JP2005285619A - 有機ｅｌ装置および電子機器 - Google Patents
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Abstract
【課題】Ｒ，Ｇ，Ｂ発光層に高分子有機材料を使用し、かつ、共通陰極を使用する場合に、簡単な製造方法で製造でき、Ｒ，Ｇ，Ｂ発光層の全ての発光特性を良好にすることが可能な有機ＥＬ装置および電子機器を提供することを目的とする。
【解決手段】陽極１０２と共通の陰極１０３との間に、少なくとも発光層を含む機能層が狭持されてなる有機ＥＬ装置において、機能層は、各々が高分子有機材料で形成されたＲ，Ｇ，Ｂ発光層１０７Ｒ，Ｇ，Ｂと、Ｒ，Ｇ，Ｂ発光層１０７Ｒ，Ｇ，Ｂ上に共通に設けられ、かつ、有機材料で形成された電子注入／輸送層１０８と、を有する。
【選択図】 図１
【解決手段】陽極１０２と共通の陰極１０３との間に、少なくとも発光層を含む機能層が狭持されてなる有機ＥＬ装置において、機能層は、各々が高分子有機材料で形成されたＲ，Ｇ，Ｂ発光層１０７Ｒ，Ｇ，Ｂと、Ｒ，Ｇ，Ｂ発光層１０７Ｒ，Ｇ，Ｂ上に共通に設けられ、かつ、有機材料で形成された電子注入／輸送層１０８と、を有する。
【選択図】 図１
Description
有機ＥＬ装置および電子機器に関し、詳細には、発光層に高分子有機材料を使用した有機ＥＬ装置および電子機器に関する。
有機ＥＬ素子は、薄型、全固体型、面状自発光及び高速応答であるといった特徴を有する発光素子であり、フラットディスプレイパネルやバックライトへの応用が期待されることから、近年各方面で盛んに研究が行われている。以前、有機ＥＬ素子は、無機物を用いた無機ＥＬ素子に比べて素子特性が著しく劣っていたが、１９８７年にコダック社のＴａｎｇらが有機物層を積層構成にする方法を発表してから（非特許文献１）、素子特性が向上し、急速に発展している。また、近年、有機ＥＬ素子をディスプレイパネルに用いた、商品も発売されつつある。有機ＥＬ素子は、有機材料を含む複数の薄膜を第１の電極と第２の電極で挟んだ構造を有しており、２つの電極から注入したキャリヤが有機薄膜中で再結合することにより発光する素子である。
有機ＥＬ素子は、低分子材料を用いる系と、高分子材料を用いる系がある。一般に、低分子材料を用いる系では蒸着等のドライ法で作製し、他方、高分子材料を用いる系では、インクジェット法等の塗布法が使用される。高分子材料を用いる系の場合には、インクジェット法により赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の光の三原色発光を有する各高分子有機材料を容易にパターニングできるため、簡便にフルカラー有機ＥＬ素子を作製できるという特徴を有している。
このような高分子材料を用いる系においては、Ｒ，Ｇ，Ｂの各発光層上に電流を供給するため陰極として、通常、同じ材料からなる陰極が用いられている。しかしながら、Ｒ，Ｇ，Ｂの各発光層上に共通の陰極を用いた有機ＥＬ素子では、その共通の陰極が全ての発光層に対して、必ずしもその発光特性（高輝度化・高寿命化）を良好にするものではないことが分かってきている。例えば、Ｒ，Ｇの発光層を高輝度に発光させる陰極でも、Ｂ発光層の輝度が不足する場合がある。
かかる課題に対して、例えば、特許文献１の有機ＥＬ装置では、Ｒ発光層とＧ発光層をインクジェット法により成膜した後、Ｂ発光層を、Ｒ発光層およびＧ発光層を含む基板の全面に設け、陰極としてＢ発光層に好適なもの使用している。
Ｃ．Ｗ．Ｔａｎｇ ａｎｄ Ｓ．Ａ．Ｖａｎｓｌｙｋｅ：Ａｐｐｌ．Ｌｅｔｔ．，５１（１９８７）９１３
特開２００３−２０８２５４号公報
