DE112020000489T5

DE112020000489T5 - Licht emittierende Vorrichtung, Licht emittierende Einrichtung, elektronisches Gerät und Beleuchtungsvorrichtung

Info

Publication number: DE112020000489T5
Application number: DE112020000489.9T
Authority: DE
Inventors: Yusuke TAKITA; Tsunenori Suzuki; Naoaki HASHIMOTO; Takumu Okuyama; Satoshi Seo
Original assignee: Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd
Current assignee: Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd
Priority date: 2019-01-22
Filing date: 2020-01-16
Publication date: 2021-11-25
Also published as: CN113330596A; WO2020152547A1; US11943944B2; JP7456777B2; US20220115615A1; TW202101755A; KR20210116462A; JP2020120113A; JP2024061839A

Abstract

Eine neuartige Licht emittierende Vorrichtung wird bereitgestellt. Alternativ wird eine Licht emittierende Vorrichtung mit langer Betriebsdauer bei hohen Temperaturen bereitgestellt. Die Licht emittierende Vorrichtung umfasst eine Anode, eine Kathode und eine EL-Schicht, die zwischen der Anode und der Kathode positioniert ist. Die EL-Schicht umfasst eine erste Schicht, eine zweite Schicht, eine dritte Schicht und eine Licht emittierende Schicht in dieser Reihenfolge von der Anodenseite aus. Die erste Schicht umfasst eine erste organische Verbindung und eine zweite organische Verbindung. Die zweite Schicht umfasst eine dritte organische Verbindung. Die dritte Schicht umfasst eine vierte organische Verbindung. Die Licht emittierende Schicht umfasst eine fünfte organische Verbindung und eine Emissionszentrumsubstanz. Die erste organische Verbindung weist eine Elektronenakzeptoreigenschaft in Bezug auf die zweite organische Verbindung auf. Eine Differenz zwischen HOMO-Niveaus der vierten organischen Verbindung und der fünften organischen Verbindung ist kleiner als oder gleich 0,24 eV.

Description

Technisches Gebiet
Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung betreffen ein Licht emittierendes Element, eine Licht emittierende Vorrichtung, ein Anzeigemodul, ein Beleuchtungsmodul, eine Anzeigevorrichtung, eine Licht emittierende Einrichtung, ein elektronisches Gerät und eine Beleuchtungsvorrichtung. Es sei angemerkt, dass eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung nicht auf das vorstehende technische Gebiet beschränkt ist. Das technische Gebiet einer Ausführungsform der in dieser Beschreibung und dergleichen offenbarten Erfindung betrifft einen Gegenstand, ein Verfahren oder ein Herstellungsverfahren. Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung betrifft einen Prozess, eine Maschine, ein Erzeugnis oder eine Zusammensetzung. Spezifische Beispiele für das technische Gebiet einer Ausführungsform der in dieser Beschreibung offenbarten vorliegenden Erfindung umfassen eine Halbleitervorrichtung, eine Anzeigevorrichtung, eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung, eine Licht emittierende Einrichtung, eine Beleuchtungsvorrichtung, eine Energiespeichervorrichtung, eine Speichervorrichtung, eine Abbildungsvorrichtung, ein Betriebsverfahren dafür und ein Herstellungsverfahren dafür.
Stand der Technik
Licht emittierende Vorrichtungen (organische EL-Vorrichtungen), die organische Verbindungen umfassen und Elektrolumineszenz (EL) nutzen, kommen in der Praxis vermehrt zum Einsatz. Bei der grundlegenden Struktur von derartigen Licht emittierenden Vorrichtungen ist eine organische Verbindungsschicht, die ein Licht emittierendes Material enthält (eine EL-Schicht), zwischen einem Paar von Elektroden angeordnet. Ladungsträger werden durch Anlegen einer Spannung an das Element injiziert, und die Rekombinationsenergie der Ladungsträger wird genutzt, wodurch eine Lichtemission von dem Licht emittierenden Material erhalten werden kann.
Derartige Licht emittierende Vorrichtungen sind selbstleuchtend und daher weisen Licht emittierende Vorrichtungen, wenn sie für Pixel einer Anzeige verwendet werden, gegenüber einem Flüssigkristallmaterial die Vorteile auf, dass die Sichtbarkeit hoch ist und eine Hintergrundbeleuchtung nicht erforderlich ist; somit sind derartige Licht emittierende Vorrichtungen als Flachbildschirmanzeigeelemente geeignet. Anzeigen, die derartige Licht emittierende Vorrichtungen umfassen, sind auch insofern sehr vorteilhaft, als sie dünn und leichtgewichtig sein können. Außerdem weisen derartige Licht emittierende Vorrichtungen auch ein Merkmal auf, dass die Ansprechzeit sehr schnell ist.
Da Licht emittierende Schichten von derartigen Licht emittierenden Vorrichtungen sukzessiv zweidimensional ausgebildet werden können, kann eine planare Lichtemission erhalten werden. Es ist schwierig, dieses Merkmal mit Punktlichtquellen, die durch Glühlampen und LEDs typisiert werden, oder linearen Lichtquellen, die durch Fluoreszenzlampen typisiert werden, zu realisieren. Daher haben Licht emittierende Vorrichtungen auch ein großes Potenzial als planare Lichtquellen, die auf Beleuchtungsvorrichtungen und dergleichen angewendet werden können.
Anzeigen oder Beleuchtungsvorrichtungen, die Licht emittierende Vorrichtungen umfassen, können, wie vorstehend beschrieben, in geeigneter Weise für eine Vielzahl von elektronischen Geräten verwendet werden, und die Forschung und Entwicklung von Licht emittierenden Vorrichtungen sind im Hinblick auf höhere Effizienz oder längere Lebensdauer vorangeschritten.
Bei einer Struktur, die im Patentdokument 1 offenbart wird, ist ein Lochtransportmaterial, dessen HOMO-Niveau zwischen dem HOMO-Niveau einer ersten Lochinjektionsschicht und dem HOMO-Niveau eines Wirtsmaterials liegt, zwischen einer Licht emittierenden Schicht und einer ersten Lochtransportschicht in Kontakt mit der Lochinjektionsschicht bereitgestellt.
Obwohl sich die Eigenschaften von Licht emittierenden Vorrichtungen in bemerkenswerter Weise verbessert haben, wurden die erhöhten Anforderungen hinsichtlich verschiedener Eigenschaften, darunter die Effizienz und Beständigkeit, noch nicht befriedigt.
[Referenz]
[Patentdokument]
[Patentdokument 1] Internationale PCT-Veröffentlichung Nr. WO2011/065136
Offenbarung der Erfindung
In Anbetracht des Vorstehenden ist eine Aufgabe einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, eine neuartige Licht emittierende Vorrichtung bereitzustellen. Eine weitere Aufgabe einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist, eine Licht emittierende Vorrichtung mit langer Betriebsdauer bei hohen Temperaturen bereitzustellen.
Eine weitere Aufgabe einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist, eine Licht emittierende Einrichtung, ein elektronisches Gerät und eine Anzeigevorrichtung bereitzustellen, welche jeweils eine lange Betriebsdauer bei hohen Temperaturen aufweisen.
Bei der vorliegenden Erfindung ist es lediglich erforderlich, dass mindestens eine der vorstehend beschriebenen Aufgaben erfüllt wird.
Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist eine Licht emittierende Vorrichtung, die eine Anode, eine Kathode und eine EL-Schicht zwischen der Anode und der Kathode umfasst. Die EL-Schicht umfasst eine erste Schicht, eine zweite Schicht, eine dritte Schicht und eine Licht emittierende Schicht in dieser Reihenfolge von der Anodenseite aus. Die erste Schicht umfasst eine erste organische Verbindung und eine zweite organische Verbindung. Die zweite Schicht umfasst eine dritte organische Verbindung. Die dritte Schicht umfasst eine vierte organische Verbindung. Die Licht emittierende Schicht umfasst eine fünfte organische Verbindung und eine Emissionszentrumsubstanz. Die erste organische Verbindung weist eine Elektronenakzeptoreigenschaft in Bezug auf die zweite organische Verbindung auf. Eine Differenz zwischen einem HOMO-Niveau der vierten organischen Verbindung und einem HOMO-Niveau der fünften organischen Verbindung ist kleiner als oder gleich 0,24 eV.
Eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist eine Licht emittierende Vorrichtung mit der vorstehenden Struktur, bei der ein HOMO-Niveau der zweiten organischen Verbindung höher als oder gleich -5,7 eV und niedriger als oder gleich -5,4 eV ist.
Eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist eine Licht emittierende Vorrichtung, die eine Anode, eine Kathode und eine EL-Schicht zwischen der Anode und der Kathode umfasst. Die EL-Schicht umfasst eine erste Schicht, eine dritte Schicht und eine Licht emittierende Schicht in dieser Reihenfolge von der Anodenseite aus. Die erste Schicht umfasst eine erste organische Verbindung und eine zweite organische Verbindung. Die dritte Schicht umfasst eine vierte organische Verbindung. Die Licht emittierende Schicht umfasst eine fünfte organische Verbindung und eine Emissionszentrumsubstanz. Die erste organische Verbindung weist eine Elektronenakzeptoreigenschaft in Bezug auf die zweite organische Verbindung auf. Ein HOMO-Niveau der zweiten organischen Verbindung ist höher als oder gleich -5,7 eV und niedriger als oder gleich -5,4 eV. Eine Differenz zwischen einem HOMO-Niveau der vierten organischen Verbindung und einem HOMO-Niveau der fünften organischen Verbindung kleiner als oder gleich 0,24 eV ist.
Eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist eine Licht emittierende Vorrichtung mit der vorstehenden Struktur, bei der das HOMO-Niveau der fünften organischen Verbindung niedriger als oder gleich -5,75 eV ist.
Eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist eine Licht emittierende Vorrichtung mit der vorstehenden Struktur, bei der die fünfte organische Verbindung in ihrer Molekularstruktur keinen heteroaromatischen Ring umfasst.
Eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist eine Licht emittierende Vorrichtung mit der vorstehenden Struktur, bei der die fünfte organische Verbindung nur aus Kohlenwasserstoff besteht.
Eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist eine Licht emittierende Vorrichtung mit der vorstehenden Struktur, bei der eine Differenz zwischen dem HOMO-Niveau der vierten organischen Verbindung und dem HOMO-Niveau der fünften organischen Verbindung kleiner als oder gleich 0,20 eV ist.
Eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist eine Licht emittierende Vorrichtung mit der vorstehenden Struktur, bei der eine Differenz zwischen dem HOMO-Niveau der vierten organischen Verbindung und dem HOMO-Niveau der fünften organischen Verbindung kleiner als oder gleich 0,16 eV ist.
Eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist eine Licht emittierende Vorrichtung mit der vorstehenden Struktur, bei der die Emissionszentrumsubstanz eine Fluoreszenz mit einer Emissionspeakwellenlänge von kleiner als oder gleich 480 nm emittiert.
Eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist eine Licht emittierende Vorrichtung mit der vorstehenden Struktur, bei der die Emissionszentrumsubstanz ein Naphthobisbenzofuran-Gerüst umfasst.
Eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist eine Licht emittierende Einrichtung, die die Licht emittierende Vorrichtung sowie einen Transistor und/oder ein Substrat umfasst.
Eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist eine Elektronische Vorrichtung, die die Licht emittierende Einrichtung sowie einen Sensor, einen Bedienungsknopf, einen Lautsprecher und/oder ein Mikrofon umfasst.
Eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist eine Beleuchtungsvorrichtung, die die Licht emittierende Einrichtung und ein Gehäuse umfasst.
Es sei angemerkt, dass die Licht emittierende Einrichtung in dieser Beschreibung in ihrer Kategorie eine Bildanzeigevorrichtung mit einer Licht emittierenden Vorrichtung umfasst. Die Licht emittierende Einrichtung kann in ihrer Kategorie ein Modul, bei dem eine Licht emittierende Vorrichtung mit einem Verbinder, wie z. B. einem anisotropen leitenden Film oder einem Tape Carrier Package (TCP), bereitgestellt ist, ein Modul, bei dem eine gedruckte Leiterplatte am Ende eines TCP bereitgestellt ist, und ein Modul umfassen, bei dem eine integrierte Schaltung (integrated circuit, IC) durch ein Chip-on-Glass- (COG-) Verfahren direkt an einer Licht emittierenden Vorrichtung montiert ist. Die Licht emittierende Einrichtung kann in einer Beleuchtungsvorrichtung oder dergleichen enthalten sein.
Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann eine neuartige Licht emittierende Vorrichtung bereitstellen. Eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann eine Licht emittierende Vorrichtung mit langer Betriebsdauer bei hohen Temperaturen bereitstellen.
Eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann eine Licht emittierende Einrichtung, ein elektronisches Gerät und eine Anzeigevorrichtung bereitstellen, welche jeweils eine lange Betriebsdauer bei hohen Temperaturen aufweisen.
Es sei angemerkt, dass die Beschreibungen der Wirkungen dem Vorhandensein weiterer Wirkungen nicht im Wege stehen. Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erzielt nicht notwendigerweise sämtliche der vorstehend aufgeführten Wirkungen. Weitere Wirkungen werden aus der Erläuterung der Beschreibung, der Zeichnungen, der Patentansprüche und dergleichen ersichtlich und können davon abgeleitet werden.
Figurenliste
In den begleitenden Zeichnungen:

1A1, 1A2, 1B und 1C sind schematische Darstellungen einer Licht emittierenden Vorrichtung;
2A und 2B sind konzeptionelle Darstellungen einer Licht emittierenden Aktiv-Matrix-Einrichtung;
3A und 3B sind konzeptionelle Darstellungen einer Licht emittierenden Aktiv-Matrix-Einrichtung;
4 ist eine konzeptionelle Darstellung einer Licht emittierenden Aktiv-Matrix-Einrichtung;
5A und 5B sind konzeptionelle Darstellungen einer Licht emittierenden Passiv-Matrix-Einrichtung;
6A und 6B stellen eine Beleuchtungsvorrichtung dar;
7A, 7B1, 7B2 und 7C stellen jeweils ein elektronisches Gerät dar;
8A bis 8C stellen ein elektronisches Gerät dar;
9 stellt eine Beleuchtungsvorrichtung dar;
10 stellt eine Beleuchtungsvorrichtung dar;
11 stellt Anzeigevorrichtungen und Beleuchtungsvorrichtungen in einem Fahrzeug dar;
12A und 12B stellen ein elektronisches Gerät dar;
13A bis 13C stellen ein elektronisches Gerät dar;
14 zeigt die Leuchtdichte-Stromdichte-Eigenschaften einer Licht emittierenden Vorrichtung 1 und einer Licht emittierenden Vergleichsvorrichtung 1;
15 zeigt die Stromeffizienz-Leuchtdichte-Eigenschaften der Licht emittierenden Vorrichtung 1 und der Licht emittierenden Vergleichsvorrichtung 1;
16 zeigt die Leuchtdichte-Spannungs-Eigenschaften der Licht emittierenden Vorrichtung 1 und der Licht emittierenden Vergleichsvorrichtung 1;
17 zeigt die Strom-Spannungs-Eigenschaften der Licht emittierenden Vorrichtung 1 und der Licht emittierenden Vergleichsvorrichtung 1;
18 zeigt die Leistungseffizienz-Leuchtdichte-Eigenschaften der Licht emittierenden Vorrichtung 1 und der Licht emittierenden Vergleichsvorrichtung 1;
19 zeigt die externen Quanteneffizienz-Leuchtdichte-Eigenschaften der Licht emittierenden Vorrichtung 1 und der Licht emittierenden Vergleichsvorrichtung 1;
20 zeigt Emissionsspektren der Licht emittierenden Vorrichtung 1 und der Licht emittierenden Vergleichsvorrichtung 1;
21A und 21B zeigen jeweils die Zeitabhängigkeit der normierten Leuchtdichte der Licht emittierenden Vorrichtung 1 und diejenige der Licht emittierenden Vergleichsvorrichtung 1;
22 zeigt Leuchtdichte-Stromdichte-Eigenschaften einer Licht emittierenden Vorrichtung 2 und einer Licht emittierenden Vergleichsvorrichtung 2;
23 zeigt Stromeffizienz-Leuchtdichte-Eigenschaften der Licht emittierenden Vorrichtung 2 und der Licht emittierenden Vergleichsvorrichtung 2;
24 zeigt Leuchtdichte-Spannungs-Eigenschaften der Licht emittierenden Vorrichtung 2 und der Licht emittierenden Vergleichsvorrichtung 2;
25 zeigt die Strom-Spannungs-Eigenschaften der Licht emittierenden Vorrichtung 2 und der Licht emittierenden Vergleichsvorrichtung 2;
26 zeigt die Leistungseffizienz-Leuchtdichte-Eigenschaften der Licht emittierenden Vorrichtung 2 und der Licht emittierenden Vergleichsvorrichtung 2;
27 zeigt externe Quanteneffizienz-Leuchtdichte-Eigenschaften der Licht emittierenden Vorrichtung 2 und der Licht emittierenden Vergleichsvorrichtung 2;
28 zeigt Emissionsspektren der Licht emittierenden Vorrichtung 2 und der Licht emittierenden Vergleichsvorrichtung 2;
29A und 29B zeigen jeweils die Zeitabhängigkeit der normierten Leuchtdichte der Licht emittierenden Vorrichtung 2 und diejenige der Licht emittierenden Vergleichsvorrichtung 2;
30 zeigt Leuchtdichte-Stromdichte-Eigenschaften einer Licht emittierenden Vorrichtung 3 und einer Licht emittierenden Vorrichtung 4;
31 zeigt die Stromeffizienz-Leuchtdichte-Eigenschaften der Licht emittierenden Vorrichtung 3 und der Licht emittierenden Vorrichtung 4;
32 zeigt Leuchtdichte-Spannungs-Eigenschaften der Licht emittierenden Vorrichtung 3 und der Licht emittierenden Vorrichtung 4;
33 zeigt Strom-Spannungs-Eigenschaften der Licht emittierenden Vorrichtung 3 und der Licht emittierenden Vorrichtung 4;
34 zeigt die Leistungseffizienz-Leuchtdichte-Eigenschaften der Licht emittierenden Vorrichtung 3 und der Licht emittierenden Vorrichtung 4;
35 zeigt externe Quanteneffizienz-Leuchtdichte-Eigenschaften der Licht emittierenden Vorrichtung 3 und der Licht emittierenden Vorrichtung 4;
36 zeigt die Emissionsspektren der Licht emittierenden Vorrichtung 3 und der Licht emittierenden Vorrichtung 4; und
37A und 37B zeigen jeweils die Zeitabhängigkeit der normierten Leuchtdichte der Licht emittierenden Vorrichtung 3 und diejenige der Licht emittierenden Vorrichtung 4.

