JP2013048283A - 発光素子 - Google Patents
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Abstract
子を提供することを課題とする。
【解決手段】第1の電極と第2の電極の間に、発光層を有し、発光層は、第1の層と第2
の層を有し、第1の層は、第1の有機化合物と、第3の有機化合物とを有し、第2の層は
、第2の有機化合物と、第3の有機化合物とを有し、第1の層は、第2の層の第1の電極
側に接して設けられており、第1の有機化合物は、電子輸送性の有機化合物であり、第2
の有機化合物は、正孔輸送性の有機化合物であり、第3の有機化合物は、電子トラップ性
を有し、第1の電極の方が第2の電極よりも電位が高くなるように、第1の電極と第2の
電極とに電圧を印加することにより、第3の有機化合物からの発光が得られる発光素子を
提供する。
【選択図】図1
Description
に関する。
した発光素子の研究開発が盛んに行われている。これら発光素子の基本的な構成は、一対
の電極間に発光性の物質を挟んだものである。この素子に電圧を印加することにより、発
光性の物質からの発光を得ることができる。
く、バックライトが不要である等の利点があり、フラットパネルディスプレイ素子として
好適であると考えられている。また、このような発光素子は、薄型軽量に作製できること
も大きな利点である。また、非常に応答速度が速いことも特徴の一つである。
することにより、面状の発光を容易に得ることができる。このことは、白熱電球やLED
に代表される点光源、あるいは蛍光灯に代表される線光源では得難い特色であるため、照
明等に応用できる面光源としての利用価値も高い。
、無機化合物であるかによって大きく分けられる。
電極から電子および正孔がそれぞれ発光性の有機化合物を含む層に注入され、電流が流れ
る。そして、それらキャリア(電子および正孔)が再結合することにより、発光性の有機
化合物が励起状態を形成し、その励起状態が基底状態に戻る際に発光する。このようなメ
カニズムから、このような発光素子は、電流励起型の発光素子と呼ばれる。
態が可能であり、一重項励起状態からの発光が蛍光、三重項励起状態からの発光が燐光と
呼ばれている。
が多く、これらを克服するために素子構造の改良や材料開発等が行われている。
光素子を効率良く発光させている。
テツオ ツツイ、外8名、ジャパニーズ ジャーナル オブ アプライド フィジックス、vol.38、L1502−L1504(1999)
子の寿命は極端に短い。よって、発光効率が高く、寿命の長い発光素子の開発が望まれて
いる。そこで、本発明は、発光効率の高い発光素子を提供することを課題とする。また、
寿命の長い発光素子を提供することを課題とする。また、発光効率が高く、寿命の長い発
光素子を提供することを課題とする。また、発光効率の高い発光装置および電子機器を提
供することを課題とする。また、寿命の長い発光装置および電子機器を提供することを課
題とする。
第2の層を有し、第1の層は、第1の有機化合物と、第3の有機化合物とを有し、第2の
層は、第2の有機化合物と、第3の有機化合物とを有し、第1の層は、第2の層の第1の
電極側に接して設けられており、第1の有機化合物は、電子輸送性の有機化合物であり、
第2の有機化合物は、正孔輸送性の有機化合物であり、第3の有機化合物は、電子トラッ
プ性を有し、第1の電極の方が第2の電極よりも電位が高くなるように、第1の電極と第
2の電極とに電圧を印加することにより、第3の有機化合物からの発光が得られることを
特徴とする発光素子である。
の層と第2の層を有し、第1の層は、第1の有機化合物と、第3の有機化合物とを有し、
第2の層は、第2の有機化合物と、第3の有機化合物とを有し、第1の層は、第2の層の
第1の電極側に接して設けられており、第1の有機化合物は、電子輸送性の有機化合物で
あり、第2の有機化合物は、正孔輸送性の有機化合物であり、第3の有機化合物の最低空
軌道準位(LUMO準位)は、第2の有機化合物の最低空軌道準位(LUMO準位)より
も0.3eV以上深く、第1の電極の方が第2の電極よりも電位が高くなるように、第1
の電極と第2の電極とに電圧を印加することにより、第3の有機化合物からの発光が得ら
れることを特徴とする発光素子である。
、電子輸送層と正孔輸送層との間に、第1の層と第2の層を有し、第1の層は、第1の有
機化合物と、第3の有機化合物とを有し、第2の層は、第2の有機化合物と、第3の有機
化合物とを有し、第1の層は、第2の層の第1の電極側に接して設けられており、第1の
有機化合物は、電子輸送性の有機化合物であり、第2の有機化合物は、正孔輸送性の有機
化合物であり、第3の有機化合物は、電子トラップ性を有し、第1の電極の方が第2の電
極よりも電位が高くなるように、第1の電極と第2の電極とに電圧を印加することにより
、第3の有機化合物からの発光が得られることを特徴とする発光素子である。
、電子輸送層と正孔輸送層との間に、第1の層と第2の層を有し、第1の層は、第1の有
機化合物と、第3の有機化合物とを有し、第2の層は、第2の有機化合物と、第3の有機
化合物とを有し、第1の層は、第2の層の第1の電極側に接して設けられており、第1の
有機化合物は、電子輸送性の有機化合物であり、第2の有機化合物は、正孔輸送性の有機
化合物であり、第3の有機化合物の最低空軌道準位(LUMO準位)は、第2の有機化合
物の最低空軌道準位(LUMO準位)よりも0.3eV以上深く、第1の電極の方が第2
の電極よりも電位が高くなるように、第1の電極と第2の電極とに電圧を印加することに
より、第3の有機化合物からの発光が得られることを特徴とする発光素子である。
導体であることが好ましい。
の層と第2の層を有し、第1の層は、第1の有機化合物と、第3の有機化合物とを有し、
第2の層は、第2の有機化合物と、第3の有機化合物とを有し、第1の層は、第2の層の
第1の電極側に接して設けられており、第1の有機化合物は、電子輸送性の有機化合物で
あり、第2の有機化合物は、バイポーラ性の有機化合物であり、第3の有機化合物は、電
子トラップ性を有し、第1の電極の方が第2の電極よりも電位が高くなるように、第1の
電極と第2の電極とに電圧を印加することにより、第3の有機化合物からの発光が得られ
ることを特徴とする発光素子である。
の層と第2の層を有し、第1の層は、第1の有機化合物と、第3の有機化合物とを有し、
第2の層は、第2の有機化合物と、第3の有機化合物とを有し、第1の層は、第2の層の
第1の電極側に接して設けられており、第1の有機化合物は、電子輸送性の有機化合物で
あり、第2の有機化合物は、バイポーラ性の有機化合物であり、第3の有機化合物の最低
空軌道準位(LUMO準位)は、第2の有機化合物の最低空軌道準位(LUMO準位)よ
りも0.3eV以上深く、第1の電極の方が第2の電極よりも電位が高くなるように、第
1の電極と第2の電極とに電圧を印加することにより、第3の有機化合物からの発光が得
られることを特徴とする発光素子。
、電子輸送層と正孔輸送層との間に、第1の層と第2の層を有し、第1の層は、第1の有
機化合物と、第3の有機化合物とを有し、第2の層は、第2の有機化合物と、第3の有機
化合物とを有し、第1の層は、第2の層の第1の電極側に接して設けられており、第1の
有機化合物は、電子輸送性の有機化合物であり、第2の有機化合物は、バイポーラ性の有
機化合物であり、第3の有機化合物は、電子トラップ性を有し、第1の電極の方が第2の
電極よりも電位が高くなるように、第1の電極と第2の電極とに電圧を印加することによ
り、第3の有機化合物からの発光が得られることを特徴とする発光素子である。
、電子輸送層と正孔輸送層との間に、第1の層と第2の層を有し、第1の層は、第1の有
機化合物と、第3の有機化合物とを有し、第2の層は、第2の有機化合物と、第3の有機
化合物とを有し、第1の層は、第2の層の第1の電極側に接して設けられており、第1の
有機化合物は、電子輸送性の有機化合物であり、第2の有機化合物は、バイポーラ性の有
機化合物であり、第3の有機化合物の最低空軌道準位(LUMO準位)は、第2の有機化
合物の最低空軌道準位(LUMO準位)よりも0.3eV以上深く、第1の電極の方が第
2の電極よりも電位が高くなるように、第1の電極と第2の電極とに電圧を印加すること
により、第3の有機化合物からの発光が得られることを特徴とする発光素子。
を有することが好ましい。
の層の膜厚よりも薄いことが好ましい。
しい。
を有する金属錯体であり、周期表第9族または第10族の金属原子を有することが好まし
い。特に、金属原子は、イリジウム(Ir)または白金(Pt)であることが好ましい。
イリジウム(Ir)や白金(Pt)は、重原子効果により、効率良く燐光を発光すること
ができるためである。
ことが好ましい。
アリール基のいずれかを表し、R2とR3は、互いに結合して環を形成していてもよい。
また、Mは、第9族元素、または第10族元素のいずれかを表す。)
ことが好ましい。
し、R2とR3は、互いに結合して環を形成していてもよい。また、R4〜R7は、それ
ぞれ、水素、ハロゲン基、アルキル基、またはハロアルキル基のいずれかを表す。また、
Mは、第9族元素、または第10族元素のいずれかを表す。)
あることが好ましい。
アリール基のいずれかを表し、R2とR3は、互いに結合して環を形成していてもよい。
また、Mは中心金属であり、第9族元素、または第10族元素のいずれかを表す。また、
Lはモノアニオン性の配位子を表す。また、前記中心金属が第9族元素の時はn=2であ
り、第10族元素の時はn=1である。)
あることが好ましい。
し、R2とR3は、互いに結合して環を形成していてもよい。また、R4〜R7は、それ
ぞれ、水素、ハロゲン基、アルキル基、またはハロアルキル基のいずれかを表す。また、
Mは中心金属であり、第9族元素、または第10族元素のいずれかを表す。また、Lはモ
ノアニオン性の配位子を表す。また、前記中心金属が第9族元素の時はn=2であり、第
10族元素の時はn=1である。)
ノアニオン性の二座キレート配位子、またはカルボキシル基を有するモノアニオン性の二
座キレート配位子、またはフェノール性水酸基を有するモノアニオン性の二座キレート配
位子、または2つの配位元素がいずれも窒素であるモノアニオン性の二座キレート配位子
のいずれかであることが好ましい。
)で表されるモノアニオン性の配位子であることが好ましい。
好ましい。イリジウム(Ir)や白金(Pt)は、重原子効果により、効率良く燐光を発
光することができるためである。
下であることが好ましい。
ましい。
ましい。
細書中における発光装置とは、画像表示デバイス、発光デバイス、もしくは光源(照明装
置を含む)を含む。また、発光素子が形成されたパネルにコネクター、例えばFPC(F
lexible printed circuit)もしくはTAB(Tape Aut
