專利名稱：發(fā)光元件以及發(fā)光器件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種發(fā)光元件，該發(fā)光元件包括陽極、陰極、以及包含借助施加電場(chǎng)能夠獲得發(fā)光的化合物的層(下文中稱為場(chǎng)致發(fā)光層，electroluminescent layer)。本發(fā)明并且涉及使用該發(fā)光元件的發(fā)光器件。另外，本發(fā)明尤其涉及發(fā)白色光的發(fā)光元件，以及使用該發(fā)光元件的全色發(fā)光器件。
背景技術(shù)：
發(fā)光元件是通過施加電場(chǎng)而發(fā)光的元件，其發(fā)光機(jī)理是載流子注入類型。換言之，在電極之間夾持場(chǎng)致發(fā)光層，并對(duì)其施加電壓，從而使從陰極注入的電子和從陽極注入的空穴在電場(chǎng)發(fā)光層中重新結(jié)合(復(fù)合)形成受激狀態(tài)的分子(下文中簡(jiǎn)稱為“受激分子”)，該受激分子返回基態(tài)時(shí)，釋放出能源而發(fā)光。
應(yīng)該注意，化合物形成的受激狀態(tài)有可能包括單重激態(tài)和三重激態(tài)，也就是，從單重態(tài)返回到基態(tài)時(shí)的光發(fā)射被稱為熒光；而從三重態(tài)返回到基態(tài)時(shí)的光發(fā)射被稱為磷光。
在象這樣的發(fā)光元件中，通常場(chǎng)致發(fā)光層由薄于1μm左右的薄膜構(gòu)成。另外，發(fā)光元件因其場(chǎng)致發(fā)光層本身發(fā)射光，所以是自發(fā)光型元件，不需要常規(guī)的液晶顯示器所使用的背光燈。因此，發(fā)光元件能夠被制作得厚度極薄、重量極輕是一個(gè)相當(dāng)大的優(yōu)勢(shì)。
還有，在例如厚約100nm至200nm的場(chǎng)致發(fā)光層中，從載流子注入到復(fù)合這段時(shí)間，若考慮場(chǎng)致發(fā)光層的載流子遷移度，則是幾十納秒。即便把從載流子復(fù)合到發(fā)光過程所需時(shí)間也包括在這段時(shí)間內(nèi)，發(fā)光過程也將在微秒數(shù)量級(jí)之內(nèi)完成。可見，極高的響應(yīng)速度是該發(fā)光元件的特征之一。
由于發(fā)光元件是載流子注入型的發(fā)光元件，故能夠被直流電壓驅(qū)動(dòng)，且很少產(chǎn)生噪聲。關(guān)于驅(qū)動(dòng)電壓，有報(bào)道說，利用均勻厚度約為100nm的超薄薄膜作為場(chǎng)致發(fā)光層，選擇相對(duì)于場(chǎng)致發(fā)光層能夠降低載流子注入勢(shì)壘的電極材料，并進(jìn)一步引入異質(zhì)結(jié)構(gòu)(雙層結(jié)構(gòu))，在5.5V下獲得了100cd/m2的足夠亮度(參考非專利文獻(xiàn)1)
非專利文獻(xiàn)1C.W.Tang and S.A.VanSlyke，“Organic electroluminescentdiodes(場(chǎng)致發(fā)光二極管)”，Applied Physics Letters，vol.51，no.12，913-915(1987))。
從諸如薄型、輕質(zhì)、高速響應(yīng)和直流低電壓驅(qū)動(dòng)等特性考慮，該發(fā)光元件作為下一代平面顯示元件倍受關(guān)注。另外，鑒于該發(fā)光元件為自發(fā)光型且具有寬視角，因此可視性比較好。因而，認(rèn)為該發(fā)光元件作為移動(dòng)電子設(shè)備顯示屏使用的元件是有效的。
發(fā)光元件的另一特點(diǎn)是其發(fā)射光的顏色種類極多。從其本身化合物的多樣性得到了各種優(yōu)良的彩色。換言之，由于它的靈活性，可以得到多種顏色，借助于分子設(shè)計(jì)(例如引入取代基)，能夠開發(fā)發(fā)射不同顏色的材料。
據(jù)此，完全可以說，發(fā)光元件的最有前景的應(yīng)用在于全色平面屏板顯示器(flat panel display)?？紤]到該發(fā)光元件的特性，雖然已經(jīng)提出了各種各樣的方法來顯示全色，然而目前，用發(fā)光元件來制造全色顯示器的方法主要有3種。
第一種主要方法將發(fā)射光的三原色的發(fā)射紅光(R)的發(fā)光元件、發(fā)射綠光(G)的發(fā)光元件、以及發(fā)射藍(lán)光(B)的發(fā)光元件用遮擋掩模技術(shù)分別涂畫以各自形成一個(gè)象素。以下將此方法稱為RGB方法。第二種主要方法利用藍(lán)色發(fā)光元件作為光發(fā)射源，通過熒光材料制成的顏色轉(zhuǎn)換材料(CCM)將藍(lán)光轉(zhuǎn)換成綠光和紅光來獲得光的三原色。以下將此方法稱為CCM方法。最后一種方法是借助于用于液晶顯示器件等的顏色濾光器(CF)，從用作光發(fā)射源的白色發(fā)光元件發(fā)射白光而得到三原色。以下將此方法稱為CF方法。
這三種方法中，CCM方式或CF方式由于使用的發(fā)光元件是藍(lán)色(CCM方式)或白色(CF方式)的單色，所以沒有必要如RGB方式那樣通過遮擋掩模技術(shù)來精確地分別涂畫。另外，顏色轉(zhuǎn)換材料或顏色濾光器可以通過常規(guī)的光刻技術(shù)來制作，不需要復(fù)雜的工藝。并且，除了上述工藝過程中的優(yōu)勢(shì)，CCM方式或CF方式還有一個(gè)優(yōu)勢(shì)，即，由于僅僅使用一種元件，其隨時(shí)間推移的亮度無論哪一個(gè)顏色都能做到均勻一致。
然而，使用CCM方式時(shí)，從原理上講從藍(lán)色轉(zhuǎn)換到紅色的顏色轉(zhuǎn)換效率較差，這樣就在顯示紅色上出現(xiàn)問題。另外，由于顏色轉(zhuǎn)換材料本身是熒光體，憑借太陽光等外界光像素會(huì)發(fā)光，這樣就有了對(duì)比度劣化的問題。而CF方式和常規(guī)的液晶顯示器同樣，使用顏色濾光器，所以沒有上述問題。
綜上所述，CF方式雖然相對(duì)來說是缺點(diǎn)較少的方法，但CF方式也有一個(gè)問題是由于大量的光被顏色濾光器吸收，導(dǎo)致發(fā)光效率高的白色發(fā)光元件成為必須條件。作為白色發(fā)光元件，主流是采用組合了輔助關(guān)系顏色(比如藍(lán)色和黃色)的元件(下文中稱為雙波長(zhǎng)型白色發(fā)光元件)，而不是在R、G、B的各個(gè)波長(zhǎng)區(qū)域中有峰值(peak)的白色發(fā)光元件(比如參考非專利文件2)。
非專利參考文件2城戶(人名)等，[第四十六回應(yīng)用物理學(xué)關(guān)系連合演講會(huì)]，p1281、28a-ZD-25(1999)然而，當(dāng)考慮到和顏色濾光器組合的發(fā)光器件時(shí)，最好使用在R、G、B的各個(gè)波長(zhǎng)區(qū)域中分別有峰值的發(fā)射光譜的白色發(fā)光元件(下文中稱為三波長(zhǎng)型白色發(fā)光元件)，而不是象非專利參考文件2中提出的雙波長(zhǎng)型白色發(fā)光元件。
有幾個(gè)報(bào)告是關(guān)于上述三波長(zhǎng)型白色發(fā)光元件(例如，參考非專利文件3)。但是，這樣的三波長(zhǎng)型白色發(fā)光元件在發(fā)光效率上比不上雙波長(zhǎng)型白色發(fā)光元件，需要更大的改善。另外，因?yàn)樵谌齻€(gè)地方提供發(fā)光層，隨著時(shí)間的推移顏色起變化，或者隨流動(dòng)的電流密度，光譜發(fā)生變化等，不能獲得穩(wěn)定的白色光的情況較多。
非專利文件3J.Kido(人名)等，科學(xué)、vol.267，1332-1334(1995)發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是提供在紅色、綠色、藍(lán)色的各波長(zhǎng)區(qū)域中有峰值的高效率白色發(fā)光元件。本發(fā)明尤其是以提供一種其發(fā)射光譜不依靠電流密度的白色發(fā)光元件為目的。
而且，本發(fā)明還有一個(gè)目的是借助于使用所述發(fā)光元件來制作發(fā)光器件，從而提供比常規(guī)更低功耗、更不容易出現(xiàn)顏色偏差的發(fā)光器件。
本發(fā)明者經(jīng)過深入研究最終找到了解決上述問題的方法，即，組合第一發(fā)光層，該層發(fā)藍(lán)色光；以及第二發(fā)光層；該層使用能夠同時(shí)發(fā)磷光和受激準(zhǔn)分子光的磷光材料。
磷光材料是指能從三重激態(tài)轉(zhuǎn)換為發(fā)光的材料，換言之，是指能夠釋放而且，本發(fā)明因?yàn)槭褂媚軌蛲瑫r(shí)發(fā)磷光和受激準(zhǔn)分子光的磷光材料作為第二發(fā)光層，所以，從第二發(fā)光層可以獲取不少于兩個(gè)峰值的發(fā)光。此時(shí)，受激準(zhǔn)分子發(fā)光跟磷光發(fā)光相比，出現(xiàn)在長(zhǎng)的波長(zhǎng)一側(cè)(具體是數(shù)十nm或更長(zhǎng)波長(zhǎng)側(cè))。據(jù)此，通過將所述兩個(gè)峰值設(shè)計(jì)在綠色-紅色的區(qū)域中，可以獲得在紅色、綠色、藍(lán)色的各波長(zhǎng)區(qū)域中有峰值的高效率白色發(fā)光元件。
