(tuán)中的任何一種。R1-R20可以彼此相同或不同，并且表示氫、烷基、烷氧基和芳基中的任何一種。

在通式(3)中，R1-R9可以彼此相同或不同，并且表示氫、烷基、烷氧基和芳基中的任何一種。
三類復(fù)合材料中的每一個在可見光區(qū)域中不具有吸收峰，并且包含由上述通式中的任何一種表示的有機(jī)化合物和無機(jī)化合物，因此提供了高可見光透射率。此外，因為有機(jī)化合物和無機(jī)化合物彼此相互作用，本發(fā)明復(fù)合材料可以獲得極好的載流子注入性能和極好的載流子輸送性能，由此該復(fù)合材料可用于半導(dǎo)體元件如發(fā)光元件、光電變換元件和半導(dǎo)體元件如薄膜晶體管。進(jìn)一步地，通過使用本發(fā)明復(fù)合材料，可以實現(xiàn)激勵電壓的減小。此外，因為本發(fā)明復(fù)合材料具有極好的可見光透射率，通過將其用于發(fā)光元件或者光電變換元件，可以獲得有效的半導(dǎo)體元件。
用于上述通式的官能團(tuán)如下所示。作為官能團(tuán)的烷基，可以給出例如，甲基、正丁基、叔丁基等。作為官能團(tuán)的烷氧基，可以給出例如，甲氧基、乙氧基、正丁氧基等。進(jìn)一步地，就芳基而論，其可以具有取代基，例如可以給出，苯基、對甲苯基、4-聯(lián)苯基、3，5-二苯基苯基、4-(4-甲氧基苯基)苯基等。作為芳基烷基，可以給出2-苯基-2-丙基等。
作為由上述通式(1)、(2)、和(3)表示的有機(jī)化合物，存在著多種化合物。通過以下的結(jié)構(gòu)通式顯示了具體的化合物


















相應(yīng)于通式(1)-(3)的特定的化合物由上述的結(jié)構(gòu)通式表示。作為由通式(1)代表的有機(jī)化合物的特定的實例，可以給出的是由結(jié)構(gòu)通式(11)-(57)代表的有機(jī)化合物。作為由通式(2)代表的有機(jī)化合物的特定的實例，可以給出的是由結(jié)構(gòu)通式(58)-(100)代表的有機(jī)化合物。此外，作為由通式(3)代表的有機(jī)化合物，特定地，可以給出的是由結(jié)構(gòu)通式(101)-(105)代表的有機(jī)化合物。
在相應(yīng)于由通式(2)代表的有機(jī)化合物的由結(jié)構(gòu)通式(58)-(100)代表的特定的有機(jī)化合物之中，由結(jié)構(gòu)通式(58)-(71)和結(jié)構(gòu)通式(73)-(76)代表的有機(jī)化合物是其中X是結(jié)構(gòu)通式(2-1)的有機(jī)化合物。此外，在由結(jié)構(gòu)通式(72)代表的有機(jī)化合物中，X是結(jié)構(gòu)通式(2-2)。在由(77)-(92)代表的有機(jī)化合物中，X是結(jié)構(gòu)通式(2-3)。
在由結(jié)構(gòu)通式(93)-(98)代表的有機(jī)化合物中，通式(2)的X是結(jié)構(gòu)通式(2-4)。在由結(jié)構(gòu)通式(99)代表的有機(jī)化合物中，X是結(jié)構(gòu)通式(2-5)。此外，在由結(jié)構(gòu)通式(100)代表的有機(jī)化合物中，X是結(jié)構(gòu)通式(2-6)。
作為用于本發(fā)明的復(fù)合材料的無機(jī)化合物，過渡金屬氧化物是優(yōu)選的。具體地說，可以給出氧化鈦、氧化鋯、氧化鉿、氧化釩、氧化鈮、氧化鉭、氧化鉻、氧化鉬、氧化鎢、氧化錳、氧化錸等。特別是，因為氧化釩、氧化鉬、氧化鎢和氧化錸具有極好的電子接受性能，它們是優(yōu)選的。在它們之中，特別是，即使在大氣空氣下，氧化鉬是穩(wěn)定的，因此它容易被處理并且是更優(yōu)選的。
用于制造本發(fā)明復(fù)合材料的方法不特別受限，無論是濕法還是干法，只要通過該方法形成在可見光區(qū)域中沒有吸收光譜的復(fù)合材料，然而，蒸發(fā)法是優(yōu)選的，因為容易進(jìn)行借助于陰影掩模的圖案化。例如，本發(fā)明復(fù)合材料可以優(yōu)選通過有機(jī)化合物和無機(jī)化合物的共同蒸發(fā)而形成。此外，在如上所述的過渡金屬氧化物之中，因為氧化鉬容易在真空中蒸發(fā)，當(dāng)形成包括氧化鉬的復(fù)合材料時，從制造工藝的觀點來看，該復(fù)合材料優(yōu)選通過共同蒸發(fā)而形成。
[實施方案模式2] 在該實施方案模式中，將描述本發(fā)明發(fā)光元件的層壓結(jié)構(gòu)的實例。本發(fā)明發(fā)光元件在一對電極之間具有多個層。通過合并由具有極好的載流子注入性能的物質(zhì)制成的層和由具有極好的載流子輸送性能的物質(zhì)制成的層來層壓多個層，使得除了電極之外，形成發(fā)光區(qū)域，即，在遠(yuǎn)離電極處出現(xiàn)了載流子的再結(jié)合。
參考圖1A，以下將描述本發(fā)明發(fā)光元件的一個實例。在該實施方案模式中，發(fā)光元件包括第一電極102、第一層103、第二層104、第三層105和第四層106，其順序地層壓在第一電極102上，和在第四層106上提供的第二電極107。在該實施方案模式中，第一電極102用作陽極，第二電極107用作陰極。
這種發(fā)光元件在基材101上形成，所述基材101被用作發(fā)光元件的承載體。作為基材101，可以使用例如玻璃、塑料等。進(jìn)一步地，可以將除上述材料以外的材料用作基材101，只要其在制造發(fā)光元件的步驟中用作發(fā)光元件的承載體。作為第一電極102，可以使用各種金屬、合金、導(dǎo)電化合物等。
例如，可以給出的是氧化錫銦(ITO)、含硅或氧化硅的氧化錫銦、氧化銦鋅(IZO)、含氧化鎢和氧化鋅的氧化錫銦(IWZO)等。這些導(dǎo)電金屬氧化物薄膜通常通過濺射形成。例如，氧化銦鋅(IZO)可以使用其中1-20wt％氧化鋅混合于氧化銦中的靶通過濺射而形成。此外，含氧化鎢和氧化鋅的氧化錫銦(IWZO)可以使用其中將0.5-5wt％的氧化鎢和0.1-1wt％的氧化鋅添加到氧化銦的靶通過濺射而形成。此外，金(Au)、鉑(Pt)、鎳(Ni)、鎢(W)、鉻(Cr)、鉬(Mo)、鐵(Fe)、鈷(Co)、鈦(Ti)、銅(Cu)、鈀(Pd)、鋁(Al)、鋁硅合金(Al-Si)、鋁鈦合金(Al-Ti)、鋁硅銅合金(Al-Si-Cu)、金屬材料的氮化物(例如，TiN)等可用于第一電極102。當(dāng)?shù)谝浑姌O被用作陽極時，在上述材料之中，優(yōu)選使用具有高功函數(shù)(4.0eV或更多)的材料形成第一電極。在本發(fā)明發(fā)光元件中，第一電極102的材料不局限于具有高功函數(shù)的材料，也可以使用具有低功函數(shù)的材料。
第一層103包含本發(fā)明復(fù)合材料。如實施方案模式1所示，本發(fā)明復(fù)合材料包含具有任何由通式(1)-(3)表示的結(jié)構(gòu)的有機(jī)化合物和無機(jī)化合物。因為本發(fā)明復(fù)合材料具有高載流子密度，它具有極好的載流子注入性能以及極好的載流子輸送性能。在該實施方案模式中，本發(fā)明復(fù)合材料用作空穴注入層。進(jìn)一步地，第一層103可能包括不僅單層結(jié)構(gòu)而且可能包括其中層壓兩層或更多層的結(jié)構(gòu)。
使用具有強(qiáng)空穴輸送性能的物質(zhì)，例如，芳香胺(即包含苯環(huán)-氮鍵)化合物如4，4＇-雙[N-(1-萘基)-N-苯基氨基]聯(lián)苯(縮寫α-NPD或NPB)；N，N＇-雙(3-甲基苯基)-N，N＇-二苯基-[1，1＇-聯(lián)苯]-4，4＇-二胺(縮寫TPD)；4，4＇，4＂-三(N，N-二苯胺)三苯胺(縮寫TDATA)；和4，4＇，4″-三[N-(3-甲基苯基)-N-苯基氨基]三苯胺(縮寫MTDATA)，來形成第二層104。這里給出的物質(zhì)主要是具有10-6cm2/Vs或更大的空穴輸送遷移率的物質(zhì)。進(jìn)一步地，可以使用其它物質(zhì)，只要它是其中空穴輸送性能強(qiáng)于電輸送性能的物質(zhì)。進(jìn)一步地，第二層104可能包括不僅單層結(jié)構(gòu)而且可能包括其中層壓使用上述物質(zhì)形成的兩層或更多層的結(jié)構(gòu)。
第三層105是含具有強(qiáng)發(fā)光性能的物質(zhì)的層。例如，第三層105是通過自由地結(jié)合具有強(qiáng)發(fā)光性能的物質(zhì)如N，N′-二甲基喹吖啶酮(縮寫DMQd)、N，N′-二苯基喹吖啶酮(縮寫DPQd)、3-(2-苯并噻唑)-7-二乙基氨基香豆素(縮寫香豆素6)和雙[2，3-雙(4-氟苯基)喹喔啉根合]銥(乙酰丙酮)(縮寫Ir(Fdpq)2(acac))和難以結(jié)晶的具有強(qiáng)載流子輸送性能的物質(zhì)如三(8-喹啉根合)鋁(縮寫Alq3)和9，10-二(2-萘基)蒽(縮寫DNA)而形成的。進(jìn)一步地，因為Alq3和DNA是同時具有強(qiáng)發(fā)光性能的物質(zhì)，其每一個可以獨立地用作第三層105。
使用具有強(qiáng)電子輸送性能的物質(zhì)，例如，具有喹啉骨架或苯并喹啉骨架的金屬配合物如三(8-喹啉根合)鋁(縮寫Alq3)、三(4-甲基-8-喹啉根合)鋁(縮寫Almq3)、雙(10-羥基苯并[h]-喹啉根合)鈹(縮寫B(tài)eBq2)和雙(2-甲基-8-喹啉根合)(4-苯基苯酚根合)鋁(縮寫B(tài)Alq)等，形成第四層106。此外，還可以使用具有_唑配位體或噻唑配位體的金屬配合物如雙[2-(2-羥苯基)-苯并_唑根合]鋅(縮寫Zn(BOX)2)和雙[2-(2-羥苯基)-苯并噻唑根合]鋅(縮寫Zn(BTZ)2)。
除了上述金屬配合物以外，還可以使用2-(4-聯(lián)苯基)-5-(4-叔丁基苯基)-1，3，4-噁二唑(縮寫PBD)；1，3-雙[5-(對叔丁基苯基)-1，3，4-噁二唑-2-基]苯(縮寫OXD-7)；3-(4-叔丁基苯基)-4-苯基-5-(4-聯(lián)苯基)-1，2，4-三唑(縮寫TAZ)；3-(4-叔丁基苯基)-4-(4-乙基苯基)-5-(4-聯(lián)苯基)-1，2，4-三唑(縮寫p-EtTAZ)；紅菲咯啉(縮寫B(tài)Phen)；浴銅靈(縮寫B(tài)CP)等作為具有強(qiáng)空穴輸送性能的物質(zhì)。
這里提及的物質(zhì)主要是具有10-6cm2/Vs或更大的電子遷移率的物質(zhì)。進(jìn)一步地，除上述物質(zhì)以外的物質(zhì)可用于第四層106，只要它是一種其中電子輸送性能比空穴輸送性能更強(qiáng)的物質(zhì)。此外，第四層106可能包括不僅單層結(jié)構(gòu)而且可能包括其中層壓兩層或更多層的結(jié)構(gòu)。
作為用于形成第二電極107的物質(zhì)，可以使用金屬、合金、導(dǎo)電化合物，其各自具有低功函數(shù)(3.8eV或以下)，或者其混合物。具體地說，屬于元素周期表第1族或第2族的元素，即堿金屬如鋰(Li)和銫(Cs)，堿土金屬如鎂(Mg)、鈣(Ca)和鍶(Sr)，含這些元素的合金(如Mg∶Ag和AL∶Li)可被用作陰極材料。
或者，通過在第二電極107和發(fā)光層之間插入具有促進(jìn)電子注入功能的層，各種導(dǎo)電材料如Al、Ag、ITO和氧化錫銦(含硅的)可用于第二電極107，不管功函數(shù)水平如何。作為具有促進(jìn)電子注入功能的層，可以使用堿金屬化合物或者堿土金屬化合物，如氟化鋰(LiF)、氟化銫(CsF)和氟化鈣(CaF2)。另外，可以使用由具有電子輸送性能的物質(zhì)制成的層，該物質(zhì)包含堿金屬或堿土金屬，例如，含鎂(Mg)的Alq3等。
不特別限制用于形成第一層103、第二層104、第三層105和第四層106的方法。這些層可以使用除蒸發(fā)以外的方法形成。例如，這些層可以通過使用噴墨、旋涂等形成。進(jìn)一步地，它們可以通過對各個電極或者各個層使用不同的方法形成 在具有上述結(jié)構(gòu)的本發(fā)明發(fā)光元件中，由于在第一電極102和第二電極107之間形成的電位差，當(dāng)電流流過發(fā)光元件時，在含有具有強(qiáng)發(fā)光性能的物質(zhì)的第三層105處空穴和電子重組，因而發(fā)光。即，在第三層105中形成發(fā)光區(qū)域。進(jìn)一步地，整個第三層105不必用作發(fā)光區(qū)域。例如，發(fā)光區(qū)域可以僅僅在第二層104的一側(cè)或者在第四層106的一側(cè)在第三層105的一部分中形成。
通過第一電極102和第二電極107中的一個或者兩個，在發(fā)光區(qū)域中形成的光被發(fā)射到外部。因此，使用具有透光性能的物質(zhì)形成第一電極102和第二電極107中的一個或者兩個。當(dāng)僅僅使用具有透光性能的物質(zhì)形成第一電極102時，通過第一電極102和基材發(fā)射在發(fā)光區(qū)域中形成的光，如圖1A所示。