omated Bonding)テープもしくはTCP(Tape Carrier P
ackage)が取り付けられたモジュール、TABテープやTCPの先にプリント配線
板が設けられたモジュール、または発光素子にCOG(Chip On Glass)方
式によりIC(集積回路)が直接実装されたモジュールも全て発光装置に含むものとする
。
。したがって、本発明の電子機器は、表示部を有し、表示部は、上述した発光素子と発光
素子の発光を制御する制御手段とを備えたことを特徴とする。
め、発光効率が高い発光素子を得ることができる。また、キャリアバランスが良いため、
寿命の長い発光素子を得ることができる。また、発光効率が高く、寿命の長い発光素子を
得ることができる。
高い発光装置および電子機器を得ることができる。また、寿命の長い発光装置および電子
機器を得ることができる。
の説明に限定されず、本発明の趣旨及びその範囲から逸脱することなくその形態及び詳細
を様々に変更し得ることは当業者であれば容易に理解される。従って、本発明は以下に示
す実施の形態の記載内容に限定して解釈されるものではない。
の材料を混合することによって材料間での電荷の授受が行われ得る状態になることを言う
。
本発明の発光素子の一態様について図1(A)を用いて以下に説明する。
れたところに発光領域が形成されるように、つまり電極から離れた部位でキャリアの再結
合が行われるように、キャリア注入性の高い物質やキャリア輸送性の高い物質からなる層
を組み合わせて積層されたものである。
102と第2の電極104との間に設けられたEL層103とから構成されている。なお
、本形態では第1の電極102は陽極として機能し、第2の電極104は陰極として機能
するものとして、以下説明をする。つまり、第1の電極102の方が第2の電極104よ
りも電位が高くなるように、第1の電極102と第2の電極104に電圧を印加したとき
に、発光が得られるものとして、以下説明をする。
、またはプラスチックなどを用いることができる。なお、発光素子の作製工程において支
持体として機能するものであれば、これら以外のものでもよい。
金、導電性化合物、およびこれらの混合物などを用いることが好ましい。具体的には、例
えば、酸化インジウム−酸化スズ(ITO:Indium Tin Oxide)、珪素
若しくは酸化珪素を含有した酸化インジウム−酸化スズ、酸化インジウム−酸化亜鉛(I
ZO:Indium Zinc Oxide)、酸化タングステン及び酸化亜鉛を含有し
た酸化インジウム(IWZO)等が挙げられる。これらの導電性金属酸化物膜は、通常ス
パッタにより成膜されるが、ゾル−ゲル法などを応用して作製しても構わない。例えば、
酸化インジウム−酸化亜鉛(IZO)は、酸化インジウムに対し1〜20wt%の酸化亜
鉛を加えたターゲットを用いてスパッタリング法により形成することができる。また、酸
化タングステン及び酸化亜鉛を含有した酸化インジウム(IWZO)は、酸化インジウム
に対し酸化タングステンを0.5〜5wt%、酸化亜鉛を0.1〜1wt%含有したター
ゲットを用いてスパッタリング法により形成することができる。この他、金(Au)、白
金(Pt)、ニッケル(Ni)、タングステン(W)、クロム(Cr)、モリブデン(M
o)、鉄(Fe)、コバルト(Co)、銅(Cu)、パラジウム(Pd)、または金属材
料の窒化物(例えば、窒化チタン)等が挙げられる。
13、電子輸送層114、電子注入層115を有している。なお、EL層103は、本実
施の形態で示す発光層を有していればよく、その他の層の積層構造については特に限定さ
れない。つまり、EL層103は、層の積層構造については特に限定されず、電子輸送性
の高い物質または正孔輸送性の高い物質、電子注入性の高い物質、正孔注入性の高い物質
、バイポーラ性(電子及び正孔の輸送性の高い物質)の物質等を含む層と、本実施の形態
で示す発光層とを適宜組み合わせて構成すればよい。例えば、正孔注入層、正孔輸送層、
発光層、電子輸送層、電子注入層等を適宜組み合わせて構成することができる。各層を構
成する材料について以下に具体的に示す。
しては、モリブデン酸化物やバナジウム酸化物、ルテニウム酸化物、タングステン酸化物
、マンガン酸化物等を用いることができる。この他、フタロシアニン(略称:H2Pc)
や銅フタロシアニン(CuPc)等のフタロシアニン系の化合物、或いはポリ(3,4−
エチレンジオキシチオフェン)/ポリ(スチレンスルホン酸)(PEDOT/PSS)等
の高分子等によっても正孔注入層111を形成することができる。
せた複合材料を用いることができる。なお、正孔輸送性の高い物質にアクセプター性物質
を含有させたものを用いることにより、電極の仕事関数に依らず電極を形成する材料を選
ぶことができる。つまり、第1の電極102として仕事関数の大きい材料だけでなく、仕
事関数の小さい材料を用いることができる。アクセプター性物質としては、7,7,8,
8−テトラシアノ−2,3,5,6−テトラフルオロキノジメタン(略称:F4−TCN
Q)、クロラニル等を挙げることができる。また、遷移金属酸化物を挙げることができる
。また元素周期表における第4族乃至第8族に属する金属の酸化物を挙げることができる
。具体的には、酸化バナジウム、酸化ニオブ、酸化タンタル、酸化クロム、酸化モリブデ
ン、酸化タングステン、酸化マンガン、酸化レニウムは電子受容性が高いため好ましい。
中でも特に、酸化モリブデンは大気中でも安定であり、吸湿性が低く、扱いやすいため好
ましい。
香族炭化水素、高分子化合物(オリゴマー、デンドリマー、ポリマー等)など、種々の化
合物を用いることができる。なお、複合材料に用いる有機化合物としては、正孔輸送性の
高い有機化合物であることが好ましい。具体的には、10−6cm2/Vs以上の正孔移
動度を有する物質であることが好ましい。但し、電子よりも正孔の輸送性の高い物質であ
れば、これら以外のものを用いてもよい。以下では、複合材料に用いることのできる有機
化合物を具体的に列挙する。
トリル)−N,N’−ジフェニル−p−フェニレンジアミン(略称:DTDPPA)、4
,4’−ビス[N−(4−ジフェニルアミノフェニル)−N−フェニルアミノ]ビフェニ
ル(略称:DPAB)、4,4’−ビス(N−{4−[N’−(3−メチルフェニル)−
N’−フェニルアミノ]フェニル}−N−フェニルアミノ)ビフェニル(略称:DNTP
D)、1,3,5−トリス[N−(4−ジフェニルアミノフェニル)−N−フェニルアミ
ノ]ベンゼン(略称:DPA3B)等を挙げることができる。
(9−フェニルカルバゾール−3−イル)−N−フェニルアミノ]−9−フェニルカルバ
ゾール(略称:PCzPCA1)、3,6−ビス[N−(9−フェニルカルバゾール−3
−イル)−N−フェニルアミノ]−9−フェニルカルバゾール(略称:PCzPCA2)
、3−[N−(1−ナフチル)−N−(9−フェニルカルバゾール−3−イル)アミノ]
−9−フェニルカルバゾール(略称:PCzPCN1)等を挙げることができる。
トリス[4−(N−カルバゾリル)フェニル]ベンゼン(略称:TCPB)、9−[4−
(10−フェニル−9−アントリル)フェニル]−9H−カルバゾール(略称:CzPA
)、1,4−ビス[4−(N−カルバゾリル)フェニル]−2,3,5,6−テトラフェ
ニルベンゼン等を用いることができる。
−ブチル−9,10−ジ(2−ナフチル)アントラセン(略称:t−BuDNA)、2−
tert−ブチル−9,10−ジ(1−ナフチル)アントラセン、9,10−ビス(3,
5−ジフェニルフェニル)アントラセン(略称:DPPA)、2−tert−ブチル−9
,10−ビス(4−フェニルフェニル)アントラセン(略称:t−BuDBA)、9,1
0−ジ(2−ナフチル)アントラセン(略称:DNA)、9,10−ジフェニルアントラ
セン(略称:DPAnth)、2−tert−ブチルアントラセン(略称:t−BuAn
th)、9,10−ビス(4−メチル−1−ナフチル)アントラセン(略称:DMNA)
、9,10−ビス[2−(1−ナフチル)フェニル]−2−tert−ブチルアントラセ
ン、9,10−ビス[2−(1−ナフチル)フェニル]アントラセン、2,3,6,7−
テトラメチル−9,10−ジ(1−ナフチル)アントラセン、2,3,6,7−テトラメ
チル−9,10−ジ(2−ナフチル)アントラセン、9,9’−ビアントリル、10,1
0’−ジフェニル−9,9’−ビアントリル、10,10’−ビス(2−フェニルフェニ
ル)−9,9’−ビアントリル、10,10’−ビス[(2,3,4,5,6−ペンタフ
ェニル)フェニル]−9,9’−ビアントリル、アントラセン、テトラセン、ルブレン、
ペリレン、2,5,8,11−テトラ(tert−ブチル)ペリレン等が挙げられる。ま
た、この他、ペンタセン、コロネン等も用いることができる。このように、1×10−6
cm2/Vs以上の正孔移動度を有し、炭素数14〜42である芳香族炭化水素を用いる
ことがより好ましい。
い。ビニル基を有している芳香族炭化水素としては、例えば、4,4’−ビス(2,2−
ジフェニルビニル)ビフェニル(略称:DPVBi)、9,10−ビス[4−(2,2−
ジフェニルビニル)フェニル]アントラセン(略称:DPVPA)等が挙げられる。
ニルアミン)(略称:PVTPA)等の高分子化合物を用いることもできる。
しては、例えば、4,4’−ビス[N−(1−ナフチル)−N−フェニルアミノ]ビフェ
ニル(略称:NPBまたはα−NPD)やN,N’−ビス(3−メチルフェニル)−N,
N’−ジフェニル−[1,1’−ビフェニル]−4,4’−ジアミン(略称:TPD)、
4,4’,4’’−トリス(N,N−ジフェニルアミノ)トリフェニルアミン(略称:T
DATA)、4,4’,4’’−トリス[N−(3−メチルフェニル)−N−フェニルア
ミノ]トリフェニルアミン(略称:MTDATA)、N,N’−ビス(スピロ−9,9’
−ビフルオレン−2−イル)−N,N’−ジフェニルベンジジン(略称:BSPB)など
の芳香族アミン化合物等を用いることができる。ここに述べた物質は、主に10−6cm
2/Vs以上の正孔移動度を有する物質である。但し、電子よりも正孔の輸送性の高い物
質であれば、これら以外のものを用いてもよい。なお、正孔輸送性の高い物質を含む層は
、単層のものだけでなく、上記物質からなる層が二層以上積層したものとしてもよい。
層は、第1の層121と第2の層122を有する。第1の層121は、第1の有機化合物
と第3の有機化合物とを有し、第2の層122は、第2の有機化合物と第3の有機化合物
を有する。第1の層121は、第2の層122の第1の電極側、つまり、陽極側に接して
設けられている。
い、電子輸送性の物質である。第1の有機化合物としては、具体的には、トリス(8−キ
ノリノラト)アルミニウム(略称:Alq)、トリス(4−メチル−8−キノリノラト)
アルミニウム(略称:Almq3)、ビス(10−ヒドロキシベンゾ[h]キノリナト)