所以，本發(fā)明的結(jié)構(gòu)是，一種發(fā)光元件，包括在陰極和陽極之間的第一發(fā)光層和第二發(fā)光層。
其中，所述第一發(fā)光層發(fā)射藍(lán)色光；并且其中，所述第二發(fā)光層包含磷光材料，且從該磷光材料發(fā)出的磷光和從該磷光材料發(fā)出的受激準(zhǔn)分子發(fā)光同時(shí)發(fā)光。
另外，所述第一發(fā)光層可以是發(fā)射藍(lán)色光的客體材料分散在主體材料中的結(jié)構(gòu)。換言之，本發(fā)明的結(jié)構(gòu)是，一種發(fā)光元件，包括在陰極和陽極之間的第一發(fā)光層和第二發(fā)光層。
其中，在所述第一發(fā)光層中，發(fā)射藍(lán)色光的客體材料分散在主體材料中；并且其中，所述第二發(fā)光層包含磷光材料，且從該磷光材料發(fā)出的磷光和從該磷光材料發(fā)出的受激準(zhǔn)分子發(fā)光同時(shí)發(fā)光。
順便提及，為了導(dǎo)出磷光材料的受激準(zhǔn)分子發(fā)光，本發(fā)明者發(fā)現(xiàn)將磷光材料以不少于10wt％的密度分散是有效的，所以本發(fā)明的結(jié)構(gòu)是，一種發(fā)光元件，包括在陰極和陽極之間的第一發(fā)光層和第二發(fā)光層。
其中，所述第一發(fā)光層發(fā)射藍(lán)光；并且其中，在所述第二發(fā)光層中，磷光材料以不少于10wt％的密度分散在主體材料中，且從該磷光材料發(fā)出的磷光和從該磷光材料發(fā)出的受激準(zhǔn)分子發(fā)光同時(shí)發(fā)光。
另外，在此時(shí)，所述第一發(fā)光層可以是發(fā)射藍(lán)光的第一客體材料分散在第一主體材料中的結(jié)構(gòu)，所以本發(fā)明的結(jié)構(gòu)是，一種發(fā)光元件，包括
在陰極和陽極之間的第一發(fā)光層和第二發(fā)光層。
其中，在所述第一發(fā)光層中，發(fā)射藍(lán)光的第一客體材料分散在第一主體材料中；并且其中，在所述第二發(fā)光層中，磷光材料以不少于10wt％的密度分散在第二主體材料中，且從該磷光材料發(fā)出的磷光和從該磷光材料發(fā)出的受激準(zhǔn)分子發(fā)出光同時(shí)發(fā)光。
在上述結(jié)構(gòu)中，優(yōu)選所述第一發(fā)光層提供在所述第二發(fā)光層的陽極一側(cè)，且第一發(fā)光層和第二發(fā)光層相連；并且所述第二發(fā)光層的電離電勢(shì)(ionic potential)比所述第一發(fā)光層的電離電勢(shì)高0.4eV或更多。
另外，如所述第一發(fā)光層適用于發(fā)射藍(lán)光的客體材料分散在主體材料中的結(jié)構(gòu)時(shí)，則更優(yōu)選所述第一發(fā)光層提供在所述第二發(fā)光層的陽極一側(cè)，且第一發(fā)光層和第二發(fā)光層相連；并且所述第二發(fā)光層的電離電勢(shì)比所述主體材料的薄膜狀態(tài)的電離電勢(shì)高0.4eV或更多。
另外，如所述第二發(fā)光層適用于主體材料中分散有磷光材料的結(jié)構(gòu)時(shí)，則更優(yōu)選所述第一發(fā)光層提供在所述第二發(fā)光層的陽極一側(cè)，且第一發(fā)光層和第二發(fā)光層相連；并且所述第二發(fā)光層的主體材料的薄膜狀態(tài)的電離電勢(shì)比所述第一發(fā)光層的電離電勢(shì)高0.4eV或更多。
此外，尤其是，當(dāng)所述第一發(fā)光層適用于發(fā)射藍(lán)光的第一客體材料分散在第一主體材料中的結(jié)構(gòu)，并且所述第二發(fā)光層適用于磷光材料分散在第二主體材料中的結(jié)構(gòu)時(shí)，更優(yōu)選所述第一發(fā)光層提供在所述第二發(fā)光層的陽極一側(cè)，且第一發(fā)光層和第二發(fā)光層相連；并且所述第二主體材料的薄膜狀態(tài)的電離電勢(shì)比所述第一主體材料的薄膜狀態(tài)中的電離電勢(shì)高0.4eV或更多。
應(yīng)當(dāng)注意，在以上所述本發(fā)明的結(jié)構(gòu)中，發(fā)自所述第一發(fā)光層的光的發(fā)射光譜的峰值最好位于不少于400nm至不多于500nm的區(qū)域。另外，所述磷光材料最好在不少于500nm至不多于700nm的區(qū)域中有兩個(gè)或多于兩個(gè)的峰值發(fā)光，并且，該兩個(gè)或多于兩個(gè)的峰值發(fā)光的其中之一是受激準(zhǔn)分子發(fā)光。此外，如將以上結(jié)構(gòu)組合起來，則對(duì)實(shí)現(xiàn)色彩良好的白色光是有效的。
另外，在本發(fā)明中，作為能夠同時(shí)發(fā)射出磷光和受激準(zhǔn)分子發(fā)光的磷光材料，以鉑為中心金屬的有機(jī)金屬絡(luò)合物是理想的材料。
而且，借助于使用所述白色發(fā)光元件來制作發(fā)光器件，可以提供比常規(guī)更低功耗、更不容易出現(xiàn)顏色偏差的發(fā)光器件。所以，本發(fā)明包括使用本發(fā)明的發(fā)光元件的發(fā)光器件。
特別是，本發(fā)明的發(fā)光元件可以實(shí)現(xiàn)在紅色、綠色、藍(lán)色的各個(gè)波長(zhǎng)區(qū)域中有峰值的高效率白色發(fā)光，因此當(dāng)該發(fā)光元件應(yīng)用到使用顏色濾光器的全色發(fā)光器件時(shí)，是有效的。所以，本發(fā)明還包括使用顏色濾光器的發(fā)光器件。
應(yīng)當(dāng)注意，本說明書中的發(fā)光器件是指使用發(fā)光元件的發(fā)光器件或圖像顯示器件。另外，附帶有連接器，比如各向異性導(dǎo)電性膜(柔性印刷電路，又稱FPC，即Flexible Printed Circuit的縮寫)或TAB(卷帶式自動(dòng)結(jié)合，Tape Automated Bonding)或TCP(薄膜封裝，Tape Carrier Package)的模塊，或在TAB膠帶或TCP的前端提供了印刷線路板的模塊；或發(fā)光元件通過COG(玻璃上載芯片，chip onglass)方式直接安裝IC(集成電路)的模塊全都包括在發(fā)光器件的范圍中。


圖1A和1B是本發(fā)明的發(fā)光元件的能帶圖；圖2A和2B是本發(fā)明的發(fā)光元件的能帶圖；圖3是本發(fā)明的發(fā)光元件的結(jié)構(gòu)圖；圖4是本發(fā)明的發(fā)光元件的結(jié)構(gòu)圖；圖5是具體的本發(fā)明的發(fā)光元件的元件結(jié)構(gòu)圖；圖6A和6B是本發(fā)明的發(fā)光器件的模式圖；圖7A-7G是表示使用了本發(fā)明的發(fā)光器件的電子器具的簡(jiǎn)例圖；圖8是根據(jù)實(shí)施例2以及比較例1的發(fā)射光譜圖；圖9是根據(jù)實(shí)施例2的顯示發(fā)射光譜的電流密度依賴性的圖；圖10是根據(jù)實(shí)施例2以及比較例1的顯示亮度-電流特性的圖；圖11是根據(jù)實(shí)施例2以及比較例1的顯示亮度-電壓特性的圖；圖12是根據(jù)實(shí)施例2以及比較例1的顯示電流效率-電流特性的圖；圖13是根據(jù)實(shí)施例2以及比較例1的顯示電流-電壓特性的圖。
注本發(fā)明的選擇圖為圖3
具體實(shí)施方案下面將參考工作運(yùn)轉(zhuǎn)原理和具體結(jié)構(gòu)實(shí)例來詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施方案模式。注意，本發(fā)明可以以多種不同形式被執(zhí)行，并且只要是同一領(lǐng)域工作人員，就很容易了解一個(gè)事實(shí)，即，可以將本發(fā)明的形式和內(nèi)容更改而不脫離本發(fā)明的宗旨和范圍。所以，本發(fā)明的解釋并不局限于本實(shí)施方案模式中所記載的內(nèi)容。另外，本發(fā)明的發(fā)光元件要求其中一方的電極是透明的，以從中獲取發(fā)光。因此，發(fā)光元件不僅僅可以是常規(guī)的元件結(jié)構(gòu)，即在襯底上形成透明電極，然后從襯底一側(cè)獲取發(fā)光，實(shí)際上，從和襯底相反的一側(cè)獲取光的結(jié)構(gòu)，或者從電極兩側(cè)獲取發(fā)光的結(jié)構(gòu)也可以被應(yīng)用。
首先，本發(fā)明的基本概念是，發(fā)射藍(lán)光的第一發(fā)光層；以及應(yīng)用能夠同時(shí)發(fā)射磷光和受激準(zhǔn)分子發(fā)光雙方的磷光材料的第二發(fā)光層。
