CN1980928B - 菲咯啉衍生物与使用其的发光元件和发光装置 - Google Patents

菲咯啉衍生物与使用其的发光元件和发光装置 Download PDF

Info

Publication number
CN1980928B
CN1980928B CN2005800225606A CN200580022560A CN1980928B CN 1980928 B CN1980928 B CN 1980928B CN 2005800225606 A CN2005800225606 A CN 2005800225606A CN 200580022560 A CN200580022560 A CN 200580022560A CN 1980928 B CN1980928 B CN 1980928B
Authority
CN
China
Prior art keywords
electrode
layer
luminous element
light
emitting device
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN2005800225606A
Other languages
English (en)
Other versions
CN1980928A (zh
Inventor
野村亮二
熊木大介
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd
Original Assignee
Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd filed Critical Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd
Publication of CN1980928A publication Critical patent/CN1980928A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN1980928B publication Critical patent/CN1980928B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K85/00—Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
    • H10K85/60—Organic compounds having low molecular weight
    • H10K85/649—Aromatic compounds comprising a hetero atom
    • H10K85/657—Polycyclic condensed heteroaromatic hydrocarbons
    • H10K85/6572—Polycyclic condensed heteroaromatic hydrocarbons comprising only nitrogen in the heteroaromatic polycondensed ring system, e.g. phenanthroline or carbazole
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D471/00—Heterocyclic compounds containing nitrogen atoms as the only ring hetero atoms in the condensed system, at least one ring being a six-membered ring with one nitrogen atom, not provided for by groups C07D451/00 - C07D463/00
    • C07D471/02—Heterocyclic compounds containing nitrogen atoms as the only ring hetero atoms in the condensed system, at least one ring being a six-membered ring with one nitrogen atom, not provided for by groups C07D451/00 - C07D463/00 in which the condensed system contains two hetero rings
    • C07D471/04—Ortho-condensed systems
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K11/00—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials
    • C09K11/06—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing organic luminescent materials
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B33/00—Electroluminescent light sources
    • H05B33/12—Light sources with substantially two-dimensional radiating surfaces
    • H05B33/14—Light sources with substantially two-dimensional radiating surfaces characterised by the chemical or physical composition or the arrangement of the electroluminescent material, or by the simultaneous addition of the electroluminescent material in or onto the light source
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B33/00—Electroluminescent light sources
    • H05B33/12—Light sources with substantially two-dimensional radiating surfaces
    • H05B33/22—Light sources with substantially two-dimensional radiating surfaces characterised by the chemical or physical composition or the arrangement of auxiliary dielectric or reflective layers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K2211/00—Chemical nature of organic luminescent or tenebrescent compounds
    • C09K2211/10—Non-macromolecular compounds
    • C09K2211/1018—Heterocyclic compounds
    • C09K2211/1025—Heterocyclic compounds characterised by ligands
    • C09K2211/1044—Heterocyclic compounds characterised by ligands containing two nitrogen atoms as heteroatoms
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K2102/00—Constructional details relating to the organic devices covered by this subclass
    • H10K2102/10—Transparent electrodes, e.g. using graphene
    • H10K2102/101—Transparent electrodes, e.g. using graphene comprising transparent conductive oxides [TCO]
    • H10K2102/103—Transparent electrodes, e.g. using graphene comprising transparent conductive oxides [TCO] comprising indium oxides, e.g. ITO
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K50/00—Organic light-emitting devices
    • H10K50/10—OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED]
    • H10K50/14—Carrier transporting layers
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K50/00—Organic light-emitting devices
    • H10K50/10—OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED]
    • H10K50/17—Carrier injection layers
    • H10K50/171—Electron injection layers
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K85/00—Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
    • H10K85/30—Coordination compounds
    • H10K85/321—Metal complexes comprising a group IIIA element, e.g. Tris (8-hydroxyquinoline) gallium [Gaq3]
    • H10K85/324—Metal complexes comprising a group IIIA element, e.g. Tris (8-hydroxyquinoline) gallium [Gaq3] comprising aluminium, e.g. Alq3
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K85/00—Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
    • H10K85/60—Organic compounds having low molecular weight
    • H10K85/649—Aromatic compounds comprising a hetero atom
    • H10K85/657—Polycyclic condensed heteroaromatic hydrocarbons
    • H10K85/6574—Polycyclic condensed heteroaromatic hydrocarbons comprising only oxygen in the heteroaromatic polycondensed ring system, e.g. cumarine dyes
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10S428/917—Electroluminescent

Abstract

本发明的一个目标是提供可用作电子注入材料的新型材料。另外，本发明的一个目标是提供能够拓宽电极材料的选择范围的发光元件。本发明的一个方面是通式(2)表示的电子注入材料。在通式(2)中，R6选自具有1-4个碳原子的烷基、具有1-4个碳原子的烯基和具有6-10个碳原子的芳基，其中所述烯基和芳基可具有取代基。

