[发明专利]发光元件、发光装置、电子设备及照明装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种具有电致发光(Electroluminescence，也称为EL)层的发光元件(也称为EL元件)以及具有该发光元件的发光装置及具有该发光装置的电子设备及照明装置。

背景技术

在EL元件中，EL层被夹在一对电极之间。通过对一对电极施加电压可以由EL层获得发光。EL层由有机化合物形成。

对EL元件的发光结构进行说明。通过对一对电极施加电压，由阴极注入的电子及由阳极注入的空穴在EL层的发光中心重新结合。通过该重新结合，释放出能量而发光。发光被分类为来自单重激发态的发光和来自三重激发态的发光。

降低驱动电压是发光元件的各种课题之一。

在专利文献1中公开来了以下一种方法：在以接触于阴极的方式设置的电子注入层中，对构成电子注入层的有机化合物掺杂碱金属、碱土金属或稀土金属等的功函数低的金属。通过掺杂上述功函数低的金属，可以降低当从阴极向电子注入层注入电子时的注入势垒，并降低驱动电压。

在专利文献2中，能够在不使驱动电压上升的条件下实现发射光谱的光学调整。具体地说，在发光元件的阴极与EL层之间，以接触于阴极的方式形成有空穴传输有机化合物中掺杂有金属氧化物的层。接触于该层形成有电子传输有机化合物中掺杂有碱金属、碱土金属或稀土金属等功函数低的金属的层。并且，通过调整该掺杂有金属氧化物的层的厚度，边抑制驱动电压的上升边进行发光的光学调整。

[专利文献1]日本专利申请公开平10-270171号公报

[专利文献2]日本专利申请公开2005-209643号公报

在专利文献2中，空穴传输有机化合物中掺杂有金属氧化物的层接触于电子传输有机化合物中掺杂有碱金属、碱土金属或稀土金属等功函数低的金属的层。上述空穴传输有机化合物是施主物质，上述金属氧化物是受主物质。另外，上述功函数低的金属是施主物质，上述电子传输有机化合物是受主物质。所以，包含受主物质的层与包括施主物质的层接触。

当包含受主物质的层与包括施主物质的层接触时，形成p-n结而形成耗尽层。另外受主物质与施主物质相互作用，而阻碍该受主物质的功能及该施主物质的功能。由于上述原因导致驱动电压上升。

发明内容

本发明的一个方式的目的之一在于提供一种能够抑制驱动电压的上升的发光元件。另外，本发明的一个方式的目的之一在于提供一种通过含有这种发光元件而降低耗电量的发光装置。

本发明的一个方式的目的之一在于抑制具有包含受主物质的层和包含施主物质的层的发光元件中的驱动电压的上升。另外，本发明的一个方式的目的之一在于提供一种通过含有这种发光元件而降低耗电量的发光装置。

根据本发明的第一方式的发光元件在阳极与阴极之间具有EL层，在阴极与EL层之间具有第一层、第二层及第三层，其中第一层被设置在阴极与第二层之间并接触于阴极及第二层且含有孔穴传输物质，第二层被设置在第一层与第三层之间并接触于第一层及第三层且由具有金属-氧键及芳香配体的金属配合物构成，第三层被设置在第二层与EL层之间并接触于第二层及EL层且包含碱金属、碱土金属、稀土金属、碱金属化合物、碱土金属化合物或稀土金属化合物。由于第二层所含有的金属配合物具有金属-氧键，所以从第一层的电子的迁移及向第三层的电子的迁移变得容易。

根据本发明的第二方式的发光元件在阳极与阴极之间具有EL层，在阴极与EL层之间具有第一层、第二层及第三层，其中第一层被设置在阴极与第二层之间并接触于阴极及第二层且由孔穴传输物质和相对于空穴传输物质的受主物质构成，第二层被设置在第一层与第三层之间并接触于第一层及第三层且由具有金属-氧键及芳香配体的金属配合物构成，第三层被设置在第二层与EL层之间并接触于第二层及EL层且包含碱金属、碱土金属、稀土金属、碱金属化合物、碱土金属化合物或稀土金属化合物。由于第二层包含的金属配合物具有金属-氧键，所以从第一层的电子的迁移及向第三层的电子的迁移变得容易

在根据本发明的第一方式或第二方式的发光元件的优选例子中，金属配合物具有金属-氧的双键。这是因为可以认为金属-氧的双键的受主性好(即，容易接受电子)并且具有金属-氧的双键的金属配合物比较稳定的缘故。

由于具有金属-氧键及芳香配体的金属配合物是具有比第一层含有的受主物质的受主能级更高的LUMO能级(优选为-5.0eV以上，更优选为-5.0eV以上且-3.0eV以下)的电子传输物质，因此电子容易从第一层迁移到第二层。由此，第二层可以抑制发光元件的驱动电压上升。金属配合物优选为酞菁类材料。