ベリリウム(略称:BeBq2)、ビス(2−メチル−8−キノリノラト)(4−フェニ
ルフェノラト)アルミニウム(略称:BAlq)など、キノリン骨格またはベンゾキノリ
ン骨格を有する金属錯体等を用いることができる。また、この他ビス[2−(2−ヒドロ
キシフェニル)ベンズオキサゾラト]亜鉛(略称:Zn(BOX)2)、ビス[2−(2
−ヒドロキシフェニル)ベンゾチアゾラト]亜鉛(略称:Zn(BTZ)2)などのオキ
サゾール系、チアゾール系配位子を有する金属錯体なども用いることができる。さらに、
金属錯体以外にも、2−(4−ビフェニリル)−5−(4−tert−ブチルフェニル)
−1,3,4−オキサジアゾール(略称:PBD)や、1,3−ビス[5−(p−ter
t−ブチルフェニル)−1,3,4−オキサジアゾール−2−イル]ベンゼン(略称:O
XD−7)、3−(4−ビフェニリル)−4−フェニル−5−(4−tert−ブチルフ
ェニル)−1,2,4−トリアゾール(略称:TAZ)、バソフェナントロリン(略称:
BPhen)、バソキュプロイン(略称:BCP)なども用いることができる。
の有機化合物のイオン化ポテンシャルは、6.0eV以下であることが好ましい。正孔が
注入される物質であることにより、駆動電圧が非常に高くなってしまうことなく、本発明
の効果を得ることができる。上述した材料の中でも、Alq(イオン化ポテンシャル:5
.65eV)、BAlq(イオン化ポテンシャル:5.70eV)、Zn(BOX)2(
イオン化ポテンシャル:5.62eV)、Zn(BTZ)2(イオン化ポテンシャル:5
.49eV)などの金属錯体は、イオン化ポテンシャルが6.0eV以下であり、電子輸
送性ではあるが正孔も比較的注入されやすいため、第1の有機化合物として好適である。
的には、電子輸送性よりも正孔輸送性の方が高い、いわゆる正孔輸送性の物質、もしくは
、電子輸送性と正孔輸送性の両方を有するバイポーラ性の物質である。つまり、正孔輸送
性を有する物質であれば良い。
ことができる。具体的には、アリールアミン誘導体としては、4,4’−ビス[N−(1
−ナフチル)−N−フェニルアミノ]ビフェニル(略称:NPBまたはα−NPD)やN
,N’−ビス(3−メチルフェニル)−N,N’−ジフェニル−[1,1’−ビフェニル
]−4,4’−ジアミン(略称:TPD)、4,4’,4’’−トリス(N,N−ジフェ
ニルアミノ)トリフェニルアミン(略称:TDATA)、4,4’,4’’−トリス[N
−(3−メチルフェニル)−N−フェニルアミノ]トリフェニルアミン(略称:MTDA
TA)、N,N’−ビス(スピロ−9,9’−ビフルオレン−2−イル)−N,N’−ジ
フェニルベンジジン(略称:BSPB)などが挙げられる。また、N,N’−ビス(4−
メチルフェニル)(p−トリル)−N,N’−ジフェニル−p−フェニレンジアミン(略
称:DTDPPA)、4,4’−ビス[N−(4−ジフェニルアミノフェニル)−N−フ
ェニルアミノ]ビフェニル(略称:DPAB)、4,4’−ビス(N−{4−[N’−(
3−メチルフェニル)−N’−フェニルアミノ]フェニル}−N−フェニルアミノ)ビフ
ェニル(略称:DNTPD)、1,3,5−トリス[N−(4−ジフェニルアミノフェニ
ル)−N−フェニルアミノ]ベンゼン(略称:DPA3B)等を挙げることができる。ま
た、カルバゾール誘導体としては、4,4’−ジ(N−カルバゾリル)ビフェニル(略称
:CBP)、1,3,5−トリス[4−(N−カルバゾリル)フェニル]ベンゼン(略称
:TCPB)、9−[4−(10−フェニル−9−アントリル)フェニル]−9H−カル
バゾール(略称:CzPA)、1,4−ビス[4−(N−カルバゾリル)フェニル]−2
,3,5,6−テトラフェニルベンゼン等が挙げられる。
格を有する物質を挙げることができる。具体的には、2,3−ビス(4−ジフェニルアミ
ノフェニル)キノキサリン(略称:TPAQn)、2,3−ビス{4−[N−(4−ビフ
ェニリル)−N−フェニルアミノ]フェニル}キノキサリン(略称:BPAPQ)、2,
3−ビス{4−[N,N−ジ(4−ビフェニリル)アミノ]フェニル}キノキサリン(略
称:BBAPQ)、4,4’−(キノキサリン−2,3−ジイル)ビス{N−[4−(9
−カルバゾリル)フェニル]−N−フェニルベンゼンアミン}(略称:YGAPQ)、N
,N’−(キノキサリン−2,3−ジイルジ−4,1−フェニレン)ビス(N−フェニル
−9−フェニルカルバゾール−3−アミン)(略称:PCAPQ)等が挙げられる。
の電子輸送性を有していることが好ましい。よって、第2の有機化合物はバイポーラ性の
有機化合物であることが好ましい。
1の膜厚は、第2の層122の膜厚と同じ、もしくは、第2の層の膜厚よりも薄いことが
より好ましい。第2の層122にバイポーラ性の物質が含まれることにより、第2の層1
22を第1の層121よりも厚くしても駆動電圧の上昇を抑制することができる。
質であり、種々の材料を用いることができる。特に、電子トラップ性を有する物質である
ことが好ましい。第3の有機化合物が電子トラップ性が強い物質である場合には、本発明
を適用することにより、より大きな効果を得ることができるため好ましい。よって、第3
の有機化合物の最低空軌道準位(LUMO準位)は、第2の有機化合物の最低空軌道準位
(LUMO準位)よりも0.3eV以上深いことが好ましい。電子吸引基を有する物質は
、最低空軌道準位(LUMO準位)が深くなる傾向があり、好ましい。電子吸引基として
は、フルオロ基などのハロゲン基、シアノ基、トリフルオロメチル基などのハロアルキル
基、カルボニル基などが挙げられる。
、クマリン102、クマリン6H、クマリン480D、クマリン30などの青色〜青緑色
の発光を示す物質、N,N’−ジメチルキナクリドン(略称:DMQd)、N,N’−ジ
フェニルキナクリドン(略称:DPQd)、9,18−ジヒドロベンゾ[h]ベンゾ[7
,8]キノ[2,3−b]アクリジン−7,16−ジオン(略称:DMNQd−1)、9
,18−ジメチル−9,18−ジヒドロベンゾ[h]ベンゾ[7,8]キノ[2,3−b
]アクリジン−7,16−ジオン(略称:DMNQd−2)、クマリン30、クマリン6
、クマリン545T、クマリン153などの青緑色〜黄緑色の発光を示す物質、DMQd
、(2−{2−[4−(9H−カルバゾール−9−イル)フェニル]エテニル}−6−メ
チル−4H−ピラン−4−イリデン)プロパンジニトリル(略称:DCMCz)などの黄
緑色〜黄橙色の発光を示す物質、(2−{2−[4−(ジメチルアミノ)フェニル]エテ
ニル}−6−メチル−4H−ピラン−4−イリデン)プロパンジニトリル(略称:DCM
1)、{2−メチル−6−[2−(2,3,6,7−テトラヒドロ−1H,5H−ベンゾ
[ij]キノリジン−9−イル)エテニル]−4H−ピラン−4−イリデン}プロパンジ
ニトリル(略称:DCM2)、{2−(1,1−ジメチルエチル)−6−[2−(2,3
,6,7−テトラヒドロ−1,1,7,7−テトラメチル−1H,5H−ベンゾ[ij]
キノリジン−9−イル)エテニル]−4H−ピラン−4−イリデン}プロパンジニトリル
(略称:DCJTB)、ナイルレッドなどの橙色〜赤色の発光を示す物質等が挙げられる
。また、三重項励起状態からの発光(燐光)を示す物質としては、ビス[2−(4’,6
’−ジフルオロフェニル)ピリジナト−N,C2’]イリジウム(III)テトラキス(
1−ピラゾリル)ボラート(略称:FIr6)、ビス[2−(4’,6’−ジフルオロフ
ェニル)ピリジナト−N,C2’]イリジウム(III)ピコリナート(略称:FIrp
ic)、ビス[2−(3’,5’−ビストリフルオロメチルフェニル)ピリジナト−N,
C2’]イリジウム(III)ピコリナート(略称:Ir(CF3ppy)2(pic)
)、ビス[2−(4’,6’−ジフルオロフェニル)ピリジナト−N,C2’]イリジウ
ム(III)アセチルアセトナート(略称:FIracac)等が挙げられる。特に、三
重項励起状態からの発光である燐光を発光する物質は発光効率が高いため、好ましい。
錯体であり、周期表第9族または第10族の金属原子を有することが好ましい。このよう
な構造の金属錯体は、三重項励起状態からの発光である燐光を発光するため、好ましい。
特に、金属原子は、イリジウム(Ir)または白金(Pt)であることが好ましい。イリ
ジウム(Ir)や白金(Pt)は、重原子効果により、効率良く燐光を発光することがで
きるためである。
合物が挙げられる。
アリール基のいずれかを表し、R2とR3は、互いに結合して環を形成していてもよい。
環は脂環であっても縮合環であってもよい。また、Mは、第9族元素、または第10族元
素のいずれかを表す。)
挙げられる。
し、R2とR3は、互いに結合して環を形成していてもよい。環は脂環であっても縮合環
であってもよい。また、R4〜R7は、それぞれ、水素、ハロゲン基、アルキル基、また
はハロアルキル基のいずれかを表す。また、Mは、第9族元素、または第10族元素のい
ずれかを表す。)
が好ましい。
アリール基のいずれかを表し、R2とR3は、互いに結合して環を形成していてもよい。
環は脂環であっても縮合環であってもよい。また、Mは中心金属であり、第9族元素、ま
たは第10族元素のいずれかを表す。また、Lはモノアニオン性の配位子を表す。また、
前記中心金属が第9族元素の時はn=2であり、第10族元素の時はn=1である。)
。
し、R2とR3は、互いに結合して環を形成していてもよい。環は脂環であっても縮合環
であってもよい。また、R4〜R7は、それぞれ、水素、ハロゲン基、アルキル基、また
はハロアルキル基のいずれかを表す。また、Mは中心金属であり、第9族元素、または第
10族元素のいずれかを表す。また、Lはモノアニオン性の配位子を表す。また、前記中
心金属が第9族元素の時はn=2であり、第10族元素の時はn=1である。)
ジケトン構造を有するモノアニオン性の二座キレート配位子、またはカルボキシル基を有
するモノアニオン性の二座キレート配位子、またはフェノール性水酸基を有するモノアニ
オン性の二座キレート配位子、または2つの配位元素がいずれも窒素であるモノアニオン
性の二座キレート配位子のいずれかが、配位能力が高いため好ましい。特に好ましくは、
下記の構造式(L1)〜(L8)に示すモノアニオン性の配位子である。これらの配位子
は、配位能力が高く、かつ安価に入手することができるため有効である。
は重い金属の方が好ましい。したがって本発明では、上述した本発明の有機金属錯体にお
いて、中心金属Mがイリジウムまたは白金であることが好ましい。中でも、中心金属Mを
イリジウムとすることで有機金属錯体の耐熱性が向上するため、中心金属Mは特にイリジ
ウムが好ましい。
11)〜構造式(38)で表される有機化合物が挙げられる。
まれていることが好ましい。また、第2の層122において、第2の有機化合物は、第3
の有機化合物よりも多く含まれていることが好ましい。