Description

菲咯啉衍生物与使用其的发光元件和发光装置
技术领域
本发明涉及可用作电子注入材料的菲咯啉衍生物，涉及使用菲咯啉衍生物的发光元件和使用菲咯啉衍生物的发光装置。
背景技术
当今，许多用于显示等的发光元件都具有以下结构，其中包含发光材料的层插在一对电极之间。在这种发光元件的情形中，当从一个电极注入的电子与从另一个电极注入的空穴结合所形成的激子回复到基态时，就有光发出。
在发光元件领域，已进行了各种研究，以获得具有有利的特性如高发光效率的发光元件。
例如，专利参考文献1中公开了使用菲咯啉衍生物的有机电致发光元件。在专利文件1所述的元件中，菲咯啉衍生物用于电子传输层。
但是，在专利文件1所描述的元件的情形中，虽然如各实施方案所示，当将Mg-Ag合金用于电极时可获得有利的特性，但有可能当使用由铝组成的电极时，电子没有被很好地注入到电子传输层中以使驱动电压更高。
(专利参考文献1)日本专利申请特开5-331459
发明内容
本发明的一个目标是提供可用作电子注入材料的新型材料。另外，本发明的一个目标是提供能够拓宽电极材料的选择范围的发光元件。
本发明的一个方面是以下通式(1)表示的菲咯啉衍生物。
Figure A20058002256000051
在通式(1)中，R1至R5的各自选自氢原子、具有1-4个碳原子的烷基和卤素基团。
本发明的另一个方面是以下通式(2)表示的电子注入材料。
在通式(2)中，R6选自具有1-4个碳原子的烷基、具有1-4个碳原子的烯基和具有6-10个碳原子的的芳基，其中所述烯基和芳基可具有取代基。
本发明的另一个方面是具有层的发光元件，所述层包含以下通式(3)表示的菲咯啉衍生物和至少一种选自碱金属和碱土金属的元素。
在通式(3)中，R7选自具有1-4个碳原子的烷基、具有1-4个碳原子的烯基和具有6-10个碳原子的的芳基，其中所述烯基和芳基可具有取代基。
本发明的另一个方面是在电极对之间具有层的发光元件，所述层包含以上通式(3)表示的菲咯啉衍生物和至少一种选自碱金属和碱土金属的元素。
根据本发明，可获得可用于电子注入材料的新型材料，因此材料的选择范围得以拓宽。另外，根据本发明，通过将所述新型材料与碱金属或碱土金属组合使用，可获得能够很好地注入电子的电子注入材料。
此外，根据本发明，通过使用具有高功函的材料，可形成用作阴极的电极，因此可获得能够拓宽电极材料的选择范围的发光元件。另外，根据本发明，可获得低功耗驱动的发光装置。
附图简述
在各附图中：
图1是说明本发明发光元件的结构的图；
图2是描述制造本发明发光元件的方法的图；
图3是说明应用本发明的发光装置的图；
图4是说明包括在应用本发明的发光装置中的电路的图；
图5是应用本发明的发光装置的俯视图；
图6是说明应用本发明的发光装置的每帧操作的图；
图7A-7C是应用本发明的发光装置的横截面视图；
图8A-8C是应用本发明的电子装置的图；
图9是显示本发明发光元件的电压-亮度特性的图；
图10是显示本发明发光元件的亮度-电流效率特性的图；
图11是显示本发明发光元件的电压-亮度特性的图；
图12是显示本发明发光元件的亮度-电流效率特性的图。
实施本发明的最佳方式
以下描述本发明的各实施方式。但是，本发明可用许多不同的形式来体现，且很容易理解的是，各种变化和修改对于本领域技术人员来说是显而易见的，除非这些变化和修改背离本发明的范围。因此，本发明不能被解释为只限于各实施方式中所描述的内容。
(实施方式1)
本发明的菲咯啉衍生物的各方面由以下结构式(4)-(7)表示。
Figure A20058002256000081
Figure A20058002256000091
结构式(4)-(7)表示的菲咯啉衍生物可按合成方案(a-1)合成。
Figure A20058002256000092
在合成方案(a-1)中，R8和R10各自选自氢原子、具有1-4个碳原子的烷基和卤素基团。
本实施方式的菲咯啉衍生物可用作电子注入材料，用于形成电子注入层。另外，本发明拓宽了用于形成电子注入层的材料的选择范围。
(实施方式2)
现参考图1描述本发明发光元件的实施方式。
图1是说明在第一电极101和第二电极102之间具有发光层113的发光元件的图。
在该发光元件中，从第一电极101发射的空穴和从第二电极102注入的电子在发光层113结合，使发光材料达到激发态。然后，当激发态的发光材料回复到基态时就有光发出。应指出的是，第一电极101和第二电极102在本实施方式的发光元件中分别充当阳极和阴极，发光材料是能够以有利的发光效率产生所需发射波长的发光的材料。
本文对发光层113无具体限制。但是，优选发光层113是这样的层：其中所包含的发光材料分散于由能隙比发光材料大的材料组成的层。这使得可以防止因发光材料本身的浓度而导致发光材料发光的猝灭。应指出的是，能隙指LUMO能级与HOMO能级之间的能隙。
对发光材料无具体限制，发光效率极好、能够产生所需发射波长的发光的材料均可使用。例如，当需要获得红色或淡红色发光时，可使用产生发射谱峰位于600nm-680nm之间的发光的材料，如4-二氰基亚甲基-2-异丙基-6-[2-(1，1，7，7-四甲基-9-久洛里定基(julolidyl))-乙烯基]-4H-吡喃(缩写：DCJTI)、4-二氰基亚甲基-2-甲基-6-[2-(1，1，7，7-四甲基-9-久洛里定基)-乙烯基]-4H-吡喃(缩写：DCJT)、4-二氰基亚甲基-2-叔丁基-6-[2-(1，1，7，7-四甲基-9-久洛里定基)-乙烯基]-4H-吡喃(缩写：DCJTB)、periflanthene或者2，5-二氰基-1，4-双-[2-(10-甲氧基-1，1，7，7-四甲基-9-久洛里定基)-乙烯基]-苯。当需要获得绿色或淡绿色发光时，可使用产生发光谱峰位于500nm-550nm之间的发光的材料，如N，N’-二甲基喹吖啶酮(缩写：DMQd)、香豆素6、香豆素545T、或者三(8-羟基喹啉根)合铝(缩写：Alq3)。当需要获得蓝色或淡蓝色发光时，可使用产生发光谱峰位于420nm-500nm之间的发光的材料，如9，10-二(2-萘基)-2-叔丁基蒽(缩写：t-BuDNA)、9，9’-联蒽(bianthryl)、9，10-二苯基蒽(缩写：DPA)、9，10-二(2-萘基)蒽(缩写：DNA)、双(2-甲基-8-羟基喹啉根)-4-苯基酚根合(phenolato)-镓(缩写：BGaq)或者双(2-甲基-8-羟基喹啉根)-4-苯基酚根合-铝(缩写：BAlq)。
对用于分散发光材料的材料无具体限制。除蒽衍生物如9，10-二(2-萘基)-2-叔丁基蒽(缩写：t-BuDNA)和咔唑衍生物如4，4′-双(N-咔唑基)-联苯(缩写：CBP)外，还可使用金属络合物如双[2-(2’-羟基苯基)-吡啶根合(pyridinato)]锌(缩写：Znpp2)和双[2-(2′-羟基苯基)-苯并
Figure 10003_0
唑]合锌(缩写：ZnBOX)。
虽然对第一电极101无具体限制，但优选当第一电极101如在本实施方式中起到阳极的作用时，第一电极101用功函较大的材料来形成。具体的说，除氧化铟锡(ITO)、包含氧化硅的氧化铟锡和包含2-20％氧化锌的氧化铟外，还可使用金(Au)、铂(Pt)、镍(Ni)、钨(W)、铬(Cr)、钼(Mo)、铁(Fe)、钴(Co)、铜(Cu)、钯(Pd)等。第一电极101可例如通过溅射法或蒸发法来形成。
另外，虽然对第二电极102无具体限制，但优选当第二电极102如在本实施方式中起到阴极的作用时，第二电极102用功函较小的材料来形成。具体的说，优选使用铝等，且在铝中可包含碱金属或碱土金属如锂(Li)或镁。第二电极102可例如通过溅射法或蒸发法来形成。
此外，为将发射光传出到外面，优选第一电极101和第二电极102之一或两者是由例如氧化铟锡的材料组成的电极，或者是形成的厚度为几纳米或几十纳米的电极，从而使可见光得以传导。
另外，如图1所示，在第一电极101和发光层113之间提供空穴传输层112。本文的空穴传输层是具有将从第一电极101注入的空穴传输到发光层113的功能的层。通过提供空穴传输层112来以这种方式使第一电极101与发光元件113保持距离，可防止因金属导致的发射猝灭。