受激準(zhǔn)分子發(fā)光跟通常的發(fā)光(如是磷光材料則指磷光發(fā)光)相比，一定出現(xiàn)在長(zhǎng)波長(zhǎng)一側(cè)(具體是在幾十nm或更長(zhǎng)波長(zhǎng)側(cè))，例如，綠色區(qū)域的發(fā)磷光的磷光材料的受激準(zhǔn)分子發(fā)光出現(xiàn)在紅色區(qū)域。所以，如使用本發(fā)明的基本概念，則可以實(shí)現(xiàn)在紅、綠、藍(lán)色的各個(gè)波長(zhǎng)區(qū)域中有峰值且高效率的白色發(fā)光元件。
應(yīng)該注意，這時(shí)的發(fā)射藍(lán)色光的第一發(fā)光層可以由單一物質(zhì)(藍(lán)色發(fā)光體)構(gòu)成的層來形成，也可以由主體材料中分散有發(fā)射藍(lán)光的客體材料來形成。
順便說一下，為了完成本發(fā)明，有必要獲取從磷光材料發(fā)射出的磷光和受激準(zhǔn)分子發(fā)光雙方。作為其具體方法，比如，有一個(gè)方法是將象鉑絡(luò)合物那樣的平面性高的磷光材料作為客體材料，并且提高其添加濃度(更具體地說是不少于10wt％的濃度)。通過添加10wt％或更多的高濃度(密度)磷光材料，磷光材料之間的相互作用變大，其結(jié)果是導(dǎo)出了受激準(zhǔn)分子發(fā)光?；蛘?，還有一個(gè)可能的方法是不將磷光材料作為客體材料使用，而是將磷光材料作為薄膜狀的發(fā)光層或點(diǎn)狀的發(fā)光區(qū)域使用。但是，需要注意的是導(dǎo)出受激準(zhǔn)分子發(fā)光的方法不局限于上述方法。
從元件結(jié)構(gòu)的觀點(diǎn)看，需要將元件設(shè)計(jì)成使第一發(fā)光層和第二發(fā)光層雙方都發(fā)光的樣式。作為該設(shè)計(jì)方法之一，可以舉出一例為，在第二發(fā)光層的陽極側(cè)連接地提供顯示空穴輸運(yùn)(hole transporting，又稱空穴傳導(dǎo))性的第一發(fā)光層，并且，使所述第二發(fā)光層的電離電勢(shì)(ionic potential)比第一發(fā)光層的電離電勢(shì)大得多。
圖1A示出了說明該原理的能帶圖(band diagram)。圖中分別示出了第一發(fā)光層101的HOMO水準(zhǔn)(電離電勢(shì))110以及LUMO水準(zhǔn)111；第二發(fā)光層102的HOMO水準(zhǔn)(電離電勢(shì))112以及LUMO水準(zhǔn)113。
這種情形中，如果第一發(fā)光層101的電離電勢(shì)110和第二發(fā)光層102的電離電勢(shì)112之間的能源差120很小時(shí)，空穴從第一發(fā)光層101侵入到第二發(fā)光層102。并且，由于第一發(fā)光層101有空穴輸運(yùn)性，所以最終載流子的大部分在第二發(fā)光層102重新結(jié)合。如果那樣，因?yàn)榈诙l(fā)光層102在綠色至紅色區(qū)域之間發(fā)光，所以能源不能移動(dòng)到發(fā)射更短波長(zhǎng)的藍(lán)色光的第一發(fā)光層101中，其結(jié)果是只有第二發(fā)光層102發(fā)光。
為了防止出現(xiàn)這樣的現(xiàn)象，只要將能源差120充分?jǐn)U大就可以。通過擴(kuò)大能源差120，載流子的大部分在第一發(fā)光層101的和第二發(fā)光層102接觸的界面附近重新結(jié)合，并且，少數(shù)的載流子或者在第二發(fā)光層102重新結(jié)合，或者在第一發(fā)光層101重新結(jié)合，從而形成的能源的一部分遷移到第二發(fā)光層102，這樣，第一發(fā)光層101和第二發(fā)光層102雙方都可以發(fā)光。注意，能源差120的值具體為0.4eV或更多即可。這是因?yàn)樵趯?shí)驗(yàn)中，能源差120的值如為0.4eV左右，第一發(fā)光層和第二發(fā)光層的雙方發(fā)光的情況較多。
另外，當(dāng)?shù)谝话l(fā)光層101是在主體材料中分散發(fā)射藍(lán)光的客體材料的結(jié)構(gòu)時(shí)也是相同的。換言之，第二發(fā)光層102的電離電勢(shì)比第一發(fā)光層101整體(也就是，第一發(fā)光層的在主體材料中分散有發(fā)射藍(lán)光的客體材料的狀態(tài))的電離電勢(shì)高0.4eV或更多即可。
應(yīng)該注意，更理想的是，第二發(fā)光層的電離電勢(shì)比第一發(fā)光層的主體材料的薄膜狀態(tài)中的電離電勢(shì)高0.4eV或更多的狀態(tài)。其原理將用能帶圖1B說明。圖中分別示出了第一發(fā)光層的主體材料的薄膜狀態(tài)中的HOMO水準(zhǔn)(電離電勢(shì))114以及LUMO水準(zhǔn)115、發(fā)射藍(lán)光的客體材料的HOMO(電離電勢(shì))116以及LUMO水準(zhǔn)117。其他則使用和圖1A相同的符號(hào)。
在圖中，空穴被輸運(yùn)的是第一發(fā)光層的主體材料的薄膜狀態(tài)中的HOMO水準(zhǔn)(電離電勢(shì))114。所以，第二發(fā)光層102的電離電勢(shì)112和第一發(fā)光層的主體材料的薄膜狀態(tài)中的電離電勢(shì)114之間的能源差121最好是在0.4eV或更多的狀態(tài)。
接著，用能帶圖2A說明在將磷光材料作為客體材料使用時(shí)的原理。圖中分別示出了第一發(fā)光層201的HOMO水準(zhǔn)(電離電勢(shì))210以及LUMO水準(zhǔn)211、第二發(fā)光層202的主體材料的薄膜狀態(tài)中的HOMO水準(zhǔn)(電離電勢(shì))212以及LUMO水準(zhǔn)213、第二發(fā)光層202的客體材料(磷光材料)的HOMO水準(zhǔn)(電離電勢(shì))214以及LUMO水準(zhǔn)215。
這種情況下和上面描述的圖1A、B的情況相同，第二發(fā)光層202整體(也就是，第二發(fā)光層的在主體材料中分散有磷光材料的狀態(tài))的電離電勢(shì)比第一發(fā)光層201的電離電勢(shì)高0.4eV或更多即可。
應(yīng)該注意，更理想的是，第二發(fā)光層的主體材料的薄膜狀態(tài)中的電離電勢(shì)212比第一發(fā)光層201的電離電勢(shì)210高0.4eV或更多的狀態(tài)。
如果是上述狀態(tài)，由于能源差220較大，雖然空穴的大部分存儲(chǔ)在第一發(fā)光層201的和第二發(fā)光層202接觸的界面附近，但空穴的一部分會(huì)被磷光材料的HOMO水準(zhǔn)214捕獲。所以，可以使第一發(fā)光層201和第二發(fā)光層202雙方都發(fā)光。
另外，當(dāng)?shù)谝话l(fā)光層201適用于在主體材料中分散發(fā)射藍(lán)光的客體材料的結(jié)構(gòu)時(shí)，也和圖1A、B中說明的情況相同，第二發(fā)光層202整體(也就是，第二發(fā)光層的在主體材料中分散有磷光材料的狀態(tài))的電離電勢(shì)比第一發(fā)光層201整體(也就是，第一發(fā)光層的在主體材料中分散有發(fā)射藍(lán)光的客體材料的狀態(tài))的電離電勢(shì)高0.4eV或更多即可。
應(yīng)該注意，更理想的是，第二發(fā)光層的在主體材料的薄膜狀態(tài)中的電離電勢(shì)比第一發(fā)光層的在主體材料的薄膜狀態(tài)中的電離電勢(shì)高0.4eV或更多的狀態(tài)。其原理將用能帶圖2B說明。圖中分別示出了第一發(fā)光層的主體材料的薄膜狀態(tài)中的HOMO水準(zhǔn)(電離電勢(shì))216以及LUMO水準(zhǔn)217、發(fā)射藍(lán)光的客體材料的HOMO水準(zhǔn)(電離電勢(shì))218以及LUMO水準(zhǔn)219。其他則使用和圖2A相同的符號(hào)。
在圖中，空穴被輸運(yùn)的是第一發(fā)光層的主體材料的薄膜狀態(tài)中的HOMO水準(zhǔn)(電離電勢(shì))216。所以，第二發(fā)光層202的主體材料的薄膜狀態(tài)中的電離電勢(shì)212和第一發(fā)光層201的主體材料的薄膜狀態(tài)中的電離電勢(shì)216之間的能源差221如果在0.4eV或更多的狀態(tài)，則會(huì)出現(xiàn)和在上述圖2A中描述的相同現(xiàn)象，也就是實(shí)現(xiàn)了第一發(fā)光層和第二發(fā)光層雙方都發(fā)光的目的。
接下來，將在下文中說明本發(fā)明的發(fā)光元件的結(jié)構(gòu)。本發(fā)明的發(fā)光元件的場(chǎng)致發(fā)光層至少包含上述的第一發(fā)光層和第二發(fā)光層。另外，也可以如一般熟知的常規(guī)發(fā)光元件那樣，適當(dāng)?shù)亟M合具有發(fā)光以外功能的層(空穴注入層、空穴輸運(yùn)層、電子輸運(yùn)層、電子注入層)。
首先，將給出用于上述各個(gè)層的具體材料的例子。請(qǐng)注意，可以應(yīng)用到本發(fā)明的材料并不受這些例子的限制。