Beste Art zur Ausführung der Erfindung
Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden nachstehend anhand der Zeichnungen ausführlich beschrieben. Es sei angemerkt, dass die vorliegende Erfindung nicht auf die folgende Beschreibung beschränkt ist und dass sich einem Fachmann ohne Weiteres erschließt, dass Modi und Details der vorliegenden Erfindung auf verschiedene Weise modifiziert werden können, ohne vom Erfindungsgedanken und Schutzbereich der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Daher sollte die vorliegende Erfindung nicht als auf die Beschreibung der folgenden Ausführungsformen beschränkt angesehen werden.
(Ausführungsform 1)
In einer organischen EL-Vorrichtung wird oft eine Lochinjektionsschicht in Kontakt mit einer Anode bereitgestellt, um Ladungsträgerinjektion von der Anode zu erleichtern.
Die Lochinjektionsschicht enthält ein Material mit einer hohen Fähigkeit, Elektronen von einer organischen Verbindung zu akzeptieren (ein Akzeptormaterial). Obwohl das Akzeptormaterial entweder eine organische Verbindung oder eine anorganische Verbindung sein kann, wird als Akzeptormaterial eine organische Verbindung weithin verwendet, da sie leicht zu verdampfen und handhaben ist.
Im Gegensatz dazu ist es bekannt, dass die Akzeptoreigenschaft einer organischen Verbindung, die als Akzeptormaterial verwendet wird, nicht so hoch ist wie diejenige einer anorganischen Verbindung. Aus diesem Grund wird als Material, das für die Lochinjektionsschicht in Kombination mit dem Akzeptormaterial verwendet wird, und als Material, das für die Lochtransportschicht, die der Lochinjektionsschicht benachbart angeordnet wird, verwendet wird, ein Lochtransportmaterial mit einem flachen HOMO-Niveau ausgewählt, um die Extraktion von Elektronen zu erleichtern. Deshalb neigt im Hinblick auf eine Betriebsspannung und dergleichen ein Lochtransportmaterial mit einem flachen HOMO-Niveau dazu, auch in der benachbarten Lochtransportschicht verwendet zu werden.
Hier wird im Allgemeinen in einer blauen fluoreszierenden Licht emittierenden Vorrichtung ein Wirtsmaterial mit einem tiefen HOMO-Niveau verwendet, um eine Emissionszentrumsubstanz, die eine blaue Fluoreszenz emittiert, effizient anzuregen. Folglich gibt es bei der Licht emittierenden Vorrichtung, bei der eine organische Verbindung als Akzeptormaterial verwendet wird, eine große Differenz zwischen HOMO-Niveaus des Wirtsmaterials und des Lochtransportmaterials, das für die Lochtransportschicht oder eine Elektronenblockierschicht, die in Kontakt mit einer Licht emittierenden Schicht ist, verwendet wird. Die Erfinder der vorliegenden Erfindung haben herausgefunden, dass diese Differenz die Betriebsdauer bei hohen Temperaturen in hohem Maße beeinflusst.
21B zeigt eine Änderung der Leuchtdichte im Laufe der Betriebszeit bei Raumtemperatur einer Licht emittierenden Vorrichtung, bei der eine Differenz zwischen HOMO-Niveaus des Wirtsmaterials und des Lochtransportmaterials, das für die Lochtransportschicht (oder eine Elektronenblockierschicht), die in Kontakt mit der Licht emittierenden Schicht ist, verwendet wird, größer als 0,24 eV ist (eine Licht emittierende Vergleichsvorrichtung 1), und einer Licht emittierenden Vorrichtung, bei der die Differenz kleiner als oder gleich 0,24 eV ist (eine Licht emittierende Vorrichtung 1). 21A zeigt eine Änderung der Leuchtdichte im Laufe der Betriebszeit bei 85 °C von Licht emittierenden Vorrichtungen mit gleichen Vorrichtungsstrukturen wie die vorstehenden Licht emittierenden Vorrichtungen. Es sei angemerkt, dass in diesen Kurven Leuchtdichte auf Basis der anfänglichen Leuchtdichte normiert ist. Für die Details der Vorrichtungsstruktur wird auf Beispiel 1 verwiesen.
In 21B, die die Ergebnisse des Betriebs bei Raumtemperatur zeigt, ist die Lebensdauer der Licht emittierenden Vergleichsvorrichtung 1 länger als diejenige der Licht emittierenden Vorrichtung 1, während in 21A, die die Ergebnisse des Betriebs bei hohen Temperaturen zeigt, die Lebensdauer der Licht emittierenden Vergleichsvorrichtung 1 viel kürzer ist als diejenige der Licht emittierenden Vorrichtung 1. Des Weiteren folgt die Verschlechterungskurve der Licht emittierenden Vorrichtung 1 sowohl bei Raumtemperatur als auch bei hohen Temperaturen der einfache Exponentialfunktion (single exponential function) nahezu, während die Verschlechterungskurve der Licht emittierenden Vergleichsvorrichtung 1 von der einzelnen Exponentialfunktion bei hohen Temperaturen abweicht. Dies deutet auf eine Möglichkeit, dass sich die Licht emittierende Vergleichsvorrichtung 1 beim Betrieb bei hohen Temperaturen in einem unterschiedlichen Mechanismus verschlechtert.
1A1 und 1A2 stellen eine Licht emittierende Vorrichtung einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dar. Die Licht emittierende Vorrichtung einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beinhaltet eine Anode 101, eine Kathode 102 und eine EL-Schicht 103. Die EL-Schicht umfasst eine Lochinjektionsschicht 111, eine Lochtransportschicht 112 und eine Licht emittierende Schicht 113.
Obwohl 1A1 und 1A2 zusätzlich eine Elektronentransportschicht 114 und eine Elektroneninjektionsschicht 115 in der EL-Schicht 103 darstellen, ist die Struktur der Licht emittierenden Vorrichtung nicht darauf beschränkt. Solange die vorstehend beschriebenen Komponenten enthalten sind, kann eine Schicht mit einer anderen Funktion enthalten sein.
Die Lochinjektionsschicht 111 beinhaltet eine erste organische Verbindung und eine zweite organische Verbindung. Die erste organische Verbindung weist eine Elektronenakzeptoreigenschaft in Bezug auf die zweite organische Verbindung auf.
Als erste organische Verbindung können beispielsweise organische Verbindungen mit einer elektronenziehenden Gruppe (insbesondere einer Cyano-Gruppe oder einer Halogen-Gruppe, wie z. B. einer Fluor-Gruppe) verwendet werden. Eine Substanz, die eine Elektronenakzeptoreigenschaft in Bezug auf die zweite organische Verbindung aufweist, wird angemessen aus derartigen organischen Verbindungen ausgewählt. Beispiele für eine derartige organische Verbindung umfassen 7,7,8,8-Tetracyano-2,3,5,6-tetrafluorchinodimethan (Abkürzung: F4-TCNQ), Chloranil, 2,3,6,7,10,11 -Hexacyano-1,4,5,8,9,12-hexaazatriphenylen (Abkürzung: HAT-CN), 1,3,4,5,7,8-Hexafluortetracyano-naphthochinodimethan (Abkürzung: F6-TCNNQ) und 2-(7-Dicyanomethylen-1,3,4,5,6,8,9,1 0-octafluor-7H-pyren-2-yliden)malononitril. Eine Verbindung, in der elektronenziehende Gruppen an einen kondensierten aromatischen Ring mit einer Vielzahl von Heteroatomen gebunden sind, wie z. B. HAT-CN, wird bevorzugt, da sie thermisch stabil ist. Ein [3]Radialen-Derivat, das eine elektronenziehende Gruppe (insbesondere eine Cyano-Gruppe oder eine Halogen-Gruppe, wie z. B. eine Fluor-Gruppe) aufweist, weist eine sehr hohe Elektronenakzeptoreigenschaft auf und wird somit bevorzugt. Spezifische Beispiele umfassen α,α', α''-1,2,3-Cyclopropantriylidentris[4-cyano-2,3,5,6-tetrafluorbenzolacetonitril], α,α',α''-1,2,3-Cyclopropantriylidentris[2,6-dichlor-3,5-difluor-4-(trifluormethyl)benzolacetonitril]und α,α',α''-1,2,3-Cyclopropantriylidentris[2,3,4,5,6-pentafluorbenzolacetonitril].
Die zweite organische Verbindung ist vorzugsweise eine organische Verbindung mit einer Lochtransporteigenschaft und ein Carbazol-Gerüst, ein Dibenzofuran-Gerüst, ein Dibenzothiophen-Gerüst oder ein Anthracen-Gerüst. Insbesondere kann ein aromatisches Amin mit einem Substituenten, der einen Dibenzofuranring oder einen Dibenzothiophenring umfasst, ein aromatisches Monoamin, das einen Naphthalinring umfasst, oder ein aromatisches Monoamin, in dem eine 9-Fluorenyl-Gruppe über eine Arylen-Gruppe an Stickstoff des Amins gebunden ist, verwendet werden. Es sei angemerkt, dass die zweite organische Verbindung mit einer N,N-Bis(4-biphenyl)aminogruppe bevorzugt wird, da eine Licht emittierende Vorrichtung mit langer Lebensdauer hergestellt werden kann. Spezifische Beispiele für die zweite organische Verbindung umfassen N-(4-Biphenyl)-6,N-diphenylbenzo[b]naphtho[1,2-d]furan-8-amin (Abkürzung: BnfABP), N,N-Bis(4-biphenyl)-6-phenylbenzo[b]naphtho[1,2-d]furan-8-amin (Abkürzung: BBABnf), 4,4'-Bis(6-phenylbenzo[b]naphtho[1,2-d]furan-8-yl)-4"phenyltriphenylamin (Abkürzung: BnfBB1BP), N,N-Bis(4-biphenyl)benzo[b]naphtho[1,2-d]furan-6-amin (Abkürzung: BBABnf(6)), N,N-Bis(4-biphenyl)benzo[b]naphtho[1,2-d]furan-8-amin (Abkürzung: BBABnf(8)), N,N-Bis(4-biphenyl)benzo[b]naphtho[2,3-d]furan-4-amin (Abkürzung: BBABnf(II)(4)), N,N-Bis[4-(dibenzofuran-4-yl)phenyl]-4-amino-p-terphenyl (Abkürzung: DBfBBITP), N-[4-(Dibenzothiophen-4-yl)phenyl]-N-phenyl-4-biphenylamin (Abkürzung: ThBA1BP), 4-(2-Naphthyl)-4',4"diphenyltriphenylamin (Abkürzung: BBAßNB), 4-[4-(2-Naphthyl)phenyl]-4',4"diphenyltriphenylamin (Abkürzung: BBAßNBi), 4-(2;1'-Binaphthyl-6-yl)-4',4"diphenyltriphenylamin (Abkürzung: BBAαNβNB), 4,4'-Diphenyl-4"-(7;1'-binaphthyl-2-yl)triphenylamin (Abkürzung: BBAαNβNB-03), 4,4'-Diphenyl-4"-(7-phenyl)naphthyl-2-yltriphenylamin (Abkürzung: BBAPßNB-03), 4-(6;2'-Binaphthyl-2-yl)-4',4"diphenyltriphenylamin (Abkürzung: BBA(ßN2)B), 4-(2;2'-Binaphthyl-7-yl)-4',4"diphenyltriphenylamin (Abkürzung: BBA(ßN2)B-03), 4-(1;2'-Binaphthyl-4-yl)-4',4"diphenyltriphenylamin (Abkürzung: BBAβNαNB), 4-(1;2'-Binaphthyl-5-yl)-4',4"diphenyltriphenylamin (Abkürzung: BBAβNαNB-02), 4-(4-Biphenylyl)-4'-(2-naphthyl)-4"phenyltriphenylamin (Abkürzung: TPBiAßNB), 4-(3-Biphenylyl)-4'-[4-(2-naphthyl)phenyl]-4"-phenyltriphenylamin (Abkürzung: mTPBiAßNBi), 4-(4-Biphenylyl)-4'-[4-(2-naphthyl)phenyl]-4"-phenyltriphenylamin (Abkürzung: TPBiAßNBi), 4-(1-Naphthyl)-4'-phenyltriphenylamin (Abkürzung: αNBA1BP), 4,4'-Bis(1-naphthyl)triphenylamin (Abkürzung: αNBB1BP), 4,4'-Diphenyl-4"-[4'-(carbazol-9-yl)biphenyl-4-yl]triphenylamin (Abkürzung: YGTBi1BP), 4'-[4-(3-Phenyl-9H-carbazol-9-yl)phenyl]tris(1,1'-biphenyl-4-yl)amin (Abkürzung: YGTBi1BP-02), 4-[4'-(Carbazol-9-yl)biphenyl-4-yl]-4'-(2-naphthyl)-4"-phenyltriphenylamin (Abkürzung: YGTBißNB), N-[4-(9-Phenyl-9H-carbazol-3-yl)phenyl]-N-[4-(1-naphthyl)phenyl]-9,9'-spirobi[9H-fluoren]-2-amin (Abkürzung: PCBNBSF), N,N-Bis([1,1'-biphenyl]-4-yl)-9,9'-spirobi[9H-fluoren]-2-amin (Abkürzung: BBASF), N,N-Bis([1,1'-biphenyl]-4-yl)-9,9'-spirobi[9H-fluoren]-4-amin (Abkürzung: BBASF(4)), N-(1,1'-Biphenyl-2-yl)-N-(9,9-dimethyl-9H-fluoren-2-yl)-9,9'-spirobi[9H-fluoren]-4-amin (Abkürzung: oFBiSF), N-(4-Biphenyl)-N-(9,9-dimethyl-9H-fluoren-2-yl)dibenzofuran-4-amin (Abkürzung: FrBiF), N-[4-(1-Naphthyl)phenyl]-N-[3-(6-phenyldibenzofuran-4-yl)phenyl]-1-naphthylamin (Abkürzung: mPDBfBNBN), 4-Phenyl-4'-(9-phenylfluoren-9-yl)triphenylamin (Abkürzung: BPAFLP), 4-Phenyl-3'-(9-phenylfluoren-9-yl)triphenylamin (Abkürzung: mBPAFLP), 4-Phenyl-4'-[4-(9-phenylfluoren-9-yl)phenyl]triphenylamin (Abkürzung: BPAFLBi), 4-Phenyl-4'-(9-phenyl-9H-carbazol-3-yl)triphenylamin (Abkürzung: PCBA1BP), 4,4'-Diphenyl-4"-(9-phenyl-9H-carbazol-3-yl)triphenylamin (Abkürzung: PCBBi1BP), 4-(1-Naphthyl)-4'-(9-phenyl-9H-carbazol-3-yl)triphenylamin (Abkürzung: PCBANB), 4,4'-Di(1-naphthyl)-4"-(9-phenyl-9H-carbazol-3-yl)triphenylamin (Abkürzung: PCBNBB), N-Phenyl-N-[4-(9-phenyl-9H-carbazol-3-yl)phenyl]-9,9'-spirobi[9H-fluoren]-2-amin (Abkürzung: PCBASF) und N-(1,1'-Biphenyl-4-yl)-9,9-dimethyl-N-[4-(9-phenyl-9H-carbazol-3-yl)phenyl]-9H-fluoren-2-amin (Abkürzung: PCBBiF).
Die zweite organische Verbindung weist, wie das vorstehend beschriebene Material, vorzugsweise ein relativ tiefes HOMO-Niveau von höher als oder gleich -5,7 eV und niedriger als oder gleich -5,4 eV auf. Außerdem ist das HOMO-Niveau der zweiten organischen Verbindung vorzugsweise niedriger als ein LUMO-Niveau der ersten organischen Verbindung für einfache Lochinduktion, und die Differenz dazwischen ist vorzugsweise größer als oder gleich 0,15 eV, stärker bevorzugt größer als oder gleich 0,20 eV.
Die Lochtransportschicht 112 umfasst eine erste Lochtransportschicht 112-1 und eine zweite Lochtransportschicht 112-2. Die erste Lochtransportschicht 112-1 liegt näher an der Anode 101 als die zweite Lochtransportschicht 112-2.
Die erste Lochtransportschicht 112-1 enthält eine dritte organische Verbindung und die zweite Lochtransportschicht 112-2 enthält eine vierte organische Verbindung. Die dritte organische Verbindung und die vierte organische Verbindung weisen vorzugsweise eine Lochtransporteigenschaft auf. Als dritte organische Verbindung und vierte organische Verbindung kann die organische Verbindung, die als zweite organische Verbindung verwendet werden kann, in ähnlicher Weise verwendet werden. In diesem Fall ist vorzugsweise das HOMO-Niveau der dritten organischen Verbindung tiefer als oder gleich demjenigen der zweiten organischen Verbindung, und das HOMO-Niveau der vierten organischen Verbindung ist vorzugsweise tiefer als oder gleich demjenigen der dritten organischen Verbindung. Es sei angemerkt, dass eine Differenz zwischen HOMO-Niveaus der zweiten organischen Verbindung und der dritten organischen Verbindung sowie eine Differenz zwischen HOMO-Niveaus der dritten organischen Verbindung und der vierten organischen Verbindung jeweils vorzugsweise kleiner als oder gleich 0,2 eV sind.
Die zweite bis vierte organische Verbindung weisen jeweils vorzugsweise ein Lochtransport-Gerüst auf. Als Lochtransport-Gerüst werden vorzugsweise ein Carbazol-Gerüst, ein Dibenzofuran-Gerüst, ein Dibenzothiophen-Gerüst und ein Anthracen-Gerüst verwendet, mit denen die HOMO-Niveaus der organischen Verbindungen nicht zu flach werden. Materialien für benachbarte Schichten (z. B. die zweite organische Verbindung und die dritte organische Verbindung oder die dritte organische Verbindung und die vierte organische Verbindung) weisen vorzugsweise das gleiche Lochtransport-Gerüst auf, wobei in diesem Fall Löcher problemlos injiziert werden können. Insbesondere wird vorzugsweise ein Dibenzofuran-Gerüst als Lochtransport-Gerüst verwendet.
Ferner sind Materialien, die in benachbarten Schichten enthalten sind (z. B. die zweite organische Verbindung und die dritte organische Verbindung oder die dritte organische Verbindung und die vierte organische Verbindung), vorzugsweise gleich, wobei in diesem Fall Löcher problemlos injiziert werden können. Insbesondere handelt es sich bei der zweiten organischen Verbindung und der dritten organischen Verbindung vorzugsweise um das gleiche Material.
Wenn die zweite organische Verbindung ein relativ tiefes HOMO-Niveau von höher als oder gleich -5,7 eV und niedriger als oder gleich -5,4 eV aufweist, kann die Licht emittierende Vorrichtung vorteilhafte Eigenschaften aufweisen, selbst wenn die Lochtransportschicht 112 anstelle aus zwei Schichten, wie in 1A1 dargestellt, aus einer Schicht, wie in 1A2 dargestellt, ausgebildet wird. Das heißt, dass die erste Lochtransportschicht 112-1 nicht bereitgestellt wird und die zweite Lochtransportschicht 112-2 in Kontakt mit der Lochinjektionsschicht 111 bereitgestellt wird. Wenn die zweite organische Verbindung ein tiefes HOMO-Niveau aufweist, ist eine Differenz zwischen HOMO-Niveaus der zweiten organischen Verbindung und des Wirtsmaterials klein, und daher kann die Licht emittierende Vorrichtung einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erhalten werden, selbst wenn die Lochtransportschicht 112 eine einschichtige Struktur aufweist.
Die zweite Lochtransportschicht 112-2 dient vorzugsweise auch als Elektronenblockierschicht.
Die Licht emittierende Schicht 113 beinhaltet eine fünfte organische Verbindung und die Emissionszentrumsubstanz. Die fünfte organische Verbindung ist ein Wirtsmaterial, in dem die Emissionszentrumsubstanz dispergiert wird.
Als Emissionszentrumsubstanz können fluoreszierende Substanzen, phosphoreszierende Substanzen, Substanzen, die eine thermisch aktivierte, verzögerte Fluoreszenz (thermally activated delayed fluorescence, TADF) emittieren, oder weitere Licht emittierende Materialien verwendet werden. Des Weiteren kann die Licht emittierende Schicht 113 eine einzelne Schicht sein oder eine Vielzahl von Schichten umfassen, die unterschiedliche Licht emittierende Materialien enthalten. Es sei angemerkt, dass eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in dem Fall bevorzugter ist, in dem die Licht emittierende Schicht 113 eine Fluoreszenz, insbesondere eine blaue Fluoreszenz, emittiert.
Beispiele für das Material, das als fluoreszierende Substanz in der Licht emittierenden Schicht 113 verwendet werden kann, sind wie folgt. Es können auch andere fluoreszierende Substanzen verwendet werden.
Beispiele umfassen 5,6-Bis[4-(10-phenyl-9-anthryl)phenyl]-2,2'-bipyridin (Abkürzung: PAP2BPy), 5,6-Bis[4'-(10-phenyl-9-anthryl)biphenyl-4-yl]-2,2'-bipyridin (Abkürzung: PAPP2BPy), N,N'-Diphenyl-N,N'-bis[4-(9-phenyl-9H-fluoren-9-yl)phenyl]pyren-1,6-diamin (Abkürzung: 1,6FLPAPrn), N,N'-Bis(3-methylphenyl)-N,N'bis[3-(9-phenyl-9H-fluoren-9-yl)phenyl]pyren-1,6-diamin (Abkürzung: 1,6mMemFLPAPrn), N,N'-Bis[4-(9H-carbazol-9-yl)phenyl]-N,N'-diphenylstilben-4,4'-diamin (Abkürzung: YGA2S), 4-(9H-Carbazol-9-yl)-4'-(10-phenyl-9-anthryl)triphenylamin (Abkürzung: YGAPA), 4-(9H-Carbazol-9-yl)-4'-(9,10-diphenyl-2-anthryl)triphenylamin (Abkürzung: 2YGAPPA), N,9-Diphenyl-N-[4-(10-phenyl-9-anthryl)phenyl]-9H-carbazol-3-amin (Abkürzung: PCAPA), Perylen, 2,5,8,11-Tetra(tert-butyl)perylen (Abkürzung: TBP), 4-(10-Phenyl-9-anthryl)-4'-(9-phenyl-9H-carbazol-3-yl)triphenylamin (Abkürzung: PCBAPA), N,N''-(2-tert-Butylanthracen-9,10-diyldi-4,1-phenylen)bis[N,N',N'-triphenyl-1,4-phenylendiamin] (Abkürzung: DPABPA), N,9-Diphenyl-N-[4-(9,10-diphenyl-2-anthryl)phenyl]-9H-carbazol-3-amin (Abkürzung: 2PCAPPA), N-[4-(9,10-Diphenyl-2-anthryl)phenyl]-N,N',N'-triphenyl-1,4-phenylendiamin (Abkürzung: 2DPAPPA), N,N,N',N',N'',N'',N''',N'''-Octaphenyldibenzo[g,p]rysen-2,7,10,15-tetraamin (Abkürzung: DBC1), Cumarin 30, N-(9,10-Diphenyl-2-anthryl)-N,9-diphenyl-9H-carbazol-3-amin (Abkürzung: 2PCAPA), N-[9,10-Bis(1,1'-biphenyl-2-yl)-2-anthryl]-N,9-diphenyl-9H-carbazol-3-amin (Abkürzung: 2PCABPhA), N-(9,10-Diphenyl-2-anthryl)-N,N',N'-triphenyl-1,4-phenylendiamin (Abkürzung: 2DPAPA), N-[9,10-Bis(1,1'-biphenyl-2-yl)-2-anthryl]-N,N',N'-triphenyl-1,4-phenylendiamin (Abkürzung: 2DPABPhA), 9,10-Bis(1,1'-biphenyl-2-yl)-N-[4-(9H-carbazol-9-yl)phenyl]-N-phenylanthracen-2-amin (Abkürzung: 2YGABPhA), N,N,9-Triphenylanthracen-9-amin (Abkürzung: DPhAPhA), Cumarin 545T, N,N'-Diphenylchinacridon, (Abkürzung: DPQd), Rubren, 5,12-Bis(1,1'-biphenyl-4-yl)-6,11-diphenyltetracen (Abkürzung: BPT), 2-(2-{2-[4-(Dimethylamino)phenyl]ethenyl}-6-methyl-4H-pyran-4-yliden)propandinitril (Abkürzung: DCM1), 2-{2-Methyl-6-[2-(2,3,6,7-tetrahydro-1H,5H-benzo[ij]inolizin-9-yl)ethenyl]-4H-pyran-4-yliden}propandinitril (Abkürzung: DCM2), N,N,N',N'-Tetrakis(4-methylphenyl)tetracen-5,11-diamin (Abkürzung: p-mPhTD), 7,14-Diphenyl-N,N,N',N'-tetrakis(4-methylphenyl)acenaphtho[1,2-a]fluoranthen-3,10-diamin (Abkürzung: p-mPhAFD), 2-{2-Isopropyl-6-[2-(1,1,7,7-tetramethyl-2,3,6,7-tetrahydro-1H,5H-benzo[ij]inolizin-9-yl)ethenyl]-4H-pyran-4-yliden}propandinitril (Abkürzung: DCJTI), 2-{2-tert-Butyl-6-[2-(1,1,7,7-tetramethyl-2,3,6,7-tetrahydro-1H,5H-benzo[ij]inolizin-9-yl)ethenyl]-4H-pyran-4-yliden}propandinitril (Abkürzung: DCJTB), 2-(2,6-Bis{2-[4-(dimethylamino)phenyl]ethenyl}-4H-pyran-4-yliden)propandinitril (Abkürzung: BisDCM), 2-{2,6-Bis[2-(8-methoxy-1,1,7,7-tetramethyl-2,3,6,7-tetrahydro-1H,5H-benzo[ij]inolizin-9-yl)ethenyl]-4H-pyran-4-yliden}propandinitril (Abkürzung: BisDCJTM), N,N'-(Pyren-1-,6-diyl)bis[(6,N-diphenylbenzo[b]naphtho[1,2-d]furan)-8-amin] (Abkürzung: 1,6BnfAPrn-03), 3,10-Bis[N-(9-phenyl-9H-carbazol-2-yl)-N-phenylamino]naphtho[2,3-b;6,7-b']bisbenzofuran (Abkürzung: 3,10PCA2Nbf(IV)-02) und 3,10-Bis[N-(dibenzofuran-3-yl)-N-phenylamino]naphtho[2,3-b;6,7-b']bisbenzofuran (Abkürzung: 3,10FrA2Nbf(IV)-02). Kondensierte aromatische Diamin-Verbindungen, typischerweise Pyrendiamin-Verbindungen, wie z. B. 1,6FLPAPrn, 1,6mMemFLPAPrn und 1,6BnfAPrn-03, werden wegen ihrer hohen Loch einfangenden Eigenschaften, hohen Emissionseffizienz und hohen Zuverlässigkeit besonders bevorzugt.
Beispiele für das Material, das verwendet werden kann, wenn eine phosphoreszierende Substanz als Emissionszentrumsubstanz in der Licht emittierenden Schicht 113 verwendet wird, sind wie folgt.
Die Beispiele umfassen: einen metallorganischen Iridiumkomplex mit einem 4H-Triazol-Gerüst, wie z. B. Tris{2-[5-(2-methylphenyl)-4-(2,6-dimethylphenyl)-4H-1,2,4-triazol-3-yl-κN2]phenyl-κC}iridium(III) (Abkürzung: [Ir(mpptz-dmp)₃]), Tris(5-methyl-3,4-diphenyl-4H-1,2,4-triazolato)iridium(III) (Abkürzung: [Ir(Mptz)₃]) und Tris[4-(3-biphenyl)-5-isopropyl-3-phenyl-4H-1,2,4-triazolato]iridium(III) (Abkürzung: [Ir(iPrptz-3b)₃]), einen metallorganischen Iridiumkomplex mit einem 1H-Triazol-Gerüst, wie z. B. Tris[3-methyl-1-(2-methylphenyl)-5-phenyl-1H-1,2,4-triazolato]iridium(III) (Abkürzung: [Ir(Mptz1-mp)₃]) und Tris(1-methyl-5-phenyl-3-propyl-1H-1,2,4-triazolato)iridium(III) (Abkürzung: [Ir(Prptz1-Me)₃]), einen metallorganischen Iridiumkomplex mit einem Imidazol-Gerüst, wie z. B. fac-Tris[1-(2,6-diisopropylphenyl)-2-phenyl-1H-imidazol]iridium(III) (Abkürzung: [lr(iPrpmi)₃]) und Tris[3-(2,6-dimethylphenyl)-7-methylimidazo[1,2-f]phenanthridinato]iridium(III) (Abkürzung: [Ir(dmpimpt-Me)₃]), und einen metallorganischen Iridiumkomplex, bei dem ein Phenylpyridin-Derivat mit einer elektronenziehenden Gruppe ein Ligand ist, wie z. B. Bis[2-(4',6'-difluorphenyl)pyridinato-N,C^2']iridium(III)tetrakis(1-pyrazolyl)borat (Abkürzung: Fir6), Bis[2-(4',6'difluorphenyl)pyridinato-N,C^2']iridium(III)picolinat (Abkürzung: Firpic), Bis{2-[3',5'bis(trifluormethyl)phenyl]pyridinato-N,C^2'}iridium(III)picolinat (Abkürzung: [Ir(CF₃ppy)₂(pic)]) und Bis[2-(4',6'-difluorphenyl)pyridinato-N,C^2']iridium(III)acetylacetonat (Abkürzung: Flr(acac)). Diese Verbindungen emittieren eine blaue Phosphoreszenz und weisen einen Peak des Emissionsspektrums bei 440 nm bis 520 nm auf.
Weitere Beispiele umfassen metallorganische Iridiumkomplexe mit einem Pyrimidin-Gerüst, wie z. B. Tris(4-methyl-6-phenylpyrimidinato)iridium(III) (Abkürzung: [Ir(mppm)₃]), Tris(4-t-butyl-6-phenylpyrimidinato)iridium(III) (Abkürzung: [Ir(tBuppm)₃]), (Acetylacetonato)bis(6-methyl-4-phenylpyrimidinato)iridium(III) (Abkürzung: [Ir(mppm)₂(acac)]), (Acetylacetonato)bis(6-tert-butyl-4-phenylpyrimidinato)iridium(III) (Abkürzung: [Ir(tBuppm)₂(acac)]), (Acetylacetonato)bis[6-(2-norbornyl)-4-phenylpyrimidinato]iridium(III) (Abkürzung: [[Ir(nbppm)₂(acac)]), (Acetylacetonato)bis[5-methyl-6-(2-methylphenyl)-4-phenylpyrimidinato]iridium(III) (Abkürzung: [Ir(mpmppm)₂(acac)]) und (Acetylacetonato)bis(4,6-diphenylpyrimidinato)iridium(III) (Abkürzung: [Ir(dppm)₂(acac)]), metallorganische Iridiumkomplexe mit einem Pyrazin-Gerüst, wie z. B. (Acetylacetonato)bis(3,5-dimethyl-2-phenylpyrazinato)iridium(III) (Abkürzung: [Ir(mppr-Me)₂(acac)]) und (Acetylacetonato)bis(5-isopropyl-3-methyl-2-phenylpyrazinato)iridium(III) (Abkürzung: [Ir(mppr-iPr)₂(acac)]), metallorganische Iridiumkomplexe mit einem Pyridin-Gerüst, wie z. B. Tris(2-phenylpyridinato-N,C^2')iridium(III) (Abkürzung: [Ir(ppy)₃]), Bis(2-phenylpyridinato-N,C^2')iridium(III)acetylacetonat (Abkürzung: [Ir(ppy)₂(acac)]), Bis(benzo[h]inolinato)iridium(III)acetylacetonat (Abkürzung: [Ir(bzq)₂(acac)]), Tris(benzo[h]inolinato)iridium(III) (Abkürzung: [Ir(bzq)₃]), Tris(2-phenylchinolinato-N,C^2')iridium(III) (Abkürzung: [Ir(pq)₃]) und Bis(2-phenylchinolinato-N,C^2')iridium(III)acetylacetonat (Abkürzung: [Ir(pq)₂(acac)]), und einen Seltenerdmetallkomplex, wie z. B. Tris(acetylacetonato)(monophenanthrolin)terbium(III) (Abkürzung: [Tb(acac)₃(Phen)]). Diese sind hauptsächlich Verbindungen, die eine grüne Phosphoreszenz emittieren und einen Peak des Emissionsspektrums bei 500 nm bis 600 nm aufweisen. Es sei angemerkt, dass metallorganische Iridiumkomplexe mit einem Pyrimidin-Gerüst eine deutlich hohe Zuverlässigkeit und Emissionseffizienz aufweisen und somit besonders bevorzugt werden.
Weitere Beispiele umfassen metallorganische Iridiumkomplexe mit einem Pyrimidin-Gerüst, wie z. B. (Diisobutyrylmethanato)bis[4,6-bis(3-methylphenyl)pyrimidinatoiridium(III) (Abkürzung: [Ir(5mdppm)₂(dibm)]), Bis[4,6-bis(3-methylphenyl)pyrimidinato](dipivaloylmethanato)iridium(III) (Abkürzung: [Ir(5mdppm)₂(dpm)]) und Bis[4,6-di(naphthalin-1-yl)pyrimidinato(dipivaloylmethanato)iridium(III) (Abkürzung: [Ir(d1npm)₂(dpm)]), metallorganische Iridiumkomplexe mit einem Pyrazin-Gerüst, wie z. B. (Acetylacetonato)bis(2,3,5-triphenylpyrazinato)iridium(III) (Abkürzung: [Ir(tppr)₂(acac)]), Bis(2,3,5-triphenylpyrazinato)(dipivaloylmethanato)iridium(III) (Abkürzung: [Ir(tppr)₂(dpm)]) und (Acetylacetonato)bis[2,3-bis(4-fluorphenyl)chinoxalinatoiridium(III) (Abkürzung: [Ir(Fdpq)₂(acac)]), metallorganische Iridiumkomplexe mit einem Pyridin-Gerüst, wie z. B. Tris(1-phenylisochinolinato-N,C^2')iridium(III) (Abkürzung: [Ir(piq)_3]) und Bis(1-phenylisochinolinato-N,C^2')iridium(III)acetylacetonat (Abkürzung: [Ir(piq)₂(acac)]), Platinkomplexe, wie z. B. 2,3,7,8,12,13,17,18-Octaethyl-21H,23H-porphyrinplatin(II) (Abkürzung: [PtOEP]), und Seltenerdmetallkomplexe, wie z. B. Tris(1,3-diphenyl-1,3-propandionato)(monophenanthrolin)europium(III) (Abkürzung: [Eu(DBM)₃(Phen)]) und Tris[1-(2-thenoyl)-3,3,3-trifluoracetonato(monophenanthrolin)europium(III) (Abkürzung: [Eu(TTA)₃(Phen)]). Diese Verbindungen emittieren eine rote Phosphoreszenz mit einem Peak des Emissionsspektrums bei 600 nm bis 700 nm. Außerdem können die metallorganischen Iridiumkomplexe mit einem Pyrazin-Gerüst eine rote Lichtemission mit vorteilhafter Chromatizität bereitstellen.
Neben den vorstehenden phosphoreszierenden Verbindungen können auch bekannte phosphoreszierende Materialien ausgewählt und verwendet werden.
Beispiele für das TADF-Material umfassen ein Fulleren, ein Derivat davon, ein Acridin, ein Derivat davon und ein Eosin-Derivat. Ferner kann ein metallhaltiges Porphyrin, wie z. B. ein Porphyrin, das Magnesium (Mg), Zink (Zn), Cadmium (Cd), Zinn (Sn), Platin (Pt), Indium (In) oder Palladium (Pd) enthält, angegeben werden. Beispiele für das metallhaltige Porphyrin umfassen einen Protoporphyrin-Zinnfluorid-Komplex (SnF₂(Proto IX)), einen Mesoporphyrin-Zinnfluorid-Komplex (SnF₂(Meso IX)), einen Hämatoporphyrin-Zinnfluorid-Komplex (SnF₂(Hämato IX)), einen Coproporphyrin-Tetramethylester-Zinnfluorid-Komplex (SnF₂(Copro III-4Me)), einen Octaethylporphyrin-Zinnfluorid-Komplex (SnF₂(OEP)), einen Etioporphyrin-Zinnfluorid-Komplex (SnF₂(Etio I)) und einen Octaethylporphyrin-Platinchlorid-Komplex (PtCl₂OEP), welche durch die folgenden Strukturformeln dargestellt werden.