另一方面，當(dāng)僅僅使用具有透光性能的物質(zhì)形成第二電極107時，從基材的相對側(cè)通過第二電極107發(fā)射在發(fā)光區(qū)域中形成的光，如圖1B所示。當(dāng)使用具有透光性能的物質(zhì)形成第一電極102和第二電極107兩者時，從基材側(cè)和基材的相對側(cè)兩者，通過第一電極102和第二電極107兩者，發(fā)射在發(fā)光區(qū)域中形成的光，如圖1C所示。
進(jìn)一步地，在第一電極102和第二電極107之間提供的層的結(jié)構(gòu)不局限于上述的結(jié)構(gòu)。也可使用不同于上述結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)，只要它具有這樣的區(qū)域，其中空穴和電子在遠(yuǎn)離第一電極102和第二電極107的部分重組，使得阻止由于接近發(fā)光區(qū)域和金屬而引起的光猝滅，并且還具有含本發(fā)明復(fù)合材料的層。
即，不特別限制在第一和第二電極間提供的層的層壓結(jié)構(gòu)，并且可以自由地以與含本發(fā)明復(fù)合材料的層的組合的方式提供使用具有強(qiáng)電子輸送性能的物質(zhì)、具有強(qiáng)空穴輸送性能的物質(zhì)、具有強(qiáng)電子注入性能的物質(zhì)、具有強(qiáng)空穴注入性能的物質(zhì)、具有雙極性的物質(zhì)(即具有強(qiáng)電子輸送性能和強(qiáng)空穴輸送性能的物質(zhì))等形成的層。此外，可以在第一電極102上提供使用氧化硅薄膜等形成的層以便控制載流子重組的位置。
通過順序地在用作陰極的第一電極302上層壓使用具有強(qiáng)電子輸送性能的物質(zhì)形成的第一層303、使用具有強(qiáng)發(fā)光性能的物質(zhì)形成的第二層304、使用具有強(qiáng)空穴輸送性能的物質(zhì)形成的第三層305、使用本發(fā)明復(fù)合材料形成的第四層306和用作陽極的第二電極307形成圖2中所示的發(fā)光元件。進(jìn)一步地，附圖標(biāo)記301是基材。
在該實施方案模式中，在由玻璃、塑料等制成的基材上制造發(fā)光元件。通過在一個基材上提供如上所述的多個發(fā)光元件，可以制造無源基質(zhì)(matrix)發(fā)光裝置。進(jìn)一步地，在例如薄膜晶體管(TFT)列陣基材而不是由玻璃、塑料等制成的基材上，可以制造發(fā)光元件。這使得可以制造一種有源基質(zhì)發(fā)光裝置，其通過TFT控制驅(qū)動發(fā)光元件。進(jìn)一步地，不特別限制TFT的結(jié)構(gòu)，可以使用交錯的TFT或者逆向交錯的TFT。相對于在TFT陣列基材上形成的驅(qū)動電路，該驅(qū)動電路可以使用N型TFT和P-型TFT、或者N型TFT或P-型TFT形成。
本發(fā)明發(fā)光元件具有實施方案模式1中所示的含復(fù)合材料的層。因為在含本發(fā)明復(fù)合材料的層中形成空穴，該層具有極好的空穴注入性能、使降低驅(qū)動電壓成為可能。含本發(fā)明復(fù)合材料的層具有極好的導(dǎo)電性能，因此即使提高層的厚度，也可以抑制發(fā)光元件的驅(qū)動電壓的增加。因此，通過提高含復(fù)合材料的層的厚度，可以阻止上下電極之間的短路。結(jié)果，由于在制造工藝中形成的粉塵所造成的缺陷可以被抑制，這使得可以提高產(chǎn)量。
提高含本發(fā)明復(fù)合材料的層的厚度可以阻止由損壞等所引起的短路，因此可以獲得具有高可靠性的發(fā)光元件。例如，相比于常規(guī)發(fā)光元件，其中電極間的厚度是100-150nm，使用本發(fā)明復(fù)合材料的發(fā)光元件的電極間的厚度可以被設(shè)置為100-500nm，更優(yōu)選地，200-500nm。
因為含本發(fā)明復(fù)合材料的層在可見光區(qū)域中不具有吸收峰，該層具有極好的可見光透射率，因此可以有效地將發(fā)光區(qū)域中形成的光發(fā)射到外部。因而，相比于常規(guī)情況，可以改進(jìn)發(fā)光效率。此外，因為含本發(fā)明復(fù)合材料的層具有高載流子密度，該層可以與電極歐姆接觸。即，相對于電極，發(fā)光元件的接觸電阻低。因此，不管功函數(shù)等，可以自由地選擇電極材料。結(jié)果，可以放寬電極材料的選擇。
因為可以通過真空蒸發(fā)形成含本發(fā)明復(fù)合材料的層，當(dāng)通過真空蒸發(fā)形成含發(fā)光物質(zhì)的層時，在沒有暴露于大氣空氣的情況下，可以在相同真空裝置中形成這兩層。即，可以在真空中形成發(fā)光元件。因而，在制造工藝中可以防止粉塵附著于層上，使提高產(chǎn)量成為可能。此外，因為含本發(fā)明復(fù)合材料的層包括有機(jī)材料和無機(jī)材料，可以降低電極和含發(fā)光物質(zhì)的層之間形成的應(yīng)力。此外，本實施方案模式可以自由地與其它實施方案模式相結(jié)合。
[實施方案模式3] 在該實施方案模式中，參考圖3A-3C和圖4A-4C將描述具有不同于實施方案模式2中所示的發(fā)光元件的結(jié)構(gòu)的發(fā)光元件。在該實施方案模式中，可以提供含本發(fā)明復(fù)合材料的層，以與用作陰極的電極接觸。圖3A顯示了本發(fā)明發(fā)光元件的結(jié)構(gòu)的實例。該發(fā)光元件具有這樣的結(jié)構(gòu)，其中第一層411、第二層412和第三層413層壓在第一電極401和第二電極402之間。在該實施方案模式中，第一電極401用作陽極，第二電極402用作陰極。
第一電極401和第二電極402可以使用與實施方案模式2相同的結(jié)構(gòu)。第一層411包含具有強(qiáng)發(fā)光性能的物質(zhì)，第二層412包含一種選自具有供電子性能的物質(zhì)和具有強(qiáng)電子輸送性能的化合物的化合物，第三層413包含描述于實施方案模式1中的復(fù)合材料。作為包含在第二層412中的具有供電子性能的物質(zhì)，優(yōu)選使用堿金屬、堿土金屬或者其氧化物或鹽。具體地說，可以給出的是鋰、銫、鈣、氧化鋰、氧化鈣、氧化鋇、碳酸銫等。
在上述結(jié)構(gòu)中，如圖3A所示，通過將電壓施加到發(fā)光元件，電子在第二層412和第三層413之間的界面附近傳遞而形成電子和空穴。第二層412將電子輸送到第一層411，而第三層413將空穴輸送到第二電極402。即，第二層412和第三層413的結(jié)合用作載流子形成層。
因此可以說第三層413用來將空穴輸送到第二電極402。另外，第三層413顯示出極強(qiáng)的空穴注入和輸送性能并且具有高可見光透射率，由此，可以阻止光發(fā)射的提取效率的減小(由薄膜厚度增加所引起)。因此，就圖3A來說，當(dāng)通過濺射形成第二電極402時，可以降低對包括具有發(fā)光性能的物質(zhì)的第一層411的損害。
通過改變第一電極401和第二電極402的材料，本發(fā)明發(fā)光元件，就其結(jié)構(gòu)來說，具有不同的變體。在圖3B和3C以及圖4A-4C中顯示了不同變體的示意圖。進(jìn)一步地，用于圖3A中的相同的附圖標(biāo)記也用于圖3B和3C以及圖4A-4C中。附圖標(biāo)記400表示用于支承本發(fā)明發(fā)光元件的基材。
圖3A-3C顯示了各種實例，在其每一個中，第一層411、第二層412和第三層413以這一順序?qū)訅涸诨?00上。當(dāng)?shù)谝浑姌O401具有透光性能和第二電極402具有光屏性能(特別是，反光性能)時，可以通過基材400發(fā)射光，如圖3A所示?；蛘?，當(dāng)?shù)谝浑姌O401具有光屏性能(特別是，反光性能)和第二電極402具有透光性能時，可以通過基材400的相對側(cè)發(fā)射光，如圖3B所示。此外，當(dāng)?shù)谝浑姌O401和第二電極402都具有透光性能時，光可以通過基材400和基材400的相對側(cè)發(fā)射，如圖3C所示。
圖4A-4C顯示了各種實例，在其每一個中，第三層413、第二層412和第一層411以這一順序?qū)訅涸诨?00上。當(dāng)?shù)谝浑姌O401具有光屏性能(特別是，反光性能)和第二電極402具有透光性能時，可以通過基材400發(fā)射光，如圖4A所示?；蛘?，當(dāng)?shù)谝浑姌O401具有透光性能和第二電極402具有光屏性能(特別是，反光性能)時，可以通過基材400的相對側(cè)發(fā)射光，如圖4B所示。進(jìn)一步地，當(dāng)形成第一電極401和第二電極402以具有透光性能時，光可以通過基材400和基材400的相對側(cè)發(fā)射，如圖4C所示。
此外，如圖3A-3C所示，形成第一電極401后，在第一電極401上可以順序地層壓第一層411、第二層412和第三層413，于是可以在其上形成第二電極402。或者，如圖4A-4C所示，形成第二電極402后，在第二電極402上可以順序地層壓第三層413、第二層412和第一層411，于是可以在其上形成第一電極401。當(dāng)形成所述實施方案模式的發(fā)光元件時，可以使用已知的方法，不管濕法和干法。此外，本實施方案模式可以自由地與其它實施方案模式相結(jié)合。
[實施方案模式4] 參考5A-5C和圖6A-6C將描述具有不同于實施方案模式2和實施方案模式3中所示的發(fā)光元件的結(jié)構(gòu)的發(fā)光元件。在這種實施方案模式中所示的結(jié)構(gòu)中，可以提供含本發(fā)明復(fù)合材料的層以接觸發(fā)光元件的兩個電極。圖5A顯示了這種實施方案模式的發(fā)光元件的結(jié)構(gòu)的實例。在第一電極201和第二電極202之間層壓第一層211、第二層212、第三層213和第四層214。
在該實施方案模式中，第一電極201用作陽極，第二電極202用作陰極。實施方案模式2中所示的相同結(jié)構(gòu)可用于第一電極201和第二電極202。第一層211是描述于實施方案模式1中的含本發(fā)明復(fù)合材料的層。第二層212是包含具有強(qiáng)發(fā)光性能的物質(zhì)的層。
第三層213是一種激光器，其包含一種選自具有供電子性能的物質(zhì)的化合物和具有強(qiáng)電子輸送性能的化合物。第四層214是描述于實施方案模式1中的含本發(fā)明復(fù)合材料的層。作為包含在第三層213中的具有供電子性能的物質(zhì)，優(yōu)選使用堿金屬、堿土金屬或者其氧化物或鹽。具體地說，可以給出的是鋰、銫、鈣、氧化鋰、氧化鈣、氧化鋇、碳酸銫等。
在上述結(jié)構(gòu)中，如圖5A所示，通過將電壓施加到發(fā)光元件，電子在第三層213和第四層214之間的界面附近傳遞而形成電子和空穴。第一層213將電子輸送到第二層212，而第四層214將空穴輸送到第二電極202。即，第三層213和第四層214的結(jié)合用作載流子形成層。此外，因此可以說第四層214用來將空穴輸送到第二電極202。
另外，第一層211和第四層214顯示出極強(qiáng)的空穴注入和輸送性能。因此，在所述實施方案模式的發(fā)光元件中，可以極大增加陽極側(cè)的第一層211的厚度和陰極側(cè)的第四層214的厚度，由此，可以進(jìn)一步有效地阻止發(fā)光元件的短路。就圖5A來說，當(dāng)通過濺射形成第二電極202時，可以降低對包括具有發(fā)光性能的物質(zhì)的第二層212的損害。此外，通過在具有發(fā)光功能的第二層的兩側(cè)上使用相同的材料而形成第一層211和第四層214，可以預(yù)期到抑制應(yīng)力變形的作用。
通過改變第一電極201和第二電極202的材料，本發(fā)明發(fā)光元件，就其結(jié)構(gòu)來說，具有不同的變體。在圖5B和5C以及圖6A-6C中顯示了不同變體的示意圖。進(jìn)一步地，用于圖5A中的附圖標(biāo)記也用于圖5B和5C和圖6A-6C。附圖標(biāo)記200表示用于支承本發(fā)明發(fā)光元件的基材。圖5A-5C顯示了各種實例，在其每一個中，第一層211、第二層212、第三層213和第四層214以這一順序?qū)訅涸诨?00上。
當(dāng)?shù)谝浑姌O201具有透光性能和第二電極202具有光屏性能(特別是，反光性能)時，可以通過基材200發(fā)射光，如圖5A所示?；蛘?，當(dāng)?shù)谝浑姌O201具有光屏性能(特別是，反光性能)和第二電極202具有透光性能時，可以通過基材200的相對側(cè)發(fā)射光，如圖5B所示。此外，當(dāng)?shù)谝浑姌O201和第二電極202都具有透光性能時，光可以通過基材200和基材200的相對側(cè)發(fā)射，如圖5C所示。
