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CN100521283C - 发光元件、发光器件和电子器件 - Google Patents

发光元件、发光器件和电子器件 Download PDF

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CN100521283C CNB2005800473269A CN200580047326A CN100521283C CN 100521283 C CN100521283 C CN 100521283C CN B2005800473269 A CNB2005800473269 A CN B2005800473269A CN 200580047326 A CN200580047326 A CN 200580047326A CN 100521283 C CN100521283 C CN 100521283C
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Abstract

本发明的目的是提供一种能够减少由于化合物的氧化和结晶的故障的发光元件。根据本发明的一个方面，发光元件具有第一电极和第二电极，形成于第一电极与第二电极之间的第一层和第二层，其中第一层包含蒽衍生物和对蒽衍生物表现出电子接受能力的物质，其中第二层包含发光物质。根据本发明的发光器件的一个方面，以上发光元件的任一种作为象素或光源使用。

Description

发光元件、发光器件和电子器件
技术领域
本发明涉及一种在一对电极之间具有包含发光物质的层的发光元件，特别为通过电激励发光的发光元件，并且涉及使用该发光元件的发光器件和电子器件。
背景技术
用作象素、光源等的在一对电极之间具有包含发光物质的层的发光元件被提供用于发光器件例如显示器装置或照明系统。在这类发光器件中，发光元件的可靠性与发光器件的性能密切相关。例如，当在发光元件的一对电极之间产生短路时，显示器图像变形或者不能照射出具有足够强度的光。
因此，近年来已经增进了具有长期稳定性并且具有极少有缺陷元件而能够发光的发光元件的开发。例如，参考1：日本专利申请特开No.H9-63771披露了一种通过使用具有高功函的金属氧化物例如氧化钼而采用低驱动电压工作的发光元件的生产技术。另外，还获得了寿命延长效果。
然而，氧化钼容易结晶并且参考1中描述的技术不能充分地减少由于结晶的发光元件故障。另外，还由于短路的产生以及发光元件的预期寿命而造成故障；因此这些起因的反措施是必要的。
发明披露
本发明的目的是提供一种能够减少由于含有发光物质的层中化合物的氧化和结晶的故障的发光元件。
用于实施本发明的蒽衍生物由以下通式(1)或(2)表示。
Figure C200580047326D00131
在通式(1)中，R1-R8独立地是氢和具有1-4个碳原子的烷基的任何一种，或者R1和R2、R3和R4、R5和R6以及R7和R8独立地连接形成芳环。R1和R2的连接、R3和R4的连接、R5和R6的连接以及R7和R8的连接彼此独立。
Figure C200580047326D00132
在通式(2)中，R11-R18独立地是氢和具有1-4个碳原子的烷基的任何一种，或者R11和R12、R12和R13、R15和R16以及R16和R17独立地连接形成芳环。R11和R12的连接、R12和R13的连接、R15和R16的连接以及R16和R17的连接彼此独立。
根据本发明的一个方面，发光元件在第一电极与第二电极之间具有产生空穴的层。该产生空穴的层含有由通式(1)或(2)表示的蒽衍生物和金属氧化物。
根据本发明的另一个方面，发光元件在第一电极与第二电极之间具有产生空穴的层和含有发光物质的层。这里，产生空穴的层含有由通式(1)或(2)表示的蒽衍生物和金属氧化物。该金属氧化物对由通式(1)或(2)表示的蒽衍生物表现出电子接受能力。含有发光物质的层可以是单层或多层。另外，在多层的情形中，仅仅需要至少一个层含有发光物质。
根据本发明的另一个方面，发光元件在第一电极与第二电极之间具有产生空穴的层、含有发光物质的层和产生电子的层。产生空穴的层被提供在含有发光物质的层与第一电极之间。另外，产生电子的层被提供在含有发光物质的层与第二电极之间。这里，产生空穴的层含有由通式(1)或(2)表示的蒽衍生物和金属氧化物。该金属氧化物对由通式(1)或(2)表示的蒽衍生物表现出电子接受能力。含有发光物质的层可以是单层或多层。另外，在多层的情形中，仅仅需要至少一个层含有发光物质。
根据本发明的另一个方面，发光元件在第一电极与第二电极之间具有第一层、第二层和第三层。该第一层是产生空穴的层，第二层是产生电子的层。另外，第三层是含有发光物质的层。第一层比第二层更近地提供在第一电极侧，第三层比第二层更近地提供在第二电极侧。第一层含有由通式(1)或(2)表示的蒽衍生物和金属氧化物。该金属氧化物对由通式(1)或(2)表示的蒽衍生物表现出电子接受能力。此外，当施加电压使得第一电极的电势低于第二电极时，进行第二层和第三层的接合以使得电子从第二层注射到第三层；由此发光。含有发光物质的层可以是单层或多层。另外，在多层的情形中，仅仅需要至少一个层含有发光物质。
根据本发明的发光器件的一个方面，以上发光元件的任一种被用作象素或光源。
根据本发明的发光器件的一个方面，使用以上发光元件的任一种作为象素的发光器件用于显示器部分。
根据本发明的发光器件的另一个方面，使用以上发光元件的任一种作为光源的发光器件用于照明部分。
由于用于实施本发明的蒽衍生物对氧化反应的重复具有抗性，因此可以通过实施本发明获得具有极少由于氧化反应的故障的发光元件。另外，通过将用于实施本发明的蒽衍生物和金属氧化物混合，蒽衍生物和金属氧化物彼此阻碍结晶；因此，可以通过实施本发明获得具有极少由于空穴产生层结晶的故障的发光元件。
用于实施本发明的发光元件具有极少的由于氧化反应和结晶的故障；因此，可以通过实施本发明获得具有极少由于发光元件的缺陷的显示缺陷等的发光器件。
由于用于实施本发明的发光器件使用了具有极少由于氧化反应和结晶的故障的发光元件，因此极少有由于发光元件故障的显示缺陷等。因此，通过实施本发明，极少有由于发光器件中的显示缺陷的图像错误识别；因此，可以获得能够通过显示图像将准确的信息传输给使用者的电子器件。
附图简述
在附图中：
图1是解释根据本发明的发光元件的一个例子的图；
图2是解释根据本发明的发光元件的一个例子的图；
图3是解释根据本发明的发光元件的一个例子的图；
图4是解释根据本发明的发光元件的一个例子的图；
图5是解释根据本发明的发光元件的一个例子的图；
图6是解释根据本发明的发光元件的一个例子的图；
图7是解释根据本发明的发光元件的一个例子的顶视图；
图8是解释驱动提供用于根据本发明的发光元件的象素的电路的一个例子的图；
图9是解释包含在根据本发明的发光器件中的象素部分的一个例子的图；
图10是解释用于驱动包含在根据本发明的发光器件中的象素的驱动方法的图；
图11A-11C是各自解释根据本发明的发光器件的横截面的一个例子的图；
图12是解释根据本发明的发光器件的一个例子的图；
图13A-13C是各自解释通过实施本发明制造的电子器件的一个例子的图；
图14是解释通过实施本发明制造的照明系统的图；
图15是表示在相对于蒽衍生物进行CV测量情形中的测量结果的图；
图16是用于实施方案2中的样品1和2的吸收光谱；
图17是解释制造实施方案3的发光元件的方法的图；
图18是表示实施方案3的发光元件的电压-亮度特征的图；
图19是实施方案3的发光元件的电流密度-亮度特征；和
图20是实施方案3的发光元件的发光光谱。
实施本发明的最好模式
在下文中将参照附图描述根据本发明的实施方案模式。本领域那些技术人员容易理解的是，这里披露的实施方案模式和细节可以各种方式改进，只要不偏离本发明的目的和范围。本发明不应该被解释为限于下面给出的实施方案模式的描述。
实施方案模式1
将参照图1解释本发明的发光元件的一个例子。
图1示出了在第一电极101与第二电极102之间具有空穴产生层111的发光元件。空穴传输层112、发光层113、电子传输层114和电子产生层115提供在空穴产生层111与第二电极102之间。当将电压施加在第一电极101和第二电极102上使得第一电极101的电势高于第二电极102时，从第一电极101侧将空穴注入发光层113并且从第二电极102侧将电子注入发光层113。然后，注入发光层113的空穴和电子重新组合。发光层113含有发光物质，该物质通过由于重新组合产生的激发能而变成激发态。当从激发态返回到基态时，发光物质发光。
空穴产生层111是将由通式(1)或(2)表示的蒽衍生物和对蒽衍生物表现出电子接受能力的物质混合形成的层。通过使用由此由通式(1)或(2)表示的蒽衍生物，可以获得具有长期稳定性和极少由于氧化反应的缺陷元件而工作的发光元件。这是因为由通式(1)或(2)表示的蒽衍生物对重复氧化反应的抗性优良，并且因为即使在空穴产生层111中产生氧化反应时，空穴产生层111的质量也几乎不改变。注意抗性等的提高可以被认为是空穴产生层111的质量变化的例子。
Figure C200580047326D00171
在通式(1)中，R1-R8独立地是氢和具有1-4个碳原子的烷基的任何一种，或者R1和R2、R3和R4、R5和R6以及R7和R8独立地连接形成芳环。R1和R2的连接、R3和R4的连接、R5和R6的连接以及R7和R8的连接彼此独立。
Figure C200580047326D00181
在通式(2)中，R11-R18独立地是氢和具有1-4个碳原子的烷基的任何一种，或者R11和R12、R12和R13、R15和R16以及R16和R17独立地连接形成芳环。R11和R12的连接、R12和R13的连接、R15和R16的连接以及R16和R17的连接彼此独立。
注意在由通式(1)或(2)表示的蒽衍生物中优选特别使用具有1x 10-6cm2/Vs的空穴迁移率的蒽衍生物。另外，优选包含有对由通式(1)或(2)表示的蒽衍生物表现出电子接受能力的物质，以使得与由通式(1)或(2)表示的蒽衍生物的摩尔比值为0.5或更大并且2或更小(＝表现出电子接受能力的物质/蒽衍生物)。此外，表现出电子接受能力的物质没有特别限制；然而，优选使用氧化钼、氧化钒、氧化钌、氧化铼等的至少一种金属氧化物。然而，除此之外也可以使用一些金属氧化物例如二氧化钛、氧化铬、氧化锆、氧化铪、氧化钽、氧化钨或氧化银。通过与这些金属氧化物组合，可以抑制空穴产生层111的结晶并且可以减少元件由于结晶的故障。注意除了金属氧化物之外还可以使用金属氮化物、金属氮氧化物等，只要表现出电子接受能力。在具有这类结构的空穴产生层111中，由通式(1)或(2)表示的蒽衍生物的电子被表现出电子接受能力的物质带走。换句话说，由通式(1)或(2)表示的蒽衍生物被氧化并且然后产生空穴。
另外，发光层113包含发光物质。上述发光物质是指具有有利的发光效率、表现出所希望的波长发光的物质。发光层113可以是仅由发光物质形成的层。然而，当由于发光物质本身的浓缩而因此出现浓缩淬灭(quench)时，发光层113优选是其中将发光物质混合以分散在由能隙大于发光物质的物质形成的层中的层。借助于通过分散而在发光层113中含有发光物质，可以防止发光免于由于浓缩的淬灭。这里，能隙表示LUMO能级与HOMO能级之间的能隙。