对空穴传输层112无具体限制，可以使用例如用芳族胺化合物(即包含苯环-氮键的化合物)来形成的层，所述芳族胺化合物如4，4’-双[N-(1-萘基)-N-苯基-氨基]-联苯(缩写：α-NPD)、4，4’-双[N-(3-甲基苯基)-N-苯基-氨基]-联苯(缩写：TPD)、4，4’，4”-三(N，N-二苯基-氨基)-三苯胺(缩写：TDATA)或者4，4’，4”-三[N-(3-甲基苯基)-N-苯基-氨基]-三苯胺(缩写：MTDATA)。
另外，空穴传输层112也可以是具有多层结构的层，所述多层结构通过将两个或多个各自包含上述材料的层组合在一起来形成。
此外，如图1所示，可在第二电极102和发光层113之间提供电子传输层114。本文的电子传输层为具有将从第二电极102注入的电子传输到发光层113的功能的层。通过提供电子传输层114来以这种方式使第一电极102与发光元件113保持距离，可防止因金属导致的发射猝灭。
对电子传输层114无具体限制，可以使用例如用包含喹啉骨架或苯并喹啉骨架的金属络合物来形成的层，所述金属络合物如三(8-羟基喹啉根)合铝(缩写：Alq3)、三(4-甲基-8-羟基喹啉根)合铝(缩写：Almq3)、双(10-羟基苯并[h]喹啉根合(quinolinato))铍(缩写：BeBq2)或者双(2-甲基-8-羟基喹啉根)-4-苯基酚根合-铝(缩写：BAlq)。另外，也可使用例如用包含唑配体或基于噻唑的配体的金属络合物来形成的层，所述金属络合物如双[2-(2’-羟基苯基)-苯并唑]合锌(缩写：ZnBOX)或者双[2-(2’-羟基苯基)-苯并噻唑]合锌(缩写：Zn(BTZ)2)。此外，还可使用用2-(4-联苯基)-5-(4-叔丁基苯基)-1，3，4-
Figure 10003_3
二唑(缩写：PBD)、1，3-双[5-(对叔丁基苯基)-1，3，4-二唑-2-基]苯(缩写：OXD-7)、3-(4-叔丁基苯基)-4-苯基-5-(4-联苯基)-1，2，4-三唑(缩写：TAZ)、3-(4-叔丁基苯基)-4-(4-乙基苯基)-5-(4-联苯基)-1，2，4-三唑(缩写：p-EtTAZ)、红菲咯啉(bathophenanthroline，缩写：BPhen)、浴铜灵(bathocuproin，缩写：BCP)等来形成的层。优选用其中电子迁移率高于上述空穴迁移率的材料来形成电子传输层114。此外，更优选用电子迁移率为10-6cm2/V或更高的材料来形成电子传输层114。另外，电子传输层114还可以是具有多层结构的层，所述多层结构通过将两个或多个各自包含上述材料的层组合在一起来形成。
此外，如图1所示，在第一电极101和空穴传输层112之间可提供空穴注入层。本文的空穴注入层是具有帮助将空穴从充当阳极的电极注入到空穴传输层112的功能的层。
对空穴注入层111无具体限制，可以使用例如用金属氧化物来形成的层，所述金属氧化物如氧化钼(MoOx)、氧化钒(VOx)、氧化钌(RuOx)、氧化钨(WOx)、氧化锰(MnOx)。另外，空穴注入层111可用酞菁化合物如酞菁(缩写：H2Pc)、酞菁铜(缩写：CuPc)，芳族胺化合物如4，4’-双[N-{4-(N，N-二间甲苯基氨基)苯基}-N-苯基氨基]联苯(缩写：DNTPD)或者聚合物如聚(亚乙二氧基噻吩)/聚(苯乙烯磺酸)水溶液(PEDOT/PSS)来形成。
此外，如图1所示，在第二电极102和电子传输层114之间可提供电子注入层115。本文的电子注入层是具有帮助将电子从充当阴极的电极注入到电子传输层114的功能的层。应指出的是，当没有特别提供电子传输层时，可通过在充当阴极的电极和发光层之间提供电子注入层来帮助电子注入到发光层中。
电子注入层115是包含本发明的菲咯啉衍生物的层。虽然对电子注入层115无具体限制，但优选电子注入层115是包含以下通式(8)表示的菲咯啉衍生物和碱金属(如锂)和碱土金属(如镁)之一的层。另外，在通式(8)表示的菲咯啉衍生物当中，更优选的是以下结构式(4)-(7)、(9)和(10)中的任一式表示的菲咯啉衍生物。通过使用通式(8)表示的菲咯啉衍生物作为电子注入材料来形成上述电子注入层115，即使当第二电极102用功函较大的材料来形成时，也可获得被很好地驱动的发光元件。因此，例如，还可更容易地使用氧化铟锡作为电极材料，从而电极材料的选择范围得以拓宽。另外，通过使用通式(8)表示的菲咯啉衍生物作为电子注入材料来形成上述电子注入层115，即使当第二电极102不是用昂贵材料(如包含镁的银或包含锂的铝)而是用廉价材料(如铝)来形成时，也可获得被很好地驱动的发光元件。
Figure A20058002256000141
在通式(8)中，R9选自具有1-4个碳原子的烷基、具有1-4个碳原子的烯基和具有6-10个碳原子的的芳基，其中所述烯基和芳基可具有取代基。
在上述本发明发光元件中，空穴注入层111、空穴传输层112、发光层113、电子传输层114和电子注入层115各自都可通过蒸发法、喷墨法和涂布法中的任一方法来形成。另外，第一电极101和第二电极也可通过溅射法和蒸发法中的任一方法来形成。
上述本发明发光元件能够有效地进行电子注入。因此，本发明发光元件能以低驱动电压来驱动。另外，由于本发明发光元件对电极材料的选择范围宽，可用廉价的材料来形成电极。因此，本发明发光元件可以低成本制造。
(实施方式3)
实施方式2所描述的本发明发光元件能有效地进行电子注入，且能以低驱动电压来驱动。因此，通过将本发明发光元件应用于象素部分等，可获得低功耗驱动的发光装置。另外，由于本发明发光元件可以低成本制造，通过将本发明发光元件应用于象素部分等，可获得廉价的发光装置。
在本实施方式中，参考图3-6描述具有显示功能的发光装置的电路结构和驱动方法。
图3是应用本发明的发光装置的俯视示意图。在图3中，在衬底6500上提供象素部分6511、源信号线驱动电路6512、写栅信号线驱动电路6513和擦除栅信号线驱动电路6514。源信号线驱动电路6512、写栅信号线驱动电路6513和擦除栅信号线驱动电路6514各自通过一组连线与FPC(挠性印制电路)6503即外部输入终端连接。此外，源信号线驱动电路6512、写栅信号线驱动电路6513和擦除栅信号线驱动电路6514各自从FPC 6503接收信号，如视频信号、时钟信号、启动信号和重置信号。另外，印制线路板(PWB)6504与FPC6503连接。应指出的是，并不总是有必要在如上所述提供象素部分6511的同一衬底上提供驱动电路部分。例如，可通过使用在FPC(其上形成有布线图)上具有IC芯片的TCP，在衬底外部提供驱动电路部分。
在象素部分6511中，众多纵向延伸的源信号线横向排列在一起，各电流供应线横向排列在一起，众多横向延伸的栅信号线纵向排列在一起。此外，在象素部分6511中，还排列了各自都包含发光元件的众多电路。
图4是显示用于操作一个象素的电路的图。图4所显示的电路包括第一晶体管901、第二晶体管902和发光元件903。
第一晶体管901和第二晶体管902各自是包括栅电极、漏区和源区的三端元件，且在漏区和源区之间包括沟道区。在本文中，由于源区和漏区根据晶体管的结构和操作条件相互转换，难以鉴别出哪一个是漏区还是源区。因此，在本实施方式中，将充当源区或漏区的区分别称为晶体管的第一电极和第二电极。
提供栅信号线911和写栅信号线驱动电路913以由开关918进行电连接或断开，提供栅信号线911和擦除栅信号线驱动电路914以由开关919进行电连接或断开，提供源信号线912以由开关920将其与源信号线驱动电路915和电源916任一者进行电连接。此外，第一晶体管901的栅与栅信号线911电连接，第一电极与源信号线912电连接，第二电极与第二晶体管902的栅电极电连接。第二晶体管902的第一电极与电流供应线917电连接，第二电极与包括在发光元件903的一个电极电连接。应指出的是，开关918可包括在写栅信号线驱动电路913中，开关919可包括在擦除栅信号线驱动电路914中，开关920可包括在源信号线驱动电路915中。
另外，对晶体管、发光元件等的排列方式无具体限制。例如，可采用图5俯视图所示的排列方式。在图5中，第一晶体管1001的第一电极与源信号线1004连接，第二电极与第二晶体管1002的栅电极连接。此外，第二晶体管1002的第一电极与电流供应线1005连接，第二电极与发光元件的电极1006连接。栅信号线1003的一部分充当第一晶体管1001的栅电极。