圖6A-6C顯示了各種實例，在其每一個中，第四層214、第三層213、第二層212和第一層211以這一順序?qū)訅涸诨?00上，如不同于圖5A-5C。當(dāng)?shù)谝浑姌O201具有光屏性能(特別是，反光性能)和第二電極202具有透光性能時，可以通過基材200發(fā)射光，如圖6A所示。或者，當(dāng)?shù)谝浑姌O201具有透光性能和第二電極202具有光屏性能(特別是，反光性能)時，可以通過基材200的相對側(cè)發(fā)射光，如圖6B所示。進(jìn)一步地，當(dāng)形成第一電極201和第二電極202以具有透光性能時，光可以通過基材200和基材200的相對側(cè)發(fā)射，如圖6C所示。
進(jìn)一步地，有可能使用這樣的結(jié)構(gòu)，其中第一層211包含一種選自具有供電子性能的物質(zhì)的化合物和具有強(qiáng)電子輸送性能的化合物，第二層212包含具有發(fā)光性能的物質(zhì)，第三層213包含描述于實施方案模式1中的復(fù)合材料，第四層214包含一種選自具有供電子性能的物質(zhì)的化合物和具有強(qiáng)電子輸送性能的化合物。此外，形成第一電極201后，可以在第一電極201上順序地層壓第一層211、第二層212、第三層213和第四層214，然后可以在其上形成第二電極202。或者，形成第二電極202后，可以在第二電極202上順序地層壓第四層214、第三層213、第二層212和第一層211，然后可以在其上形成第一電極201。當(dāng)形成所述實施方案模式的發(fā)光元件時，可以使用已知的方法，不管濕法和干法。此外，本實施方案模式可以自由地與其它實施方案模式相結(jié)合。
[實施方案模式5] 在該實施方案模式中，將描述具有不同于實施方案模式2和實施方案模式4中所示結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)的發(fā)光元件。在這種實施方案模式中顯示了具有其中層壓了多個發(fā)光單元的結(jié)構(gòu)的發(fā)光元件。所述實施方案模式顯示了一種情形，其中本發(fā)明復(fù)合材料在發(fā)光元件中被用于電荷形成層。即，參考圖7，在這種實施方案模式中顯示了其中層壓了多個發(fā)光單元的所謂的串聯(lián)發(fā)光元件。在圖7中，在第一電極和第二電極間層壓了兩個發(fā)光單元。
在圖7中，在第一電極501和第二電極502之間層壓了第一發(fā)光單元511和第二發(fā)光單元512。電荷形成層513插入在第一發(fā)光單元511和第二發(fā)光單元512之間。第一電極501和第二電極502可以通過使用已知的材料形成。第一發(fā)光單元511和第二發(fā)光單元512可以分別包括已知的結(jié)構(gòu)。
電荷形成層513包含描述于實施方案模式1中的本發(fā)明復(fù)合材料。因為本發(fā)明復(fù)合材料具有高可見光透射率，因此在第一發(fā)光單元和第二發(fā)光單元中形成的光的透射率可以被提高，使改進(jìn)光至外部的提取效率成為可能。進(jìn)一步地，電荷形成層513可以通過結(jié)合本發(fā)明復(fù)合材料和已知材料而形成。例如，如實施方案模式3所示，電荷形成層513可以通過結(jié)合由本發(fā)明復(fù)合材料制成的層和含一種選自具有供電子性能的物質(zhì)的化合物和具有強(qiáng)電子輸送性能的化合物的層而形成。進(jìn)一步地，電荷形成層513可以利用使用本發(fā)明復(fù)合材料形成的層和透明的導(dǎo)電薄膜的結(jié)合而形成。
在這種實施方案模式中描述了包括兩個發(fā)光單元的發(fā)光元件。進(jìn)一步地，其中層壓了三個或更多個發(fā)光單元的發(fā)光元件當(dāng)然可以以和本實施方案模式同樣的方式使用本發(fā)明復(fù)合材料形成。例如，通過將第一發(fā)光單元、第一電荷形成層、第二發(fā)光單元、第二電荷形成層和第三發(fā)光單元以這一順序進(jìn)行層壓而形成其中層壓了三個發(fā)光單元的發(fā)光元件。在第一電荷形成層和第二電荷形成層中的任何一個或者兩者中可以包括本發(fā)明復(fù)合材料。此外，本實施方案模式可以自由地與其它實施方案模式相結(jié)合。
[實施方案模式6] 在該實施方案模式中，將描述具有本發(fā)明發(fā)光元件的發(fā)光裝置。在該實施方案模式中，在像素部分中具有本發(fā)明發(fā)光元件的發(fā)光裝置將參考圖8A和8B來描述。圖8A是發(fā)光裝置的頂視圖，圖8B是沿圖8A中的線A-A＇和線B-B＇的橫剖面視圖。由虛線所環(huán)繞的部分601是驅(qū)動電路部分(源側(cè)驅(qū)動電路)，由另一虛線所環(huán)繞的部分602是像素部分，由另一虛線所環(huán)繞的部分603是驅(qū)動電路部分(柵側(cè)驅(qū)動電路)。另外，附圖標(biāo)記604表示密封基材并且附圖標(biāo)記605表示密封材料。由密封材料605所環(huán)繞的內(nèi)部是空隙607。
引線608是用于將待輸入的信號傳輸?shù)皆磦?cè)驅(qū)動電路601和柵側(cè)驅(qū)動電路603的導(dǎo)線，其接收來自FPC(柔性印刷電路)609的作為外部輸入端的信號如視頻信號、時鐘信號、起始信號和復(fù)位信號。雖然這里僅僅顯示了FPC，可以將印刷線路板(PWB)連接于FPC。本說明書中的發(fā)光裝置的種類不僅包括發(fā)光裝置，而且包括連接于FPC或者PWB的發(fā)光裝置。
其次，參考圖8B將描述發(fā)光裝置的截面結(jié)構(gòu)。在元件基材610上形成驅(qū)動電路部分和像素部分。在圖8B中，顯示了驅(qū)動電路部分的源側(cè)驅(qū)動電路601和像素部分602中的一個像素。在源側(cè)驅(qū)動電路601中，形成了其中結(jié)合了n型溝道TFT 623和P型溝道TFT624的CMOS電路。由TFTs構(gòu)成的驅(qū)動電路可以與已知的CMOS電路、PMOS電路或NMOS電路一起形成。
雖然這種實施方案模式描述了在相同的基材上形成驅(qū)動電路的情況，但是驅(qū)動電路不必在相同的基材上形成，并且驅(qū)動電路可以在基材外部形成。像素部分602包括多個像素。各個像素包括開關(guān)TFT611、電流控制TFT612和電連接到電流控制TFT612的漏極的第一電極613。形成絕緣體614以覆蓋第一電極613的尾部。這里，陽性光敏丙烯酸樹脂薄膜用來形成絕緣體614。
另外，絕緣體614的上或下端部分被制成具有一定曲率的曲面，以便改進(jìn)覆蓋度。例如，就使用陽性光敏丙烯酸類化合物作為絕緣體614的材料來說，優(yōu)選的是僅僅絕緣體614的上端部分被制成具有曲率半徑(0.2μm-3μm)的曲面。此外，作為絕緣體614，有可能使用陰性感光材料，其在光的作用下不溶于蝕刻劑，和陽性感光材料，其在光的作用下可溶于蝕刻劑。
在第一電極613上，形成含發(fā)光物質(zhì)的層616和第二電極617。這里，在該實施方案模式中，優(yōu)選使用具有高功函的材料作為待用作其陽極的第一電極613的材料。例如，除單層如ITO薄膜、含硅的氧化錫銦薄膜、含氧化鋅的氧化銦薄膜、氮化鈦薄膜、鉻薄膜、鎢薄膜、Zn薄膜或Pt薄膜之外，有可能使用氮化鈦薄膜和主要含鋁的薄膜的層壓層，和氮化鈦薄膜、主要含鋁的薄膜和氮化鈦薄膜的三層結(jié)構(gòu)等。當(dāng)使用層壓結(jié)構(gòu)時，作為導(dǎo)線，它具有低電阻，并且可以產(chǎn)生有利的歐姆接觸。
含發(fā)光物質(zhì)的層616還包含描述于實施方案模式1中的本發(fā)明復(fù)合材料。因為發(fā)光元件具有本發(fā)明的含復(fù)合材料的層，所以，可以降低發(fā)光元件的驅(qū)動電壓，由此可以降低發(fā)光裝置的能量消耗。此外，本發(fā)明發(fā)光元件具有高發(fā)光效率，使得可以進(jìn)一步地降低能量消耗。
通過利用本發(fā)明復(fù)合材料，可以提高發(fā)光元件的電極間的厚度，使阻止由粉塵、損壞等所引起的短路成為可能。結(jié)果，可以獲得高度可靠的發(fā)光裝置，因此改進(jìn)發(fā)光裝置的生產(chǎn)產(chǎn)量。作為可以與描述于實施方案模式1中的本發(fā)明復(fù)合材料結(jié)合使用的材料，可以使用已知的方法，具體來說，可以使用低分子量材料、中等分子量材料(包括低聚物和樹枝狀聚合物)或高分子量材料。
作為在含發(fā)光物質(zhì)的層616上形成的用于第二電極(陰極)617的材料，優(yōu)選使用具有低功函的材料(例如，Al、Ag、Li、Ca，其合金或化合物如MgAg、Mgln、AlLi、CaF2、LiF和氮化鈣)。當(dāng)在含發(fā)光物質(zhì)的層616中形成的燈光通過第二電極617時，具有一定厚度的薄的金屬薄膜和透明導(dǎo)電薄膜(如ITO、含氧化鋅的氧化銦、含硅的氧化錫銦或氧化鋅(ZnO))的層壓層可以用作第二電極(陰極)617。
在發(fā)光元件中，密封基材604和元件基材610彼此借助密封材料605而相連接，因而可以獲得一種結(jié)構(gòu)，其中在由元件基材610、密封基材604和密封材料605所環(huán)繞的空隙607中提供發(fā)光元件618。除了其中空隙607充滿惰性氣體(如氮或氬)的情況以外，還存在這樣一種情況，其中空隙607充滿了密封材料605。優(yōu)選使用用于密封材料605的環(huán)氧樹脂。幾乎不傳輸水和氧氣的材料是優(yōu)選的。
進(jìn)一步地，作為用于密封基材604的材料，使用FRP(玻璃纖維增強(qiáng)塑料)、PVF(聚氟乙烯)、Mylar_、聚酯、丙烯酸類化合物等形成的塑料基材以及玻璃基材和石英基材可以被使用。如上所述，可以獲得具有本發(fā)明發(fā)光元件的發(fā)光裝置。
在該實施方案模式中，以上描述了有源基質(zhì)發(fā)光裝置，其中通過晶體管控制驅(qū)動發(fā)光元件。或者，可以制造無源基質(zhì)發(fā)光裝置，其中在沒有特別提供驅(qū)動元件如晶體管的情況下，驅(qū)動發(fā)光元件。圖10顯示了根據(jù)本發(fā)明制造的無源發(fā)光裝置的透視圖。在圖10中，在基材951上，在電極952和電極956之間提供了含發(fā)光物質(zhì)的層955。用絕緣層903覆蓋電極952的邊緣，并且在絕緣層953上提供間壁層954。
間壁層954具有一定斜率，使得間壁層的一個側(cè)壁和其另一側(cè)壁間的寬度逐漸朝基底表面變窄。即，在間壁層954的窄側(cè)方向中的橫截面具有梯形形狀，下側(cè)(其面對與絕緣層953的表面方向相同的方向，并且接觸絕緣層953)短于上側(cè)(其面對與絕緣層953的表面方向相同的方向，并且不接觸絕緣層953)。通過按照下述方式提供間壁層954，可以阻止由于靜電荷等造成的發(fā)光元件中的缺陷。此外，在無源發(fā)光裝置(包括在低驅(qū)動電壓下驅(qū)動的本發(fā)明發(fā)光元件)中，使得可以在低能量消耗的情況下對其進(jìn)行驅(qū)動。
[實施方案模式7] 這種實施方案模式將描述各個電子器件，其每一個包括實施方案模式6中所示的發(fā)光裝置作為其部件。本發(fā)明的電子器件中的每一個包括描述于實施方案模式1中的復(fù)合材料并且具有消耗更少能量的顯示器部分。各個電子器件具有高度可靠的顯示器部分，其中可以抑制由于粉塵、損壞等造成的短路。
作為本發(fā)明的電子器件，可以例舉的是照相機(jī)如圖像照相機(jī)和數(shù)字照相機(jī)、護(hù)目鏡型顯示器、導(dǎo)航系統(tǒng)、放聲裝置(如汽車音響或音響組件)、個人電腦、游戲機(jī)、便攜式信息終端設(shè)備(如便攜式電腦、移動式電話、便攜式游戲機(jī)和電子圖書)、利用記錄介質(zhì)的圖像重顯裝置(如可以復(fù)制記錄介質(zhì)如數(shù)字化視頻光盤(DVD)并且裝備有能夠顯示圖像的顯示器裝置的裝置)等。
這些電子器件的具體實例示于圖9A-9E中。圖9A顯示了電視機(jī)，其包括外殼9101、支架9102、顯示器部分9103、揚聲器部分9104、視頻輸入端9105等。通過使用用于顯示器部分9103的本發(fā)明發(fā)光裝置來制造電視機(jī)。通過使用本發(fā)明發(fā)光裝置，可以提供具有需要更少能量以及具有高可靠性的顯示器部分的電視機(jī)。應(yīng)當(dāng)注意的是電視機(jī)的種類包括各種類型的信息顯示器裝置，例如用于計算機(jī)的顯示器裝置、用于TV廣播接收的顯示器裝置、用于廣告顯示的顯示器裝置等。
圖9B顯示了一種計算機(jī)，其包括主體9201、外殼9202、顯示器部分9203、鍵盤9204、外接端口9205、指示鼠標(biāo)9206等。通過使用用于顯示器部分9203的本發(fā)明發(fā)光裝置來制造計算機(jī)。通過使用本發(fā)明發(fā)光裝置，可以提供具有需要更少能量以及具有高可靠性的顯示器部分的計算機(jī)。
圖9C顯示了護(hù)目鏡型顯示器，其包括主體9301、顯示器部分9302、支架部分9303等。通過使用用于顯示器部分9302的本發(fā)明發(fā)光裝置來制造護(hù)目鏡型顯示器。通過使用本發(fā)明發(fā)光裝置，可以提供具有需要更少能量以及具有高可靠性的顯示器部分的護(hù)目鏡型顯示器。