发光物质没有特别限制，并且只需要使用具有有利的发光效率、表现出所希望的波长发光的物质。例如为了获得红色发光，可以将展现出在600nm-680nm下具有峰的发光光谱的以下物质用作发光物质：4-二氰基亚甲基-2-异丙基-6-[2-(1，1，7，7-四甲基久洛尼定-9-基)乙烯基]-4H-吡喃(缩写：DCJTI)；4-二氰基亚甲基-2-甲基-6-[2-(1，1，7，7-四甲基久洛尼定-9-基)乙烯基]-4H-吡喃(缩写：DCJT)；4-二氰基亚甲基-2-叔丁基-6-[2-(1，1，7，7-四甲基久洛尼定-9-基)乙烯基]-4H-吡喃(缩写：DCJTB)；periflanthen；2，5-二氰基-1，4-双[2-(10-甲氧基-1，1，7，7-四甲基久洛尼定-9-基)乙烯基]苯；等等。为了获得绿色发光，可以将表现出在500nm-550nm下具有峰的发光光谱的物质例如N，N’-二甲基喹吖(二)酮(缩写：DMQd)、香豆素6、香豆素545T或三(8-羟基喹啉)铝(缩写Alq3)用作发光物质。为了获得蓝色发光，可以将表现出在420nm-500nm下具有峰的发光光谱的以下物质用作发光物质：9，10-双(2-萘基)-叔丁基蒽(缩写：t-BuDNA)；9，9’-联蒽；9，10-二苯基蒽(缩写：DPA)；9，10-双(2-萘基)蒽(缩写：DNA)；双(2-甲基-8-喹啉根)-4-苯基苯酚镓(缩写：BGaq)；双(2-甲基-8-喹啉根)-4-苯基苯酚铝(缩写：BAlq)；等等。如上所述，还有发出荧光的物质，还可以将发出磷光的以下物质用作发光物质：双[2-(3，5-双(三氟甲基)苯基)吡啶根-N，C2]甲基吡啶铱(III)(缩写：Ir(CF3ppy)2(pic))；双[2-(4，6-二氟苯基)吡啶根-N，C2]乙酰丙酮铱(III)(缩写：FIr(acac))；双[2-(4，6-二氟苯基)吡啶根-N，C2]甲基吡啶铱(III)(缩写：FIr(pic))；三(2-苯基吡啶根-N，C2)铱(缩写：Ir(ppy)3)；等等。
另外，与发光物质一起含于发光层113中并且用于具有发光物质的分散态的物质没有特别限制。鉴于被用作发光物质的物质的能隙等，只需要合适地选择该物质。例如，可以将金属络合物例如双[2-(2-羟基苯基)吡啶根]锌(缩写：Znpp2)或双[2-(2-羟基苯基)苯并噁唑根]锌(缩写：Zn(BOX)2)以及蒽衍生物例如9，10-二(2-萘基)-2-叔丁基蒽(缩写：t-BuDNA)；咔唑衍生物例如4，4’-双(N-咔唑基)联苯(缩写：CBP)；喹喔啉衍生物例如2，3-双(4-二苯基氨基苯基)喹喔啉(缩写：TPAQn)或2，3-双{4[N-(1-萘基)-N-苯基氨基]苯基}-二苯并[f，h]喹喔啉(缩写：NPADiBzQn)与发光物质一起使用。
空穴传输层112是具有传输空穴作用的层，并且在该实施方案模式的发光元件中具有将空穴从空穴产生层111传输到发光层113的作用。通过提供空穴传输层112，可以分隔空穴产生层111与发光层113之间的距离。因此，可以防止发光由于空穴产生层111中含有的金属的淬灭。空穴传输层112优选使用具有高空穴传输能力的物质形成，并且特别优选使用具有1 x 10-6cm2/Vs或更大的空穴迁移率的物质形成。注意：具有高空穴传输能力的物质是指其中空穴迁移率高于电子迁移率并且空穴迁移率与电子迁移率的比值(＝空穴迁移率/电子迁移率)超过100的物质。以下可以作为可用于形成空穴传输层112的物质的特定例子给出：4，4’-双[N-(1-萘基)-N-苯基氨基]联苯(缩写：NPB)；4，4’-双[N-(3-甲基萘基)-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)；4，4’，4’’-三[N-(3甲基苯基)-N-苯基氨基]三苯胺(缩写：MTDATA)；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)；1，3，5-三[N，N-二(间甲苯基)氨基]苯(缩写：m-MTDAB)；4，4’，4’’-三(N-咔唑基)三苯胺(缩写：TCTA)；酞菁(缩写：H2Pc)；酞菁铜(缩写：CuPc)；氧钒基酞菁(缩写：VOPc)；等等。
电子传输层114是具有传输电子作用的层，并且在该实施方案模式的发光元件中具有将电子从电子产生层115传输到发光层113的作用。通过提供电子传输层114，可以分隔第二电极102与发光层113之间的距离。因此，可以防止发光由于第二电极102中含有的金属的淬灭。电子传输层114优选使用具有高电子传输能力的物质形成，并且特别优选使用具有1 x 10-6cm2/Vs或更大的电子迁移率的物质形成。注意：具有高电子传输能力的物质是指其中电子迁移率高于空穴迁移率并且电子迁移率与空穴迁移率的比值(＝电子迁移率/空穴迁移率)超过100的物质。以下可以作为可用于形成电子传输层114的物质的特定例子给出：2-(4-联苯基)-5-(4-叔丁基苯基)-1，3，4-噁二唑(缩写：PBD)；1，3-双[5-(对-叔丁基苯基)-1，3，4-噁二唑-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)；红菲绕啉(缩写：BPhen)；bathocuproin(缩写：BCP)；4，4-双(5-甲基苯并噁唑-2-基)芪(缩写：BzOs)；等等以及金属络合物例如三(8-喹啉根)铝(缩写：Alq3)；三(4-甲基-8-喹啉根)铝(缩写：Almq3)；双(10-羟基苯并[h]-喹啉根)铍(缩写：BeBq2)；双(2-甲基-8-喹啉根)-4-苯基苯酚铝(缩写：BAlq)；双[2-(2-羟基苯基)苯并噁唑根]锌(缩写：Zn(BOX)2)；和双[2-(2-羟基苯基)苯并噻唑根]锌(缩写：Zn(BTZ)2)。
注意：除了以上物质之外，空穴传输层112和电子传输层114可以各自使用两极物质形成。两极物质表示以下物质：当电子或空穴的载体的迁移率与另一个载体的迁移率相比时，一个载体迁移率与另一个载体迁移率的比值为100或更小，优选10或更小。关于两极物质，例如可以给出2，3-双(4-苯基氨基苯基)喹喔啉(缩写：TPAQn)；2，3-双{4-[N-(1-萘基)-N-苯基氨基]苯基}-二苯并[f，h]喹喔啉(缩写：NPADiBzQn)；等等。在两极物质中，优选特别使用空穴和电子迁移率各自为1 x 10-6cm2/Vs或更大的物质。另外，空穴传输层112和电子传输层114可以使用相同的两极物质形成。
电子产生层115是产生电子的层，可以将具有高电子传输能力的物质中的至少一种物质和两极物质与对这些物质表现出给电子性能的物质混合而形成该层。这里，在具有高电子传输能力的物质和两极物质中，优选特别使用具有1 x 10-6cm2/Vs或更大的电子迁移率的物质。关于具有高电子传输能力的物质和两极物质，可以将以上物质用于每一个。另外，关于表现出给电子性能的物质，可以使用碱金属或碱土金属物质，特别是锂(Li)、钙(Ca)、钠(Na)、钾(K)、镁(Mg)等。此外，还可以将碱金属氧化物或碱土金属氧化物，特别是氧化锂(Li2O)、氧化钙(CaO)、氧化钠(Na2O)、氧化钾(K2O)、氧化镁(MgO)等的至少一种物质用作表现出给电子性能的物质。另外，还可以将碱金属氟化物或碱土金属氟化物，特别是氟化锂(LiF)、氟化铯(CsF)、氟化钙(CaF2)等的至少一种物质用作表现出给电子性能的物质。另外，还可以将碱金属氮化物、碱土金属氮化物等，特别是氮化钙、氮化镁等的至少一种物质用作表现出给电子性能的物质。
可以使用具有高功函的物质例如金(Au)、铂(Pt)、镍(Ni)、钨(W)、铬(Cr)、钼(Mo)、铁(Fe)、钴(Co)、铜(Cu)、钯(Pd)或钽氮化物以及铟锡氧化物、含二氧化硅的铟锡氧化物或者含氧化锌(ZnO)的氧化铟而形成第一电极101。作为选择，还可以使用具有低功函的物质例如铝或镁形成第一电极101。以该方式，可以不取决于该实施方案模式的发光元件中物质的功函而形成第一电极101。这是因为空穴产生层111被提供在第一电极101与发光层113之间。
另外，也可以使用具有高功函的物质例如金(Au)、铂(Pt)、镍(Ni)、钨(W)、铬(Cr)、钼(Mo)、铁(Fe)、钴(Co)、铜(Cu)、钯(Pd)或钽氮化物以及铟锡氧化物、含二氧化硅的铟锡氧化物或者含氧化锌(ZnO)的氧化铟而形成第二电极102。作为选择，还可以使用具有低功函的物质例如铝或镁形成第二电极102。以该方式，可以不取决于该实施方案模式的发光元件中物质的功函而形成第二电极102。这是因为电子产生层111被提供在第二电极102与发光层113之间。
注意：该实施方案模式示出了具有空穴传输层112、电子传输层114等以及空穴产生层111和发光层113的发光元件；然而，发光元件的模式并不一定限于此。例如，可以使用其中如图3中所示提供电子注入层116代替电子产生层115的发光元件。电子注入层116是具有促进电子从第二电极102注入电子传输层114的作用的层。通过提供电子注入层116，第二电极102与电子传输层114之间的电子亲合性差异减轻；由此容易地将电子注入。优选使用电子亲合性高于形成电子传输层114的物质并且低于形成第二电极102的物质的物质来形成电子注入层116。或者优选使用其的能带曲线被提供为在电子传输层114与第二电极102之间的1nm-2nm的薄膜的物质来形成电子注入层116。以下可以作为可用于形成电子注入层116的物质的特定例子给出：无机物质例如碱金属、碱土金属、碱金属氟化物、碱土金属氟化物、碱金属氧化物或碱土金属氧化物。这些物质是优选的，因为能带曲线作为薄膜提供。除了无机物质之外，还可以将可用于形成电子传输层114的物质例如BPhen、BCP、p-EtAZ或TAZ用作形成电子注入层116的物质。并且在这些物质当中优选通过使用电子亲合性高于形成电子传输层114的物质的物质来形成电子注入层116。换句话说，可以通过具有比电子传输层114相对更高的电子亲合性来形成电子注入层116。注意在提供电子注入层116的情形中，优选使用具有低功函的物质例如铝形成第二电极102。
另外，如图4中所示，可以将空穴阻隔层117提供在发光层113与电子传输层114之间。通过提供空穴阻隔层117，可以防止在通过发光层113之后空穴流到第二电极102；由此可以提高载体的再结合效率。此外，可以防止在发光层113中产生的激发能移动到其他层例如电子传输层114。在可用于形成电子传输层114的物质例如BAlq、OXD-7、TAZ或BPhen当中，可以通过特别地使用电离电势和激发能高于用来形成发光层113的物质的那些的物质而形成空穴阻隔层117。换句话说，只需要形成空穴阻隔层117以使得空穴阻隔层117中的电离电势相对高于电子传输层114中的。以相同的方式，还可以将阻隔电子在通过发光层113之后流到第一电极101的层提供在发光层113与空穴传输层112之间。
注意：无论将提供空穴传输层112和电子传输层114还是这不由本发明的实践者合适地决定，当没有缺陷例如由于金属的淬灭时，即使当例如没有提供空穴传输层112和电子传输层114时，也不总是必须提供这些层。
上述发光元件伴随着极少的驱动电压变化，这取决于空穴产生层111的厚度。因此，可以通过改变空穴产生层111的厚度而容易地调节发光层113与第一电极101之间的距离。换句话说，容易地调节发出的光通过其中的光程的长度(光程长度)，以具有足以有效地将发光提取到外面的长度或者具有较好的提取在外面的发光的色纯度的长度。另外，通过具有厚的空穴产生层111厚度，可以容易地缓和第一电极101表面的不均匀性并且可以容易地防止电极之间的短路。