、第2の電極104から注入された電子は、電子注入層115、電子輸送層114を通り
、第2の層122に注入される。第2の層122に注入された電子は、電子トラップ性の
高い物質にトラップされ、第2の層122を移動する速度が遅くなる。
を通り、第1の層121に注入される。第1の層121に注入された正孔は、電子輸送性
である第1の有機化合物が多く含まれる層を移動することになり、正孔の移動する速度が
遅くなる。
の界面付近に、再結合領域131が形成される。また、キャリアバランスが良くなること
により、発光効率が高くなる。また、キャリアバランスが良くなることにより、発光素子
の寿命も長くなる。
子密度が低くなり、発光性の高い物質として燐光を発光する物質を用いた場合にもT−T
消滅が起こりにくくなる。また、再結合領域131は、発光層の中央付近となるため、正
孔輸送層112や電子輸送層114からの発光を抑制することができ、色純度の良い発光
を得ることができる。また、正孔が再結合することなく電子輸送層114に達してしまう
こと、あるいは電子が再結合することなく正孔輸送層112に達してしまうことが抑制さ
れるため、電子が注入されることによる正孔輸送層112の劣化や、正孔が注入されるこ
とによる電子輸送層114の劣化を抑制することができる。つまり、長寿命な発光素子を
得ることができる。
ら注入された電子は、電子注入層215、電子輸送層214を通り、第2の層222に注
入される。第2の層222に注入された電子は、電子トラップ性の高い第3の有機化合物
にトラップされ、第2の層222を移動する速度が遅くなる。
を通り、第2の層222に注入される。第2の層222は、正孔輸送性を有する第2の有
機化合物が多く含まれているため、正孔が移動しやすい。よって、正孔は、電子輸送層2
14と第2の層222の界面付近まで達し、再結合領域231が、第2の層222と電子
輸送層214との界面付近となる。この場合、再結合領域231は非常に狭くなるため、
励起子の密度が高くなってしまう。そのため、発光性の高い物質として燐光を発光する物
質を用いた場合には、T−T消滅が起こり、発光効率が低下する。また、再結合領域が電
子輸送層214との界面付近となるため、電子輸送層214からの発光が生じる可能性が
ある。電子輸送層214が発光すると、所望の色が得られなくなり、発光素子の発光効率
も低下してしまう。また、正孔が再結合することなく電子輸送層214に達してしまうた
め、正孔が注入されることによる電子輸送層214の劣化が生じ、発光素子の寿命を短く
してしまう。
高くなってしまう。つまり、正孔を輸送する有機化合物が発光層の中に含まれていないと
駆動電圧が非常に高くなってしまう。
の層の膜厚は、5nm以上30nm以下であることが好ましい。膜厚がこの範囲内である
ことにより、駆動電圧が高くなりすぎず、キャリアバランスが良くなるという効果を得る
ことができる。
ノリノラト)アルミニウム(略称:Alq)、トリス(4−メチル−8−キノリノラト)
アルミニウム(略称:Almq3)、ビス(10−ヒドロキシベンゾ[h]キノリナト)
ベリリウム(略称:BeBq2)、ビス(2−メチル−8−キノリノラト)(4−フェニ
ルフェノラト)アルミニウム(略称:BAlq)など、キノリン骨格またはベンゾキノリ
ン骨格を有する金属錯体等からなる層である。また、この他ビス[2−(2−ヒドロキシ
フェニル)ベンズオキサゾラト]亜鉛(略称:Zn(BOX)2)、ビス[2−(2−ヒ
ドロキシフェニル)ベンゾチアゾラト]亜鉛(略称:Zn(BTZ)2)などのオキサゾ
ール系、チアゾール系配位子を有する金属錯体なども用いることができる。さらに、金属
錯体以外にも、2−(4−ビフェニリル)−5−(4−tert−ブチルフェニル)−1
,3,4−オキサジアゾール(略称:PBD)や、1,3−ビス[5−(p−tert−
ブチルフェニル)−1,3,4−オキサジアゾール−2−イル]ベンゼン(略称:OXD
−7)、3−(4−ビフェニリル)−4−フェニル−5−(4−tert−ブチルフェニ
ル)−1,2,4−トリアゾール(略称:TAZ)、バソフェナントロリン(略称:BP
hen)、バソキュプロイン(略称:BCP)なども用いることができる。ここに述べた
物質は、主に10−6cm2/Vs以上の電子移動度を有する物質である。なお、正孔よ
りも電子の輸送性の高い物質であれば、上記以外の物質を電子輸送層として用いても構わ
ない。また、電子輸送層114は、単層のものだけでなく、上記物質からなる層が二層以
上積層したものとしてもよい。
F)、フッ化セシウム(CsF)、フッ化カルシウム(CaF2)等のようなアルカリ金
属又はアルカリ土類金属又はそれらの化合物を用いることができる。例えば、電子輸送性
を有する物質からなる層中にアルカリ金属又はアルカリ土類金属又はそれらの化合物を含
有させたもの、例えばAlq中にマグネシウム(Mg)を含有させたもの等を用いること
ができる。なお、電子注入層115として、電子輸送性を有する物質からなる層中にアル
カリ金属又はアルカリ土類金属を含有させたものを用いることにより、第2の電極104
からの電子注入が効率良く行われるためより好ましい。
以下)金属、合金、電気伝導性化合物、およびこれらの混合物などを用いることができる
。このような陰極材料の具体例としては、元素周期表の第1族または第2族に属する元素
、すなわちリチウム(Li)やセシウム(Cs)等のアルカリ金属、およびマグネシウム
(Mg)、カルシウム(Ca)、ストロンチウム(Sr)等のアルカリ土類金属、および
これらを含む合金(MgAg、AlLi)、ユウロピウム(Eu)、イッテルビウム(Y
b)等の希土類金属およびこれらを含む合金等が挙げられる。しかしながら、第2の電極
104と電子輸送層との間に、電子注入を促す機能を有する層を設けることにより、仕事
関数の大小に関わらず、Al、Ag、ITO、珪素若しくは酸化珪素を含有した酸化イン
ジウム−酸化スズ等様々な導電性材料を第2の電極104として用いることができる。
ができる。例えば、真空蒸着法、インクジェット法またはスピンコート法など用いても構
わない。また各電極または各層ごとに異なる成膜方法を用いて形成しても構わない。
との間に生じた電位差により電流が流れ、EL層103において正孔と電子とが再結合し
、発光するものである。より具体的には、EL層103中の発光層113において、第1
の層121および第2の層122の中央付近に発光領域が形成されるような構成となって
いる。
外部に取り出される。従って、第1の電極102または第2の電極104のいずれか一方
または両方は、透光性を有する電極である。第1の電極102のみが透光性を有する電極
である場合、図1(A)に示すように、発光は第1の電極102を通って基板側から取り
出される。また、第2の電極104のみが透光性を有する電極である場合、図1(B)に
示すように、発光は第2の電極104を通って基板と逆側から取り出される。第1の電極
102および第2の電極104がいずれも透光性を有する電極である場合、図1(C)に
示すように、発光は第1の電極102および第2の電極104を通って、基板側および基
板と逆側の両方から取り出される。
には限定されない。発光領域と金属とが近接することによって生じる消光が防ぐように、
第1の電極102および第2の電極104から離れた部位に正孔と電子とが再結合する発
光領域を設けた構成であり、発光層が第1の層121と第2の層122とを有する構成で
あれば、上記以外のものでもよい。
性の高い物質、電子注入性の高い物質、正孔注入性の高い物質、バイポーラ性(電子及び
正孔の輸送性の高い物質)の物質、正孔ブロック材料等から成る層を、本発明の発光層と
自由に組み合わせて構成すればよい。
層303、陽極として機能する第1の電極302とが順に積層された構成となっている。
EL層303は、電子注入層315、電子輸送層314、発光層313、正孔輸送層31
2、正孔注入層311を有し、発光層313は第1の層321と第2の層322を有する
。第1の層321は、第2の層322よりも陽極として機能する第1の電極302側に設
けられている。
している。一基板上にこのような発光素子を複数作製することで、パッシブマトリクス型
の発光装置を作製することができる。また、ガラス、プラスチックなどからなる基板上に
、例えば、薄膜トランジスタ(TFT)を形成し、TFTと電気的に接続された発光素子
を作製してもよい。これにより、TFTによって発光素子の駆動を制御するアクティブマ
トリクス型の発光装置を作製できる。なお、TFTの構造は、特に限定されない。スタガ
型のTFTでもよいし、逆スタガ型のTFTでもよい。また、TFT基板に形成される駆
動用回路についても、N型およびP型のTFTからなるものでもよいし、若しくはN型ま
たはP型のいずれか一方からのみなるものであってもよい。また、TFTに用いられる半
導体膜の結晶性についても特に限定されない。非晶質半導体膜を用いてもよいし、結晶性
半導体膜を用いてもよい。
が高いため、消費電力が低い。
の界面に発光領域が形成されているのではなく、発光層の中央付近に発光領域が形成され
ているため、正孔輸送層や電子輸送層の発光を抑制することができる。よって、色純度の
良い発光を得ることができる。
に発光領域が形成されているのではなく、発光層の中央付近に発光領域が形成されている
。よって、正孔輸送層や電子輸送層に発光領域が近接することによる劣化の影響を受ける
ことがない。したがって、劣化が少なく、寿命の長い発光素子を得ることができる。
光性の高い物質として燐光を発光する物質を用いた場合にもT−T消滅が起こりにくくな
り、高い発光効率を維持することができる。
本実施の形態は、本発明に係る複数の発光ユニットを積層した構成の発光素子(以下、
積層型素子という)の態様について、図4を参照して説明する。この発光素子は、第1の
電極と第2の電極との間に、複数の発光ユニットを有する発光素子である。
511と第2の発光ユニット512が積層されている。第1の電極501と第2の電極5
02は実施の形態1と同様なものを適用することができる。また、第1の発光ユニット5
11と第2の発光ユニット512は同じ構成であっても異なる構成であってもよく、その
構成は実施の形態1に示したEL層と同様なものを適用することができる。
化合物と金属酸化物の複合材料は、実施の形態1で示した複合材料であり、有機化合物と
V2O5やMoO3やWO3等の金属酸化物を含む。有機化合物としては、芳香族アミン
化合物、カルバゾール誘導体、芳香族炭化水素、高分子化合物(オリゴマー、デンドリマ
ー、ポリマー等)など、種々の化合物を用いることができる。なお、有機化合物としては
、正孔輸送性有機化合物として正孔移動度が10−6cm2/Vs以上であるものを適用
することが好ましい。但し、電子よりも正孔の輸送性の高い物質であれば、これら以外の
ものを用いてもよい。有機化合物と金属酸化物の複合材料は、キャリア注入性、キャリア