圖9D顯示了移動式電話，其包括主體9401、外殼9402、顯示器部分9403、音頻輸入部分9404、音頻輸出部分9405、操作鍵9406、外接端口9407、天線9408等。通過使用用于顯示器部分9403的本發(fā)明發(fā)光裝置來制造移動式電話。通過使用本發(fā)明發(fā)光裝置，可以提供具有需要更少能量以及具有高可靠性的顯示器部分的移動式電話。另外，在顯示器部分9403中，通過在黑色背景上顯示白色字符可以抑制移動式電話的能量消耗。
圖9E顯示了照相機(jī)，其包括主體9501、顯示器部分9502、外殼9503、外接端口9504、遙控接收部分9505、圖像接收部分9506、電池9507、音頻輸入部分9508、操作鍵9509、目鏡部分9510等。通過使用用于顯示器部分9502的本發(fā)明發(fā)光裝置來制造照相機(jī)。通過使用本發(fā)明發(fā)光裝置，可以提供具有需要更少能量以及具有高可靠性的顯示器部分的照相機(jī)。
如上所述，可以在極寬范圍內(nèi)應(yīng)用本發(fā)明的發(fā)光裝置，并且可以在各種領(lǐng)域中將所述發(fā)光裝置應(yīng)用于電子器件中。通過使用本發(fā)明發(fā)光裝置，可以提供具有需要更少能量以及具有高可靠性的顯示器部分的電子器件。
[實施方案1] 在實施方案1中將描述本發(fā)明復(fù)合材料的制造實例。進(jìn)一步地，本發(fā)明不局限于這些實施方案，而權(quán)利要求的范圍規(guī)定了本發(fā)明。對于實施方案2同樣如此。在實施方案1中，將詳述復(fù)合材料的制造實例。
《制造實施例1》(DTDPPA+MoOx) 首先，在真空蒸發(fā)裝置中將玻璃基材固定到基材夾持器。然后，在不同的電阻加熱型蒸發(fā)源中獨立地倒入DTDPPA(N，N＇-二(對甲苯基)-N，N＇-二苯基-對苯二胺)(其由結(jié)構(gòu)通式(14)表示)和氧化鉬(鉬的化合價VI)。在其中壓力減小到約10-4Pa的真空條件下，通過DTDPPA和氧化鉬的共同蒸發(fā)，通過使用本發(fā)明復(fù)合材料來形成薄膜。在這種情況下，DTDPPA的蒸發(fā)速率為0.4nm/s，然而蒸發(fā)了氧化鉬，其數(shù)量是DTDPPA數(shù)量的1/4。含DTDPPA和氧化鉬的薄膜的厚度被設(shè)置為50nm。
在圖11A中顯示了DTDPPA和氧化鉬的復(fù)合材料的吸收光譜的測量結(jié)果。如圖11A所示，在可見光區(qū)域(400-700nm)中沒有觀察到顯著的吸收。進(jìn)一步地，在僅僅含DTDPPA的單個薄膜或僅僅含氧化鉬的單個薄膜中沒有觀察到的吸收在900nm附近形成。這表明形成了空穴。
《制造實施例2》(DPAB+MoOx) 以和制造實施例1同樣的方式制造含DPAB和氧化鉬的復(fù)合材料，區(qū)別在于使用由結(jié)構(gòu)通式(93)表示的DPAB(4，4＇-雙[N-(4-二苯基氨基苯基)-N-苯基氨基]聯(lián)苯)來代替制造實施例1的DTDPPA。在圖11B中顯示了含DPAB和氧化鉬的復(fù)合材料的吸收光譜的測量結(jié)果。如圖11B所示，在可見光區(qū)域(400-700nm)中沒有觀察到顯著的吸收。進(jìn)一步地，在僅僅含DPAB的單個薄膜或僅僅含氧化鉬的單個薄膜中沒有觀察到的吸收在900nm附近形成。這表明形成了空穴。
《制造實施例3》(DNTPD+MoOx) 以和制造實施例1同樣的方式制造含DNTPD和氧化鉬的復(fù)合材料，區(qū)別在于使用由結(jié)構(gòu)通式(96)表示的DNTPD(4，4′-雙(N-{4-[N-(3-甲基苯基)-N-苯基氨基]苯基}-N-苯基氨基)聯(lián)苯)來代替制造實施例1的DTDPPA。在圖11C中顯示了含DNTPD和氧化鉬的復(fù)合材料的吸收光譜的測量結(jié)果。如圖11C所示，在可見光區(qū)域(400-700nm)中沒有觀察到顯著的吸收。進(jìn)一步地，在僅僅含DNTPD的單個薄膜或僅僅含氧化鉬的單個薄膜中沒有觀察到的吸收在900nm附近形成。這表明形成了空穴。
《制造實施例4》(DPA3B+MoOx) 以和制造實施例1同樣的方式制造含DPA3B和氧化鉬的復(fù)合材料，區(qū)別在于使用由結(jié)構(gòu)通式(101)表示的DPA3B(1，3，5-三[N-(4-二苯基氨基苯基)-N-苯基氨基]苯)來代替制造實施例1的DTDPPA。在圖11D中顯示了含DPA3B和氧化鉬的復(fù)合材料的吸收光譜的測量結(jié)果。如圖11D所示，在可見光區(qū)域(400-700nm)中沒有觀察到顯著的吸收。進(jìn)一步地，在僅僅含DPA3B的單個薄膜或僅僅含氧化鉬的單個薄膜中沒有觀察到的吸收在900nm附近形成。這表明形成了空穴。
《對比實施例》(NPB+MoOx) 以和制造實施例1同樣的方式制造含NPB和氧化鉬的復(fù)合材料，區(qū)別在于使用NPB來代替制造實施例1的DTDPPA。在圖12中顯示了含NPB和氧化鉬的復(fù)合材料的吸收光譜的測量結(jié)果。如圖12所示，很明顯的是在處于可見光區(qū)域(400-700nm)中的500nm附近觀察到顯著的吸收。進(jìn)一步地，在僅僅含NPB的單個薄膜或僅僅含氧化鉬的單個薄膜中沒有觀察到的吸收在1,400nm附近形成。這表明形成了空穴。
其次，為了比較制造實施例1-4和對比實施例，圖13顯示了一條曲線，其中圖11A-11D和圖12的縱軸所顯示的吸收被轉(zhuǎn)化為透射率以便在同一曲線中進(jìn)行比較。進(jìn)一步地，在圖13中，在可見光區(qū)域(400-700nm)中限制了橫軸的波長。如圖13所示，已知的是制造實施例1-4的可見光區(qū)域中的透射率約為90％或更大。另一方面，已知的是對比實施例的透射率在500nm附近減小到70s％。根據(jù)上述比較，相比于常規(guī)復(fù)合材料，本發(fā)明復(fù)合材料具有更好的透射率。
此外，在圖26中顯示了在藍(lán)(450nm)-紅(650nm)范圍中的制造實施例1、2和3的1μm的吸收。如圖26所示，已知的是每一本發(fā)明復(fù)合材料的1μm的吸收是2μm-1或以下，在藍(lán)(450nm)-紅(650nm)范圍中吸收是少的。結(jié)果，本發(fā)明的復(fù)合材料在藍(lán)(450nm)、綠(520nm)和紅(650nm)范圍內(nèi)具有高透射率，它們適于全色顯示器。
[實施方案2] 在實施方案2中將詳述使用本發(fā)明復(fù)合材料的發(fā)光元件。此外，通過對比實施例將描述本發(fā)明的效果。
《本發(fā)明發(fā)光元件》 首先，在玻璃基材上通過濺射形成含氧化硅的氧化錫銦而形成第一電極。進(jìn)一步地，第一電極的厚度被設(shè)置為110nm，電極面積被設(shè)置為2mm2。
其次，將其上形成第一電極的基材固定于基材夾持器，其設(shè)置在真空蒸發(fā)裝置之內(nèi)，使得第一電極的表面朝向下方。其后，排空真空蒸發(fā)裝置的內(nèi)部，使得壓力減小到約10-4Pa，然后通過共同蒸發(fā)DNTPD、氧化鉬(鉬的化合價VI)和紅熒烯在第一電極上形成含本發(fā)明復(fù)合材料的層。含本發(fā)明復(fù)合材料的層的厚度被設(shè)置為120nm。DNTPD、氧化鉬(鉬的化合價VI)和紅熒烯之間的質(zhì)量比被調(diào)節(jié)到1∶0.5∶0.02。此外，共同蒸發(fā)方法是一種蒸發(fā)方法，其中在一個加工室中從多個蒸發(fā)源同時進(jìn)行蒸發(fā)。
其次，含NPB的厚度為10nm的薄膜通過使用電阻加熱的蒸發(fā)而形成，從而形成空穴輸送層。進(jìn)一步地，通過共同蒸發(fā)Alq3和香豆素6在空穴輸送層上形成厚度為37.5nm的發(fā)光層。Alq3和香豆素6之間的質(zhì)量比被調(diào)節(jié)為1∶0.05(＝Alq3香豆素6)。因此，香豆素6分散在Alq3中。
其后，通過使用電阻加熱的蒸發(fā)在發(fā)光層上使用Alq3形成電子傳輸層，以具有37.5nm的厚度。此外，以和電子傳輸層同樣的方式在電子傳輸層上使用氟化鈣形成厚度1nm的電子注入層。然后，通過使用電阻加熱的蒸發(fā)在電子注入層上使用鋁形成厚度200nm的第二電極。因而，制造出本發(fā)明發(fā)光元件。
《對比元件1》 以和上述的本發(fā)明發(fā)光元件同樣的方式制造對比元件1，區(qū)別在于，如上所述的在本發(fā)明的發(fā)光元件中含復(fù)合材料的層被替換為如下所述的含常規(guī)復(fù)合材料的層。在這種對比元件1中，通過共同蒸發(fā)NPB、氧化鉬(鉬的化合價VI)和紅熒烯，在第一電極上形成含常規(guī)復(fù)合材料的層。含常規(guī)復(fù)合材料的層的厚度被設(shè)置為120nm。NPB、氧化鉬(鉬的化合價VI)和紅熒烯之間的質(zhì)量比被調(diào)節(jié)到1∶0.33∶0.01。
《對比元件2》 作為對比元件2，不使用復(fù)合材料來制造用于對比的發(fā)光元件。以和本發(fā)明發(fā)光元件同樣的方式制造對比元件2，區(qū)別在于形成厚度20nm的含CuPc的薄膜以替代本發(fā)明發(fā)光元件中的含復(fù)合材料的層，形成厚度40nm的含NPB的薄膜作為空穴輸送層。分別測量了本發(fā)明發(fā)光元件、對比元件1和對比元件2的性能特征。進(jìn)一步地，在保持室溫(25℃)的同時進(jìn)行測量。要注意的是，在每個元件中，可以獲得來源于香豆素6的綠光發(fā)射。
在圖14中顯示了每一發(fā)光元件的電壓-電流特征。如圖14所示，相比于不含復(fù)合材料的含CuPc的對比元件2，電流更容易流過含本發(fā)明復(fù)合材料的發(fā)光元件和含常規(guī)復(fù)合材料的對比元件1。這表明，相對于有機(jī)化合物以及常規(guī)復(fù)合材料，本發(fā)明復(fù)合材料具有極好的載流子輸送性能和極好的載流子注入性能。
其次，通過測量亮度-電流效率特征，比較發(fā)光效率。在圖15中顯示了測量結(jié)果。已知的是，如上所述，電流容易流過本發(fā)明發(fā)光元件以及對比元件1，然而，本發(fā)明發(fā)光元件的電流效率(發(fā)光效率)，其顯示了相對于電流的輸出(亮度)，超過了對比元件1的電流效率。用于該實驗中的本發(fā)明發(fā)光元件發(fā)射綠光。如實施方案1所述，然而，據(jù)信在500nm附近(藍(lán)區(qū)域-綠區(qū)域)常規(guī)復(fù)合材料具有差的透射率，這導(dǎo)致了對比元件1的發(fā)光效率下降。
另一方面，本發(fā)明復(fù)合材料具有極好的透光性能，因此，它顯示出極好的發(fā)光效率。為了進(jìn)一步地測量本發(fā)明復(fù)合材料的發(fā)光特征，測量了本發(fā)明發(fā)光元件、對比元件1和對比元件2的電壓-亮度特征。在圖16中顯示了測量結(jié)果。從測量結(jié)果來看，本發(fā)明復(fù)合材料具有極好的載流子輸送性能和極好的載流子注入性能，相對于有機(jī)化合物來說，并且進(jìn)一步地具有極好的透光性能。此外，如圖16所示，本發(fā)明的發(fā)光元件具有最低的驅(qū)動電壓。
[實施方案3] 在這種實施方案中將描述這種情況，其中改變本發(fā)明復(fù)合材料中所含的無機(jī)化合物的濃度。
首先，在玻璃基材上使用含氧化硅的氧化錫銦形成第一電極。第一電極的厚度被設(shè)置為110nm，電極面積被設(shè)置為2mm2。
其次，通過共同蒸發(fā)DNTPD和氧化鉬在第一電極上形成本發(fā)明的含復(fù)合材料的層。
隨后，通過使用電阻加熱的蒸發(fā)使用厚度10nm的NPB形成空穴輸送層。
進(jìn)一步地，通過共同蒸發(fā)Alq3和香豆素6在空穴輸送層上形成厚度為40nm的發(fā)光層。Alq3和香豆素6之間的重量比被調(diào)節(jié)為1∶0.01(＝Alq3香豆素6)。
其后，通過使用電阻加熱的蒸發(fā)在發(fā)光層上使用厚度30nm的Alq3形成電子傳輸層。
進(jìn)一步地，以和電子傳輸層同樣的方式在電子傳輸層上使用厚度1nm的氟化鋰形成電子注入層。
然后，通過使用電阻加熱的蒸發(fā)在電子注入層上使用厚度200nm的鋁形成第二電極。因而，制造出本發(fā)明發(fā)光元件。
進(jìn)一步地，在這種實施方案中，形成了多個發(fā)光元件，每一個具有含復(fù)合材料的層，使得含復(fù)合材料的層中所包含的DNTPD和氧化鉬之間的比例被設(shè)置為4vol％、7vol％、10vol％、13vol％和16vol％。發(fā)光元件的含復(fù)合材料的相應(yīng)的層的厚度被設(shè)置為60nm、90nm、120nm和150nm，基于相應(yīng)的濃度。即，總共形成了二十種發(fā)光元件。