接着描述驱动方法。图6是说明每帧操作与时间的图。在图6中，横向表示时间的推移，纵向表示栅信号线的序数。
当用本发明的发光装置来显示图像时，在显示周期中对某一屏重复进行重写操作和图像显示操作。虽然对重写次数无具体限制，但优选重写次数达每秒约60次，以使图像浏览者不能辨认出闪烁现象。在本文中，对某一屏(单帧)进行重写操作和显示操作的周期称为单帧周期。
如图6所示，单帧分成四个子帧501、502、503和504，分别包括写周期501a、502a、503a和504a及保持周期501b、502b、503b和504b。在保持周期中，发光元件收到了发光信号而处于发光状态。每个子帧中保持周期长度之比为，第一子帧501∶第二子帧502∶第三子帧503∶第四子帧504＝23∶22∶21∶20＝8∶4∶2∶1。这使得4位灰度成为可能。但是，位数和灰度数并不限于本文所述。例如，可提供八个子帧，以显示8位灰度。
现描述单帧中的操作。首先，在子帧501中，写操作是对第一行到最后一行的各行按顺序进行的。因此，写周期501a的开始时间随各行的不同而不同。各行完成写周期501a后按顺序进入保持周期501b。在保持周期501b中，发光元件收到了发光信号而处于发光状态。此外，各行完成保持周期501b后按顺序进入下一子帧502，如同子帧501的情况对第一行到最后一行的每一行按顺序进行写操作。重复上述操作至完成子帧504的保持周期504b。各行完成子帧504的操作后进入下一帧。因此，每个子帧的发光时间的总和是每个发光元件在单帧中的发光时间。通过改变各发光元件的该发光时间，以在一个象素中获得各种组合，可产生出多种发光度和色度不同的显示颜色。
如子帧504中，当在最后一行完成写操作之前要求强制终止已完成写操作而进入保持时间的行的保持周期时，优选在保持周期504b之后提供擦除周期504c，控制行以强制使其处于非发光状态。此外，使被强制处于非发光状态的行保持在非发光状态一定周期(此周期称为非发光周期504d)。然后，最后一行的写周期504a一完成，从第一行开始各行就按顺序进入下一写周期(或下一帧)。这使得可以防止子帧504的写周期504a与下一子帧的写周期重叠。
虽然在本实施方式中子帧501至504是按保持周期从最长到最短的顺序排列的，但并不总是有必要采取本实施方式的排列方式。例如，子帧501至504可按保持周期从最短到最长的顺序排列，或者可按随机顺序排列。另外，各子帧还可再细分成多个帧。也就是说，虽然是发出相同的图像信号，但可不止一次地进行栅信号线的扫描。
现描述图4所示的电路在写周期和擦除周期中的操作。
首先描述写周期中的操作。在写周期中，第n条(n是自然数)栅信号线911通过开关918与写栅信号线驱动电路913电连接，与擦除栅信号线驱动电路914断开。另外，源信号线912通过开关920与源信号线驱动电路915电连接。在这种情况下，向与第n条(n是自然数)栅信号线911连接的第一晶体管901的栅输入信号，以开启第一晶体管901。而在此时刻，同时向第一条到最后一条源信号线912输入图像信号。应指出的是，从各条源信号线912输入的图像信号互相独立。从各条源信号线912输入的图像信号，通过与源信号线912连接的第一晶体管901输入到第二晶体管902的栅电极。在此时刻，待从电流供应线917供应到发光元件903的电流，其值由输入到第二晶体管902的信号决定。然后，视电流值决定发光元件903是否发光。例如，当第二晶体管902是P沟道晶体管时，通过向第二晶体管902的栅电极输入低电平信号使发光元件903发光。另一方面，当第二晶体管902是N沟道晶体管时，通过向第二晶体管902的栅电极输入高电平信号使发光元件903发光。
接着描述擦除周期中的操作。在擦除周期中，第n条(n是自然数)栅信号线911通过开关919与擦除栅信号线驱动电路914电连接。另外，源信号线912通过开关920与电源916电连接。在这种情况下，向与第n条(n是自然数)栅信号线911连接的第一晶体管901的栅输入信号，以开启第一晶体管901。而在此时刻，同时向第一条到最后一条源信号线912输入擦除信号。从各条源信号线912输入的擦除信号，通过与源信号线912连接的第一晶体管901输入到第二晶体管902的栅电极。在这一时刻，根据输入到第二晶体管902的信号中断从电流供应线917到发光元件903的电流供应。然后，使发光元件903强制地处于非发光状态。例如，当第二晶体管902是P沟道晶体管时，通过向第二晶体管902的栅电极输入高电平信号使发光元件903不发光。另一方面，当第二晶体管902是N沟道晶体管时，通过向第二晶体管902的栅电极输入低电平信号使发光元件903不发光。
应指出的是，对于第n行(n是自然数)，擦除信号在擦除周期中按上述操作输入。但是，如上所述，在第n行(n是自然数)处于擦除周期时，另一行(称为第m行(m是自然数))可能处于写周期。在这种情况下，有必要使用相同的源信号线，来将擦除信号输入到第n行和将写信号输入到第m行。因此，优选进行以下描述的操作。
第n个发光元件903一通过上述擦除周期的操作被造成不发光，就使栅信号线911和擦除栅信号线驱动电路914互相断开，并且将开关920转换至使源信号线912与源信号线驱动电路915连接。然后，除使源信号线912与源信号线驱动电路915连接的之外，使栅信号线911与写栅信号线驱动电路913连接。接着，从写栅信号线驱动电路913选择性地向第m条栅信号线911输入信号，以开启第一晶体管901，并且从源信号线驱动电路915向第一条到最后一条源信号线912输入写信号。这一信号使得第m个发光元件903处于发光或不发光状态。
第m行的写周期一如上所述完成，就开始第(n+1)行的写周期。对于此目的，使栅信号线911和写栅信号线驱动电路913互相不连接，将开关920转换至使源信号线912与电源916连接。此外，使与写栅信号线驱动电路913断开的栅信号线911与擦除栅信号线驱动电路914连接。接着，从擦除栅信号线驱动电路914选择性地向第(n+1)栅信号线911输入信号，以开启第一晶体管901，并且从电源916输入擦除信号。第(n+1)行的擦除周期一完成，就开始第(m+1)行的写周期。然后，可以按相同方式重复擦除周期和写周期，直到最后一行的擦除周期完成为止。
虽然本实施方式描述的实例是第m行的写周期在第n行的擦除周期和第(n+1)行的擦除周期之间提供，但本发明并不限于此。第m行的写周期可在第(n-1)行的擦除周期和第n行的擦除周期之间提供。
另外，在本实施方式中，由于在子帧504中提供非发光周期504d，重复进行将擦除栅信号线驱动电路914和一条栅信号线911互相断开，以及将写栅信号线驱动电路913和另一条栅信号线911互相连接的操作。在没有特别提供非发光周期的子帧中也可进行这类操作。
(实施方式4)
现参考图7A-7C描述包括本发明发光元件的发光装置的横截面视图实例。
在图7A-7C的各图中，虚线所包围的部分是供以驱动本发明发光元件12的晶体管11。发光元件12是本发明发光元件，其在第一电极13和第二电极14之间具有发光层15。在发光层15中提供包含本发明的菲咯啉衍生物的层。第一电极13和晶体管11的漏区通过穿过第一夹层绝缘膜16(16a-16c)的线路17互相电连接。另外，发光元件12与邻近提供的另一发光元件被分隔层18隔开。具有根据本发明的这种结构的发光装置提供在衬底10上。
在图7A-7C的各图中所示的晶体管11是顶栅型TFT(薄膜晶体管)，其中栅电极在半导体层的对侧上提供，作为衬底的中心。但是，对晶体管11的结构无具体限制。例如，可使用底栅型TFT。在底栅型TFT的情况下，可使用在形成沟道的半导体层上形成有保护膜的TFT(沟道保护型TFT)，或者可使用形成沟道的半导体层的一部分是凹面的TFT(沟道蚀刻型TFT)。
另外，形成晶体管11的半导体层可以是晶体层、非晶层或者半非晶层。