另外，如果空穴注入層是化合物，則卟啉作為形成空穴注入層的空穴注入材料是有效的，可使用酞菁(以下稱H2-Pc)、酞菁銅(以下稱Cu-Pc)之類。還有預(yù)先經(jīng)過化學(xué)摻雜處理的導(dǎo)電高分子化合物材料，摻雜了聚苯乙烯砜(簡(jiǎn)稱PSS)的聚乙烯二氧基噻吩(簡(jiǎn)稱PEDOT)、聚苯胺(簡(jiǎn)稱PAni)、聚乙烯基咔唑(簡(jiǎn)稱PVK)以及諸如此類，可作為例子給出。另外，如五氧化二釩(vanadium pentoxide)那樣的無機(jī)半導(dǎo)體的薄膜、或氧化鋁等無機(jī)絕緣體的超薄膜也是有效的。
作為可以形成空穴輸運(yùn)層的空穴輸運(yùn)材料，優(yōu)選一種芳族胺為基礎(chǔ)(也就是，其中具有苯環(huán)-氮鍵的)的化合物。廣泛使用的材料包括，例如，N，N’-雙(3-甲基苯基)-N，N’-聯(lián)苯-1，1’-聯(lián)苯-4，4’-二胺(簡(jiǎn)稱TPD，芳族二胺)，或其衍生物的4，4’-雙[N-(1-萘基)-N-苯基氨基]-聯(lián)苯(簡(jiǎn)稱α-NPD)。也使用星形芳族胺化合物，包括4，4’，4”-三(N，N-聯(lián)苯-氨基)-三苯基胺(以下稱“TDATA”)、以及4，4’，4”-三[N-(3-甲基苯基)-N-苯基-氨基]-三苯基胺(以下稱“MTDATA”)。
作為可以形成電子輸運(yùn)層的電子輸運(yùn)材料，包括金屬絡(luò)合物如(8-喹啉醇合)鋁(以下稱Alq3)、三(4-甲基-8-喹啉醇合)鋁(以下稱Almq3)以及雙(10-羥基苯并[h]-喹啉醇合)鈹(以下稱BeBq2)、以及雙(2-甲基-8-喹啉醇合)-(4-羥基-聯(lián)苯基)-鋁(以下稱BAlq)。除了金屬絡(luò)合物外，還包括如雙[2-(2-羥苯基)-苯并噁唑醇合]鋅(以下稱Zn(BOX)2)、和雙[2-(2-羥苯基)-苯并噻唑醇合]鋅(以下稱Zn(BTZ)2)。其他能輸運(yùn)電子的非金屬絡(luò)合物的材料是噁二唑衍生物，如2-(4-聯(lián)苯基)-5-(4-叔丁基苯基)-1，3，4-噁二唑(縮寫成PBD)、以及1，3-雙[5-(對(duì)叔丁基苯基)-1，3，4-噁二唑-2-基]苯(縮寫成OXD-7)；三唑衍生物，如3-(4-叔丁基苯基)-4-苯基-5-(4-聯(lián)苯基)-1，2，4-三唑(縮寫成TAZ)、以及3-(4-叔丁基苯基)-4-(4-乙基苯基)-5-(4-聯(lián)苯基)-1，2，4-三唑(縮寫成p-EtTAZ)；咪唑衍生物，如2，2’，2”-(1，3，5-benzenetryil)三(1-苯基-1H-苯并咪唑)(縮寫成TPBI)；以及菲咯啉衍生物，如紅菲繞啉(縮寫成BPhen)和浴銅靈(縮寫成BCP)。
作為可以形成電子注入層的電子注入材料，可以使用上述電子輸運(yùn)材料。除此以外，還經(jīng)常使用如LiF、CsF等堿性金屬鹵化物，或CaF2等堿性土鹵化物，或Li2O等堿性金屬氧化物那樣的絕緣體的超薄膜。另外，金屬絡(luò)合體也是有效的，如乙酸丙酮鋰(lithiumacetylacetonate)(簡(jiǎn)稱Li(acac))或8-羥基喹哪啶-鋰(8-quinolinolato-lithium)(簡(jiǎn)稱Liq)。
另外，作為第一發(fā)光層中的發(fā)光體，可以使用上述TPD、α-NPD等有空穴輸運(yùn)性的藍(lán)色熒光材料、或BAlq、Zn(BOX)2等有電子輸運(yùn)性的藍(lán)色熒光材料。另外，還可以使用藍(lán)色的各種熒光色素作為客體材料，比如二萘嵌苯、9，10-diphenyl anthracene、香豆精基色素(香豆精30等)。而且，可以使用磷光材料，比如雙((4，6-二氟苯基)pyridinato，C2’)(acetylacetonato)銥(簡(jiǎn)稱Ir(Fppy)2(acac))等。由于上述材料在400nm至500nm的范圍內(nèi)顯示發(fā)光峰值值，所以適合做本發(fā)明的第一發(fā)光層中的發(fā)光體。
另一方面，第二發(fā)光層的發(fā)光體使用以鉑為中心金屬的金屬絡(luò)合體較合適。具體地說，將下面結(jié)構(gòu)公式(1)至(4)中表示的物質(zhì)以高濃度分散在主體材料中，可以導(dǎo)出磷光發(fā)光和其受激準(zhǔn)分子發(fā)光雙方的光。注意，本發(fā)明不受以上列舉材料的限制，只要是能使磷光發(fā)光和其受激準(zhǔn)分子發(fā)光雙方的光同時(shí)發(fā)射出的磷光材料，什么材料都可以被使用。
化學(xué)式1
化學(xué)式2 化學(xué)式3 化學(xué)式4
注意，本發(fā)明的第一發(fā)光層或第二發(fā)光層使用客體材料時(shí)，該客體材料可以使用以上述例子為典型的空穴輸運(yùn)材料或電子輸運(yùn)材料。另外，也可以使用4，4’-N，N’-雙(carbazolyl(咔唑基))-聯(lián)苯(簡(jiǎn)稱CBP)等雙極性材料。
另一方面，本發(fā)明的發(fā)光元件中的陽極材料最好采用功函數(shù)大的導(dǎo)電性材料。如果是從陽極一側(cè)獲取光，則該陽極采用銦錫氧化物(ITO)、銦鋅氧化物(IZO)等透明導(dǎo)電性材料。反之，如果要使該陽極一側(cè)是遮光性的，則除了TiN、ZrN、Ti、W、Ni、Pt、Cr等的單層膜，還可以采用組合氮化鈦和以鋁為主要成分的膜而形成的疊層、或組合氮化鈦和以鋁為主要成分的膜以及和氮化鈦而形成的三層結(jié)構(gòu)的疊層作為陽極材料。另外，還有一個(gè)方法是在Ti、Al等的反射性電極上層疊上述透明導(dǎo)電性材料。
至于陰極材料，最好使用功函數(shù)小的導(dǎo)電性材料，具體可以采用Li或Cs等堿性金屬；以及Mg、Ca、Sr等的堿性土金屬；以及包含這些金屬元素的合金(Mg:Ag、Al:Li等)；Yb或Er等的稀土金屬來形成陰極材料。另外，當(dāng)使用LiF、CsF2、Li2O等的電子注入層時(shí)，可以使用通常的導(dǎo)電性薄膜，如鋁等。如果要從陰極一側(cè)獲取光，則該陰極采用一個(gè)疊層結(jié)構(gòu)，該疊層是包含Li、Cs等堿性金屬以及Mg、Ca、Sr等的堿性土金屬的超薄膜和透明導(dǎo)電膜(ITO、IZO、ZnO等)。或者，陰極采用一個(gè)疊層，該疊層通過共同蒸發(fā)堿性金屬或堿性土金屬和電子輸運(yùn)材料以形成電子注入層，并在其上層疊透明導(dǎo)電膜(ITO、IZO、ZnO等)構(gòu)成疊層。
接下來，將用圖3和圖4舉例說明本發(fā)明的發(fā)光元件的結(jié)構(gòu)。請(qǐng)注意，本發(fā)明并不局限于這些例子的結(jié)構(gòu)。
圖3的結(jié)構(gòu)是在陽極301和陰極303之間夾持場(chǎng)致發(fā)光層302，從陽極301一側(cè)按順序?qū)盈B空穴注入層311、第一發(fā)光層312、第二發(fā)光層313、電子輸運(yùn)層314、空穴注入層315。在此，第一發(fā)光層312是由α-NPD等有空穴輸運(yùn)性的發(fā)光體構(gòu)成。另外，第二發(fā)光層313是在主體材料322中以高濃度(具體是在不少于10wt％的濃度)分散如上述鉑絡(luò)合體(上述結(jié)構(gòu)公式(1)至(4))那樣的磷光材料323，從而導(dǎo)出磷光發(fā)光和受激準(zhǔn)分子發(fā)光雙方的光。
應(yīng)用本發(fā)明可以以這樣簡(jiǎn)單的元件結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)在紅色、綠色、藍(lán)色的各個(gè)波長(zhǎng)區(qū)域中有峰值的白色發(fā)光元件。而且，因?yàn)閳D3中摻雜材料只用了一種(磷光材料323)，所以即使在改變電流密度時(shí)，或在連續(xù)驅(qū)動(dòng)時(shí)，發(fā)射光譜的形狀不發(fā)生變化，能夠供給穩(wěn)定的白色光。
圖4的結(jié)構(gòu)是在陽極401和陰極403之間夾持場(chǎng)致發(fā)光層402，從陽極401一側(cè)按順序?qū)盈B空穴注入層411、空穴輸運(yùn)層412、第一發(fā)光層413、第二發(fā)光層414、電子輸運(yùn)層415、空穴注入層416。在此，第一發(fā)光層413是以用于空穴輸運(yùn)層412的空穴輸運(yùn)材料421為主體材料，并以二萘嵌苯等藍(lán)色發(fā)光體422為客體材料。另外，第二發(fā)光層414是在主體材料423中以高濃度(具體是在不少于10wt％的濃度)分散如上述鉑絡(luò)合體(上述結(jié)構(gòu)式(1)至(4))那樣的磷光材料424，從而導(dǎo)出磷光發(fā)光和受激準(zhǔn)分子發(fā)光雙方的光。
請(qǐng)注意，在制作以上所述的本發(fā)明的發(fā)光元件中，發(fā)光元件中的各個(gè)層的層疊方法不受上述描述的結(jié)構(gòu)限制。另外，只要能夠形成疊層，無論真空蒸發(fā)沉淀法或旋涂法、還是噴墨法、浸澤渡膜法等形成都可以被采用。
實(shí)施例下文中將描述本發(fā)明的實(shí)施例。
實(shí)施例1本實(shí)施例中，將用圖5說明本發(fā)明的發(fā)光元件的元件結(jié)構(gòu)以及制作方法。