在本實施方案中制造的發(fā)光元件的電流-電壓特征示于圖17-20中。圖17顯示了在其中氧化鉬濃度是7vol％的情況下的電流-電壓特征。圖18顯示了在其中氧化鉬濃度是10vol％的情況下的電流-電壓特征。圖19顯示了在其中氧化鉬濃度是13vol％的情況下的電流-電壓特征。圖20顯示了在其中氧化鉬濃度是16vol％的情況下的電流-電壓特征。
在其中氧化鉬的濃度是7vol％的情況下，隨著厚度增加，電流-電壓特征向高電壓一側(cè)移動。類似地，在其中氧化鉬的濃度是10vol％的情況下，隨著厚度增加，電流-電壓特征向高電壓一側(cè)移動。然而，在其中氧化鉬的濃度是13vol％或更大的情況下，隨著厚度增加，電流-電壓特征沒有向高電壓一側(cè)移動。因此，在其中氧化鉬的濃度是13vol％或更大的情況下，在沒有提高驅(qū)動電壓的情況下，含復(fù)合材料的層的厚度可以被自由地設(shè)置。
在這種實施方案中制造的發(fā)光元件中，檢驗了含復(fù)合材料的層中所含的無機(jī)化合物的濃度的影響。檢查結(jié)果示于圖21和圖22中。圖21顯示了電流效率與氧化鉬濃度的關(guān)系。圖22顯示了能量效率與氧化鉬濃度的關(guān)系。根據(jù)圖21和圖22，已知的是在本發(fā)明發(fā)光元件中，即使當(dāng)提高含復(fù)合材料的層中所含的氧化鉬的濃度時，電流效率和能量效率幾乎不變。即，已知的是電流效率和能量效率與復(fù)合材料中所含的無機(jī)化合物的濃度變化無關(guān)。
[實施方案4] 在這種實施方案中，通過改變本發(fā)明的含復(fù)合材料的層的厚度，比較發(fā)光元件的電流效率和能量效率。
首先，通過濺射在玻璃基材上使用含氧化硅的氧化錫銦形成第一電極。第一電極的厚度被設(shè)置為110nm，電極面積被設(shè)置為2mm2。
其次，通過共同蒸發(fā)DNTPD和氧化鉬在第一電極上形成本發(fā)明的含復(fù)合材料的層。
隨后，通過使用電阻加熱的蒸發(fā)，使用NPB形成空穴輸送層，以具有10nm的厚度。
進(jìn)一步地，通過共同蒸發(fā)Alq3和香豆素6在空穴輸送層上形成厚度為40nm的發(fā)光層。Alq3和香豆素6之間的重量比被調(diào)節(jié)為1∶0.01(＝Alq3香豆素6)。
其后，通過使用電阻加熱的蒸發(fā)在發(fā)光層上使用Alq3形成電子傳輸層，以具有30nm的厚度。
進(jìn)一步地，以和電子傳輸層同樣的方式，在電子傳輸層上使用氟化鋰形成電子注入層，以具有1nm的厚度。
然后，通過使用電阻加熱的蒸發(fā)在電子注入層上使用厚度200nm的鋁形成第二電極。因而，制造出本發(fā)明發(fā)光元件。
進(jìn)一步地，在這種實施方案中，形成了多個發(fā)光元件，每一個具有含復(fù)合材料的層，使得含復(fù)合材料的層中所含的DNTPD和氧化鉬之間的各個體積比被設(shè)置為10vol％、13vol％和16vol％。含復(fù)合材料的相應(yīng)的層的厚度被設(shè)置為60nm、90nm、120nm、150nm、180nm、210nm和240nm，基于相應(yīng)的濃度。即，總共形成了21種發(fā)光元件。
在圖23中顯示了這種實施方案中制造的發(fā)光元件的厚度和電流效率的關(guān)系，而在圖24中顯示了厚度和其能量效率的關(guān)系。在10mA/cm2的情況下，獲得了兩個測量結(jié)果。
如圖23所示，根據(jù)薄膜厚度的變化，電流效率周期性地變化。如圖24所示，根據(jù)薄膜厚度的變化，能量效率也周期性地變化。同樣在各個濃度的氧化鉬中觀察到了這些現(xiàn)象，其與復(fù)合材料中所含的無機(jī)化合物的濃度無關(guān)。因此，據(jù)信由于光學(xué)干涉作用而引起了電流效率的變化。還據(jù)信其中含復(fù)合材料的層的厚度為150nm的情況可能提供最好的電流效率。進(jìn)一步地，在能量效率中還觀察到了類似的相關(guān)性，據(jù)信其中含復(fù)合材料的層的厚度為150nm的情況提供了最好的能量效率。
在圖25中顯示了光學(xué)計算和實際測量值的相關(guān)性。根據(jù)圖25，已知的是計算結(jié)果和實際測量值幾乎彼此是類似的。
(對比例1) 首先，通過濺射在玻璃基材上使用含氧化硅的氧化錫銦形成第一電極。第一電極的厚度被設(shè)置為110nm，電極面積被設(shè)置為2mm2。
其次，通過共同蒸發(fā)NPB和氧化鉬在第一電極上形成含NPB和氧化鉬的層。形成含NPB和氧化鉬的層使得NPB和氧化鉬之間的體積比是10vol％。在對比元件3的情況中，含NPB和氧化鉬的層的厚度被設(shè)置為120nm。在對比元件4的情況中，含NPB和氧化鉬的層的厚度被設(shè)置為150nm。
隨后，通過使用電阻加熱的蒸發(fā)，使用NPB形成空穴輸送層，以具有10nm的厚度。
進(jìn)一步地，通過共同蒸發(fā)Alq3和香豆素6在空穴輸送層上形成厚度為40nm的發(fā)光層。Alq3和香豆素6之間的重量比被調(diào)節(jié)為1∶0.01(＝Alq3香豆素6)。
其后，通過使用電阻加熱的蒸發(fā)在發(fā)光層上使用Alq3以30nm的厚度形成電子傳輸層。
進(jìn)一步地，以和電子傳輸層同樣的方式在電子傳輸層上使用厚度1nm的氟化鋰形成電子注入層。
然后，通過使用電阻加熱的蒸發(fā)在電子注入層上使用厚度200nm的鋁形成第二電極。如此，制造對比元件3和4。
表1顯示了本實施方案的發(fā)光元件(其中含復(fù)合材料的層中所含的氧化鉬的濃度是13vol％，含復(fù)合材料的層的厚度是150nm)、對比元件3和對比元件4的電流效率和能量效率。進(jìn)一步地，表1顯示了在10mA/cm2的情況下的測量結(jié)果。
[表1] 如表1所示，已知的是通過使用本發(fā)明的含復(fù)合材料的層來改進(jìn)電流效率和能量效率。此外，相比于其中本發(fā)明發(fā)光元件的含復(fù)合材料的層的厚度是150nm的情況和其中對比實施例4的含復(fù)合材料的層的厚度是150nm的情況，本發(fā)明發(fā)光元件的電流效率和能量效率被改進(jìn)了很多。因此，通過使用本發(fā)明復(fù)合材料，可以獲得具有高效率的發(fā)光元件。
[實施方案5] 在本實施方案中測量了含本發(fā)明復(fù)合材料的層的電子狀態(tài)。
通過共同蒸發(fā)在石英基材上形成含DNTPD和氧化鉬的層，以具有200nm的厚度。在這種情況下，進(jìn)行共同蒸發(fā)，使得DNTPD和氧化鉬之間的重量比為1∶0.5。對含DNTPD和氧化鉬的層進(jìn)行ESR(電子自旋共振)測量。ESR測量是一種測量方法，其中通過對具有未成對電子的樣品施加強(qiáng)磁場，未成對電子的能級引起塞曼分裂，并且進(jìn)行測量，同時利用微波的共振吸收躍遷，這是能級之間的能量差。在ESR測量中，通過在引起吸收的時候和在磁場強(qiáng)度下測量頻率，可以獲知未成對電子是否存在和自旋狀態(tài)。此外，從吸收強(qiáng)度來看，可以獲得電子自旋的密集度。本實施方案的測量在以下條件下進(jìn)行共振頻率是9.3GHz；調(diào)制頻率，100kHz；調(diào)制寬度，0.63mT；放大倍數(shù)，50；時間常數(shù)，0.1秒；微波輸入，1mW；掃描時間，4分鐘；和測量溫度，室溫，同時使用電子自旋共振分析設(shè)備(#JES-TE200，Hitachi，Ltd.)。作為用于校正磁場的樣品，使用氧化鎂支承的錳。在圖27中顯示了ESR測量結(jié)果。此外，作為對比實施例，還對僅僅包含DNTPD的薄膜(厚度為200nm)和僅僅包含氧化鉬的薄膜(200nm)進(jìn)行了ESR測量。在圖28中顯示了僅僅包含DNTPD的薄膜的ESR測量結(jié)果，在圖29中顯示了僅僅包含氧化鉬的薄膜的ESR測量結(jié)果。
在圖27-29中，在僅僅包含DNTPD的薄膜和僅僅包含氧化鉬的薄膜中沒有檢測到ESR信號。然而，在含DNTPD和氧化鉬的層中檢測到ESR信號。因此，已知的是含DNTPD和氧化鉬的層具有未成對電子。即，已知的是含DNTPD和氧化鉬的層與僅僅包含DNTPD的薄膜和僅僅包含氧化鉬的薄膜處于不同的電子狀態(tài)。進(jìn)一步地，如從圖27來看，獲得的含DNTPD和氧化鉬的層的“g”值為2.0025，已知的是該值極接近于2.0023，其是自由電子的“g”值。另一方面，已知的是譜線寬度極窄，為0.77mT。
[實施方案6] 在本實施方案中對含本發(fā)明復(fù)合材料的層的結(jié)合狀態(tài)進(jìn)行了測量。
在玻璃基材上使用鋁形成薄膜，以具有200nm的厚度。通過共同蒸發(fā)在其上形成含DNTPD和氧化鉬的層，以具有100nm的厚度。因而，制造出樣品。在這種情況下，進(jìn)行共同蒸發(fā)使得DNTPD和氧化鉬之間的重量比被設(shè)置為1(DNTPD)∶0.5(氧化鉬)。使用紅外(IR)光譜方法，測量了含DNTPD和氧化鉬的層。在室溫條件、P極化傾角和反射吸收光譜下進(jìn)行這種測量，同時利用傅里葉變換紅外吸收光譜儀(#NEXUS670FT-IR，Thermo Nicolet Corporation)。在圖30中顯示了IR測量結(jié)果。此外，作為對比實施例，還對僅僅包含氧化鉬的薄膜(厚度為50nm)和僅僅包含DNTPD的薄膜(厚度為50nm)進(jìn)行了IR測量。在圖31中顯示了僅僅包含氧化鉬的薄膜的IR測量結(jié)果，在圖32中顯示了僅僅包含DNTPD的薄膜的IR測量結(jié)果。
根據(jù)圖30-32，含DNTPD和氧化鉬的層的IR光譜幾乎與僅僅包含氧化鉬的薄膜的光譜和僅僅包含DNTPD的薄膜的光譜相一致。因此，據(jù)信沒有引起新的共價鍵的形成或者斷開。
[實施方案7] 將描述用于制造本發(fā)明發(fā)光元件的方法和發(fā)光元件的特征。在這種實施方案中，制造了發(fā)光元件11、12、13、14、15、16、17、18、19和20，其具有使用不同的材料形成的第一材料。
在玻璃基材上，通過使用含若干％的硅的鋁(Al-Si)形成發(fā)光元件11的第一電極。在另一玻璃基材上，通過使用含若干％的鈦的鋁(Al-Ti)形成發(fā)光元件12的第一電極。在另一玻璃基材上，通過使用鈦(Ti)形成發(fā)光元件13的第一電極。在另一玻璃基材上，通過使用氮化鈦(TiN)形成發(fā)光元件14的第一電極。在另一玻璃基材上，通過使用鉭(Ta)形成發(fā)光元件15的第一電極。在另一玻璃基材上，通過使用氮化鉭(TaN)形成發(fā)光元件16的第一電極。在另一玻璃基材上，通過使用鎢(W)形成發(fā)光元件17的第一電極。在另一玻璃基材上，通過使用鉻(Cr)形成發(fā)光元件18的第一電極。在另一玻璃基材上，通過使用鉬(Mo)形成發(fā)光元件19的第一電極。在另一玻璃基材上，通過使用含氧化硅的氧化錫銦(ITSO)形成發(fā)光元件20的第一電極。
其后，洗滌和干燥玻璃基材。然后，將各個基材置于蒸發(fā)裝置中，并且所述蒸發(fā)裝置被抽空到真空度為1×10-4或以下。在真空氣氛下，分別在150℃對其上提供了第一電極的玻璃基材進(jìn)行烘焙處理達(dá)30分鐘。
其次，通過共同蒸發(fā)DNTPD、氧化鉬和紅熒烯在每一個第一電極上形成含本發(fā)明復(fù)合材料的層。進(jìn)一步地，DNTPD、氧化鉬和紅熒烯之間的重量比設(shè)置為1(DNTPD)∶0.15(氧化鉬)∶0.04(紅熒烯)。進(jìn)一步地，含復(fù)合材料的各個層的厚度設(shè)置為60nm。
其次，通過蒸發(fā)NPB，在含本發(fā)明復(fù)合材料的各個層上形成空穴輸送層。各個空穴輸送層的厚度設(shè)置為10nm。
隨后，通過共同蒸發(fā)Alq3和香豆素6在各個空穴輸送層上形成發(fā)光層。進(jìn)一步地，Alq3和香豆素6之間的重量比設(shè)置為1∶0.005。進(jìn)一步地，各個發(fā)光層的厚度設(shè)置為40nm。
通過蒸發(fā)Alq3，在各個發(fā)光層上形成電子傳輸層。各個電子傳輸層的厚度設(shè)置為20nm。
其次，通過共同蒸發(fā)鋰(Li)和4，4′-雙(5-甲基苯并_唑-2-基)芪(縮寫B(tài)zOS)在各個電子傳輸層上形成電子注入層。Li和BzOS之間的重量比設(shè)置為0.02(Li)∶1(BzOS)。進(jìn)一步地，各個電子注入層的厚度設(shè)置為20nm。
其次，通過使用氧化錫銦在各個電子注入層上形成第二電極。各個第二電極的厚度設(shè)置為60nm。
通過施加電壓來驅(qū)動以上制造的各個發(fā)光元件，使得第一電極的電勢高于第二電極的，然后測量在開始光發(fā)射的時候的電壓。進(jìn)一步地，在開始光發(fā)射的時候的電壓被假定為當(dāng)觀察到光發(fā)射為1cd/m2或更大時的電壓。在圖33中顯示了測量結(jié)果。在圖33中，橫軸表示第一電極的材料，而縱軸表示在開始光發(fā)射的時候的電壓(V)。
