JP2018104804A - Manufacturing apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明の一態様は、蒸着により成膜を行う成膜装置を備えた製造装置に関する。また、本発明の一態様は、該製造装置を用いて作製された発光素子および発光装置、電子機器、並びにそれらの作製方法に関する。特に、有機化合物などの蒸着材料を有する蒸着源の構造に関する。なお、本発明の一態様は、上記の技術分野に限定されない。本明細書等で開示する発明の一態様の技術分野は、物、方法、または、製造方法に関するものである。または、本発明の一態様は、プロセス、マシン、マニュファクチャ、または、組成物(コンポジション・オブ・マター)に関するものである。そのため、より具体的に本明細書で開示する本発明の一態様の技術分野としては、上記以外にも半導体装置、表示装置、液晶表示装置、蓄電装置、記憶装置、それらの駆動方法、または、それらの製造方法、を一例として挙げることができる。 One embodiment of the present invention relates to a manufacturing apparatus including a film formation apparatus that performs film formation by vapor deposition. Further, one embodiment of the present invention relates to a light-emitting element and a light-emitting device manufactured using the manufacturing apparatus, an electronic device, and a manufacturing method thereof. In particular, the present invention relates to a structure of a vapor deposition source having a vapor deposition material such as an organic compound. Note that one embodiment of the present invention is not limited to the above technical field. The technical field of one embodiment of the invention disclosed in this specification and the like relates to an object, a method, or a manufacturing method. Alternatively, one embodiment of the present invention relates to a process, a machine, a manufacture, or a composition (composition of matter). Therefore, more specifically, the technical field of one embodiment of the present invention disclosed in this specification includes, in addition to the above, a semiconductor device, a display device, a liquid crystal display device, a power storage device, a memory device, a driving method thereof, or These production methods can be mentioned as an example.
一対の電極間にEL層を挟んでなる発光素子(有機EL素子ともいう)は、薄型軽量・高速応答・低電圧駆動などの特性を有することから、これらを適用したディスプレイは、次世代のフラットパネルディスプレイとして注目されている。この発光素子は、EL層に発光物質である有機化合物を有しており、電圧が印加されると電極から注入された電子およびホールが再結合し、それによって発光物質が励起状態となり、その励起状態が基底状態に戻る際に発光する。 A light-emitting element (also referred to as an organic EL element) in which an EL layer is sandwiched between a pair of electrodes has characteristics such as thin and light weight, high-speed response, and low-voltage driving. It is attracting attention as a panel display. This light-emitting element has an organic compound that is a light-emitting substance in the EL layer, and when a voltage is applied, electrons and holes injected from the electrode are recombined, whereby the light-emitting substance becomes an excited state, and its excitation Light is emitted when the state returns to the ground state.
EL層の形成は、EL層を形成する有機化合物の分子構造によって大別され、高分子系(ポリマー系)材料が、塗布法やインクジェット法などによって形成されるのに対し、低分子系(モノマー系)材料は、主に蒸着法により形成される。 The formation of the EL layer is broadly classified according to the molecular structure of the organic compound that forms the EL layer. While the polymer (polymer) material is formed by a coating method or an inkjet method, the low molecular weight (monomer) System) material is mainly formed by vapor deposition.
蒸着法を用いて成膜を行う場合は、蒸着装置を用いて蒸着を行うが、成膜された膜の状態が悪いことに起因して発光素子の素子特性に悪影響を与えることから、膜厚を均一にすることができる成膜装置などがこれまで報告されている(例えば、特許文献1。)。 When film formation is performed using a vapor deposition method, vapor deposition is performed using a vapor deposition apparatus, but the film thickness is adversely affected due to the poor state of the film formed. A film forming apparatus that can make the thickness uniform has been reported so far (for example, Patent Document 1).
本発明の一態様では、蒸着による成膜時に蒸着材料を均一に加熱することができる蒸着源を備えた製造装置を提供する。また、蒸着材料の供給を効率よく行える蒸着源を備えた製造装置を提供する。また、本発明の一態様では、上記の製造装置を用いて形成された発光素子、発光装置、または電子機器を提供する。また、本発明の一態様では、上記の製造装置を用い作製する発光素子、発光装置、および電子機器の作製方法を提供する。なお、これらの課題の記載は、他の課題の存在を妨げるものではない。また、本発明の一態様は、必ずしも、これらの課題の全てを解決するものではない。また、これら以外の課題は、明細書、図面、請求項などの記載から、自ずと明らかとなるものであり、明細書、図面、請求項などの記載から、これら以外の課題を抽出することが可能である。 In one embodiment of the present invention, a manufacturing apparatus including a vapor deposition source capable of uniformly heating a vapor deposition material during film formation by vapor deposition is provided. Moreover, the manufacturing apparatus provided with the vapor deposition source which can supply vapor deposition material efficiently is provided. In one embodiment of the present invention, a light-emitting element, a light-emitting device, or an electronic device formed using the above manufacturing apparatus is provided. Another embodiment of the present invention provides a light-emitting element, a light-emitting device, and a method for manufacturing an electronic device that are manufactured using the above manufacturing apparatus. Note that the description of these problems does not disturb the existence of other problems. Further, one embodiment of the present invention does not necessarily solve all of these problems. In addition, problems other than these will be apparent from the description of the specification, drawings, claims, etc., and other problems can be extracted from the description of the specifications, drawings, claims, etc. It is.
本発明の一態様は、材質の異なる材料からなる二重構造を有する蒸着源を用いることにより、蒸着源に備えられた蒸着材料への加熱が均一に行えることを特徴とする製造装置である。なお、二重構造を有する蒸着源は、蒸着材料を備えた第1のルツボと、第1のルツボを内部に備えた第2のルツボで構成され、第1のルツボは、第2のルツボから分離して取り出すことができる。このような構造を有するため、第1のルツボの内部に備えられた蒸着材料を交換するときは、第1のルツボを、蒸着材料を備えた別の第1のルツボと入れ替えることにより、交換することができる。 One embodiment of the present invention is a manufacturing apparatus characterized in that a vapor deposition source provided in a vapor deposition source can be uniformly heated by using a vapor deposition source having a dual structure made of different materials. Note that the vapor deposition source having a dual structure includes a first crucible provided with a vapor deposition material and a second crucible provided with the first crucible inside, and the first crucible is formed from the second crucible. Can be separated and taken out. Since it has such a structure, when replacing the vapor deposition material provided in the first crucible, the first crucible is replaced with another first crucible provided with the vapor deposition material. be able to.
本発明の別の一態様は、蒸着源と、該蒸着源を移動させる手段と、を有する成膜室を有し、
蒸着源は、蒸着材料を有する第1のルツボと、この第1のルツボを内側に備えた第2のルツボと、を有することを特徴とする製造装置である。
Another embodiment of the present invention includes a film formation chamber having a vapor deposition source and means for moving the vapor deposition source,
The vapor deposition source is a manufacturing apparatus characterized by having a first crucible having a vapor deposition material and a second crucible having the first crucible inside.
また、本発明の別の一態様は、搬入室と、搬入室に連結された搬送室と、搬送室に連結された複数の成膜室と、を有し、成膜室の少なくとも一は、蒸着源と、蒸着源を移動させる手段と、を有し、蒸着源は、蒸着材料を有する第1のルツボと、第1のルツボを内側に備えた第2のルツボと、を有することを特徴とする製造装置である。 Another embodiment of the present invention includes a carry-in chamber, a transfer chamber connected to the carry-in chamber, and a plurality of film formation chambers connected to the transfer chamber, and at least one of the film formation chambers includes: A deposition source, and means for moving the deposition source, the deposition source having a first crucible having a deposition material and a second crucible having the first crucible inside. Manufacturing equipment.
上記各構成において、蒸着源の加熱は、第2のルツボに設けられた加熱手段により行うことを特徴とする。 In each of the above structures, the evaporation source is heated by heating means provided in the second crucible.
上記各構成において、第1のルツボは赤外線放射率の高い材料からなり、第2のルツボは熱伝導率の高い材料からなることを特徴とする。 In each of the above structures, the first crucible is made of a material having a high infrared emissivity, and the second crucible is made of a material having a high thermal conductivity.
また、上記構成において、赤外線放射率の高い材料としては、酸化物系のアルミナ、ジルコニア、チタン酸バリウム、炭化物系の炭化ケイ素、窒化物系の窒化ケイ素、窒化アルミニウム、窒化ホウ素、ハロゲン化物系の蛍石、あるいはそれらの材質の複合体を用いることができる。 In the above structure, materials having high infrared emissivity include oxide-based alumina, zirconia, barium titanate, carbide-based silicon carbide, nitride-based silicon nitride, aluminum nitride, boron nitride, and halide-based materials. Fluorite or a composite of these materials can be used.
また、上記各構成において、熱伝導率の高い材料としては、銀、銅、金、白金、アルミニウム、チタン、鉄、ニッケル、イリジウム等の金属材料、またはそれらの合金を用いることができる。 In each of the above structures, a metal material such as silver, copper, gold, platinum, aluminum, titanium, iron, nickel, iridium, or an alloy thereof can be used as the material having high thermal conductivity.
また、本発明の別の一態様は、上記各構成において、蒸着材料を有する第1のルツボと、これと同様に蒸着材料を有する別の第1のルツボとを交換することによって、蒸着源の蒸着材料を交換することができる製造装置である。 Another embodiment of the present invention is that, in each of the above-described configurations, the first crucible having the vapor deposition material is replaced with another first crucible having the vapor deposition material in the same manner as described above. It is a manufacturing apparatus which can exchange vapor deposition material.
