[发明专利]发光元件和发光器件

说明书

技术领域

本发明涉及发光元件，该元件包括一对电极以及包含发光物质的层，这种发光物质可通过施加电场而发光。另外，本发明还涉及包括所述发光元件的发光器件。

背景技术

使用发光材料形成的发光元件具有体积薄、重量轻、高响应速率和低电压驱动的特点。因此，人们对于其在下一代平板显示器中的应用具有很高的期待。另外，据称其中发光元件以矩阵形式排列的发光器件具有比常规液晶显示器件更宽的视角和更佳的可见度的优点。

在发光元件的一种基本结构中，包含具有发光性质的有机化合物的层(发光层)介于一对电极之间。通过对该发光元件施加电压，从所述电极对将电子和空穴分别输送到发光层，使得电流通过所述发光元件。然后通过这些载流子(即电子和空穴)的重新结合，所述具有发光性质的有机化合物被激发。当其从激发态回到基态的时候便发射了光。

在有机化合物产生的激发态中，存在激发单重态和激发三重态。激发单重态产生的光被称为荧光，激发三重态产生的光被称为磷光。

这种所形成的发光元件的厚度通常等于或小于1微米，例如为0.1微米。这些发光元件具有体积薄、重量轻的显著优点。另外。由于从注入载流子至发光所需的时间等于或小于约1微秒，所述发光元件还具有高响应速度的优点。另外，可通过仅施加约数伏至数十伏的直流电压来发射足够的光，因此所述发光元件所需的能耗较低。由于这些优点，所以所述发光元件已经作为下一代平板显示器元件而引起了人们的注意。

另外，所形成的发光元件为膜的形式。因此，通过形成大面积发光元件，可很容易地获得片状的发光。当使用以白炽灯或LED为代表的点光源或者以荧光灯为代表的线光源的时候，很难获得这种特征的光。因此，所述发光元件具有很高的作为片状光源的使用价值，可以用于照明等用途。

但是所述发光元件具有耐久性短和耐热性差的特点。这些问题阻碍了这种发光元件的发展。如非专利文献1所述，通常发光元件是通过使用有机化合物层叠出有机薄膜而形成的。因此人们认为有机化合物的短耐久性和有机薄膜的脆性造成了上述问题。

另一方面，人们在尝试使用有机化合物和无机化合物混合形成的层代替有机薄膜来形成发光元件。例如，专利文献1揭示了一种发光元件，该发光元件使用的发光层中，荧光有机分子分散在金属氧化物中。另外，专利文献2揭示了通过层叠一些层而形成的发光元件，在这些层中，有机化合物(具有空穴传输性质的化合物，具有电子传输性质的化合物，或者具有发光性质的化合物)通过共价键分散在二氧化硅基质中。在这些文献中报道了所述发光元件的耐久性或耐热性获得提高。

但是在专利文献1和2所揭示的发光元件中，所述有机化合物被简单地分散在具有绝缘性质的金属氧化物中。因此，专利文献1和2中所揭示的发光元件存在一个问题，即相对于常规的发光元件，电流更难流过文献中1和2所述的发光元件(即，提供特定数量电流所需的电压增大了，即电阻增大了)。

这些发光元件所发射的光的亮度与流过该发光元件的电流密度成比例地增大，从而造成了获得特定亮度所需的电压(即驱动电压)增大的问题。这使得即便通过将有机化合物简单地分散在金属氧化物中可以获得长耐久性和良好的耐热性，但是驱动电压和能耗都会提高。

为了抑制发光元件由于尘土等原因造成的短路，增大发光元件的厚度是很有效的。但是，当专利文献1或2中所揭示的发光元件的厚度增大的时候，驱动电压也会进一步增大。也即是说，增大常规结构的发光元件的厚度实际上是很困难的。

[非专利文献I]：C.W.Tang等，Applied Physics Letters，第51卷，第12期，第913-915页(1987)。

[专利文献1]：日本专利申请公开第平2-288092号。

[专利文献2]：日本专利申请公开第2000-306669号。

发明内容

鉴于上述问题，本发明的一个目标是提供一种发光元件，该发光元件包含有机化合物和无机化合物，而且具有低驱动电压。本发明的另一目标是提供一种发光元件，该发光元件即使在增大包含发光物质的层的厚度的时候，仍可以抑制驱动电压的增大。本发明的另一个目标是提供包含这种发光元件的发光器件。

通过认真的试验，本发明人发现可通过为发光元件施加一层同时包含有机化合物和无机化合物的层来解决上述问题，相对于所述有机化合物，所述无机化合物表现出接受电子的性质。