Alternativ kann eine heterocyclische Verbindung, die einen π-elektronenreichen heteroaromatischen Ring und/oder einen π-elektronenarmen heteroaromatischen Ring aufweist und durch eine der folgenden Strukturformeln dargestellt wird, wie z. B. 2-(Biphenyl-4-yl)-4,6-bis(12-phenylindolo[2,3-a]carbazol-11-yl)-1,3,5-triazin (Abkürzung: PIC-TRZ), 9-(4,6-Diphenyl-1,3,5-triazin-2-yl)-9'-phenyl-9H,9'H-3,3'-bicarbazol (Abkürzung: PCCzTzn), 2-{4-[3-(N-Phenyl-9H-carbazol-3-yl)-9H-carbazol-9-yl]phenyl}-4,6-diphenyl-1,3,5-triazin (Abkürzung: PCCzPTzn), 2-[4-(10H-Phenoxazin-10-yl)phenyl]-4,6-diphenyl-1,3,5-triazin (Abkürzung: PXZ-TRZ), 3-[4-(5-Phenyl-5,10-dihydrophenazin-10-yl)phenyl]-4,5-diphenyl-1,2,4-triazol (Abkürzung: PPZ-3TPT), 3-(9,9-Dimethyl-9H-acridin-10-yl)-9H-xanthen-9-on (Abkürzung: ACRXTN), Bis[4-(9,9-dimethyl-9,10-dihydroacridin)phenyl]sulfon (Abkürzung: DMAC-DPS) oder 10-Phenyl-10H,10'H-spiro[acridin-9,9'-anthracen]-10'-on (Abkürzung: ACRSA), verwendet werden. Eine derartige heterocyclische Verbindung wird aufgrund der ausgezeichneten Elektronentransport- und Lochtransporteigenschaften bevorzugt, da sie einen π-elektronenreichen heteroaromatischen Ring und einen π-elektronenarmen heteroaromatischen Ring umfasst. Unter Gerüsten mit dem π-elektronenarmen heteroaromatischen Ring werden ein Pyridin-Gerüst, ein Diazin-Gerüst (ein Pyrimidin-Gerüst, ein Pyrazin-Gerüst und ein Pyridazin-Gerüst) und ein Triazin-Gerüst aufgrund ihrer hohen Stabilität und hohen Zuverlässigkeit bevorzugt. Insbesondere werden ein Benzofuropyrimidin-Gerüst, ein Benzothienopyrimidin-Gerüst, ein Benzofuropyrazin-Gerüst und ein Benzothienopyrazin-Gerüst aufgrund ihrer hohen Akzeptoreigenschaften und hohen Zuverlässigkeit bevorzugt. Unter Gerüsten mit dem π-elektronenreichen heteroaromatischen Ring weisen ein Acridin-Gerüst, ein Phenoxazin-Gerüst, ein Phenothiazin-Gerüst, ein Furan-Gerüst, ein Thiophen-Gerüst und ein Pyrrol-Gerüst eine hohe Stabilität und eine hohe Zuverlässigkeit auf; demzufolge ist mindestens eines dieser Gerüste vorzugsweise enthalten. Als Furan-Gerüst wird ein Dibenzofuran-Gerüst bevorzugt. Als Thiophen-Gerüst wird ein Dibenzothiophen-Gerüst bevorzugt. Als Pyrrol-Gerüst werden insbesondere ein Indol-Gerüst, ein Carbazol-Gerüst, ein Indolocarbazol-Gerüst, ein Bicarbazol-Gerüst und ein 3-(9-Phenyl-9H-carbazol-3-yl)-9H-carbazol-Gerüst bevorzugt. Es sei angemerkt, dass eine Substanz, in der der π-elektronenreiche heteroaromatische Ring direkt an den π-elektronenarmen heteroaromatischen Ring gebunden ist, besonders bevorzugt wird, da sowohl die Elektronendonatoreigenschaft des π-elektronenreichen heteroaromatischen Rings als auch die Elektronenakzeptoreigenschaft des π-elektronenarmen heteroaromatischen Rings verbessert werden und die Energiedifferenz zwischen dem S1-Niveau und dem T1-Niveau klein wird; daher kann eine thermisch aktivierte verzögerte Fluoreszenz mit hoher Effizienz erhalten werden. Es sei angemerkt, dass ein aromatischer Ring, an den eine elektronenziehende Gruppe, wie z. B. eine Cyano-Gruppe, gebunden ist, anstelle des π-elektronenarmen heteroaromatischen Rings verwendet werden kann. Als π-elektronenreiches Gerüst kann ein aromatisches Amin-Gerüst, ein Phenazin-Gerüst oder dergleichen verwendet werden. Als π-elektronenarmes Gerüst kann ein Xanthen-Gerüst, ein Thioxanthendioxid-Gerüst, ein Oxadiazol-Gerüst, ein Triazol-Gerüst, ein Imidazol-Gerüst, ein Anthrachinon-Gerüst, ein borhaltiges Gerüst, wie z. B. Phenylboran oder Boranthren, ein aromatischer Ring oder ein heteroaromatischer Ring mit einer Cyano-Gruppe oder einer Nitril-Gruppe, wie z. B. Benzonitril oder Cyanobenzol, ein Carbonyl-Gerüst, wie z. B. Benzophenon, ein Phosphinoxid-Gerüst, ein Sulfon-Gerüst oder dergleichen verwendet werden. Wie vorstehend beschrieben, können ein π-elektronenarmes Gerüst und ein π-elektronenreiches Gerüst anstelle des π-elektronenarmen heteroaromatischen Rings und/oder des π-elektronenreichen heteroaromatischen Rings verwendet werden.
Es sei angemerkt, dass ein TADF-Material ein Material ist, das eine kleine Differenz zwischen dem S1-Niveau und dem T1-Niveau aufweist und eine Funktion zum Umwandeln der Triplett-Anregungsenergie in die Singulett-Anregungsenergie durch umgekehrtes Intersystem-Crossing aufweist. Ein TADF-Material kann somit unter Verwendung einer geringen Menge an thermischer Energie die Triplett-Anregungsenergie in die Singulett-Anregungsenergie aufwärts wandeln (d. h. umgekehrtes Intersystem-Crossing) und effizient einen Singulett-Anregungszustand erzeugen. Außerdem kann die Triplett-Anregungsenergie in Lumineszenz umgewandelt werden.
Ein Exciplex, dessen Anregungszustand von zwei Arten von Substanzen gebildet wird, weist eine sehr kleine Differenz zwischen dem S1-Niveau und dem T1-Niveau auf und dient als TADF-Material, das die Triplett-Anregungsenergie in die Singulett-Anregungsenergie umwandeln kann.
Ein Phosphoreszenzspektrum, das bei niedriger Temperatur (z. B. 77 K bis 10 K) wahrgenommen wird, wird für einen Index des T1-Niveaus verwendet. Wenn das Energieniveau mit einer Wellenlänge der Linie, die durch Extrapolation einer Tangente an das Fluoreszenzspektrum an einem Schwanz auf der kurzwelligen Seite erhalten wird, das S1-Niveau ist und das Energieniveau mit einer Wellenlänge der Linie, die durch Extrapolation einer Tangente an das Phosphoreszenzspektrum an einem Schwanz auf der kurzwelligen Seite erhalten wird, das T1-Niveau ist, ist die Differenz zwischen dem S1-Niveau und dem T1-Niveau des TADF-Materials bevorzugt kleiner als oder gleich 0,3 eV, stärker bevorzugt kleiner als oder gleich 0,2 eV.
Wenn das TADF-Material als Emissionszentrumsubstanz verwendet wird, sind das S1-Niveau und das T1-Niveau des Wirtsmaterials vorzugsweise höher als diejenigen des TADF-Materials.
Als Wirtsmaterial der Licht emittierenden Schicht 113 können verschiedene Ladungsträgertransportmaterialien verwendet werden, wie z. B. Materialien mit einer Elektronentransporteigenschaft, Materialien mit einer Lochtransporteigenschaft und die TADF-Materialien.
Das Material mit einer Lochtransporteigenschaft ist vorzugsweise eine organische Verbindung, die ein aromatisches Amin-Gerüst oder ein π-elektronenreiches heteroaromatisches Ringgerüst aufweist. Beispiele für eine solche Verbindung sind wie folgt: 4,4'-Bis[N-(1-naphthyl)-N-phenylamino]biphenyl (Abkürzung: NPB), N,N'-Bis(3-methylphenyl)-N,N'-diphenyl-[1,1'-biphenyl]-4,4'-diamin (Abkürzung: TPD), 4,4'-Bis[N-(spiro-9,9'-bifluoren-2-yl)-N-phenylamino]biphenyl (Abkürzung: BSPB), 4-Phenyl-4'-(9-phenylfluoren-9-yl)triphenylamin (Abkürzung: BPAFLP), 4-Phenyl-3'-(9-phenylfluoren-9-yl)triphenylamin (Abkürzung: mBPAFLP), 4-Phenyl-4'-(9-phenyl-9H-carbazol-3-yl)triphenylamin (Abkürzung: PCBA1BP), 4,4'-Diphenyl-4"-(9-phenyl-9H-carbazol-3-yl)triphenylamin (Abkürzung: PCBBi1BP), 4-(1-Naphthyl)-4'-(9-phenyl-9H-carbazol-3-yl)triphenylamin (Abkürzung: PCBANB), 4,4'-Di(1-naphthyl)-4"-(9-phenyl-9H-carbazol-3-yl)triphenylamin (Abkürzung: PCBNBB), 9,9-Dimethyl-N-phenyl-N-[4-(9-phenyl-9H-carbazol-3-yl)phenyl]fluoren-2-amin (Abkürzung: PCBAF) und N-Phenyl-N-[4-(9-phenyl-9H-carbazol-3-yl)phenyl]-9,9'-spirobi[9H-fluoren]-2-amin (Abkürzung: PCBASF), Verbindungen mit einem Carbazol-Gerüst, wie z. B. 1,3-Bis(N-carbazolyl)benzol (Abkürzung: mCP), 4,4'-Di(N-carbazolyl)biphenyl (Abkürzung: CBP), 3,6-Bis(3,5-diphenylphenyl)-9-phenylcarbazol (Abkürzung: CzTP) und 3,3'-Bis(9-phenyl-9H-carbazol) (Abkürzung: PCCP), Verbindungen mit einem Thiophen-Gerüst, wie z. B. 4,4',4"-(Benzol-1,3,5-triyl)tri(dibenzothiophen) (Abkürzung: DBT3P-II), 2,8-Diphenyl-4-[4-(9-phenyl-9H-fluoren-9-yl)phenyl]dibenzothiophen (Abkürzung: DBTFLP-III) und 4-[4-(9-Phenyl-9H-fluoren-9-yl)phenyl]-6-phenyldibenzothiophen (Abkürzung: DBTFLP-IV), und Verbindungen mit einem Furan-Gerüst, wie z. B. 4,4',4"-(Benzol-1,3,5-triyl)tri(dibenzofuran) (Abkürzung: DBF3P-II) und 4-{3-[3-(9-Phenyl-9H-fluoren-9-yl)phenyl]phenyl}dibenzofuran (Abkürzung: mmDBFFLBi-II). Unter den vorstehenden Materialien werden die Verbindung mit einem aromatischen Amin-Gerüst und die Verbindung mit einem Carbazol-Gerüst bevorzugt, da diese Verbindungen sehr zuverlässig sind und hohe Lochtransporteigenschaften aufweisen, um zu einer Verringerung der Betriebsspannung beizutragen. Außerdem können auch die organischen Verbindungen, die als Beispiele für die vorstehende zweite organische Verbindung angegeben werden, verwendet werden.
Als Material mit einer Elektronentransporteigenschaft werden Metallkomplexe, wie z. B. Bis(10-hydroxybenzo[h]inolinato)beryllium(II) (Abkürzung: BeBq₂), Bis(2-methyl-8-chinolinolato)(4-phenylphenolato)aluminium(III) (Abkürzung: BAIq), Bis(8-chinolinolato)zink(II) (Abkürzung: Znq), Bis[2-(2-benzoxazolyl)phenolato]zink(lI) (Abkürzung: ZnPBO) und Bis[2-(2-benzothiazolyl)phenolato]zink(II) (Abkürzung: ZnBTZ), oder eine organische Verbindung bevorzugt, die ein π-elektronenarmes heteroaromatisches Ringgerüst aufweist. Beispiele für die organische Verbindung mit einem π-elektronenarmen heteroaromatischen Ring-Gerüst umfassen eine heterocyclische Verbindung mit einem Polyazol-Gerüst, wie z. B. 2-(4-Biphenylyl)-5-(4-tert-butylphenyl)-1,3,4-oxadiazol (Abkürzung: PBD), 3-(4-Biphenylyl)-4-phenyl-5-(4-tert-butylphenyl)-1,2,4-triazol (Abkürzung: TAZ), 1,3-Bis[5-(p-tert-butylphenyl)-1,3,4-oxadiazol-2-yl]benzol (Abkürzung: OXD-7), 9-[4-(5-Phenyl-1,3,4-oxadiazol-2-yl)phenyl]-9H-carbazol (Abkürzung: CO11), 2,2',2"-(1,3,5-Benzoltriyl)tris(1-phenyl-1H-benzimidazol) (Abkürzung: TPBI) und 2-[3-(Dibenzothiophen-4-yl)phenyl]-1-phenyl-1H-benzimidazol (Abkürzung: mDBTBIm-II); eine heterocyclische Verbindung mit einem Diazin-Gerüst, wie z. B. 2-[3-(Dibenzothiophen-4-yl)phenyl]dibenzo[f,h]chinoxalin (Abkürzung: 2mDBTPDBq-II), 2-[3'-(Dibenzothiophen-4-yl)biphenyl-3-yl]dibenzo[f,h]chinoxalin (Abkürzung: 2mDBTBPDBq-II), 2-[3'-(9H-Carbazol-9-yl)biphenyl-3-yl]dibenzo[f,h]chinoxalin (Abkürzung: 2mCzBPDBq), 4,6-Bis[3-(phenanthren-9-yl)phenyl]pyrimidin (Abkürzung: 4,6mPnP2Pm) und 4,6-Bis[3-(4-dibenzothienyl)phenyl]pyrimidin (Abkürzung: 4,6mDBTP2Pm-II); und eine heterocyclische Verbindung mit einem Pyridin-Gerüst, wie z. B. 3,5-Bis[3-(9H-carbazol-9-yl)phenyl]pyridin (Abkürzung: 35DCzPPy) und 1,3,5-Tri[3-(3-pyridyl)phenyl]benzol (Abkürzung: TmPyPB). Unter den vorstehenden werden die heterocyclische Verbindung mit einem Diazin-Gerüst und die heterocyclische Verbindung mit einem Pyridin-Gerüst bevorzugt, da sie zuverlässig sind. Insbesondere weist die heterocyclische Verbindung mit einem Diazin- (Pyrimidin- oder Pyrazin-) Gerüst eine ausgezeichnete Elektronentransporteigenschaft auf und trägt auch zu einer Verringerung der Betriebsspannung bei.
Als TADF-Material, das als Wirtsmaterial verwendet werden kann, können auch die vorstehenden Materialien, die als TADF-Material bezeichnet worden sind, verwendet werden. Wenn das TADF-Material als Wirtsmaterial verwendet wird, wird die Triplett-Anregungsenergie, die in dem TADF-Material erzeugt wird, durch umgekehrtes Intersystem-Crossing in die Singulett-Anregungsenergie umgewandelt und auf die Emissionszentrumsubstanz übertragen, wodurch die Emissionseffizienz der Licht emittierenden Vorrichtung erhöht werden kann. Hier dient das TADF-Material als Energiedonator, und die Emissionszentrumsubstanz dient als Energieakzeptor.
Dies ist in dem Fall sehr effektiv, in dem die Emissionszentrumsubstanz eine fluoreszierende Substanz ist. In diesem Fall ist das S1-Niveau des TADF-Materials vorzugsweise höher als das S1-Niveau der fluoreszierenden Substanz, damit eine hohe Emissionseffizienz erzielt werden kann. Ferner ist das T1-Niveau des TADF-Materials vorzugsweise höher als das S1-Niveau der fluoreszierenden Substanz. Deshalb ist das T1-Niveau des TADF-Materials vorzugsweise höher als das T1-Niveau der fluoreszierenden Substanz.
Ein TADF-Material, das Licht emittiert, dessen Wellenlänge sich mit der Wellenlänge eines Absorptionsbandes auf der niedrigsten Energieseite der fluoreszierenden Substanz überlappt, wird vorzugsweise verwendet, wobei in diesem Fall die Anregungsenergie von dem TADF-Material auf die fluoreszierende Substanz leicht übertragen wird und eine Lichtemission effizient erhalten werden kann.
Außerdem findet eine Ladungsträgerrekombination vorzugsweise in dem TADF-Material statt, damit die Singulett-Anregungsenergie von der Triplett-Anregungsenergie durch umgekehrtes Intersystem-Crossing effizient erzeugt wird. Es ist auch vorzuziehen, dass die Triplett-Anregungsenergie, die in dem TADF-Material erzeugt wird, nicht auf die Triplett-Anregungsenergie der fluoreszierenden Substanz übertragen wird. Aus diesem Grund weist die fluoreszierende Substanz vorzugsweise eine Schutzgruppe um einen Luminophor (ein Gerüst, das eine Lichtemission erzeugt) der fluoreszierenden Substanz herum auf. Als Schutzgruppe werden vorzugsweise ein Substituent, der keine π-Bindung aufweist, und ein gesättigter Kohlenwasserstoff verwendet. Spezifische Beispiele umfassen eine Alkyl-Gruppe mit 3 bis 10 Kohlenstoffatomen, eine substituierte oder nicht substituierte Cycloalkyl-Gruppe mit 3 bis 10 Kohlenstoffatomen und eine Trialkylsilyl-Gruppe mit 3 bis 10 Kohlenstoffatomen. Es ist ferner vorzuziehen, dass die fluoreszierende Substanz eine Vielzahl von Schutzgruppen aufweist. Die Substituenten, die keine π-Bindung aufweisen, weisen eine schlechte Ladungsträgertransporteigenschaft auf, wodurch das TADF-Material und der Luminophor der fluoreszierenden Substanz mit geringem Einfluss auf den Ladungsträgertransport oder die Ladungsträgerrekombination voneinander entfernt werden können. Hier bezeichnet der Luminophor eine Atomgruppe (ein Gerüst), die in einer fluoreszierenden Substanz eine Lichtemission erzeugt. Der Luminophor ist vorzugsweise ein Gerüst mit einer π-Bindung, stärker bevorzugt umfasst er einen aromatischen Ring, und noch stärker bevorzugt umfasst er einen kondensierten aromatischen Ring oder einen kondensierten heteroaromatischen Ring. Beispiele für den kondensierten aromatischen Ring oder den kondensierten heteroaromatischen Ring umfassen ein Phenanthren-Gerüst, ein Stilben-Gerüst, ein Acridon-Gerüst, ein Phenoxazin-Gerüst und ein Phenothiazin-Gerüst. Insbesondere wird eine fluoreszierende Substanz mit einem Naphthalin-Gerüst, einem Anthracen-Gerüst, einem Fluoren-Gerüst, einem Chrysen-Gerüst, einem Triphenylen-Gerüst, einem Tetracen-Gerüst, einem Pyren-Gerüst, einem Perylen-Gerüst, einem Cumarin-Gerüst, einem Chinacridon-Gerüst oder einem Naphthobisbenzofuran-Gerüst aufgrund ihrer hohen Fluoreszenzquantenausbeute bevorzugt.
In dem Fall, in dem eine fluoreszierende Substanz als Emissionszentrumsubstanz verwendet wird, wird ein Material mit einem Anthracen-Gerüst vorzugsweise als Wirtsmaterial verwendet. Die Verwendung einer Substanz mit einem Anthracen-Gerüst als Wirtsmaterial für die fluoreszierende Substanz ermöglicht, dass eine Licht emittierende Schicht, die eine hohe Emissionseffizienz und eine hohe Beständigkeit aufweist, erhalten wird. Unter den Substanzen mit einem Anthracen-Gerüst ist eine Substanz mit einem Diphenylanthracen-Gerüst, insbesondere eine Substanz mit einem 9,10-Diphenylanthracen-Gerüst, chemisch stabil und wird somit bevorzugt als Wirtsmaterial verwendet. Das Wirtsmaterial weist vorzugsweise ein Carbazol-Gerüst auf, da die Lochinjektions- und Lochtransporteigenschaften verbessert werden; stärker bevorzugt weist das Wirtsmaterial ein Benzocarbazol-Gerüst, in dem ein Benzol-Ring ferner zu Carbazol kondensiert wird, auf, da das HOMO-Niveau davon um ungefähr 0,1 eV flacher ist als dasjenige von Carbazol, wodurch Löcher leicht in das Wirtsmaterial eindringen. Insbesondere weist das Wirtsmaterial vorzugsweise ein Dibenzocarbazol-Gerüst auf, da das HOMO-Niveau davon um ungefähr 0,1 eV flacher ist als dasjenige von Carbazol, so dass Löcher leicht in das Wirtsmaterial eindringen, die Lochtransporteigenschaft verbessert wird und die Wärmebeständigkeit erhöht wird. Folglich wird eine Substanz, die sowohl ein 9,10-Diphenylanthracen-Gerüst als auch ein Carbazol-Gerüst (oder ein Benzocarbazol- oder Dibenzocarbazol-Gerüst) aufweist, ferner als Wirtsmaterial bevorzugt. Es sei angemerkt, dass im Hinblick auf die vorstehend beschriebenen Lochinjektions- und Lochtransporteigenschaften anstelle eines Carbazol-Gerüsts ein Benzofluoren-Gerüst oder ein Dibenzofluoren-Gerüst verwendet werden kann. Beispiele für eine derartige Substanz umfassen 9-Phenyl-3-[4-(10-phenyl-9-anthryl)phenyl]-9H-carbazol (Abkürzung: PCzPA), 3-[4-(1-Naphthyl)-phenyl]-9-phenyl-9H-carbazol (Abkürzung: PCPN), 9-[4-(10-Phenyl-9-anthracenyl)phenyl]-9H-carbazol (Abkürzung: CzPA), 7-[4-(10-Phenyl-9-anthryl)phenyl]-7H-dibenzo[c,g]carbazol (Abkürzung: cgDBCzPA), 6-[3-(9,10-Diphenyl-2-anthryl)phenyl]-benzo[b]naphtho[1,2-d]furan (Abkürzung: 2mBnfPPA), 9-Phenyl-10-{4-(9-phenyl-9H-fluoren-9-yl)biphenyl-4'-yl}anthracen (Abkürzung: FLPPA) und 9-(1-Naphthyl)-10-[4-(2-naphthyl)phenyl]anthracen (Abkürzung: αN-βNPAnth). Es sei angemerkt, dass CzPA, cgDBCzPA, 2mBnfPPA und PCzPA ausgezeichnete Eigenschaften aufweisen und somit vorzugsweise ausgewählt werden.
Es sei angemerkt, dass das Wirtsmaterial (die fünfte organische Verbindung) eine Mischung aus mehreren Arten von Substanzen sein kann; im Falle der Verwendung eines gemischten Wirtsmaterials wird vorzugsweise ein Material, das eine Elektronentransporteigenschaft aufweist, mit einem Material gemischt, das eine Lochtransporteigenschaft aufweist. Indem das Material mit einer Elektronentransporteigenschaft mit dem Material mit einer Lochtransporteigenschaft gemischt wird, kann die Transporteigenschaft der Licht emittierenden Schicht 113 leicht angepasst werden, und ein Rekombinationsbereich kann leicht gesteuert werden. Das Gewichtsverhältnis des Gehalts des Materials mit einer Lochtransporteigenschaft zu dem Gehalt des Materials mit einer Elektronentransporteigenschaft kann 1:19 bis 19:1 sein. Im Fall der Verwendung des gemischten Wirtsmaterials als fünfte organische Verbindung wird das HOMO-Niveau der fünften organischen Verbindung als HOMO-Niveau des Materials mit einer Lochtransporteigenschaft angesehen.
Es sei angemerkt, dass eine phosphoreszierende Substanz als ein Teil des gemischten Materials verwendet werden kann. Wenn eine fluoreszierende Substanz als Emissionszentrumsubstanz verwendet wird, kann eine phosphoreszierende Substanz als Energiedonator zum Zuführen der Anregungsenergie zu der fluoreszierenden Substanz verwendet werden.
Ein Exciplex kann aus diesen gemischten Materialien gebildet werden. Wenn diese gemischten Materialien derart ausgewählt werden, dass sie einen Exciplex bilden, der Licht emittiert, dessen Wellenlänge sich mit der Wellenlänge eines Absorptionsbandes auf der niedrigsten Energieseite des Licht emittierenden Materials überlappt, kann die Energie leicht übertragen werden und kann eine Lichtemission effizient erhalten werden. Die Verwendung einer derartigen Struktur wird bevorzugt, da die Betriebsspannung auch verringert werden kann.
Es sei angemerkt, dass mindestens eines der Materialien, die einen Exciplex bilden, eine phosphoreszierende Substanz sein kann. In diesem Fall kann die Triplett-Anregungsenergie durch umgekehrtes Intersystem-Crossing effizient in die Singulett-Anregungsenergie umgewandelt werden.
Eine Kombination eines Materials mit einer Elektronentransporteigenschaft und eines Materials mit einer Lochtransporteigenschaft, dessen HOMO-Niveau höher als oder gleich demjenigen des Materials mit einer Elektronentransporteigenschaft ist, wird zur effizienten Bildung eines Exciplexes bevorzugt. Zudem ist das LUMO-Niveau des Materials mit einer Lochtransporteigenschaft vorzugsweise höher als oder gleich dem LUMO-Niveau des Materials mit einer Elektronentransporteigenschaft. Es sei angemerkt, dass die LUMO-Niveaus und die HOMO-Niveaus der Materialien von den elektrochemischen Eigenschaften (den Reduktionspotentialen und den Oxidationspotentialen) der Materialien erhalten werden können, die durch Cyclovoltammetrie (cyclic voltammetry, CV) gemessen werden.
Die Bildung eines Exciplexes kann beispielsweise durch ein Phänomen bestätigt werden, bei dem das Emissionsspektrum des Mischfilms, in dem das Material mit einer Lochtransporteigenschaft und das Material mit einer Elektronentransporteigenschaft gemischt sind, auf die längere Wellenlängenseite als die Emissionsspektren jedes der Materialien verschoben wird (oder das Emissionsspektrum einen anderen Peak auf der längeren Wellenlängenseite aufweist), wobei das Phänomen beobachtet wird, indem die Emissionsspektren des Materials mit einer Lochtransporteigenschaft, des Materials mit einer Elektronentransporteigenschaft und des Mischfilms dieser Materialien verglichen werden. Alternativ kann die Bildung eines Exciplexes durch einen Unterschied der transienten Reaktion, wie z. B. ein Phänomen, bei dem die Lebensdauer der transienten PL des Mischfilms Komponenten mit längerer Lebensdauer oder einen größeren Anteil der Verzögerungskomponenten aufweist als diejenige jedes der Materialien, bestätigt werden, wobei der Unterschied beobachtet wird, indem die transienten Photolumineszenzen (PL) des Materials mit einer Lochtransporteigenschaft, des Materials mit einer Elektronentransporteigenschaft und des Mischfilms der Materialien verglichen werden. Die transiente PL kann als transiente Elektrolumineszenz (EL) umformuliert werden. Das heißt, dass die Bildung eines Exciplexes auch durch einen Unterschied der transienten Reaktion bestätigt werden kann, der beobachtet wird, indem die transienten EL des Materials mit einer Lochtransporteigenschaft, des Materials mit einer Elektronentransporteigenschaft und des Mischfilms der Materialien verglichen werden.
Die Licht emittierende Vorrichtung einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit der vorstehend beschriebenen Struktur kann eine lange Lebensdauer aufweisen.
(Ausführungsform 2)
Als Nächstes werden Beispiele für spezifische Strukturen und Materialien der vorstehend erwähnten Licht emittierenden Vorrichtung beschrieben. Wie vorstehend beschrieben, beinhaltet die Licht emittierende Vorrichtung einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung die EL-Schicht 103, die zwischen dem Paar von Elektroden (der Anode 101 und der Kathode 102) positioniert ist und eine Vielzahl von Schichten aufweist. Bei der EL-Schicht 103 werden die Lochinjektionsschicht 111, die erste Lochtransportschicht 112-1, die zweite Lochtransportschicht 112-2, die Licht emittierende Schicht 113 und die Elektronentransportschicht von der Seite der Anode 101 aus bereitgestellt.
Es gibt keine besondere Beschränkung bezüglich der anderen Schichten, die in der EL-Schicht 103 enthalten sind, und verschiedene Schichten, wie z. B. eine Lochinjektionsschicht, eine Lochtransportschicht, eine Elektronentransportschicht, eine Elektroneninjektionsschicht, eine Ladungsträgerblockierschicht, eine Exzitonenblockierschicht und eine Ladungserzeugungsschicht, können zum Einsatz kommen.
Die Anode 101 wird vorzugsweise unter Verwendung eines Metalls, einer Legierung, einer leitenden Verbindung mit einer hohen Austrittsarbeit (insbesondere einer Austrittsarbeit von höher als oder gleich 4,0 eV), einer Mischung dieser oder dergleichen ausgebildet. Spezifische Beispiele umfassen Indiumoxid-Zinnoxid (indium tin oxide; ITO), Indiumoxid-Zinnoxid enthaltend Silizium oder Siliziumoxid, Indiumoxid-Zinkoxid und Indiumoxid enthaltend Wolframoxid und Zinkoxid (IWZO). Derartige leitende Metalloxidfilme werden im Allgemeinen durch ein Sputterverfahren ausgebildet, können aber auch durch Anwendung eines Sol-Gel-Verfahrens oder dergleichen ausgebildet werden. In einem Beispiel für das Ausbildungsverfahren wird Indiumoxid-Zinkoxid durch ein Sputterverfahren abgeschieden, bei dem ein Target verwendet wird, das durch Zusatz von 1 Gew.-% bis 20 Gew.-% Zinkoxid zu Indiumoxid erhalten wird. Des Weiteren kann ein Film aus Indiumoxid enthaltend Wolframoxid und Zinkoxid (IWZO) durch ein Sputterverfahren ausgebildet werden, bei dem ein Target verwendet wird, in dem 0,5 Gew.-% bis 5 Gew.-% Wolframoxid und 0,1 Gew.-% bis 1 Gew.-% Zinkoxid zu Indiumoxid zugesetzt sind. Alternativ können Gold (Au), Platin (Pt), Nickel (Ni), Wolfram (W), Chrom (Cr), Molybdän (Mo), Eisen (Fe), Kobalt (Co), Kupfer (Cu), Palladium (Pd), ein Nitrid eines Metallmaterials (z. B. Titannitrid) oder dergleichen verwendet werden. Graphen kann auch verwendet werden. Es sei angemerkt, dass, obwohl die typischen Materialien zum Ausbilden der Anode vorstehend aufgeführt worden sind, ein Verbundmaterial aus einer organischen Verbindung mit einer Lochtransporteigenschaft und einer Substanz, die bezüglich der organischen Verbindung eine Elektronenakzeptoreigenschaft aufweist, für die Lochinjektionsschicht 111 einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendet wird; daher kann ein Elektrodenmaterial unabhängig von seiner Austrittsarbeit ausgewählt werden.
Zwei Arten von mehrschichtigen Strukturen der EL-Schicht 103 werden beschrieben, nämlich eine in 1A1 und 1A2 dargestellte Struktur, die die Elektroneninjektionsschicht 115 zusätzlich zu der Lochinjektionsschicht 111, der Lochtransportschicht 112 (der ersten Lochtransportschicht 112-1, der zweiten Lochtransportschicht 112-2), der Licht emittierenden Schicht 113 und der Elektronentransportschicht 114 umfasst, und eine in 1B dargestellte Struktur, die eine Ladungserzeugungsschicht 116 zusätzlich zu der Lochinjektionsschicht 111, der ersten Lochtransportschicht 112-1, der zweiten Lochtransportschicht 112-2, der Licht emittierenden Schicht 113 und der Elektronentransportschicht 114 umfasst. Materialien zum Ausbilden jeder Schicht werden im Besonderen nachstehend beschrieben.
Da die Lochinjektionsschicht 111, die Lochtransportschicht 112 (die erste Lochtransportschicht 112-1 und die zweite Lochtransportschicht 112-2) und die Licht emittierende Schicht 113 ausführlich bei der Ausführungsform 1 beschrieben worden sind, wird die Beschreibung dieser nicht wiederholt. Es kann auf die Beschreibung der Ausführungsform 1 Bezug genommen werden.