さらに、本発明の別の一態様は、上述した本発明の一態様である製造装置を用いて作製された発光素子、発光装置、および電子機器である。なお、一対の電極間に有するEL層や、EL層に含まれる機能層のいずれかの層の形成に本発明の一態様である製造装置を用いて作製された発光素子も本発明に含まれることとする。また、発光素子に加えて、トランジスタ、基板などを有する発光装置も発明の範疇に含める。さらに、これらの発光装置に加えて、マイク、カメラ、操作用ボタン、外部接続部、筐体、タッチセンサ、カバー、支持台または、スピーカ等を有する電子機器や照明装置なども発明の範疇に含める。 Further, another embodiment of the present invention is a light-emitting element, a light-emitting device, and an electronic device which are manufactured using the manufacturing device which is one embodiment of the present invention described above. Note that a light-emitting element manufactured using the manufacturing apparatus which is one embodiment of the present invention for forming any one of an EL layer between a pair of electrodes and a functional layer included in the EL layer is also included in the present invention. I will do it. In addition to a light-emitting element, a light-emitting device including a transistor, a substrate, and the like is also included in the scope of the invention. In addition to these light-emitting devices, an electronic device or lighting device having a microphone, a camera, an operation button, an external connection unit, a housing, a touch sensor, a cover, a support base, a speaker, or the like is also included in the scope of the invention. .
なお、本発明の一態様は、発光素子を有する発光装置だけでなく、発光装置を有する照明装置も範疇に含めるものである。従って、本明細書中における発光装置とは、画像表示デバイス、または光源(照明装置含む)を指す。また、発光装置にコネクター、例えばFPC(Flexible printed circuit)もしくはTCP(Tape Carrier Package)が取り付けられたモジュール、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。 Note that one embodiment of the present invention includes not only a light-emitting device having a light-emitting element but also a lighting device having a light-emitting device. Therefore, the light-emitting device in this specification refers to an image display device or a light source (including a lighting device). Also, a connector such as a flexible printed circuit (FPC) or TCP (Tape Carrier Package) attached to the light emitting device, a module provided with a printed wiring board at the end of the TCP, or a COG (Chip On Glass) attached to the light emitting element. It is assumed that the light emitting device also includes all modules on which IC (integrated circuit) is directly mounted by the method.
本発明の一態様では、製造装置の蒸着源において蒸着材料を均一に加熱することができるため、蒸着時の加熱による蒸着材料の分解や変質を抑制しつつ、形成される蒸着膜の膜質を良好なものとし、作製された発光素子、発光装置、および電子機器の長寿命化を図ることができる。また、蒸着材料の供給を効率よく行える蒸着源を用いることにより、蒸着材料への不純物の混入を防ぎ、蒸着による成膜室を備えた製造装置におけるスループットの向上を図ることができる。また、本発明の一態様では、上記の製造装置を用いて形成された発光素子、発光装置、電子機器、または照明装置を提供することができる。なお、これらの効果の記載は、他の効果の存在を妨げるものではない。なお、本発明の一態様は、必ずしも、これらの効果の全てを有する必要はない。なお、これら以外の効果は、明細書、図面、請求項などの記載から、自ずと明らかとなるものであり、明細書、図面、請求項などの記載から、これら以外の効果を抽出することが可能である。 In one embodiment of the present invention, since the vapor deposition material can be uniformly heated in the vapor deposition source of the manufacturing apparatus, the film quality of the vapor deposition film to be formed is excellent while suppressing the decomposition and deterioration of the vapor deposition material due to heating during vapor deposition. Thus, the lifetime of the manufactured light-emitting element, light-emitting device, and electronic device can be extended. In addition, by using a vapor deposition source that can efficiently supply the vapor deposition material, it is possible to prevent impurities from being mixed into the vapor deposition material and improve throughput in a manufacturing apparatus including a film formation chamber by vapor deposition. In one embodiment of the present invention, a light-emitting element, a light-emitting device, an electronic device, or a lighting device formed using the above manufacturing apparatus can be provided. Note that the description of these effects does not disturb the existence of other effects. Note that one embodiment of the present invention does not necessarily have all of these effects. It should be noted that the effects other than these are naturally obvious from the description of the specification, drawings, claims, etc., and it is possible to extract the other effects from the descriptions of the specification, drawings, claims, etc. It is.
以下、本発明の実施の態様について図面を用いて詳細に説明する。但し、本発明は以下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が可能である。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。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. However, the present invention is not limited to the following description, and various changes can be made in form and details without departing from the spirit and scope of the present invention. Therefore, the present invention should not be construed as being limited to the description of the embodiments below.
なお、「膜」という言葉と、「層」という言葉とは、場合によっては、または、状況に応じて、互いに入れ替えることが可能である。例えば、「導電層」という用語を、「導電膜」という用語に変更することが可能な場合がある。または、例えば、「絶縁膜」という用語を、「絶縁層」という用語に変更することが可能な場合がある。 Note that the terms “film” and “layer” can be interchanged with each other depending on the case or circumstances. For example, the term “conductive layer” may be changed to the term “conductive film”. Alternatively, for example, the term “insulating film” may be changed to the term “insulating layer” in some cases.
(実施の形態1)
本実施の形態では、本発明の一態様である製造装置の成膜室で用いる蒸着源の構成について図1を用いて説明する。
(Embodiment 1)
In this embodiment, a structure of a vapor deposition source used in a film formation chamber of a manufacturing apparatus which is one embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
図1(A)には、蒸着源100の詳細を示す。蒸着源100は、内側の第1のルツボ101と、外側の第2のルツボ102とで構成された二重ルツボ構造を有する。
FIG. 1A shows details of the
図1(B)には、第1のルツボ101の構造を示す。第1のルツボ101には、蒸着材料104が備えられる。また、第1のルツボ101は、赤外線放射率の高い材料で形成される。赤外線放射率の高い材料としては、セラミックス材料が挙げられる。セラミックス材料としては、例えば、酸化物系のアルミナ、ジルコニア、チタン酸バリウム、炭化物系の炭化ケイ素、窒化物系の窒化ケイ素、窒化アルミニウム、窒化ホウ素、ハロゲン化物系の蛍石、あるいはそれらの材質の複合体などが挙げられる。
FIG. 1B shows the structure of the
このように第1のルツボ101は、赤外線放射率の高い材料で形成されているため、内部に蒸着材料を備え、加熱されたルツボ101から発せられる遠赤外線の作用により、蒸着材料を過度に加熱する際におこる熱エネルギーによる蒸着材料の分子構造を壊す現象をなるべく防ぎ、また均一に加熱を行うことができる。
Thus, since the
図1(C)には、第2のルツボ102の構造とヒーター103とを示す。第2のルツボ102は、第2のルツボ(上部)102Tと、第2のルツボ(下部)102Bとで分離可能な構造を有する。なお、第2のルツボ102は、熱伝導率の高い材料で形成されている。熱伝導率の高い材料としては、銀、銅、金、白金、アルミニウム、チタン、鉄、ニッケル、イリジウム等の金属材料、またはそれらの合金を用いることができる。また、第2のルツボ102の外側に備えられたヒーター103は、加熱の為に用いられる。なお、ヒーター103の構成は、特に限定されることは無く、第2のルツボ102に対する加熱手段になっていればよい。
FIG. 1C shows the structure of the
このように第2のルツボ102は、熱伝導率の高い材料で形成されているため、ヒーター103から第2のルツボ102に加えられた熱は、内側に備えられた第1のルツボ101に対してムラなく効率良く伝えることができる。
Thus, since the
図1で示した蒸着源100は、製造装置の成膜室において用いる。なお、蒸着材料104を備えるのは、第1のルツボ101の内部であるので、蒸着材料104の交換は、第1のルツボ101ごと交換すればよい。第1のルツボ101の交換は、蒸着源100の第2のルツボ102から使用済みの蒸着材料を備えた第1のルツボ101取り出し、新たな蒸着材料を備えた別の第1のルツボ101を第2のルツボ102に備えることで行うことができる。
The
次に、図1で示した第1のルツボ101の交換について、図2を用いて詳細に説明する。なお、図2では、第1のルツボ101について、使用済みの蒸着材料104aを備えた第1のルツボ101aと、新たな蒸着材料104bを備えた第1のルツボ101bと、をそれぞれ区別して示す。
Next, replacement of the
図2(a)は、使用済みの蒸着源が有する第2のルツボ102から、第2のルツボ(上部)102Tを搬送用ロボット108aにより第2のルツボ(下部)102Bから分離させる様子を示す。なお、使用済みの蒸着源に備えられている、第1のルツボ101aには、蒸着時の加熱により変質した不純物を含む、使用済みの蒸着材料104aが残っている。
FIG. 2A shows a state in which the second crucible (upper part) 102T is separated from the second crucible (lower part) 102B by the
次に矢印の方向に進み、図2(b)に示すように、搬送用ロボット108bにより、第2のルツボ(下部)102Bから第1のルツボ101aを取り出す。
Next, proceeding in the direction of the arrow, as shown in FIG. 2B, the
次に矢印の方向に進み、図2(c)に示すように、新たな蒸着材料104bが備えられており、図2(b)で取り出したのとは別の第1のルツボ101bを搬送用ロボット108bにより、第2のルツボ(下部)102Bに備える。
Next, proceeding in the direction of the arrow, as shown in FIG. 2C, a new
次に矢印の方向に進み、図2(d)に示すように、第2のルツボ(上部)102Tを搬送用ロボット108aにより第2のルツボ(下部)102Bに重ねる。これにより、図2(e)に示すように蒸着材料の交換が完了する。ここで、第1のルツボ101bと第2のルツボ102の開口部109は、いずれも図2(e)に示す位置となり、同じ位置となる。従って、蒸着の際にヒーター103により蒸着源100が加熱されると、気化した蒸着材料104bが、開口部109から被成膜基板方向へ飛ぶ。これにより、基板に蒸着材料を成膜することができる。
Next, proceeding in the direction of the arrow, as shown in FIG. 2D, the second crucible (upper part) 102T is overlapped with the second crucible (lower part) 102B by the
本実施の形態に示す構成は、他の実施の形態に示した構成と適宜組み合わせて用いることができる。 The structure described in this embodiment can be combined as appropriate with any of the structures described in the other embodiments.