しかしながら、上記特許文献１の有機ＥＬ装置では、Ｒ発光層とＧ発光層がＢ発光層の塗布時に相溶しないように、Ｒ発光層とＧ発光層を加熱処理等により不溶化する必要があるため、その材料選択の余地が狭まってしまうという問題がある。また、スピンコート法等で基板上にＢ発光層を形成した場合、画素領域以外の周囲部にもＢ発光層が形成されてしまうため、最終的に封止して装置を完成させた際、周辺部に形成されたＢ発光層によって耐湿性や実装性等の封止性能が損なわれるといった問題がある。さらに、このような問題を回避するために、周辺部に形成されたＢ発光層をエッチング等によって除去することも考えられるが、エッチング等で除去する場合には、除去工程が必要となるため、生産性が低下するという問題が生じる。
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、Ｒ，Ｇ，Ｂ発光層に高分子有機材料を使用し、かつ、共通陰極を使用する場合に、簡単な製造方法で製造することができ、Ｒ，Ｇ，Ｂ発光層の全ての発光特性を良好にすることが可能な有機ＥＬ装置および電子機器を提供することを目的とする。
上記課題を解決して、上記目的を達成するために、本発明は、陽極と共通陰極との間に、少なくとも発光層を含む機能層が狭持されてなる有機ＥＬ装置において、前記機能層は、各々が高分子有機材料で形成されたＲ，Ｇ，Ｂ発光層と、前記Ｒ，Ｇ，Ｂ発光層上に共通に設けられ、かつ、有機材料で形成された電子注入／輸送層と、を有することを特徴とする。
これにより、共通陰極を使用した場合においても、有機材料で形成された電子注入／輸送層からＲ，Ｇ，Ｂ発光層への電子注入を効率的に行うことができ、また、電子注入／輸送層で正孔を効果的にブロックしてＲ，Ｇ，Ｂ発光層での正孔−電子の再結合効率の低下を防止することができ、全発光層の発光特性を良好にすることが可能となる。この結果、Ｒ，Ｇ，Ｂ発光層に高分子有機材料を使用し、かつ、共通陰極を使用する場合に、簡単な製造方法で製造することができ、Ｒ，Ｇ，Ｂ発光層の全ての発光特性を良好にすることが可能な有機ＥＬ装置を提供することができる。
また、本発明の好ましい態様によれば、前記Ｒ，Ｇ，Ｂ発光層のＬＵＭＯレベルの差を０．６ｅＶ以下とすることが望ましい。これにより、各発光層のＬＵＭＯレベルの差が０．６ｅＶ以下としているので、各発光層に電子を注入する場合の電子注入障壁の差を小さくすることができ、各発光層での電子注入効率の差を低減することができる。
また、本発明の好ましい態様によれば、前記電子注入／輸送層のＬＵＭＯレベルは、前記Ｒ，Ｇ，Ｂ発光層の各ＬＵＭＯレベルのうち最も大きいＬＵＭＯレベルよりも小さいことが望ましい。これにより、最も大きいＬＵＭＯレベルを有する発光層に関して電子注入／輸送層から電子注入を効率的に行うことが可能となる。
また、本発明の好ましい態様によれば、前記電子注入／輸送層のＬＵＭＯレベルと、Ｒ，Ｇ，Ｂ発光層の各ＬＵＭＯレベルのうち最も小さいＬＵＭＯレベルの差は、０．２ｅＶ以下であることが望ましい。これにより、ＬＵＭＯレベルの最も小さい発光層に対しても電子注入／輸送層から電子注入を効率的に行うことが可能となる。
また、本発明の好ましい態様によれば、前記電子注入／輸送層のＨＯＭＯレベルは、６ｅＶ以上であり、かつ、エネルギーギャップは３ｅＶ以上であることが望ましい。これにより、各発光層を通過したホールや励起子を効率的にブロックすることができ、正孔−電子の再結合効率の低下を防止することができる。
また、本発明の好ましい態様によれば、前記機能層は、前記電子注入／輸送層上に積層される第２電子注入／輸送層を有することが望ましい。これにより、電子注入／輸送層を１層の構成とした場合に比して、電子注入／輸送層から発光層への電子注入をより効率的に行うことができ、また、電子注入／輸送層で正孔をより効果的にブロックすることができる。
