[发明专利]发光元件、发光装置、以及电子设备

说明书

本申请是2008年9月27日提交的发明名称为“发光元件、发光装置、以及电子设备”的中国专利申请200810168105.2的分案申请。

技术领域

本发明涉及在一对电极之间夹着发光物质而成的电流激发型发光元件、具有这种发光元件的发光装置、以及电子设备。

背景技术

近年来，对于利用电致发光（Electroluminescence）的发光元件进行积极的研究开发。这种发光元件的基本结构是在一对电极之间夹着含有发光物质的层。通过对该元件施加电压，可以获得来自发光物质的发光。

这种发光元件是自发光型，具有如下优点，即其像素的可见度高于液晶显示器并且不需要背光灯等。由此，被认为适合用作平面显示元件。此外，这种发光元件的重要优点是能够制造成薄型且轻量。而且，非常快的响应速度也是其特征之一。

这种发光元件可以形成为膜状，所以可以通过形成大面积的元件，容易获得面发光。当使用以白炽灯或LED为代表的点光源或以荧光灯为代表的线光源时，该特征是很难获得的，因而，作为能够应用于照明等的面光源的利用价值也高。

该利用电致发光的发光元件可以根据发光物质是有机化合物还是无机化合物而被大致分类。在本发明中，使用有机化合物作为发光物质。在此情况下，通过对发光元件施加电压，电子及空穴分别从一对电极注入到具有发光有机化合物的层，而电流流过。这些载流子（电子和空穴）的复合引起发光有机化合物形成激发态，并且在从激发态回到基态时发光。

由于这样的机理，这种发光元件被称为电流激发型发光元件。注意，作为有机化合物所形成的激发态可以采用单重激发态或三重激发态。从单重激发态发射的光被称为荧光，而从三重激发态发射的光被称为磷光。

对于这种发光元件，在改善其元件特性方面上存在依赖于物质的许多问题，为了解决这些问题，进行元件结构的改进、物质的开发等。

例如，在非专利文献1中，通过提供空穴阻挡层，使使用磷光物质的发光元件有效地发光。但是，如非专利文献1所述，有如下问题：空穴阻挡层没有耐久性，并且发光元件的使用寿命极短。

[非专利文献1]

Tetsuo Tsutsui以及其他八名，Japanese Journal of Applied Physics，vol.38，L1502-1504（1999）

发明内容

鉴于上述问题，本发明的目的在于通过形成具有与现有结构不同的元件结构的发光元件，来提供一种发光元件，其中发光效率高，且使用寿命比现有的发光元件的使用寿命长。本发明的目的还在于提供发光效率高的发光装置以及电子设备。

本发明的发光元件是在一对电极之间具有EL层的发光元件，其中EL层在用作阳极的电极和具有发光性的第四层（发光层）之间至少包括具有空穴注入性的第一层（空穴注入层）、具有空穴传输性的第二层（第一空穴传输层）、以及具有空穴传输性的第三层（第二空穴传输层），并且第二层的最高占据轨道能级（HOMO能级）的绝对值比第一层及第三层的最高占据轨道能级（HOMO能级）的绝对值大。

注意，在上述结构中，第二层的HOMO能级的绝对值比第一层及第三层的HOMO能级的绝对值大0.1eV以上。

此外，本发明的另一个结构是在一对电极之间具有EL层的发光元件，其中EL层在用作阳极的电极和第四层（发光层）之间至少包括第一层（空穴注入层）、第二层（第一空穴传输层）、以及第三层（第二空穴传输层），第二层的最高占据轨道能级（HOMO能级）的绝对值比第一层及第三层的最高占据轨道能级（HOMO能级）的绝对值小。

注意，在上述结构中，第二层的HOMO能级的绝对值比第一层及第三层的HOMO能级的绝对值小0.1eV以上。

就是说，通过形成上述两种结构的发光元件，可以降低从用作阳极的电极一侧注入的空穴的移动速度，因此可以提高发光元件的发光效率。

此外，除了上述各种结构以外，本发明的特征还在于：EL层在用作阴极的电极和第四层（发光层）之间至少包括控制电子移动的第五层（载流子控制层），并且第五层由具有电子传输性的第一有机化合物和具有空穴传输性的第二有机化合物构成，且第二有机化合物的含量的质量比低于整体的50%。注意，更优选将浓度控制为使得第二有机化合物的含量为整体的1重量%至20重量%。