(実施の形態2)
本実施の形態では、実施の形態1で示した蒸着源を備えた成膜室を有する製造装置について、図3を用いて説明する。図1では成膜室において基板が一方向に水平に搬送される平流し式の装置機構のものを表現しているが、クラスタ方式の成膜室をもつ装置機構のものに対しても適用できる。
(Embodiment 2)
In this embodiment, a manufacturing apparatus including a deposition chamber including the evaporation source described in Embodiment 1 is described with reference to FIGS. Although FIG. 1 shows a flat-flow type apparatus mechanism in which a substrate is transported horizontally in one direction in the film formation chamber, it can also be applied to an apparatus mechanism having a cluster type film formation chamber. .
図3において、200は基板、201は成膜室、202、203は基板搬送室、204は、ルツボ搬送室、205はルツボ交換室、206は蒸着源ホルダ、207は蒸着源、208aは第1のルツボ、208bは第2のルツボ、209は第1のルツボ交換用ロボット、210は第1のルツボ保管用台、211は扉、212、213a、213b、214、215は各部屋を仕切るシャッターである。 In FIG. 3, 200 is a substrate, 201 is a film formation chamber, 202 and 203 are substrate transfer chambers, 204 is a crucible transfer chamber, 205 is a crucible exchange chamber, 206 is a vapor deposition source holder, 207 is a vapor deposition source, and 208a is the first. , 208b is a second crucible, 209 is a first crucible replacement robot, 210 is a first crucible storage base, 211 is a door, and 212, 213a, 213b, 214, and 215 are shutters that partition each room. is there.
基板200は、搬送室202から成膜室201内に搬送される。選択的位置での蒸着を行う場合には、蒸着マスクと基板との位置あわせを行った後に蒸着を行う。
The
また、蒸着源ホルダ206には蒸着材料(例えば、発光素子のEL層を形成するための有機化合物)が収納された蒸着源207がセットされる。図3では、4つの蒸着源がセットされる場合について示したが、これに限られることは無く、蒸着源が1つのみセットされても、3つ以上セットされていてもよい。なお、蒸着源207は、実施の形態1で説明した蒸着源100と同様の構成を有し、蒸着材料が備えられた第1のルツボ208aと、第1のルツボ208aを内部に備えることができる第2のルツボ208bから構成されている。
The vapor
蒸着源207の蒸着材料の交換は、第1のルツボ208aを第2のルツボ208bから取り出し、新たな蒸着材料を有する別の第1のルツボと交換することにより行うことができる。すなわち、ルツボ搬送室204において、成膜室201からルツボ搬送室204に搬出された蒸着源207が有する使用済みの第1のルツボ208aと、新たな蒸着材料を備えた第1のルツボ208aとが、ルツボ交換用ロボット209により交換されることで、蒸着源207への新たな蒸着材料の供給が行われる。なお、新たな蒸着材料を備えた第1のルツボ208aは、図3中に示す第1のルツボ保管用台210aに保管されている。また、第2のルツボ208bから取り出された第1のルツボ208aも第1のルツボ保管用台210aに一時的に保管される。
The vapor deposition material of the
ルツボ交換室205は、第1のルツボ208aが保管された第1のルツボ保管用台210bを有する。ルツボ交換室205は扉211から新たな蒸着材料を備えた第1のルツボ208aの搬入、および使用済みの第1のルツボ208aの搬出を行うことができる。
The
成膜室201では、蒸着源ホルダ206を一方向に移動させることによって基板に対して線状または帯状に蒸着膜が形成される。次に基板200を移動させ、再度蒸着源ホルダ206を移動させる。蒸着源ホルダ206の移動と、基板200の移動を順次繰り返すことで基板200の全面に均一な蒸着膜を形成することができる。また、基板200と蒸着源ホルダ206を同時に移動した場合は、基板200の一辺に対して斜めに線状または帯状に蒸着膜が形成される。本実施の形態で示す構成では、基板200を一方向に移動または往復させることによって基板200の全面に蒸着を行うことができる。なお、このような構成の場合、蒸着とともに基板を移動させるため、移動方向を搬送方向と一致させれば、蒸着とともに基板の搬送も行うこととなる。従って、その場合、大量の基板を連続的に処理することに適した製造装置となる。また、蒸着とともに基板の搬送も行うため、製造装置全体としての小型化を図ることもできる。
In the
また、ルツボ搬送室204では、蒸着源207の加熱および保温を行う。従って、蒸着源ホルダ206は常時、ルツボ搬送室204で待機し、蒸着速度が安定するまで蒸着源の加熱および保温が行われる。なお、成膜室201には、膜厚モニタ(図示しない)設置されており、蒸着速度が安定したら、基板を基板搬送室202から成膜室201に搬送し、シャッターを開けて蒸着源ホルダを移動させる。蒸着が終わったら蒸着源207をルツボ搬送室204に移動させて、シャッターを閉める。その後、基板201を基板搬送室203に搬送することができる。
In the
上述した成膜装置の構成において、蒸着源207は第1のルツボ208aと第2のルツボ208bとが重なった構造を有し、蒸着材料の供給の際には、新たな蒸着材料を備えた第1のルツボごと交換することができるので、交換が容易であることに加えて、材料交換の際に蒸着材料への不純物の混入を防ぐことができる。また、第1のルツボ208aが赤外線放射率の高い材料(例えば、セラミックス材料等)からなり、第2のルツボ208bが熱伝導率の高い材料(例えば、銀、銅、金、白金、アルミニウム、チタン、鉄、ニッケル、イリジウム等の金属材料、またはそれらの合金)からなるため、これらの二重構造を有する蒸着源では、蒸着源に備えられた蒸着材料に対して均一な加熱が可能となる。なお、蒸着材料を均一に加熱することにより、得られる蒸着膜の膜質を向上させることができる。
In the structure of the film forming apparatus described above, the
なお、成膜室201において、蒸着源ホルダ206を移動させることにより、蒸着材料を効率的に基板に成膜することができる。
Note that the deposition material can be efficiently deposited on the substrate by moving the
また、図10には、図3に示した構成とは異なり、2つの成膜室201の間に1つのルツボ搬送室204が連結される構成を示す。このような構造とすることにより、一方の成膜室201aで成膜を行っている間に、他方の成膜室201bで使用する蒸着源207の第1のルツボ208aの交換を行うことができる。
10 shows a configuration in which one
また、図11には、成膜室201の断面構成の一例を示す。なお、成膜室201は、基板固定部221、蒸着源ホルダ206、移動機構222a、移動機構222b等、移動テーブル224等を有する。
FIG. 11 illustrates an example of a cross-sectional configuration of the
なお、基板固定部221は、基板200の被蒸着面が下向きになるように、基板200を固定することができる。なお、基板200の被蒸着面に選択的に成膜を行う場合には、必要に応じてマスク223を備えても良い。
Note that the
また、蒸着源ホルダ206を保持する移動テーブル224は、移動機構222によりX方向、Y方向、θ方向およびZ方向に移動することができる。
Further, the moving table 224 that holds the vapor
このように膜質の向上を図ることによって、このような蒸着膜を用いて形成された発光素子やこれを用いて形成される発光装置、電子機器などの特性を向上させることができる。 By improving the film quality in this way, it is possible to improve characteristics of a light emitting element formed using such a deposited film, a light emitting device formed using the light emitting element, and an electronic device.
その他、上述した成膜装置の構成において、成膜の際に蒸着材料の供給や成膜室内の圧力調整に時間を要することなく成膜を行うことができるので、製造におけるスループットを向上させることもできる。 In addition, in the above-described structure of the film formation apparatus, it is possible to perform film formation without requiring time for supplying a vapor deposition material or adjusting the pressure in the film formation chamber at the time of film formation. it can.
(実施の形態3)
本実施の形態では、実施の形態1で示した蒸着源を備えた成膜室を有する製造装置について、図4を用いて説明する。なお、ここでは、発光素子の第1の電極(陽極)が形成された基板を製造装置に投入し、EL層の形成、第2の電極(陰極)、および封止基板の貼り合わせまでの工程を製造装置により行う場合について説明する。
(Embodiment 3)
In this embodiment, a manufacturing apparatus including a deposition chamber including the evaporation source described in Embodiment 1 is described with reference to FIGS. Note that, here, the substrate on which the first electrode (anode) of the light-emitting element is formed is put into a manufacturing apparatus, and the steps from the formation of the EL layer, the second electrode (cathode), and the bonding of the sealing substrate are performed. The case where this is performed by a manufacturing apparatus will be described.
