[發明專利]發光元件、發光元件的制造方法、電子設備及電子機器

無效

• 申請號: 200680020715.7
• 申請日: 2006-06-09
• 公開（公告）號: CN101194380A
• 公開（公告）日: 2008-06-04
• 發明（設計）人: 上原正光
• 申請（專利權）人: 精工愛普生株式會社
• 主分類號: H01L51/50
• 分類號: H01L51/50
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司
• 代理人: 李貴亮

技術領域

本發明涉及發光元件、發光元件的制造方法、電子設備及電子機器。

背景技術

使用了有機半導體材料的電致發光元件(以下簡稱為「有機EL元件」。)被認為有望用作固體發光型的廉價的大面積全色顯示元件(發光元件)，進行了大量的開發。

一般來說，有機EL元件是在陰極與陽極之間具有發光層的構成，當對陰極與陽極之間施加電場時，就會從陰極側向發光層注入電子，從陽極側向發光層注入空穴。

此時，在有機EL材料(發光層材料)的分子構造或分子的集合狀態為特定的狀態的情況下，上述被注入的電子與空穴不會立即結合，而是作為特別的激發狀態保持一定的時間。由此，與作為通常的狀態的基態相比，分子的總能量會以激發能的量增加。將保持著該特別的激發狀態的電子和空穴的對稱作激子(exciton)。

此后，當經過上述被保持的一定時間后，激子被破壞而電子與空穴結合時，則所增加的激發能就會作為熱或光向外部釋放。

該光釋放是在發光層附近進行的，上述激發能之中的進行光釋放的比例受有機EL材料的分子構造或分子的集合狀態的很大影響。

另外判明，在此種有機EL元件中，為了獲得高發光，有效的元件構造是將由載流子(電子或空穴)的載流子輸送性不同的有機半導體材料構成的有機半導體層疊層于發光層與陰極及/或陽極之間。

所以，在陽極與陰極之間疊層了發光層和有機半導體層(以下將它們合并稱作「有機半導體層」。)的構成的有機EL元件中，為了獲得高發光效率，對有機EL材料及有機半導體材料的分子構造或分子的集合狀態以及發光層及有機半導體層所疊層的數目或位置等進行了研究。

但是，實際情況是，即使在此種構成的有機EL元件中，也無法像所期待的那樣獲得發光效率等特性的提高(例如參照專利文獻1：特開平9-255774號公報。)。

此外，該結果被判斷是因為，由于與有機半導體材料與電極的構成材料(金屬材料)的相互作用相比，有機半導體材料之間的相互作用更大，因此無法充分地獲得有機半導體層與電極的密接性，在有機半導體層與電極之間無法順利地進行載流子的傳送。

發明內容

本發明的目的在于，提供發光效率等特性優良的發光元件、可以制造該發光元件的發光元件的制造方法、具備該發光元件的電子設備及可靠性高的電子機器。

為了實現上述目的，本發明的發光元件是具有陰極、陽極、設于上述陰極與上述陽極之間的發光層、在上述陰極與上述發光層之間以與它們雙方接觸的方式設置的中間層的發光元件，其特征是，

上述中間層包括：以金屬氧化物系半導體材料為主而構成的層狀的基部、和擔載于該基部的至少上述發光層側的面中并與上述發光層接觸的色素。

這樣，就會順利地進行經由中間層的電子從陰極向發光層的傳送，形成發光效率等特性優良的發光元件。

本發明的發光元件中，上述金屬氧化物系半導體材料優選氧化鋅及氧化鎘中的至少一種。

這些材料由于是電子輸送能力及與色素的密接性特別優良的材料，因此可以作為金屬氧化物系半導體材料合適地使用。

本發明的發光元件中，上述基部由具有空孔的多孔體構成，上述色素優選擔載于上述基部的上述發光層側的面和上述空孔的內面上。

這樣，就可以實現基部的色素的擔載量的增大。

本發明的發光元件中，上述空孔最好在上述基部的厚度方向上偏置于上述發光層側。

這樣，就可以更為有效地進行發光層側的發光層與色素之間的電子的傳送、陰極側的陰極與基部之間的電子的傳送。

本發明的發光元件中，上述多孔體的上述基部的平均空孔率優選20～60％。

這樣，就可以在防止基部的機械強度降低的同時，增大空孔的內面的表面積，使更多的色素附著于該內面上，并且可以使發光層更多地進入空孔內。

本發明的發光元件中，上述發光層的一部分最好浸入上述空孔內。

這樣，色素與發光層的接觸面積增大，中間層與發光層的密接性提高，并且可以更為順利地進行它們之間的電子的傳送。

本發明的發光元件中，上述色素優選以連結多環系色素及連續多環系色素當中的至少一方為主。

這些材料對金屬氧化物系半導體材料顯示出優良的親和性，并且由于在其構造中含有很多共軛系的鍵，因此電子輸送能力特別優良，所以可以作為色素合適地使用。