Die Elektronentransportschicht 114 wird zwischen der Licht emittierenden Schicht 113 und der Kathode 102 bereitgestellt. Die Elektronentransportschicht 114 enthält eine organische Verbindung mit einer Elektronentransporteigenschaft. Als organische Verbindung mit einer Elektronentransporteigenschaft kann ein beliebiges der vorstehend erwähnten Elektronen transportierenden organischen Verbindungen, die als Wirtsmaterial verwendet werden können, und der vorstehend erwähnten organischen Verbindungen, die als Wirtsmaterial für die fluoreszierende Substanz verwendet werden können, verwendet werden. Vorzugsweise wird eine organische Verbindung verwendet, deren Elektronenmobilität, wenn die Quadratwurzel der elektrischen Feldstärke [V/cm] 600 ist, höher als oder gleich 1 × 10^-7 cm²/Vs und niedriger als oder gleich 5 × 10^-5 cm²/Vs ist.
Als Elektroneninjektionsschicht 115 zwischen der Elektronentransportschicht 114 und der Kathode 102 kann eine Schicht, die ein Alkalimetall, ein Erdalkalimetall oder eine Verbindung davon, wie z. B. Lithiumfluorid (LiF), Cäsiumfluorid (CsF) oder Calciumfluorid (CaF₂), enthält, bereitgestellt werden. Beispielsweise kann ein Elektrid oder eine Schicht, die unter Verwendung einer Substanz mit einer Elektronentransporteigenschaft ausgebildet wird und ein Alkalimetall, ein Erdalkalimetall oder eine Verbindung davon enthält, als Elektroneninjektionsschicht 115 verwendet werden. Beispiele für das Elektrid umfassen eine Substanz, in der Elektronen mit einer hohen Konzentration zu Calciumoxid-Aluminiumoxid zugesetzt sind.
Anstelle der Elektroneninjektionsschicht 115 kann die Ladungserzeugungsschicht 116 zwischen der Elektronentransportschicht 114 und der Kathode 102 bereitgestellt werden (1B). Die Ladungserzeugungsschicht 116 bezeichnet eine Schicht, die beim Anlegen eines Potentials zum Injizieren von Löchern in eine Schicht in Kontakt mit der Kathodenseite der Ladungserzeugungsschicht 116 und Elektronen in eine Schicht in Kontakt mit ihrer Anodenseite im Stande ist. Die Ladungserzeugungsschicht 116 umfasst mindestens eine p-Typ-Schicht 117. Die p-Typ-Schicht 117 wird vorzugsweise unter Verwendung eines der Verbundmaterialien ausgebildet, die vorstehend als Beispiele für Materialien, die für die Lochinjektionsschicht 111 verwendet werden können, angegeben worden sind. Die p-Typ-Schicht 117 kann ausgebildet werden, indem ein Film, der als in dem Verbundmaterial enthaltenes Material das vorstehend beschriebene Akzeptormaterial enthält, und ein Film, der ein Lochtransportmaterial enthält, übereinander angeordnet werden. Wenn ein Potential an die p-Typ-Schicht 117 angelegt wird, werden Elektronen in die Elektronentransportschicht 114 und Löcher in die Kathode 102, die als Kathode dient, injiziert; auf diese Weise arbeitet die Licht emittierende Vorrichtung.
Es sei angemerkt, dass die Ladungserzeugungsschicht 116 vorzugsweise zusätzlich zu der p-Typ-Schicht 117 eine Elektronenweiterleitungsschicht 118 und/oder eine Elektroneninjektionspufferschicht 119 umfasst.
Die Elektronenweiterleitungsschicht 118 enthält mindestens die Substanz mit einer Elektronentransporteigenschaft und weist eine Funktion zum Verhindern einer Wechselwirkung zwischen der Elektroneninjektionspufferschicht 119 und der p-Typ-Schicht 117 und eine Funktion zum leichtgängigen Übertragen von Elektronen auf. Das LUMO-Niveau der in der Elektronenweiterleitungsschicht 118 enthaltenen Substanz mit einer Elektronentransporteigenschaft liegt vorzugsweise zwischen dem LUMO-Niveau der Elektronenakzeptorsubstanz in der p-Typ-Schicht 117 und dem LUMO-Niveau einer Substanz in einer Schicht der Elektronentransportschicht 114, die in Kontakt mit der Ladungserzeugungsschicht 116 ist. Als konkreter Wert des Energieniveaus ist das LUMO-Niveau der Substanz mit einer Elektronentransporteigenschaft in der Elektronenweiterleitungsschicht 118 bevorzugt höher als oder gleich -5,0 eV, stärker bevorzugt höher als oder gleich -5,0 eV und niedriger als oder gleich -3,0 eV. Es sei angemerkt, dass als Substanz mit einer Elektronentransporteigenschaft in der Elektronenweiterleitungsschicht 118 vorzugsweise ein auf Phthalocyanin basierendes Material oder ein Metallkomplex, der eine Metall-Sauerstoff-Bindung und einen aromatischen Liganden aufweist, verwendet wird.
Eine Substanz mit einer hohen Elektroneninjektionseigenschaft kann für die Elektroneninjektionspufferschicht 119 verwendet werden. Beispielsweise kann ein Alkalimetall, ein Erdalkalimetall, ein Seltenerdmetall oder eine Verbindung davon (eine Alkalimetall-Verbindung (darunter auch ein Oxid, wie z. B. Lithiumoxid, ein Halogenid und ein Carbonat, wie z. B. Lithiumcarbonat und Cäsiumcarbonat), eine Erdalkalimetall-Verbindung (darunter auch ein Oxid, ein Halogenid und ein Carbonat) oder eine Seltenerdmetall-Verbindung (darunter auch ein Oxid, ein Halogenid und ein Carbonat)) verwendet werden.
In dem Fall, in dem die Elektroneninjektionspufferschicht 119 die Substanz mit einer Elektronentransporteigenschaft und eine Substanz mit einer Elektronendonatoreigenschaft enthält, kann eine organische Verbindung, wie z. B. Tetrathianaphthacen (Abkürzung: TTN), Nickelocen oder Decamethylnickelocen, als Substanz mit einer Elektronendonatoreigenschaft verwendet werden, ebenso wie ein Alkalimetall, ein Erdalkalimetall, ein Seltenerdmetall, eine Verbindung davon (eine Alkalimetall-Verbindung (darunter auch ein Oxid, wie z. B. Lithiumoxid, ein Halogenid und ein Carbonat, wie z. B. Lithiumcarbonat und Cäsiumcarbonat), eine Erdalkalimetall-Verbindung (darunter auch ein Oxid, ein Halogenid und ein Carbonat) oder eine Seltenerdmetall-Verbindung (darunter auch ein Oxid, ein Halogenid und ein Carbonat)). Als Substanz mit einer Elektronentransporteigenschaft kann ein Material, das dem vorstehend beschriebenen Material für die Elektronentransportschicht 114 ähnlich ist, verwendet werden.
Für die Kathode 102 kann ein Metall, eine Legierung, eine elektrisch leitende Verbindung oder eine Mischung dieser, die jeweils eine niedrige Austrittsarbeit (insbesondere eine Austrittsarbeit von niedriger als oder gleich 3,8 eV) aufweisen, oder dergleichen verwendet werden. Spezifische Beispiele für ein derartiges Kathodenmaterial sind Elemente, die zu den Gruppen 1 und 2 des Periodensystems gehören, so beispielsweise Alkalimetalle (z. B. Lithium (Li) und Cäsium (Cs)), Magnesium (Mg), Calcium (Ca) und Strontium (Sr), Legierungen, die diese Elemente enthalten (z. B. MgAg und AILi), Seltenerdmetalle, wie z. B. Europium (Eu) und Ytterbium (Yb), und Legierungen, die diese Seltenerdmetalle enthalten. Jedoch können dann, wenn die Elektroneninjektionsschicht zwischen der Kathode 102 und der Elektronentransportschicht bereitgestellt ist, verschiedene leitende Materialien, wie z. B. AI, Ag, ITO oder Indiumoxid-Zinnoxid, das Silizium oder Siliziumoxid enthält, unabhängig von der Austrittsarbeit für die Kathode 102 verwendet werden. Filme aus diesen leitenden Materialien können durch einen Trockenprozess, wie z. B. ein Vakuumverdampfungsverfahren oder ein Sputterverfahren, ein Tintenstrahlverfahren, ein Rotationsbeschichtungsverfahren oder dergleichen ausgebildet werden. Alternativ kann ein Nassprozess mittels eines Sol-Gel-Verfahrens oder ein Nassprozess unter Verwendung einer Paste eines Metallmaterials verwendet werden.
Des Weiteren können verschiedene Verfahren zum Ausbilden der EL-Schicht 103 verwendet werden, ungeachtet dessen, ob es sich dabei um ein Trockenverfahren oder ein Nassverfahren handelt. Zum Beispiel kann ein Vakuumverdampfungsverfahren, ein Tiefdruckverfahren, ein Offsetdruckverfahren, ein Siebdruckverfahren, ein Tintenstrahlverfahren, ein Rotationsbeschichtungsverfahren oder dergleichen verwendet werden.
Unterschiedliche Verfahren können verwendet werden, um die vorstehend beschriebenen Elektroden oder Schichten auszubilden.
Die Struktur der Schichten, welche zwischen der Anode 101 und der Kathode 102 bereitgestellt sind, ist nicht auf die vorstehend beschriebene Struktur beschränkt. Vorzugsweise liegt ein Licht emittierender Bereich, in dem Löcher und Elektronen rekombinieren, abgerückt von der Anode 101 und der Kathode 102, so dass eine Löschung (Quenching) aufgrund der Nähe zwischen dem Licht emittierenden Bereich und einem Metall verhindert werden kann, das für Elektroden und Ladungsträgerinjektionsschichten verwendet wird.
Damit die Energieübertragung von einem in der Licht emittierenden Schicht erzeugten Exziton unterdrückt werden kann, werden ferner vorzugsweise die Lochtransportschicht und die Elektronentransportschicht, die in Kontakt mit der Licht emittierenden Schicht 113 sind, besonders eine Ladungsträgertransportschicht, die näher an dem Rekombinationsbereich in der Licht emittierenden Schicht 113 ist, unter Verwendung einer Substanz ausgebildet, die eine größere Bandlücke aufweist als das Licht emittierende Material der Licht emittierenden Schicht oder das Licht emittierende Material, das in der Licht emittierenden Schicht enthalten ist.
Als Nächstes wird eine Ausführungsform einer Licht emittierenden Vorrichtung mit einer Struktur, bei der eine Vielzahl von Licht emittierenden Einheiten übereinander angeordnet ist (diese Art von Licht emittierender Vorrichtung wird auch als mehrschichtige oder Tandem- Licht emittierende Vorrichtung bezeichnet), anhand von 1C beschrieben. Diese Licht emittierende Vorrichtung beinhaltet eine Vielzahl von Licht emittierenden Einheiten zwischen einer Anode und einer Kathode. Eine Licht emittierende Einheit weist im Wesentlichen die gleiche Struktur wie die EL-Schicht 103 auf, die in 1A1 und 1A2 dargestellt wird. Mit anderen Worten: Die Licht emittierende Vorrichtung, die in 1A1, 1A2 oder 1B dargestellt wird, beinhaltet eine einzelne Licht emittierende Einheit, und die Licht emittierende Vorrichtung, die in 1C dargestellt wird, beinhaltet eine Vielzahl von Licht emittierenden Einheiten.
In 1C sind eine erste Licht emittierende Einheit 511 und eine zweite Licht emittierende Einheit 512 zwischen einer Anode 501 und einer Kathode 502 übereinander angeordnet, und eine Ladungserzeugungsschicht 513 ist zwischen der ersten Licht emittierenden Einheit 511 und der zweiten Licht emittierenden Einheit 512 bereitgestellt. Die Anode 501 und die Kathode 502 entsprechen der Anode 101 bzw. der Kathode 102 in 1A1 und 1A2, und die Materialien, die bei der Beschreibung der 1A1 und 1A2 angegeben worden sind, können verwendet werden. Des Weiteren können die erste Licht emittierende Einheit 511 und die zweite Licht emittierende Einheit 512 die gleiche Struktur oder unterschiedliche Strukturen aufweisen.
Die Ladungserzeugungsschicht 513 weist eine Funktion zum Injizieren von Elektronen in eine der Licht emittierenden Einheiten und zum Injizieren von Löchern in die andere der Licht emittierenden Einheiten auf, wenn eine Spannung zwischen der Anode 501 und der Kathode 502 angelegt wird. Das heißt, dass in 1C die Ladungserzeugungsschicht 513 Elektronen in die erste Licht emittierende Einheit 511 und Löcher in die zweite Licht emittierende Einheit 512 injiziert, wenn eine Spannung derart angelegt wird, dass das Potential der Anode höher ist als das Potential der Kathode.
Die Ladungserzeugungsschicht 513 weist vorzugsweise eine Struktur auf, die derjenigen der anhand von 1B beschriebenen Ladungserzeugungsschicht 116 ähnlich ist. Ein Verbundmaterial aus einer organischen Verbindung und einem Metalloxid weist eine ausgezeichnete Ladungsträgerinjektionseigenschaft und eine ausgezeichnete Ladungsträgertransporteigenschaft auf; demzufolge können ein Betrieb mit einer niedrigen Spannung und ein Betrieb mit einem niedrigen Strom erzielt werden. In dem Fall, in dem eine Oberfläche einer Licht emittierenden Einheit auf der Anodenseite in Kontakt mit der Ladungserzeugungsschicht 513 ist, kann die Ladungserzeugungsschicht 513 auch als Lochinjektionsschicht der Licht emittierenden Einheit dienen; deshalb muss eine Lochinjektionsschicht nicht notwendigerweise in der Licht emittierenden Einheit bereitgestellt werden.
In dem Fall, in dem die Ladungserzeugungsschicht 513 die Elektroneninjektionspufferschicht 119 umfasst, dient die Elektroneninjektionspufferschicht 119 als Elektroneninjektionsschicht in der Licht emittierenden Einheit auf der Anodenseite; deshalb muss eine Elektroneninjektionsschicht nicht notwendigerweise in der Licht emittierenden Einheit auf der Anodenseite ausgebildet werden.
Die Licht emittierende Vorrichtung, die zwei Licht emittierende Einheiten aufweist, wird anhand von 1C beschrieben; jedoch kann eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung auch auf eine Licht emittierende Vorrichtung angewendet werden, bei der drei oder mehr Licht emittierende Einheiten übereinander angeordnet sind. Wenn eine Vielzahl von Licht emittierenden Einheiten, die durch die Ladungserzeugungsschicht 513 geteilt sind, zwischen einem Paar von Elektroden, wie bei der Licht emittierenden Vorrichtung dieser Ausführungsform, angeordnet ist, ist es möglich, ein Element mit langer Lebensdauer bereitzustellen, das Licht mit hoher Leuchtdichte bei niedriger Stromdichte emittieren kann. Eine Licht emittierende Einrichtung, die bei niedriger Spannung betrieben werden kann und einen niedrigen Stromverbrauch aufweist, kann bereitgestellt werden.
Wenn sich die Emissionsfarben der Licht emittierenden Einheiten voneinander unterscheiden, kann eine Lichtemission mit einer gewünschten Farbe von der Licht emittierenden Vorrichtung als Ganzes erhalten werden. Zum Beispiel können in einer Licht emittierenden Vorrichtung, die zwei Licht emittierende Einheiten aufweist, die Emissionsfarben der ersten Licht emittierenden Einheit rot und grün sein und kann die Emissionsfarbe der zweiten Licht emittierenden Einheit blau sein, so dass die Licht emittierende Vorrichtung weißes Licht als Ganzes emittieren kann. Die Licht emittierende Vorrichtung, in der drei oder mehr Licht emittierende Einheiten übereinander angeordnet sind, kann zum Beispiel eine Tandem-Vorrichtung sein, in der eine erste Licht emittierende Einheit eine erste blaues Licht emittierende Schicht, eine zweite Licht emittierende Einheit eine gelbe oder gelbgrüne Licht emittierende Schicht und eine rote Licht emittierende Schicht und eine dritte Licht emittierende Einheit eine zweite blaues Licht emittierende Schicht enthält. Die Tandem-Vorrichtung kann, wie die vorstehende Licht emittierende Vorrichtung, eine weiße Lichtemission bereitstellen.
Die vorstehend beschriebenen Elektroden und Schichten, wie z. B. die EL-Schicht 103, die erste Licht emittierende Einheit 511, die zweite Licht emittierende Einheit 512 und die Ladungserzeugungsschicht, können durch ein Verfahren, wie z. B. ein Verdampfungsverfahren (darunter auch ein Vakuumverdampfungsverfahren), ein Tröpfchenausstoßverfahren (auch als Tintenstrahlverfahren bezeichnet), ein Beschichtungsverfahren oder ein Tiefdruckverfahren, ausgebildet werden. Ein niedermolekulares Material, ein mittelmolekulares Material (darunter auch ein Oligomer und ein Dendrimer) oder ein hochmolekulares Material können in den Schichten und Elektroden enthalten sein.
(Ausführungsform 3)
Bei dieser Ausführungsform wird eine Licht emittierende Einrichtung, die die bei den Ausführungsformen 1 und 2 beschriebene Licht emittierende Vorrichtung beinhaltet, beschrieben.
Bei dieser Ausführungsform wird die Licht emittierende Einrichtung, die unter Verwendung der bei den Ausführungsformen 1 und 2 beschriebenen Licht emittierenden Vorrichtung hergestellt wird, anhand von 2A und 2B beschrieben. Es sei angemerkt, dass Fig. 2Aeine Draufsicht auf die Licht emittierende Einrichtung ist und 2B eine Querschnittsansicht entlang den Linien A-B und C-D der 2A ist. Diese Licht emittierende Einrichtung beinhaltet einen Treiberschaltungsabschnitt (eine Sourceleitungstreiberschaltung) 601, einen Pixelabschnitt 602 und einen Treiberschaltungsabschnitt (eine Gateleitungstreiberschaltung) 603, welche die Lichtemission einer Licht emittierenden Vorrichtung steuern und mit gestrichelten Linien dargestellt werden. Ein Bezugszeichen 604 bezeichnet ein Dichtungssubstrat; 605, ein Dichtungsmaterial; und 607, einen Raum, der von dem Dichtungsmaterial 605 umgeben ist.
Bei einer Anschlussleitung 608 handelt es sich um eine Leitung zum Übertragen von Signalen, die in die Sourceleitungstreiberschaltung 601 und die Gateleitungstreiberschaltung 603 eingegeben werden, und zum Empfangen von Signalen, wie z. B. einem Videosignal, einem Taktsignal, einem Startsignal und einem Rücksetzsignal, von einer als externer Eingangsanschluss dienenden flexiblen gedruckten Schaltung (flexible printed circuit, FPC) 609. Obwohl hier nur die FPC dargestellt wird, kann eine gedruckte Leiterplatte (printed wiring board, PWB) an der FPC angebracht sein. Die Licht emittierende Einrichtung in der vorliegenden Beschreibung umfasst in ihrer Kategorie nicht nur die Licht emittierende Einrichtung an sich, sondern auch die Licht emittierende Einrichtung, die mit der FPC oder der PWB versehen ist.
Als Nächstes wird eine Querschnittsstruktur anhand von 2B beschrieben. Die Treiberschaltungsabschnitte und der Pixelabschnitt werden über einem Elementsubstrat 610 ausgebildet. Hier werden die Sourceleitungstreiberschaltung 601, die ein Treiberschaltungsabschnitt ist, und ein Pixel in dem Pixelabschnitt 602 dargestellt.
Das Elementsubstrat 610 kann ein Substrat, das Glas, Quarz, ein organisches Harz, ein Metall, eine Legierung oder einen Halbleiter enthält, oder ein Kunststoffsubstrat sein, das aus einem faserverstärkten Kunststoff (fiber reinforced plastic, FRP), Polyvinylfluorid (PVF), Polyester oder Acrylharz ausgebildet wird.
Die Struktur der Transistoren, die in Pixeln und Treiberschaltungen verwendet werden, ist nicht besonders beschränkt. Beispielsweise können Inverted-Staggered-Transistoren oder Staggered-Transistoren verwendet werden. Ferner können Top-Gate-Transistoren oder Bottom-Gate-Transistoren verwendet werden. Ein Halbleitermaterial, das für die Transistoren verwendet wird, ist nicht besonders beschränkt, und beispielsweise können Silizium, Germanium, Siliziumcarbid, Galliumnitrid oder dergleichen verwendet werden. Alternativ kann auch ein Oxidhalbleiter, der mindestens eines von Indium, Gallium und Zink enthält, wie z. B. ein Metalloxid auf In-Ga-Zn-Basis, verwendet werden.
Es gibt keine besondere Beschränkung bezüglich der Kristallinität eines Halbleitermaterials, das für die Transistoren verwendet wird, und ein amorpher Halbleiter oder ein Halbleiter mit Kristallinität (ein mikrokristalliner Halbleiter, ein polykristalliner Halbleiter, ein einkristalliner Halbleiter oder ein Halbleiter, der teilweise Kristallbereiche umfasst) kann verwendet werden. Vorzugsweise wird ein Halbleiter mit Kristallinität verwendet, wobei in diesem Fall eine Verschlechterung der Transistoreigenschaften unterdrückt werden kann.
Hier wird vorzugsweise ein Oxidhalbleiter für Halbleitervorrichtungen, wie z. B. die Transistoren, die in den Pixeln und Treiberschaltungen bereitgestellt werden, und Transistoren, die für Berührungssensoren, die später beschrieben werden, und dergleichen verwendet werden, verwendet. Im Besonderen wird vorzugsweise ein Oxidhalbleiter verwendet, der eine größere Bandlücke als Silizium aufweist. Wenn ein Oxidhalbleiter verwendet wird, der eine größere Bandlücke als Silizium aufweist, kann der Sperrstrom der Transistoren verringert werden.
Der Oxidhalbleiter enthält vorzugsweise mindestens Indium (In) oder Zink (Zn). Der Oxidhalbleiter enthält stärker bevorzugt ein Oxid, das durch ein Oxid auf In-M-Zn-Basis (M stellt ein Metall, wie z. B. Al, Ti, Ga, Ge, Y, Zr, Sn, La, Ce oder Hf, dar) dargestellt wird.
Ein Oxidhalbleiter, der bei einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendet werden kann, wird nachstehend beschrieben.
Ein Oxidhalbleiter (Metalloxid) wird in einen einkristallinen Oxidhalbleiter und in einen nicht-einkristallinen Oxidhalbleiter unterteilt. Beispiele für einen nicht-einkristallinen Oxidhalbleiter umfassen einen kristallinen Oxidhalbleiter mit Ausrichtung bezüglich der c-Achse (c-axis aligned crystalline oxide semiconductor, CAAC-OS), einen polykristallinen Oxidhalbleiter, einen nanokristallinen Oxidhalbleiter (nc-OS), einen amorphähnlichen Oxidhalbleiter (a-ähnlichen OS) und einen amorphen Oxidhalbleiter.
Der CAAC-OS weist eine Ausrichtung bezüglich der c-Achse auf, seine Nanokristalle sind in Richtung der a-b-Ebene verbunden, und seine Kristallstruktur weist eine Verzerrung auf. Es sei angemerkt, dass eine Verzerrung einen Abschnitt bezeichnet, in dem sich die Richtung einer Gitteranordnung zwischen einem Bereich mit einer gleichmäßigen Gitteranordnung und einem anderen Bereich mit einer gleichmäßigen Gitteranordnung in einem Bereich verändert, in dem die Nanokristalle verbunden sind.
Die Form des Nanokristalls ist grundsätzlich ein Sechseck; jedoch ist die Form nicht immer ein regelmäßiges Sechseck und ist in einigen Fällen ein unregelmäßiges Sechseck. Eine fünfeckige Gitteranordnung, eine siebeneckige Gitteranordnung und dergleichen sind in einigen Fällen in der Verzerrung enthalten. Es sei angemerkt, dass es schwierig ist, selbst in der Nähe der Verzerrung in dem CAAC-OS eine deutliche Korngrenze zu beobachten. Das heißt, dass eine Gitteranordnung verzerrt ist und somit die Bildung einer Korngrenze unterdrückt wird. Das liegt daran, dass der CAAC-OS dank einer niedrigen Dichte der Sauerstoffatomanordnung in Richtung der a-b-Ebene, einer Änderung des interatomaren Bindungsabstands durch Ersatz eines Metallelements und dergleichen eine Verzerrung tolerieren kann.
Es gibt die Tendenz, dass der CAAC-OS eine geschichtete Kristallstruktur (auch als mehrschichtige Struktur bezeichnet) aufweist, bei der eine Schicht, die Indium und Sauerstoff enthält (nachstehend eine In-Schicht), und eine Schicht, die das Element M, Zink und Sauerstoff enthält (nachstehend eine (M, Zn)-Schicht), übereinander angeordnet sind. Es sei angemerkt, dass Indium und das Element M untereinander ausgetauscht werden können und dass dann, wenn das Element M der (M, Zn)-Schicht durch Indium ersetzt wird, die Schicht auch als (In, M, Zn)-Schicht bezeichnet werden kann. Wenn Indium der In-Schicht durch das Element M ersetzt wird, kann die Schicht auch als (In, M)-Schicht bezeichnet werden.
Der CAAC-OS ist ein Oxidhalbleiter mit hoher Kristallinität. Im Gegensatz dazu ist es weniger wahrscheinlich, dass bei dem CAAC-OS eine Verringerung der Elektronenmobilität aufgrund einer Korngrenze auftritt, da es schwierig ist, eine eindeutige Korngrenze zu beobachten. Das Eindringen von Verunreinigungen, die Bildung von Defekten oder dergleichen könnte die Kristallinität eines Oxidhalbleiters verringern. Dies bedeutet, dass der CAAC-OS ein Oxidhalbleiter ist, der geringe Mengen an Verunreinigungen und Defekten (z. B Sauerstofffehlstellen (auch als Vo bezeichnet)) aufweist. Daher ist ein Oxidhalbleiter, der den CAAC-OS enthält, physikalisch stabil. Demzufolge ist der Oxidhalbleiter, der den CAAC-OS enthält, wärmebeständig und weist eine hohe Zuverlässigkeit auf.
In dem nc-OS weist ein mikroskopischer Bereich (z. B. ein Bereich mit einer Größe von größer als oder gleich 1 nm und kleiner als oder gleich 10 nm, insbesondere ein Bereich mit einer Größe von größer als oder gleich 1 nm und kleiner als oder gleich 3 nm) eine regelmäßige Atomanordnung auf. Es gibt keine Regelmäßigkeit der Kristallausrichtung zwischen unterschiedlichen Nanokristallen in dem nc-OS. Daher wird keine Ausrichtung des gesamten Films beobachtet. Deshalb kann man den nc-OS in einigen Fällen nicht von einem a-ähnlichen OS oder einem amorphen Oxidhalbleiter in Abhängigkeit von einem Analyseverfahren unterscheiden.
Es sei angemerkt, dass ein Indium-Gallium-Zink-Oxid (nachstehend IGZO), das ein Oxidhalbleiter ist, der Indium, Gallium und Zink enthält, in einigen Fällen eine stabile Struktur aufweist, indem es aus den vorstehend beschriebenen Nanokristallen gebildet wird. Insbesondere gibt es die Tendenz, dass IGZO-Kristalle an der Luft nicht wachsen, und daher wird eine stabile Struktur erhalten, wenn IGZO anstatt aus größeren Kristallen (hier Kristallen mit einer Größe von mehreren Millimetern oder mehreren Zentimetern) aus kleineren Kristallen (z. B. den vorstehend beschriebenen Nanokristallen) gebildet wird.
Der a-ähnliche OS ist ein Oxidhalbleiter, der eine Struktur aufweist, die zwischen derjenigen des nc-OS und derjenigen des amorphen Oxidhalbleiters liegt. Der a-ähnliche OS weist einen Hohlraum oder einen Bereich mit niedriger Dichte auf. Das heißt, dass der a-ähnliche OS im Vergleich zu dem nc-OS und dem CAAC-OS eine niedrige Kristallinität aufweist.
Ein Oxidhalbleiter kann verschiedene Strukturen aufweisen, die verschiedene unterschiedliche Eigenschaften zeigen. Zwei oder mehr von dem amorphen Oxidhalbleiter, dem polykristallinen Oxidhalbleiter, dem a-ähnlichen OS, dem nc-OS und dem CAAC-OS können in einem Oxidhalbleiter einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung enthalten sein.
Ein wolkenartig ausgerichteter Verbund- (cloud-aligned composite, CAC-) OS kann neben den vorstehenden Materialien auch als Oxidhalbleiter verwendet werden.
Ein CAC-OS weist eine leitende Funktion in einem Teil des Materials auf und weist eine isolierende Funktion in einem anderen Teil des Materials auf; in seiner Gesamtheit weist der CAC-OS eine Funktion eines Halbleiters auf. Es sei angemerkt, dass in dem Fall, in dem der CAC-OS in einer Halbleiterschicht eines Transistors verwendet wird, die leitende Funktion erlaubt, Elektronen (oder Löcher) fließen zu lassen, die als Ladungsträger dienen, und die isolierende Funktion erlaubt, Elektronen nicht fließen zu lassen, die als Ladungsträger dienen. Durch die komplementäre Wirkung der leitenden Funktion und der isolierenden Funktion kann der CAC-OS eine Schaltfunktion (Ein-/Ausschaltfunktion) aufweisen. In dem CAC-OS kann eine Trennung der Funktionen jede Funktion maximieren.