また、本発明の好ましい態様によれば、前記電子注入／輸送層のＬＵＭＯレベルは前記第２電子注入／輸送層のＬＵＭＯレベルより小さく、かつ、前記電子注入／輸送層のＨＯＭＯレベルは前記第２電子注入／輸送層のＨＯＭＯレベルより大きいことが望ましい。これにより、これにより、電子注入／輸送層を１層の構成とした場合に比して、電子注入／輸送層から発光層への電子注入をより効率的に行うことができ、また、電子注入／輸送層で正孔をより効果的にブロックすることができる。
また、本発明の好ましい態様によれば、前記電子注入／輸送層のＬＵＭＯレベルと前記第２電子注入／輸送層のＬＵＭＯレベルの差は、０．５ｅＶ以下であることが望ましい。これにより、第２電子注入／輸送層から電子注入／輸送層に効率的に電子を注入することが可能となる。
また、本発明の好ましい態様によれば、前記Ｒ，Ｇ，Ｂ発光層は、インクジェット法で形成され、前記電子注入／輸送層は蒸着法で形成されることが望ましい。これにより、Ｒ，Ｇ，Ｂ発光層の全面に蒸着法で電子注入／輸送層を成膜することができ、簡単かつ低コストの製造方法で有機ＥＬ装置を提供することが可能となる。
また、本発明の好ましい態様によれば、本発明の有機ＥＬ装置を電子機器に搭載することが望ましい。これにより、Ｒ，Ｇ，Ｂの発光特性が優れた有機ＥＬ装置を搭載した電子機器を提供することができる。
以下に、この発明につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、この実施例によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施例における構成要素には、当業者が容易に想定できるものまたは実質的に同一のものが含まれる。
図１は、本発明の実施例１に係る有機ＥＬ装置１００の構成を示す要部断面図である。この有機ＥＬ装置１００は、基体１０１上に陽極（第１電極）１０２と、陰極（第２電極）１０３とを有し、これら陽極１０１と陰極１０３との間に、機能層を備えたものである。機能層は、正孔注入／輸送層１０６と、発光層１０７と、および電子注入／輸送層１０８とが積層されて構成される。この有機ＥＬ装置１００は、発光層１０７で発光した光を基体側から出射するボトムエミッション方式となっている。
基体１０１は、ガラス基板等の透明基板（図示せず）上にＴＦＴ素子からなる駆動素子（図示せず）や各種配線等を形成して構成されたもので、これら駆動素子や各種配線の上に絶縁層や平坦化膜を介して陽極１０２を形成したものである。
陽極１０２は、基体１０１上に形成される単一ドット領域毎にパターニングされて形成され、かつ、ＴＦＴ素子からなる駆動素子や前記各種配線等と接続されたもので、本実施例では、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）によって形成されている。
陽極１０２の周囲には、単一のドット領域を区画する無機バンク層１０４および有機バンク層１０５が形成されており、これら無機バンク層１０４および有機バンク層１０５に囲まれた凹部には、正孔注入／輸送層１０６，発光層１０７が設けられている。
正孔注入／輸送層１０６は、陽極１０２から注入した正孔を発光層１０７に輸送する。正孔注入／輸送層１０９の形成材料としては、特に３，４−ポリエチレンジオキシチオフェン／ポリスチレンスルフォン酸（ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ）の分散液、すなわち、分散媒として、ポリスチレンスルフォン酸に３，４−ポリエチレンジオキシチオフェンを分散させ、さらに、これを水に分散させた分散液が好適に用いられる。