另外，本发明的发光元件伴随着极少的驱动电压变化，这取决于电子产生层115的厚度。因此，通过改变电子产生层115的厚度而容易地调节发出的光通过其中的光程的长度(光程长度)。此外，通过具有厚的电子产生层115厚度，可以容易地缓和第二电极102表面的不均匀性并且可以容易地防止电极之间的短路。
实施方案模式2
将参照图2解释本发明的发光元件的一个例子。
图2示出了在第一电极201与第二电极202之间具有第一层211、第二层212和第三层213的发光元件。第一层211产生空穴，第二层212产生电子。第三层213通过依次与电子传输层221、发光层222、空穴传输层223和空穴产生层224堆叠而形成。这里，空穴产生层224比发光层222更近地提供在第二电极202侧，并且电子传输层221比发光层222更近地提供在第一电极201侧。当将电压施加在第一电极201和第二电极202上使得第一电极201的电势高于第二电极202时，从第一层211上将空穴注入第一电极201。另外，从第二层212上将电子注入第三层213并且从第二电极202上注射空穴。注入第三层213的空穴和电子在发光层222中重新组合。发光层222含有发光物质，该物质通过由于重新组合产生的激发能而变成激发态。当从激发态返回到基态时，发光物质发光。
第一层211和空穴产生层224各自是将由通式(1)或(2)表示的蒽衍生物和对蒽衍生物表现出电子接受能力的物质混合形成的层。在第一层211和空穴产生层224中，由通式(1)或(2)表示的蒽衍生物的电子被表现出电子接受能力的物质带走。换句话说，由通式(1)或(2)表示的蒽衍生物被氧化并且然后产生空穴。
Figure C200580047326D00251
在通式(1)中，R1-R8独立地是氢和具有1-4个碳原子的烷基的任何一种，或者R1和R2、R3和R4、R5和R6以及R7和R8独立地连接形成芳环。R1和R2的连接、R3和R4的连接、R5和R6的连接以及R7和R8的连接彼此独立。
Figure C200580047326D00261
在通式(2)中，R11-R18独立地是氢和具有1-4个碳原子的烷基的任何一种，或者R11和R12、R12和R13、R15和R16以及R16和R17独立地连接形成芳环。R11和R12的连接、R12和R13的连接、R15和R16的连接以及R16和R17的连接彼此独立。
以该方式，由于使用由通式(1)或(2)表示的蒽衍生物形成第一层211和空穴产生层224，因此该实施方案模式的发光元件伴随着长期稳定性并且伴随着极少由于氧化反应的缺陷元件而工作。这是因为由通式(1)或(2)表示的蒽衍生物对重复氧化反应的抗性优良并且因为即使当在第一层211或空穴产生层224中产生氧化反应时，第一层211或空穴产生层224的质量也几乎不改变。注意：抗性等的提高可以作为空穴产生层224的质量变化的例子给出。
注意在由通式(1)或(2)表示的蒽衍生物中优选特别使用具有1x 10-6cm2/Vs的空穴迁移率的蒽衍生物用于第一层211和空穴传输层224的每一个。另外，在每一层中优选包含有对由通式(1)或(2)表示的蒽衍生物表现出电子接受能力的物质，以使得与由通式(1)或(2)表示的蒽衍生物的摩尔比值为0.5或更大并且2或更小(＝表现出电子接受能力的物质/蒽衍生物)。此外，表现出电子接受能力的物质没有特别限制；然而，优选使用金属氧化物例如氧化钼、氧化钒、氧化钌或氧化铼。然而，除此之外也可以使用二氧化钛、氧化铬、氧化锆、氧化铪、氧化钽、氧化钨、氧化银等。通过与这些金属氧化物组合，可以抑制第一层211或空穴产生层224的结晶并且可以减少元件由于结晶的故障。注意除了金属氧化物之外还可以使用金属氮化物、金属氮氧化物等，只要表现出电子接受能力。
第二层212是产生电子的层，可以将具有高电子传输能力的物质和两极物质中的至少一种物质与对这些物质表现出给电子性能的物质混合而形成该层。这里，在具有高电子传输能力的物质和两极物质中，优选特别使用具有1 x 10-6cm2/Vs或更大的电子迁移率的物质。关于具有高电子传输能力的物质和两极物质，可以将以上物质用于每一个。另外，关于表现出给电子性能的物质，可以使用碱金属和碱土金属，特别是锂(Li)、钙(Ca)、钠(Na)、钾(K)、镁(Mg)等中的一种或多种物质。此外，还可以将碱金属氧化物和碱土金属氧化物，特别是氧化锂(Li2O)、氧化钙(CaO)、氧化钠(Na2O)、氧化钾(K2O)、氧化镁(MgO)等的至少一种物质用作表现出给电子性能的物质。另外，还可以将碱金属氟化物和碱土金属氟化物，特别是氟化锂(LiF)、氟化铯(CsF)、氟化钙(CaF2)等的至少一种物质用作表现出给电子性能的物质。另外，还可以将碱金属氮化物、碱土金属氮化物等，特别是氮化钙、氮化镁等的至少一种物质用作表现出给电子性能的物质。
电子传输层221是具有传输电子作用的层，并且在该实施方案模式的发光元件中具有将电子从第二层212传输到发光层222的作用。通过提供电子传输层221，可以分隔第二层212与发光层222之间的距离。因此，可以防止发光由于第二层212中含有的金属的淬灭。电子传输层221优选使用具有高电子传输能力的物质形成，并且特别优选使用具有1 x 10-6cm2/Vs或更大的电子迁移率的物质形成。作为可用于形成电子传输层221的物质的特定例子，相应地采用可用于形成电子传输层114的物质的特定例子的描述。
发光层222包含发光物质。发光层113可以是仅由发光物质形成的层。然而，当出现浓缩淬灭时，发光层222优选是其中将发光物质混合以分散在由能隙大于发光物质的物质形成的层中的层。借助于通过分散而在发光层222中含有发光物质，可以防止发光免于由于浓缩的淬灭。这里，关于与发光物质一起含于发光层222中并且用于具有发光物质的分散态的物质，相应地采用在实施方案模式1中提及的与发光物质一起含于发光层113中并且用于具有发光物质的分散态的物质的描述。
空穴传输层223是具有传输空穴作用的层，并且在该实施方案模式的发光元件中具有将空穴从空穴产生层224传输到发光层222的作用。通过提供空穴传输层223，可以分隔空穴产生层224与发光层222之间的距离。因此，可以防止发光由于空穴产生层224中含有的金属的淬灭。空穴传输层223优选使用具有高空穴传输能力的物质形成，并且特别优选使用具有1 x 10-6cm2/Vs或更大的空穴迁移率的物质形成。关于可用于形成空穴传输层223的物质的特定例子，相应地采用在实施方案模式1中可用于形成空穴传输层112的物质的特定例子的描述。
可以使用具有高功函的物质例如金(Au)、铂(Pt)、镍(Ni)、钨(W)、铬(Cr)、钼(Mo)、铁(Fe)、钴(Co)、铜(Cu)、钯(Pd)或钽氮化物以及铟锡氧化物、含二氧化硅的铟锡氧化物或者使用与2wt％-20wt％氧化锌(ZnO)混合的目标物形成的氧化铟而形成第一电极201。作为选择，还可以使用具有低功函的物质例如铝或镁形成第一电极201。以该方式，可以不取决于该实施方案模式的发光元件中物质的功函而形成第一电极201。这是因为第一层211和第二层212被提供在第一电极201与发光层222之间。
另外，也可以使用具有高功函的物质例如金(Au)、铂(Pt)、镍(Ni)、钨(W)、铬(Cr)、钼(Mo)、铁(Fe)、钴(Co)、铜(Cu)、钯(Pd)或钽氮化物以及铟锡氧化物、含二氧化硅的铟锡氧化物或者含氧化锌(ZnO)的氧化铟而形成第二电极202。作为选择，还可以使用具有低功函的物质例如铝或镁形成第二电极202。以该方式，可以不取决于该实施方案模式的发光元件中物质的功函而形成第二电极202。这是因为空穴产生层224被提供在第二电极202与发光层222之间。
注意：该实施方案模式示出了其中第三层213—含有发光物质的层是包括电子传输层221、发光层222、空穴传输层223和空穴产生层224的多层的发光元件；然而，发光元件的模式并不一定限于此。例如，可以使用其中如图5中所示提供空穴注入层225代替空穴产生层224的发光元件。空穴注入层225是具有促进电子从第二电极202注入空穴传输层223的作用的层。通过提供空穴注入层225，第二电极202与空穴传输层223之间的电离电势差异减轻；由此容易地将空穴注入。优选使用电离电势高于形成空穴传输层223的物质并且低于形成第二电极202的物质的物质或者使用其的能带曲线被提供为在空穴传输层223与第二电极202之间的1nm-2nm的薄膜的物质来形成空穴注入层225。作为可用于形成空穴注入层225的物质的特定例子，可以给出酞菁-基化合物例如酞菁(缩写：H2Pc)或酞菁铜(CuPc)、高分子量材料例如聚(亚乙基二氧基噻吩)/聚(苯乙烯磺酸)溶液(PEDOT/PSS)等。通过使用这些物质，可以通过比空穴传输层223具有相对更高的电离电势并且比形成第二电极102的物质具有相对更低的电离电势而形成空穴注入层225。注意：在提供空穴注入层225的情形中，优选使用具有高功函的物质例如铟锡氧化物形成第二电极202。
另外，如图6中所示，可以将空穴阻隔层226提供在发光层222与电子传输层221之间。通过提供空穴阻隔层226，可以防止在通过发光层222之后空穴流到第一电极201；由此可以提高载体的再结合效率。此外，可以防止在发光层222中产生的激发能移动到其他层例如电子传输层221。在可用于形成电子传输层221的物质例如BAlq、OXD-7、TAZ或BPhen当中，可以通过特别地使用电离电势和激发能高于用来形成发光层222的物质的那些的物质而形成空穴阻隔层226。换句话说，只需要形成空穴阻隔层226以使得空穴阻隔层226中的电离电势相对高于电子传输层221中的。以相同的方式，还可以将阻隔电子在通过发光层222之后流到第二电极202的层提供在发光层222与空穴传输层223之间。
注意：无论将提供空穴传输层223和电子传输层221还是这不由本发明的实践者合适地决定，当没有缺陷例如由于金属的淬灭时，即使当例如没有提供空穴传输层223和电子传输层221时，也不总是必须提供这些层。
另外，在上述发光元件中，含于第二层212中的具有高电子传输能力的物质的电子亲合性和在含于第三层213中的层当中含于与第二层212接触的层中的物质的电子亲合性之间的差值优选为2eV或更小，更优选1.5eV或更小。更特别地，作为图2中所示的发光元件的情形，当第二层212和电子传输层221彼此接触时，含于第二层212中的具有电子传输能力的物质和含于电子传输层221中的具有电子传输能力的物质之间的电子亲合性差值优选为2eV或更小，更优选1.5eV或更小。以该方式，可以通过将第二层212和第三层213粘结而有效地将电子从第二层212注入第三层213。
上述发光元件伴随着极少的驱动电压变化，这取决于第一层211和空穴产生层224的厚度。因此，可以通过改变第一层211或空穴产生层224的厚度而容易地调节发光层222与第一电极201之间的距离。换句话说，容易地调节发出的光通过其中的光程的长度(光程长度)，以具有足以有效地将发光提取到外面的长度或者具有较好的提取在外面的发光的色纯度的长度。另外，通过具有厚的第一层211或空穴产生层224厚度，可以容易地缓和第一电极201或第二电极202表面的不均匀性并且可以容易地防止电极之间的短路。
实施方案模式3
本发明的发光元件可以减少由于化合物的氧化和结晶的故障。另外，可以通过具有厚的空穴产生层厚度而防止电极之间的短路。此外，通过改变空穴产生层的厚度，可以调节光程长度、可以提高将发光提取到外面的效率或者可以获得具有较好的色纯度的发光。因此，通过将本发明的发光元件用作象素，可以获得较好的具有极少由于发光元件故障的缺陷的发光器件。另外，通过将本发明的发光元件用作象素，可以获得能够提供具有较好的显示色彩的图像的发光器件。此外，通过将本发明的发光元件用作光源，可以获得能够优选地伴随着极少由于发光元件故障的缺陷而照明的发光器件。