図4は、ゲート500a〜500jと、基板投入室(搬入室)520と、封止、取出室519と、搬送室504、514と、成膜室506、509、512と、蒸着源を設置するルツボ搬送室502と、第1のルツボの搬出、搬入を行うルツボ交換室507、前処理室503と、封止基板ストック室530と、封止基板ロード室517と、シーリング室518と、を有するマルチチャンバーの製造装置である。
In FIG. 4,
アクティブマトリクス型の発光装置を作製する場合、基板上には、予め第1の電極に接続された薄膜トランジスタ(TFTなど)が複数設けられ、薄膜トランジスタからなる駆動回路も設けられている。なお、単純マトリクス型の発光装置を作製する場合にも図4に示す製造装置で作製することが可能である。 In the case of manufacturing an active matrix light-emitting device, a plurality of thin film transistors (TFTs or the like) connected to a first electrode in advance are provided over a substrate, and a driver circuit including the thin film transistors is also provided. Note that the manufacturing apparatus illustrated in FIGS. 4A to 4C can also be used to manufacture a simple matrix light-emitting device.
まず、基板投入室520に上記基板をセットする。基板サイズは、320mm×400mm、370mm×470mm、550mm×650mm、600mm×720mm、680mm×880mm、1000mm×1200mm、1100mm×1250mm、さらには1150mm×1300mmのような大面積基板でも対応可能である。
First, the substrate is set in the
基板投入室520にセットされた基板は、搬送機構(搬送ロボットなど)511aにより搬送室504に搬送される。
The substrate set in the
なお、搬送室504には基板を搬送または反転するための搬送機構(搬送ロボットなど)511aと真空排気手段(図示せず)などが設けられており、他の搬送室514も同様に搬送機構と真空排気手段とがそれぞれ設けられている。また、搬送室504は大気圧もしくは真空を維持することができる。
Note that the
なお、上記の真空排気手段としては、磁気浮上型のターボ分子ポンプ、クライオポンプ、またはドライポンプなどが挙げられる。これらを備えることにより、各室と連結された搬送室の到達真空度を10−5〜10−6Paにすることが可能であり、さらにポンプ側および排気系からの不純物の逆拡散を制御することができる。 Examples of the evacuation means include a magnetic levitation turbo molecular pump, a cryopump, or a dry pump. By providing these, the ultimate vacuum degree of the transfer chamber connected to each chamber can be set to 10 −5 to 10 −6 Pa, and the back diffusion of impurities from the pump side and the exhaust system is controlled. be able to.
また、装置内部に不純物が導入されるのを防ぐため、導入するガスとしては、窒素や希ガス等の不活性ガスを用いる。装置内部に導入されるこれらのガスは、装置内に導入される前にガス精製機により高純度化されたものを用いる。従って、ガスが高純度化された後に蒸着装置に導入されるようにガス精製機を備えておく必要がある。これにより、ガス中に含まれる酸素や水、その他の不純物を予め除去することができるため、装置内部にこれらの不純物が導入されるのを防ぐことができる。 In order to prevent impurities from being introduced into the apparatus, an inert gas such as nitrogen or a rare gas is used as the introduced gas. These gases introduced into the apparatus are those purified by a gas purifier before being introduced into the apparatus. Therefore, it is necessary to provide a gas purifier so that the gas is introduced into the vapor deposition apparatus after being highly purified. Thereby, oxygen, water, and other impurities contained in the gas can be removed in advance, so that these impurities can be prevented from being introduced into the apparatus.
また、蒸着時の加熱等によるシュリンクを低減させるために、成膜室506での蒸着を行う直前に基板に対して真空加熱を行うことが好ましく、基板を搬送室504から真空加熱が可能な前処理室503に搬送し、上記基板に含まれる水分やその他のガスを除去するために、アニール処理を真空(5×10−3Torr(0.665Pa)以下、好ましくは10−4〜10−6Pa)で行うことが好ましい。アニール処理の温度としては、例えば100℃〜250℃が好ましく、150℃〜200℃での加熱がより好ましい。また、前処理室503には、紫外線照射が行えるようにUV照射機構を備えていてもよい。
In order to reduce shrinkage due to heating or the like during vapor deposition, it is preferable to perform vacuum heating on the substrate immediately before vapor deposition in the
また、高分子材料や溶液に含まれる有機化合物を用いて成膜する必要がある場合には、成膜室512で大気圧下、または減圧下で塗布法、インクジェット法、スピンコート法、スプレー法、印刷法などにより成膜することもできる。なお、高分子材料や溶液に含まれる有機化合物の具体例については、他の実施形態に示す具体的な材料を用いることができるものとする。
Further, when it is necessary to form a film using a polymer material or an organic compound contained in a solution, a coating method, an inkjet method, a spin coating method, a spray method in the
なお、成膜室512で上記のような材料を用いて成膜した場合には、前処理室503に搬送して加熱処理を行っても良い。
Note that in the case where a film is formed using the above material in the
次に、搬送機構511aにより搬送室504から成膜室506へ基板が搬送される。成膜室506では、発光素子のEL層が形成される。なお、EL層を構成する機能層としては、正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層、または電子注入層などがある。これらの層は、一種または複数種の蒸着材料(有機化合物または無機化合物)を用いて形成される。従って、蒸着源には、これらの蒸着材料を備えておけばよい。また、異なる発光色を示す発光層を形成する場合には、それぞれ異なる有機化合物を蒸着源に備えておけばよい。なお、図4では、成膜室506を一つのみ実線で示したが、点線部分に別の成膜室を連結させて設けていても良い。
Next, the substrate is transferred from the
また、成膜室506には、実施の形態2に示したようにX方向に移動(または往復)可能な蒸着源ホルダ510が設置されている。この蒸着源ホルダ510は複数(本実施例では4個)用意されており、適宜、EL材料が封入された容器(ルツボ)を複数備え、この状態で成膜室に設置されている。例えば、1つ目の蒸着源ホルダには発光層を構成する蒸着材料(有機化合物1)、2つ目の蒸着源ホルダには電子輸送層を構成する蒸着材料(有機化合物2)、3つ目の蒸着源ホルダには電子注入層を構成する蒸着材料(有機化合物3)、4つ目の蒸着源ホルダには陰極バッファ層を構成する蒸着材料(無機化合物)をそれぞれ収納させ、順次蒸着させればよい。また、1つの層の形成に複数種の蒸着材料を用いる場合には、複数の蒸着源ホルダを備えればよい。また、成膜室506では蒸着源ホルダ501の移動方向と直交するよう基板もY方向に移動(または往復)させる。フェイスダウン方式で基板をセットし、CCDなどで蒸着マスクの位置アライメントを行い、蒸着を行うことで選択的に成膜を行うことができる。蒸着が終了すると基板は次の搬送室514側に搬送されることとなる。
In the
成膜室506で用いる蒸着源は、実施の形態1および実施の形態2で説明した蒸着源を用いることができる。従って、蒸着源の構成や蒸着材料の交換については実施の形態1および実施の形態2に示した通りである。すなわち、新たな蒸着材料を備えた第1のルツボを使用済みの蒸着材料を備えた第1のルツボとの交換は、ルツボ搬送室502で行い、装置外部からの新たな蒸着材料を備えた第1のルツボの搬入および使用済みの蒸着材料を備えた第1のルツボの搬出は、ルツボ交換室507で行うことができる。
As a deposition source used in the
次に、基板を成膜室506から取り出し、成膜室509に搬送する。なお、基板の搬送は、搬送室514内に設置されている搬送機構511bにより行う。成膜室509では、基板上に第2の電極(陰極)(または保護膜)を形成する。なお、第2の電極は、蒸着法により形成される無機膜(MgAg、MgIn、CaF2、LiF、CaNなどの合金、または周期表の1族もしくは2族に属する元素とアルミニウムとを共蒸着法により形成した膜、またはこれらの積層膜)により形成される。その他、スパッタリング法を用いて第2の電極を形成してもよい。
Next, the substrate is taken out from the
また、成膜室509では、窒化珪素膜、または窒化酸化珪素膜からなる保護膜を形成して封止してもよい。この場合、成膜室509内には、珪素からなるターゲット、または酸化珪素からなるターゲット、または窒化珪素からなるターゲットが備えられる。また、固定された基板に対して棒状のターゲットを移動させて保護膜を形成してもよい。また、固定された棒状のターゲットに対して、基板を移動させることによって保護膜を形成してもよい。
In the
例えば、珪素からなる円盤状のターゲットを用い、成膜室雰囲気を窒素雰囲気または窒素とアルゴンを含む雰囲気とすることによって陰極上に窒化珪素膜を形成することができる。 For example, a silicon nitride film can be formed over the cathode by using a disk-shaped target made of silicon and setting the film formation chamber atmosphere to a nitrogen atmosphere or an atmosphere containing nitrogen and argon.
また、炭素を主成分とする薄膜(ダイヤモンドライクカーボン膜(DLC膜ともいう)、カーンナノチューブ膜(CN膜ともいう)、アモルファスカーボン膜)を保護膜として形成してもよく、別途、CVD法を用いた成膜室を設けてもよい。プラズマCVD法(代表的には、RFプラズマCVD法、マイクロ波CVD法、電子サイクロトロン共鳴(ECR)CVD法、熱フィラメントCVD法など)、燃焼炎法、スパッタ法、イオンビーム蒸着法、レーザ蒸着法などで形成することができる。 Further, a thin film mainly composed of carbon (a diamond-like carbon film (also referred to as a DLC film), a Kahn nanotube film (also referred to as a CN film), or an amorphous carbon film) may be formed as a protective film. The used film formation chamber may be provided. Plasma CVD method (typically RF plasma CVD method, microwave CVD method, electron cyclotron resonance (ECR) CVD method, hot filament CVD method, etc.), combustion flame method, sputtering method, ion beam evaporation method, laser evaporation method Etc. can be formed.