発光層１０７は、発光波長帯域が赤色に対応したＲ発光層１０７Ｒ、発光波長帯域が青色に対応したＢ発光層１０７Ｂ、発光波長帯域が緑色に対応したＧ発光層１０７Ｇからなる。これらＲ発光層１０７Ｒ、Ｂ発光層１０７Ｂ、およびＧ発光層１０７Ｇで１つの画素が構成され、これらが階調して発光することにより、有機ＥＬ装置１００が全体としてフルカラー表示をなすようになっている。
この発光層１０７の材料としては具体的には、（ポリ）フルオレン誘導体（ＰＦ）、（ポリ）パラパラフェニレンビニレン誘導体（ＰＰＶ）、ポリフェニレン誘導体（ＰＰ）、ポリパラフェニレン誘導体（ＰＰＰ）、ポリビニルカルバゾール（ＰＶＫ）、ポリチオフェン誘導体、ポリメチルフェニルシラン（ＰＭＰＳ）などのポリシラン系などの高分子有機材料が好適に用いられる。
また、これらの高分子有機材料に、ペニレン系色素、クマリン系色素、ローダミン系色素、ルブレン、ペリレン、９，１０−ジフェニルアントラセン、テトラフェニルブタジエン、ナイルレッド、クマリン６，キナクリドン等の低分子有機材料をドープして用いることもできる。
電子注入／輸送層１０８は、Ｒ，Ｇ，Ｂ発光層１０７Ｒ，１０７Ｇ，１０７Ｂ上に共通に設けられており、有機材料が使用されている。電子注入／輸送層１０８は、陰極１０３から注入される電子を発光層１０７まで輸送し、また、陽極１０２側から移動してきた正孔・励起子をブロックする機能を有する。この電子注入／輸送層１０８の材料としては、分子量が１０００未満の低分子有機材料または分子量が１０００以上の高分子有機材料を使用することができ、具体的には、Ａｌｑ3，ＢＡｌｑ，ＢＣＰ，ＴＡＺ，ＰＢＤ，ＯＸＤ，ＴＰＯＢ等の有機材料を使用することができる。
Ｒ，Ｇ，Ｂ発光層１０７Ｒ，１０７Ｇ，１０７Ｂと電子注入／輸送層１０８の好適な材料の組み合わせを、表１，表２，及び図２を参照して説明する。表１はＲ，Ｇ，Ｂ発光層１０７Ｒ，１０７Ｇ，１０７Ｂで好適に使用可能な高分子有機材料およびその特性、表２は電子注入／輸送層１０８で好適に使用可能な有機材料およびその特性、図２はＲ，Ｇ，Ｂ発光層１０７Ｒ，１０７Ｇ，１０７Ｂと電子注入／輸送層１０８のエネルギーダイヤグラムの一例を示している。
表１に示すように、Ｒ発光層１０７Ｒの材料には、［化１］に示すＰＡＴ（ポリアルキルチオフェンを好適に使用することができる。［化１］に示すＰＡＴは、ピーク波長＝６４０ｎｍ、ＬＵＭＯ＝３．３ｅＶ、ＨＯＭＯ＝５．４ｅＶ、エネルギーギャップＥｇ＝２．４ｅＶとなっている。Ｇ発光層１０７Ｇの材料には、［化２］に示すＰＰＶ（ポリパラフェニレンビニレン）を好適に使用することができる。［化２］に示すＰＰＶは、ピーク波長＝５２０ｎｍ、５５０ｎｍ、ＬＵＭＯ＝３．２ｅＶ、ＨＯＭＯ＝５．６ｅＶ、エネルギーギャップＥｇ＝２．４ｅＶとなっている。Ｂ発光層１０７Ｂの材料には、［化３］に示すＰＤＡＦ（ポリジアルキルフルオレン）を好適に使用することができる。［化３］に示すＰＤＡＦは、ピーク波長＝４８０ｎｍ、ＬＵＭＯ＝２．８ｅＶ、ＨＯＭＯ＝５．７ｅＶ、エネルギーギャップＥｇ＝２．９ｅＶとなっている。
表２に示すように、電子注入／輸送層１０８の材料には、［化４］に示すＢＣＰ（バソクプロインを好適に使用することができる。［化４］に示すＢＣＰは、ＬＵＭＯ＝２．９ｅＶ、ＨＯＭＯ＝６．６ｅＶ、エネルギーギャップＥｇ＝３．７ｅＶとなっている。
図３において、ＰＡＴ，ＰＰＶ，ＰＤＡＦは、ＬＵＭＯレベルの差が０．６ｅＶ以下となっており、各発光層に電子を注入する場合の電子注入障壁の差が小さくなっており、各発光層での電子注入効率の差を低減することができる。ＢＣＰのＬＵＭＯレベルは、ＰＡＴ、ＰＰＶより小さく、かつ、各発光層で最もＬＵＭＯレベルの小さいＰＤＡＦとの差が、０．２ｅＶ以下となっており、ＰＡＴ，ＰＰＶ，ＰＤＡＦの全てに効率的に電子を注入することができる。また、ＢＣＰのＨＯＭＯレベルは６ｅＶ以上であり、かつ、エネルギーギャップは３ｅＶ以上であるので、ＰＡＴ，ＰＰＶ，ＰＤＡＦの各発光層を通過したホールや励起子を効率的にブロックすることができ、正孔−電子の再結合効率の低下を防止することができる。