Darüber hinaus umfasst der CAC-OS leitende Bereiche und isolierende Bereiche. Die leitenden Bereiche weisen die vorstehend beschriebene leitende Funktion auf, und die isolierenden Bereiche weisen die vorstehend beschriebene isolierende Funktion auf. In einigen Fällen sind ferner die leitenden Bereiche und die isolierenden Bereiche in der Größenordnung von Nanoteilchen in dem Material getrennt. In einigen Fällen sind ferner die leitenden Bereiche und die isolierenden Bereiche in dem Material ungleichmäßig verteilt. Außerdem werden die leitenden Bereiche in einigen Fällen wolkenartig gekoppelt beobachtet, wobei ihre Grenzen unscharf sind.
Des Weiteren weisen in einigen Fällen in dem CAC-OS die leitenden Bereiche und die isolierenden Bereiche jeweils eine Größe von größer als oder gleich 0,5 nm und kleiner als oder gleich 10 nm, bevorzugt größer als oder gleich 0,5 nm und kleiner als oder gleich 3 nm auf, und sie sind in dem Material dispergiert.
Ferner enthält der CAC-OS Komponenten mit unterschiedlichen Bandlücken. Der CAC-OS enthält beispielsweise eine Komponente mit einer großen Lücke aufgrund des isolierenden Bereichs und eine Komponente mit einer kleinen Lücke aufgrund des leitenden Bereichs. Im Falle der Struktur fließen dann, wenn Ladungsträger fließen, Ladungsträger hauptsächlich in der Komponente mit einer kleinen Lücke. Die Komponente mit einer kleinen Lücke komplementiert ferner die Komponente mit einer großen Lücke, und Ladungsträger fließen auch in der Komponente mit einer großen Lücke in Zusammenhang mit der Komponente mit einer kleinen Lücke. Folglich kann in dem Fall, in dem der vorstehend beschriebene CAC-OS oder ein CAC-Metalloxid in einem Kanalbildungsbereich eines Transistors verwendet wird, eine hohe Stromtreiberfähigkeit in einem Durchlasszustand des Transistors, d. h. ein hoher Durchlassstrom und eine hohe Feldeffektbeweglichkeit, erhalten werden.
Mit anderen Worten: Der CAC-OS kann als Matrix-Verbund oder Metall-Matrix-Verbund bezeichnet werden.
Die Verwendung der vorstehend beschriebenen Oxidhalbleitermaterialien für die Halbleiterschicht ermöglicht, dass ein Transistor mit hoher Zuverlässigkeit bereitgestellt wird, bei dem eine Veränderung der elektrischen Eigenschaften unterdrückt wird.
Dank des niedrigen Sperrstroms des Transistors kann eine Ladung, die über einen Transistor, der die vorstehend beschriebene Halbleiterschicht beinhaltet, in einem Kondensator akkumuliert wird, lange Zeit gehalten werden. Wenn ein derartiger Transistor in einem Pixel verwendet wird, kann der Betrieb einer Treiberschaltung unterbrochen werden, während eine Graustufe eines Bildes, das in jedem Anzeigebereich angezeigt wird, aufrechterhalten wird. Als Ergebnis kann ein elektronisches Gerät mit sehr niedrigem Stromverbrauch erhalten werden.
Für stabile Eigenschaften oder dergleichen des Transistors wird vorzugsweise ein Basisfilm bereitgestellt. Der Basisfilm kann derart ausgebildet werden, dass er eine einschichtige Struktur oder eine mehrschichtige Struktur aufweist, bei der ein anorganischer Isolierfilm, wie z. B. ein Siliziumoxidfilm, ein Siliziumnitridfilm, ein Siliziumoxynitridfilm oder ein Siliziumnitridoxidfilm, verwendet wird. Der Basisfilm kann durch ein Sputterverfahren, ein chemisches Gasphasenabscheidungs- (chemical vapor deposition, CVD-) Verfahren (z. B. ein Plasma-CVD-Verfahren, ein thermisches CVD-Verfahren oder ein metallorganisches CVD- (MOCVD-) Verfahren), ein Atomlagenabscheidungs- (atomic layer deposition, ALD-) Verfahren, ein Beschichtungsverfahren, ein Druckverfahren oder dergleichen ausgebildet werden. Es sei angemerkt, dass der Basisfilm nicht notwendigerweise bereitgestellt werden muss.
Es sei angemerkt, dass ein FET 623 als Transistor dargestellt wird, der in dem Treiberschaltungsabschnitt 601 ausgebildet ist. Des Weiteren kann die Treiberschaltung mittels einer von verschiedenen Schaltungen, wie z. B. einer CMOS-Schaltung, einer PMOS-Schaltung oder einer NMOS-Schaltung, ausgebildet werden. Obwohl bei dieser Ausführungsform ein treiberintegrierter Typ beschrieben wird, bei dem die Treiberschaltung über dem Substrat ausgebildet ist, muss die Treiberschaltung nicht notwendigerweise über dem Substrat ausgebildet sein und kann außerhalb des Substrats ausgebildet sein.
Der Pixelabschnitt 602 beinhaltet eine Vielzahl von Pixeln, die einen Schalt-FET 611, einen Strom steuernden FET 612 und eine Anode 613, die elektrisch mit einem Drain des Stroms steuernden FET 612 verbunden ist, beinhalten. Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist nicht auf die Struktur beschränkt. Der Pixelabschnitt 602 kann drei oder mehr FETs und einen Kondensator in Kombination beinhalten.
Es sei angemerkt, dass ein Isolator 614 ausgebildet ist, um einen Endabschnitt der Anode 613 zu bedecken. Hier kann der Isolator 614 unter Verwendung eines positiven lichtempfindlichen Acryls ausgebildet werden.
Um die Abdeckung mit einer EL-Schicht oder dergleichen, die später ausgebildet wird, zu verbessern, wird der Isolator 614 derart ausgebildet, dass er eine gekrümmte Oberfläche mit einer Krümmung an seinem oberen oder unteren Endabschnitt aufweist. Beispielsweise weist in dem Fall, in dem ein positives lichtempfindliches Acryl als Material des Isolators 614 verwendet wird, vorzugsweise nur der obere Endabschnitt des Isolators 614 eine gekrümmte Oberfläche mit einem Krümmungsradius (0,2 µm bis 3 µm) auf. Als Isolator 614 kann entweder ein negatives lichtempfindliches Harz oder ein positives lichtempfindliches Harz verwendet werden.
Eine EL-Schicht 616 und eine Kathode 617 sind über der Anode 613 ausgebildet. Als Material, das für die Anode 613 verwendet wird, wird hier vorzugsweise ein Material mit einer hohen Austrittsarbeit verwendet. Beispielsweise kann ein einschichtiger Film aus einem ITO-Film, einem Indiumzinnoxidfilm enthaltend Silizium, einem Indiumoxidfilm enthaltend 2 Gew.-% bis 20 Gew.-% Zinkoxid, einem Titannitridfilm, einem Chromfilm, einem Wolframfilm, einem Zn-Film, einem Pt-Film oder dergleichen, eine Schichtanordnung aus einem Titannitridfilm und einem Film, der Aluminium als seine Hauptkomponente enthält, eine Schichtanordnung aus drei Schichten, nämlich einem Titannitridfilm, einem Film, der Aluminium als seine Hauptkomponente enthält, und einem Titannitridfilm, oder dergleichen verwendet werden. Die mehrschichtige Struktur ermöglicht einen niedrigen Leitungswiderstand und einen guten ohmschen Kontakt sowie eine Funktion als Anode.
Die EL-Schicht 616 wird durch eines von verschiedenen Verfahren ausgebildet, wie z. B. ein Verdampfungsverfahren, bei dem eine Verdampfungsmaske verwendet wird, ein Tintenstrahlverfahren und ein Rotationsbeschichtungsverfahren. Die EL-Schicht 616 weist die bei den Ausführungsformen 1 und 2 beschriebene Struktur auf. Als weiteres Material, das in der EL-Schicht 616 enthalten ist, kann eine niedermolekulare Verbindung oder eine hochmolekulare Verbindung (darunter auch ein Oligomer oder ein Dendrimer) verwendet werden.
Als Material, das für die Kathode 617 verwendet wird, die über der EL-Schicht 616 ausgebildet ist, wird vorzugsweise ein Material mit einer niedrigen Austrittsarbeit (z. B. AI, Mg, Li, Ca oder eine Legierung oder eine Verbindung davon, wie beispielsweise MgAg, Mgln oder AILi) verwendet. In dem Fall, in dem in der EL-Schicht 616 erzeugtes Licht durch die Kathode 617 geleitet wird, wird vorzugsweise eine Schichtanordnung aus einem dünnen Metallfilm und einem durchsichtigen leitenden Film (z. B. ITO, Indiumoxid enthaltend 2 Gew.-% bis 20 Gew.-% Zinkoxid, Indiumzinnoxid enthaltend Silizium oder Zinkoxid (ZnO)) für die Kathode 617 verwendet.
Es sei angemerkt, dass die Licht emittierende Vorrichtung mit der Anode 613, der EL-Schicht 616 und der Kathode 617 ausgebildet wird. Die Licht emittierende Vorrichtung ist die bei den Ausführungsformen 1 und 2 beschriebene Licht emittierende Vorrichtung. In der Licht emittierenden Einrichtung dieser Ausführungsform kann der Pixelabschnitt, der eine Vielzahl von Licht emittierenden Vorrichtungen beinhaltet, sowohl die bei den Ausführungsformen 1 und 2 beschriebene Licht emittierende Vorrichtung als auch eine Licht emittierende Vorrichtung mit einer anderen Struktur beinhalten.
Das Dichtungssubstrat 604 wird mit dem Dichtungsmaterial 605 an dem Elementsubstrat 610 angebracht, so dass eine Licht emittierende Vorrichtung 618 in dem Raum 607 bereitgestellt wird, der von dem Elementsubstrat 610, dem Dichtungssubstrat 604 und dem Dichtungsmaterial 605 umgeben ist. Der Raum 607 kann mit einem Füllstoff gefüllt werden oder kann mit einem Inertgas (wie z. B. Stickstoff oder Argon) oder dem Dichtungsmaterial gefüllt werden. Es wird bevorzugt, dass das Dichtungssubstrat mit einem vertieften Abschnitt bereitgestellt wird und ein Trocknungsmittel in dem vertieften Abschnitt bereitgestellt wird, wobei in diesem Fall eine Verschlechterung infolge des Einflusses von Feuchtigkeit unterdrückt werden kann.
Ein Harz auf Epoxid-Basis oder eine Glasfritte wird vorzugsweise für das Dichtungsmaterial 605 verwendet. Vorzugsweise sollte ein derartiges Material so wenig Feuchtigkeit oder Sauerstoff wie möglich durchlassen. Als Dichtungssubstrat 604 kann ein Glassubstrat, ein Quarzsubstrat oder ein Kunststoffsubstrat, das aus einem faserverstärkten Kunststoff (FRP), Polyvinylfluorid (PVF), Polyester oder Acryl ausgebildet wird, verwendet werden.
Obwohl in 2A und 2B nicht dargestellt, kann ein Schutzfilm über der Kathode bereitgestellt werden. Als Schutzfilm kann ein organischer Harzfilm oder ein anorganischer Isolierfilm ausgebildet werden. Der Schutzfilm kann derart ausgebildet werden, dass er einen freiliegenden Abschnitt des Dichtungsmaterials 605 bedeckt. Der Schutzfilm kann derart bereitgestellt werden, dass Oberflächen und Seitenflächen des Paars von Substraten und freiliegende Seitenflächen einer Dichtungsschicht, einer Isolierschicht und dergleichen bedeckt werden.
Der Schutzfilm kann unter Verwendung eines Materials ausgebildet werden, das eine Verunreinigung, wie z. B. Wasser, nicht leicht durchlässt. Somit kann die Diffusion einer Verunreinigung, wie z. B. Wasser, von außen in das Innere effektiv verhindert werden.
Als Material für den Schutzfilm können ein Oxid, ein Nitrid, ein Fluorid, ein Sulfid, eine ternäre Verbindung, ein Metall, ein Polymer oder dergleichen verwendet werden. Zum Beispiel kann das Material Aluminiumoxid, Hafniumoxid, Hafniumsilikat, Lanthanoxid, Siliziumoxid, Strontiumtitanat, Tantaloxid, Titanoxid, Zinkoxid, Nioboxid, Zirconiumoxid, Zinnoxid, Yttriumoxid, Peroxid, Scandiumoxid, Erbiumoxid, Vanadiumoxid, Indiumoxid, Aluminiumnitrid, Hafniumnitrid, Siliziumnitrid, Tantalnitrid, Titannitrid, Niobnitrid, Molybdännitrid, Zirconiumnitrid, Galliumnitrid, ein Titan und Aluminium enthaltendes Nitrid, ein Titan und Aluminium enthaltendes Oxid, ein Aluminium und Zink enthaltendes Oxid, ein Mangan und Zink enthaltendes Sulfid, ein Cer und Strontium enthaltendes Sulfid, ein Erbium und Aluminium enthaltendes Oxid, ein Yttrium und Zirconium enthaltendes Oxid oder dergleichen enthalten.
Der Schutzfilm wird vorzugsweise unter Verwendung eines Abscheidungsverfahrens mit einer vorteilhaften Stufenabdeckung ausgebildet. Eines dieser Verfahren ist ein Atomlagenabscheidungs- (atomic layer deposition, ALD-) Verfahren. Ein Material, das durch ein ALD-Verfahren abgeschieden werden kann, wird vorzugsweise für den Schutzfilm verwendet. Ein dichter Schutzfilm mit verringerten Defekten, wie z. B. Rissen oder kleinen Löchern, oder mit einer gleichmäßigen Dicke kann durch ein ALD-Verfahren ausgebildet werden. Des Weiteren können Schäden an einem Prozesselement beim Ausbilden des Schutzfilms verringert werden.
Durch ein ALD-Verfahren kann ein gleichmäßiger Schutzfilm mit geringen Defekten selbst auf einer Oberfläche mit einer komplexen ungleichmäßigen Form oder auf Oberseiten, Seitenflächen und Unterseiten eines Touchscreens ausgebildet werden.
Wie vorstehend beschrieben, kann die Licht emittierende Einrichtung, die unter Verwendung der bei den Ausführungsformen 1 und 2 beschriebenen Licht emittierenden Vorrichtung hergestellt wird, erhalten werden.
Die Licht emittierende Einrichtung dieser Ausführungsform wird unter Verwendung der Licht emittierenden Vorrichtung hergestellt, die bei den Ausführungsformen 1 und 2 beschrieben worden ist, und kann daher vorteilhafte Eigenschaften aufweisen. Da die Licht emittierende Vorrichtung, die bei den Ausführungsformen 1 und 2 beschrieben worden ist, insbesondere eine lange Lebensdauer aufweist, kann die Licht emittierende Einrichtung eine hohe Zuverlässigkeit aufweisen. Da die Licht emittierende Einrichtung, bei der die Licht emittierende Vorrichtung verwendet wird, die bei den Ausführungsformen 1 und 2 beschrieben worden ist, eine hohe Emissionseffizienz aufweist, kann die Licht emittierende Einrichtung einen niedrigen Stromverbrauch erzielen.
3A und 3B stellen jeweils ein Beispiel für eine Licht emittierende Einrichtung dar, bei der eine Vollfarbanzeige durch Ausbilden einer Licht emittierenden Vorrichtung, die eine weiße Lichtemission aufweist, und Verwenden von Farbschichten (Farbfiltern) und dergleichen erzielt wird. 3A stellt ein Substrat 1001, einen Basis-Isolierfilm 1002, einen Gate-Isolierfilm 1003, Gate-Elektroden 1006, 1007 und 1008, einen ersten Zwischenschicht-Isolierfilm 1020, einen zweiten Zwischenschicht-Isolierfilm 1021, einen Peripherieabschnitt 1042, einen Pixelabschnitt 1040, einen Treiberschaltungsabschnitt 1041, Anoden 1024W, 1024R, 1024G und 1024B von Licht emittierenden Vorrichtungen, eine Trennwand 1025, eine EL-Schicht 1028, eine Kathode 1029 der Licht emittierenden Vorrichtungen, ein Dichtungssubstrat 1031, ein Dichtungsmaterial 1032 und dergleichen dar.
In 3A sind Farbschichten (eine rote Farbschicht 1034R, eine grüne Farbschicht 1034G und eine blaue Farbschicht 1034B) an einem durchsichtigen Basismaterial 1033 bereitgestellt. Eine Schwarzmatrix 1035 kann zusätzlich bereitgestellt werden. Das durchsichtige Basismaterial 1033, das mit den Farbschichten und der Schwarzmatrix versehen ist, ist mit dem Substrat 1001 ausgerichtet sowie an diesem befestigt. Es sei angemerkt, dass die Farbschichten und die Schwarzmatrix 1035 mit einer Abdeckungsschicht 1036 bedeckt sind. In 3A passiert das von einem Teil der Licht emittierenden Schicht emittierte Licht nicht die Farbschichten, während das von dem anderen Teil der Licht emittierenden Schicht emittierte Licht die Farbschichten passiert. Das nicht die Farbschichten passierende Licht ist weiß und das eine der Farbschichten passierende Licht ist rot, grün oder blau; daher kann ein Bild unter Verwendung von Pixeln der vier Farben angezeigt werden.
3B stellt ein Beispiel dar, in dem die Farbschichten (die rote Farbschicht 1034R, die grüne Farbschicht 1034G und die blaue Farbschicht 1034B) zwischen dem Gate-Isolierfilm 1003 und dem ersten Zwischenschicht-Isolierfilm 1020 bereitgestellt sind. Wie bei der Struktur können die Farbschichten zwischen dem Substrat 1001 und dem Dichtungssubstrat 1031 bereitgestellt sein.
Die vorstehend beschriebene Licht emittierende Einrichtung ist eine Licht emittierende Einrichtung mit einer Struktur, bei der Licht von der Seite des Substrats 1001 aus extrahiert wird, wo FETs ausgebildet sind (Bottom-Emission-Struktur); jedoch kann sie eine Licht emittierende Einrichtung mit einer Struktur sein, bei der Licht von der Seite des Dichtungssubstrats 1031 aus extrahiert wird (Top-Emission-Struktur). 4 ist eine Querschnittsansicht einer Licht emittierenden Einrichtung mit einer Top-Emission-Struktur. In diesem Fall kann ein Substrat, das kein Licht durchlässt, als Substrat 1001 verwendet werden. Der Prozess bis zu dem Schritt der Ausbildung einer Verbindungselektrode, die den FET und die Anode der Licht emittierenden Vorrichtung verbindet, wird auf eine Weise durchgeführt, die derjenigen der Licht emittierenden Einrichtung mit einer Bottom-Emission-Struktur ähnlich ist. Anschließend wird ein dritter Zwischenschicht-Isolierfilm 1037 derart ausgebildet, dass er eine Elektrode 1022 bedeckt. Dieser Isolierfilm kann eine Ebnungsfunktion aufweisen. Der dritte Zwischenschicht-Isolierfilm 1037 kann unter Verwendung eines Materials, das demjenigen des zweiten Zwischenschicht-Isolierfilms ähnlich ist, oder alternativ unter Verwendung eines anderen bekannten Materials ausgebildet werden.
Die Anoden 1024W, 1024R, 1024G und 1024B der Licht emittierenden Vorrichtungen sind hier zwar jeweils eine Anode, jedoch können sie auch als Kathode ausgebildet werden. Im Falle einer in 4 dargestellten Licht emittierenden Einrichtung mit einer Top-Emission-Struktur sind die Anoden vorzugsweise ferner reflektierende Elektroden. Die EL-Schicht 1028 wird derart ausgebildet, dass sie eine Struktur aufweist, die der bei den Ausführungsformen 1 und 2 beschriebenen Struktur der EL-Schicht 103 ähnlich ist und bei der eine weiße Lichtemission erhalten werden kann.
Im Falle einer in 4 dargestellten Top-Emission-Struktur kann das Abdichten mit dem Dichtungssubstrat 1031 durchgeführt werden, auf dem die Farbschichten (die rote Farbschicht 1034R, die grüne Farbschicht 1034G und die blaue Farbschicht 1034B) bereitgestellt sind. Das Dichtungssubstrat 1031 kann mit der Schwarzmatrix 1035 versehen sein, die zwischen Pixeln positioniert ist. Die Farbschichten (die rote Farbschicht 1034R, die grüne Farbschicht 1034G und die blaue Farbschicht 1034B) und die Schwarzmatrix können mit der Abdeckungsschicht 1036 bedeckt sein. Es sei angemerkt, dass ein lichtdurchlässiges Substrat als Dichtungssubstrat 1031 verwendet wird. Obwohl hier ein Beispiel gezeigt wird, in dem eine Vollfarbanzeige unter Verwendung von vier Farben, nämlich Rot, Grün, Blau und Weiß, durchgeführt wird, gibt es keine besondere Beschränkung, und es kann eine Vollfarbanzeige unter Verwendung von vier Farben, nämlich Rot, Gelb, Grün und Blau, oder unter Verwendung von drei Farben, nämlich Rot, Grün und Blau, durchgeführt werden.
In der Licht emittierenden Einrichtung mit einer Top-Emission-Struktur kann eine Mikrokavitätsstruktur vorteilhaft zum Einsatz kommen. Eine Licht emittierende Vorrichtung mit einer Mikrokavitätsstruktur wird unter Verwendung einer reflektierenden Elektrode als Anode und einer halbdurchlässigen und halbreflektierenden Elektrode als Kathode ausgebildet. Die Licht emittierende Vorrichtung mit einer Mikrokavitätsstruktur beinhaltet mindestens eine EL-Schicht zwischen der reflektierenden Elektrode und der halbdurchlässigen und halbreflektierenden Elektrode, die mindestens eine Licht emittierende Schicht umfasst, die als Licht emittierender Bereich dient.
Es sei angemerkt, dass die reflektierende Elektrode ein Reflexionsvermögen für sichtbares Licht von 40 % bis 100 %, vorzugsweise 70 % bis 100 % und einen spezifischen Widerstand von 1 × 10^-2 Ωcm oder niedriger aufweist. Außerdem weist die halbdurchlässige und halbreflektierende Elektrode ein Reflexionsvermögen für sichtbares Licht von 20 % bis 80 %, vorzugsweise 40 % bis 70 % und einen spezifischen Widerstand von 1 × 10^-2 Ωcm oder niedriger auf.
Es wird Licht, das von der Licht emittierenden Schicht, die in der EL-Schicht enthalten ist, emittiert wird, von der reflektierenden Elektrode und der halbdurchlässigen und halbreflektierenden Elektrode reflektiert und zur Resonanz gebracht.
In der Licht emittierenden Vorrichtung kann die optische Weglänge zwischen der reflektierenden Elektrode und der halbdurchlässigen und halbreflektierenden Elektrode geändert werden, indem die Dicken des durchsichtigen leitenden Films, des Verbundmaterials, des Ladungsträgertransportmaterials und dergleichen geändert werden. Auf diese Weise kann Licht mit einer Wellenlänge, die zwischen der reflektierenden Elektrode und der halbdurchlässigen und halbreflektierenden Elektrode zur Resonanz gebracht wird, verstärkt werden, während das Licht mit einer Wellenlänge, die dazwischen nicht zur Resonanz gebracht wird, abgeschwächt werden kann.
Es sei angemerkt, dass Licht, das von der reflektierenden Elektrode zurückreflektiert wird (erstes reflektiertes Licht), deutlich mit dem Licht interferiert, das von der Licht emittierenden Schicht direkt in die halbdurchlässige und halbreflektierende Elektrode eintritt (erstem einfallendem Licht). Aus diesem Grund wird die optische Weglänge zwischen der reflektierenden Elektrode und der Licht emittierenden Schicht vorzugsweise auf (2n-1) λ/4 eingestellt (n ist eine natürliche Zahl von 1 oder größer und λ ist eine Wellenlänge der zu verstärkenden Farbe). Durch Einstellen der optischen Weglänge können die Phasen des ersten reflektierten Lichts und des ersten einfallenden Lichts zueinander ausgerichtet werden und das Licht, das von der Licht emittierenden Schicht emittiert wird, kann weiter verstärkt werden.
Es sei angemerkt, dass bei der vorstehenden Struktur die EL-Schicht eine Vielzahl von Licht emittierenden Schichten oder eine einzelne Licht emittierende Schicht umfassen kann. Die vorstehend beschriebene Licht emittierende Tandem-Vorrichtung kann mit einer Vielzahl von EL-Schichten kombiniert werden; beispielsweise kann eine Licht emittierende Vorrichtung eine Struktur aufweisen, bei der eine Vielzahl von EL-Schichten bereitgestellt ist, eine Ladungserzeugungsschicht zwischen den EL-Schichten bereitgestellt ist und jede EL-Schicht eine Vielzahl von Licht emittierenden Schichten oder eine einzelne Licht emittierende Schicht umfasst.
Mit der Mikrokavitätsstruktur kann die Emissionsintensität mit einer bestimmten Wellenlänge in der Richtung nach vorne erhöht werden, wodurch der Stromverbrauch verringert werden kann. Es sei angemerkt, dass im Falle einer Licht emittierenden Einrichtung, die Bilder mit Subpixeln von vier Farben, nämlich Rot, Gelb, Grün und Blau, anzeigt, die Licht emittierende Einrichtung vorteilhafte Eigenschaften aufweisen kann, da die Leuchtdichte dank der gelben Lichtemission erhöht werden kann und jedes Subpixel eine Mikrokavitätsstruktur aufweisen kann, die für Wellenlängen der entsprechenden Farbe geeignet ist.
Die Licht emittierende Einrichtung dieser Ausführungsform wird unter Verwendung der Licht emittierenden Vorrichtung hergestellt, die bei den Ausführungsformen 1 und 2 beschrieben worden ist, und kann daher vorteilhafte Eigenschaften aufweisen. Da die Licht emittierende Vorrichtung, die bei den Ausführungsformen 1 und 2 beschrieben worden ist, insbesondere eine lange Lebensdauer aufweist, kann die Licht emittierende Einrichtung eine hohe Zuverlässigkeit aufweisen. Da die Licht emittierende Einrichtung, bei der die Licht emittierende Vorrichtung verwendet wird, die bei den Ausführungsformen 1 und 2 beschrieben worden ist, eine hohe Emissionseffizienz aufweist, kann die Licht emittierende Einrichtung einen niedrigen Stromverbrauch erzielen.
Die Licht emittierende Aktiv-Matrix-Einrichtung ist vorstehend beschrieben worden, wohingegen eine Licht emittierende Passiv-Matrix-Einrichtung nachstehend beschrieben wird. 5A und 5B stellen eine unter Verwendung der vorliegenden Erfindung hergestellte Licht emittierende Passiv-Matrix-Einrichtung dar. Es sei angemerkt, dass 5A eine perspektivische Ansicht der Licht emittierenden Einrichtung ist und 5B eine Querschnittsansicht entlang der Linie X-Y in 5A ist. In 5A und 5B ist eine EL-Schicht 955 zwischen einer Elektrode 952 und einer Elektrode 956 über einem Substrat 951 bereitgestellt. Ein Endabschnitt der Elektrode 952 ist mit einer Isolierschicht 953 bedeckt. Eine Trennschicht 954 ist über der Isolierschicht 953 bereitgestellt. Die Seitenwände der Trennschicht 954 sind derart schräg, dass der Abstand zwischen beiden Seitenwänden in Richtung der Oberfläche des Substrats allmählich abnimmt. Mit anderen Worten: Ein Querschnitt entlang der Richtung der kurzen Seite der Trennschicht 954 ist trapezförmig und die untere Seite (eine Seite des Trapezes, die parallel zu der Oberfläche der Isolierschicht 953 und in Kontakt mit der Isolierschicht 953 ist) ist kürzer als die obere Seite (eine Seite des Trapezes, die parallel zu der Oberfläche der Isolierschicht 953 und nicht in Kontakt mit der Isolierschicht 953 ist). Die derart bereitgestellte Trennschicht 954 kann Defekte in der Licht emittierenden Vorrichtung aufgrund der statischen Elektrizität oder anderen verhindern. Die Licht emittierende Passiv-Matrix-Einrichtung beinhaltet ebenfalls die Licht emittierende Vorrichtung, die bei den Ausführungsformen 1 und 2 beschrieben worden ist; somit kann die Licht emittierende Einrichtung eine hohe Zuverlässigkeit oder einen niedrigen Stromverbrauch aufweisen.
Da viele mikrofeine Licht emittierende Vorrichtungen in einer Matrix in der vorstehend beschriebenen Licht emittierenden Einrichtung getrennt gesteuert werden können, kann die Licht emittierende Einrichtung in geeigneter Weise als Anzeigevorrichtung zum Anzeigen von Bildern verwendet werden.
Diese Ausführungsform kann mit einer der anderen Ausführungsformen frei kombiniert werden.
(Ausführungsform 4)
Bei dieser Ausführungsform wird ein Beispiel, in dem die bei den Ausführungsformen 1 und 2 beschriebene Licht emittierende Vorrichtung für eine Beleuchtungsvorrichtung verwendet wird, anhand von 6A und 6B beschrieben. 6B ist eine Draufsicht auf die Beleuchtungsvorrichtung, und 6A ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie e-f in 6B.
In der Beleuchtungsvorrichtung dieser Ausführungsform ist eine Anode 401 über einem Substrat 400 ausgebildet, das eine Stütze (Support) ist und eine Lichtdurchlässigkeitseigenschaft aufweist. Die Anode 401 entspricht der Anode 101 der Ausführungsform 2. Wenn Licht über die Seite der Anode 401 extrahiert wird, wird die Anode 401 unter Verwendung eines Materials mit einer Lichtdurchlässigkeitseigenschaft ausgebildet.
Eine Kontaktstelle (Pad) 412 zum Anlegen einer Spannung an eine Kathode 404 ist über dem Substrat 400 ausgebildet.
Eine EL-Schicht 403 ist über der Anode 401 ausgebildet. Die Struktur der EL-Schicht 403 entspricht beispielsweise der Struktur der EL-Schicht 103 der Ausführungsformen 1 und 2 oder der Struktur, bei der die Licht emittierenden Einheiten 511 und 512 und die Ladungserzeugungsschicht 513 kombiniert sind. Bezüglich der Struktur kann auf die Beschreibungen Bezug genommen werden.
Die Kathode 404 ist derart ausgebildet, dass sie die EL-Schicht 403 bedeckt. Die Kathode 404 entspricht der Kathode 102 der Ausführungsform 2. Die Kathode 404 wird unter Verwendung eines Materials mit einem hohen Reflexionsgrad ausgebildet, wenn Licht über die Seite der Anode 401 extrahiert wird. Die Kathode 404 ist mit der Kontaktstelle 412 verbunden, wodurch eine Spannung angelegt wird.