首先，在有絕緣表面的玻璃襯底500上形成發(fā)光元件的陽極501。采用透明導(dǎo)電膜的ITO作為材料，通過濺射法形成厚110nm的陽極。陽極501為2mm×2mm大小的形狀。
然后，在陽極501上形成場(chǎng)致發(fā)光層502。注意，在本實(shí)施例中，場(chǎng)致發(fā)光層502采用由空穴注入層511、有空穴輸運(yùn)性的第一發(fā)光層512、第二發(fā)光層513、電子輸運(yùn)層514、電子注入層515構(gòu)成的層疊結(jié)構(gòu)。第一發(fā)光層512使用發(fā)射藍(lán)光的材料，具體是發(fā)射光譜的峰值值在400至500nm的材料。另外，第二發(fā)光層513采用主體材料以及發(fā)射磷光的客體材料。
首先，將形成有陽極501的襯底固定在真空蒸發(fā)沉淀裝置的襯底夾持具(holder)上，并使形成有陽極501的面朝向下方，接著在提供于真空蒸發(fā)沉淀裝置內(nèi)部的蒸發(fā)源上放入Cu-Pc，通過使用電阻加熱法的真空蒸發(fā)沉淀法形成厚度為20nm的空穴注入層511。
接著，用在空穴輸運(yùn)性和發(fā)光性上優(yōu)越的材料形成第一發(fā)光層512。在此，用相同的方法形成厚度為30nm的α-NPD。
然后，形成第二發(fā)光層513。注意，在本實(shí)施例中，第二發(fā)光層513的主體材料使用CBP，客體材料使用上述結(jié)構(gòu)公式(1)表示的Pt(ppy)acac，并且其濃度被調(diào)整為15wt％，借助共同蒸發(fā)沉淀法形成厚20nm的膜。
接下來，在第二發(fā)光層513上形成電子輸運(yùn)層514。電子輸運(yùn)層514用BCP(浴銅靈)，借助蒸發(fā)沉淀法形成厚20nm的膜。然后，在其上用CaF2形成2nm的膜作為電子注入層515，這樣就形成了有疊層結(jié)構(gòu)的場(chǎng)致發(fā)光層502。
最后，形成陰極503。注意，在本實(shí)施例中，用鋁(Al)通過使用電阻加熱的真空蒸發(fā)沉淀法形成厚度為100nm作為陰極503。
通過上述步驟，形成了本發(fā)明的發(fā)光元件。注意，在本實(shí)施例1描述的結(jié)構(gòu)中，由于能夠在第一發(fā)光層512和第二發(fā)光層513中分別獲得發(fā)光，所以可以形成在整體上發(fā)射白色光的元件。
請(qǐng)注意，雖然在本實(shí)施例中說明了在襯底上形成陽極的情況，然而本發(fā)明并不受此限制，也可以在襯底上形成陰極。但是在這樣的情況下(也就是陽極和陰極互相交換的情況)，場(chǎng)致發(fā)光層的疊層的層疊順序和本實(shí)施例描述的剛好相反。
而且，雖然在本實(shí)施例中，陽極501是透明電極，并且從該陽極501側(cè)發(fā)射出在場(chǎng)致發(fā)光層中產(chǎn)生的光，但是本發(fā)明并不受該結(jié)構(gòu)的限制，本發(fā)明還可以采用以下的結(jié)構(gòu)，即，為了確保透射率，通過選擇適當(dāng)?shù)牟牧?，使在?chǎng)致發(fā)光層中產(chǎn)生的光從陰極503側(cè)發(fā)射出來。
實(shí)施例2在本實(shí)施例中，將說明有實(shí)施例1描述的元件結(jié)構(gòu)的發(fā)光元件(ITO/Cu-Pc(20nm)/α-NPD(30nm)/CBP+Pt(ppy)acac15wt％(20nm)/BCP(30nm)/CaF(2nm)/Al(100nm))的元件特性。另外，有上述結(jié)構(gòu)的發(fā)光元件的發(fā)射光譜在圖8的光譜1以及圖9中表示。另外，其電特性表示在圖10-圖13的小區(qū)(plot)1中。
圖8的光譜1是向有上述結(jié)構(gòu)的發(fā)光元件施加1mA的電流時(shí)(約960cd/m2)的發(fā)射光譜。從光譜1表示的結(jié)果得知可以獲得有以下三個(gè)組成成分的白色發(fā)光，該三個(gè)組成成分為形成第一發(fā)光層的α-NPD的藍(lán)色(約450nm)、根據(jù)包含在第二發(fā)光層中的Pt(ppy)acac的磷光發(fā)光而獲得的綠色(約490nm以及約530nm)、以及根據(jù)包含在第二發(fā)光層中的Pt(ppy)acac的受激準(zhǔn)分子發(fā)光而獲得的橙色(約570nm)。CIE色度坐標(biāo)(chromaticity coordinate)為(x、y)＝(0.346、0.397)，從表面上看基本是白色。
在此，測(cè)量用于第一發(fā)光層的α-NPD以及用于第二發(fā)光層主體材料的CBP的電離電勢(shì)的測(cè)量結(jié)果是，α-NPD大約是5.3eV、CBP大約是5.9eV，其間的差為0.6eV。換句話說，0.6eV這個(gè)值滿足了本發(fā)明的不少于0.4eV的優(yōu)選條件，所以可以認(rèn)為實(shí)現(xiàn)了優(yōu)質(zhì)的白色發(fā)光。順便提一下，電離電勢(shì)的測(cè)定是使用光電子光譜儀AC-2(理研測(cè)量?jī)x公司制造，Riken Keiki Co.，Ltd.)而進(jìn)行的。
另外，圖9表示測(cè)定各個(gè)光譜的測(cè)定結(jié)果，該各個(gè)光譜是在改變向有上述結(jié)構(gòu)的發(fā)光元件施加的電流量時(shí)獲得的。在此，表示改變光譜a(0.1mA)、光譜b(1mA)、光譜c(5mA)和電流值時(shí)的測(cè)定結(jié)果。這個(gè)測(cè)定結(jié)果很清楚地表明，即使增加電流值(提高亮度)，光譜的形狀也幾乎不發(fā)生變化，由此可以得知本發(fā)明的發(fā)光元件不受電流值變化的影響，可以發(fā)射出穩(wěn)定的白色發(fā)光。
有上述結(jié)構(gòu)的發(fā)光元件的電特性，在圖10中的亮度-電流特性中，如小區(qū)(plot)1所示，在電流密度為10mA/cm2的情況時(shí)可以獲得460cd/m2左右的亮度。
在圖11表示的亮度-電壓特性中，如小區(qū)(plot)1所示，在施加9V的電壓時(shí)可以獲得120cd/m2左右的亮度。
在圖12表示的電流效率-亮度特性中，如小區(qū)(plot)1所示，要獲得100cd/m2的亮度時(shí)其電流效率為4.6cd/A左右。
在圖13表示的電流-電壓特性中，如小區(qū)(plot)1所示，在施加9V的電壓時(shí)有0.12mA左右的電流流動(dòng)。
比較例1相對(duì)于此，圖8的光譜2和光譜3分別表示用不同于實(shí)施例1所示的包含在發(fā)光層中的Pt(ppy)acac的濃度而制成的發(fā)光元件的發(fā)射光譜。Pt(ppy)acac的濃度為7.9wt％時(shí)，測(cè)定結(jié)果為光譜2；Pt(ppy)acac的濃度為2.5wt％時(shí)，測(cè)定結(jié)果為光譜3。另外，不管是哪一種情況，都是向元件施加1mA的電流時(shí)的光譜。
如圖8的光譜3所示，以2.5wt％的濃度，只能觀察到形成第一發(fā)光層的α-NPD的藍(lán)色(約450nm)、以及包含在第二發(fā)光層中的Pt(ppy)acac的綠色(約490nm以及530nm)，其結(jié)果是不能形成白色發(fā)光。另外，如光譜2所示，以7.9wt％的濃度，雖然在560nm附近因在光譜中加進(jìn)來極少量的Pt(ppy)acac的受激準(zhǔn)分子發(fā)光而形成了肩形突出形狀(shoulder)，但是其峰值不夠充足，因而不能獲得充分的白色發(fā)光。
另外，測(cè)量了這些元件的電特性。Pt(ppy)acac的濃度為7.9wt％時(shí)，元件的測(cè)定結(jié)果表示在圖10-13的小區(qū)(plot)2；Pt(ppy)acac的濃度為2.5wt％時(shí)，元件的測(cè)定結(jié)果表示在圖10-13的小區(qū)(plot)3。
在圖10中的亮度-電流特性中，在電流密度為10mA/cm2的情況時(shí)，Pt(ppy)acac的濃度為7.9wt％的元件可以獲得180cd/m2左右的亮度；Pt(ppy)acac的濃度為2.5wt％的元件則可以獲得115cd/m2左右的亮度。
在圖11表示的亮度-電壓特性中，在施加9V的電壓時(shí)，Pt(ppy)acac的濃度為7.9wt％的元件可以獲得93cd/m2左右的亮度；Pt(ppy)acac的濃度為2.5wt％的元件則可以獲得73cd/m2左右的亮度。
在圖12表示的電流效率-亮度特性中，要獲得100cd/m2的亮度時(shí)，Pt(ppy)acac的濃度為7.9wt％的元件的電流效率為1.8cd/A左右；Pt(ppy)acac的濃度為2.5wt％的元件的電流效率則為1.1cd/A左右。
在圖13表示的電流-電壓特性中，在施加9V的電壓時(shí)，Pt(ppy)acac的濃度為7.9wt％的元件有0.21mA左右的電流流動(dòng)；而Pt(ppy)acac的濃度為2.5wt％的元件則有0.27mA左右的電流流動(dòng)。
從以上結(jié)果(尤其是圖13所示的電流-電壓特性的結(jié)果)可以得知，本發(fā)明的發(fā)光元件，其客體材料的Pt(ppy)acac的濃度即使是高濃度(15wt％)，也和以低濃度(7.9wt％、2.5wt％)形成的發(fā)光元件有相同程度的電特性。