陰極１０３は、全ての画素領域を覆うようにして形成されたもので、電子注入／輸送層１０８側から順にＬｉＦ層とＡｌ層とが積層されて形成されたものである。また、陰極１０３上には、封止用基板１１０を基体１０１と接合するための封止層１０９が形成されている。封止層１０９は、熱硬化樹脂または紫外線硬化樹脂で形成されている。封止用基板１１０は、例えばガラス板等からなり、封止層１０９により貼設されている。
上記構成の有機ＥＬ装置１００の製造方法を図３を参照して説明する。図３は、有機ＥＬ装置１００の製造工程を説明するための説明図である。まず、従来と同様にして透明基板上にＴＦＴ素子や各種配線等を形成し、さらに、層間絶縁層や平坦化膜を形成して基体１０１を得る。つぎに、この基体１０１上に蒸着法等によってＩＴＯを成膜し、さらにパターニングすることによって陽極１０２を形成する。
つづいて、陽極１０２の周囲を囲むようにして基体１０１上にＳｉＯ2からなる無機バンク層１０４を形成し、さらに、この無機バンク層１０４上に樹脂からなる有機バンク層１０５を形成し、これにより、図３−１に示すように、陽極１０２上に凹部１２０を形成する。有機バンク層１０５に用いられる材料としては、ポリイミド、アクリル樹脂などが挙げられる。これらの材料に予めフッ素元素を含んだ構造のものを用いても良い。
図３−１に示したような、無機バンク層１０４および有機バンク層１０５で囲まれた凹部１２０を有する基体１０１を、酸素プラズマ−ＣＦ4プラズマ連続処理することにより基体１０１上の塗れ性を制御し、ついで、この凹部１２０内にインクジェット法等の液滴吐出法によって、正孔注入／輸送層１０６を形成する。すなわち、図３−２に示すように液滴吐出ヘッド（インクジェットヘッド）１３０から正孔注入／輸送層１０６の形成材料１０６ａを凹部１２０内に選択的に吐出し、続いてこれを乾燥・ベイクすることにより、図３−３に示すように、陽極１０２上に正孔注入／輸送層１０６を形成する。
つづいて、インクジェット法等の液滴吐出法によって、凹部１２０内の正孔注入／輸送層１０６上に発光層１０７を形成する。すなわち、図３−４に示すように液滴吐出ヘッド（インクジェットヘッド）１３０から発光層１０７の形成材料１０７ａを凹部１２０内の正孔注入／輸送層１０６上に選択的に吐出し、続いてこれを乾燥・ベイクすることにより、図３−５に示すように、正孔注入／輸送層１０６上に発光層１０７を形成する。この発光層１０７の形成にあたっては、Ｒ発光層１０７Ｒ、Ｇ発光層１０７Ｇ、Ｂ発光層１０７Ｂをそれぞれ作り分ける必要があるが、液滴吐出法によれば、各発光層の形成材料をそれぞれ所望位置に打ち分けるだけで、容易に発光層を形成することができる。
この後、ドライプロセスで、電子注入／輸送層１０８および陰極１０３を形成する。まず、蒸着法等によって発光層１０７および有機バンク層１０５を覆った状態に電子注入／輸送層１０８を成膜する。つづいて、電子注入／輸送層１０８上の全面に、ＬｉＦを成膜し、さらにこの上にＡｌ（アルミニウム）を成膜することにより、ＬｉＦ／Ａｌの積層構造からなる陰極１０３を形成する。
その後、陰極１０３上に、熱硬化樹脂または紫外線硬化樹脂からなる接着剤を塗布して封止層１０９を形成した後、封止用基板１１０を重ね、加熱または紫外線照射して、封止層１０９を硬化させて、封止用基板１１０と基材１０１を接合する。このようにして、図１に示す有機ＥＬ装置１００が製造される。
