[发明专利]有机发光元件和使用该元件的显示设备

说明书

本申请是申请号为02118312.0、申请日为2002年2月1日、发明名称为“有机发光元件和使用该元件的显示设备”的申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及有机发光元件，其具有阳极，阴极和其中包括发光是通过施加电场获得之有机化合物的膜(以后称为有机化合物膜)，和涉及使用该有机发光元件的显示设备。本发明特别涉及包括用作为象素的用于发射红，绿和篮对应颜色光的有机发光元件的显示设备，其中用于发射红颜色光的元件的发射效率是高的并且元件寿命是长的。注意，本说明书中的显示设备表示使用有机发光元件作为发光元件的图象显示设备。而且，其中有机发光元件被固定到连接器例如各向异性导电膜(FPC：柔性印刷电路)，TAB(带自动焊接)带或者TCP(带载流子封装)的模块，其中印刷电路板被提供在TAB带或者TCP一端的模块，和其中有机发光元件通过COG(玻璃上芯片)方法被直接用IC(集成电路)安装的模块，所有这些都被包括在显示设备中。

背景技术

有机发光元件是通过施加电场来发射光的元件。发光机理如后面说明。电压被施加在夹有有机化合物膜的电极，由此从阴极注入的电子和从阳极注入的空穴在有机化合物膜中复合以形成激发状态的分子(分子激子)。然后，分子激子释放能量返回到基态，发光。

通常，在这种有机发光元件中，有机化合物膜被形成为小于1μm厚度的薄膜。而且，有机发光元件是其中有机化合物膜本身发光的自身发光元件，并且因此不需要被用于传统液晶显示中的背景光。因此，其最大优点是有机发光元件能够被做成极薄和极轻。

而且，例如，在具有近似为100到200nm厚度的有机化合物膜中，考虑有机化合物膜载流子迁移，从载流子注入到载流子复合的时间近似为几十纳秒。即使考虑从载流子复合到发光的过程，发光也在微秒内达到。因此，强点之一是响应速度是非常高的。

而且，有机发光元件是载流子注入型发光元件。因此，可用直流电压驱动，并且噪声难于发生。至于驱动电压，有下述报告；第一，有机化合物膜被形成为均匀和非常薄，具有近100nm的厚度；而且，选择电极材料，其使对有机化合物膜的载流子注入阻挡很小；另外，引入异质结构(这里为两层结构)；因此，在5.5V时实现100cd/m²的足够亮度。(参考1：C.W.Tang和S.A.VanSlyke，“有机电致发光二极管”应用物理快报，51卷，12期，913-915(1987))。

除了上述诸如薄和轻，高速响应和直流低电压驱动的元件特征之外，其具有的巨大优点之一是有机发光元件具有大量各种发射颜色。该优点的因素是有机化合物本身的多样性。即，用于各种发射颜色的材料能够通过分子设计(例如，引入取代基)开发出的灵活性等导致颜色的丰富。

利用颜色丰富之有机发光元件的最大应用领域是全彩色平板显示。其理由是，因为有大量的能够发射三基色红绿蓝光的有机材料，能够通过将有机材料形成图案而容易地得到全彩色。诸如上述薄和轻，高速响应和直流低电压驱动的元件特征能够被考虑为适合于平板显示的特征。

另外，能够通过发射所有对应红绿蓝色的光获得白色光。在发射白色光中需要考虑三基色光的平衡。因此，示出了相对于每个颜色的最小要求效率(这里为功率效率，单位是1m/W)(参考2：Yoshiharu：“应用物理协会有机分子——生物电子学部分”，11卷，1期，P.88(2000))。

根据参考2，可见有大量的报告，其中对于绿色和蓝色超过了要求值，但是对于红色的值却远远达不到要求值。因此，红色发射效率的提高是开发全彩色平板显示的基本要素。然后，发射效率的提高能够使功率消耗降低。

作为在低发射效率时的因素之一，给出荧光材料不仅被用于红色之发光材料而且被用于一般有机发光元件。在有机发光元件中，当分子激子返回到基态时发生发光。从单重激发态(S^*)的发光(荧光)和从三重激发态(T^*)的发光(磷光)作为发光是可能的。在使用荧光材料的情况下，仅仅从S^*的发光(荧光)是有贡献的。