Wie vorstehend beschrieben, umfasst die bei dieser Ausführungsform beschriebene Beleuchtungsvorrichtung eine Licht emittierende Vorrichtung, die die Anode 401, die EL-Schicht 403 und die Kathode 404 umfasst. Da die Licht emittierende Vorrichtung eine Licht emittierende Vorrichtung mit hoher Emissionseffizienz ist, kann die Beleuchtungsvorrichtung dieser Ausführungsform eine Beleuchtungsvorrichtung mit niedrigem Stromverbrauch sein.
Das Substrat 400, das mit einer Licht emittierenden Vorrichtung mit der vorstehenden Struktur bereitgestellt ist, wird mit Dichtungsmaterialien 405 und 406 an einem Dichtungssubstrat 407 befestigt und ein Abdichten wird durchgeführt, wodurch die Beleuchtungsvorrichtung vervollständigt wird. Es ist möglich, nur das Dichtungsmaterial 405 oder das Dichtungsmaterial 406 zu verwenden. Das innere Dichtungsmaterial 406 (nicht in 6B dargestellt) kann mit einem Trocknungsmittel gemischt werden, was die Adsorption von Feuchtigkeit ermöglicht und zu einer erhöhten Zuverlässigkeit führt.
Wenn sich Teile der Kontaktstelle 412 und der Anode 401 bis außerhalb der Dichtungsmaterialien 405 und 406 erstrecken, können die erstreckten Teile als externe Eingangsanschlüsse dienen. Ein IC-Chip 420, der mit einem Wandler oder dergleichen montiert ist, kann über den externen Eingangsanschlüssen bereitgestellt sein.
Die Beleuchtungsvorrichtung, die bei dieser Ausführungsform beschrieben wird, umfasst als EL-Element die Licht emittierende Vorrichtung, die bei den Ausführungsformen 1 und 2 beschrieben worden ist; somit kann die Licht emittierende Einrichtung eine hohe Zuverlässigkeit bei hohen Temperaturen aufweisen. Außerdem kann die Licht emittierende Einrichtung weniger Strom verbrauchen.
(Ausführungsform 5)
Bei dieser Ausführungsform werden Beispiele für elektronische Geräte beschrieben, die jeweils die Licht emittierende Vorrichtung beinhalten, die bei den Ausführungsformen 1 und 2 beschrieben worden ist. Die Licht emittierende Vorrichtung, die bei den Ausführungsformen 1 und 2 beschrieben worden ist, weist eine lange Lebensdauer und eine hohe Zuverlässigkeit bei hohen Temperaturen auf. Als Ergebnis können die bei dieser Ausführungsform beschriebenen elektronischen Geräte jeweils einen Licht emittierenden Abschnitt mit hoher Zuverlässigkeit bei hohen Temperaturen aufweisen.
Beispiele für das elektronische Gerät, das die vorstehende Licht emittierende Vorrichtung beinhaltet, umfassen Fernsehgeräte (auch als TV oder Fernsehempfänger bezeichnet), Monitore für Computer und dergleichen, Digitalkameras, digitale Videokameras, digitale Fotorahmen, Handys (auch als Mobiltelefone oder Mobiltelefongeräte bezeichnet), tragbare Spielkonsolen, tragbare Informationsendgeräte, Audiowiedergabegeräte und große Spielautomaten, wie z. B. Flipperautomaten. Spezifische Beispiele für diese elektronischen Geräte werden nachstehend gezeigt.
7A stellt ein Beispiel für ein Fernsehgerät dar. Bei dem Fernsehgerät ist ein Anzeigeabschnitt 7103 in einem Gehäuse 7101 eingebaut. Hier wird das Gehäuse 7101 von einem Ständer 7105 getragen. Bilder können auf dem Anzeigeabschnitt 7103 angezeigt werden, und in dem Anzeigeabschnitt 7103 sind die bei den Ausführungsformen 1 und 2 beschriebenen Licht emittierenden Vorrichtungen in einer Matrix angeordnet.
Das Fernsehgerät kann mittels eines Bedienschalters des Gehäuses 7101 oder einer separaten Fernbedienung 7110 bedient werden. Durch Bedientasten 7109 der Fernbedienung 7110 können die Fernsehsender und die Lautstärke gesteuert werden, und Bilder, die auf dem Anzeigeabschnitt 7103 angezeigt werden, können gesteuert werden. Des Weiteren kann die Fernbedienung 7110 mit einem Anzeigeabschnitt 7107 zum Anzeigen von Daten bereitgestellt sein, die von der Fernbedienung 7110 ausgegeben werden.
Es sei angemerkt, dass das Fernsehgerät mit einem Empfänger, einem Modem und dergleichen versehen ist. Unter Verwendung des Empfängers kann allgemeiner Fernsehrundfunk empfangen werden. Des Weiteren kann dann, wenn das Fernsehgerät über das Modem drahtlos oder nicht drahtlos mit einem Kommunikationsnetzwerk verbunden ist, eine unidirektionale (von einem Sender zu einem Empfänger) oder eine bidirektionale (zwischen einem Sender und einem Empfänger oder zwischen Empfängern) Datenkommunikation durchgeführt werden.
7B1 stellt einen Computer dar, der einen Hauptteil 7201, ein Gehäuse 7202, einen Anzeigeabschnitt 7203, eine Tastatur 7204, einen externen Verbindungsanschluss 7205, eine Zeigevorrichtung 7206 und dergleichen beinhaltet. Es sei angemerkt, dass dieser Computer durch Verwendung der Licht emittierenden Vorrichtungen, die bei den Ausführungsformen 1 und 2 beschrieben worden sind und in einer Matrix angeordnet sind, in dem Anzeigeabschnitt 7203 hergestellt wird. Der in 7B1 dargestellte Computer kann eine in 7B2 dargestellte Struktur aufweisen. Ein in 7B2 dargestellter Computer ist mit einem zweiten Anzeigeabschnitt 7210 anstelle der Tastatur 7204 und der Zeigevorrichtung 7206 versehen. Der zweite Anzeigeabschnitt 7210 ist ein Touchscreen, und ein Eingabevorgang kann durchgeführt werden, indem die Anzeige für die Eingabe auf dem zweiten Anzeigeabschnitt 7210 mit einem Finger oder einem zugehörigen Stift berührt wird. Der zweite Anzeigeabschnitt 7210 kann auch andere Bilder als die Anzeige für die Eingabe anzeigen. Der Anzeigeabschnitt 7203 kann ebenfalls ein Touchscreen sein. Durch Verbinden der zwei Bildschirme mittels eines Gelenks kann das Auftreten von Problemen, wie beispielsweise die Rissbildung oder Beschädigung der Bildschirme beim Lagern oder Mitführen des Computers, verhindert werden.
7C stellt ein Beispiel für ein tragbares Endgerät dar. Ein Handy ist mit einem Anzeigeabschnitt 7402, der in einem Gehäuse 7401 eingebaut ist, Bedienknöpfen 7403, einem externen Verbindungsanschluss 7404, einem Lautsprecher 7405, einem Mikrofon 7406 und dergleichen bereitgestellt. Es sei angemerkt, dass das Handy den Anzeigeabschnitt 7402 umfasst, der die Licht emittierenden Vorrichtungen beinhaltet, die bei den Ausführungsformen 1 und 2 beschrieben worden sind und in einer Matrix angeordnet sind.
Wenn der Anzeigeabschnitt 7402 des tragbaren Endgeräts in 7C mit einem Finger oder dergleichen berührt wird, können Daten in das tragbare Endgerät eingegeben werden. In diesem Fall können Bedienungen, wie z. B. Anrufen und Schreiben einer E-Mail, durch Berühren des Anzeigeabschnitts 7402 mit einem Finger oder dergleichen durchgeführt werden.
Der Anzeigeabschnitt 7402 weist hauptsächlich drei Bildschirmmodi auf. Der erste Modus ist ein Anzeigemodus, bei dem hauptsächlich Bilder angezeigt werden. Der zweite Modus ist ein Eingabemodus, bei dem hauptsächlich Informationen, wie z. B. ein Text, eingegeben werden. Der dritte Modus ist ein Anzeige- und Eingabemodus, bei dem die zwei Modi, der Anzeigemodus und der Eingabemodus, kombiniert werden.
Beispielsweise wird im Falle von Anrufen oder Schreiben einer E-Mail ein Texteingabemodus hauptsächlich zum Eingeben eines Texts für den Anzeigeabschnitt 7402 ausgewählt, so dass der Text, der auf dem Bildschirm angezeigt wird, eingegeben werden kann. In diesem Fall wird es bevorzugt, dass eine Tastatur oder Zahlentasten fast auf dem gesamten Bildschirm des Anzeigeabschnitts 7402 angezeigt wird/werden.
Wenn eine Erfassungsvorrichtung, die einen Sensor zum Erfassen der Neigung, wie z. B. einen Gyroskop- oder einen Beschleunigungssensor, beinhaltet, innerhalb des tragbaren Endgeräts bereitgestellt ist, kann eine Anzeige auf dem Bildschirm des Anzeigeabschnitts 7402 automatisch durch Bestimmen der Orientierung des tragbaren Endgeräts in ihrer Richtung geändert werden (je nachdem, ob das tragbare Endgerät horizontal oder vertikal gestellt ist).
Die Bildschirmmodi werden durch Berühren des Anzeigeabschnitts 7402 oder durch Bedienen der Bedienknöpfe 7403 des Gehäuses 7401 umgeschaltet. Alternativ können die Bildschirmmodi abhängig von der Art der auf dem Anzeigeabschnitt 7402 angezeigten Bilder umgeschaltet werden. Wenn zum Beispiel ein Signal eines auf dem Anzeigeabschnitt angezeigten Bildes ein Signal von Daten eines bewegten Bildes ist, wird der Bildschirmmodus in den Anzeigemodus umgeschaltet. Wenn das Signal ein Signal von Daten eines Texts ist, wird der Bildschirmmodus in den Eingabemodus umgeschaltet.
Des Weiteren kann dann, wenn bei dem Eingabemodus eine Eingabe durch Berühren des Anzeigeabschnitts 7402 für eine bestimmte Dauer nicht durchgeführt wird, während ein von einem optischen Sensor in dem Anzeigeabschnitt 7402 erfasstes Signal erfasst wird, der Bildschirmmodus derart gesteuert werden, dass er von dem Eingabemodus in den Anzeigemodus umgeschaltet wird.
Der Anzeigeabschnitt 7402 kann auch als Bildsensor dienen. Zum Beispiel wird dann, wenn der Anzeigeabschnitt 7402 mit einer Handfläche oder einem Finger berührt wird, ein Bild des Handabdrucks, des Fingerabdrucks oder dergleichen aufgenommen, wodurch eine persönliche Authentifizierung durchgeführt werden kann. Ferner kann, indem eine Hintergrundbeleuchtung oder eine Abtast-Lichtquelle, die Nah-Infrarotlicht emittieren, in dem Anzeigeabschnitt bereitgestellt wird, ein Bild einer Fingervene, einer Handflächenvene oder dergleichen aufgenommen werden.
Es sei angemerkt, dass die bei dieser Ausführungsform beschriebene Struktur angemessen mit einer der bei den Ausführungsformen 1 bis 4 beschriebenen Strukturen kombiniert werden kann.
Wie vorstehend beschrieben, ist der Anwendungsbereich der Licht emittierenden Einrichtung mit der bei den Ausführungsformen 1 und 2 beschriebenen Licht emittierenden Vorrichtung umfangreich, so dass diese Licht emittierende Einrichtung auf elektronische Geräte verschiedener Gebiete angewendet werden kann. Indem die bei den Ausführungsformen 1 und 2 beschriebene Licht emittierende Vorrichtung verwendet wird, kann ein elektronisches Gerät erhalten werden, das eine hohe Zuverlässigkeit bei hohen Temperaturen aufweist.
8A ist eine schematische Darstellung, die ein Beispiel für einen Reinigungsroboter darstellt.
Ein Reinigungsroboter 5100 beinhaltet ein Display 5101 auf seiner Oberseite, eine Vielzahl von Kameras 5102 auf seiner Seitenfläche, eine Bürste 5103 und Bedienknöpfe 5104. Obwohl nicht dargestellt, ist die Unterseite des Reinigungsroboters 5100 mit einem Reifen, einer Einlassöffnung und dergleichen bereitgestellt. Der Reinigungsroboter 5100 beinhaltet ferner verschiedene Sensoren, wie z. B. einen Infrarotsensor, einen Ultraschallsensor, einen Beschleunigungssensor, einen piezoelektrischen Sensor, einen optischen Sensor und einen Gyroskopsensor. Der Reinigungsroboter 5100 weist ein drahtloses Kommunikationsmittel auf.
Der Reinigungsroboter 5100 ist selbstfahrend, erfasst Staub 5120 und saugt durch die Einlassöffnung, die auf der Unterseite bereitgestellt ist, den Staub auf.
Der Reinigungsroboter 5100 kann bestimmen, ob ein Hindernis, wie z. B. eine Wand, ein Möbelstück oder eine Stufe, vorhanden ist, indem durch die Kameras 5102 aufgenommene Bilder analysiert werden. Wenn der Reinigungsroboter 5100 einen Gegenstand, der sich in der Bürste 5103 verfangen könnte (z. B. einen Draht), durch Analysieren eines Bildes erfasst, kann die Drehung der Bürste 5103 angehalten werden.
Das Display 5101 kann die verbleibende Batterieleistung, die Menge des gesammelten Staubs und dergleichen anzeigen. Das Display 5101 kann eine Route anzeigen, auf der der Reinigungsroboter 5100 gelaufen ist. Es kann sich bei dem Display 5101 um einen Touchscreen handeln, und die Bedienknöpfe 5104 können auf dem Display 5101 bereitgestellt werden.
Der Reinigungsroboter 5100 kann mit einem tragbaren elektronischen Gerät 5140, wie z. B. einem Smartphone, kommunizieren. Das tragbare elektronische Gerät 5140 kann durch die Kameras 5102 aufgenommene Bilder anzeigen. Demzufolge kann ein Besitzer des Reinigungsroboters 5100 selbst dann, wenn der Besitzer nicht zu Hause ist, sein Zimmer überwachen. Der Besitzer kann die Anzeige des Displays 5101 auch mit dem tragbaren elektronischen Gerät 5140, wie z. B. einem Smartphone, überprüfen.
Die Licht emittierende Einrichtung einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann für das Display 5101 verwendet werden.
Ein Roboter 2100, der in 8B dargestellt wird, beinhaltet eine arithmetische Vorrichtung 2110, einen Beleuchtungsstärkesensor 2101, ein Mikrofon 2102, eine obere Kamera 2103, einen Lautsprecher 2104, ein Display 2105, eine untere Kamera 2106, einen Hindernissensor 2107 und einen Bewegungsmechanismus 2108.
Das Mikrofon 2102 weist eine Funktion auf, eine Sprechstimme eines Benutzers, ein Umgebungsgeräusch und dergleichen zu erfassen. Der Lautsprecher 2104 weist auch eine Funktion auf, einen Ton auszugeben. Der Roboter 2100 kann unter Verwendung des Mikrofons 2102 und des Lautsprechers 2104 mit einem Benutzer kommunizieren.
Das Display 2105 weist eine Funktion auf, verschiedene Arten von Informationen anzuzeigen. Der Roboter 2100 kann auf dem Display 2105 Informationen anzeigen, die von einem Benutzer gewünscht werden. Das Display 2105 kann mit einem Touchscreen ausgestattet sein. Außerdem kann das Display 2105 ein abnehmbares Informationsendgerät sein, wobei in diesem Fall ein Aufladen und eine Datenkommunikation durchgeführt werden können, wenn das Display 2105 auf die vorbestimmte Position des Roboters 2100 eingestellt wird.
Die obere Kamera 2103 und die untere Kamera 2106 weisen jeweils eine Funktion zum Aufnehmen eines Bildes der Umgebung des Roboters 2100 auf. Der Hindernissensor 2107 kann ein Hindernis in der Richtung erfassen, in die sich der Roboter 2100 mit dem Bewegungsmechanismus 2108 vorwärtsbewegt. Der Roboter 2100 kann sich sicher bewegen, indem er mit der oberen Kamera 2103, der unteren Kamera 2106 und dem Hindernissensor 2107 die Umgebung erkennt. Die Licht emittierende Einrichtung einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann für das Display 2105 verwendet werden.
8C stellt ein Beispiel für ein brillenartiges Display dar. Das brillenartige Display beinhaltet beispielsweise ein Gehäuse 5000, einen Anzeigeabschnitt 5001, einen Lautsprecher 5003, eine LED-Lampe 5004, einen Verbindungsanschluss 5006, einen Sensor 5007 (einen Sensor mit einer Funktion zum Messen von Kraft, Verschiebung, Position, Geschwindigkeit, Beschleunigung, Winkelgeschwindigkeit, Drehzahl, Abstand, Licht, Flüssigkeit, Magnetismus, Temperatur, chemischer Substanz, Ton, Zeit, Härte, elektrischem Feld, Strom, Spannung, elektrischer Energie, Strahlung, Durchflussrate, Feuchtigkeit, Steigungsgrad, Schwingung, Geruch oder Infrarotstrahl), ein Mikrofon 5008, einen Anzeigeabschnitt 5002, eine Stütze 5012 und einen Ohrhörer 5013.
Die Licht emittierende Einrichtung einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann für den Anzeigeabschnitt 5001 und den Anzeigeabschnitt 5002 verwendet werden.
9 stellt ein Beispiel dar, in dem die bei den Ausführungsformen 1 und 2 beschriebene Licht emittierende Vorrichtung für eine Tischlampe, die eine Beleuchtungsvorrichtung ist, verwendet wird. Die Tischlampe in 9 beinhaltet ein Gehäuse 2001 und eine Lichtquelle 2002, und die bei der Ausführungsform 3 beschriebene Beleuchtungsvorrichtung kann für die Lichtquelle 2002 verwendet werden.
10 stellt ein Beispiel dar, in dem die bei den Ausführungsformen 1 und 2 beschriebene Licht emittierende Vorrichtung für eine Innenbeleuchtungsvorrichtung 3001 verwendet wird. Da die bei den Ausführungsformen 1 und 2 beschriebene Licht emittierende Vorrichtung eine hohe Zuverlässigkeit bei hohen Temperaturen aufweist, kann die Beleuchtungsvorrichtung eine hohe Zuverlässigkeit bei hohen Temperaturen aufweisen. Da die bei den Ausführungsformen 1 und 2 beschriebene Licht emittierende Vorrichtung ferner eine große Fläche aufweisen kann, kann die Licht emittierende Vorrichtung für eine Beleuchtungsvorrichtung mit großer Fläche verwendet werden. Da die bei den Ausführungsformen 1 und 2 beschriebene Licht emittierende Vorrichtung ferner dünn ist, kann die Licht emittierende Vorrichtung für eine Beleuchtungsvorrichtung mit einer verringerten Dicke verwendet werden.
Die bei den Ausführungsformen 1 und 2 beschriebene Licht emittierende Vorrichtung kann auch für eine Autowindschutzscheibe oder ein Autoarmaturenbrett verwendet werden. 11 stellt eine Ausführungsform dar, bei der die bei den Ausführungsformen 1 und 2 beschriebenen Licht emittierenden Vorrichtungen für eine Autowindschutzscheibe und ein Autoarmaturenbrett verwendet werden. Anzeigebereiche 5200 bis 5203 beinhalten jeweils die bei den Ausführungsformen 1 und 2 beschriebene Licht emittierende Vorrichtung.
Die Anzeigebereiche 5200 und 5201 sind Anzeigevorrichtungen, die in der Autowindschutzscheibe bereitgestellt sind und in denen Licht emittierende Vorrichtungen eingebaut sind, jede von denen bei den Ausführungsformen 1 und 2 beschrieben worden ist. Die bei den Ausführungsformen 1 und 2 beschriebenen Licht emittierenden Vorrichtungen können zu einer so genannten durchsichtigen Licht emittierenden Vorrichtung, durch die die Gegenseite gesehen werden kann, ausgebildet werden, wenn eine Anode und eine Kathode, die aus Elektroden mit einer Lichtdurchlässigkeitseigenschaft bestehen, enthalten sind. Derartige durchsichtige Anzeigevorrichtungen können sogar in der Autowindschutzscheibe bereitgestellt sein, ohne die Sicht zu behindern. In dem Fall, in dem ein Treibertransistor oder dergleichen bereitgestellt wird, wird vorzugsweise ein Transistor mit einer Lichtdurchlässigkeitseigenschaft verwendet, so beispielsweise ein organischer Transistor, der ein organisches Halbleitermaterial enthält, oder ein Transistor, der einen Oxidhalbleiter enthält.
Eine Anzeigevorrichtung, die die bei den Ausführungsformen 1 und 2 beschriebene Licht emittierende Vorrichtung beinhaltet, ist in dem Anzeigebereich 5202 in einem Säulenabschnitt bereitgestellt. Der Anzeigebereich 5202 kann die von der Säule behinderte Sicht kompensieren, indem ein Bild, das mit einer in der Karosserie bereitgestellten Abbildungseinheit aufgenommen wird, angezeigt wird. Der Anzeigebereich 5203, der in einem Teil des Armaturenbretts bereitgestellt ist, kann ebenfalls die von der Karosserie behinderte Sicht kompensieren, indem ein Bild, das mit einer außerhalb des Autos bereitgestellten Abbildungseinheit aufgenommen wird, angezeigt wird. Daher können tote Winkel beseitigt werden, um die Sicherheit zu erhöhen. Bilder, die die Bereiche kompensieren, die ein Fahrer nicht sehen kann, ermöglichen, dass der Fahrer einfach und komfortabel die Sicherheit bestätigen kann.
Der Anzeigebereich 5203 kann verschiedene Arten von Informationen durch Anzeigen von Navigationsdaten, einem Geschwindigkeitsmesser, einem Drehzahlmesser und weitere verschiedene Arten von Informationen bereitstellen. Der Inhalt oder das Layout der Anzeige kann von einem Benutzer in angemessener Weise frei geändert werden. Es sei angemerkt, dass derartige Informationen auch auf den Anzeigebereichen 5200 bis 5202 angezeigt werden können. Die Anzeigebereiche 5200 bis 5203 können auch als Beleuchtungsvorrichtungen verwendet werden.
12A und 12B stellen ein klappbares, tragbares Informationsendgerät 5150 dar. Das klappbare, tragbare Informationsendgerät 5150 beinhaltet ein Gehäuse 5151, einen Anzeigebereich 5152 und einen Biegeabschnitt 5153. 12A stellt das tragbare Informationsendgerät 5150 dar, das aufgeklappt ist. 12B stellt das tragbare Informationsendgerät 5150 dar, das zusammengeklappt (gefaltet) ist. Trotz seines großen Anzeigebereichs 5152 ist das tragbare Informationsendgerät 5150 kompakt und weist eine hohe Tragbarkeit auf, wenn es zusammengeklappt ist.
Der Anzeigebereich 5152 kann mit dem Biegeabschnitt 5153 zweifach zusammengeklappt werden. Der Biegeabschnitt 5153 beinhaltet ein flexibles Element und eine Vielzahl von Stützelementen. Wenn der Anzeigebereich zusammengeklappt wird, dehnt sich das flexible Element aus und weist der Biegeabschnitt 5153 einen Krümmungsradius von größer als oder gleich 2 mm, vorzugsweise größer als oder gleich 3 mm auf.
Es sei angemerkt, dass der Anzeigebereich 5152 ein Touchscreen (eine Eingabe/Ausgabe-Vorrichtung) sein kann, der einen Berührungssensor (eine Eingabe-Vorrichtung) beinhaltet. Die Licht emittierende Einrichtung einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann für den Anzeigebereich 5152 verwendet werden.
13A bis 13C stellen ein klappbares, tragbares Informationsendgerät 9310 dar. 13A stellt das tragbare Informationsendgerät 9310 dar, das aufgeklappt ist. 13B stellt das tragbare Informationsendgerät 9310 während des Aufklappens oder des Zusammenklappens dar. 13C stellt das tragbare Informationsendgerät 9310 dar, das zusammengeklappt ist. Das tragbare Informationsendgerät 9310 ist im aufgeklappten Zustand aufgrund eines übergangslosen großen Anzeigebereichs sehr gut durchsuchbar.
Ein Anzeigefeld 9311 ist von drei Gehäusen 9315 getragen, die durch Gelenke 9313 miteinander verbunden sind. Es sei angemerkt, dass das Anzeigefeld 9311 ein Touchscreen (eine Eingabe/Ausgabe-Vorrichtung) sein kann, der einen Berührungssensor (eine Eingabe-Vorrichtung) beinhaltet. Die Form des tragbaren Informationsendgeräts 9310 kann reversibel von dem aufgeklappten Zustand in den zusammengeklappten Zustand verändert werden, indem das Anzeigefeld 9311 an den Gelenken 9313 zwischen zwei Gehäusen 9315 zusammengeklappt wird. Die Licht emittierende Einrichtung einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann für das Anzeigefeld 9311 verwendet werden.
[Beispiel 1]
In diesem Beispiel wird eine Licht emittierende Vorrichtung 1 einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung und eine Licht emittierende Vergleichsvorrichtung 1 beschrieben. Strukturformeln von organischen Verbindungen, die für die Licht emittierende Vorrichtung 1 und die Licht emittierende Vergleichsvorrichtung 1 verwendet werden, werden nachstehend gezeigt.
(Verfahren zum Herstellen der Licht emittierenden Vorrichtung 1)
Zuerst wurde Indiumzinnoxid, das Siliziumoxid enthält (ITSO), durch ein Sputterverfahren über einem Glassubstrat abgeschieden, um die Anode 101 auszubilden. Die Dicke der Anode 101 war 70 nm, und die Elektrodenfläche war 2 mm × 2 mm.
Als Nächstes wurde bei einer Vorbehandlung zum Ausbilden der Licht emittierenden Vorrichtung über einem Substrat eine Oberfläche des Substrats mit Wasser gewaschen und 1 Stunde lang bei 200 °C gebacken, und dann wurde eine UV-OzonBehandlung 370 Sekunden lang durchgeführt.
Danach wurde das Substrat in eine Vakuumverdampfungseinrichtung überführt, in der der Druck auf ungefähr 10^-4 Pa verringert wurde, ein Vakuumbacken wurde 30 Minuten lang bei 170 °C in einer Heizkammer der Vakuumverdampfungseinrichtung durchgeführt, und dann wurde das Substrat ungefähr 30 Minuten lang abgekühlt.
Als Nächstes wurde das Substrat, das mit der Anode 101 versehen war, an einem Substrathalter, der in der Vakuumverdampfungseinrichtung bereitgestellt war, derart befestigt, dass die Oberfläche, auf der die Anode 101 ausgebildet war, nach unten gerichtet war. Dann wurden N-(1,1'-Biphenyl-4-yl)-N-[4-(9-phenyl-9H-carbazol-3-yl)phenyl]-9,9-dimethyl-9H-fluoren-2-amin (Abkürzung: PCBBiF), das durch die Strukturformel (i) dargestellt wird, und ALD-MP001Q (hergestellt von Analysis Atelier Corporation, Material-Seriennummer 1S20170124) durch Co-Verdampfung mittels eines Widerstandserwärmungsverfahrens in einer Dicke von 10 nm auf der Anode 101 derart abgeschieden, dass das Gewichtsverhältnis von PCBBiF zu ALD-MP001Q 1:0,1 war, wodurch die Lochinjektionsschicht 111 ausgebildet wurde.
Anschließend wurde über der Lochinjektionsschicht 111 PCBBiF durch Verdampfung in einer Dicke von 20 nm abgeschieden, um die erste Lochtransportschicht 112-1 auszubilden, und dann wurde N,N-Bis[4-(dibenzofuran-4-yl)phenyl]-4-amino-p-terphenyl (Abkürzung: DBfBB1TP), das durch die Strukturformel (ii) dargestellt wird, durch Verdampfung in einer Dicke von 10 nm abgeschieden, um die zweite Lochtransportschicht 112-2 auszubilden, wodurch die Lochtransportschicht 112 ausgebildet wurde. Es sei angemerkt, dass die zweite Lochtransportschicht 112-2 auch als Elektronenblockierschicht dient.
Anschließend wurden 7-[4-(10-Phenyl-9-anthryl)phenyl]-7H-dibenzo[c,g]carbazol (Abkürzung: cgDBCzPA), das durch die Strukturformel (iii) dargestellt wird, und 3,10-Bis[N-(9-phenyl-9H-carbazol-2-yl)-N-phenylamino]naphtho[2,3-b;6,7-b']bisbenzofuran (Abkürzung: 3,10PCA2Nbf(IV)-02), das durch die Strukturformel (iv) dargestellt wird, durch Co-Verdampfung in einer Dicke von 25 nm derart abgeschieden, dass das Gewichtsverhältnis von cgDBCzPA zu 3,10PCA2Nbf(IV)-02 1 :0,015 war, wodurch die Licht emittierende Schicht 113 ausgebildet wurde.
Danach wurde über der Licht emittierenden Schicht 113 2-[3'-(Dibenzothiophen4-yl)biphenyl-3-yl]dibenzo[f,h]chinoxalin (Abkürzung: 2mDBTBPDBq-II), das durch die Strukturformel (v) dargestellt wird, durch Verdampfung in einer Dicke von 15 nm abgeschieden und anschließend wurde 2,9-Bis(naphthalin-2-yl)-4,7-diphenyl-1,10-phenanthrolin (Abkürzung: NBPhen), das durch die Strukturformel (vi) dargestellt wird, durch Verdampfung in einer Dicke von 10 nm abgeschieden, wodurch die Elektronentransportschicht 114 ausgebildet wurde.
Nach dem Ausbilden der Elektronentransportschicht 114 wurde Lithiumfluorid (LiF) durch Verdampfung in einer Dicke von 1 nm abgeschieden, um die Elektroneninjektionsschicht 115 auszubilden. Anschließend wurde Aluminium durch Verdampfung in einer Dicke von 200 nm abgeschieden, um die Kathode 102 auszubilden. Somit wurde die Licht emittierende Vorrichtung 1 dieses Beispiels hergestellt.
(Verfahren zum Herstellen der Licht emittierenden Vergleichsvorrichtung 1)
Die Licht emittierende Vergleichsvorrichtung 1 wurde auf eine Weise hergestellt, die derjenigen für die Licht emittierende Vorrichtung 1 ähnlich ist, mit der Ausnahme, dass anstatt von cgDBCzPA für die Licht emittierende Vorrichtung 1 9-(1-Naphthyl)-10-[4-(2-naphthyl)phenyl]anthracen (Abkürzung: αN-βNPAnth), das durch die Strukturformel (vii) dargestellt wird, verwendet wurde.
Die Vorrichtungsstrukturen der Licht emittierenden Vorrichtung 1 und der Licht emittierenden Vergleichsvorrichtung 1 werden in der folgenden Tabelle aufgeführt.