實(shí)施例3本實(shí)施例用圖6A和6B示出制作發(fā)光器件(具有頂面發(fā)光結(jié)構(gòu))的一個(gè)實(shí)例，其中，發(fā)光器件在有絕緣表面的襯底上具備本發(fā)明的發(fā)射白色光的發(fā)光元件。注意，術(shù)語“頂面發(fā)光結(jié)構(gòu)”是指從相反于有絕緣表面的襯底的那一側(cè)獲取光的結(jié)構(gòu)。
圖6A表示發(fā)光器件的俯視圖，圖6B是沿圖6A中線A-A’切割構(gòu)成的截面圖。用虛線表示的601是源信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路、602是像素部分、603是柵信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路。604是透明的密封板、605是第一密封材料，第一密封材料605圍成的內(nèi)側(cè)填充有第二密封材料607。第一密封材料605中含有保持襯底間距的間隙材料。
另外，用于傳輸輸入到源信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路601和柵信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路603的信號(hào)的線路608從構(gòu)成外部輸入終端的FPC(柔性印刷電路)609接收視頻信號(hào)或時(shí)鐘信號(hào)。盡管這里只說明了FPC，但此FPC可以附連有印刷線路板(PWB)。
其次，將參考圖6B說明截面結(jié)構(gòu)。驅(qū)動(dòng)電路和像素部分形成于襯底610之上，這里，示出作為驅(qū)動(dòng)電路的源信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路601和像素部分602。
另外，源信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路601由n溝道型TFT623和p溝道型TFT624組合的CMOS電路形成。另外，形成驅(qū)動(dòng)電路的TFT可以由眾所周知的CMOS電路、PMOS電路或NMOS電路形成。另外，盡管在本實(shí)例示出在襯底之上形成驅(qū)動(dòng)電路的驅(qū)動(dòng)器集成型，然而驅(qū)動(dòng)器集成型不是必須需要的，驅(qū)動(dòng)電路可以不形成在襯底之上，而是形成在其外。另外，以多晶硅作為活性層的TFT的結(jié)構(gòu)不受特別限制，其可以是頂柵型TFT，也可以是底柵型TFT。
另外，像素部分602由多個(gè)像素形成，每個(gè)包括開關(guān)TFT611、電流控制TFT612、和第一電極(陽極)613，其中第一電極電連接到電流控制TFT612的漏區(qū)。作為電流控制TFT612，其可以是n溝道型TFT也可以是p溝道型TFT。在其與陽極連接的情形中，優(yōu)選的是p溝道型TFT。另外，優(yōu)選適當(dāng)提供存儲(chǔ)電容器(沒有圖示出)。另外，無數(shù)個(gè)被排列的像素當(dāng)中，只有一個(gè)像素的截面被示出，這里雖示出2個(gè)TFT用于此一個(gè)像素的實(shí)例，3個(gè)TFT或更多，也可以被適當(dāng)?shù)赜糜谝粋€(gè)像素。
由于第一電極(陽極)613直接接觸到TFT的漏區(qū)，故第一電極(陽極)613的底層由能夠與由硅構(gòu)成的漏區(qū)形成歐姆接觸的材料形成。與化合物層接觸的第一電極613的表面，最好由功函數(shù)大的材料組成。當(dāng)?shù)谝浑姌O由三層疊層，例如氮化鈦膜、以鋁為主要成分的膜、以及氮化鈦膜組成時(shí)，第一電極能夠減小引線電阻，形成對(duì)漏區(qū)的良好歐姆接觸，并可以被用作陽極。此外，第一電極(陽極)613可以由類似氮化鈦膜，鉻膜，鎢膜，Zn膜，Pt膜的單層或者三層或更多層的疊層結(jié)構(gòu)組成。
而且，在第一電極(陽極)613的兩邊端上，形成絕緣體(稱為勢(shì)壘、隔離物、障礙物、堤壩等)614。絕緣體614可以由樹脂膜或含有硅的絕緣膜組成。此處，正性光敏丙烯酸樹脂膜被用來形成如圖6B所示形狀的絕緣體614。
為了獲得良好的覆蓋，最好使絕緣體614的上邊緣部分或下邊緣部分成為具有曲率半徑的彎曲形狀。例如，若正性光敏丙烯酸被用作絕緣體614的材料，則最好僅僅彎曲絕緣材料的上邊緣部分使其具有曲率半徑(優(yōu)選為0.2μm-3μm)。另外，在光敏性的光照下變成不溶于腐蝕劑的負(fù)性光敏材料以及在光敏性的光照下變成溶于腐蝕劑的正性光敏材料，都能夠被用于絕緣體614。
另外還可以形成覆蓋絕緣體614的保護(hù)膜，該保護(hù)膜由氮化鋁膜、氮化氧化鋁膜、以碳元素為主要成分的膜、或氮化硅膜構(gòu)成。
在第一電極(陽極)613上用蒸發(fā)淀積法選擇地形成場(chǎng)致發(fā)光層615。并在場(chǎng)致發(fā)光層615上形成第二電極(陰極)616。陰極可使用功函數(shù)小的材料(例如Al、Ag、Li、Ca、或這些材料的合金Mg:Ag、Mg:In、Al:Li、或CaN)。
這里，為使光能透射過去，第二電極(陰極)616使用由厚度薄的功函數(shù)小的金屬薄膜和透明導(dǎo)電膜(由氧化銦錫(ITO)合金、銦鋅氧化物(IZO)、氧化鋅(ZnO)等)制成的疊層。通過以上步驟形成了由第一電極613(陽極)、場(chǎng)致發(fā)光層615及第二電極616(陰極)制成的發(fā)光元件618。
本實(shí)施例中，場(chǎng)致發(fā)光層615使用實(shí)施例1中描述的疊層結(jié)構(gòu)。也就是按順序?qū)盈B下述層來形成場(chǎng)致發(fā)光層615，即空穴注入層的Cu-Pc(20nm)、有空穴輸運(yùn)性的第一發(fā)光層α-NPD(30nm)、第二發(fā)光層的CBP+Pt(ppy)acac15wt％(20nm)、電子輸運(yùn)層的BCP(30nm)。此外，因?yàn)榈诙姌O(陰極)使用功函數(shù)小的金屬薄膜，所以在此就不需要使用電子注入層(CaF2)根據(jù)以上步驟形成的發(fā)光元件618發(fā)射白色光，在此，為了實(shí)現(xiàn)全色顯示，提供由上色層631和光遮擋層632制成的濾色器(為簡(jiǎn)單起見，外涂層在這里沒有圖示出)。
為了密封發(fā)光元件618，形成透明保護(hù)疊層617。透明保護(hù)疊層617由層疊第一無機(jī)絕緣膜、應(yīng)力緩和膜、第二無機(jī)絕緣膜形成的疊層構(gòu)成。作為第一無機(jī)絕緣膜以及第二無機(jī)絕緣膜，可以使用通過濺射或CVD得到的氮化硅膜，氧化硅膜，氮化氧化硅膜(SiNO膜(成分比N＞O)或SiON膜(成分比N＜O))和以碳作為主要成分的薄膜(諸如DLC膜，CN膜)。這些無機(jī)絕緣膜雖對(duì)水分有很高的封閉效應(yīng)，但隨著膜的厚度的增大膜應(yīng)力也增大，這樣就容易產(chǎn)生剝皮和膜的剝落。
但是，如在第一無機(jī)絕緣膜和第二無機(jī)絕緣膜之間夾上應(yīng)力緩和膜，即可以緩和應(yīng)力還吸收濕氣。而且，即使在膜的形成時(shí)，出于某種原因在第一無機(jī)絕緣膜上形成微小的氣孔(針尖狀氣孔)，應(yīng)力緩和膜可以填塞這些氣孔。而且，進(jìn)一步在應(yīng)力緩和膜之上提供第二無機(jī)絕緣膜使保護(hù)膜對(duì)濕氣或氧有極高的封閉效應(yīng)。
作為應(yīng)力緩和膜，優(yōu)選的是，使用比無機(jī)絕緣膜的應(yīng)力小而且有吸濕性的材料。更優(yōu)選的是，同時(shí)具有透光性的材料。作為應(yīng)力緩和膜還可以使用諸如α-NPD、BCP、MTDATA、Alq3等含有化合物的材料膜。這些材料膜有吸濕性，如果膜的厚度薄，則幾乎是透明的。另外，由于MgO、SrO2、SrO有吸濕性和透光性，且可以通過蒸發(fā)淀積形成薄膜，所以該薄膜也可以作為應(yīng)力緩和膜。
在本實(shí)施例中，用硅制成的靶在包括氮和氬構(gòu)成的氣氛中形成的膜，也就是說，將對(duì)濕氣和堿性金屬等雜質(zhì)有極高封閉效果的氮化硅膜用于第一無機(jī)絕緣膜或第二無機(jī)絕緣膜，而通過蒸發(fā)淀積的Alq3薄膜用于應(yīng)力緩和膜。為使光能透射過透明保護(hù)疊層，優(yōu)選的是，使透明保護(hù)疊層的膜的總厚度盡可能地薄。
另外，為了密封發(fā)光元件618，在惰性氣體氣氛中，用第一密封材料605，第二密封材料607將襯底和密封板604粘貼在一起。另外，作為第一密封材料605和第二密封材料607，優(yōu)選的是使用環(huán)氧類樹脂。此外，理想的是，第一密封材料605和第二密封材料607采用盡可能少滲透濕氣或氧的材料。
另外，本實(shí)施例中作為構(gòu)成密封板604的材料，除了玻璃襯底或石英襯底之外，還可以使用FRP(玻璃纖維增強(qiáng)塑料)、PVF(聚氟乙烯)、邁拉(Mylar)、聚酯、或丙烯酸等構(gòu)成的塑料襯底。另外，在用第一密封材料605和第二密封材料607附連密封板604之后，用第三密封材料密封以便覆蓋側(cè)面(暴露的面)也是可以的。