参照图7-10和图11A-11C，该实施方案模式将解释具有显示功能的发光器件的电路结构和用于其的驱动的方法。
图7是从根据本发明的发光器件顶面观察的立体示意图。在图7中，象素部分6511、信号源-信号线驱动器电路6512、记录口-信号线驱动器电路6513和擦除口-信号线驱动器电路6514被提供在基材6500上。信号源-信号线驱动器电路6512、记录口-信号线驱动器电路6513和擦除口-信号线驱动器电路6514分别通过配线组与作为外部输出端的FPCs(柔性印刷电路)6503相连。信号源-信号线驱动器电路6512、记录口-信号线驱动器电路6513和擦除口-信号线驱动器电路6514分别从FPCs6503接收视频信号、时钟信号、起始信号、复位信号等。FPCs6503与印刷线路板(PWB)6504相连。注意：驱动器电路部分不必如同上述象素部分6511那样提供在同一基材上。例如，可以通过使用其上安装有IC芯片(TCP)的布线图的FPC等，将驱动器电路部分提供在基材的外面。
在象素部分6511中，多个以柱形延伸的信号源-信号线排列成行。电流-供应线排列成行。另外，以行延伸的多个闸口-信号线在象素部分6511中排成列。另外，多个电路包括发光元件排列在象素部分6511中。
图8是表示激活一个象素的电路的图。如图8中所示的电路包括第一晶体管901、第二晶体管902和发光元件903。
第一和第二晶体管901和902的每一个是包括栅电极、漏极区和源区的三端口元件。沟道区被提供在漏极区与源区之间。充当源区的区域和充当漏极区的区域取决于晶体管的结构、操作调节等而变化；因此，难以确定哪个区域充当源区和漏极区。因此，充当源区和漏极区的区域在该实施方案模式中分别被表示为第一电极和第二电极。
提供闸口-信号(gate-signal)线911和记录口(writing gate)-信号线驱动器电路913以通过开关918彼此电连接或不连接。提供闸口-信号线911和擦除口(erasing gate)-信号线驱动器电路914以通过开关919彼此电连接或不连接。提供信号源-信号线912以通过开关920与信号源-信号线驱动器电路915或电源916电连接。第一晶体管901的闸口(gate)与闸口-信号线911电连接。第一晶体管的第一电极与信号源-信号线912电连接，而其的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-供给管917电连接，而其的第二电极与包括在发光元件903中的一个电极电连接。注意：开关918可以包括在记录口-信号线驱动器电路913中。开关919也可以包括在擦除口-信号线驱动器电路914中。另外，开关920也可以包括在信号源-信号线驱动器电路915中。
在象素部分中晶体管、发光元件等的排列没有特别限制。例如，可以采用如图9的顶视图中所示的排列。在图9中，第一晶体管1001的第一电极与信号源-信号线1004相连，而第一晶体管的第二电极与第二晶体管1002的栅电极相连。第二晶体管的第一电极与电流-供给管1005相连，并且第二晶体管的第二电极与发光元件的电极1006相连。闸口-信号线1003部分起到了第一晶体管1001的栅电极的作用。
接下来将解释驱动方法。图10是解释随着时间的帧工作的图。在图10中，水平轴表示时间流逝，而垂直轴表示闸口-信号线的扫描阶段的数目。
当图像显示在本发明的发光器件上时，重复进行重写操作和显示操作。重新操作的数目没有特别限制。然而，重写操作优选每秒进行约60次，以使得看到显示图像的人不会观察到图像中的抖动。一个图像(一个帧)的重新操作和显示操作的工作周期在这里被称为一个帧周期。
如图10中所示，一个帧被分成4个子帧501、502、503和504，包括记录周期501a、502a、503a和504a以及保存周期501b、502b、503b和504b。被施加有用于发光的信号的发光元件在该保存周期器件发光。在第一子帧501、第二子帧502、第三子帧503和第四子帧504的每一个中，保存周期的长度比满足23:22:21:20＝8:4:2:1。这使得发光器件能够展现出4-字节的灰度色标。然而，字节的数目和灰度色标的数目并不限于在该实施方案模式中示出的那些。例如，为了实现8-字节的灰度色标，可以将一个帧分成8个子帧。
将解释在一个帧中的操作。在子帧501中，首先依次在第1行到最后一行中进行记录操作。因此，每一行的记录周期的开始时间变化。保存周期501b依次在其中记录周期501a已经终止的行中开始。在保存周期501b中，施加有用于发光的信号的发光元件保持为发光状态。当终止保存周期501b时，子帧501依次在这些行中变成下一个子帧502。在子帧502中，记录操作以与子帧501相同的方式依次在第1行到最后一行中进行。以上操作重复进行直到保存周期504b并且然后终止。在子帧504中终止操作时，开始下一个帧的操作。因此，相应子帧中的发光时间的总和对应于每一发光元件在一个帧中的发光时间。通过改变每一发光元件的发光时间并且将这些发光元件不同地组合在一个象素中，可以形成具有不同亮度和不同色度的各种显示色彩。
当意在于其中记录周期已经终止的行中强行终止保存周期并且在终止记录操作之前保存周期已经开始直到如子帧504中所示的最后一行时，优选在保存周期504b之后提供擦除周期504c以强制终止发光。其中发光被强制终止的行不会发光一定的时间(该时间被称为未发光时间504d)。当在最后一行中终止记录周期时，下一个子帧(或下一个帧)的记录周期依次从第一行开始。这可以防止子帧504中的记录周期免于与下一个子帧中的记录周期重叠。
尽管在该实施方案模式中提高保存周期的长度而将子帧501-504依次排列，但它们不一定以该顺序排列。例如，可以将子帧以保存周期长度上升的顺序排列。作为选择，可以将子帧以无规顺序排列。另外，可以进一步将这些子帧分成多个帧。即是说，在提供同一视频信号期间可以在几个时间下进行闸口-信号线的扫描。
将解释如图8中所示的在电路的记录周期和擦除(erasing)周期中的操作。
首先将解释记录周期的操作。在记录周期中，第n行(n是自然数)中的闸口-信号线911通过开关918与记录口-信号线驱动器电路913电连接。第n行中的闸口-信号线911不与擦除口-信号线驱动器电路914连接。信号源-信号线912通过开关920与信号源-信号线驱动器电路915电连接。在该情形中，将信号输入在第n行(n是自然数)中与闸口-信号线911连接的第一晶体管901的闸口，由此首先开启第一晶体管901。在这时，在第一到最后一列中同时将视频信号输入信号源信号线中。注意：在每一列中从信号源-信号线912中输出的视频信号彼此独立。从信号源-信号线912中输出的视频信号通过与相应的信号源-信号线相连的第一晶体管901输入在第二晶体管902的栅电极中。在这时，从电流-供给管917供给的流过发光元件903的电流值由输入在第二晶体管902中的信号决定。然后取决于电流值而决定发光元件903发光还是不发光。例如，当第二晶体管902是P-沟道晶体管时，发光元件903通过将低能级信号输入第二晶体管902的栅电极而发光。另一方面，当第二晶体管902是N-沟道晶体管时，发光元件903通过将高能级信号输入第二晶体管902的栅电极而发光。
接下来将解释擦除周期中的操作。在擦除周期中，第n行(n是自然数)中的闸口-信号线911通过开关919与擦除口-信号线驱动器电路914电连接。第n行中的闸口-信号线911不与记录口-信号线驱动器电路913连接。信号源-信号线912通过开关920与电源916电连接。在该情形中，当将信号输入与第n行中的闸口-信号线911连接的第一晶体管901的闸口中时，第一晶体管901开启。在这时，同时将擦除信号输入第一到最后一行的信号源-信号线中。由信号源信号线912输入的擦除信号通过与相应的信号源-信号线连接的第一晶体管901输入在第二晶体管902的栅电极中。从电流-供给管917供送的流过发光元件903的电流被输入在第二晶体管902中的信号强行终止。这使得发光元件903强制地不发光。例如，当第二晶体管902是P-沟道类型时，通过将高能级信号输入第二晶体管902的栅电极中，发光元件903不发光。另一方面，当第二晶体管902是N-沟道类型时，通过将低能级信号输入第二晶体管902的栅电极中，发光元件903不发光。
注意：在擦除周期中通过以上操作将擦除信号输入第n行(n是自然数)。然而如上所述，第n行有时保持在擦除周期中而另一些行(例如第m行(m是自然数))保持在记录周期中。在该情形中，由于通过使用同一列中的信号源-信号线而必须将擦除信号输入第n行并且必须将记录信号输入第m行，因此优选进行以下操作。
在擦除周期中通过以上操作使第n行中的发光元件903变成不发光状态之后，闸口-信号线911和擦除口-信号线驱动器电路914立即彼此断开并且通过旋转开关920使信号源-信号线912与信号源-信号线驱动器电路915连接。闸口-信号线911和记录口-信号线驱动器电路913彼此连接，同时信号源-信号线和信号源-信号线驱动器电路915彼此连接。将信号选择性地从记录口-信号线驱动器电路913输入第m行的信号线中并且将第一晶体管开启，同时从信号源-信号线驱动器电路915将记录信号输入第一到最后一列的信号源-信号线中。通过输入这些信号，第m行的发光元件发光或不发光。
在如上所述那样终止第m行中的记录周期之后，擦除周期立即在第n+1行中开始。因此，闸口-信号线911和记录口-信号线驱动器电路913彼此断开并且通过旋转开关920将信号源-信号线与电源916连接。另外，闸口-信号线911和记录口-信号线驱动器电路913同样彼此断开并且还将闸口-信号线911与擦除口-信号线驱动器电路914连接。将信号选择性地从擦除口-信号线驱动器电路914输入第n+1行的闸口-信号线中以将信号输入第一晶体管，同时从电源916将擦除信号输入其中。当以该方式终止第n+1行的擦除周期时，记录周期立即在第m+1行中开始。以相同的方式，只需要重复擦除周期和记录周期直到最后一行的擦除周期。
尽管在该实施方案模式中在第n行的擦除周期与第n+1行的擦除周期之间提供第m行的记录周期，但本发明不限于此。可以在第x-1行的擦除周期与第n行的擦除周期之间提供第m行的记录周期。
在该实施方案模式中，当提供不发光周期504d比如子帧504时，重复进行将擦除口-信号线驱动器电路914从一个闸口-信号线上断开并且将记录口-信号线驱动器电路913与另一个闸口-信号线连接的操作。该操作可以在其中没有特别提供不发光周期的帧中进行。
实施方案模式4
将参照图11A-11C解释包括本发明的发光元件的发光器件的横截面图的例子。
在图11A-11C的每一个中，由虚线包围的区域表示提供用于驱动本发明的发光元件12的晶体管11。本发明的发光元件12包括其中空穴产生层、电子产生层和含有发光物质的层堆叠在第一电极13与第二电极14之间的层15。通过穿透第一夹层绝缘薄膜16(16a、16b和16c)的配线17，晶体管11的漏极和第一电极13彼此电连接。通过隔墙层18，发光元件12与提供在发光元件12附近的另一个发光元件隔开。在该实施方案模式中，将具有这种结构的本发明的发光器件提供在基材10上。
注意：在图11A-11C的每一个中示出的晶体管11是其中栅电极被提供在与基材相对的半导体层一侧上的顶栅晶体管。然而，晶体管11的结构没有特别限制。例如，可以使用底栅晶体管。在使用底栅晶体管的情形中，可以使用其中在沟道的半导体层上形成保护膜的晶体管(沟道保护晶体管)或者其中沟道的部分半导体层在凹面中蚀刻的晶体管(沟道蚀刻的晶体管)。