[Tabelle 1]

	Lochinjektionsschicht	Lochtransportschicht		Lichtemittierende Schicht	Elektronentransportschicht		Elektroneninjektionsschicht
	Lochinjektionsschicht	1	2	Lichtemittierende Schicht	Elektronentransportschicht		Elektroneninjektionsschicht
	10 nm	20 nm	10 nm	25 nm	15 nm	10 nm	1 nm
Licht emittierende Vorrichtung 1	PCBBiF: ALD-MP001Q (1:0,1)	PCBBiF	DBfBB1TP	*1	2mDBTBPDBq-II	NBPhen	LiF
Licht emittierende Vergleichsvorrichtung 1	PCBBiF: ALD-MP001Q (1:0,1)	PCBBiF	DBfBB1TP	*2	2mDBTBPDBq-II	NBPhen	LiF

*1 cgDBCzPA: 3,10PCA2Nbf(IV)-02 (1:0,015)
*2 aN-bNPAnth: 3,10PCA2Nbf(IV)-02 (1:0,015)

Die HOMO-Niveaus der organischen Verbindungen, die in diesem Beispiel verwendet wurden, werden in der folgenden Tabelle aufgeführt.
[Tabelle 2]

HOMO-Niveau (eV)

PCBBiF -5,36

DBfBB1TP -5,50

cgDBCzPA -5,69

αN-βNPAnth -5,85
Die Licht emittierende Vorrichtung wurde unter Verwendung eines Glassubstrats in einem eine Stickstoffatmosphäre enthaltenden Handschuhkasten derart abgedichtet, dass sie nicht der Luft ausgesetzt wurde (ein Dichtungsmaterial wurde derart aufgetragen, dass es das Element umschließt, und beim Abdichten wurden eine UV-Behandlung und eine Wärmebehandlung bei 80 °C 1 Stunde lang durchgeführt). Dann wurden die anfänglichen Eigenschaften und die Zuverlässigkeit der Licht emittierenden Vorrichtung gemessen. Es sei angemerkt, dass die Messung bei Raumtemperatur durchgeführt wurde.
14 zeigt die Leuchtdichte-Stromdichte-Eigenschaften der Licht emittierenden Vorrichtung 1. 15 zeigt die Stromeffizienz-Leuchtdichte-Eigenschaften dieser. 16 zeigt die Leuchtdichte-Spannungs-Eigenschaften dieser. 17 zeigt die Strom-Spannungs-Eigenschaften dieser. 18 zeigt die Leistungseffizienz-Leuchtdichte-Eigenschaften dieser. 19 zeigt die externen Quanteneffizienz-Leuchtdichte-Eigenschaften dieser. 20 zeigt das Emissionsspektrum dieser. Tabelle 3 zeigt die Haupteigenschaften der Licht emittierenden Vorrichtung 1 bei einer Leuchtdichte von etwa 1000 cd/m².

[Tabelle 3]

	Spannung (V)	Strom (mA)	Stromdichte (mA/cm²)	Chromatizität x	Chromatizität y	Leistungseffizienz (Im/W)	externe Quanteneffizienz (%)
Licht emittierende Vorrichtung 1	3,1	0,29	7,1	0,14	0,14	12,0	11,0
Licht emittierende Vergleichsvorrichtung 1	3,9	0,41	10,3	0,14	0,11	8,8	11,7

14 bis 20 und die Tabelle 3 zeigen, dass es sich bei der Licht emittierenden Vorrichtung 1 und der Licht emittierenden Vergleichsvorrichtung 1 einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung um blaues Licht emittierende Vorrichtungen mit vorteilhaften Eigenschaften handelt.
21A ist eine Kurve, die eine Änderung der Leuchtdichte im Laufe der Betriebszeit bei einer Stromdichte von 50 mA/cm² bei einer hohen Temperatur von 85 °C zeigt. Wie in 21A gezeigt, verringerte sich die Leuchtdichte der Licht emittierenden Vorrichtung 1 im Wesentlichen gemäß der einzelnen Exponentialfunktion, während sich die Leuchtdichte der Licht emittierenden Vergleichsvorrichtung 1 mit hoher Geschwindigkeit nicht gemäß der Funktion verringerte.
21B ist eine Kurve, die eine Änderung der Leuchtdichte im Laufe der Betriebszeit bei einer Stromdichte von 50 mA/cm² und bei Raumtemperatur zeigt. Bei Raumtemperatur verringerten sich die Leuchtdichten sowohl der Licht emittierenden Vorrichtung 1 als auch der Licht emittierenden Vergleichsvorrichtung 1 im Wesentlichen gemäß der einzelnen Exponentialfunktion mit kleinen Gradienten der Verschlechterungskurven. Des Weiteren verringerte sich die Leuchtdichte der Licht emittierenden Vergleichsvorrichtung 1 langsamer als diejenige der Licht emittierende Vorrichtung 1 bei Raumtemperatur, was im Gegensatz zu den Ergebnissen bei einer hohen Temperatur von 85 °C steht.
Das Wirtsmaterial in der Licht emittierenden Schicht der Licht emittierenden Vorrichtung 1 einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist cgDBCzPA mit einem HOMO-Niveau von -5,69 eV, und das Material in der zweiten Lochtransportschicht in Kontakt mit der Licht emittierenden Schicht ist DBfBB1TP mit einem HOMO-Niveau von -5,50 eV; daher ist eine Differenz von HOMO-Niveaus dazwischen 0,19 eV. Im Gegensatz dazu ist das Wirtsmaterial in der Licht emittierenden Schicht der Licht emittierenden Vergleichsvorrichtung 1 αN-βNPAnth mit einem HOMO-Niveau von -5,85 eV, und somit ist eine Differenz zwischen HOMO-Niveaus dieses Materials und des Materials in der zweiten Lochtransportschicht 0,35 eV.
Hier wurden die Temperaturbeschleunigungskoeffizienten der Licht emittierenden Vorrichtungen verglichen. Der Temperaturbeschleunigungskoeffizient wurde dadurch berechnet, dass die abgelaufene Zeit, die bis zum Abfall der Leuchtdichte auf 90 % der anfänglichen Leuchtdichte bei Raumtemperatur (LT₉₀ (R.T.)) vergangen war, durch die abgelaufene Zeit dividiert wurde, die bis zum Abfall der Leuchtdichte auf 90 % der anfänglichen Leuchtdichte bei 85 °C (LT₉₀ (85 Grad)) vergangen war. Daher deutet ein kleinerer Temperaturbeschleunigungskoeffizient auf kleinere Verschlechterung aufgrund hoher Temperatur während des Betriebs bei hohen Temperaturen. Es werden LT₉₀ (R.T.) und LT₉₀ (85 Grad), die aus in 21A und 21B abgelesen wurden, und die Temperaturbeschleunigungskoeffizienten der Licht emittierenden Vorrichtungen in der folgenden Tabelle aufgeführt.
[Tabelle 4]

LT₉₀ Temperaturbeschleunigungskoeffizient

R.T. 85 Grad

Licht emittierende Vorrichtung 1 288 41 7

Licht emittierende Vergleichsvorrichtung 1 608 41 15
In dem Fall, in dem DBfBB1TP mit einem flachen HOMO-Niveau für die zweite Lochtransportschicht 112-2 verwendet wurde, hatte die Licht emittierende Vorrichtung 1, bei der cgDBCzPA mit einem flachen HOMO-Niveau als Wirtsmaterial verwendet wird, einen kleineren Temperaturbeschleunigungskoeffizienten als die Licht emittierende Vergleichsvorrichtung 1 unter Verwendung von αN-βNPAnth mit einem tiefen HOMO-Niveau als Wirtsmaterial, und sie wurde weniger durch den Betrieb bei hohen Temperaturen beeinflusst. Dieses Ergebnis zeigt: Je kleiner die Differenz zwischen HOMO-Niveaus des Wirtsmaterials und des Materials ist, das für die zweite Lochtransportschicht verwendet wurde, desto kleiner ist die Verschlechterung aufgrund hoher Temperaturen während des Betriebs bei hohen Temperaturen.
Bei der Licht emittierenden Vergleichsvorrichtung 1, bei der die Differenz zwischen HOMO-Niveaus des Wirtsmaterials und des Lochtransportmaterials, das für die Lochtransportschicht in Kontakt mit der Licht emittierenden Schicht verwendet wurde, größer als 0,24 eV war, verringerte sich die Leuchtdichte bei hohen Temperaturen in hohem Maße mit Änderung der Form der Verschlechterungskurve, was auf eine Möglichkeit der Verschlechterung aufgrund eines unterschiedlichen Mechanismus deutet. Im Gegensatz dazu wurden bei der Licht emittierenden Vorrichtung 1, bei der die Differenz kleiner als oder gleich 0,24 eV war, ohne solche Unregelmäßigkeit vorteilhafte Ergebnisse erhalten. Es sei angemerkt, dass die Differenz zwischen HOMO-Niveaus des Wirtsmaterials und des Lochtransportmaterials, das für die Lochtransportschicht, die in Kontakt mit der Licht emittierenden Schicht ist, verwendet wurde, stärker bevorzugt kleiner als oder gleich 0,20 eV ist.
[Beispiel 2]
In diesem Beispiel wird eine Licht emittierende Vorrichtung 2 einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung und eine Licht emittierende Vergleichsvorrichtung 2 beschrieben. Strukturformeln von organischen Verbindungen, die für die Licht emittierende Vorrichtung 2 und die Licht emittierende Vergleichsvorrichtung 2 verwendet werden, werden nachstehend gezeigt.
(Verfahren zum Herstellen der Licht emittierenden Vorrichtung 2)
Zuerst wurde Indiumzinnoxid, das Siliziumoxid enthält (ITSO), durch ein Sputterverfahren über einem Glassubstrat abgeschieden, um die Anode 101 auszubilden. Die Dicke der Anode 101 war 70 nm, und die Elektrodenfläche war 2 mm × 2 mm.
Als Nächstes wurde bei einer Vorbehandlung zum Ausbilden der Licht emittierenden Vorrichtung über einem Substrat eine Oberfläche des Substrats mit Wasser gewaschen und 1 Stunde lang bei 200 °C gebacken, und dann wurde eine UV-OzonBehandlung 370 Sekunden lang durchgeführt.
Danach wurde das Substrat in eine Vakuumverdampfungseinrichtung überführt, in der der Druck auf ungefähr 10^-4 Pa verringert wurde, ein Vakuumbacken wurde 30 Minuten lang bei 170 °C in einer Heizkammer der Vakuumverdampfungseinrichtung durchgeführt, und dann wurde das Substrat ungefähr 30 Minuten lang abgekühlt.
Als Nächstes wurde das Substrat, das mit der Anode 101 versehen war, an einem Substrathalter, der in der Vakuumverdampfungseinrichtung bereitgestellt war, derart befestigt, dass die Seite, auf der die Anode 101 ausgebildet war, nach unten gerichtet war. Dann wurden N,N-Bis(4-biphenyl)-6-phenylbenzo[b]naphtho[1,2-d]furan-8-amin (Abkürzung: BBABnf), das durch die Strukturformel (viii) dargestellt wird, und ALD-MP001Q (hergestellt von Analysis Atelier Corporation, Material-Seriennummer 1S20170124) durch Co-Verdampfung mittels eines Widerstandserwärmungsverfahrens in einer Dicke von 10 nm auf der Anode 101 derart abgeschieden, dass das Gewichtsverhältnis von BBABnf zu ALD-MP001Q 1:0,1 war, wodurch die Lochinjektionsschicht 111 ausgebildet wurde.
Anschließend wurde über der Lochinjektionsschicht 111 BBABnf durch Verdampfung in einer Dicke von 30 nm abgeschieden, um die Lochtransportschicht 112 auszubilden. Es sei angemerkt, dass die Lochtransportschicht 112 auch als Elektronenblockierschicht dient.
Anschließend wurden 7-[4-(10-Phenyl-9-anthryl)phenyl]-7H-dibenzo[c,g]carbazol (Abkürzung: cgDBCzPA), das durch die Strukturformel (iii) dargestellt wird, und 3,10-Bis[N-(9-phenyl-9H-carbazol-2-yl)-N-phenylamino]naphtho[2,3-b;6,7-b']bisbenzofuran (Abkürzung: 3,10PCA2Nbf(IV)-02), das durch die Strukturformel (iv) dargestellt wird, durch Co-Verdampfung in einer Dicke von 25 nm derart abgeschieden, dass das Gewichtsverhältnis von cgDBCzPA zu 3,10PCA2Nbf(IV)-02 1 :0,015 war, wodurch die Licht emittierende Schicht 113 ausgebildet wurde.
Danach wurde über der Licht emittierenden Schicht 113 2-[3'-(Dibenzothiophen4-yl)biphenyl-3-yl]dibenzo[f,h]chinoxalin (Abkürzung: 2mDBTBPDBq-II), das durch die Strukturformel (v) dargestellt wird, durch Verdampfung in einer Dicke von 15 nm abgeschieden, und anschließend wurde 2,9-Bis(naphthalin-2-yl)-4,7-diphenyl-1,10-phenanthrolin (Abkürzung: NBPhen), das durch die Strukturformel (vi) dargestellt wird, durch Verdampfung in einer Dicke von 10 nm abgeschieden, wodurch die Elektronentransportschicht 114 ausgebildet wurde.
Nach dem Ausbilden der Elektronentransportschicht 114 wurde Lithiumfluorid (LiF) durch Verdampfung in einer Dicke von 1 nm abgeschieden, um die Elektroneninjektionsschicht 115 auszubilden. Anschließend wurde Aluminium durch Verdampfung in einer Dicke von 200 nm abgeschieden, um die Kathode 102 auszubilden. Somit wurde die Licht emittierende Vorrichtung 2 dieses Beispiels hergestellt.
(Verfahren zum Herstellen der Licht emittierenden Vergleichsvorrichtung 2)
Die Licht emittierende Vergleichsvorrichtung 2 wurde auf eine Weise hergestellt, die derjenigen für die Licht emittierende Vorrichtung 2 ähnlich ist, mit der Ausnahme, dass anstatt von cgDBCzPA für die Licht emittierende Vorrichtung 2 9-(1-Naphthyl)-10-[4-(2-naphthyl)phenyl]anthracen (Abkürzung: αN-βNPAnth), das durch die Strukturformel (vii) dargestellt wird, verwendet wurde.
Die Vorrichtungsstrukturen der Licht emittierenden Vorrichtung 2 und der Licht emittierenden Vergleichsvorrichtung 2 werden in der folgenden Tabelle aufgeführt.

[Tabelle 5]

	Lochinjektionsschicht	Lochtransportschicht	Lichtemittierende Schicht	Elektronentransportschicht		Elektroneninjektionsschicht
	10 nm	30 nm	25 nm	15 nm	10 nm	1 nm
Licht emittierende Vorrichtung 2	BBABnf: ALD-MP001Q (1:0,1)	BBABnf	*3	2mDBTBPDBq-II	NBPhen	LiF
Licht emittierende Vergleichsvorrichtung 2	BBABnf: ALD-MP001Q (1:0,1)	BBABnf	*4	2mDBTBPDBq-II	NBPhen	LiF

*3 cgDBCzPA: 3,10PCA2Nbf(IV)-02 (1:0,015)
*4 aN-bNPAnth: 3,10PCA2Nbf(IV)-02 (1:0,015)

Die HOMO-Niveaus der organischen Verbindungen, die in diesem Beispiel verwendet wurden, werden in der folgenden Tabelle aufgeführt.
[Tabelle 6]

HOMO-Niveau (eV)

BBABnf -5,56

cgDBCzPA -5,69

αN-βNPAnth -5,85
Die Licht emittierende Vorrichtung wurde unter Verwendung eines Glassubstrats in einem eine Stickstoffatmosphäre enthaltenden Handschuhkasten derart abgedichtet, dass sie nicht der Luft ausgesetzt wurde (ein Dichtungsmaterial wurde derart aufgetragen, dass es das Element umschließt, und beim Abdichten wurden eine UV-Behandlung und eine Wärmebehandlung bei 80 °C 1 Stunde lang durchgeführt). Dann wurden die anfänglichen Eigenschaften und die Zuverlässigkeit der Licht emittierenden Vorrichtung gemessen. Es sei angemerkt, dass die Messung bei Raumtemperatur durchgeführt wurde.
22 zeigt die Leuchtdichte-Stromdichte-Eigenschaften der Licht emittierenden Vorrichtung 2. 23 zeigt die Stromeffizienz-Leuchtdichte-Eigenschaften dieser. 24 zeigt die Leuchtdichte-Spannungs-Eigenschaften dieser. 25 zeigt die Strom-Spannungs-Eigenschaften dieser. 26 zeigt die Leistungseffizienz-Leuchtdichte-Eigenschaften dieser. 27 zeigt die externen Quanteneffizienz-Leuchtdichte-Eigenschaften dieser. 28 zeigt das Emissionsspektrum dieser. Tabelle 7 zeigt die Haupteigenschaften der Licht emittierenden Vorrichtung 2 bei einer Leuchtdichte von etwa 1000 cd/m².