以下描述半非晶半导体。半非晶半导体是具有非晶结构和晶体结构(如单晶结构或多晶结构)之间的中间结构，且具有在自由能方面稳定的第三状态的半导体，其包括具有短程有序结构和晶格畸变结构的结晶区。此外，在半非晶半导体膜的至少某个区中包含有0.5-20nm的晶粒。半非晶半导体的拉曼光谱偏移向520cm-1以下的低波数侧。在X-射线衍射图中，观察到由Si晶格引起的衍射峰(111)和(220)。半非晶半导体中包含有的1原子％或更高的氢或卤素，以终止悬键。因此，半非晶半导体也称为微晶半导体。通过辉光放电分解硅化物气体(等离子体CVD)，来形成半非晶半导体。作为硅化物气体，除可使用SiH4外，还可使用Si2H6、SiH2Cl2、SiHCl3、SiCl4或SiF4等气体。硅化物气体可用H2或者用H2和一种或多种选自He、Ar、Kr和Ne的稀有气体元素来稀释，稀释比在2∶1-1000∶1的范围内。辉光放电过程中的压力约在0.1Pa-133Pa的范围内，电源频率在1MHz-120MHz的范围内，优选13MHz-60MHz。衬底加热温度可为300℃或更低，优选100-250℃。宜控制大气组分杂质如氧、氮或碳，使膜中的杂质元素浓度为1×1020/cm3或更低，具体的说，氧浓度控制在5×1019/cm3或更低，优选1×1019/cm3或更低。
此外，用于半导体层的晶体半导体的具体实例包括单晶或多晶硅和硅-锗，这些材料可通过进行激光晶化来形成，或者可通过使用例如镍的元素进行固相生长晶化来形成。
在使用非晶材料例如非晶硅来形成半导体层的情况下，优选发光装置具有以下电路，其中晶体管11和另一个晶体管(用于形成驱动发光元件的电路的晶体管)都是N沟道晶体管。若不是这种情况，则发光装置具有包括N沟道晶体管和P沟道晶体管之一的电路，或者可具有同时包括N沟道晶体管和P沟道晶体管的电路。
此外，第一夹层绝缘膜16可以是图7A和7C所示的多层，或者可以是单层。第一夹层绝缘膜16a包含无机材料，如氧化硅或氮化硅。第一夹层绝缘膜16b包含可用于涂层沉积的自流平性(self-flatness)材料，如丙烯酸、硅氧烷或氧化硅。另外，第一夹层绝缘膜16c具有包含氩(Ar)的氮化硅膜。对各层中包含的材料无具体限制，因此也可使用本文所提到的材料之外的材料。此外，可将包含这些材料之外的材料的层结合在一起。这样，可用无机材料和有机材料两者，或者用无机材料和有机材料之一来形成第一夹层绝缘膜16。
至于分隔层18，优选其边缘部分具有曲率半径连续变化的形状。另外，使用例如丙烯酸、硅氧烷、抗蚀剂(resist)或氧化硅的材料来形成分隔层18。可用无机材料和有机材料之一或两者来形成分隔层18。
在图7A和7C的各图中，在晶体管11和发光元件12之间只提供第一夹层绝缘膜16。但是，如图7B所示，除第一夹层绝缘膜16(16a和16b)外还可提供第二夹层绝缘膜19(19a和19b)。在图7B所示的发光装置中，第一电极13通过第二夹层绝缘膜19与线路17连接。
第二夹层绝缘膜19如同第一夹层绝缘膜16一样可以是多层或单层。第二夹层绝缘膜19a包含可用于涂层沉积的自流平性材料，如丙烯酸、硅氧烷(这种化合物具有由硅(Si)和氧(O)之间的键形成的框架结构，包含有机基团如烷基作为取代基)、氧化硅。另外，第二夹层绝缘膜19b具有包含氩(Ar)的氮化硅膜。对各层中包含的材料无具体限制，因此也可使用本文所提到的材料之外的材料。此外，可将包含这些材料之外的材料的层组合在一起。这样，可用无机材料和有机材料两者，或者用无机材料和有机材料之一来形成第二夹层绝缘膜19。
在发光元件12中，在第一电极13和第二电极14都用光传输材料来形成的情况下，如图7A的两个轮廓箭头所示，发射光可同时从第一电极13侧和第二电极14侧传出。在只有第二电极14用光传输材料来形成的情况下，如图7B的轮廓箭头所示，发射光可只从第二电极14侧传出。在这种情况下，优选第一电极13包含高反射材料，或者在第一电极13的下面提供由高反射材料组成的膜(反射膜)。在只有第一电极13用光传输材料来形成的情况下，如图7C的轮廓箭头所示，发射光可只从第一电极13侧传出。在这种情况下，优选第二电极14包含高反射材料，或者优选在第二电极14的上面提供反射膜。
另外，在发光元件12中，第一电极13可充当阳极，而第二电极14充当阴极，或者第一电极13可充当阴极，而第二电极14充当阳极。但是，在前一情况下晶体管11是P沟道晶体管，在后一情况下晶体管11是N沟道晶体管。
如上所述，在本实施方式中描述有源发光装置，其中发光元件的驱动由晶体管来控制。但是，除这种有源发光装置外，还可使用无源发光装置，其中驱动发光元件而没有特别提供驱动元件例如晶体管。无源发光装置也可通过包括在低驱动电压下操作的本发明发光元件而低功耗驱动。
(实施方式5)
通过安装根据本发明的发光装置，可获得能够在低驱动电压下操作的电子装置。
图8A-8C显示安装有应用本发明发光装置的电子装置的实例。
图8A显示根据本发明制造的笔记本个人计算机，其包括主体5521、框体5522、显示部分5523和键盘5524。该个人计算机可通过将具有本发明发光元件的发光装置结合到显示部分5523来制成。
图8B显示根据本发明制造的便携式电话，其包括主体5552、显示部分5551、声音输出部分5554、声音输入部分5555、操作键5556和5557以及天线5553。该便携式电话可通过将具有本发明发光元件的发光装置结合到显示部分5551来制成。
图8C根据本发明制造的电视机，其包括显示部分5531、框体5532和扬声器5533。该电视机可通过将具有本发明发光元件的发光装置结合到显示部分5531来制成。
如上所述，本发明的发光装置适合用作各种电子装置的显示部分。
此外，除上述电子装置外，具有本发明发光元件的发光装置还可安装在例如导航系统和照明器械等装置上。
[实施方案1]
(合成实施例1)
这里介绍结构式(9)表示的化合物即5，6-二氢-4，7-二甲基-二苯并[b，j]-1，10-菲咯啉的合成方法。
将催化量(大约5mol％)的一水合对甲苯磺酸加入到2’-氨基苯乙酮(24.6g，182mmol)和1，2-环己二酮(10.2g，91mmol)的乙二醇一乙基醚(100mL)溶液中，加热回流48小时(合成方案b-1)。将反应溶液冷却至室温，滤出沉淀固体。滤液用四氢呋喃重结晶，获得化合物，产率为38％。所得化合物经NMR测定，可证实是5，6-二氢-4，7-二甲基-二苯并[b，j]-1，10-菲咯啉。
以下是所得化合物的NMR数据：
1H NMR(300MHz，CDCl3)δ8.43(d，2H，J＝8.4Hz)，7.97(d，2H，J＝8.0Hz)，7.66(dd，2H，J＝8.4，15Hz)，7.53(dd，2H，J＝8.0，15Hz)，3.19(s，4H)，2.67(s，6H)
此外，所得化合物用蒸发法进行沉积，用光电子能谱仪(RikenKeiki Co.，Ltd的AC-2型)进行测量，发现该薄膜化合物的电离势是-5.26eV。另外，用紫外可见光分光光度计(JASCO公司的V-550型)测量该薄膜化合物的吸收光谱，将吸收光谱的较长波长侧上的吸收边的波长造成能隙(3.09eV)，发现该化合物的LUMO能级是-2.17eV。
(合成实施例2)
这里介绍结构式(10)表示的化合物即5，6-二氢-4，7-二苯基-二苯并[b，j]-1，10-菲咯啉的合成方法。
向2’-氨基苯乙酮(19.3g，98mmol)和1，2-环己二酮(5.0g，45mmol)的乙二醇一乙基醚(100mL)溶液中加入一水合对甲苯磺酸(890mg，4.7mmol)，加热回流24小时。将反应溶液冷却至室温，过滤获得沉淀晶体(合成方案c-1)。所得晶体用氯仿重结晶，获得化合物，产率为52％。所得化合物经NMR测定，可证实是5，6-二氢-4，7-二苯基-二苯并[b，j]-1，10-菲咯啉。
以下是所得化合物的NMR数据：
1H NMR(300MHz，CDCl3)δ8.53(d，2H，J＝8.4Hz)，7.70(ddd，2H，J＝2.0，6.3，10.5Hz)，7.38-7.56(m，10H)，7.31(dd，4H，J＝2.0，8.4Hz)，2.84(s，4H)