包括在晶体管11中的半导体层可以是结晶半导体、无定形半导体、半无定形半导体等的任一种。
注意：半无定形半导体具有介于无定形结构和结晶结构(包括单晶结构和多晶结构)与自由能稳定的第三条件之间的中间结构。半无定形半导体进一步包括具有短程序以及晶格畸变的结晶区。尺寸为0.5nm-20nm的晶粒至少包括在部分半无定形半导体薄膜中。拉曼光谱转移到小于520cm-1的较少波数侧。通过X-射线衍射在半无定形半导体中观察到衍射峰(111)和(220)，其被认为衍生自硅晶格。为了终止不饱和键，半无定形半导体含有至少1原子％或更多的氢或卤素。半无定形半导体也被称为所谓的微晶半导体。半无定形半导体通过采用硅化物气体的辉光放电分解(等离子体CVD)而形成。关于硅化物气体，可以使用SiH4，并且除此之外还有Si2H6、SiH2Cl2、SiHCl3、SiCl4、SiF4等。还可以将硅化物气体用H2或H2和一种或多种稀有气体元素He、Ar、Kr和Ne的混合物稀释。压力被调节在约0.1Pa-133Pa。电源频率被设置在1MHz-120MHz，优选13MHz-60MHz。可以将基材加热温度设置为300℃或更小，更优选100℃-250℃。关于薄膜中含有的杂质元素，优选将大气组分例如氧气、氮气和碳的每一杂质浓度调节为1 x 1020/cm3或更小。特别地，将氧浓度调节为5 x 1019/cm3或更小，优选1 x 1019/cm3或更小。另外，将使用半无定形半导体的TFT(薄膜晶体管)的迁移率调节为约1-10m2/Vsec。
作为结晶半导体层的特定例子，可以给出由单晶硅、多晶硅、硅锗等制成的半导体层。这些材料可以通过激光结晶形成。例如，可以通过采用使用镍等的固相生长方法结晶而形成这些材料。
当半导体层由无定形物质例如无定形硅制成时，优选使用具有仅仅包括N-沟道晶体管作为晶体管11和其他晶体管(包括在用于驱动发光元件的电路中的晶体管)的电路的发光器件。作为选择，可以使用具有包括N-沟道晶体管或P-沟道晶体管的电路的发光器件。还可以使用具有包括N-沟道晶体管和P-沟道晶体管的电路的发光器件。
第一夹层绝缘薄膜16可以是如图11A和11C中所示的多层或单层。夹层绝缘薄膜16a由无机材料例如氧化硅或氮化硅制成。夹层绝缘薄膜16b由可以通过涂覆而成型的具有自整平性能的物质例如丙烯酸、硅氧烷或氧化硅制成。注意：硅氧烷具有通过硅(Si)与氧(O)之间的键形成的框架结构，其中至少包括氢的有机基团(例如烷基或芳族烃基)被用作取代基。作为取代基，还可以使用氟基团，或者还可以使用至少包括氢和氟基团的有机基团。夹层绝缘薄膜16c由含氩(Ar)的氮化硅薄膜制成。构成相应层的物质不特别限于此。因此，可以使用除了以上物质之外的物质。作为选择，可以将以上物质彼此组合。因此，可以使用无机材料和有机材料或者通过使用无机材料和有机材料的任一种形成第一夹层绝缘薄膜16。
隔墙层18的边缘部分优选具有其中曲率半径连续变化的形状。该隔墙层18使用丙烯酸、硅氧烷、抗蚀剂、氧化硅等形成。注意：隔墙层18可以由无机材料和有机材料的任一种制成。
图11A和11C各自示出了其中仅将第一夹层绝缘薄膜16夹在晶体管11与发光元件12之间的结构。作为选择，如图11B中所示，可以提供第二夹层绝缘薄膜19(19a和19b)以及第一夹层绝缘薄膜16(16a和16b)。在如图11B中所示的发光器件中，第一电极13穿透第二夹层绝缘薄膜19与配线17电连接。
第二夹层绝缘薄膜19可以是多层或单层以及第一夹层绝缘薄膜16。夹层绝缘薄膜19b由可以通过涂覆而成型的具有自整平性能的物质例如丙烯酸、硅氧烷或氧化硅制成。注意：硅氧烷具有通过硅(Si)与氧(O)之间的键形成的框架结构，其中至少包括氢的有机基团(例如烷基或芳族烃基)被用作取代基。作为取代基，还可以使用氟基团，或者还可以使用至少包括氢和氟基团的有机基团。夹层绝缘薄膜19b由含氩(Ar)的氮化硅薄膜制成。构成相应层的物质不特别限于此。因此，可以使用除了以上物质之外的物质。作为选择，可以将以上物质彼此组合。因此，可以使用无机材料和有机材料或者通过使用无机材料和有机材料的任一种形成第二夹层绝缘薄膜19。
当在发光元件12中使用透光物质形成第一电极和第二电极时，如图11A中的向外箭头所示，在发光元件中产生的光可以从第一电极13和第二电极14中提出。当仅仅第二电极14由透光物质制成时，如图11B中的向外尖头所示，在发光元件中产生的光可以仅从第二电极14中提出。在该情形下，第一电极13优选由具有高反射率的材料制成或者优选将由具有高反射率的材料制成的薄膜(反射膜)提供在第一电极13的下面。当仅仅第一电极13由透光物质制成时，如图11C中的向外箭头所示，在发光元件中产生的光可以仅从第一电极13中提出。在该情形下，第二电极14优选由具有高反射率的材料制成或者优选将反射膜提供在第二电极14的上方。
另外，可以将层15堆叠在发光元件12中以当施加电压以使得第二电极14的电势高于第一电极13的电势时工作。作为选择，可以将层15堆叠在发光元件12中以当施加电压以使得第二电极14的电势低于第一电极13的电势时工作。在前一情形中，晶体管11是N-沟道晶体管，而在后一情形中，晶体管11是P-沟道晶体管。
如上所述，该实施方案模式解释了通过晶体管控制驱动发光元件的活性发光器件；然而，同样可以使用不需要特别提供驱动元件例如晶体管而驱动发光元件的钝性发光器件。图12示出了采用本发明制造的钝性发光器件的透视图。在图12中，在基材951上在电极952与电极956之间提供其中含有发光物质的层、电子产生层和空穴产生层依次堆叠的层955。电极952的末端被绝缘层953覆盖。隔墙层954提供在绝缘层953上。离隔墙层的侧壁较近的是基材表面，一个侧壁与另一个侧壁之间的距离越窄，则有倾斜。换句话说，隔墙层954的横截面在短轴上是梯形，其中下方基质(与绝缘层953的表面方向相同方向并且与绝缘层953接触的基质)比上方基质(与绝缘层953的表面相同方向并且不与绝缘层953接触的基质)更短。因此，通过提供隔墙层954，可以防止发光元件由于静电等的缺陷。另外，通过包括有用低驱动电压操作的本发明的发光元件，还可以伴随着低的功耗而驱动钝性发光器件。
实施方案模式5
在使用本发明的发光元件作为象素的发光器件中，优选伴随着极少由于发光元件故障的显示缺陷来进行显示操作。因此，通过将这类发光器件用于显示部分，可以获得具有极少由于显示缺陷的显示图像错误识别的电子器件。另外，使用本发明的发光元件作为光源的发光器件能够优选伴随着极少由于发光元件故障的缺陷而照明。因此，以该方式，通过使用这类发光器件作为照明部分例如后灯而安置本发明的发光器件；因此，减少了由于发光元件的缺陷而局部形成的黑暗部分的这类故障并且可以较好地显示图像。
图13A-13C各自示出了安置有本发明应用于其的发光器件的电子器件的一个例子。
图13A是采用本发明制造的个人电脑，其包括主体5521、外壳5522、显示部分5523、键盘5524等。可以如图7中所示那样通过将使用本发明的发光元件的发光器件掺入其中作为象素而获得个人电脑。还可以通过将使用本发明的发光元件的发光器件掺入其中作为光源而获得个人电脑。特别地如图14中所示，只需将其中液晶器件5512和发光器件5513设置在外壳5511与5514之间的照明系统作为显示部分掺入个人电脑。注意在图14中，外输入端5515与液晶器件5512连接，外输入端5516与发光器件5513连接。
图13B是采用本发明制造的电话机，其包括主体5552、显示部分5551、音频输出部分5554、音频输入部分5555、操作开关5556和5557、天线5553等。可以通过将具有本发明的发光元件的发光器件掺入其中作为显示部分而获得电话机。
图13C是采用本发明制造的电视机，其包括显示部分5531、外壳5532、扬声器5533等。可以通过将具有本发明的发光元件的发光器件掺入其中作为显示部分而获得电视机。
如上所述，本发明的发光器件适合用作各种类型的电子器件的显示部分。注意：电子器件并不限于在该实施方案模式中描述的一类并且可以是另一种电子器件例如导航系统。
实施方案模式6
将解释用于实施本发明的蒽衍生物。
可以给出由结构式(3)-(6)表示的蒽衍生物作为用于实施本发明的蒽衍生物。
Figure C200580047326D00401
这些蒽衍生物可以根据以下合成式(a-1)或合成式(a-2)合成。
Figure C200580047326D00421
在合成式(a-1)中，R1-R8独立地是氢和具有1-4个碳原子的烷基的任何一种，或者R1和R2、R3和R4、R5和R6以及R7和R8独立地连接形成芳环。R1和R2的连接、R3和R4的连接、R5和R6的连接以及R7和R8的连接彼此独立。
Figure C200580047326D00431
在合成式(a-2)中，R11-R18独立地是氢和具有1-4个碳原子的烷基的任何一种，或者R11和R12、R12和R13、R15和R16以及R16和R17独立地连接形成芳环。R11和R12的连接、R12和R13的连接、R15和R16的连接以及R16和R17的连接彼此独立。
所述的用于实施本发明的蒽衍生物对重复的氧化反应具有抗性。
实施方案1
将解释合成用于实施本发明的蒽衍生物的方法和检验对氧化反应的抗性的结果。
首先将解释9，10-双(4-溴苯基)-2-叔丁基蒽的合成方法。
在氮气流下，在-78℃下将1.58mol/L丁基锂(13.4mL)的己烷溶液滴入对-二溴苯(5.0g)的干醚溶液(200mL)中。在滴入结束后，在同一温度(-78℃)下进行搅拌。在-78℃下滴入2-叔丁基蒽醌(2.80g)的干醚溶液(40mL)，并且然后将反应溶液缓慢升至室温。在室温下搅拌过夜之后，加入水，并且用乙酸乙酯进行萃取。将有机层用氯化钠的饱和水溶液清洗、用硫酸镁干燥、过滤并且冷凝。然后通过硅胶层析法(展开溶剂己烷-乙酸乙酯)将残余物精制以得到化合物(5.5g)。
得到的化合物通过核磁共振(1H-NMR)的测量可以证实该化合物是9，10-双(4-溴苯基)-2-叔丁基-9，10-二羟基-9，10-二氢蒽。
该化合物的1H-NMR数据在下面示出。
1H-NMR(300MHz，CDCl3)；δ＝1.31(s，9H)，2.81(s，1H)，2.86(s，1H)，6.82-6.86(m，4H)，7.13-7.16(m，4H)，7.36-7.43(m，3H)，7.53-7.70(m，4H)
另外，9，10-双(4-溴苯基)-2-叔丁基-9，10-二羟基-9，10-二氢蒽的合成式(b-1)在下面示出。
Figure C200580047326D00441
在大气氛中将987mg(1.55mmol)由此合成的9，10-双(4-溴苯基)-2-叔丁基-9，10-二羟基-9，10-二氢蒽、664mg(4mmol)碘化钾和1.48g(14mmol)膦酸钠脱水物悬浮于14mL冰醋酸中，并且在加热和搅拌的同时保持于回流下2小时。在冷却至室温后，将产生的沉淀过滤，并且用约50mL甲醇清洗以得到滤出物。然后将滤出物干燥，得到乳脂粉状化合物(700mg)。产率为82％。通过核磁共振(1H-NMR和13C-NMR)测量该化合物可以证实该化合物是9，10-双(4-溴苯基)-2-叔丁基蒽。
该化合物的1H-NMR数据和13C-NMR数据在下面示出。
1H-NMR(300MHz，CDCl3)；δ＝1.28(s，9H)，7.25-7.37(m，6H)，7.44-7.48(m，1H)7.56-7.65(m，4H)，7.71-7.76(m，4H)
