[发明专利]发光元件、发光元件的制造方法、电子设备及电子机器

说明书

技术领域

本发明涉及发光元件、发光元件的制造方法、电子设备及电子机器。

背景技术

使用了有机半导体材料的电致发光元件(以下简称为「有机EL元件」。)被认为有望用作固体发光型的廉价的大面积全色显示元件(发光元件)，进行了大量的开发。

一般来说，有机EL元件是在阴极与阳极之间具有发光层的构成，当对阴极与阳极之间施加电场时，就会从阴极侧向发光层注入电子，从阳极侧向发光层注入空穴。

此时，在有机EL材料(发光层材料)的分子构造或分子的集合状态为特定的状态的情况下，上述被注入的电子与空穴不会立即结合，而是作为特别的激发状态保持一定的时间。由此，与作为通常的状态的基态相比，分子的总能量会以激发能的量增加。将保持着该特别的激发状态的电子和空穴的对称作激子(exciton)。

此后，当经过上述被保持的一定时间后，激子被破坏而电子与空穴结合时，则所增加的激发能就会作为热或光向外部释放。

该光释放是在发光层附近进行的，上述激发能之中的进行光释放的比例受有机EL材料的分子构造或分子的集合状态的很大影响。

另外判明，在此种有机EL元件中，为了获得高发光，有效的元件构造是将由载流子(电子或空穴)的载流子输送性不同的有机半导体材料构成的有机半导体层叠层于发光层与阴极及/或阳极之间。

所以，在阳极与阴极之间叠层了发光层和有机半导体层(以下将它们合并称作「有机半导体层」。)的构成的有机EL元件中，为了获得高发光效率，对有机EL材料及有机半导体材料的分子构造或分子的集合状态以及发光层及有机半导体层所叠层的数目或位置等进行了研究。

但是，实际情况是，即使在此种构成的有机EL元件中，也无法像所期待的那样获得发光效率等特性的提高(例如参照专利文献1：特开平9-255774号公报。)。

此外，该结果被判断是因为，由于与有机半导体材料与电极的构成材料(金属材料)的相互作用相比，有机半导体材料之间的相互作用更大，因此无法充分地获得有机半导体层与电极的密接性，在有机半导体层与电极之间无法顺利地进行载流子的传送。

发明内容

本发明的目的在于，提供发光效率等特性优良的发光元件、可以制造该发光元件的发光元件的制造方法、具备该发光元件的电子设备及可靠性高的电子机器。

为了实现上述目的，本发明的发光元件是具有阴极、阳极、设于上述阴极与上述阳极之间的发光层、在上述阴极与上述发光层之间以与它们双方接触的方式设置的中间层的发光元件，其特征是，

上述中间层包括：以金属氧化物系半导体材料为主而构成的层状的基部、和担载于该基部的至少上述发光层侧的面中并与上述发光层接触的色素。

这样，就会顺利地进行经由中间层的电子从阴极向发光层的传送，形成发光效率等特性优良的发光元件。

本发明的发光元件中，上述金属氧化物系半导体材料优选氧化锌及氧化镉中的至少一种。

这些材料由于是电子输送能力及与色素的密接性特别优良的材料，因此可以作为金属氧化物系半导体材料合适地使用。

本发明的发光元件中，上述基部由具有空孔的多孔体构成，上述色素优选担载于上述基部的上述发光层侧的面和上述空孔的内面上。

这样，就可以实现基部的色素的担载量的增大。

本发明的发光元件中，上述空孔最好在上述基部的厚度方向上偏置于上述发光层侧。

这样，就可以更为有效地进行发光层侧的发光层与色素之间的电子的传送、阴极侧的阴极与基部之间的电子的传送。

本发明的发光元件中，上述多孔体的上述基部的平均空孔率优选20～60％。

这样，就可以在防止基部的机械强度降低的同时，增大空孔的内面的表面积，使更多的色素附着于该内面上，并且可以使发光层更多地进入空孔内。

本发明的发光元件中，上述发光层的一部分最好浸入上述空孔内。

这样，色素与发光层的接触面积增大，中间层与发光层的密接性提高，并且可以更为顺利地进行它们之间的电子的传送。

本发明的发光元件中，上述色素优选以连结多环系色素及连续多环系色素当中的至少一方为主。

这些材料对金属氧化物系半导体材料显示出优良的亲和性，并且由于在其构造中含有很多共轭系的键，因此电子输送能力特别优良，所以可以作为色素合适地使用。