また、CN膜は反応ガスとしてC2H4ガスとN2ガスとを用いて形成すればよい。なお、DLC膜やCN膜は、可視光に対して透明もしくは半透明な絶縁膜である。可視光に対して透明とは可視光の透過率が80〜100%である場合とし、可視光に対して半透明とは可視光の透過率が50〜80%である場合を示す。 The CN film may be formed using C 2 H 4 gas and N 2 gas as reaction gases. Note that the DLC film and the CN film are insulating films that are transparent or translucent to visible light. Transparent to visible light means that the visible light transmittance is 80 to 100%, and translucent to visible light means that the visible light transmittance is 50 to 80%.
次に、基板を搬送室514から封止、取出室519に搬送する。
Next, the substrate is transferred from the
封止基板は、封止基板ロード室517に外部からセットし、用意される。なお、水分などの不純物を除去するために予め真空アニールを行うことが好ましい。また、上記基板と封止基板と貼り合わせるためのシール材を形成する場合には、シーリング室518でシール材を形成し、シール材を形成した封止基板を封止基板ストック室530に搬送する。
The sealing substrate is set and prepared in the sealing
なお、シーリング室518において、封止基板に乾燥剤を設けてもよい。また、封止基板ストック室530に蒸着時に使用する蒸着マスクをストックしてもよい。なお、ここでは、封止基板に対してシール材を形成した例を示したが、特に限定されず、上記基板(成膜済みの基板)にシール材を形成してもよい。
Note that a desiccant may be provided on the sealing substrate in the sealing
次に、封止、取出室519で基板と封止基板とを貼り合わせ、貼り合わせた一対の基板を封止、取出室519に設けられた紫外線照射機構でUV光を照射することにより、シール材を硬化させる。なお、ここではシール材として紫外線硬化樹脂を用いたが、接着材であれば、特に限定されない。
Next, the substrate and the sealing substrate are bonded to each other in the sealing and
最後に、封止基板と貼り合わされた基板を封止、取出室519から取り出す。
Finally, the substrate bonded to the sealing substrate is taken out from the sealing and
以上のように、図4に示した製造装置を用いることで大気に曝すことなく第1の電極上にEL層、第2の電極(必要に応じて保護膜)を形成し、封止基板との貼り合わせを行うことができるため、信頼性の高い発光素子および発光装置を作製することができる。また、蒸着源においては、蒸着材料の交換時に不純物の混入を防ぐだけでなく、交換を容易に行うことができる。また、蒸着源の構造が材質の異なる二種類のルツボからなる二重ルツボ構造を有するために蒸着材料への加熱を均一に行うことが可能である。また、蒸着源が移動し、成膜室506内を基板が移動することで蒸着は終了するため、短時間に蒸着が完了し、スループットよく処理を行うことができる。
As described above, by using the manufacturing apparatus shown in FIG. 4, the EL layer and the second electrode (protective film as necessary) are formed on the first electrode without being exposed to the atmosphere, and the sealing substrate and Therefore, a highly reliable light-emitting element and light-emitting device can be manufactured. In addition, in the vapor deposition source, not only the impurities can be prevented from being mixed when the vapor deposition material is replaced, but also the replacement can be easily performed. Further, since the structure of the vapor deposition source has a double crucible structure including two types of crucibles having different materials, it is possible to uniformly heat the vapor deposition material. Further, since the evaporation source is moved and the substrate is moved in the
なお、ここでは図示しないが、本実施の形態で示した製造装置には、各処理室での作業をコントロールするための制御装置や、各処理室間を搬送するための制御装置や、基板を個々の処理室に移動させる経路を制御して自動化を実現するコントロール制御装置などが設けられている。 Although not shown here, the manufacturing apparatus shown in this embodiment includes a control device for controlling operations in each processing chamber, a control device for transporting between the processing chambers, and a substrate. A control control device and the like for realizing automation by controlling a route to be moved to each processing chamber are provided.
なお、本実施の形態に示す構成は、他の実施の形態に示した構成を適宜組み合わせて用いることができる。 Note that the structure described in this embodiment can be combined with any of the structures described in other embodiments as appropriate.
(実施の形態4)
本実施の形態では、本発明の一態様である成膜装置によって作製することができる発光素子について図5を用いて説明する。
(Embodiment 4)
In this embodiment, a light-emitting element that can be manufactured using the film formation apparatus which is one embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
≪発光素子の基本的な構造≫
まず、発光素子の基本的な構造について説明する。図5(A)には、一対の電極間に発光層を含むEL層を有する発光素子を示す。具体的には、第1の電極1101と第2の電極1102との間にEL層1103が挟まれた構造を有する。
≪Basic structure of light emitting element≫
First, the basic structure of the light emitting element will be described. FIG. 5A illustrates a light-emitting element having an EL layer including a light-emitting layer between a pair of electrodes. Specifically, the
また、図5(B)には、一対の電極間に複数(図5(B)では、2層)のEL層(1103a、1103b)を有し、EL層の間に電荷発生層1104を有する積層構造(タンデム構造)の発光素子を示す。タンデム構造の発光素子は、定電流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。
5B includes a plurality of (two layers in FIG. 5B) EL layers (1103a and 1103b) between a pair of electrodes, and a
電荷発生層1104は、第1の電極1101と第2の電極1102に電圧を印加したときに、一方のEL層(1103aまたは1103b)に電子を注入し、他方のEL層(1103bまたは1103a)に正孔を注入する機能を有する。従って、図5(B)において、第1の電極1101に第2の電極1102よりも電位が高くなるように電圧を印加すると、電荷発生層1104からEL層1103aに電子が注入され、EL層1103bに正孔が注入されることとなる。
The
なお、電荷発生層1104は、光の取り出し効率の点から、可視光に対して透光性を有する(具体的には、電荷発生層1104に対する可視光の透過率が、40%以上)ことが好ましい。また、電荷発生層1104は、第1の電極1101や第2の電極1102よりも低い導電率であっても機能する。
Note that the
また、図5(C)には、発光素子のEL層1103の積層構造を示す。但し、この場合、第1の電極1101は陽極として機能するものとする。EL層1103は、第1の電極1101上に、正孔(ホール)注入層1111、正孔(ホール)輸送層1112、発光層1113、電子輸送層1114、電子注入層1115が順次積層された構造を有する。なお、図5(B)に示すタンデム構造のように複数のEL層を有する場合であっても、各EL層が、陽極側から上記のように順次積層される構造とする。また、第1の電極1101が陰極で、第2の電極1102が陽極の場合は、積層順は逆になる。
FIG. 5C illustrates a stacked structure of the
EL層(1103、1103a、1103b)に含まれる発光層1113は、それぞれ発光物質や複数の物質を適宜組み合わせて有しており、所望の発光色を呈する蛍光発光や燐光発光が得られる構成とすることができる。また、発光層1113を発光色の異なる積層構造としてもよい。なお、この場合、積層された各発光層に用いる発光物質やその他の物質は、それぞれ異なる材料を用いればよい。また、図5(B)に示す複数のEL層(1103a、1103b)から、それぞれ異なる発光色が得られる構成としても良い。この場合も各発光層に用いる発光物質やその他の物質を異なる材料とすればよい。
Each of the light-emitting
また、本発明の一態様である発光素子において、例えば、図5(C)に示す第1の電極1101を反射電極とし、第2の電極1102を半透過・半反射電極とし、微小光共振器(マイクロキャビティ)構造とすることにより、EL層1103に含まれる発光層1113から得られる発光を両電極間で共振させ、第2の電極1102から得られる発光を強めることができる。
In the light-emitting element of one embodiment of the present invention, for example, the
なお、発光素子の第1の電極1101が、反射性を有する導電性材料と透光性を有する導電性材料(透明導電膜)との積層構造からなる反射電極である場合、透明導電膜の膜厚を制御することにより光学調整を行うことができる。具体的には、発光層1113から得られる光の波長λに対して、第1の電極1101と、第2の電極1102との電極間距離がmλ/2(ただし、mは自然数)近傍となるように調整するのが好ましい。
Note that in the case where the
また、発光層1113から得られる所望の光(波長:λ)を増幅させるために、第1の電極1101から発光層の所望の光が得られる領域(発光領域)までの光学距離と、第2の電極1102から発光層1113の所望の光が得られる領域(発光領域)までの光学距離と、をそれぞれ(2m’+1)λ/4(ただし、m’は自然数)近傍となるように調節するのが好ましい。なお、ここでいう発光領域とは、発光層1113における正孔(ホール)と電子との再結合領域を示す。
In addition, in order to amplify desired light (wavelength: λ) obtained from the
このような光学調整を行うことにより、発光層1113から得られる特定の単色光のスペクトルを狭線化させ、色純度の良い発光を得ることができる。
By performing such optical adjustment, the spectrum of specific monochromatic light obtained from the
但し、上記の場合、第1の電極1101と第2の電極1102との光学距離は、厳密には第1の電極1101における反射領域から第2の電極1102における反射領域までの総厚ということができる。しかし、第1の電極1101や第2の電極1102における反射領域を厳密に決定することは困難であるため、第1の電極1101と第2の電極1102の任意の位置を反射領域と仮定することで充分に上述の効果を得ることができるものとする。また、第1の電極1101と、所望の光が得られる発光層との光学距離は、厳密には第1の電極1101における反射領域と、所望の光が得られる発光層における発光領域との光学距離であるということができる。しかし、第1の電極1101における反射領域や、所望の光が得られる発光層における発光領域を厳密に決定することは困難であるため、第1の電極1101の任意の位置を反射領域、所望の光が得られる発光層の任意の位置を発光領域と仮定することで充分に上述の効果を得ることができるものとする。
However, in the above case, the optical distance between the
図5(C)に示す発光素子は、マイクロキャビティ構造を有するため、同じEL層を有していても異なる波長の光(単色光)を取り出すことができる。従って、異なる発光色を得るための塗り分け(例えば、RGB)が不要となる。従って、高精細化を実現することが容易である。また、着色層(カラーフィルタ)との組み合わせも可能である。さらに、特定波長の正面方向の発光強度を強めることが可能となるため、低消費電力化を図ることができる。 Since the light-emitting element illustrated in FIG. 5C has a microcavity structure, light having different wavelengths (monochromatic light) can be extracted even when the light-emitting element has the same EL layer. Accordingly, there is no need for separate coloring (for example, RGB) for obtaining different emission colors. Therefore, it is easy to realize high definition. A combination with a colored layer (color filter) is also possible. Furthermore, since it is possible to increase the emission intensity of the specific wavelength in the front direction, it is possible to reduce power consumption.