13C-NMR(300MHz，CDCl3)；δ＝30.8，35.0，120.8，121.7，121.7，124.9，125.0，125.2，126.4，126.6，126.6，128.3，129.4，129.7，129.9，131.6，131.6，133.0，133.0，135.5，135.7，138.0，138.1，147.8
另外，9，10-双(4-溴苯基)-2-叔丁基蒽的合成式(b-2)在下面示出。
Figure C200580047326D00451
其次将解释N-(4-二苯基氨基苯基)-N-苯胺的合成方法。
向1000mL Erlenmeyer烧瓶中放入25.19g(0.102mol)三苯胺、18.05g(0.102mol)N-溴琥珀酰胺和400mL乙酸乙酯，并且在空气中在室温下搅拌约12小时。在反应结束后，将有机层用饱和碳酸钠水溶液清洗两次，然后将水层用乙酸乙酯进行萃取两次，并且用饱和氯化钠水溶液将进行萃取的溶液与有机层一起清洗。在用硫酸镁干燥、自然过滤并且浓缩之后，将得到的无色固体用乙酸乙酯和己烷重结晶，得到无色粉末状固体(22.01g，产率：66％)。核磁共振(1H-NMR)可以证实该无色粉末状固体是4-溴三苯胺。通过核磁共振(NMR)的测量结果在下面示出。
该化合物的1H-NMR数据在下面示出。
1H-NMR(300MHz，CDCl3)δ ppm：7.32(d，2H，J＝8.7Hz)，7.29-7.23(m，4H)，7.08-7.00(m，6H)，6.94(d，2H，J＝8.7Hz)
另外，4-溴三苯胺的合成式(c-1)在下面示出。
接下来将7.21g(0.053mol)乙酰替苯胺、17.32g(0.053mol)合成的4-溴三苯胺、2.05g(0.011mol)碘化铜(CuI)和22.00g(0.103mol)三磷酸钾放入500mL三颈烧瓶中，并且使烧瓶中的气氛为氮气氛。然后加入150mL二噁烷和1.3mL反式-1，2-环己烷二胺，并且进行回流40小时。在反应结束后，在冷却至室温后通过抽吸过滤将烧瓶中的固体除去。用饱和碳酸钠水溶液将滤出物清洗两次，用氯仿将水层进行萃取两次，并且用饱和氯化钠水溶液将进行萃取的溶液与有机层一起清洗。在用硫酸镁干燥、自然过滤并且浓缩之后，通过硅胶层析法(乙酸乙酯:己烷为1:1)将得到的白色固体精制，得到白色粉末状固体(12.00g，产率：59％)。核磁共振(1H-NMR)可以证实该白色粉末状固体是N-(4-二苯基氨基苯基)乙酰替苯胺。
该化合物的1H-NMR数据在下面示出。
1H-NMR(300MHz，CDCl3)δ ppm：7.36-7.23(m，9H)，7.12-7.03(m，10H)，2.07(s，3H)
另外，N-(4-二苯基氨基苯基)乙酰替苯胺的合成式(c-2)在下面示出。
Figure C200580047326D00461
向500mL回收烧瓶中放入20.00g(0.053mol)合成的N-(4-二苯基氨基苯基)乙酰替苯胺、100g 40％氢氧化钠溶液、50mL四氢呋喃和50mL乙醇，并且在空气中进行回流2小时。在反应结束后，在冷却至室温后将氢氧化钠溶液除去。将有机层用水清洗两次，用氯仿将水层进行萃取两次，并且用饱和氯化钠水溶液将进行萃取的溶液与有机层一起清洗。在用硫酸镁干燥、自然过滤并且浓缩之后，用乙酸乙酯和己烷将得到的无色固体重结晶，得到无色粉末状固体(14.69g，产率：83％)。核磁共振(1H-NMR)可以证实该无色粉末状固体是N-(4-二苯基氨基苯基)-N-苯胺。
该化合物的1H-NMR数据在下面示出。
1H-NMR(300MHz，CDCl3)δ ppm：7.30-7.20(m，5H)，7.08-6.87(m，14H)，5.61(s，1H)
另外，N-(4-二苯基氨基苯基)-N-苯胺的合成式(c-3)在下面示出。
Figure C200580047326D00471
再次，将解释由结构式(6)表示的9，10-双{4-[N-(4-二苯基氨基苯基)-N-苯基氨基]苯基}-2-叔丁基蒽的合成方法。
向200mL三颈烧瓶中放入2.00g(0.0037mol)9，10-双(4-溴苯基)-2-叔丁基蒽、2.61g(0.0078mol)(4-二苯基氨基)苯基苯胺、428mg(0.77mmol)双-二苯亚甲基丙酮钯和2.00g(0.021mol)叔丁氧基钠，并且使烧瓶中的气氛处于氮气流下。之后加入20mL脱水甲苯和4.0mL 10％的三叔丁基膦的己烷溶液，并且在80℃下进行搅拌8小时。在反应结束后，将反应溶液冷却至室温并且用水将反应溶液清洗两次，然后用氯仿将水层进行萃取两次，用饱和氯化钠水溶液将进行萃取的溶液与有机层一起清洗并且然后用硫酸镁干燥。在自然过滤和浓缩后，通过硅胶层析法(己烷:乙酸乙酯为9:1)将得到的褐色油性物质精制并且然后用乙酸乙酯和己烷重结晶，得到黄色粉末状固体(1.14g，产率：29％，称为合成式(d-1))。核磁共振(1H-NMR)可以证实该黄色粉末状固体是9，10-双{4-[N-(4-二苯基氨基苯基)-N-苯基氨基]苯基}-2-叔丁基蒽(缩写：DPABPA)。
该化合物的1H-NMR数据在下面示出。
1H-NMR(300MHz，CDCl3)δ ppm：7.89-7.81(m，2H)，7.78(d，1H，J＝9.3Hz)，7.66(d，2H，J＝1.8Hz)，7.48(d，d，1H，J＝9.3Hz)，7.38-7.24(m，25H)，7.17-7.13(m，12H)，7.08-6.98(m，10H)，1.30(s，9H)
另外，DPABPA的合成式(d-1)在下面示出。
Figure C200580047326D00481
接下来，通过循环伏安法(CV)检验DPABPA相对于氧化的稳定性。注意：将来自BAS的电化学分析仪(ALS，型号600A)用于测量。
在CV测量中，将四正丁铵(n-Bu4NClO4)和二甲基甲酰胺(DMF)分别用作支持电解质和溶剂。另外，将Pt电极、Pt电极和Ag/Ag+电极分别用作工作电极、辅助电极和参考电极。将CV测量中的扫描速率控制为0.025V/s，并且将一系列操作—扫描工作电极的电势相对于Ag/Ag+从0变到0.4V和扫描电势从0.4返回到0V作为一个循环重复进行以完成500个循环。
结果示于图15中。注意在图15中，水平轴和垂直轴分别表示相对于Ag/Ag+电极的电势(V)和电流值(A)。根据图15，显然看出氧化电势为24V9(相对于Ag/Ag+电极)。另外，尽管重复了500次循环操作，但在图15中CV曲线的峰位置或峰强度几乎没有任何变化。从该结果明显看出本发明的DPABPA相对于氧化极其稳定。
实施方案2
在含有DPABPA和作为对DPABPA表现出电子接受能力的物质的氧化钼的层中产生空穴，该DPABPA是由通式(1)表示的蒽衍生物的其中一种并且是根据实施方案1合成的蒽衍生物。这在将被解释的以下实验中证实。
在该实施方案中，制备在玻璃基材上带有包含DPABPA和氧化钼的层的样品1和在玻璃基材上带有仅含DPABPA的层的样品2。
在样品1中，借助于使用DPABPA和氧化钼作为原料通过共蒸发方法使包含DPABPA和氧化钼的层形成为100nm厚。另外，将DPABPA与氧化钼的混合比调节为4:1的质量比(就摩尔比而言，将DPABPA与氧化钼的比例调节为1:1.8)。
此外在样品2中，通过真空汽相沉积法使仅含DPABPA的层形成为70nm厚。
用波长从300nm变到2500nm的光照射样品1和2的每一个，并且在每一波长中检验在提供用于每一样品的层中的光吸收强度。结果示于图16中。注意：水平轴表示照射每一样品的光的波长(nm)，垂直轴表示每一样品中光的吸收强度(没有单位)。另外，样品1的吸收光谱由(a)表示，而样品2的吸收光谱由(b)表示。
图16表现出在样品1中在900nm附近(被虚线包围的部分)伴随着最大值的吸收，但没有表现出在样品2中在450nm或更大的波长范围内表现出新吸收的峰。在由虚线包围的部分中的样品1的吸收中，形成了电荷转移复合体，这表明产生了空穴。
实施方案3
该实施方案参照图17解释了制造具有包含根据合成例1合成的DPABPA和氧化钼的层的发光元件的制造方法，和该发光元件的操作特性。
如图17中所示，通过溅射方法将含有氧化硅的铟锡氧化物沉积在玻璃基材301上以形成第一电极302。使该第一电极302的薄膜厚度为110nm。
接下来，将其上形成了第一电极302的玻璃基材302固定到装在真空蒸发器中的夹具上以使得其上形成第一电极的表面朝下。
然后，将真空蒸发器的内部排空并且减压至1 x 10-4Pa。此后，借助于使用DPABPA和氧化钼作为原料通过共蒸发方法在第一电极302上形成含有DPABPA和氧化钼的第一层303。使第一层303的薄膜厚度为50nm。另外，将DPABPA与氧化钼的质量比调节为4:1(就摩尔比而言，将DPABPA与氧化钼的比例调节为1:1.8)。该第一层303是当使发光元件工作时充当空穴产生层的层。
此后，借助于使用NBP通过汽相沉积法在第一层303上形成第二层304。使第二层304的薄膜厚度为10nm。该第二层304是当使发光元件工作时充当空穴传输层的层。
接下来，通过共蒸发方法在第二层304上形成包含Alq3和香豆素6的第三层305。使第三层305的薄膜厚度为40nm并且将Alq3与香豆素6的质量比调节为1:0.01。因此，香豆素6含于其中Alq3为基质的层中。该第三层305是当使发光元件工作时充当发光层的层。注意：香豆素6充当发光物质。
然后，借助于使用Alq3通过汽相沉积法在第三层305上形成第四层306。使第四层306的薄膜厚度为10nm。该第四层306是当使发光元件工作时充当电子传输层的层。
此后，通过共蒸发方法在第四层306上形成包含Alq3和Li的第五层307。使第五层307的薄膜厚度为30nm。另外，将Alq3与Li的质量比调节为1:0.01。该第五层307是当使发光元件工作时充当电子注入层的层。
接下来，在第五层307上形成由铝制成的第二电极308。使第二电极308的薄膜厚度为200nm。
在根据以上方式制造的发光元件中，当施加电压使得第一电极302的电势高于第二电极308的电势时电流流过，当在充当发光层的第三层305中将电子和空穴重新组合后产生激发能时发出光，并且激发的香豆素6返回基态。
在氮气氛下在手套箱中进行密封操作以使得该发光元件不暴露在大气中。此后测量发光元件的工作特性。注意该测量在室温下(保持于25℃下的气氛)进行。
图18和19各自表示测量结果。图18表示关于电压-亮度特征的结果，图19表示关于电流密度-亮度特征的结果。在图18中，水平轴表示电压(V)，而垂直轴表示亮度(cd/m2)。另外，在图19中，水平轴表示电流密度(mA/cm2)，而垂直轴表示亮度(cd/m2)。另外，图20表示根据该实施方案制造的发光元件的发光光谱。在图20中，水平轴表示波长(nm)，而垂直轴表示强度(任意单位)。根据图20，明显看出该实施方案中的发光元件在514nm下具有发光光谱峰并且发出由香豆素6产生的光。

Claims (32)

1.一种发光元件，其包括：
第一电极和第二电极，和
形成于第一电极与第二电极之间的第一层和第二层，
其中第一层包含由通式(1)表示的蒽衍生物和对蒽衍生物表现出电子接受能力的物质，
其中第二层包含发光物质，
Figure C200580047326C00021
其中R1-R8独立地是氢和具有1-4个碳原子的烷基的任何一种，或者R1和R2、R3和R4、R5和R6以及R7和R8独立地连接形成芳环，并且
其中R1和R2的连接、R3和R4的连接、R5和R6的连接以及R7和R8的连接彼此独立。