実施例１によれば、高分子有機材料で形成されたＲ，Ｇ，Ｂ発光層１０７Ｒ，Ｇ，Ｂ上に有機材料で形成された共通の電子注入／輸送層１０８を設けているので、陰極がＲ，Ｇ，Ｂで共通の場合においても、各電子注入／輸送層から各発光層への電子注入を効率的に行うことができ、また、電子注入／輸送層で正孔を効果的にブロックして各発光層での正孔−電子の再結合効率の低下を防止することができ、Ｒ，Ｇ，Ｂ発光層の全ての発光特性を良好にすることが可能となる。また、Ｒ，Ｇ，Ｂ発光層１０７Ｒ，１０７Ｇ，１０７Ｂ上に直接、陰極１０３を形成していないので、陰極により発光が消光したり、ホールが突き抜けて再結合効率が下がるといったロスがなく、初期特性や寿命特性を向上させることができる。この結果、Ｒ，Ｇ，Ｂ発光層に高分子有機材料を使用し、かつ、共通陰極を使用する場合に、簡単な製造方法で製造することができ、Ｒ，Ｇ，Ｂ発光層の全ての発光特性を良好にすることが可能な有機ＥＬ装置を提供することができる。
図４は、本発明の実施例２に係る有機ＥＬ装置２００の構成を示す要部断面図である。図４において、図１と同等機能を有する部位には同一符号を付しており、共通する部分の説明は省略する。陰極１０３に使用する金属材料の仕事関数によっては、電子注入／輸送層１０８の上に別の電子注入／輸送層を積層した方が各発光層の発光特性が良好になる場合がある。そこで、実施例２に係る有機ＥＬ装置２００は、電子注入／輸送層の上に第２電子注入／輸送層を積層した構造としている。
図４において、電子注入／輸送層１０８の上には、第２電子注入／輸送層２０１が積層されている。第２電子注入／輸送層２０１は、分子量が１０００以下の低分子有機材料や分子量が１０００以上の高分子有機材料を使用することができ、具体的には、Ａｌｑ3，ＢＡｌｑ，ＢＣＰ，ＴＡＺ，ＰＢＤ，ＯＸＤ，ＴＰＯＢ等を使用することができる。
表３は、Ｒ，Ｇ，Ｂ発光層１０７Ｒ，１０７Ｇ，１０７Ｂおよび電子注入／輸送層１０８として、上記表１および表２の材料を使用した場合に好適に使用可能な第２電子注入／輸送層２０１の材料およびその特性を示している。図５はＲ，Ｇ，Ｂ発光層１０７Ｒ、１０７Ｇ、１０７Ｂと電子注入／輸送層１０８，第２電子注入／輸送層２０１のエネルギーダイヤグラムの一例を示している。
表３に示すように、第２電子注入／輸送層２０１の材料には、［化５］に示すＡｌｑ3を好適に使用することができる。［化５］に示すＡｌｑ3は、ＬＵＭＯ＝３．３ｅＶ、ＨＯＭＯ＝５．９ｅＶ、エネルギーギャップＥｇ＝２．６ｅＶとなっている。
陰極１０３に使用する金属材料の仕事関数によっては、電子注入／輸送層１０８の材料であるＢＣＰ上に、さらに、電子注入／輸送層を積層した方が素子特性を向上させることができる。本実施例において、陰極１０３で使用しているＬｉＦ／Ａｌの場合には、ＢＣＰよりもＡｌｑ3上にＬｉＦを成膜した方が、Ａｌからの電子注入効率が向上する。
図５において、電子注入／輸送層１０８のＬＵＭＯレベルは第２電子注入／輸送層２０１のＬＵＭＯレベルより小さく、かつ、電子注入／輸送層１０８のＨＯＭＯレベルは第２電子注入／輸送層２０１のＨＯＭＯレベルより大きいことが望ましい。これにより、電子注入／輸送層１０８からのＲ発光層１０７Ｒ，Ｂ発光層１０７Ｂ，Ｇ発光層１０７Ｇへの電子注入効率をより向上でき、また、正孔をより効果的にブロックすることができ、Ｒ発光層１０７Ｒ，Ｂ発光層１０７Ｂ，Ｇ発光層１０７Ｇの発光特性をより良好にすることが可能となる。
本実施例では、ＢＣＰのＬＵＭＯレベルはＡｌｑ3のＬＵＭＯレベルより小さく、かつ、ＢＣＰのＨＯＭＯレベルはＡｌｑ3のＨＯＭＯレベルより大きくなっている。また、ＢＣＰとＡｌｑ3を積層することで、Ａｌｑ3からＢＣＰへの電子注入障壁は、０．４ｅＶ程度生じるが、これは、Ｒ，Ｇ，Ｂ発光層１０７Ｒ，１０７Ｇ，１０７Ｂの各発光層で共通であるため、発光層毎に電子注入効率が変化することはない。