根據(jù)以上步驟用第一密封材料605和第二密封材料607密封發(fā)光元件618，發(fā)光元件618可以完全地與外界阻斷，所以可以防止諸如濕氣或氧這樣加速場(chǎng)致發(fā)光層615退化的物質(zhì)從外界入侵。因而，可以獲得高度可靠的發(fā)光器件。
并且，如使用透明導(dǎo)電膜作第一電極613(陽極)，則可以制作雙面發(fā)光型發(fā)光器件。
請(qǐng)注意，本實(shí)施例中描述的發(fā)光器件，其元件結(jié)構(gòu)不僅僅是本實(shí)施例1所示的場(chǎng)致發(fā)光元件的元件結(jié)構(gòu)，也可以是組合使用本發(fā)明而形成的場(chǎng)致發(fā)光元件的結(jié)構(gòu)。
實(shí)施例4實(shí)施例4將說明使用具備本發(fā)明的發(fā)光元件的發(fā)光器件而完成的各種電子器具。
使用具備本發(fā)明的發(fā)光元件的發(fā)光器件而完成的電子器具可舉出攝像機(jī)、數(shù)字式照相機(jī)、護(hù)目鏡式顯示器(頭盔式顯示器)、導(dǎo)航系統(tǒng)、音頻播放裝置(例如，汽車放音設(shè)備或放音組件)、筆記本計(jì)算機(jī)、游戲機(jī)、便攜式信息終端(例如，移動(dòng)計(jì)算機(jī)、手提式電話、便攜式游戲機(jī)和電子圖書)以及配備記錄介質(zhì)的圖像播放裝置(特別是，具有可再現(xiàn)記錄介質(zhì)中數(shù)據(jù)的顯示裝置的裝置，例如顯示數(shù)據(jù)圖像的數(shù)字通用盤(DVD))的例子。這些電子器具的具體例子示于圖7A至7G。
圖7A表示一個(gè)顯示器，由機(jī)殼7101、底座7102、顯示單元7103、揚(yáng)聲器單元7104、視頻輸入端子7105等組成。具備本發(fā)明的發(fā)光元件的發(fā)光器件可應(yīng)用到該顯示單元7103上。該顯示器指的是用于顯示信息的所有顯示器件，包括用于個(gè)人計(jì)算機(jī)、用于電視廣播接收和用于顯示廣告的器件。
圖7B表示筆記本計(jì)算機(jī)，由主體7201、機(jī)殼7202、顯示單元7203、鍵盤7204、外部接線口7205、指向鼠標(biāo)7206等組成。具備本發(fā)明的發(fā)光元件的發(fā)光器件可應(yīng)用到該顯示單元7203上。
圖7C表示便攜式計(jì)算機(jī)，由主體7301、顯示單元7302、開關(guān)7303、操作鍵7304、紅外線接口7305等組成。具備本發(fā)明的發(fā)光元件的發(fā)光器件可應(yīng)用到該顯示單元7302上。
圖7D表示配備記錄介質(zhì)的移動(dòng)式圖像播放裝置(具體地說，DVD顯示器)。該裝置由主體7401、機(jī)殼7402、顯示單元A7403、顯示單元B7404、記錄介質(zhì)(DVD之類)讀取單元7405、操作鍵7406、揚(yáng)聲器單元7407等組成。顯示單元A7403主要顯示圖像信息，而顯示單元B7404主要顯示文本信息。具備本發(fā)明的發(fā)光元件的發(fā)光器件可應(yīng)用到顯示單元A7403和B7404上。該配備了記錄介質(zhì)的圖像播放裝置還包括家庭游戲機(jī)。
圖7E表示護(hù)目鏡式顯示器(頭盔式顯示器)，由主體7501、顯示單元7502和臂單元7503組成。具備本發(fā)明的發(fā)光元件的發(fā)光器件可應(yīng)用到顯示單元7502上。
圖7F表示攝像機(jī)，由主體7601、顯示單元7602、機(jī)殼7603、外部接口7604、遙控接收單元7605、圖像接收單元7606、電池7607、音頻輸入單元7608、操作鍵7609、目鏡部分7610等組成。具備本發(fā)明的發(fā)光元件的發(fā)光器件可應(yīng)用到顯示單元7602上。
圖7G表示手提電話，由本體7701、機(jī)殼7702、顯示單元7703、音頻輸入單元7704、音頻輸出單元7705、操作鍵7706、外部接口7707、天線7708等組成。具備本發(fā)明的發(fā)光元件的發(fā)光器件可應(yīng)用到顯示單元7703上。如果顯示單元7703在黑背景顯示白字，則可以抑制該手機(jī)的耗電量。
如上所述，具備本發(fā)明的發(fā)光元件的發(fā)光器件的應(yīng)用范圍極為廣泛，可應(yīng)用到任何領(lǐng)域的電子器具上。
通過實(shí)施本發(fā)明，可以提供高發(fā)光效率的白色發(fā)光元件。另外，本發(fā)明可以提供在紅色、綠色、藍(lán)色的各波長(zhǎng)區(qū)域中有峰值發(fā)射光譜的高效率的白色發(fā)光元件。而且，本發(fā)明借助于使用所述白色發(fā)光元件來制作發(fā)光器件，從而提供比常規(guī)功耗低的發(fā)光器件。
權(quán)利要求
1.一種發(fā)光元件，包括在陰極和陽極之間的第一發(fā)光層，該層發(fā)射藍(lán)色光；以及在所述陰極和陽極之間的第二發(fā)光層，第二發(fā)光層包含磷光材料，且從該磷光材料發(fā)出的磷光和從該磷光材料發(fā)出的受激準(zhǔn)分子發(fā)光同時(shí)發(fā)光。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的發(fā)光元件，其中所述第一發(fā)光層提供在所述第二發(fā)光層的陽極一側(cè)，且所述第一發(fā)光層和第二發(fā)光層相連；并且所述第二發(fā)光層的電離電勢(shì)(ionic potential)比所述第一發(fā)光層的電離電勢(shì)高0.4eV或更多。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的發(fā)光元件，其中發(fā)自所述第一發(fā)光層的發(fā)射光譜的峰值發(fā)光位于不少于400nm至不多于500nm的波長(zhǎng)區(qū)域。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的發(fā)光元件，其中所述磷光材料的發(fā)射光譜在不少于500nm至不多于700nm的波長(zhǎng)區(qū)域中至少有兩個(gè)或多于兩個(gè)的峰值發(fā)光，并且，該兩個(gè)或多于兩個(gè)的峰值發(fā)光的其中至少一個(gè)是受激準(zhǔn)分子發(fā)光。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的發(fā)光元件，其中所述第一發(fā)光層的發(fā)射光譜的峰值位于不少于400nm至不多于500nm的波長(zhǎng)區(qū)域；所述磷光材料的發(fā)射光譜在不少于500nm至不多于700nm的波長(zhǎng)區(qū)域中有兩個(gè)或多于兩個(gè)的峰值發(fā)光，且該兩個(gè)或多于兩個(gè)的峰值發(fā)光的其中之一是受激準(zhǔn)分子發(fā)光。
6.根據(jù)權(quán)利要求1的發(fā)光元件，其中所述磷光材料是以鉑為中心金屬的有機(jī)金屬絡(luò)合物。
7.根據(jù)權(quán)利要求1的發(fā)光元件，其中所述發(fā)光元件被安裝到包括顯示器、筆記本計(jì)算機(jī)、移動(dòng)計(jì)算機(jī)、圖像播放裝置、護(hù)目鏡式顯示器、攝像機(jī)、以及手提式電話的電子器具。
8.一種發(fā)光元件，包括在陰極和陽極之間的第一發(fā)光層，該第一發(fā)光層中包含分散在其主體材料中發(fā)射藍(lán)色光的客體材料；以及在所述陰極和陽極之間的第二發(fā)光層，該第二發(fā)光層包含磷光材料，且從該磷光材料發(fā)出的磷光和從該磷光材料發(fā)出的受激準(zhǔn)分子發(fā)光同時(shí)發(fā)光。
9.根據(jù)權(quán)利要求8的發(fā)光元件，其中所述第一發(fā)光層提供在所述第二發(fā)光層的陽極一側(cè)，且所述第一發(fā)光層和第二發(fā)光層相連；并且所述第二發(fā)光層的電離電勢(shì)(ionic potential)比所述第一發(fā)光層的電離電勢(shì)高0.4eV或更多。
10.根據(jù)權(quán)利要求8的發(fā)光元件，其中發(fā)自所述第一發(fā)光層的發(fā)射光譜的峰值發(fā)光位于不少于400nm至不多于500nm的波長(zhǎng)區(qū)域。
11.根據(jù)權(quán)利要求8的發(fā)光元件，其中所述磷光材料的發(fā)射光譜在不少于500nm至不多于700nm的波長(zhǎng)區(qū)域中至少有兩個(gè)或多于兩個(gè)的峰值發(fā)光，并且，該兩個(gè)或多于兩個(gè)的峰值發(fā)光的其中至少一個(gè)是受激準(zhǔn)分子發(fā)光。
12.根據(jù)權(quán)利要求8的發(fā)光元件，其中所述第一發(fā)光層的發(fā)射光譜的峰值位于不少于400nm至不多于500nm的波長(zhǎng)區(qū)域；所述磷光材料的發(fā)射光譜在不少于500nm至不多于700nm的波長(zhǎng)區(qū)域中有兩個(gè)或多于兩個(gè)的峰值發(fā)光，且該兩個(gè)或多于兩個(gè)的峰值發(fā)光的其中之一是受激準(zhǔn)分子發(fā)光。