[實施方案8] 將描述用于制造本發(fā)明發(fā)光元件的方法和發(fā)光元件的特征。在這種實施方案中，制造了發(fā)光元件21、22、23、24、25、26、27、28、29和30，其具有使用不同的材料形成的第一電極。
在玻璃基材上，通過使用含若干％的硅的鋁(Al-Si)形成發(fā)光元件21的第一電極。在另一玻璃基材上，通過使用含若干％的鈦的鋁(Al-Ti)形成發(fā)光元件22的第一電極。在另一玻璃基材上，通過使用鈦(Ti)形成發(fā)光元件23的第一電極。在另一玻璃基材上，通過使用氮化鈦(TiN)形成發(fā)光元件24的第一電極。在另一玻璃基材上，通過使用鉭(Ta)形成發(fā)光元件25的第一電極。在另一玻璃基材上，通過使用氮化鉭(TaN)形成發(fā)光元件26的第一電極。在另一玻璃基材上，通過使用鎢(W)形成發(fā)光元件27的第一電極。在另一玻璃基材上，通過使用鉻(Cr)形成發(fā)光元件28的第一電極。在另一玻璃基材上，通過使用鉬(Mo)形成發(fā)光元件29的第一電極。在另一玻璃基材上，通過使用含氧化硅的氧化錫銦(ITSO)形成發(fā)光元件30的第一電極。
其后，洗滌和干燥玻璃基材。然后，將各個基材置于蒸發(fā)裝置中，并且所述蒸發(fā)裝置被抽空到真空度為1×10-4或以下。在真空氣氛下，分別在150℃對其上提供了第一電極的玻璃基材進(jìn)行烘焙處理達(dá)30分鐘。
其次，通過共同蒸發(fā)DNTPD、氧化鉬和紅熒烯在每一個第一電極上形成含本發(fā)明復(fù)合材料的層。進(jìn)一步地，DNTPD、氧化鉬和紅熒烯之間的重量比設(shè)置為1(DNTPD)∶0.15(氧化鉬)∶0.04(紅熒烯)。進(jìn)一步地，含復(fù)合材料的各個層的厚度設(shè)置為80nm。
其次，通過蒸發(fā)NPB，在含本發(fā)明復(fù)合材料的各個層上形成空穴輸送層。各個空穴輸送層的厚度設(shè)置為10nm。
隨后，通過共同蒸發(fā)Alq3和香豆素6在各個空穴輸送層上形成發(fā)光層。進(jìn)一步地，Alq3和香豆素6之間的重量比設(shè)置為1∶0.005。進(jìn)一步地，各個發(fā)光層的厚度設(shè)置為40nm。
通過蒸發(fā)Alq3，在各個發(fā)光層上形成電子傳輸層。各個電子傳輸層的厚度設(shè)置為20nm。
其次，通過共同蒸發(fā)鋰(Li)和4，4′-雙(5-甲基苯并噁唑-2-基)芪(縮寫B(tài)zOS)在各個電子傳輸層上形成電子注入層。Li和BzOS之間的重量比設(shè)置為0.02(Li)∶1(BzOS)。進(jìn)一步地，各個電子注入層的厚度設(shè)置為20nm。
其次，通過使用氧化錫銦在各個電子注入層上形成第二電極。各個第二電極的厚度設(shè)置為60nm。
通過施加電壓來驅(qū)動以上制造的各個發(fā)光元件，使得第一電極的電勢高于第二電極的，然后測量在開始光發(fā)射的時候的電壓。
在圖33中顯示了測量結(jié)果。在圖33中，橫軸表示第一電極的材料，而縱軸表示在開始光發(fā)射的時候的電壓(V)。
(對比實施例2) 在對比實施例2中將描述發(fā)光元件31、32、33、34、35、36、37、38、39和40，其是相對于描述于實施方案7和實施方案8中的發(fā)光元件的對比實施例。
在玻璃基材上，通過使用含若干％的硅的鋁(Al-Si)形成發(fā)光元件31的第一電極。在另一玻璃基材上，通過使用含若干％的鈦的鋁(Al-Ti)形成發(fā)光元件32的第一電極。在另一玻璃基材上，通過使用鈦(Ti)形成發(fā)光元件33的第一電極。在另一玻璃基材上，通過使用氮化鈦(TiN)形成發(fā)光元件34的第一電極。在另一玻璃基材上，通過使用鉭(Ta)形成發(fā)光元件35的第一電極。在另一玻璃基材上，通過使用氮化鉭(TaN)形成發(fā)光元件36的第一電極。在另一玻璃基材上，通過使用鎢(W)形成發(fā)光元件37的第一電極。在另一玻璃基材上，通過使用鉻(Cr)形成發(fā)光元件38的第一電極。在另一玻璃基材上，通過使用鉬(Mo)形成發(fā)光元件39的第一電極。在另一玻璃基材上，通過使用含氧化硅的氧化錫銦(ITSO)形成發(fā)光元件40的第一電極。
其后，洗滌和干燥玻璃基材。然后，將各個基材置于蒸發(fā)裝置中，并且所述蒸發(fā)裝置被抽空到真空度為1×10-4或以下。在真空氣氛下，分別在150℃對其上提供了第一電極的玻璃基材進(jìn)行烘焙處理達(dá)30分鐘。
其次，通過蒸發(fā)銅酞菁(縮寫CuPc)在各個第一電極上形成空穴注入層。各個空穴注入層的厚度設(shè)置為20nm。
其次，通過蒸發(fā)NPB在各個空穴注入層上形成空穴輸送層。各個空穴輸送層的厚度設(shè)置為40nm。
隨后，通過共同蒸發(fā)Alq3和香豆素6在各個空穴輸送層上形成發(fā)光層。進(jìn)一步地，Alq3和香豆素6之間的重量比設(shè)置為1∶0.005。進(jìn)一步地，各個發(fā)光層的厚度設(shè)置為40nm。
通過蒸發(fā)Alq3，在各個發(fā)光層上形成電子傳輸層。各個電子傳輸層的厚度設(shè)置為20nm。
其次，通過共同蒸發(fā)鋰(Li)和4，4′-雙(5-甲基苯并_唑-2-基)芪(縮寫B(tài)zOS)在各個電子傳輸層上形成電子注入層。Li和BzOS之間的重量比設(shè)置為0.02(Li)∶1(BzOS)。進(jìn)一步地，各個電子注入層的厚度設(shè)置為20nm。
其次，通過使用氧化錫銦在各個電子注入層上形成第二電極。各個第二電極的厚度設(shè)置為60nm。
通過施加電壓來驅(qū)動以上制造的各個發(fā)光元件，使得第一電極的電勢高于第二電極的，然后測量在開始光發(fā)射的時候的電壓。在圖33中顯示了測量結(jié)果。在圖33中，橫軸表示第一電極的材料，而縱軸表示在開始光發(fā)射的時候的電壓(V)。
從圖33來看，已知的是在開始光發(fā)射的時候的電壓大大不同，這取決于作為對比實施例的發(fā)光元件31-40的種類，在每個對比實施例中，使用銅酞菁形成與第一電極接觸的層，即這取決于每一發(fā)光元件的第一電極的材料。另一方面，已知的是根據(jù)本發(fā)明制造的發(fā)光元件11-30的在開始光發(fā)射的時候的電壓幾乎沒有變化。因此，已知的是本發(fā)明發(fā)光元件難以受電極材料的種類的影響。因此，當(dāng)通過應(yīng)用本發(fā)明制造利用電極作為反射面的發(fā)光元件時，通過選擇具有較優(yōu)良的反射率的材料，可以形成電極。
進(jìn)一步地，在圖34中顯示了第一電極(陽極)的功函和在開始光發(fā)射的時候的電壓之間的關(guān)系。在通常的發(fā)光元件中，具有低功函的金屬沒有用作陽極，具體地說需要4.6-4.7eV或更大的功函。同時，根據(jù)本發(fā)明制造的發(fā)光元件的在開始光發(fā)射的時候的電壓不取決于所述功函。因此，通過采用本發(fā)明，可以選擇電極的材料而不管功函。因此，可以將具有低功函的高反射率的材料用于陽極。
此外，在圖42中顯示了電流效率和反射電極之間的關(guān)系。圖42的元件的結(jié)構(gòu)示于下表中 在其中通過基材和基材的相對側(cè)發(fā)射光的發(fā)光元件中，當(dāng)具有高反射率的電極用作作為反射電極的第一電極時，可以獲得高效率。在使用本發(fā)明復(fù)合材料的發(fā)光元件中，在具有由Al-Ti制成的第一電極的發(fā)光元件中實現(xiàn)了最高的電流效率，所述第一電極具有極高的反射率。同時，相對于對比實施例的發(fā)光元件，其中使用銅酞菁形成與第一電極接觸的層，當(dāng)使用Al-Ti形成第一電極時，所述發(fā)光元件的電流效率小于1％。
通過利用本發(fā)明復(fù)合材料，可以選擇用于電極的材料，而不管電極的載流子注入性能。因此，具有高反射率的材料可被用作第一電極，而不管電極的載流子注入性能。
[實施方案9] 在這種實施方案中，將描述其中具有高反射率的鋁用作電極和含本發(fā)明復(fù)合材料的層用作與該電極接觸的層的情況。
首先，通過濺射在玻璃基材上使用鋁(Al)形成第一電極。電極尺寸為2mm×2mm。
其次，將其上形成第一電極的基材固定于基材夾持器，其設(shè)置在真空蒸發(fā)裝置之內(nèi)，使得第一電極的表面朝向下方。
通過共同蒸發(fā)DNTPD和氧化鉬(鉬的化合價VI)在第一電極上形成包含本發(fā)明復(fù)合材料的層。薄膜厚度設(shè)置為200nm。進(jìn)一步地，共同蒸發(fā)方法是一種蒸發(fā)方法，其中在一個加工室中從多個蒸發(fā)源同時進(jìn)行蒸發(fā)。DNTPD和氧化鉬(鉬的化合價VI)之間的重量比調(diào)節(jié)為1(DNTPD):0.5(氧化鉬)。此外，在減壓下，在形成第一電極后，在沒有將本發(fā)明的含復(fù)合材料的層暴露于大氣空氣的情況下，形成該層。
通過使用電阻加熱的蒸發(fā)在本發(fā)明含復(fù)合材料的層上使用鋁(Al)形成第二電極。因而，制造出本發(fā)明發(fā)光元件41。
進(jìn)一步地，如下形成元件42。使用鋁在基材上形成第一電極并且使其暴露于大氣空氣。該第一電極受到UV-臭氧處理30分鐘，其后通過共同蒸發(fā)DNTPD和氧化鉬(鉬的化合價VI)在第一電極上形成含本發(fā)明復(fù)合材料的層。元件42以和元件41同樣的方式制造，區(qū)別在于進(jìn)行UV-臭氧處理30分鐘。
此外，通過使用第一電極制造元件43，所述第一電極由含氧化硅的氧化錫銦(ITSO)形成。以和元件41同樣的方式形成元件43，區(qū)別在于ITSO用作第一電極材料。
電流-電壓特征通過兩端極方法在如下條件下進(jìn)行測量，其中將其中各個第一電極是陽極和各個第二電極是陰極的情況設(shè)置為正向。
在圖35中顯示了在室溫下(25℃)元件31-33的電流-電壓特征的測量結(jié)果。從圖35已知的是，即使在其中鋁用作第一電極(元件41)的情況下，在沒有將第一電極暴露于大氣空氣的情況下，通過依次形成本發(fā)明含復(fù)合材料的層，獲得了有利的電流-電壓特征。進(jìn)一步地，暴露于大氣空氣的元件42的電流-電壓特征，其中鋁用作第一電極，移動至高電壓側(cè)。相比元件41，具有由ITSO制成的第一電極(其已通常用作陽極)的元件43的電流-電壓特征移動至高電壓側(cè)。
相比于已通常用作陽極的ITSO，鋁具有較低的功函，因此當(dāng)鋁已用作陽極時，不 能獲得有利的特性。然而，通過使用本發(fā)明復(fù)合材料，可以選擇電極材料而不管功函。
此外，鋁具有高反射率。因此，具有高反射率的鋁材料可被用作陽極，使改進(jìn)至外部的光發(fā)射的提取效率成為可能。
[實施方案10] 在本實施方案中將描述使用本發(fā)明復(fù)合材料的發(fā)光元件。
首先，通過濺射在玻璃基材上使用含氧化硅的氧化錫銦形成第一電極。第一電極的厚度設(shè)置為110nm，其面積設(shè)置為2mm2。
其次，通過共同蒸發(fā)DNTPD和氧化鉬在第一電極上形成含本發(fā)明復(fù)合材料的層。進(jìn)一步地，形成含本發(fā)明復(fù)合材料的這種層，使得氧化鉬的體積比是13vol％。薄膜厚度設(shè)置為150nm。
通過使用電阻加熱的蒸發(fā)，使用NPB形成空穴輸送層，以具有10nm的厚度。
進(jìn)一步地，通過共同蒸發(fā)Alq3和N，N＇-二苯基喹吖啶酮(縮寫DPQd)在空穴輸送層上形成厚度40nm的發(fā)光層。這里，Alq3和DPQd之間的重量比調(diào)節(jié)為1∶0.005(＝Alq3∶DPQd)。
其后，通過使用電阻加熱的蒸發(fā)在發(fā)光層上使用Alq3形成厚度30nm的電子傳輸層。
此外，通過使用電阻加熱的蒸發(fā)使用氟化鋰形成厚度1nm的電子注入層。
通過使用電阻加熱的蒸發(fā)在電子注入層上形成厚度200nm的第二電極。因而，制造出本發(fā)明發(fā)光元件51。
(對比實施例3) 制造一種發(fā)光元件，其是相對于描述于實施方案10中的發(fā)光元件的對比實施例。
首先，通過濺射在玻璃基材上使用含氧化硅的氧化錫銦形成第一電極。第一電極的厚度設(shè)置為110nm，其面積設(shè)置為2mm2。
其次，通過蒸發(fā)使用DNTPD在第一電極上形成薄膜，以具有50nm的厚度。
通過使用電阻加熱的蒸發(fā)，使用NPB形成空穴輸送層，以具有10nm的厚度。
進(jìn)一步地，通過共同蒸發(fā)Alq3和N，N′-二苯基喹吖啶酮(縮寫DPQd)在空穴輸送層上形成厚度40nm的發(fā)光層。這里，Alq3和DPQd之間的重量比調(diào)節(jié)為1∶0.005(＝Alq3∶DPQd)。
其后，通過使用電阻加熱的蒸發(fā)在發(fā)光層上使用Alq3形成厚度30nm的電子傳輸層。
此外，通過使用電阻加熱的蒸發(fā)使用氟化鋰形成厚度1nm的電子注入層。
通過使用電阻加熱的蒸發(fā)在電子注入層上形成厚度200nm的第二電極。因而，制造出對比發(fā)光元件52。