輸送性に優れているため、低電圧駆動、低電流駆動を実現することができる。
わせて形成してもよい。例えば、有機化合物と金属酸化物の複合材料を含む層と、電子供
与性物質の中から選ばれた一の化合物と電子輸送性の高い化合物とを含む層とを組み合わ
せて形成してもよい。また、有機化合物と金属酸化物の複合材料を含む層と、透明導電膜
とを組み合わせて形成してもよい。
荷発生層513は、第1の電極501と第2の電極502に電圧を印加したときに、一方
の側の発光ユニットに電子を注入し、他方の側の発光ユニットに正孔を注入するものであ
れば良い。
上の発光ユニットを積層した発光素子についても、同様に適用することが可能である。本
実施の形態に係る発光素子のように、一対の電極間に複数の発光ユニットを電荷発生層で
仕切って配置することで、電流密度を低く保ったまま、高輝度領域での長寿命素子を実現
できる。また、照明を応用例とした場合は、電極材料の抵抗による電圧降下を小さくでき
るので、大面積での均一発光が可能となる。また、低電圧駆動が可能で消費電力が低い発
光装置を実現することができる。
て、所望の色の発光を得ることができる。例えば、2つの発光ユニットを有する発光素子
において、第1の発光ユニットの発光色と第2の発光ユニットの発光色を補色の関係にな
るようにすることで、発光素子全体として白色発光する発光素子を得ることも可能である
。なお、補色とは、混合すると無彩色になる色同士の関係をいう。つまり、補色の関係に
ある色を発光する物質の発光を混合すると、白色発光を得ることができる。また、3つの
発光ユニットを有する発光素子の場合でも同様であり、例えば、第1の発光ユニットの発
光色が赤色であり、第2の発光ユニットの発光色が緑色であり、第3の発光ユニットの発
光色が青色である場合、発光素子全体としては、白色発光を得ることができる。
本実施の形態では、本発明の発光素子を有する発光装置について説明する。
説明する。なお、図5(A)は、発光装置を示す上面図、図5(B)は図5(A)をA−
A’およびB−B’で切断した断面図である。この発光装置は、発光素子の発光を制御す
るものとして、点線で示された駆動回路部(ソース側駆動回路)601、画素部602、
駆動回路部(ゲート側駆動回路)603を含んでいる。また、604は封止基板、605
はシール材であり、シール材605で囲まれた内側は、空間607になっている。
力される信号を伝送するための配線であり、外部入力端子となるFPC(フレキシブルプ
リントサーキット)609からビデオ信号、クロック信号、スタート信号、リセット信号
等を受け取る。なお、ここではFPCしか図示されていないが、このFPCにはプリント
配線基板(PWB)が取り付けられていても良い。本明細書における発光装置には、発光
装置本体だけでなく、それにFPCもしくはPWBが取り付けられた状態をも含むものと
する。
部及び画素部が形成されているが、ここでは、駆動回路部であるソース側駆動回路601
と、画素部602中の一つの画素が示されている。
4とを組み合わせたCMOS回路が形成される。また、駆動回路は、種々のCMOS回路
、PMOS回路もしくはNMOS回路で形成しても良い。また、本実施の形態では、基板
上に駆動回路を形成したドライバー一体型を示すが、必ずしもその必要はなく、駆動回路
を基板上ではなく外部に形成することもできる。
ドレインに電気的に接続された第1の電極613とを含む複数の画素により形成される。
なお、第1の電極613の端部を覆って絶縁物614が形成されている。ここでは、ポジ
型の感光性アクリル樹脂膜を用いることにより形成する。
する曲面が形成されるようにする。例えば、絶縁物614の材料としてポジ型の感光性ア
クリルを用いた場合、絶縁物614の上端部のみに曲率半径(0.2μm〜3μm)を有
する曲面を持たせることが好ましい。また、絶縁物614として、光の照射によってエッ
チャントに不溶解性となるネガ型、或いは光の照射によってエッチャントに溶解性となる
ポジ型のいずれも使用することができる。
ている。ここで、第1の電極613に用いる材料としては、さまざまな金属、合金、電気
伝導性化合物、およびこれらの混合物を用いることができる。第1の電極を陽極として用
いる場合には、その中でも、仕事関数の大きい(仕事関数4.0eV以上)金属、合金、
電気伝導性化合物、およびこれらの混合物などを用いることが好ましい。例えば、珪素を
含有した酸化インジウム−酸化スズ、酸化インジウム−酸化亜鉛、窒化チタン膜、クロム
膜、タングステン膜、Zn膜、Pt膜などの単層膜の他、窒化チタンを主成分とする膜と
アルミニウムを主成分とする膜との積層、窒化チタン膜とアルミニウムを主成分とする膜
と窒化チタン膜との3層構造等を用いることができる。なお、積層構造とすると、配線と
しての抵抗も低く、良好なオーミックコンタクトがとれ、さらに陽極として機能させるこ
とができる。
法等の種々の方法によって形成される。EL層616は、実施の形態1で示した発光層を
有している。また、EL層616を構成する他の材料としては、低分子化合物、オリゴマ
ー、デンドリマー、または高分子化合物であっても良い。また、EL層に用いる材料とし
ては、有機化合物だけでなく、無機化合物を用いてもよい。
合物、およびこれらの混合物を用いることができる。第2の電極を陰極として用いる場合
には、その中でも、仕事関数の小さい(仕事関数3.8eV以下)金属、合金、電気伝導
性化合物、およびこれらの混合物などを用いることが好ましい。例えば、元素周期表の第
1族または第2族に属する元素、すなわちリチウム(Li)やセシウム(Cs)等のアル
カリ金属、およびマグネシウム(Mg)、カルシウム(Ca)、ストロンチウム(Sr)
等のアルカリ土類金属、およびこれらを含む合金(MgAg、AlLi)等が挙げられる
。なお、EL層616で生じた光を第2の電極617を透過させる場合には、第2の電極
617として、膜厚を薄くした金属薄膜と、透明導電膜(酸化インジウム−酸化スズ(I
TO)、珪素若しくは酸化珪素を含有した酸化インジウム−酸化スズ、酸化インジウム−
酸化亜鉛(IZO)、酸化タングステン及び酸化亜鉛を含有した酸化インジウム(IWZ
O)等)との積層を用いることも可能である。
素子基板610、封止基板604、およびシール材605で囲まれた空間607に発光素
子618が備えられた構造になっている。なお、空間607には、充填材が充填されてお
り、不活性気体(窒素やアルゴン等)が充填される場合の他、シール材605で充填され
る場合もある。
はできるだけ水分や酸素を透過しない材料であることが望ましい。また、封止基板604
に用いる材料としてガラス基板や石英基板の他、FRP(Fiberglass−Rei
nforced Plastics)、PVF(ポリビニルフロライド)、ポリエステル
またはアクリル等からなるプラスチック基板を用いることができる。
め、発光効率が高い発光装置を得ることができる。
できる。
を得ることができる。
ることができる。
クティブマトリクス型の発光装置について説明したが、この他、パッシブマトリクス型の
発光装置であってもよい。図6には本発明を適用して作製したパッシブマトリクス型の発
光装置の斜視図を示す。図6において、基板951上には、電極952と電極956との
間にはEL層955が設けられている。電極952の端部は絶縁層953で覆われている
。そして、絶縁層953上には隔壁層954が設けられている。隔壁層954の側壁は、
基板面に近くなるに伴って、一方の側壁と他方の側壁との間隔が狭くなっていくような傾
斜を有する。つまり、隔壁層954の短辺方向の断面は、台形状であり、底辺(絶縁層9
53の面方向と同様の方向を向き、絶縁層953と接する辺)の方が上辺(絶縁層953
の面方向と同様の方向を向き、絶縁層953と接しない辺)よりも短い。このように、隔
壁層954を設けることで、静電気等に起因した発光素子の不良を防ぐことが出来る。ま
た、パッシブマトリクス型の発光装置においても、発光効率が高い本発明の発光素子を含
むことによって、発光効率が高い発光装置を得ることができる。
本実施の形態では、実施の形態3に示す発光装置をその一部に含む本発明の電子機器に
ついて説明する。本発明の電子機器は、実施の形態1〜実施の形態2で示した発光素子を
有し、寿命の長い表示部を有する。
等のカメラ、ゴーグル型ディスプレイ、ナビゲーションシステム、音響再生装置(カーオ
ーディオ、オーディオコンポ等)、コンピュータ、ゲーム機器、携帯情報端末(モバイル
コンピュータ、携帯電話、携帯型ゲーム機または電子書籍等)、記録媒体を備えた画像再
生装置(具体的にはDigital Versatile Disc(DVD)等の記録
媒体を再生し、その画像を表示しうる表示装置を備えた装置)などが挙げられる。これら
の電子機器の具体例を図7に示す。
表示部9103、スピーカー部9104、ビデオ入力端子9105等を含む。このテレビ
装置において、表示部9103は、実施の形態1〜2で説明したものと同様の発光素子を
マトリクス状に配列して構成されている。当該発光素子は、発光効率が高く、消費電力が
低いという特徴を有している。また、色純度が良いという特徴を有している。また、長寿
命であるという特徴を有している。その発光素子で構成される表示部9103も同様の特
徴を有するため、このテレビ装置は画質の劣化が少なく、低消費電力化が図られている。
このような特徴により、テレビ装置において、劣化補償機能や電源回路を大幅に削減、若
しくは縮小することができるので、筐体9101や支持台9102の小型軽量化を図るこ
とが可能である。本実施の形態に係るテレビ装置は、低消費電力、高画質及び小型軽量化
が図られているので、それにより住環境に適合した製品を提供することができる。また、
本実施の形態に係るテレビ装置は、色再現性に優れた表示部を有しており、美しい画像を
見ることができる。
表示部9203、キーボード9204、外部接続ポート9205、ポインティングデバイ
ス9206等を含む。このコンピュータにおいて、表示部9203は、実施の形態1〜2
で説明したものと同様の発光素子をマトリクス状に配列して構成されている。当該発光素
子は、発光効率が高く、消費電力が低いという特徴を有している。また、色純度が良いと
いう特徴を有している。また、長寿命であるという特徴を有している。その発光素子で構
成される表示部9203も同様の特徴を有するため、このコンピュータは画質の劣化が少
なく、低消費電力化が図られている。このような特徴により、コンピュータにおいて、劣
化補償機能や電源回路を大幅に削減、若しくは縮小することができるので、本体9201
や筐体9202の小型軽量化を図ることが可能である。本実施の形態に係るコンピュータ
は、低消費電力、高画質及び小型軽量化が図られているので、環境に適合した製品を提供
することができる。また、持ち運ぶことも可能となり、持ち運ぶときの外部からの衝撃に
も強い表示部を有しているコンピュータを提供することができる。また、本実施の形態に