此外，所得化合物用蒸发法进行沉积，用光电子能谱仪(RikenKeiki Co.，Ltd的AC-2型)进行测量，发现该薄膜化合物的电离势是-5.32eV。另外，用紫外可见光分光光度计(JASCO公司的V-550型)测量该薄膜化合物的吸收光谱，将吸收光谱的较长波长侧上的吸收边的波长造成能隙(3.22eV)，发现该化合物的LUMO能级是-2.10eV。
Figure A20058002256000281
(合成实施例3)
这里介绍结构式(4)表示的化合物即5，6-二氢-4，7-二[2-(3-氟)苯基乙烯基]-二苯并[b，j]-1，10-菲咯啉的合成方法。
将结构式(9)表示的化合物即5，6-二氢-4，7-二甲基-二苯并[b，j]-1，10-菲咯啉(7.7g，25mmol)和3-氟苯甲醛(9.2g，74mmol)的乙酸酐(大约50mL)溶液加热回流36小时(合成方案d-1)。用10％氢氧化钠溶液使反应溶液成碱性，然后用乙酸乙酯进行萃取。有机层用硫酸镁干燥，过滤，浓缩，残余物通过氧化铝色谱法(展开剂：二氯甲烷)纯化两次，获得化合物。接着，将所得化合物用制备型液相色谱法(JapanAnalytical Industry Co.，Ltd，循环制备高效液相色谱仪，LC-908W-C60型，展开剂：氯仿)再作纯化，然后，用己烷/乙酸乙酯混合溶液进行重结晶，获得化合物，产率为15％。所得化合物经NMR测定，可证实是5，6-二氢-4，7-二[2-(3-氟)苯基乙烯基]-二苯并[b，j]-1，10-菲咯啉。
以下是所得化合物的NMR数据：
1H NMR(300MHz，CDCl3)δ8.49(d，2H，J＝8.7Hz)，6.08(d，2H，J＝8.4Hz)，7.26-7.80(m，12H)，7.07(dd，2H，J＝7.2，17.0Hz)，6.83(d，2H，J＝17.0Hz)，3.28(s，4H)
Figure A20058002256000291
[实施方案2]
现参考图2描述用结构式(9)表示的化合物制造的发光元件。
将包含硅的氧化铟锡通过溅射法沉积在衬底701上，形成第一电极702，其中使第一电极702的膜厚为110nm，由玻璃组成的衬底用作衬底701。
接着，将4，4’-双[N-{4-(N，N-二间甲苯基氨基)苯基}-N-苯基氨基]联苯(缩写：DNTPD)通过真空蒸发法沉积在第一电极702上，形成由DNTPD组成的第一层703，其中使第一层703的膜厚为50nm。
接着，将4，4’-双[N-(1-萘基)-N-苯基-氨基]-联苯(缩写：α-NPD)通过真空蒸发法沉积在第一层703上，形成由α-NPD组成的第二层704，其中使第二层704的膜厚为10nm。
接着，将三(8-羟基喹啉根)合铝(缩写：Alq3)和香豆素6通过共蒸发法沉积在第二层704上，形成包含Alq3和香豆素6的第三层705，其中Alq3与香豆素6的重量比控制在1∶0.003。这使得香豆素6分散于Alq3中。另外，使第三层705的膜厚为37.5nm。应指出的是，共蒸发法是从多个蒸发源同时进行蒸发的蒸发方法。
接着，将Alq3通过真空蒸发法沉积在第三层705上，形成由Alq3组成的第四层706，其中使第四层706的膜厚为20nm。
接着，将结构式(9)表示的化合物和锂通过共蒸发法沉积在第四层706上，形成包含结构式(9)表示的化合物和锂的第五层707，其中结构式(9)表示的化合物与锂的重量比控制在1∶0.01。这使得锂分散于结构式(9)表示的化合物中。另外，使第五层707的膜厚为20nm。
接着，将铝通过真空蒸发法沉积在第五层707上，形成第二电极708。使第二电极708的膜厚为100nm。
在这样制造出的发光元件中，当向第一电极702和第二电极708施加电压以使电流流动时，香豆素6即产生发光。在这种情况下，第一电极702充当阳极，二电极708充当阴极。另外，第一层703、第二层704、第三层705、第四层706和第五层707分别充当空穴注入层、空穴传输层、发光层、电子传输层和电子注入层。
图9和10分别显示本实施方案中发光元件的电压-亮度特性和亮度-电流效率特性。在图9中，横轴表示电压，纵轴表示亮度。此外，图10中横轴表示亮度，纵轴表示电流效率。由图10确定出，本实施方案的发光元件在1000cd/m2的亮度下提供大约11cd/A的电流效率，因此是电流效率极好的发光元件。另外，该发光元件显示发光的CIE色度坐标为(x，y)＝(0.29，0.63)。
从上述结果可以看出，从本实施方案的发光元件可很好地获得衍生自香豆素6的发光，且该发光元件的电流效率极好。据认为这是因为包含结构式(9)表示的化合物和锂的层能很好地起到电子注入层的作用。
[实施方案3]
以下描述用结构式(10)表示的化合物制造的发光元件。应指出的是，图2用于描述，因为本实施方案的发光元件和实施方案2的发光元件一样，具有在第一电极和第二电极之间包含五个层的相同结构。
将包含硅的氧化铟锡通过溅射法沉积在衬底701上，形成第一电极702，其中使第一电极702的膜厚为110nm，由玻璃组成的衬底用作衬底701。
接着，将4，4’-双[N-{4-(N，N-二间甲苯基氨基)苯基}-N-苯基氨基]联苯(缩写：DNTPD)通过真空蒸发法沉积在第一电极702上，形成由DNTPD组成的第一层703，其中使第一层703的膜厚为50nm。
接着，将4，4’-双[N-(1-萘基)-N-苯基-氨基]-联苯(缩写：α-NPD)通过真空蒸发法沉积在第一层703上，形成由α-NPD组成的第二层704，其中使第二层704的膜厚为10nm。
接着，将三(8-羟基喹啉根)合铝(缩写：Alq3)和香豆素6通过共蒸发法沉积在第二层704上，形成包含Alq3和香豆素6的第三层705，其中Alq3与香豆素6的重量比控制在1∶0.003。这使得香豆素6分散于Alq3中。另外，使第三层705的膜厚为37.5nm。
接着，将Alq3通过真空蒸发法沉积在第三层705上，形成由Alq3组成的第四层706，其中使第四层706的膜厚为20nm。
接着，将结构式(10)表示的化合物和锂通过共蒸发法沉积在第四层706上，形成包含结构式(10)表示的化合物和锂的第五层707，其中结构式(10)表示的化合物与锂的重量比控制在1∶0.01。这使得锂分散于结构式(10)表示的化合物中。另外，使第五层707的膜厚为20nm。
接着，将铝通过真空蒸发法沉积在第五层707上，形成第二电极708。
如上所述，本实施方案的发光元件与实施方案2的发光元件的不同之处在于第五层707所包含的物质。但是，本实施方案的发光元件的其余部分制造成具有与实施方案2的发光元件相同的结构。
在这样制造出的发光元件中，当向第一电极702和第二电极708施加电压以使电流流动时，香豆素6即产生发光。在这种情况下，第一电极702充当阳极，第二电极708充当阴极。另外，由DNTPD组成的第一层703、由α-NPD组成的第二层704、包含Alq3和香豆素6的第三层705、由Alq3组成的第四层706和包含结构式(10)表示的化合物和锂(Li)的第五层707，分别充当空穴注入层、空穴传输层、发光层、电子传输层和电子注入层。
图11和12分别显示本实施方案的发光元件的电压-亮度特性和亮度-电流效率特性。在图11中，横轴表示电压，纵轴表示亮度。而在图12中，横轴表示亮度，纵轴表示电流效率。由图11和12确定出，本实施方案的发光元件在1000cd/m2的亮度下提供大约8.5cd/A的电流效率，因此是电流效率极好的发光元件，且本实施方案的发光元件当施加10V的电压时能以10000cd/m2的高亮度发光。另外，该发光元件显示发光的CIE色度坐标为(x，y)＝(0.29，0.62)。
从上述结果可以看出，从本实施方案的发光元件可很好地获得衍生自香豆素6的发光，且该发光元件的电流效率极好。据认为这是因为包含结构式(10)表示的化合物和锂的层能很好地起到电子注入层的作用。
虽然已参考附图通过实施例对本发明作了完整的描述，但应认识到，本发明的各种变化和修改对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，除非这种变化和修改背离了以下权利要求书确定的本发明的范围，否则它们应被解释为包括在本发明范围内。
本申请基于2004年7月7日向日本专利局提交的系列号为2004-200059的日本专利申请，该专利申请的全部内容通过引用结合到本文中。