(對比實施例4) 制造一種發(fā)光元件，其是描述于實施方案10中的發(fā)光元件的對比實施例。
首先，通過濺射在玻璃基材上使用含氧化硅的氧化錫銦形成第一電極。第一電極的厚度設(shè)置為110nm，其面積設(shè)置為2mm2。
其次，通過蒸發(fā)使用銅酞菁(CuPc)在第一電極上形成薄膜，以具有20nm的厚度。
通過使用電阻加熱的蒸發(fā)，使用NPB形成空穴輸送層，以具有40nm的厚度。
進(jìn)一步地，通過共同蒸發(fā)Alq3和N，N＇-二苯基喹吖啶酮(縮寫DPQd)在空穴輸送層上形成厚度40nm的發(fā)光層。這里，Alq3和DPQd之間的重量比調(diào)節(jié)為1∶0.005(＝Alq3∶DPQd)。
其后，通過使用電阻加熱的蒸發(fā)在發(fā)光層上使用Alq3形成厚度30nm的電子傳輸層。
此外，通過使用電阻加熱的蒸發(fā)使用氟化鋰形成厚度1nm的電子注入層。
通過使用電阻加熱的蒸發(fā)在電子注入層上形成厚度200nm的第二電極。因而，制造出對比發(fā)光元件53。
在圖36中顯示了實施方案10中制造的本發(fā)明的發(fā)光元件51、對比實施例3中制造的對比發(fā)光元件52和對比實施例4中制造的對比發(fā)光元件53的電流-電壓特征。進(jìn)一步地，其亮度-電流效率特征示于圖37中。此外，其亮度-能量效率特征示于圖38。
如從圖36來看，已知的是相比于使用CuPc的對比發(fā)光元件53，使用DNTPD的對比發(fā)光元件52和本發(fā)明的發(fā)光元件51顯示出更有利的電流-電壓特征。即，當(dāng)施加恒定電壓時，流過對比發(fā)光元件52和本發(fā)明發(fā)光元件51的電流的量大于對比發(fā)光元件53的。
另一方面，從圖37來看，已知的是相比對比發(fā)光元件52，對比發(fā)光元件53和本發(fā)明發(fā)光元件51顯示出更有利的亮度-電流效率特征。即，對比發(fā)光元件53和本發(fā)明發(fā)光元件51需要更少量的電流以獲得恒定亮度。
本發(fā)明發(fā)光元件51顯示出有利的電流-電壓特征和有利的亮度-電流效率特征，因此，發(fā)光元件51消耗更少的能量。如圖37所示，本發(fā)明發(fā)光元件51顯示出更有利的亮度-能量效率特征，相比于對比發(fā)光元件52和53，因而發(fā)光元件51消耗更少的能量。
結(jié)果，通過使用含本發(fā)明復(fù)合材料的層，可以獲得消耗更少能量的發(fā)光元件。
[實施方案11] 在本實施方案中將描述使用本發(fā)明復(fù)合材料的發(fā)光元件。
首先，通過濺射在玻璃基材上使用含氧化硅的氧化錫銦形成第一電極。第一電極的厚度設(shè)置為110nm，其面積設(shè)置為2mm2。
其次，通過共同蒸發(fā)DNTPD和氧化鉬在第一電極上形成含本發(fā)明復(fù)合材料的層。進(jìn)一步地，形成含本發(fā)明復(fù)合材料的這種層，使得氧化鉬的體積比是13vol％。薄膜厚度設(shè)置為150nm。
通過使用電阻加熱的蒸發(fā)，使用NPB形成空穴輸送層，以具有10nm的厚度。
進(jìn)一步地，通過共同蒸發(fā)NPB和雙[2，3-雙(4-氟苯基)喹喔啉根合]銥(乙酰丙酮)(縮寫Ir(Fdpq)2(acac))在空穴輸送層上形成厚度為30nm的發(fā)光層。這里，NPB和Ir(Fdpq)2(acac)之間的重量比調(diào)節(jié)為1∶0.08(＝NPB∶Ir(Fdpq)2(acac))。
其后，通過使用電阻加熱的蒸發(fā)在發(fā)光層上使用Alq3形成厚度60nm的電子傳輸層。
此外，通過使用電阻加熱的蒸發(fā)在電子傳輸層上使用氟化鋰形成厚度1nm的電子注入層。
通過使用電阻加熱的蒸發(fā)在電子注入層上形成厚度200nm的第二電極。因而，制造出本發(fā)明發(fā)光元件61。
(對比實施例5) 制造一種對比發(fā)光元件，其是相對于描述于實施方案11中的發(fā)光元件的對比實施例。
首先，通過濺射在玻璃基材上使用含氧化硅的氧化錫銦形成第一電極。第一電極的厚度設(shè)置為110nm，其面積設(shè)置為2mm2。
其次，通過蒸發(fā)在第一電極上形成含DNTPD的薄膜，以具有50nm的厚度。
通過使用電阻加熱的蒸發(fā)，使用NPB形成空穴輸送層，以具有10nm的厚度。
進(jìn)一步地，通過共同蒸發(fā)NPB和雙[2，3-雙(4-氟苯基)喹喔啉根合]銥(乙酰丙酮)(縮寫Ir(Fdpq)2(acac))在空穴輸送層上形成厚度為30nm的發(fā)光層。這里，NPB和Ir(Fdpq)2(acac)之間的重量比調(diào)節(jié)為1∶0.08(＝NPB∶Ir(Fdpq)2(acac))。
其后，通過使用電阻加熱的蒸發(fā)在發(fā)光層上使用Alq3形成厚度60nm的電子傳輸層。
此外，通過使用電阻加熱的蒸發(fā)使用氟化鋰形成厚度1nm的電子注入層。
通過使用電阻加熱的蒸發(fā)在電子注入層上使用鋁形成厚度200nm的第二電極。因而，制造出對比發(fā)光元件62。
(對比實施例6) 制造一種對比發(fā)光元件，其是相對于描述于實施方案11中的發(fā)光元件的對比實施例。
首先，通過濺射在玻璃基材上使用含氧化硅的氧化錫銦形成第一電極。第一電極的厚度設(shè)置為110nm，其面積設(shè)置為2mm2。
其次，通過蒸發(fā)在第一電極上形成含銅酞菁(CuPc)的薄膜，以具有20nm的厚度。
通過使用電阻加熱的蒸發(fā)，使用NPB形成空穴輸送層，以具有40nm的厚度。
進(jìn)一步地，通過共同蒸發(fā)NPB和雙[2，3-雙(4-氟苯基)喹喔啉根合]銥(乙酰丙酮)(縮寫Ir(Fdpq)2(acac))在空穴輸送層上形成厚度為30nm的發(fā)光層。這里，NPB和Ir(Fdpq)2(acac)之間的重量比調(diào)節(jié)為1∶0.08(＝NPB∶Ir(Fdpq)2(acac))。
其后，通過使用電阻加熱的蒸發(fā)在發(fā)光層上使用Alq3形成厚度60nm的電子傳輸層。
此外，通過使用電阻加熱的蒸發(fā)使用氟化鋰形成厚度1nm的電子注入層。
通過使用電阻加熱的蒸發(fā)在電子注入層上形成厚度200nm的第二電極。因而，制造出對比發(fā)光元件63。
在圖39中顯示了實施方案11中制造的本發(fā)明的發(fā)光元件61、對比實施例5中制造的對比發(fā)光元件62和對比實施例6中制造的對比發(fā)光元件63的電流-電壓特征。此外，其亮度-電流效率特征示于圖40中。此外，其亮度-能量效率特征示于圖41。
如從圖39來看，已知的是相比于使用CuPc的對比發(fā)光元件63，使用DNTPD的對比發(fā)光元件62和本發(fā)明的發(fā)光元件61顯示出更有利的電流-電壓特征。即，當(dāng)向其施加恒定電壓時，流過對比發(fā)光元件62和本發(fā)明發(fā)光元件61的電流的量大于對比發(fā)光元件63的。
另一方面，如從圖40來看，已知的是相比于對比發(fā)光元件62，對比發(fā)光元件63和本發(fā)明的發(fā)光元件61顯示出更有利的亮度-電流效率特征。即，對比發(fā)光元件63和本發(fā)明發(fā)光元件61需要更少量的電流以獲得恒定亮度。
本發(fā)明發(fā)光元件61顯示出有利的電流-電壓特征和有利的亮度-電流效率特征，因此，發(fā)光元件61消耗更少的能量。如圖41所示，本發(fā)明發(fā)光元件61顯示出更有利的亮度-能量效率特征，相比于對比發(fā)光元件62和63，因而發(fā)光元件61消耗更少的能量。
結(jié)果，通過使用含本發(fā)明復(fù)合材料的層，可以獲得消耗更少能量的發(fā)光元件。
[實施方案12] 在本實施方案中將描述使用本發(fā)明復(fù)合材料的發(fā)光元件。描述于本實施方案中的發(fā)光元件通過基材的相對側(cè)發(fā)光。
首先，在玻璃基材上使用鈦(Ti)形成第一電極。第一電極的厚度設(shè)置為110nm，其面積設(shè)置為2mm2。
其次，通過共同蒸發(fā)DNTPD、氧化鉬和紅熒烯在第一電極上形成含本發(fā)明復(fù)合材料的層。進(jìn)一步地，DNTPD、氧化鉬和紅熒烯之間的重量比設(shè)置為1∶0.15∶0.04(DNTPD氧化鉬紅熒烯)。進(jìn)一步地，含復(fù)合材料的層的厚度設(shè)置為40nm。
其次，通過蒸發(fā)NPB，在含本發(fā)明復(fù)合材料的所述層上形成空穴輸送層，以具有10nm的厚度。
隨后，通過共同蒸發(fā)Alq3和香豆素6在空穴輸送層上形成發(fā)光層，以具有40nm的厚度。進(jìn)一步地，Alq3和香豆素6之間的重量比設(shè)置為1∶0.015(Alq3∶香豆素6)。
通過使用電阻加熱的蒸發(fā)在發(fā)光層上使用Alq3形成電子傳輸層，以具有20nm的厚度。
其次，通過共同蒸發(fā)鋰(Li)和4，4′-雙(5-甲基苯并噁唑-2-基)芪(縮寫B(tài)zOS)在電子傳輸層上形成電子注入層。Li和BzOS之間的重量比設(shè)置為0.02∶1(Li∶BzOS)。進(jìn)一步地，電子注入層的厚度設(shè)置為20nm。
其次，通過濺射在電子注入層上使用ITO形成第二電極，以具有110nm的厚度。因而，制造出本發(fā)明發(fā)光元件71。
(對比實施例7) 制造一種對比發(fā)光元件，其是相對于描述于實施方案12中的發(fā)光元件的對比實施例。
首先，在玻璃基材上使用鈦(Ti)形成第一電極。第一電極的厚度設(shè)置為110nm，其面積設(shè)置為2mm2。
其次，通過使用電阻加熱的蒸發(fā)在第一電極上使用銅酞菁(CuPc)形成空穴注入層，以具有20nm的厚度。
其次，通過使用電阻加熱的蒸發(fā)，使用NPB形成空穴輸送層，以具有40nm的厚度。
隨后，通過共同蒸發(fā)Alq3和香豆素6在空穴輸送層上形成發(fā)光層，以具有40nm的厚度。進(jìn)一步地，Alq3和香豆素6之間的重量比設(shè)置為1∶0.015(Alq3∶香豆素6)。
通過使用電阻加熱的蒸發(fā)在發(fā)光層上使用Alq3形成電子傳輸層，以具有20nm的厚度。
其次，通過共同蒸發(fā)鋰(Li)和4，4′-雙(5-甲基苯并噁唑-2-基)芪(縮寫B(tài)zOS)在電子傳輸層上形成電子注入層。Li和BzOS之間的重量比設(shè)置為0.02∶1(＝Li∶BzOS)。進(jìn)一步地，電子注入層的厚度設(shè)置為20nm。
其次，通過濺射在電子注入層上使用ITO形成第二電極，以具有110nm的厚度。因而，制造出對比發(fā)光元件72。
在圖43中顯示了實施方案12中制造的本發(fā)明的發(fā)光元件71和對比實施例7中制造的對比發(fā)光元件72的電流-電壓特征。圖43的元件的結(jié)構(gòu)示于下表中， C6＝香豆素6 進(jìn)一步地，其電壓-亮度特征示于圖44中。圖44的元件的結(jié)構(gòu)示于下表中， C6＝香豆素6 此外，其電流效率-亮度特征示于圖45。圖45的元件的結(jié)構(gòu)示于下表中， C6＝香豆素6 如從圖43來看，已知的是相比于對比發(fā)光元件72，本發(fā)明的發(fā)光元件71的電流-電壓特征得到了改進(jìn)。進(jìn)一步地，如從圖44和45來看，已知的是相比于對比發(fā)光元件72，發(fā)光元件71的在開始光發(fā)射的時候的電壓降低約1V。此外，亮度為1,000cd/m2下的電壓值降低約2V。就電流效率-亮度特征而言，本發(fā)明的發(fā)光元件71和對比發(fā)光元件72都顯示出有利的電流效率-亮度特征。
結(jié)果，通過使用含本發(fā)明復(fù)合材料的層，可以獲得消耗更少能量的發(fā)光元件。
[實施方案13] 在本實施方案中將描述使用含本發(fā)明復(fù)合材料的層的發(fā)光元件的光學(xué)設(shè)計。
相比于常規(guī)發(fā)光元件中所用的有機(jī)化合物如Alq3和NPB，含本發(fā)明復(fù)合材料的層具有較高的導(dǎo)電性。因此，即使提高本發(fā)明含復(fù)合材料的層的厚度，其電流-電壓特征(伏安特性)沒有變化并且發(fā)光元件的驅(qū)動電壓沒有提高。因此，發(fā)光層和反射電極之間的距離，即本發(fā)明含復(fù)合材料的層的厚度可以任意被控制，使控制光發(fā)射的光學(xué)干涉成為可能。即，可以調(diào)節(jié)光發(fā)射的色純度或效率。
作為具體的實施例，在圖46-49中顯示了改變含本發(fā)明復(fù)合材料的各個層的厚度的結(jié)果，所述各個層包括在各自的發(fā)綠光元件、發(fā)藍(lán)光元件、發(fā)紅光元件和發(fā)黃光元件中。