係るコンピュータは、色再現性に優れた表示部を有しており、美しい画像を見ることがで
きる。
部9403、音声入力部9404、音声出力部9405、操作キー9406、外部接続ポ
ート9407、アンテナ9408等を含む。この携帯電話において、表示部9403は、
実施の形態1〜2で説明したものと同様の発光素子をマトリクス状に配列して構成されて
いる。当該発光素子は、発光効率が高く、消費電力が低いという特徴を有している。また
、色純度が良いという特徴を有している。また、長寿命であるという特徴を有している。
その発光素子で構成される表示部9403も同様の特徴を有するため、この携帯電話は画
質の劣化が少なく、低消費電力化が図られている。このような特徴により、携帯電話にお
いて、劣化補償機能や電源回路を大幅に削減、若しくは縮小することができるので、本体
9401や筐体9402の小型軽量化を図ることが可能である。本実施の形態に係る携帯
電話は、低消費電力、高画質及び小型軽量化が図られているので、携帯に適した製品を提
供することができる。また、携帯したときの衝撃にも強い表示部を有している製品を提供
することができる。また、本実施の形態に係る携帯電話は、色再現性に優れた表示部を有
しており、美しい画像を見ることができる。
ポート9504、リモコン受信部9505、受像部9506、バッテリー9507、音声
入力部9508、操作キー9509、接眼部9510等を含む。このカメラにおいて、表
示部9502は、実施の形態1〜2で説明したものと同様の発光素子をマトリクス状に配
列して構成されている。当該発光素子は、発光効率が高く、消費電力が低いという特徴を
有している。また、色純度が良いという特徴を有している。また、長寿命であるという特
徴を有している。その発光素子で構成される表示部9502も同様の特徴を有するため、
このカメラは画質の劣化が少なく、低消費電力化が図られている。このような特徴により
、カメラにおいて、劣化補償機能や電源回路を大幅に削減、若しくは縮小することができ
るので、本体9501の小型軽量化を図ることが可能である。本実施の形態に係るカメラ
は、低消費電力、高画質及び小型軽量化が図られているので、携帯に適した製品を提供す
ることができる。また、携帯したときの衝撃にも強い表示部を有している製品を提供する
ことができる。また、本実施の形態に係るカメラは、色再現性に優れた表示部を有してお
り、美しい画像を見ることができる。
操作スイッチ703、704を含む。表示部702は実施の形態3の発光装置(パッシブ
マトリクス型またはアクティブマトリクス型)で実現することができる。また、この表示
部702はセグメント方式の発光装置で形成しても良い。いずれにしても、本発明に係る
発光素子を用いることにより、車両用電源(12〜42V)を使って、低消費電力化を図
りつつ、寿命が長く明るい表示部を構成することができる。また、本実施例では車載用オ
ーディオを示すが、携帯型や家庭用のオーディオ装置に用いても良い。
ーは、本体710、表示部711、メモリ部712、操作部713、イヤホン714等を
含んでいる。なお、イヤホン714の代わりにヘッドホンや無線式イヤホンを用いること
ができる。表示部711として、実施の形態3の発光装置(パッシブマトリクス型または
アクティブマトリクス型)で実現することができる。また、この表示部711はセグメン
ト方式の発光装置で形成しても良い。いずれにしても、本発明に係る発光素子を用いるこ
とにより、二次電池(ニッケル−水素電池など)を使っても表示が可能であり、低消費電
力化を図りつつ、寿命が長く明るい表示部を構成することができる。メモリ部712は、
ハードディスクや不揮発性メモリを用いている。例えば、記録容量が20〜200ギガバ
イト(GB)のNAND型不揮発性メモリを用い、操作部713を操作することにより、
映像や音声(音楽)を記録、再生することができる。なお、表示部702及び表示部71
1は黒色の背景に白色の文字を表示することで消費電力を抑えられる。これは携帯型のオ
ーディオ装置において特に有効である。
置をあらゆる分野の電子機器に適用することが可能である。本発明を適用することにより
、低消費電力で、信頼性の高い表示部を有する電子機器を作製することが可能となる。
として用いることもできる。本発明を適用した発光素子を照明装置として用いる一態様を
、図10を用いて説明する。
図10に示した液晶表示装置は、筐体901、液晶層902、バックライト903、筐体
904を有し、液晶層902は、ドライバIC905と接続されている。また、バックラ
イト903は、本発明の発光装置が用いられおり、端子906により、電流が供給されて
いる。
高いバックライトが得られる。また、寿命の長いバックライトが得られる。また、本発明
の発光装置は、面発光の照明装置であり大面積化も可能であるため、バックライトの大面
積化が可能であり、液晶表示装置の大面積化も可能になる。さらに、本発明の発光装置は
薄型で低消費電力であるため、表示装置の薄型化、低消費電力化も可能となる。
である。図11に示す電気スタンドは、筐体2001と、光源2002を有し、光源20
02として、本発明の発光装置が用いられている。本発明の発光装置は長寿命であるため
、電気スタンドも長寿命である。
る。本発明の発光装置は大面積化も可能であるため、大面積の照明装置として用いること
ができる。また、本発明の発光装置は、長寿命であるため、長寿命の照明装置として用い
ることが可能となる。このように、本発明を適用した発光装置を、室内の照明装置300
1として用いた部屋に、図7(A)で説明したような、本発明に係るテレビ装置3002
を設置して公共放送や映画を鑑賞することができる。このような場合、両装置は長寿命で
あるので、照明装置やテレビ装置の買い換え回数を減らすことができ、環境への負荷を低
減することができる。
〜実施例3で用いる有機化合物の構造式を以下に示す。
まず、ガラス基板2101上に、酸化珪素を含む酸化インジウム−酸化スズをスパッタ
リング法にて成膜し、第1の電極2102を形成した。なお、その膜厚は110nmとし
、電極面積は2mm×2mmとした。
形成された基板を真空蒸着装置内に設けられた基板ホルダーに固定し、10−4Pa程度
まで減圧した後、第1の電極2102上に、4,4’−ビス[N−(1−ナフチル)−N
−フェニルアミノ]ビフェニル(略称:NPB)と酸化モリブデン(VI)とを共蒸着す
ることにより、複合材料を含む層2111を形成した。その膜厚は50nmとし、NPB
と酸化モリブデン(VI)の比率は、重量比で4:1=(NPB:酸化モリブデン)とな
るように調節した。なお、共蒸着法とは、一つの処理室内で複数の蒸発源から同時に蒸着
を行う蒸着法である。
フェニルアミノ]ビフェニル(略称:NPB)を10nmの膜厚となるように成膜し、正
孔輸送層2112を形成した。
2上に、トリス(8−キノリノラト)アルミニウム(略称:Alq)と(アセチルアセト
ナト)ビス[2,3−ビス(4−フルオロフェニル)キノキサリナト]イリジウム(II
I)(略称:Ir(Fdpq)2(acac))とを共蒸着することにより、第1の層2
121を10nmの膜厚で形成した。ここで、AlqとIr(Fdpq)2(acac)
との重量比は、1:0.05(=Alq:Ir(Fdpq)2(acac))となるよう
に調節した。さらに、第1の層2121上に、2,3−ビス{4−[N−(4−ビフェニ
リル)−N−フェニルアミノ]フェニル}キノキサリン(略称:BPAPQ)と(アセチ
ルアセトナト)ビス[2,3−ビス(4−フルオロフェニル)キノキサリナト]イリジウ
ム(III)(略称:Ir(Fdpq)2(acac))とを共蒸着することにより、第
2の層2122を20nmの膜厚で形成した。ここで、BPAPQとIr(Fdpq)2
(acac)との重量比は、1:0.05(=BPAPQ:Ir(Fdpq)2(aca
c))となるように調節した。
)アルミニウム(略称:Alq)を10nmの膜厚となるように成膜し、電子輸送層21
14を形成した。
nmの膜厚の電子注入層2115を形成した。ここで、Alqとリチウムとの重量比は、
1:0.01(=Alq:リチウム)となるように調節した。
成膜することにより、第2の電極2104を形成し、発光素子1を作製した。
まず、ガラス基板上に、酸化珪素を含む酸化インジウム−酸化スズをスパッタリング法
にて成膜し、第1の電極を形成した。なお、その膜厚は110nmとし、電極面積は2m
m×2mmとした。
真空蒸着装置内に設けられた基板ホルダーに固定し、10−4Pa程度まで減圧した後、
第1の電極上に、4,4’−ビス[N−(1−ナフチル)−N−フェニルアミノ]ビフェ
ニル(略称:NPB)と酸化モリブデン(VI)とを共蒸着することにより、複合材料を
含む層を形成した。その膜厚は50nmとし、NPBと酸化モリブデン(VI)の比率は
、重量比で4:1=(NPB:酸化モリブデン)となるように調節した。なお、共蒸着法
とは、一つの処理室内で複数の蒸発源から同時に蒸着を行う蒸着法である。
フェニルアミノ]ビフェニル(略称:NPB)を10nmの膜厚となるように成膜し、正
孔輸送層を形成した。
リル)−N−フェニルアミノ]フェニル}キノキサリン(略称:BPAPQ)と(アセチ
ルアセトナト)ビス[2,3−ビス(4−フルオロフェニル)キノキサリナト]イリジウ
ム(III)(略称:Ir(Fdpq)2(acac))とを共蒸着することにより、発
光層を30nmの膜厚で形成した。ここで、BPAPQとIr(Fdpq)2(acac
)との重量比は、1:0.05(=BPAPQ:Ir(Fdpq)2(acac))とな
るように調節した。
ニウム(略称:Alq)を10nmの膜厚となるように成膜し、電子輸送層を形成した。
厚の電子注入層を形成した。ここで、Alqとリチウムとの重量比は、1:0.01(=
Alq:リチウム)となるように調節した。
成膜することにより、第2の電極を形成し、比較発光素子2を作製した。
輝度特性を図15に示す。また、輝度−電流効率特性を図16に示す。また、1mAの電
流を流したときの発光スペクトルを図17に示す。
y=0.34)であり、赤色の発光を示した。また、輝度760cd/m2のときの電流
効率は3.2cd/A、電圧は4.8V、電流密度は23.6mA/cm2、パワー効率
は5.6(lm/W)、外部量子効率は5.6%であった。
0、y=0.30)であり、深赤色の発光を示した。また、輝度1070cd/m2のと
きの電流効率は4.8cd/A、電圧は7.4V、電流密度は22.6mA/cm2、パ
ワー効率は2.0(lm/W)、外部量子効率は10%であった。
外部量子効率も高いことがわかる。また、発光素子1は、比較発光素子2に比べ、パワー
効率も高く、低消費電力の発光素子であることがわかる。
に見られた発光スペクトルのピークが、発光素子1では観測されなかった。つまり、本発