Claims (5)

1.一种发光元件，所述发光元件包括：
起到阳极的作用的第一电极；
起到阴极的作用的第二电极；
位于第一电极和第二电极之间的发光层；
位于发光层和第二电极之间的电子传输层；和
位于第二电极和电子传输层之间的电子注入层，所述电子注入层具有帮助将电子从第二电极注入到电子传输层的功能，
其中所述电子注入层包括通式(3)表示的菲咯啉衍生物和至少一种选自碱金属和碱土金属的元素，
Figure FSB00000785853600011
其中R7是具有1-4个碳原子的烯基，并且所述烯基的碳原子数不为1。
2.一种发光装置，所述发光装置包含权利要求1的发光元件。
3.一种具有显示功能的发光装置，所述发光装置包括象素部分，所述象素部分中排列有包括权利要求1的发光元件的电路。
4.一种电子装置，所述电子装置将权利要求2的发光装置用于显示部分。
5.一种电子装置，所述电子装置将权利要求3的发光装置用于显示部分。
CN2005800225606A 2004-07-07 2005-06-29 菲咯啉衍生物与使用其的发光元件和发光装置 Expired - Fee Related CN1980928B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP200059/2004 2004-07-07
JP2004200059 2004-07-07
PCT/JP2005/012436 WO2006004138A1 (en) 2004-07-07 2005-06-29 Phenanthroline derivative and light emitting element and light emitting device using the same