[Tabelle 7]

	Spannung (V)	Strom (mA)	Stromdichte (mA/cm²)	Chromatizität x	Chromatizität y	Leistungseffizienz (im/W)	externe Quanteneffizienz (%)
Licht emittierende Vorrichtung 2	3,3	0,40	10,0	0,14	0,14	9,7	9,6
Licht emittierende Vergleichswrrichtung 2	4,0	0,47	11,9	0,14	0,11	7,1	9,7

22 bis 28 und die Tabelle 7 zeigen, dass es sich bei der Licht emittierenden Vorrichtung 2 einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung und der Licht emittierenden Vergleichsvorrichtung 2 um blaues Licht emittierende Vorrichtungen mit vorteilhaften Eigenschaften handelt.
29A ist eine Kurve, die eine Änderung der Leuchtdichte im Laufe der Betriebszeit bei einer Stromdichte von 50 mA/cm² bei der hohen Temperatur von 85 °C zeigt. Wie in 29A gezeigt, verringerte sich die Leuchtdichte der Licht emittierenden Vorrichtung 2 im Wesentlichen gemäß der einzelnen Exponentialfunktion, während sich die Leuchtdichte der Licht emittierenden Vergleichsvorrichtung 2 nicht gemäß der Funktion und mit hoher Geschwindigkeit verringert.
29B ist eine Kurve, die eine Änderung der Leuchtdichte im Laufe der Betriebszeit bei einer Stromdichte von 50 mA/cm² und bei Raumtemperatur zeigt. Bei Raumtemperatur verringerten sich die Leuchtdichten sowohl der Licht emittierenden Vorrichtung 2 als auch der Licht emittierenden Vergleichsvorrichtung 2 im Wesentlichen gemäß der einzelnen Exponentialfunktion mit kleinen Gradienten der Verschlechterungskurven. Des Weiteren verringerte sich die Leuchtdichte der Licht emittierenden Vergleichsvorrichtung 2 langsamer als diejenige der Licht emittierenden Vorrichtung 2 bei Raumtemperatur, was im Gegensatz zu den Ergebnissen bei einer hohen Temperatur von 85 °C steht.
Das Wirtsmaterial in der Licht emittierenden Schicht der Licht emittierenden Vorrichtung 2 einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist cgDBCzPA mit einem HOMO-Niveau von -5,69 eV und das Material in der Lochtransportschicht, die in Kontakt mit der Licht emittierenden Schicht ist, ist BBABnf mit einem HOMO-Niveau von -5,56 eV; daher ist eine Differenz dazwischen 0,13 eV. Im Gegensatz dazu ist das Wirtsmaterial in der Licht emittierenden Schicht der Licht emittierenden Vergleichsvorrichtung 2 αN-βNPAnth mit einem HOMO-Niveau: -5,85 eV) und somit ist eine Differenz zwischen HOMO-Niveaus dieser Material und des Materials in der zweiten Lochtransportschicht 0,29 eV.
Hier wurden die Temperaturbeschleunigungskoeffizienten der Licht emittierenden Vorrichtungen verglichen. Der Temperaturbeschleunigungskoeffizient wurde dadurch berechnet, dass die abgelaufene Zeit, die bis zum Abfall der Leuchtdichte auf 90 % der anfänglichen Leuchtdichte bei Raumtemperatur (LT₉₀ (R.T.)) vergangen war, durch die abgelaufene Zeit dividiert wurde, die bis zum Abfall der Leuchtdichte auf 90 % der anfänglichen Leuchtdichte bei 85 °C (LT₉₀ (85 Grad)) vergangen war. Daher deutet ein kleinerer Temperaturbeschleunigungskoeffizient auf kleinere Verschlechterung aufgrund hoher Temperatur während des Betriebs bei hohen Temperaturen. Es werden LT₉₀ (R.T.) und LT₉₀ (85 Grad), die aus in 29A und 29B abgelesen wurden, und die Temperaturbeschleunigungskoeffizienten der Licht emittierenden Vorrichtungen in der folgenden Tabelle aufgeführt.
[Tabelle 8]

LT₉₀ Temperaturbeschleunigungskoeffizient

R.T. 85 Grad

Licht emittierende Vorrichtung 2 512 67 8

Licht emittierende Vergleichsvorrichtung 2 820^*1 61 13

^*1extrapolierter Wert
In diesem Beispiel wurde BBABnf mit einem HOMO-Niveau, das geringfügig tiefer ist als dasjenige von DBfBB1TP, das in Beispiel 1 verwendet wurde, als Material für die Lochtransportschicht in Kontakt mit der Licht emittierenden Schicht verwendet. Folglich war die Differenz zwischen HOMO-Niveaus des Wirtsmaterials und des Materials, das für die Lochtransportschicht in Kontakt mit der Licht emittierenden Schicht verwendet wurde, kleiner als diejenige in Beispiel 1. Auch in Beispiel 2 wies die Licht emittierende Vorrichtung 2, bei der die Differenz kleiner ist als diejenige bei der Licht emittierenden Vergleichsvorrichtung 2, vorteilhaftere Ergebnisse auf als diejenigen in dem Betriebstest bei hohen Temperaturen. Darüber hinaus war eine Differenz des Temperaturbeschleunigungskoeffizienten zwischen der Licht emittierenden Vorrichtung 2 und der Licht emittierenden Vergleichsvorrichtung 2 kleiner als diejenige zwischen der Licht emittierenden Vorrichtung 1 und der Licht emittierenden Vergleichsvorrichtung 1 in Beispiel 1.
Daher verringerte sich bei der Licht emittierenden Vergleichsvorrichtung 2, bei der die Differenz zwischen HOMO-Niveaus des Wirtsmaterials und des Lochtransportmaterials, das für die Lochtransportschicht in Kontakt mit der Licht emittierenden Schicht verwendet wurde, größer als 0,24 eV war, die Leuchtdichte bei hohen Temperaturen in hohem Maße mit Änderung der Form der Verschlechterungskurve, was auf eine Möglichkeit der Verschlechterung aufgrund eines unterschiedlichen Mechanismus deutet. Im Gegensatz dazu wurden bei der Licht emittierenden Vorrichtung 2, bei der die Differenz kleiner als oder gleich 0,24 eV war, ohne solche Unregelmäßigkeit vorteilhafte Ergebnisse erhalten. Es wurde herausgefunden, dass die Differenz von HOMO-Niveaus bei der Licht emittierenden Vorrichtung 2 0,13 eV war, welche kleiner war als 0,19 eV der Licht emittierenden Vorrichtung 1 in Beispiel 1, und dass die Betriebsdauer bei 85 °C der Licht emittierenden Vorrichtung 2 daher erhöht wurde. Somit ist bei einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung die Differenz zwischen HOMO-Niveaus des Wirtsmaterials und des Lochtransportmaterials, das für die Lochtransportschicht in Kontakt mit der Licht emittierenden Schicht verwendet wird, stärker bevorzugt kleiner als oder gleich 0,16 eV.
[Beispiel 3]
In diesem Beispiel wird Licht emittierende Vorrichtungen 3 und 4 einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben. Strukturformeln von organischen Verbindungen, die für die Licht emittierenden Vorrichtungen 3 und 4 verwendet werden, werden nachstehend gezeigt.
(Verfahren zum Herstellen der Licht emittierenden Vorrichtung 3)
Zuerst wurde Indiumzinnoxid, das Siliziumoxid enthält (ITSO), durch ein Sputterverfahren über einem Glassubstrat abgeschieden, um die Anode 101 auszubilden. Die Dicke der Anode 101 war 70 nm, und die Elektrodenfläche war 2 mm × 2 mm.
Als Nächstes wurde bei einer Vorbehandlung zum Ausbilden der Licht emittierenden Vorrichtung über einem Substrat eine Oberfläche des Substrats mit Wasser gewaschen und 1 Stunde lang bei 200 °C gebacken, und dann wurde eine UV-OzonBehandlung 370 Sekunden lang durchgeführt.
Danach wurde das Substrat in eine Vakuumverdampfungseinrichtung überführt, in der der Druck auf ungefähr 10^-4 Pa verringert wurde, ein Vakuumbacken wurde 30 Minuten lang bei 170 °C in einer Heizkammer der Vakuumverdampfungseinrichtung durchgeführt, und dann wurde das Substrat ungefähr 30 Minuten lang abgekühlt.
Als Nächstes wurde das Substrat, das mit der Anode 101 versehen war, an einem Substrathalter, der in der Vakuumverdampfungseinrichtung bereitgestellt war, derart befestigt, dass die Seite, auf der die Anode 101 ausgebildet war, nach unten gerichtet war. Dann wurden N,N-Bis(4-biphenyl)-6-phenylbenzo[b]naphtho[1,2-d]furan-8-amin (Abkürzung: BBABnf), das durch die Strukturformel (viii) dargestellt wird, und ALD-MP001Q (hergestellt von Analysis Atelier Corporation, Material-Seriennummer 1S20170124) durch Co-Verdampfung mittels eines Widerstandserwärmungsverfahrens in einer Dicke von 10 nm auf der Anode 101 derart abgeschieden, dass das Gewichtsverhältnis von BBABnf zu ALD-MP001Q 1:0,1 war, wodurch die Lochinjektionsschicht 111 ausgebildet wurde.
Anschließend wurde über der Lochinjektionsschicht 111 BBABnf durch Verdampfung in einer Dicke von 20 nm abgeschieden, um die erste Lochtransportschicht 112-1 auszubilden, und dann wurde 3,3'-(Naphthalin-1,4-diyl)bis(9-phenyl-9H-carbazol) (Abkürzung: PCzN2), das durch die Strukturformel (ix) dargestellt wird, durch Verdampfung in einer Dicke von 10 nm abgeschieden, um die zweite Lochtransportschicht 112-2 auszubilden, wodurch die Lochtransportschicht 112 ausgebildet wurde. Es sei angemerkt, dass die zweite Lochtransportschicht 112-2 auch als Elektronenblockierschicht dient.
Anschließend wurden 7-[4-(10-Phenyl-9-anthryl)phenyl]-7H-dibenzo[c,g]carbazol (Abkürzung: cgDBCzPA), das durch die Strukturformel (iii) dargestellt wird, und 3,10-Bis[N-(9-phenyl-9H-carbazol-2-yl)-N-phenylamino]naphtho[2,3-b;6,7-b']bisbenzofuran (Abkürzung: 3,10PCA2Nbf(IV)-02), das durch die Strukturformel (iv) dargestellt wird, durch Co-Verdampfung in einer Dicke von 25 nm derart abgeschieden, dass das Gewichtsverhältnis von cgDBCzPA zu 3,10PCA2Nbf(IV)-02 1 :0,015 war, wodurch die Licht emittierende Schicht 113 ausgebildet wurde.
Danach wurde über der Licht emittierenden Schicht 113 2-[3'-(Dibenzothiophen4-yl)biphenyl-3-yl]dibenzo[f,h]chinoxalin (Abkürzung: 2mDBTBPDBq-II), das durch die Strukturformel (v) dargestellt wird, durch Verdampfung in einer Dicke von 15 nm abgeschieden, und anschließend wurde 2,9-Bis(naphthalin-2-yl)-4,7-diphenyl-1,10-phenanthrolin (Abkürzung: NBPhen), das durch die Strukturformel (vi) dargestellt wird, durch Verdampfung in einer Dicke von 10 nm abgeschieden, wodurch die Elektronentransportschicht 114 ausgebildet wurde.
Nach dem Ausbilden der Elektronentransportschicht 114 wurde Lithiumfluorid (LiF) durch Verdampfung in einer Dicke von 1 nm abgeschieden, um die Elektroneninjektionsschicht 115 auszubilden. Anschließend wurde Aluminium durch Verdampfung in einer Dicke von 200 nm abgeschieden, um die Kathode 102 auszubilden. Somit wurde die Licht emittierende Vorrichtung 3 dieses Beispiels hergestellt.
(Verfahren zum Herstellen der Licht emittierenden Vorrichtung 4)
Die Licht emittierende Vorrichtung 4 wurde auf eine Weise hergestellt, die derjenigen für die Licht emittierende Vorrichtung 3 ähnlich ist, mit der Ausnahme, dass anstatt von cgDBCzPA für die Licht emittierende Vorrichtung 3 9-(1-Naphthyl)-10-[4-(2-naphthyl)phenyl]anthracen (Abkürzung: αN-βNPAnth), das durch die Strukturformel (vii) dargestellt wird, verwendet wurde.
Die Vorrichtungsstrukturen der Licht emittierenden Vorrichtungen 3 und 4 werden in der folgenden Tabelle aufgeführt.

[Tabelle 9]

	Lochinjektionsschicht	Lochtransportschicht		Lichtemittierende Schicht	Elektronentransportschicht		Elektroneninjektionsschicht
	Lochinjektionsschicht	1	2	Lichtemittierende Schicht	Elektronentransportschicht		Elektroneninjektionsschicht
	10nm	20	10 nm	25 nm	15 nm	10 nm	1 nm
Licht emittierende Vorrichtung 3	BBABnf: ALD-MP001Q (1:0,1)	BBABnf	PCzN2	*5	2mDBTBPDBq-II	NBPhen	LiF
Licht emittierende Vorrichtung 4	BBABnf: ALD-MP001Q (1:0,1)	BBABnf	PCzN2	*6	2mDBTBPDBq-II	NBPhen	LiF

*5 cgDBCzPA: 3,10PCA2Nbf(IV)-02 (1:0,015)
*6 aN-bNPAnth: 3,10PCA2Nbf(IV)-02 (1:0,015)

Die HOMO-Niveaus der organischen Verbindungen, die in diesem Beispiel verwendet wurden, werden in der folgenden Tabelle aufgeführt.
[Tabelle 10]

HOMO-Niveau (eV)

BBABnf -5,56

PCzN2 -5,71

cgDBCzPA -5,69

αN-βNPAnth -5,85
Diese Licht emittierenden Vorrichtungen wurden unter Verwendung eines Glassubstrats in einem eine Stickstoffatmosphäre enthaltenden Handschuhkasten derart abgedichtet, dass sie nicht der Luft ausgesetzt wurde (ein Dichtungsmaterial wurde derart aufgetragen, dass es das Element umschließt, und beim Abdichten wurden eine UV-Behandlung und eine Wärmebehandlung bei 80 °C 1 Stunde lang durchgeführt). Dann wurden die anfänglichen Eigenschaften und die Zuverlässigkeit der Licht emittierenden Vorrichtungen gemessen. Es sei angemerkt, dass die Messung bei Raumtemperatur durchgeführt wurde.
30 zeigt die Leuchtdichte-Stromdichte-Eigenschaften der Licht emittierenden Vorrichtungen 3 und 4. 31 zeigt die Stromeffizienz-Leuchtdichte-Eigenschaften dieser. 32 zeigt die Leuchtdichte-Spannungs-Eigenschaften dieser. 33 zeigt die Strom-Spannungs-Eigenschaften dieser. 34 zeigt die Leistungseffizienz-Leuchtdichte-Eigenschaften dieser. 35 zeigt die externen Quanteneffizienz-Leuchtdichte-Eigenschaften dieser. 36 zeigt die Emissionsspektren dieser. Tabelle 11 zeigt die Haupteigenschaften der Licht emittierenden Vorrichtungen 3 und 4 bei einer Leuchtdichte von etwa 1000 cd/m².

[Tabelle 11]

	Spannung (V)	Strom (mA)	Stromdichte (mA/cm²)	Chromatizität x	C hromatizität y	Leistungseffizienz (Im/W)	externe Quanteneffizienz (%)
Licht emittierende Vorrichtung 3	3,2	0,36	9,0	0,14	0,14	11,8	11,0
Licht emittierende Vorrichtung 4	3,9	0,35	8,6	0,14	0,11	9,0	12,1

30 bis 36 und die Tabelle 11 zeigen, dass es sich bei den Licht emittierenden Vorrichtungen 3 und 4 einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung um blaues Licht emittierende Vorrichtungen mit vorteilhaften Eigenschaften handelt.
37A ist eine Kurve, die eine Änderung der Leuchtdichte im Laufe der Betriebszeit bei einer hohen Temperatur von 85 °C und bei einer Stromdichte von 50 mA/cm² zeigt. Wie in 37A gezeigt, verringerten sich die Leuchtdichten der Licht emittierenden Vorrichtungen 3 und 4 beide im Laufe der Zeit im Wesentlichen gemäß der einzelnen Exponentialfunktion.
37B ist eine Kurve, die eine Änderung der Leuchtdichte im Laufe der Betriebszeit bei einer Stromdichte von 50 mA/cm² und bei Raumtemperatur zeigt. Bei Raumtemperatur verringerten sich die Leuchtdichten der Licht emittierenden Vorrichtungen 3 und 4 beide im Laufe der Zeit im Wesentlichen gemäß der einzelnen Exponentialfunktion mit kleinen Gradienten der Verschlechterungskurven.
Das Wirtsmaterial in der Licht emittierenden Schicht der Licht emittierenden Vorrichtung 3 einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist cgDBCzPA mit einem HOMO-Niveau von -5,69 eV und das Material in der Lochtransportschicht, die in Kontakt mit der Licht emittierenden Schicht ist, ist PCzN2 mit einem HOMO-Niveau von -5,71 eV; daher ist eine Differenz von HOMO-Niveaus dazwischen 0,02 eV. Im Gegensatz dazu ist das Wirtsmaterial in der Licht emittierenden Schicht der Licht emittierenden Vorrichtung 4 αN-βNPAnth mit einem HOMO-Niveau von -5,85 eV) und somit ist eine Differenz zwischen HOMO-Niveaus dieser Material und des Materials in der zweiten Lochtransportschicht 0,14 eV.
Hier wurden die Temperaturbeschleunigungskoeffizienten der Licht emittierenden Vorrichtungen verglichen. Der Temperaturbeschleunigungskoeffizient wurde dadurch berechnet, dass die abgelaufene Zeit, die bis zum Abfall der Leuchtdichte auf 90 % der anfänglichen Leuchtdichte bei Raumtemperatur (LT₉₀ (R.T.)) vergangen war, durch die abgelaufene Zeit dividiert wurde, die bis zum Abfall der Leuchtdichte auf 90 % der anfänglichen Leuchtdichte bei 85 °C (LT₉₀ (85 Grad)) vergangen war. Daher deutet ein kleinerer Temperaturbeschleunigungskoeffizient auf kleinere Verschlechterung aufgrund hoher Temperatur während des Betriebs bei hohen Temperaturen. Es werden LT₉₀ (R.T.) und LT₉₀ (85 Grad), die aus 37A und 37B abgelesen wurden, und die Temperaturbeschleunigungskoeffizienten der Licht emittierenden Vorrichtungen in der folgenden Tabelle aufgeführt.
[Tabelle 12]

LT₉₀ Temperaturbeschleunigungskoeffizient

R.T. 85 Grad

Licht emittierende Vorrichtung 3 363 44 8

Licht emittierende Vorrichtung 4 640^*2 59 11

^*2extrapolierter Wert
In diesem Beispiel wurde PCzN2 mit einem tiefen HOMO-Niveau als Material für die Lochtransportschicht verwendet, die in Kontakt mit der Licht emittierenden Schicht war, und daher ist die Differenz zwischen HOMO-Niveaus von dem Wirtsmaterial und PCzN2 ausreichend klein.
Wenn die Licht emittierende Vergleichsvorrichtung 1 des Beispiels 1, die Licht emittierende Vergleichsvorrichtung 2 des Beispiels 2 und die Licht emittierende Vorrichtung 4 dieses Beispiels, in denen jeweils das gleiche Wirtsmaterial verwendet wurde, verglichen wurden, wurde es herausgefunden, dass kleinerer Abfall der Leuchtdichte und längere Betriebsdauer bei hohen Temperaturen erhalten wurden, wenn das HOMO-Niveau des Materials für die Lochtransportschicht in Kontakt mit der Licht emittierenden Schicht tiefer war, d. h. wenn die Differenz zwischen HOMO-Niveaus des Wirtsmaterials und des Materials für die Lochtransportschicht kleiner war.
Wie vorstehend beschrieben, wurde es herausgefunden, dass die Licht emittierenden Vorrichtungen 3 und 4, bei denen die Differenz zwischen HOMO-Niveaus des Wirtsmaterials und des Lochtransportmaterials, das für die Lochtransportschicht in Kontakt mit der Licht emittierenden Schicht verwendet wurde, kleiner als oder gleich 0,24 eV war, einen kleinen Temperaturbeschleunigungskoeffizienten und eine vorteilhafte Betriebsdauer bei hohen Temperaturen aufwiesen. Es sei angemerkt, dass die Licht emittierenden Vorrichtungen 3 und 4 eine kleinere Differenz von HOMO-Niveaus aufwiesen als diejenige der Licht emittierenden Vorrichtung 1 in Beispiel 1, die 0,20 eV beträgt, und dass sie daher eine verbesserte Betriebsdauer bei 85 °C aufwiesen.
<Referenzbeispiel>
In diesem Referenzbeispiel werden Verfahren zur Berechnung der HOMO-Niveaus und der LUMO-Niveaus der in den Beispielen verwendeten organischen Verbindungen beschrieben.
Das HOMO-Niveau und das LUMO-Niveau können durch eine Cyclovoltammetrie- (CV-) Messung berechnet werden.
Ein elektrochemischer Analysator (ALS Modell 600A oder 600C, hergestellt von BAS Inc.) wurde als Messeinrichtung verwendet. Eine Lösung für die CV-Messung wurde auf die folgende Weise hergestellt: Tetra-n-butylammoniumperchlorat (n-Bu₄NClO₄, hergestellt von Tokyo Chemical Industry Co., Ltd., Katalognr. T0836) als Trägerelektrolyt wurde in wasserfreiem Dimethylformamid (DMF, hergestellt von Sigma-Aldrich Co. LLC., 99,8 %, Katalognr. 22705-6) als Lösungsmittel bei einer Konzentration von 100 mmol/l aufgelöst, und das zu messende Objekt wurde bei einer Konzentration von 2 mmol/l darin aufgelöst. Eine Platinelektrode (PTE-Platinelektrode, hergestellt von BAS Inc.) wurde als Arbeitselektrode verwendet, eine weitere Platinelektrode (Pt-Gegenelektrode für VC-3 (5 cm), hergestellt von BAS Inc.) wurde als Hilfselektrode verwendet, und eine Ag/Ag⁺-Elektrode (RE7-Referenzelektrode für ein nichtwässriges Lösungsmittel, hergestellt von BAS Inc.) wurde als Referenzelektrode verwendet. Es sei angemerkt, dass die Messung bei Raumtemperatur (20 °C bis 25 °C) durchgeführt wurde. Zusätzlich wurde die Abtastgeschwindigkeit bei der CV-Messung auf 0,1 V/s eingestellt, und ein Oxidationspotential Ea [V] und ein Reduktionspotential Ec [V] in Bezug auf die Referenzelektrode wurden gemessen. Das Potential Ea ist ein Zwischenpotential einer Oxidations-Reduktions-Welle und das Potential Ec ist ein Zwischenpotential einer Reduktions-Oxidations-Welle. Da hier die Potentialenergie der Referenzelektrode, die in diesem Beispiel verwendet wird, in Bezug auf das Vakuumniveau bekanntermaßen -4,94 [eV] ist, können das HOMO-Niveau und das LUMO-Niveau durch die folgenden Formeln berechnet werden: HOMO-Niveau [eV] = -4,94 - Ea und LUMO-Niveau [eV] = -4,94 - Ec.
Bezugszeichenliste

101: Anode,
102: Kathode,
103: EL-Schicht,
111: Lochinjektionsschicht,
112: Lochtransportschicht,
112-1: erste Lochtransportschicht,
112-2: zweite Lochtransportschicht,
113: Licht emittierende Schicht,
114: Elektronentransportschicht,
115: Elektroneninjektionsschicht,
116: Ladungserzeugungsschicht,
117: p-Typ-Schicht,
118: Elektronenweiterleitungsschicht,
119: Elektroneninjektionspufferschicht,
400: Substrat,
401: Anode,
403: EL-Schicht,
404: Kathode,
405: Dichtungsmaterial,
406: Dichtungsmaterial,
407: Dichtungssubstrat,
412: Kontaktstelle,
420: IC-Chip,
501: Anode,
502: Kathode,
511: erste Licht emittierende Einheit,
512: zweite Licht emittierende Einheit,
513: Ladungserzeugungsschicht,
601: Treiberschaltungsabschnitt (Sourceleitungstreiberschaltung),
602: Pixelabschnitt,
603: Treiberschaltungsabschnitt (Gateleitungstreiberschaltung),
604: Dichtungssubstrat,
605: Dichtungsmaterial,
607: Raum,
608: Leitung,
609: FPC (flexible gedruckte Schaltung),
610: Elementsubstrat,
611: Schalt-FET,
612: Strom steuernder FET,
613: Anode,
614: Isolator,
616: EL-Schicht,
617: Kathode,
618: Licht emittierende Vorrichtung,
951: Substrat,
952: Elektrode,
953: Isolierschicht,
954: Trennschicht,
955: EL-Schicht,
956: Elektrode,
1001: Substrat,
1002: Basis-Isolierfilm,
1003: Gate-Isolierfilm,
1006: Gate-Elektrode,
1007: Gate-Elektrode,
1008: Gate-Elektrode,
1020: erster Zwischenschicht-Isolierfilm
1021: zweiter wischenschicht-Isolierfilm,
1022: Elektrode,
1024W: Anode,
1024R: Anode,
1024G: Anode,
1024B: Anode,
1025: Trennwand,
1028: EL-Schicht,
1029: Kathode,
1031: Dichtungssubstrat,
1032: Dichtungsmaterial,
1033: durchsichtiges Basismaterial,
1034R: rote Farbschicht,
1034G: grüne Farbschicht,
1034B: blaue Farbschicht,
1035: Schwarzmatrix,
1036: Abdeckungsschicht,
1037: dritter Zwischenschicht-Isolierfilm,
1040: Pixelabschnitt,
1041: Treiberschaltungsabschnitt,
1042: Peripherieabschnitt,
2001: Gehäuse,
2002: Lichtquelle,
2100: Roboter,
2110: arithmetische Vorrichtung,
2101: Beleuchtungsstärkesensor,
2102: Mikrofon,
2103: obere Kamera,
2104: Lautsprecher,
2105: Display,
2106: untere Kamera,
2107: Hindernissensor,
2108: Bewegungsmechanismus,
3001: Beleuchtungsvorrichtung, Anzeigeabschnitt,
5002: zweiter Anzeigeabschnitt,
5003: Lautsprecher,
5004: LED-Lampe,
5005: Steuertaste,
5006: Verbindungsanschluss,
5007: Sensor,
5008: Mikrofon,
5012: Stütze,
5013: Ohrhörer,
5100: Reinigungsroboter,
5101: Display,
5102: Kamera,
5103: Bürste,
5104: Bedienknopf,
5150: persönlicher digitaler Assistent,
5151: Gehäuse,
5152: Anzeigebereich,
5153: Biegeabschnitt,
5120: Staub,
5200: Anzeigebereich,
5201: Anzeigebereich,
5202: Anzeigebereich,
5203: Anzeigebereich,
7101: Gehäuse,
7103: Anzeigeabschnitt,
7105: Ständer,
7107: Anzeigeabschnitt,
7109: Bedientaste,
7110: Fernbedienung,
7201: Hauptteil,
7202: Gehäuse,
7203: Anzeigeabschnitt,
7204: Tastatur,
7205: externer Verbindungsanschluss,
7206: Zeigevorrichtung,
7210: zweiter Anzeigeabschnitt,
7401: Gehäuse,
7402: Anzeigeabschnitt,
7403: Bedienknopf,
7404: externer Verbindungsanschluss,
7405: Lautsprecher,
7406: Mikrofon,
9310: persönlicher digitaler Assistent,
9311: Anzeigefeld,
9313: Gelenk, und
9315: Gehäuse.

2019-008234

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

WO 2011/065136 [0008]
JP 2019008234 [0281]

Claims

Licht emittierende Vorrichtung, die umfasst: eine Anode; eine Kathode; und eine EL-Schicht zwischen der Anode und der Kathode, wobei die EL-Schicht eine erste Schicht, eine zweite Schicht, eine dritte Schicht und eine Licht emittierende Schicht in dieser Reihenfolge von der Anodenseite aus umfasst, wobei die erste Schicht eine erste organische Verbindung und eine zweite organische Verbindung umfasst, wobei die zweite Schicht eine dritte organische Verbindung umfasst, wobei die dritte Schicht eine vierte organische Verbindung umfasst, wobei die Licht emittierende Schicht eine fünfte organische Verbindung und eine Emissionszentrumsubstanz umfasst, wobei die erste organische Verbindung eine Elektronenakzeptoreigenschaft in Bezug auf die zweite organische Verbindung aufweist, und wobei eine Differenz zwischen einem HOMO-Niveau der vierten organischen Verbindung und einem HOMO-Niveau der fünften organischen Verbindung kleiner als oder gleich 0,24 eV ist.
Licht emittierende Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei ein HOMO-Niveau der zweiten organischen Verbindung höher als oder gleich -5,7 eV und niedriger als oder gleich -5,4 eV ist.
Licht emittierende Vorrichtung, die umfasst: eine Anode; eine Kathode; und eine EL-Schicht zwischen der Anode und der Kathode, wobei die EL-Schicht eine erste Schicht, eine dritte Schicht und eine Licht emittierende Schicht in dieser Reihenfolge von der Anodenseite aus umfasst, wobei die erste Schicht eine erste organische Verbindung und eine zweite organische Verbindung umfasst, wobei die dritte Schicht eine vierte organische Verbindung umfasst, wobei die Licht emittierende Schicht eine fünfte organische Verbindung und eine Emissionszentrumsubstanz umfasst, wobei die erste organische Verbindung eine Elektronenakzeptoreigenschaft in Bezug auf die zweite organische Verbindung aufweist, wobei ein HOMO-Niveau der zweiten organischen Verbindung höher als oder gleich -5,7 eV und niedriger als oder gleich -5,4 eV ist, und wobei eine Differenz zwischen einem HOMO-Niveau der vierten organischen Verbindung und einem HOMO-Niveau der fünften organischen Verbindung niedriger als oder gleich 0,24 eV ist.
Licht emittierende Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das HOMO-Niveau der fünften organischen Verbindung kleiner als oder gleich -5,75 eV ist.
Licht emittierende Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die fünfte organische Verbindung keinen heteroaromatischen Ring in einer Molekularstruktur umfasst.
Licht emittierende Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die fünfte organische Verbindung nur aus Kohlenwasserstoff besteht.
Licht emittierende Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Differenz zwischen dem HOMO-Niveau der vierten organischen Verbindung und dem HOMO-Niveau der fünften organischen Verbindung kleiner als oder gleich 0,20 eV ist.
Licht emittierende Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Differenz zwischen dem HOMO-Niveau der vierten organischen Verbindung und dem HOMO-Niveau der fünften organischen Verbindung kleiner als oder gleich 0,16 eV ist.
Licht emittierende Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei die Emissionszentrumsubstanz eine Fluoreszenz mit einer Emissionspeakwellenlänge von kleiner als oder gleich 480 nm emittiert.
Licht emittierende Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei die Emissionszentrumsubstanz ein Naphthobisbenzofuran-Gerüst umfasst.
Licht emittierende Einrichtung, die umfasst: die Licht emittierende Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10; und einen Transistor und/oder ein Substrat.
Elektronische Vorrichtung, die umfasst: die Licht emittierende Einrichtung nach Anspruch 11; und einen Sensor, einen Bedienungsknopf, einen Lautsprecher und/oder ein Mikrofon.
Beleuchtungsvorrichtung, die umfasst: die Licht emittierende Einrichtung nach Anspruch 11; und ein Gehäuse.