実施例２によれば、電子注入／輸送層１０８上に第２電子注入／輸送層２０１を積層することとしたので、電子注入／輸送層を１層の構成とした場合に比して、電子注入／輸送層から発光層への電子注入をより効率的に行うことができ、また、電子注入／輸送層で正孔をより効果的にブロックすることができる。
なお、上記実施例１および実施例２では、ボトムエミッション方式の有機ＥＬ装置について説明したが、トップエミッション方式にしても良い。また、本発明は上記実施例１および実施例２に限定されるものではなく、これらの実施例を組み合わせて実施することが可能である。
（電子機器への適用例）
つぎに、本発明に係る有機ＥＬ装置を適用可能な電子機器の具体例について図６を参照して説明する。図６−１は、本発明に係る有機ＥＬ装置を可搬型のパーソナルコンピュータ（いわゆるノート型パソコン）３００の表示部に適用した例を示す斜視図である。同図に示すように、パーソナルコンピュータ３００は、キーボード３０１を備えた本体部３０２と、本発明に係る有機ＥＬ装置を適用した表示部３０３とを備えている。図６−２は、本発明に係る有機ＥＬ装置を携帯電話機４００の表示部に適用した例を示す斜視図である。同図に示すように、携帯電話機４００は、複数の操作ボタン４０１のほか、受話口４０２、送話口４０３とともに、本発明に係る有機ＥＬ装置を適用した表示部４０４を備えている。
つぎに、本発明に係る有機ＥＬ装置を適用可能な電子機器の具体例について図６を参照して説明する。図６−１は、本発明に係る有機ＥＬ装置を可搬型のパーソナルコンピュータ（いわゆるノート型パソコン）３００の表示部に適用した例を示す斜視図である。同図に示すように、パーソナルコンピュータ３００は、キーボード３０１を備えた本体部３０２と、本発明に係る有機ＥＬ装置を適用した表示部３０３とを備えている。図６−２は、本発明に係る有機ＥＬ装置を携帯電話機４００の表示部に適用した例を示す斜視図である。同図に示すように、携帯電話機４００は、複数の操作ボタン４０１のほか、受話口４０２、送話口４０３とともに、本発明に係る有機ＥＬ装置を適用した表示部４０４を備えている。
本発明に係る有機ＥＬ装置は、上述した携帯電話機やノートパソコン以外にも、ＰＤＡ（Personal Digital Assistants）と呼ばれる携帯型情報機器、パーソナルコンピュータ、ワークステーション、デジタルスチルカメラ、車載用モニタ、デジタルビデオカメラ、テレビ、ビューファインダ型、モニタ直視型のビデオテープレコーダ、カーナビゲーション装置、ページャ、電子手帳、電卓、ワードプロセッサ、ワークステーション、テレビ電話機、およびＰＯＳ端末機などの電子機器に広く適用することができる。
本発明の有機ＥＬ装置は、有機ＥＬ表示装置、エレクトロミック調光ガラス、電子ペーパー、照明装置、およびプリンタヘッド等に広く利用可能である。また、本発明に係る電子機器は、携帯電話機、ＰＤＡ（Personal Digital Assistants）と呼ばれる携帯型情報機器、携帯型パーソナルコンピュータ、パーソナルコンピュータ、ワークステーション、デジタルスチルカメラ、車載用モニタ、デジタルビデオカメラ、テレビ、ビューファインダ型、モニタ直視型のビデオテープレコーダ、カーナビゲーション装置、ページャ、電子手帳、電卓、ワードプロセッサ、テレビ電話機、およびＰＯＳ端末機などの電子機器に広く利用することができる。
１００ 有機ＥＬ装置、１０１ 基体、１０２ 陽極（第１電極）、１０３ 陰極（第２電極）、１０４ 無機バンク層、１０５ 有機バンク層、１０６ 正孔注入／輸送層、１０７ は発光層、１０８ 電子注入／輸送層、１０９ 封止層、１１０封止用基板、２００ 有機ＥＬ装置、２０１ 第２電子注入／輸送層、３００ コンピュータ、３０１ キーボード、３０２ 本体部、３０３ 表示部、４００ 携帯電話機、４０１ 操作ボタン、４０２ 受話口、４０３ 送話口、４０４ 表示部