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN1980928A CN1980928A (zh) 2007-06-13
CN1980928B true CN1980928B (zh) 2012-09-05

Family

ID=35782937

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2005800225606A Expired - Fee Related CN1980928B (zh) 2004-07-07 2005-06-29 菲咯啉衍生物与使用其的发光元件和发光装置

Country Status (4)

Country Link
US (1) US7750159B2 (zh)
KR (1) KR101228861B1 (zh)
CN (1) CN1980928B (zh)
WO (1) WO2006004138A1 (zh)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7714501B2 (en) * 2004-12-01 2010-05-11 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Light emitting element, light emitting device and electronic equipment
US9666826B2 (en) 2005-11-30 2017-05-30 Global Oled Technology Llc Electroluminescent device including an anthracene derivative
WO2007127069A1 (en) * 2006-04-27 2007-11-08 Eastman Kodak Company Electroluminescent device including an anthracene derivative
GB0625540D0 (en) 2006-12-22 2007-01-31 Oled T Ltd Electroluminescent devices

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5393614A (en) * 1992-04-03 1995-02-28 Pioneer Electronic Corporation Organic electroluminescence device

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3562652B2 (ja) 1992-04-03 2004-09-08 パイオニア株式会社 有機エレクトロルミネッセンス素子
JP2001131174A (ja) 1999-11-02 2001-05-15 Sony Corp バソフェナントロリン化合物及びその製造方法
JP2003017268A (ja) 2001-06-29 2003-01-17 Sharp Corp 有機ｅｌ素子
JP4261855B2 (ja) * 2002-09-19 2009-04-30 キヤノン株式会社 フェナントロリン化合物及びそれを用いた有機発光素子
JP4327443B2 (ja) 2002-11-25 2009-09-09 ケミプロ化成株式会社 フェナントロリン誘導体およびその用途
JP4361342B2 (ja) 2003-09-30 2009-11-11 Ｔｄｋ株式会社 有機ｅｌ素子用化合物および有機ｅｌ素子

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5393614A (en) * 1992-04-03 1995-02-28 Pioneer Electronic Corporation Organic electroluminescence device

Also Published As

Publication number Publication date
CN1980928A (zh) 2007-06-13
US20070145353A1 (en) 2007-06-28
WO2006004138A1 (en) 2006-01-12
KR101228861B1 (ko) 2013-02-04
US7750159B2 (en) 2010-07-06
KR20070043825A (ko) 2007-04-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103641726B (zh) 螺芴衍生物,发光元件用材料,发光元件,发光设备和电子设备
JP5358647B2 (ja) 発光素子および照明機器
CN101627487B (zh) 发光元件，发光器件，电子器件和喹喔啉衍生物
CN1866576B (zh) 光发射装置以及采用该光发射装置的电子设备
CN101090887B (zh) 蒽衍生物、使用它的发光元件和使用它的发光器件
JP5072271B2 (ja) 発光装置、及びそれを用いた電子機器
US20140203269A1 (en) Organic electroluminescent element
KR101197690B1 (ko) 발광 소자 및 그 발광 소자를 이용하는 표시장치
KR101326668B1 (ko) 전자 수송-주입 물질 및 이를 이용한 유기전계발광소자
JP2004273190A (ja) 有機エレクトロルミネッセンス素子、有機エレクトロルミネッセンス素子材料、表示装置及び照明装置
CN106573905B (zh) 发光化合物及包含其的有机发光元件
JP4158562B2 (ja) 有機エレクトロルミネッセンス素子及び表示装置
CN1980928B (zh) 菲咯啉衍生物与使用其的发光元件和发光装置
CN102311303B (zh) 有机el元件
JP2004335427A (ja) 有機エレクトロルミネッセンス素子及びそれを有する表示装置
WO2005121064A1 (en) Benzidine derivative, and light-emitting device and electric appliance using the benzidine derivative as the hole transporting material
CN100430393C (zh) 吡喃衍生物
US11380848B2 (en) Organic compound and organic electroluminescence device using the same
KR101272098B1 (ko) 발광소자, 발광장치 및 전자기기
JP4896451B2 (ja) フェナントロリン誘導体およびそれを用いた発光素子、発光装置
JP4700381B2 (ja) トリアジン誘導体およびそれを含む発光素子、発光装置、電子機器
KR101561554B1 (ko) 전자 수송-주입 물질 및 이를 이용한 유기전계발광소자
JP2006179869A (ja) 発光素子およびそれを用いた発光装置
JP5392970B2 (ja) 発光素子及びそれを用いた電子機器
JP2004288379A (ja) 有機エレクトロルミネッセンス素子、表示装置及び照明装置

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20120905

Termination date: 20180629