明を適用した発光素子1では、電子輸送層であるAlqからの発光が抑えられ、色純度の
良い発光を得ることができた。
光素子が得られることがわかった。また、低消費電力の発光素子が得られることがわかっ
た。また、色純度の良い発光を示す発光素子が得られることがわかった。
まず、ガラス基板2101上に、酸化珪素を含む酸化インジウム−酸化スズをスパッタ
リング法にて成膜し、第1の電極2102を形成した。なお、その膜厚は110nmとし
、電極面積は2mm×2mmとした。
形成された基板を真空蒸着装置内に設けられた基板ホルダーに固定し、10−4Pa程度
まで減圧した後、第1の電極2102上に、4,4’−ビス[N−(1−ナフチル)−N
−フェニルアミノ]ビフェニル(略称:NPB)と酸化モリブデン(VI)とを共蒸着す
ることにより、複合材料を含む層2111を形成した。その膜厚は50nmとし、NPB
と酸化モリブデン(VI)の比率は、重量比で4:1=(NPB:酸化モリブデン)とな
るように調節した。なお、共蒸着法とは、一つの処理室内で複数の蒸発源から同時に蒸着
を行う蒸着法である。
フェニルアミノ]ビフェニル(略称:NPB)を10nmの膜厚となるように成膜し、正
孔輸送層2112を形成した。
2上に、トリス(8−キノリノラト)アルミニウム(略称:Alq)と(アセチルアセト
ナト)ビス[2,3−ビス(4−フルオロフェニル)キノキサリナト]イリジウム(II
I)(略称:Ir(Fdpq)2(acac))とを共蒸着することにより、第1の層2
121を15nmの膜厚で形成した。ここで、AlqとIr(Fdpq)2(acac)
との重量比は、1:0.1(=Alq:Ir(Fdpq)2(acac))となるように
調節した。さらに、第1の層2121上に、2,3−ビス{4−[N−(4−ビフェニリ
ル)−N−フェニルアミノ]フェニル}キノキサリン(略称:BPAPQ)と(アセチル
アセトナト)ビス[2,3−ビス(4−フルオロフェニル)キノキサリナト]イリジウム
(III)(略称:Ir(Fdpq)2(acac))とを共蒸着することにより、第2
の層2122を15nmの膜厚で形成した。ここで、BPAPQとIr(Fdpq)2(
acac)との重量比は、1:0.1(=BPAPQ:Ir(Fdpq)2(acac)
)となるように調節した。
)アルミニウム(略称:Alq)を15nmの膜厚となるように成膜し、さらに、バソフ
ェナントロリン(略称:BPhen)を30nmの膜厚となるように成膜して、二層積層
した構成の電子輸送層2114を形成した。
iF)を、1nmの膜厚となるように成膜し、電子注入層2115を形成した。
成膜することにより、第2の電極2104を形成し、発光素子3を作製した。
す。また、輝度−電流効率特性を図20に示す。また、1mAの電流を流したときの発光
スペクトルを図21に示す。
=0.30)であり、深赤色の発光を示した。また、輝度1030cd/m2のときの電
流効率は5.2cd/A、電圧は6.1V、電流密度は20.0mA/cm2であった。
続点灯試験を行った結果を図22に示す。縦軸は、1000cd/m2を100%とした
時の相対輝度(規格化輝度)である。発光素子3に関し、初期輝度を1000cd/m2
として、定電流駆動による連続点灯試験を行った結果、630時間後の輝度は初期輝度の
91%の輝度であった。また、初期輝度の90%の輝度になる時間を概算したところ約7
00時間であり、初期輝度の50%の輝度になる時間(半減期)を概算したところ約20
000時間であり、非常に寿命の長い発光素子であることがわかった。
光素子が得られることがわかった。また、低消費電力の発光素子が得られることがわかっ
た。また、長寿命の発光素子が得られることがわかる。
まず、ガラス基板2101上に、酸化珪素を含む酸化インジウム−酸化スズをスパッタ
リング法にて成膜し、第1の電極2102を形成した。なお、その膜厚は110nmとし
、電極面積は2mm×2mmとした。
形成された基板を真空蒸着装置内に設けられた基板ホルダーに固定し、10−4Pa程度
まで減圧した後、第1の電極2102上に、4,4’−ビス[N−(1−ナフチル)−N
−フェニルアミノ]ビフェニル(略称:NPB)と酸化モリブデン(VI)とを共蒸着す
ることにより、複合材料を含む層2111を形成した。その膜厚は50nmとし、NPB
と酸化モリブデン(VI)の比率は、重量比で4:1=(NPB:酸化モリブデン)とな
るように調節した。なお、共蒸着法とは、一つの処理室内で複数の蒸発源から同時に蒸着
を行う蒸着法である。
フェニルアミノ]ビフェニル(略称:NPB)を10nmの膜厚となるように成膜し、正
孔輸送層2112を形成した。
2上に、ビス(2−メチル−8−キノリノラト)(4−フェニルフェノラト)アルミニウ
ム(略称:BAlq)と(アセチルアセトナト)ビス(2,3,5−トリフェニルピラジ
ナト)イリジウム(III)(略称:Ir(tppr)2(acac))とを共蒸着する
ことにより、第1の層2121を10nmの膜厚で形成した。ここで、BAlqとIr(
tppr)2(acac)との重量比は、1:0.06(=BAlq:Ir(tppr)
2(acac))となるように調節した。さらに、第1の層2121上に、2,3−ビス
{4−[N−(4−ビフェニリル)−N−フェニルアミノ]フェニル}キノキサリン(略
称:BPAPQ)と(アセチルアセトナト)ビス(2,3,5−トリフェニルピラジナト
)イリジウム(III)(略称:Ir(tppr)2(acac))とを共蒸着すること
により、第2の層2122を20nmの膜厚で形成した。ここで、BPAPQとIr(t
ppr)2(acac)との重量比は、1:0.06(=BPAPQ:Ir(tppr)
2(acac))となるように調節した。
)アルミニウム(略称:Alq)を10nmの膜厚となるように成膜し、電子輸送層21
14を形成した。
nmの膜厚の電子注入層2115を形成した。ここで、Alqとリチウムとの重量比は、
1:0.01(=Alq:リチウム)となるように調節した。
成膜することにより、第2の電極2104を形成し、発光素子4を作製した。
まず、ガラス基板上に、酸化珪素を含む酸化インジウム−酸化スズをスパッタリング法
にて成膜し、第1の電極を形成した。なお、その膜厚は110nmとし、電極面積は2m
m×2mmとした。
真空蒸着装置内に設けられた基板ホルダーに固定し、10−4Pa程度まで減圧した後、
第1の電極上に、4,4’−ビス[N−(1−ナフチル)−N−フェニルアミノ]ビフェ
ニル(略称:NPB)と酸化モリブデン(VI)とを共蒸着することにより、複合材料を
含む層を形成した。その膜厚は50nmとし、NPBと酸化モリブデン(VI)の比率は
、重量比で4:1=(NPB:酸化モリブデン)となるように調節した。なお、共蒸着法
とは、一つの処理室内で複数の蒸発源から同時に蒸着を行う蒸着法である。
フェニルアミノ]ビフェニル(略称:NPB)を10nmの膜厚となるように成膜し、正
孔輸送層を形成した。
リル)−N−フェニルアミノ]フェニル}キノキサリン(略称:BPAPQ)と(アセチ
ルアセトナト)ビス(2,3,5−トリフェニルピラジナト)イリジウム(III)(略
称:Ir(tppr)2(acac))とを共蒸着することにより、発光層を30nmの
膜厚で形成した。ここで、BPAPQとIr(tppr)2(acac)との重量比は、
1:0.06(=BPAPQ:Ir(tppr)2(acac))となるように調節した
。
ニウム(略称:Alq)を10nmの膜厚となるように成膜し、電子輸送層を形成した。
厚の電子注入層を形成した。ここで、Alqとリチウムとの重量比は、1:0.01(=
Alq:リチウム)となるように調節した。
成膜することにより、第2の電極を形成し、比較発光素子5を作製した。
輝度特性を図24に示す。また、輝度−電流効率特性を図25に示す。また、1mAの電
流を流したときの発光スペクトルを図26に示す。
、y=0.36)であり、橙赤色の発光を示した。また、輝度1120cd/m2のとき
の電流効率は6.7cd/A、電圧は4.0V、電流密度は16.8mA/cm2、パワ
ー効率は5.2(lm/W)、外部量子効率は4.7%であった。
、y=0.35)であり、赤色の発光を示した。また、輝度980cd/m2のときの電
流効率は9.5cd/A、電圧は5.2V、電流密度は10.3mA/cm2、パワー効
率は5.8(lm/W)、外部量子効率は7.0%であった。
外部量子効率も高いことがわかる。また、発光素子4は、比較発光素子5の比べ、パワー
効率も高く、低消費電力の発光素子であることがわかる。
に見られた発光スペクトルのピークが、発光素子4では観測されなかった。つまり、本発
明を適用した発光素子4では、電子輸送層であるAlqからの発光が抑えられ、色純度の
良い発光を得ることができた。
光素子が得られることがわかった。また、低消費電力の発光素子が得られることがわかっ
た。また、色純度の良い発光を示す発光素子が得られることがわかった。
た、2,3−ビス{4−[N−(4−ビフェニリル)−N−フェニルアミノ]フェニル}
キノキサリン(略称:BPAPQ)と(アセチルアセトナト)ビス[2,3−ビス(4−
フルオロフェニル)キノキサリナト]イリジウム(III)(略称:Ir(Fdpq)2
(acac))、(アセチルアセトナト)ビス(2,3,5−トリフェニルピラジナト)
イリジウム(III)(略称:Ir(tppr)2(acac))の還元反応特性につい
て、サイクリックボルタンメトリ(CV)測定によって調べた。また、その測定から、B
PAPQ、Ir(Fdpq)2(acac)、Ir(tppr)2(acac)のLUM
O準位を求めた。なお測定には、電気化学アナライザー(ビー・エー・エス(株)製、型
番:ALSモデル600A)を用いた。
ルドリッチ製、99.8%、カタログ番号;22705−6)を用い、支持電解質である
過塩素酸テトラ−n−ブチルアンモニウム(n−Bu4NClO4)((株)東京化成製
、カタログ番号;T0836)を100mmol/Lの濃度となるように溶解させ、さら
に測定対象を1mmol/Lの濃度となるように溶解させて調製した。また、作用電極と
しては白金電極(ビー・エー・エス(株)製、PTE白金電極)を、補助電極としては白
金電極(ビー・エー・エス(株)製、VC−3用Ptカウンター電極(5cm))を、参
照電極としてはAg/Ag+電極(ビー・エー・エス(株)製、RE5非水溶媒系参照電
極)をそれぞれ用いた。なお、測定は室温(20〜25℃)で行った。
まず、本実施例で用いる参照電極(Ag/Ag+電極)の真空準位に対するポテンシャ
ルエネルギー(eV)を算出した。つまり、Ag/Ag+電極のフェルミ準位を算出した
。メタノール中におけるフェロセンの酸化還元電位は、標準水素電極に対して+0.61
0[V vs. SHE]であることが知られている(参考文献;Christian
R.Goldsmith et al., J.Am.Chem.Soc., Vol.