Claims (10)
- 陽極と共通陰極との間に、少なくとも発光層を含む機能層が狭持されてなる有機ＥＬ装置において、
前記機能層は、各々が高分子有機材料で形成されたＲ，Ｇ，Ｂ発光層と、前記Ｒ，Ｇ，Ｂ発光層上に共通に設けられ、かつ、有機材料で形成された電子注入／輸送層と、を有することを特徴とする有機ＥＬ装置。 - 前記Ｒ，Ｇ，Ｂ発光層のＬＵＭＯレベルの差を０．６ｅＶ以下としたことを特徴とする請求項１に記載の有機ＥＬ装置。
- 前記電子注入／輸送層のＬＵＭＯレベルは、前記Ｒ，Ｇ，Ｂ発光層の各ＬＵＭＯレベルのうち最も大きいＬＵＭＯレベルよりも小さいことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の有機ＥＬ装置。
- 前記電子注入／輸送層のＬＵＭＯレベルと、Ｒ，Ｇ，Ｂ発光層の各ＬＵＭＯレベルのうち最も小さいＬＵＭＯレベルとの差は、０．２ｅＶ以下であることを特徴とする請求項２または請求項３に記載の有機ＥＬ装置。
- 前記電子注入／輸送層のＨＯＭＯレベルは、６ｅＶ以上であり、かつ、エネルギーギャップは３ｅＶ以上であることを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか１つに記載の有機ＥＬ装置。
- 前記機能層は、前記電子注入／輸送層上に積層される第２電子注入／輸送層を有することを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれか１つに記載の有機ＥＬ装置。
- 前記電子注入／輸送層のＬＵＭＯレベルは前記第２電子注入／輸送層のＬＵＭＯレベルより小さく、かつ、前記電子注入／輸送層のＨＯＭＯレベルは前記第２電子注入／輸送層のＨＯＭＯレベルより大きいことを特徴とする請求項６に記載の有機ＥＬ装置。
- 前記電子注入／輸送層のＬＵＭＯレベルと前記第２電子注入／輸送層のＬＵＭＯレベルの差は、０．４ｅＶ以下であることを特徴とする請求項７に記載の有機ＥＬ装置。
- 前記Ｒ，Ｇ，Ｂ発光層は、インクジェット法で形成され、前記電子注入／輸送層は蒸着法で形成されることを特徴とする請求項１〜請求項８のいずれか１つに記載の有機ＥＬ装置。
- 請求項１〜請求項９のいずれか１つに記載の有機ＥＬ装置を搭載したことを特徴とする電子機器。
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|---|---|---|---|---|
| JP2012033918A (ja) * | 2010-07-08 | 2012-02-16 | Mitsubishi Chemicals Corp | 有機電界発光素子、有機電界発光デバイス、有機ｅｌ表示装置及び有機ｅｌ照明 |
| US8319210B2 (en) | 2006-12-04 | 2012-11-27 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Light-emitting element, light-emitting device, and electronic device |
| JP2021101433A (ja) * | 2008-12-01 | 2021-07-08 | 株式会社半導体エネルギー研究所 | 発光素子、発光装置、照明装置、及び電子機器 |
-
2004
- 2004-03-30 JP JP2004099222A patent/JP2005285619A/ja not_active Withdrawn
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