作為各個發(fā)綠光元件的結(jié)構(gòu)，在鈦(Ti)上使用含氧化硅的氧化錫銦形成厚度20nm的第一電極，并且在第一電極上形成含本發(fā)明復(fù)合材料的層。具體地說，通過共同蒸發(fā)DNTPD，氧化鉬和紅熒烯形成本發(fā)明含復(fù)合材料的層使得DNTPD、氧化鉬和紅熒烯之間的重量比設(shè)置為1∶0.15∶0.04(＝DNTPD∶氧化鉬∶紅熒烯)。各個發(fā)綠光元件中所含的本發(fā)明含復(fù)合材料的層的厚度設(shè)置為20nm、40nm、60nm、80nm、100nm、120nm、140nm和160nm。在含本發(fā)明復(fù)合材料的各個層上，使用NPB以厚度10nm形成空穴輸送層，使用Alq3和香豆素6以厚度40nm形成發(fā)光層，使得Alq3和香豆素6之間的重量比設(shè)置為1∶0.015(＝Alq3香豆素6)。其次，使用Alq3以厚度15nm形成電子傳輸層，通過共同蒸發(fā)鋰(Li)和4，4′-雙(5-甲基苯并_唑-2-基)芪(縮寫B(tài)zOS)以厚度15nm形成電子注入層，使得Li和BzOS之間的重量比設(shè)置為0.01∶1(Li∶BzOS)。使用ITO形成第二電極，以具有110nm的厚度。
作為各個發(fā)藍(lán)光元件的結(jié)構(gòu)，在鈦(Ti)上使用含氧化硅的氧化錫銦形成厚度20nm的第一電極，并且在第一電極上形成含本發(fā)明復(fù)合材料的層。具體地說，通過共同蒸發(fā)DNTPD，氧化鉬和紅熒烯形成本發(fā)明含復(fù)合材料的層使得DNTPD、氧化鉬和紅熒烯之間的重量比設(shè)置為1∶0.15∶0.04(＝DNTPD氧化鉬紅熒烯)。各個發(fā)藍(lán)光元件中所含的本發(fā)明含復(fù)合材料的層的厚度設(shè)置為20nm、40nm、60nm、80nm、100nm、120nm、140nm和160nm。在含本發(fā)明復(fù)合材料的各個層上，使用NPB以厚度10nm形成空穴輸送層，使用9，10-二(萘-2-基)-2-叔丁基蒽(縮寫TBDNA)和2,5，8，11-四(叔丁基)二萘嵌苯(縮寫TBP)以厚度30nm形成發(fā)光層，使得TBDNA和TBP之間的重量比設(shè)置為1∶0.02(＝TBDNA∶TBP)。其次，使用Alq3以厚度15nm形成電子傳輸層，通過共同蒸發(fā)鋰(Li)和4，4′-雙(5-甲基苯并_唑-2-基)芪(縮寫B(tài)zOS)以厚度15nm形成電子注入層，使得Li和BzOS之間的重量比設(shè)置為0.01∶1(Li∶BzOS)。使用ITO以110nm的厚度形成第二電極。
作為各個發(fā)紅光元件的結(jié)構(gòu)，在鈦(Ti)上使用含氧化硅的氧化錫銦形成厚度20nm的第一電極，并且在第一電極上形成含本發(fā)明復(fù)合材料的層。具體地說，通過共同蒸發(fā)DNTPD，氧化鉬和紅熒烯形成本發(fā)明含復(fù)合材料的層使得DNTPD、氧化鉬和紅熒烯之間的重量比設(shè)置為1∶0.15∶0.04(＝DNTPD∶氧化鉬∶紅熒烯)。各個發(fā)紅光元件中所含的本發(fā)明含復(fù)合材料的層的厚度分別設(shè)置為20nm、40nm、60nm、80nm、100nm、120nm、140nm和160nm。在含本發(fā)明復(fù)合材料的各個層上，使用NPB以厚度10nm形成空穴輸送層，使用Alq3、紅熒烯和4-二氰基亞甲基-2-異丙基-6-[2-(1，1，7,7-四甲基久洛尼定-9-基)乙烯基]-4H-吡喃(縮寫DCJTI)以厚度60nm形成發(fā)光層，使得Alq3、紅熒烯和DCJTI之間的重量比是1∶1∶0.032(＝Alq3紅熒烯DCJTI)。其次，使用Alq3以厚度15nm形成電子傳輸層，通過共同蒸發(fā)鋰(Li)和4，4′-雙(5-甲基苯并噁唑-2-基)芪(縮寫B(tài)zOS)以厚度15nm形成電子注入層，使得Li和BzOS之間的重量比設(shè)置為0.01∶1(Li∶BzOS)。使用ITO以110nm的厚度形成第二電極。
作為各個發(fā)黃光元件的結(jié)構(gòu)，在鈦(Ti)上使用含氧化硅的氧化錫銦形成厚度20nm的第一電極，并且在第一電極上形成含本發(fā)明復(fù)合材料的層。具體地說，通過共同蒸發(fā)DNTPD，氧化鉬和紅熒烯形成本發(fā)明含復(fù)合材料的層使得DNTPD、氧化鉬和紅熒烯之間的重量比設(shè)置為1∶0.15∶0.04(＝DNTPD∶氧化鉬∶紅熒烯)。各個發(fā)黃光元件中所含的本發(fā)明含復(fù)合材料的層的厚度分別設(shè)置為20nm、40nm、60nm、80nm、100nm、120nm、140nm和160nm。在含本發(fā)明復(fù)合材料的各個層上，使用NPB以厚度10nm形成空穴輸送層，使用Alq3和紅熒烯以厚度60nm形成發(fā)光層，使得Alq3和紅熒烯之間的重量比為1∶0.02(＝Alq3∶紅熒烯)。其次，使用Alq3以厚度15nm形成電子傳輸層，通過共同蒸發(fā)鋰(Li)和4，4′-雙(5-甲基苯并_唑-2-基)芪(縮寫B(tài)zOS)以厚度15nm形成電子注入層，使得Li和BzOS之間的重量比設(shè)置為0.01∶1(Li∶BzOS)。使用ITO以110nm的厚度形成第二電極。
如從圖46-49來看，已知的是電流效率對含本發(fā)明復(fù)合材料的各個層的厚度敏感。
圖46的元件的結(jié)構(gòu)示于下表中， C6＝香豆素6 圖47的元件的結(jié)構(gòu)示于下表中， 圖48的元件的結(jié)構(gòu)示于下表中， 圖49的元件的結(jié)構(gòu)示于下表中， 這種結(jié)果是由光的光干涉引起的。因此，本發(fā)明含復(fù)合材料的層的薄膜厚度的變化不僅影響效率的變化，而且影響光譜的形狀、色度和視角相關(guān)性。作為具體的實例，對于發(fā)綠光元件、發(fā)藍(lán)光元件和發(fā)紅光元件的光譜的視角相關(guān)性和本發(fā)明含復(fù)合材料的層的厚度之間的關(guān)系示于圖50A-73B中。
圖50A和50B的元件的結(jié)構(gòu)示于下表中， C6＝香豆素6 圖51A和51B的元件的結(jié)構(gòu)示于下表中， C6＝香豆素6 圖52A和52B的元件的結(jié)構(gòu)示于下表中， C6＝香豆素6 圖53A和53B的元件的結(jié)構(gòu)示于下表中， C6＝香豆素6 圖54A和54B的元件的結(jié)構(gòu)示于下表中， C6＝香豆素6 圖55A和55B的元件的結(jié)構(gòu)示于下表中， C6＝香豆素6 圖56A和56B的元件的結(jié)構(gòu)示于下表中， C6＝香豆素6 圖57A和57B的元件的結(jié)構(gòu)示于下表中， C6＝香豆素6 圖58A和58B的元件的結(jié)構(gòu)示于下表中， 圖59A和59B的元件的結(jié)構(gòu)示于下表中， 圖60A和60B的元件的結(jié)構(gòu)示于下表中， 圖61A和61B的元件的結(jié)構(gòu)示于下表中， 圖62A和62B的元件的結(jié)構(gòu)示于下表中， 圖63A和63B的元件的結(jié)構(gòu)示于下表中， 圖64A和64B的元件的結(jié)構(gòu)示于下表中， 圖65A和65B的元件的結(jié)構(gòu)示于下表中， 圖66A和66B的元件的結(jié)構(gòu)示于下表中， 圖67A和67B的元件的結(jié)構(gòu)示于下表中， 圖68A和68B的元件的結(jié)構(gòu)示于下表中， 圖69A和69B的元件的結(jié)構(gòu)示于下表中， 圖70A和70B的元件的結(jié)構(gòu)示于下表中， 圖71A和71B的元件的結(jié)構(gòu)示于下表中， 圖72A和72B的元件的結(jié)構(gòu)示于下表中， 圖73A和73B的元件的結(jié)構(gòu)示于下表中， 這些試驗結(jié)果(圖50A-73B)有利地符合計算結(jié)果(圖74-76)。圖74的元件的結(jié)構(gòu)示于下表中， C6＝香豆素6 圖75的元件的結(jié)構(gòu)示于下表中， 圖76的元件的結(jié)構(gòu)示于下表中， 例如，就發(fā)綠光元件來說，如圖74A和74B所示，當(dāng)改變本發(fā)明含復(fù)合材料的層的厚度時，亮度的實際測量值(即，發(fā)光效率)重復(fù)了計算所獲得的結(jié)果。
如上所述，通過簡單地調(diào)節(jié)本發(fā)明含復(fù)合材料的層的厚度，而不管驅(qū)動電壓，可以容易地控制光譜，即色純度。此外，可以計算出適于高效元件的本發(fā)明含復(fù)合材料的層的厚度。
本申請基于日本專利申請系列No.2005-053297(2005年2月28日提交日本專利局)、日本專利申請系列No.2005-167624(2005年6月8日提交日本專利局)和日本專利申請系列No.2005-194497(2005年7月4日提交日本專利局)，其全部內(nèi)容引入本文作為參考。
權(quán)利要求
1.一種復(fù)合材料，其包含
由以下通式(1)表示的有機(jī)化合物；和
無機(jī)化合物，
其中，在通式(1)中，R1-R24中的每一個彼此相同或不同，并且表示氫、烷基、烷氧基、芳基和芳基烷基中的任何一種。
2.一種復(fù)合材料，其包含
由以下通式(2)表示的有機(jī)化合物；和
無機(jī)化合物，
其中，在通式(2)中，X表示由結(jié)構(gòu)式(2-1)和(2-3)至(2-5)以及通式(2-2)代表的芳烴基團(tuán)中的任何一種，
其中，R1-R20中的每一個彼此相同或不同，并且表示氫、烷基、烷氧基和芳基中的任何一種，
其中R21表示烷基。
3.一種復(fù)合材料，其包括
由以下通式(3)表示的有機(jī)化合物；和
無機(jī)化合物，
其中，在通式(3)中，R1-R9中的每一個彼此相同或不同，并且表示氫、烷基、烷氧基和芳基中的任何一種。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項的復(fù)合材料，其中無機(jī)化合物是過渡金屬。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項的復(fù)合材料，其中無機(jī)化合物是氧化鈦、氧化鋯、氧化鉿、氧化釩、氧化鈮、氧化鉭、氧化鉻、氧化鉬、氧化鎢、氧化錳和氧化錸中的任何一種。
6.一種發(fā)光元件，其包括含根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項的復(fù)合材料的層。
7.一種發(fā)光元件，其包括
在一對電極之間的含根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項的復(fù)合材料的層，
其中含復(fù)合材料的層與一對電極中的一個或兩個接觸。
8.一種發(fā)光元件，其包括
在一對電極之間的含根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項的復(fù)合材料的層；和
多個發(fā)光單元，
其中在多個發(fā)光單元之間提供含復(fù)合材料的層。
9.一種發(fā)光裝置，其包括發(fā)光元件，所述發(fā)光元件包括含根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項的復(fù)合材料的層。
10.一種發(fā)光裝置，其包括
基材；
基材上的薄膜晶體管；和
電連接到薄膜晶體管的薄膜晶體管上的發(fā)光元件，其包括含根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項的復(fù)合材料的層。
11.一種發(fā)光裝置，其包括
基材；和
發(fā)光元件，其包括
基材上的第一電極；
含根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項的復(fù)合材料的層；和
含復(fù)合材料的層上的第二電極，
其中第一電極具有光屏性能并且其中第二電極具有透光性能。
12.一種電子器件，其包括根據(jù)權(quán)利要求9的發(fā)光裝置。
全文摘要
一種復(fù)合材料，其包含由通式(1)表示的有機(jī)化合物和無機(jī)化合物，其中，在通式(1)中，R1-R24彼此相同或不同，并且表示氫、烷基、烷氧基、芳基和芳基烷基中的任何一種。一種發(fā)光元件包括該復(fù)合材料和發(fā)光裝置，而一種電子器件包括該發(fā)光元件。本發(fā)明復(fù)合材料，相對于有機(jī)化合物，具有極好的載流子輸送性能和極好的載流子注射性能，以及具有高可見光透射率。通過利用該復(fù)合材料，獲得了一種需要低激勵電壓和具有極好的發(fā)光效率的電流激發(fā)型發(fā)光元件。通過使用該發(fā)光元件，提供了一種消耗低能量的發(fā)光裝置和一種包括該發(fā)光裝置的電子器件。
文檔編號H01L51/50GK101147273SQ20068000636
公開日2008年3月19日 申請日期2006年2月21日 優(yōu)先權(quán)日2005年2月28日
發(fā)明者山崎舜平, 池田壽雄, 瀨尾哲史, 坂田淳一郎, 巖城裕司 申請人:株式會社半導(dǎo)體能源研究所