2.根据权利要求1的发光元件，其中所述物质是选自氧化钼、氧化钒、氧化钌和氧化铼的至少一种。
3.一种发光器件，其包括根据权利要求1的发光元件。
4.一种电子器件，其包括根据权利要求1的发光元件。
5.一种发光元件，其包括：
第一电极和第二电极，和
形成于第一电极与第二电极之间的第一层和第二层，
其中第一层包含由通式(2)表示的蒽衍生物和对蒽衍生物表现出电子接受能力的物质，
其中第二层包含发光物质，
Figure C200580047326C00031
其中R11-R18独立地是氢和具有1-4个碳原子的烷基的任何一种，或者R11和R12、R12和R13、R15和R16以及R16和R17独立地连接形成芳环，并且
其中R11和R12的连接、R12和R13的连接、R15和R16的连接以及R16和R17的连接彼此独立。
6.根据权利要求5的发光元件，其中所述物质是选自氧化钼、氧化钒、氧化钌和氧化铼的至少一种。
7.一种发光器件，其包括根据权利要求5的发光元件。
8.一种电子器件，其包括根据权利要求5的发光元件。
9.一种发光元件，其包括：
第一电极和第二电极，和
形成于第一电极与第二电极之间的第一层、第二层和第三层，
其中第一层包含由通式(1)表示的蒽衍生物和对蒽衍生物表现出电子接受能力的第一物质，
其中第二层包含发光物质，
其中第三层包含具有1 x 10-6cm2/Vs或更大的电子迁移率的第二物质和对第二物质表现出给电子性能的第三物质，
Figure C200580047326C00041
其中R1-R8独立地是氢和具有1-4个碳原子的烷基的任何一种，或者R1和R2、R3和R4、R5和R6以及R7和R8独立地连接形成芳环，并且
其中R1和R2的连接、R3和R4的连接、R5和R6的连接以及R7和R8的连接彼此独立。
10.根据权利要求9的发光元件，其中第一物质是选自氧化钼、氧化钒、氧化钌和氧化铼的至少一种，并且其中第三物质是选自氧化锂、氧化钙、氧化钠、氧化钾、氧化镁、氟化锂、氟化铯和氟化钙的至少一种。
11.一种发光器件，其包括根据权利要求9的发光元件。
12.一种电子器件，其包括根据权利要求9的发光元件。
13.一种发光元件，其包括：
第一电极和第二电极，和
形成于第一电极与第二电极之间的第一层、第二层和第三层，
其中第一层包含由通式(2)表示的蒽衍生物和对蒽衍生物表现出电子接受能力的第一物质，
其中第二层包含发光物质，
其中第三层包含具有1 x 10-6cm2/Vs或更大的电子迁移率的第二物质和对第二物质表现出给电子性能的第三物质，
Figure C200580047326C00051
其中R11-R18独立地是氢和具有1-4个碳原子的烷基的任何一种，或者R11和R12、R12和R13、R15和R16以及R16和R17独立地连接形成芳环，并且
其中R11和R12的连接、R12和R13的连接、R15和R16的连接以及R16和R17的连接彼此独立。
14.根据权利要求13的发光元件，其中第一物质是选自氧化钼、氧化钒、氧化钌和氧化铼的至少一种，并且其中第三物质是选自氧化锂、氧化钙、氧化钠、氧化钾、氧化镁、氟化锂、氟化铯和氟化钙的至少一种。
15.一种发光器件，其包括根据权利要求13的发光元件。
16.一种电子器件，其包括根据权利要求13的发光元件。
17.一种发光元件，其包括：
第一电极和第二电极，和
形成于第一电极与第二电极之间的第一层、第二层和第三层，
其中第一层包含由通式(1)表示的蒽衍生物和对蒽衍生物表现出电子接受能力的第一物质，
其中第二层包含具有1 x 10-6cm2/Vs或更大的电子迁移率的第二物质和对第二物质表现出给电子性能的第三物质，
其中第三层包含发光物质，
其中第一层比第二层更近地提供在第一电极侧，
其中第三层比第二层更近地提供在第二电极侧，
其中当施加电压使得第一电极的电势低于第二电极时，第二层和第三层发光，
Figure C200580047326C00061
其中R1-R8独立地是氢和具有1-4个碳原子的烷基的任何一种，或者R1和R2、R3和R4、R5和R6以及R7和R8独立地连接形成芳环，并且
其中R1和R2的连接、R3和R4的连接、R5和R6的连接以及R7和R8的连接彼此独立。
18.根据权利要求17的发光元件，其中第一物质是选自氧化钼、氧化钒、氧化钌和氧化铼的至少一种，并且其中第三物质是选自氧化锂、氧化钙、氧化钠、氧化钾、氧化镁、氟化锂、氟化铯和氟化钙的至少一种。
19.一种发光器件，其包括根据权利要求17的发光元件。
20.一种电子器件，其包括根据权利要求17的发光元件。
21.一种发光元件，其包括：
第一电极和第二电极，和
形成于第一电极与第二电极之间的第一层、第二层和第三层，
其中第一层包含由通式(2)表示的蒽衍生物和对蒽衍生物表现出电子接受能力的第一物质，
其中第二层包含具有1 x 10-6cm2/Vs或更大的电子迁移率的第二物质和对第二物质表现出给电子性能的第三物质，
其中第三层包含发光物质，
其中第一层比第二层更近地提供在第一电极侧，
其中第三层比第二层更近地提供在第二电极侧，
其中当施加电压使得第一电极的电势低于第二电极时，第二层和第三层发光，
Figure C200580047326C00081
其中R11-R18独立地是氢和具有1-4个碳原子的烷基的任何一种，或者R11和R12、R12和R13、R15和R16以及R16和R17独立地连接形成芳环，并且
其中R11和R12的连接、R12和R13的连接、R15和R16的连接以及R16和R17的连接彼此独立。
22.根据权利要求21的发光元件，其中第一物质是选自氧化钼、氧化钒、氧化钌和氧化铼的至少一种，并且其中第三物质是选自氧化锂、氧化钙、氧化钠、氧化钾、氧化镁、氟化锂、氟化铯和氟化钙的至少一种。
23.一种发光器件，其包括根据权利要求21的发光元件。
24.一种电子器件，其包括根据权利要求21的发光元件。
25.一种发光元件，其包括：
第一电极和第二电极，和
形成于第一电极与第二电极之间的第一层、第二层和第三层，
其中第一层包含由通式(1)表示的蒽衍生物和对蒽衍生物表现出电子接受能力的第一物质，
其中第二层包含具有1 x 10-6cm2/Vs或更大的电子迁移率的第二物质和对第二物质表现出给电子性能的第三物质，
其中第三层包含电子传输层、发光层、空穴传输层和空穴产生层，
其中第一层比第二层更近地提供在第一电极侧，
其中第三层比第二层更近地提供在第二电极侧，
其中第二层和电子传输层彼此接触，
Figure C200580047326C00091
其中R1-R8独立地是氢和具有1-4个碳原子的烷基的任何一种，或者R1和R2、R3和R4、R5和R6以及R7和R8独立地连接形成芳环，并且
其中R1和R2的连接、R3和R4的连接、R5和R6的连接以及R7和R8的连接彼此独立。
26.根据权利要求25的发光元件，其中第一物质是选自氧化钼、氧化钒、氧化钌和氧化铼的至少一种，并且其中第三物质是选自氧化锂、氧化钙、氧化钠、氧化钾、氧化镁、氟化锂、氟化铯和氟化钙的至少一种。
27.一种发光器件，其包括根据权利要求25的发光元件。
28.一种电子器件，其包括根据权利要求25的发光元件。
29.一种发光元件，其包括：
第一电极和第二电极，和
形成于第一电极与第二电极之间的第一层、第二层和第三层，
其中第一层包含由通式(2)表示的蒽衍生物和对蒽衍生物表现出电子接受能力的第一物质，
其中第二层包含具有1 x 10-6cm2/Vs或更大的电子迁移率的第二物质和对第二物质表现出给电子性能的第三物质，
其中第三层包含电子传输层、发光层、空穴传输层和空穴产生层，
其中第一层比第二层更近地提供在第一电极侧，
其中第三层比第二层更近地提供在第二电极侧，
其中第二层和电子传输层彼此接触，
Figure C200580047326C00101
其中R11-R18独立地是氢和具有1-4个碳原子的烷基的任何一种，或者R11和R12、R12和R13、R15和R16以及R16和R17独立地连接形成芳环，并且
其中R11和R12的连接、R12和R13的连接、R15和R16的连接以及R16和R17的连接彼此独立。
30.根据权利要求29的发光元件，其中第一物质是选自氧化钼、氧化钒、氧化钌和氧化铼的至少一种，并且其中第三物质是选自氧化锂、氧化钙、氧化钠、氧化钾、氧化镁、氟化锂、氟化铯和氟化钙的至少一种。
31.一种发光器件，其包括根据权利要求29的发光元件。
32.一种电子器件，其包括根据权利要求29的发光元件。
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Families Citing this family (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7541099B2 (en) * 2004-05-21 2009-06-02 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Anthracene derivative and light emitting element and light emitting device using the same
WO2006059665A1 (en) * 2004-11-30 2006-06-08 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Light emitting element and electronic device using the same
KR20120135433A (ko) * 2005-04-21 2012-12-13 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 발광 소자, 발광 장치 및 전자 장치
US8334057B2 (en) * 2005-06-08 2012-12-18 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Light-emitting element, light-emitting device, and electronic device
US8017252B2 (en) 2005-06-22 2011-09-13 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Light emitting device and electronic appliance using the same
US8659008B2 (en) 2005-07-08 2014-02-25 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Composite material and light emitting element, light emitting device, and electronic device using the composite material
CN102163697B (zh) 2005-07-25 2015-09-16 株式会社半导体能源研究所 发光元件,发光器件,和电子设备
US9112170B2 (en) * 2006-03-21 2015-08-18 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Light-emitting element, light-emitting device, and electronic device