図5(E)に示す発光素子は、図5(B)に示したタンデム構造の発光素子の一例であり、図に示すように、3つのEL層(1103a、1103b、1103c)が電荷発生層(1104a、1104b)を挟んで積層される構造を有する。なお、3つのEL層(1103a、1103b、1103c)は、それぞれに発光層(1113a、1113b、1113c)を有しており、各発光層の発光色は、自由に組み合わせることができる。例えば、発光層1113aを青色、発光層1113bを赤色、緑色、または黄色のいずれか、発光層1113cを青色とすることができるが、発光層1113aを赤色、発光層1113bを青色、緑色、または黄色のいずれか、発光層1113cを赤色とすることもできる。
The light-emitting element illustrated in FIG. 5E is an example of the light-emitting element having the tandem structure illustrated in FIG. 5B. As illustrated, three EL layers (1103a, 1103b, and 1103c) are charge generation layers. (1104a, 1104b) are stacked. Note that the three EL layers (1103a, 1103b, 1103c) each have a light emitting layer (1113a, 1113b, 1113c), and the light emission colors of the light emitting layers can be freely combined. For example, the
なお、上述した発光素子において、第1の電極1101と第2の電極1102の少なくとも一方は、透光性を有する電極(透明電極、半透過・半反射電極など)とする。透光性を有する電極が透明電極の場合、透明電極の可視光の透過率は、40%以上とする。また、半透過・半反射電極の場合、半透過・半反射電極の可視光の反射率は、20%以上80%以下、好ましくは40%以上70%以下とする。また、これらの電極は、抵抗率が1×10−2Ωcm以下とするのが好ましい。
Note that in the above light-emitting element, at least one of the
また、上述した発光素子において、第1の電極1101と第2の電極1102の一方が、反射性を有する電極(反射電極)である場合、反射性を有する電極の可視光の反射率は、40%以上100%以下、好ましくは70%以上100%以下とする。また、この電極は、抵抗率が1×10−2Ωcm以下とするのが好ましい。
In the light-emitting element described above, when one of the
≪発光素子の具体的な構造および作製方法≫
次に、発光素子の具体的な構造および作製方法について、図5を用いて説明する。また、ここでは、図5(B)に示すタンデム構造を有し、マイクロキャビティ構造を備えた発光素子についても図5(D)を用いて説明する。図5(D)に示す発光素子がマイクロキャビティ構造を有する場合は、第1の電極1101を反射電極として形成し、第2の電極1102を半透過・半反射電極として形成する。従って、所望の電極材料を単数または複数用い、単層または積層して形成することができる。なお、第2の電極1102は、EL層1103bを形成した後、上記と同様に材料を選択して形成する。また、これらの電極の作製には、スパッタ法や真空蒸着法を用いることができる。
<< Specific structure and manufacturing method of light-emitting element >>
Next, a specific structure and manufacturing method of the light-emitting element will be described with reference to FIGS. Here, a light-emitting element having the tandem structure illustrated in FIG. 5B and including a microcavity structure is also described with reference to FIG. In the case where the light-emitting element illustrated in FIG. 5D has a microcavity structure, the
<第1の電極および第2の電極>
第1の電極1101および第2の電極1102を形成する材料としては、上述した両電極の機能が満たせるのであれば、以下に示す材料を適宜組み合わせて用いることができる。例えば、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適宜用いることができる。具体的には、In−Sn酸化物(ITOともいう)、In−Si−Sn酸化物(ITSOともいう)、In−Zn酸化物、In−W−Zn酸化物が挙げられる。その他、アルミニウム(Al)、チタン(Ti)、クロム(Cr)、マンガン(Mn)、鉄(Fe)、コバルト(Co)、ニッケル(Ni)、銅(Cu)、ガリウム(Ga)、亜鉛(Zn)、インジウム(In)、スズ(Sn)、モリブデン(Mo)、タンタル(Ta)、タングステン(W)、パラジウム(Pd)、金(Au)、白金(Pt)、銀(Ag)、イットリウム(Y)、ネオジム(Nd)などの金属、およびこれらを適宜組み合わせて含む合金を用いることもできる。その他、上記例示のない元素周期表の第1族または第2族に属する元素(例えば、リチウム(Li)、セシウム(Cs)、カルシウム(Ca)、ストロンチウム(Sr)、ユウロピウム(Eu)、イッテルビウム(Yb)などの希土類金属およびこれらを適宜組み合わせて含む合金、その他グラフェン等を用いることができる。
<First electrode and second electrode>
As materials for forming the
図5(D)に示す発光素子において、第1の電極1101が陽極である場合、第1の電極1101上にEL層1103aの正孔注入層1111aおよび正孔輸送層1112aが真空蒸着法により順次積層形成される。EL層1103aおよび電荷発生層1104が形成された後、電荷発生層1104上にEL層1103bの正孔注入層1111bおよび正孔輸送層1112bが同様に順次積層形成される。
In the light-emitting element illustrated in FIG. 5D, when the
<正孔注入層および正孔輸送層>
正孔注入層(1111、1111a、1111b)は、陽極である第1の電極1101や中間層(1104)からEL層(1103、1103a、1103b)に正孔(ホール)を注入する層であり、正孔注入性の高い材料を含む層である。
<Hole injection layer and hole transport layer>
The hole injection layer (1111, 1111a, 1111b) is a layer for injecting holes into the EL layers (1103, 1103a, 1103b) from the
正孔注入性の高い材料としては、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、マンガン酸化物等の遷移金属酸化物が挙げられる。この他、フタロシアニン(略称:H2Pc)や銅フタロシアニン(略称:CuPC)等のフタロシアニン系の化合物、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)、N,N’−ビス{4−[ビス(3−メチルフェニル)アミノ]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:DNTPD)等の芳香族アミン化合物、またはポリ(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)(略称:PEDOT/PSS)等の高分子等を用いることができる。 Examples of the material having a high hole injection property include transition metal oxides such as molybdenum oxide, vanadium oxide, ruthenium oxide, tungsten oxide, and manganese oxide. In addition, phthalocyanine compounds such as phthalocyanine (abbreviation: H 2 Pc) and copper phthalocyanine (abbreviation: CuPC), 4,4′-bis [N- (4-diphenylaminophenyl) -N-phenylamino] biphenyl ( Abbreviation: DPAB), N, N′-bis {4- [bis (3-methylphenyl) amino] phenyl} -N, N′-diphenyl- (1,1′-biphenyl) -4,4′-diamine ( An aromatic amine compound such as abbreviation (DNTPD) or a polymer such as poly (3,4-ethylenedioxythiophene) / poly (styrenesulfonic acid) (abbreviation: PEDOT / PSS) can be used.
また、正孔注入性の高い材料としては、正孔輸送性材料とアクセプター性材料(電子受容性材料)を含む複合材料を用いることもできる。この場合、アクセプター性材料により正孔輸送性材料から電子が引き抜かれて正孔注入層(1111、1111a、1111b)で正孔が発生し、正孔輸送層(1112、1112a、1112b)を介して発光層(1113、1113a、1113b)に正孔が注入される。なお、正孔注入層(1111、1111a、1111b)は、正孔輸送性材料とアクセプター性材料(電子受容性材料)を含む複合材料からなる単層で形成しても良いが、正孔輸送性材料とアクセプター性材料(電子受容性材料)とをそれぞれ別の層で積層して形成しても良い。 As a material having a high hole-injecting property, a composite material including a hole-transporting material and an acceptor material (electron-accepting material) can also be used. In this case, electrons are extracted from the hole transporting material by the acceptor material and holes are generated in the hole injection layer (1111, 1111a, 1111b), and the hole transporting layer (1112, 1112a, 1112b) is passed through. Holes are injected into the light emitting layer (1113, 1113a, 1113b). Note that the hole injection layer (1111, 1111a, 1111b) may be formed as a single layer made of a composite material including a hole transporting material and an acceptor material (electron accepting material). The material and the acceptor material (electron-accepting material) may be stacked in separate layers.