124, No.1,83−96, 2002)。一方、本実施例で用いる参照電極を用
いて、メタノール中におけるフェロセンの酸化還元電位を求めたところ、+0.20V[
vs.Ag/Ag+]であった。したがって、本実施例4で用いる参照電極のポテンシャ
ルエネルギーは、標準水素電極に対して0.41[eV]低くなっていることがわかった
。
ることが知られている(参考文献;大西敏博・小山珠美著、高分子EL材料(共立出版)
、p.64−67)。以上のことから、本実施例で用いる参照電極の真空準位に対するポ
テンシャルエネルギーは、−4.44−0.41=−4.85[eV]であると算出でき
た。
本測定例1では、BPAPQの還元反応特性について、サイクリックボルタンメトリ(
CV)測定によって調べた。スキャン速度は0.1V/secとし、100サイクルの測
定を行った。
極に対する作用電極の電位を−0.56から−2.20Vまで走査した後、−2.20V
から−0.56Vまで走査することを1サイクルとした。
ーク電位Epaは−1.86Vであった。したがって、半波電位(EpcとEpaの中間
の電位)は−1.91Vと算出できる。このことは、BPAPQは−1.91[V vs
.Ag/Ag+]の電気エネルギーにより還元されることを示しており、このエネルギー
はLUMO準位に相当する。ここで、上述した通り、本実施例4で用いる参照電極の真空
準位に対するポテンシャルエネルギーは、−4.85[eV]であるため、BPAPQの
LUMO準位は、−4.85−(−1.91)=−2.94[eV]であることがわかっ
た。
本測定例2では、Ir(Fdpq)2(acac)の還元反応特性について、サイクリ
ックボルタンメトリ(CV)測定によって調べた。スキャン速度は0.1V/secとし
、100サイクルの測定を行った。
極に対する作用電極の電位を−0.40から−2.40Vまで走査した後、−2.40V
から−0.40Vまで走査することを1サイクルとした。
ーク電位Epaは−1.51Vであった。したがって、半波電位(EpcとEpaの中間
の電位)は−1.55Vと算出できる。このことは、Ir(Fdpq)2(acac)は
−1.55[V vs.Ag/Ag+]の電気エネルギーにより還元されることを示して
おり、このエネルギーはLUMO準位に相当する。ここで、上述した通り、本実施例4で
用いる参照電極の真空準位に対するポテンシャルエネルギーは、−4.85[eV]であ
るため、Ir(Fdpq)2(acac)のLUMO準位は、−4.85−(−1.55
)=−3.30[eV]であることがわかった。
本測定例3では、Ir(tppr)2(acac)の還元反応特性について、サイクリ
ックボルタンメトリ(CV)測定によって調べた。スキャン速度は0.1V/secとし
、100サイクルの測定を行った。
極に対する作用電極の電位を−0.34から−2.40Vまで走査した後、−2.40V
から−0.34Vまで走査することを1サイクルとした。
ーク電位Epaは−1.82Vであった。したがって、半波電位(EpcとEpaの中間
の電位)は−1.85Vと算出できる。このことは、Ir(tppr)2(acac)は
−1.85[V vs.Ag/Ag+]の電気エネルギーにより還元されることを示して
おり、このエネルギーはLUMO準位に相当する。ここで、上述した通り、本実施例4で
用いる参照電極の真空準位に対するポテンシャルエネルギーは、−4.85[eV]であ
るため、Ir(tppr)2(acac)のLUMO準位は、−4.85−(−1.85
)=−3.00[eV]であることがわかった。
MO準位の差は、−2.94−(−3.30)=0.36[eV]であることがわかる。
よって、実施例1および実施例2で作製した発光素子1および発光素子3において、Ir
(Fdpq)2(acac)は、電子トラップとして機能していることがわかる。よって
、本発明に好適に用いることができることがわかる。特に、LUMO準位の差が0.3e
V以上であることにより、より大きな効果を得ることができる。具体的には、よりキャリ
アバランスが向上し発光効率が高いという効果を得ることができる。
差は、−2.94−(−3.00)=0.06[eV]であることがわかる。よって、実
施例3で作製した発光素子4において、Ir(tppr)2(acac)は、電子トラッ
プとして機能していることがわかる。よって、本発明に好適に用いることができることが
わかる。
102 第1の電極
103 EL層
104 第2の電極
111 正孔注入層
112 正孔輸送層
113 発光層
114 電子輸送層
115 電子注入層
121 第1の層
122 第2の層
131 再結合領域
201 第1の電極
204 第2の電極
211 正孔注入層
212 正孔輸送層
214 電子輸送層
215 電子注入層
222 第2の層
231 再結合領域
301 基板
302 第1の電極
303 EL層
304 第2の電極
311 正孔注入層
312 正孔輸送層
313 発光層
314 電子輸送層
315 電子注入層
321 第1の層
322 第2の層
501 第1の電極
502 第2の電極
511 第1の発光ユニット
512 第2の発光ユニット
513 電荷発生層
601 駆動回路部(ソース側駆動回路)
602 画素部
603 駆動回路部(ゲート側駆動回路)
604 封止基板
605 シール材
607 空間
608 配線
609 FPC(フレキシブルプリントサーキット)
610 素子基板
611 スイッチング用TFT
612 電流制御用TFT
613 第1の電極
614 絶縁物
616 EL層
617 第2の電極
618 発光素子
623 Nチャネル型TFT
624 Pチャネル型TFT
701 本体
702 表示部
703 操作スイッチ
704 表示部
710 本体
711 表示部
712 メモリ部
713 操作部
714 イヤホン
901 筐体
902 液晶層
903 バックライト
904 筐体
905 ドライバIC
906 端子
951 基板
952 電極
953 絶縁層
954 隔壁層
955 EL層
956 電極
2001 筐体
2002 光源
2101 ガラス基板
2102 第1の電極
2104 第2の電極
2111 複合材料を含む層
2112 正孔輸送層
2113 発光層
2114 電子輸送層
2115 電子注入層
2121 第1の層
2122 第2の層
3001 照明装置
3002 テレビ装置
9101 筐体
9102 支持台
9103 表示部
9104 スピーカー部
9105 ビデオ入力端子
9201 本体
9202 筐体
9203 表示部
9204 キーボード
9205 外部接続ポート
9206 ポインティングデバイス
9401 本体
9402 筐体
9403 表示部
9404 音声入力部
9405 音声出力部
9406 操作キー
9407 外部接続ポート
9408 アンテナ
9501 本体
9502 表示部
9503 筐体
9504 外部接続ポート
9505 リモコン受信部
9506 受像部
9507 バッテリー
9508 音声入力部
9509 操作キー
9510 接眼部
Claims (6)
- 第1の電極と第2の電極との間に第1の層を有し、
前記第1の層と前記第2の電極との間に第2の層を有し、
前記第1の層は、第1の有機化合物と、第3の有機化合物とを有し、
前記第2の層は、第2の有機化合物と、前記第3の有機化合物とを有し、
前記第1の有機化合物は、電子輸送性を有し、
前記第2の有機化合物は、正孔輸送性を有し、
前記第3の有機化合物は、電子トラップ性を有し、
前記第1の層と前記第2の層とは接していることを特徴とする発光素子。 - 第1の電極と第2の電極との間に第1の層を有し、
前記第1の層と前記第2の電極との間に第2の層を有し、
前記第1の層は、第1の有機化合物と、第3の有機化合物とを有し、
前記第2の層は、第2の有機化合物と、前記第3の有機化合物とを有し、
前記第1の有機化合物は、電子輸送性を有し、
前記第2の有機化合物は、バイポーラ性を有し、
前記第3の有機化合物は、電子トラップ性を有し、
前記第1の層と前記第2の層とは接していることを特徴とする発光素子。 - 請求項1又は2において、
前記第1の電極は陽極であり、
前記第2の電極は陰極であることを特徴とする発光素子。 - 請求項1乃至3のいずれか一において、
前記第3の有機化合物の最低空軌道準位(LUMO準位)は、前記第2の有機化合物の最低空軌道準位(LUMO準位)よりも0.3eV以上深いことを特徴とする発光素子。 - 請求項1乃至4のいずれか一において、
前記第3の有機化合物は、燐光を発光する物質であることを特徴とする発光素子。 - 請求項1乃至5のいずれか一において、
前記第3の有機化合物は、電子吸引基を有することを特徴とする発光素子。
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