KR101579918B1 (ko) 2007-04-25 2015-12-24 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 유기 화합물, 안트라센 유도체, 및 안트라센 유도체를 사용한 발광소자, 발광장치, 및 전자 기기
US20090322211A1 (en) * 2007-05-14 2009-12-31 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Light-Emitting Material, Light-Emitting Device, and Electronic Apparatus
CN103151470B (zh) 2007-12-21 2014-11-26 株式会社半导体能源研究所 蒽衍生物和发光材料，发光元件，发光器件及使用发光器件的电子器件
JP5352304B2 (ja) * 2008-04-02 2013-11-27 株式会社半導体エネルギー研究所 アントラセン誘導体、発光材料、発光素子用材料、塗布用組成物、発光素子、及び発光装置
EP2112212B1 (en) * 2008-04-24 2013-05-29 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Anthracene derivative, light-emitting material, material for light-emitting element, composition for coating light-emitting element, light-emitting device, and electronic device
JP5501656B2 (ja) 2008-05-16 2014-05-28 株式会社半導体エネルギー研究所 組成物、薄膜の作製方法、及び発光素子の作製方法
DE102008025755A1 (de) * 2008-05-29 2009-12-03 Osram Opto Semiconductors Gmbh Organisches Licht emittierendes Bauteil und Leuchtmittel mit einem solchen Bauteil
JP5459903B2 (ja) * 2008-09-02 2014-04-02 株式会社半導体エネルギー研究所 アントラセン誘導体、発光素子、発光装置、電子機器、及び照明装置
US8283055B2 (en) * 2008-10-17 2012-10-09 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Material for light-emitting element, light-emitting element, light-emitting device, electronic device, and lighting device
US7960566B2 (en) * 2008-10-17 2011-06-14 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Anthracene derivative and light-emitting devices, electronic devices, and lighting device using the anthracene derivative
JP2011088887A (ja) * 2009-09-22 2011-05-06 Semiconductor Energy Lab Co Ltd ハロゲン化ジアリールアミン化合物、およびその合成方法
US8283855B2 (en) * 2010-01-11 2012-10-09 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Method for synthesis of anthracene derivative
EP2433929B1 (en) 2010-09-27 2013-10-23 Semiconductor Energy Laboratory Co, Ltd. Organic Compound, Light-Emitting Element, Light-Emitting Device, Electronic Device, and Lighting Device
EP2503618B1 (en) 2011-03-23 2014-01-01 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Composite material, light-emitting element, light-emitting device, electronic device, and lighting device
US8729554B2 (en) * 2011-04-27 2014-05-20 Chimei Innolux Corporation Top-emission organic light-emitting diode structure
TWI602334B (zh) 2011-05-13 2017-10-11 半導體能源研究所股份有限公司 發光元件及發光裝置
US9419239B2 (en) 2011-07-08 2016-08-16 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Composite material, light-emitting element, light-emitting device, electronic device, lighting device, and organic compound

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2824411B2 (ja) * 1995-08-25 1998-11-11 株式会社豊田中央研究所 有機薄膜発光素子
JPH09270172A (ja) 1996-03-29 1997-10-14 Ricoh Co Ltd 追記型光ディスク装置
JPH10270171A (ja) * 1997-01-27 1998-10-09 Junji Kido 有機エレクトロルミネッセント素子
US5972247A (en) * 1998-03-20 1999-10-26 Eastman Kodak Company Organic electroluminescent elements for stable blue electroluminescent devices
JPH11307264A (ja) 1998-04-17 1999-11-05 Matsushita Electric Ind Co Ltd 有機電界発光素子
EP0966050A3 (de) * 1998-06-18 2004-11-17 Osram Opto Semiconductors GmbH & Co. OHG Organische Leuchtdiode
KR100805451B1 (ko) * 1998-09-09 2008-02-20 이데미쓰 고산 가부시키가이샤 유기 전자발광 소자 및 페닐렌디아민 유도체
JP4542646B2 (ja) 1998-09-09 2010-09-15 出光興産株式会社 有機エレクトロルミネッセンス素子およびフェニレンジアミン誘導体
US6830828B2 (en) * 1998-09-14 2004-12-14 The Trustees Of Princeton University Organometallic complexes as phosphorescent emitters in organic LEDs
KR20050084516A (ko) * 1998-12-28 2005-08-26 이데미쓰 고산 가부시키가이샤 유기 전기발광 소자
EP1173049B1 (en) * 2000-02-02 2015-05-27 Mitsubishi Chemical Corporation Organic electroluminescent element
US6864628B2 (en) * 2000-08-28 2005-03-08 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Light emitting device comprising light-emitting layer having triplet compound and light-emitting layer having singlet compound
CN1271168C (zh) * 2000-09-07 2006-08-23 出光兴产株式会社 有机电场发光元件
JP2003115377A (ja) * 2001-10-03 2003-04-18 Nec Corp 発光素子、その製造方法およびこれを用いた表示装置
JP3933591B2 (ja) 2002-03-26 2007-06-20 淳二 城戸 有機エレクトロルミネッセント素子
US20040018380A1 (en) * 2002-07-26 2004-01-29 Xerox Corporation Display device with anthracene and triazine derivatives
US7839074B2 (en) * 2002-08-23 2010-11-23 Idemitsu Kosan Co., Ltd. Organic electroluminescence device and anthracene derivative
TWI464902B (zh) 2003-09-26 2014-12-11 Semiconductor Energy Lab 發光元件和其製法
US7541099B2 (en) * 2004-05-21 2009-06-02 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Anthracene derivative and light emitting element and light emitting device using the same
JP2006295104A (ja) 2004-07-23 2006-10-26 Semiconductor Energy Lab Co Ltd 発光素子およびそれを用いた発光装置

Also Published As

Publication number Publication date
US20070152572A1 (en) 2007-07-05
US7646010B2 (en) 2010-01-12
CN101111947A (zh) 2008-01-23
WO2006057420A1 (en) 2006-06-01

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