正孔輸送層(1112、1112a、1112b)は、正孔注入層(1111、1111a、1111b)によって、第1の電極1101から注入された正孔を発光層(1113、1113a、1113b)に輸送する層である。なお、正孔輸送層(1112、1112a、1112b)は、正孔輸送性材料を含む層である。正孔輸送層(1112、1112a、1112b)に用いる正孔輸送性材料は、特に正孔注入層(1111、1111a、1111b)のHOMO準位と同じ、あるいは近いHOMO準位を有するものを用いることが好ましい。
The hole transport layer (1112, 1112a, 1112b) transports holes injected from the
正孔注入層(1111、1111a、1111b)に用いるアクセプター性材料としては、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用いることができる。具体的には、酸化モリブデン、酸化バナジウム、酸化ニオブ、酸化タンタル、酸化クロム、酸化タングステン、酸化マンガン、酸化レニウムが挙げられる。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。その他、キノジメタン誘導体やクロラニル誘導体、ヘキサアザトリフェニレン誘導体などの有機アクセプターを用いることができる。具体的には、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−TCNQ)、クロラニル、2,3,6,7,10,11−ヘキサシアノ−1,4,5,8,9,12−ヘキサアザトリフェニレン(略称:HAT−CN)等を用いることができる。 As the acceptor material used for the hole-injection layer (1111, 1111a, 1111b), an oxide of a metal belonging to Groups 4 to 8 in the periodic table can be used. Specific examples include molybdenum oxide, vanadium oxide, niobium oxide, tantalum oxide, chromium oxide, tungsten oxide, manganese oxide, and rhenium oxide. Among these, molybdenum oxide is especially preferable because it is stable in the air, has a low hygroscopic property, and is easy to handle. In addition, organic acceptors such as quinodimethane derivatives, chloranil derivatives, and hexaazatriphenylene derivatives can be used. Specifically, 7,7,8,8-tetracyano-2,3,5,6-tetrafluoroquinodimethane (abbreviation: F 4 -TCNQ), chloranil, 2,3,6,7,10,11 -Hexacyano-1,4,5,8,9,12-hexaazatriphenylene (abbreviation: HAT-CN) or the like can be used.
正孔注入層(1111、1111a、1111b)および正孔輸送層(1112、1112a、1112b)に用いる正孔輸送性材料としては、10−6cm2/Vs以上の正孔移動度を有する物質が好ましい。なお、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ることができる。 As a hole transporting material used for the hole injection layer (1111, 1111a, 1111b) and the hole transport layer (1112, 1112a, 1112b), a substance having a hole mobility of 10 −6 cm 2 / Vs or more is used. preferable. Note that other than these substances, any substance that has a property of transporting more holes than electrons can be used.
正孔輸送性材料としては、π電子過剰型複素芳香族化合物(例えばカルバゾール誘導体やインドール誘導体)や芳香族アミン化合物が好ましく、具体例としては、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)、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’−ビス[N−(スピロ−9,9’−ビフルオレン−2−イル)−N―フェニルアミノ]ビフェニル(略称:BSPB)、4−フェニル−4’−(9−フェニルフルオレン−9−イル)トリフェニルアミン(略称:BPAFLP)、4−フェニル−3’−(9−フェニルフルオレン−9−イル)トリフェニルアミン(略称:mBPAFLP)、4−フェニル−4’−(9−フェニル−9H−カルバゾール−3−イル)トリフェニルアミン(略称:PCBA1BP)、3−[4−(9−フェナントリル)−フェニル]−9−フェニル−9H−カルバゾール(略称:PCPPn)、
N−(4−ビフェニル)−N−(9,9−ジメチル−9H−フルオレン−2−イル)−9−フェニル−9H−カルバゾール−3−アミン(略称:PCBiF)、N−(1,1’−ビフェニル−4−イル)−N−[4−(9−フェニル−9H−カルバゾール−3−イル)フェニル]−9,9−ジメチル−9H−フルオレン−2−アミン(略称:PCBBiF)4,4’−ジフェニル−4’’−(9−フェニル−9−H−カルバゾール−3−イル)トリフェニルアミン(略称:PCBBi1BP)、4−(1−ナフチル)−4’−(9−フェニル−9H−カルバゾール−3−イル)−トリフェニルアミン(略称:PCBANB)、4、4’−ジ(1−ナフチル)−4’’−(9−フェニル−9H−カルバゾール−3−イル)トリフェニルアミン(略称:PCBNBB)、9,9−ジメチル−N−フェニル−N−[4−(9−フェニル−9H−カルバゾール−3−イル)フェニル]フルオレン−2−アミン(略称:PCBAF)、N−フェニル−N−[4−(9−フェニル−9H−カルバゾール−3−イル)フェニル]スピロ−9,9’−ビフルオレン−2−アミン(略称:PCBASF)、4,4’,4’’−トリス(カルバゾール−9−イル)トリフェニルアミン(略称:TCTA)、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:MTDATA)、4,4’−ビス[N−(スピロ−9,9’−ビフルオレン−2−イル)−N―フェニルアミノ]ビフェニル(略称:BSPB)などの芳香族アミン骨格を有する化合物、1,3−ビス(N−カルバゾリル)ベンゼン(略称:mCP)、4,4’−ジ(N−カルバゾリル)ビフェニル(略称:CBP)、3,6−ビス(3,5−ジフェニルフェニル)−9−フェニルカルバゾール(略称:CzTP)、3,3’−ビス(9−フェニル−9H−カルバゾール)(略称:PCCP)、3−[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: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)、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−アントラセニル)フェニル]−9H−カルバゾール(略称:CzPA)などのカルバゾール骨格を有する化合物、4,4’,4’’−(ベンゼン−1,3,5−トリイル)トリ(ジベンゾチオフェン)(略称:DBT3P−II)、2,8−ジフェニル−4−[4−(9−フェニル−9H−フルオレン−9−イル)フェニル]ジベンゾチオフェン(略称:DBTFLP−III)、4−[4−(9−フェニル−9H−フルオレン−9−イル)フェニル]−6−フェニルジベンゾチオフェン(略称:DBTFLP−IV)などのチオフェン骨格を有する化合物、4,4’,4’’−(ベンゼン−1,3,5−トリイル)トリ(ジベンゾフラン)(略称:DBF3P−II)、4−{3−[3−(9−フェニル−9H−フルオレン−9−イル)フェニル]フェニル}ジベンゾフラン(略称:mmDBFFLBi−II)などのフラン骨格を有する化合物が挙げられる。
As the hole transporting material, a π-electron rich heteroaromatic compound (for example, a carbazole derivative or an indole derivative) or an aromatic amine compound is preferable. As a specific example, 4,4′-bis [N- (1-naphthyl) is preferable. ) -N-phenylamino] biphenyl (abbreviation: NPB or α-NPD), N, N′-bis (3-methylphenyl) -N, N′-diphenyl- [1,1′-biphenyl] -4,4 '-Diamine (abbreviation: TPD), 4,4'-bis [N- (spiro-9,9'-bifluoren-2-yl) -N-phenylamino] biphenyl (abbreviation: BSPB), 4-phenyl-4 '-(9-phenylfluoren-9-yl) triphenylamine (abbreviation: BPAFLP), 4-phenyl-3'-(9-phenylfluoren-9-yl) triphenylamine (abbreviation: mBPAFLP) ), 4-phenyl-4 ′-(9-phenyl-9H-carbazol-3-yl) triphenylamine (abbreviation: PCBA1BP), 3- [4- (9-phenanthryl) -phenyl] -9-phenyl-9H -Carbazole (abbreviation: PCPPn),
N- (4-biphenyl) -N- (9,9-dimethyl-9H-fluoren-2-yl) -9-phenyl-9H-carbazol-3-amine (abbreviation: PCBiF), N- (1,1 ′ -Biphenyl-4-yl) -N- [4- (9-phenyl-9H-carbazol-3-yl) phenyl] -9,9-dimethyl-9H-fluoren-2-amine (abbreviation: PCBBiF) 4,4 '-Diphenyl-4''-(9-phenyl-9-H-carbazol-3-yl) triphenylamine (abbreviation: PCBBi1BP), 4- (1-naphthyl) -4'-(9-phenyl-9H- Carbazol-3-yl) -triphenylamine (abbreviation: PCBANB), 4,4′-di (1-naphthyl) -4 ″-(9-phenyl-9H-carbazol-3-yl) triphenylamine (abbreviation) : PC NBB), 9,9-dimethyl-N-phenyl-N- [4- (9-phenyl-9H-carbazol-3-yl) phenyl] fluoren-2-amine (abbreviation: PCBAF), N-phenyl-N- [4- (9-phenyl-9H-carbazol-3-yl) phenyl] spiro-9,9′-bifluoren-2-amine (abbreviation: PCBASF), 4,4 ′, 4 ″ -tris (carbazole-9 -Yl) triphenylamine (abbreviation: TCTA), 4,4 ′, 4 ″ -tris (N, N-diphenylamino) triphenylamine (abbreviation: TDATA), 4,4 ′, 4 ″ -tris [ N- (3-methylphenyl) -N-phenylamino] triphenylamine (abbreviation: MTDATA), 4,4′-bis [N- (spiro-9,9′-bifluoren-2-yl) -N-phenyl Amino] bi Compounds having an aromatic amine skeleton such as phenyl (abbreviation: BSPB), 1,3-bis (N-carbazolyl) benzene (abbreviation: mCP), 4,4′-di (N-carbazolyl) biphenyl (abbreviation: CBP) 3,6-bis (3,5-diphenylphenyl) -9-phenylcarbazole (abbreviation: CzTP), 3,3′-bis (9-phenyl-9H-carbazole) (abbreviation: PCCP), 3- [N -(9-phenylcarbazol-3-yl) -N-phenylamino] -9-phenylcarbazole (abbreviation: PCzPCA1), 3,6-bis [N- (9-phenylcarbazol-3-yl) -N-phenyl Amino] -9-phenylcarbazole (abbreviation: PCzPCA2), 3- [N- (1-naphthyl) -N- (9-phenylcarbazol-3-yl) amino -9-phenylcarbazole (abbreviation: PCzPCN1), 1,3,5-tris [4- (N-carbazolyl) phenyl] benzene (abbreviation: TCPB), 9- [4- (10-phenyl-9-anthracenyl) phenyl ] -9H-carbazole (abbreviation: CzPA) and other compounds having a carbazole skeleton, 4,4 ′, 4 ″-(benzene-1,3,5-triyl) tri (dibenzothiophene) (abbreviation: DBT3P-II) 2,8-diphenyl-4- [4- (9-phenyl-9H-fluoren-9-yl) phenyl] dibenzothiophene (abbreviation: DBTFLP-III), 4- [4- (9-phenyl-9H-fluorene) -9-yl) phenyl] -6-phenyldibenzothiophene (abbreviation: DBTFLP-IV) and other compounds having a thiophene skeleton, 4 , 4 ′, 4 ″-(benzene-1,3,5-triyl) tri (dibenzofuran) (abbreviation: DBF3P-II), 4- {3- [3- (9-phenyl-9H-fluorene-9- Yl) phenyl] phenyl} dibenzofuran (abbreviation: mmDBFFLBi-II) and the like.