13.根據(jù)權(quán)利要求8的發(fā)光元件，其中所述磷光材料是以鉑為中心金屬的有機(jī)金屬絡(luò)合物。
14.根據(jù)權(quán)利要求8的發(fā)光元件，其中所述發(fā)光元件被安裝到包括顯示器、筆記本計(jì)算機(jī)、移動(dòng)計(jì)算機(jī)、圖像播放裝置、護(hù)目鏡式顯示器、攝像機(jī)、以及手提式電話的電子器具。
15.一種發(fā)光元件，包括在陰極和陽極之間的第一發(fā)光層，該第一發(fā)光層發(fā)射藍(lán)光；以及在陰極和陽極之間的第二發(fā)光層，在該第二發(fā)光層中，磷光材料以不少于10wt％的濃度分散在主體材料中，且從該磷光材料發(fā)出的磷光和從該磷光材料發(fā)出的受激準(zhǔn)分子發(fā)光同時(shí)發(fā)光。
16.根據(jù)權(quán)利要求15的發(fā)光元件，其中所述第一發(fā)光層提供在所述第二發(fā)光層的陽極一側(cè)，且第一發(fā)光層和第二發(fā)光層相連；并且薄膜狀態(tài)的所述主體材料的電離電勢(shì)(ionic potential)比所述第一發(fā)光層的電離電勢(shì)高0.4eV或更多。
17.根據(jù)權(quán)利要求15的發(fā)光元件，其中發(fā)自所述第一發(fā)光層的發(fā)射光譜的峰值發(fā)光位于不少于400nm至不多于500nm的波長(zhǎng)區(qū)域。
18.根據(jù)權(quán)利要求15的發(fā)光元件，其中所述磷光材料的發(fā)射光譜在不少于500nm至不多于700nm的波長(zhǎng)區(qū)域中至少有兩個(gè)或多于兩個(gè)的峰值發(fā)光，并且，該兩個(gè)或多于兩個(gè)的峰值發(fā)光的其中至少一個(gè)是受激準(zhǔn)分子發(fā)光。
19.根據(jù)權(quán)利要求15的發(fā)光元件，其中所述第一發(fā)光層的發(fā)射光譜的峰值位于不少于400nm至不多于500nm的波長(zhǎng)區(qū)域；所述磷光材料的發(fā)射光譜在不少于500nm至不多于700nm的波長(zhǎng)區(qū)域中有兩個(gè)或多于兩個(gè)的峰值發(fā)光，且該兩個(gè)或多于兩個(gè)的峰值發(fā)光的其中之一是受激準(zhǔn)分子發(fā)光。
20.根據(jù)權(quán)利要求15的發(fā)光元件，其中所述磷光材料是以鉑為中心金屬的有機(jī)金屬絡(luò)合物。
21.根據(jù)權(quán)利要求15的發(fā)光元件，其中所述發(fā)光元件被安裝到包括顯示器、筆記本計(jì)算機(jī)、移動(dòng)計(jì)算機(jī)、圖像播放裝置、護(hù)目鏡式顯示器、攝像機(jī)、以及手提式電話的電子器具。
22.一種發(fā)光元件，包括在陰極和陽極之間的第一發(fā)光層，在所述第一發(fā)光層中，發(fā)射藍(lán)光的第一客體材料分散在第一主體材料中；以及在所述陰極和陽極之間的第二發(fā)光層，在該第二發(fā)光層中，磷光材料以不少于10wt％的濃度分散在第二主體材料中，且從該磷光材料發(fā)出的磷光和從該磷光材料發(fā)射的受激準(zhǔn)分子發(fā)光同時(shí)發(fā)光。
23.根據(jù)權(quán)利要求22的發(fā)光元件，其中所述第一發(fā)光層提供在所述第二發(fā)光層的陽極一側(cè)，且所述第一發(fā)光層和第二發(fā)光層相連；并且薄膜狀態(tài)的所述主體材料的電離電勢(shì)(ionic potential)比所述第一發(fā)光層的電離電勢(shì)高0.4eV或更多。
24.根據(jù)權(quán)利要求22的發(fā)光元件，其中發(fā)自所述第一發(fā)光層的發(fā)射光譜的峰值發(fā)光位于不少于400nm至不多于500nm的波長(zhǎng)區(qū)域。
25.根據(jù)權(quán)利要求22的發(fā)光元件，其中所述磷光材料的發(fā)射光譜在不少于500nm至不多于700nm的波長(zhǎng)區(qū)域中至少有兩個(gè)或多于兩個(gè)的峰值發(fā)光，并且，該兩個(gè)或多于兩個(gè)的峰值發(fā)光的其中至少一個(gè)是受激準(zhǔn)分子發(fā)光。
26.根據(jù)權(quán)利要求22的發(fā)光元件，其中所述第一發(fā)光層的發(fā)射光譜的峰值位于不少于400nm至不多于500nm的波長(zhǎng)區(qū)域；所述磷光材料的發(fā)射光譜在不少于500nm至不多于700nm的波長(zhǎng)區(qū)域中有兩個(gè)或多于兩個(gè)的峰值發(fā)光，且該兩個(gè)或多于兩個(gè)的峰值發(fā)光的其中之一是受激準(zhǔn)分子發(fā)光。
27.根據(jù)權(quán)利要求22的發(fā)光元件，其中所述磷光材料是以鉑為中心金屬的有機(jī)金屬絡(luò)合物。
28.根據(jù)權(quán)利要求22的發(fā)光元件，其中所述發(fā)光元件被安裝到包括顯示器、筆記本計(jì)算機(jī)、移動(dòng)計(jì)算機(jī)、圖像播放裝置、護(hù)目鏡式顯示器、攝像機(jī)、以及手提式電話的電子器具。
29.一種發(fā)光器件，包括襯底上的薄膜晶體管；該薄膜晶體管上的絕緣膜；該絕緣膜上的發(fā)光元件，其中，所述發(fā)光元件，包括在陰極和陽極之間的第一發(fā)光層，該層發(fā)射藍(lán)色光；以及在所述陰極和陽極之間的第二發(fā)光層，第二發(fā)光層包含磷光材料，且從該磷光材料發(fā)出的磷光和從該磷光材料發(fā)出的受激準(zhǔn)分子發(fā)光同時(shí)發(fā)光。
30.根據(jù)權(quán)利要求29的發(fā)光器件，其中所述發(fā)光器件還包括顏色濾光片。
31.根據(jù)權(quán)利要求29的發(fā)光器件，其中所述第一發(fā)光層提供在所述第二發(fā)光層的陽極一側(cè)，且第一發(fā)光層和第二發(fā)光層相連；并且所述第二發(fā)光層的電離電勢(shì)(ionic potential)比所述第一發(fā)光層的電離電勢(shì)高0.4eV或更多。
32.根據(jù)權(quán)利要求29的發(fā)光器件，其中發(fā)自所述第一發(fā)光層的發(fā)射光譜的峰值發(fā)光位于不少于400nm至不多于500nm的區(qū)域。
33.根據(jù)權(quán)利要求29的發(fā)光元件，其中所述磷光材料的發(fā)射光譜在不少于500nm至不多于700nm的區(qū)域中至少有兩個(gè)或多于兩個(gè)的峰值發(fā)光，并且，該兩個(gè)或多于兩個(gè)的峰值發(fā)光的其中至少一個(gè)是受激準(zhǔn)分子發(fā)光。
34.根據(jù)權(quán)利要求29的發(fā)光器件，其中所述第一發(fā)光層的發(fā)射光譜的峰值位于不少于400nm至不多于500nm的波長(zhǎng)區(qū)域；所述磷光材料的發(fā)射光譜在不少于500nm至不多于700nm的波長(zhǎng)區(qū)域中有兩個(gè)或多于兩個(gè)的峰值發(fā)光，且該兩個(gè)或多于兩個(gè)的峰值發(fā)光的其中之一是受激準(zhǔn)分子發(fā)光。
35.根據(jù)權(quán)利要求29的發(fā)光元件，其中所述磷光材料是以鉑為中心金屬的有機(jī)金屬絡(luò)合物。
36.根據(jù)權(quán)利要求29的發(fā)光器件，其中所述發(fā)光元件被安裝到包括顯示器、筆記本計(jì)算機(jī)、移動(dòng)計(jì)算機(jī)、圖像播放裝置、護(hù)目鏡式顯示器、攝像機(jī)、以及手提式電話的電子器具。
全文摘要
本發(fā)明的目的是提供在紅色、綠色、藍(lán)色的各波長(zhǎng)區(qū)域中有峰值的高效率白色發(fā)光元件。本發(fā)明尤其是以提供一種其發(fā)射光譜不依靠電流密度的白色發(fā)光元件為目的。組合發(fā)藍(lán)光的第一發(fā)光層(312)；以及使用能夠同時(shí)發(fā)磷光和受激準(zhǔn)分子光的磷光材料的第二發(fā)光層313。這時(shí)，為了導(dǎo)出磷光材料的受激準(zhǔn)分子發(fā)光，在主體材料(322)中以不少于10wt％的高濃度分散如上述鉑絡(luò)合體那樣有高平面性結(jié)構(gòu)的磷光材料(323)是有效的。另外，第一發(fā)光層(312)連接地提供在第二發(fā)光層(313)的陽極側(cè)，并且，最好第二發(fā)光層(313)的電離電勢(shì)比第一發(fā)光層(312)的電離電勢(shì)高0.4eV或更多。
文檔編號(hào)H05B33/04GK1543282SQ20041003978
公開日2004年11月3日 申請(qǐng)日期2004年3月17日 優(yōu)先權(quán)日2003年3月17日
發(fā)明者山崎寬子 申請(qǐng)人:株式會(huì)社半導(dǎo)體能源研究所