さらに、ポリ(N−ビニルカルバゾール)(略称:PVK)、ポリ(4−ビニルトリフェニルアミン)(略称:PVTPA)、ポリ[N−(4−{N’−[4−(4−ジフェニルアミノ)フェニル]フェニル−N’−フェニルアミノ}フェニル)メタクリルアミド](略称:PTPDMA)ポリ[N,N’−ビス(4−ブチルフェニル)−N,N’−ビス(フェニル)ベンジジン](略称:Poly−TPD)などの高分子化合物を用いることもできる。 Further, poly (N-vinylcarbazole) (abbreviation: PVK), poly (4-vinyltriphenylamine) (abbreviation: PVTPA), poly [N- (4- {N ′-[4- (4-diphenylamino)] Phenyl] phenyl-N′-phenylamino} phenyl) methacrylamide] (abbreviation: PTPDMA) poly [N, N′-bis (4-butylphenyl) -N, N′-bis (phenyl) benzidine] (abbreviation: Poly High molecular compounds such as -TPD) can also be used.
但し、正孔輸送性材料は、上記に限られることなく公知の様々な材料を1種または複数種組み合わせて正孔輸送性材料として正孔注入層(1111、1111a、1111b)および正孔輸送層(1112、1112a、1112b)に用いることができる。なお、正孔輸送層(1112、1112a、1112b)は、各々複数の層から形成されていても良い。すなわち、例えば第1の正孔輸送層と第2の正孔輸送層とが積層されていても良い。 However, the hole transporting material is not limited to the above, and a hole injection layer (1111, 1111a, 1111b) and a hole transporting layer may be used as a hole transporting material by combining one or more known various materials. (1112, 1112a, 1112b). Note that each of the hole transport layers (1112, 1112a, and 1112b) may be formed of a plurality of layers. That is, for example, a first hole transport layer and a second hole transport layer may be laminated.
図5(D)に示す発光素子においては、EL層1103aの正孔輸送層1112a上に発光層1113aが真空蒸着法により形成される。また、EL層1103aおよび電荷発生層1104が形成された後、EL層1103bの正孔輸送層1112b上に発光層1113bが真空蒸着法により形成される。
In the light-emitting element illustrated in FIG. 5D, the light-emitting
<発光層>
発光層(1113、1113a、1113b、1113c)は、発光物質を含む層である。なお、発光物質としては、青色、紫色、青紫色、緑色、黄緑色、黄色、橙色、赤色などの発光色を呈する物質を適宜用いる。また、複数の発光層(1113a、1113b、1113c)に異なる発光物質を用いることにより異なる発光色を呈する構成(例えば、補色の関係にある発光色を組み合わせて得られる白色発光)とすることができる。さらに、一つの発光層が異なる発光物質を有する積層構造であっても良い。
<Light emitting layer>
The light emitting layers (1113, 1113a, 1113b, 1113c) are layers containing a light emitting substance. Note that as the light-emitting substance, a substance exhibiting a luminescent color such as blue, purple, blue-violet, green, yellow-green, yellow, orange, or red is appropriately used. In addition, by using different light-emitting substances for the plurality of light-emitting layers (1113a, 1113b, 1113c), a structure exhibiting different light emission colors (for example, white light emission obtained by combining light emission colors having complementary colors) can be obtained. . Furthermore, a stacked structure in which one light emitting layer includes different light emitting substances may be used.
また、発光層(1113、1113a、1113b、1113c)は、発光物質(ゲスト材料)に加えて、1種または複数種の有機化合物(ホスト材料、アシスト材料)を有していても良い。また、1種または複数種の有機化合物としては、本実施の形態で説明する正孔輸送性材料や電子輸送性材料の一方または両方を用いることができる。 In addition, the light-emitting layer (1113, 1113a, 1113b, 1113c) may include one or more organic compounds (host material, assist material) in addition to the light-emitting substance (guest material). As the one or more kinds of organic compounds, one or both of a hole transporting material and an electron transporting material described in this embodiment can be used.
発光層(1113、1113a、1113b、1113c)に用いることができる発光物質としては、特に限定は無く、一重項励起エネルギーを可視光領域の発光に変える発光物質、または三重項励起エネルギーを可視光領域の発光に変える発光物質を用いることができる。 There is no particular limitation on a light-emitting substance that can be used for the light-emitting layers (1113, 1113a, 1113b, and 1113c). A luminescent substance that can be converted into luminescence can be used.
なお、他の発光物質としては、例えば、以下のようなものが挙げられる。 Examples of other luminescent substances include the following.
一重項励起エネルギーを発光に変える発光物質としては、蛍光を発する物質(蛍光材料)が挙げられ、例えば、ピレン誘導体、アントラセン誘導体、トリフェニレン誘導体、フルオレン誘導体、カルバゾール誘導体、ジベンゾチオフェン誘導体、ジベンゾフラン誘導体、ジベンゾキノキサリン誘導体、キノキサリン誘導体、ピリジン誘導体、ピリミジン誘導体、フェナントレン誘導体、ナフタレン誘導体などが挙げられる。特にピレン誘導体は発光量子収率が高いので好ましい。ピレン誘導体の具体例としては、N,N’−ビス(3−メチルフェニル)−N,N’−ビス〔3−(9−フェニル−9H−フルオレン−9−イル)フェニル〕ピレン−1,6−ジアミン(1,6mMemFLPAPrn)、(N,N’−ジフェニル−N,N’−ビス[4−(9−フェニル−9H−フルオレン−9−イル)フェニル]ピレン−1,6−ジアミン)(1,6FLPAPrn)、N,N’−ビス(ジベンゾフラン−2−イル)−N,N’−ジフェニルピレン−1,6−ジアミン(1,6FrAPrn)、N,N’−ビス(ジベンゾチオフェン−2−イル)−N,N’−ジフェニルピレン−1,6−ジアミン(1,6ThAPrn)、N,N’−(ピレン−1,6−ジイル)ビス[(N−フェニルベンゾ[b]ナフト[1,2−d]フラン)−6−アミン](略称:1,6BnfAPrn)、N,N’−(ピレン−1,6−ジイル)ビス[(N−フェニルベンゾ[b]ナフト[1,2−d]フラン)−8−アミン](略称:1,6BnfAPrn−02)、N,N’−(ピレン−1,6−ジイル)ビス[(6,N−ジフェニルベンゾ[b]ナフト[1,2−d]フラン)−8−アミン](略称:1,6BnfAPrn−03)などが挙げられる。 Examples of the light-emitting substance that converts singlet excitation energy into light emission include substances that emit fluorescence (fluorescent materials). For example, pyrene derivatives, anthracene derivatives, triphenylene derivatives, fluorene derivatives, carbazole derivatives, dibenzothiophene derivatives, dibenzofuran derivatives, dibenzos Examples include quinoxaline derivatives, quinoxaline derivatives, pyridine derivatives, pyrimidine derivatives, phenanthrene derivatives, and naphthalene derivatives. In particular, a pyrene derivative is preferable because of its high emission quantum yield. Specific examples of the pyrene derivative include N, N′-bis (3-methylphenyl) -N, N′-bis [3- (9-phenyl-9H-fluoren-9-yl) phenyl] pyrene-1,6. -Diamine (1,6mMemFLPAPrn), (N, N'-diphenyl-N, N'-bis [4- (9-phenyl-9H-fluoren-9-yl) phenyl] pyrene-1,6-diamine) (1 , 6FLPAPrn), N, N′-bis (dibenzofuran-2-yl) -N, N′-diphenylpyrene-1,6-diamine (1,6FrAPrn), N, N′-bis (dibenzothiophen-2-yl) ) -N, N′-diphenylpyrene-1,6-diamine (1,6ThAPrn), N, N ′-(pyrene-1,6-diyl) bis [(N-phenylbenzo [b] naphtho [1,2 -D] Lan) -6-amine] (abbreviation: 1,6BnfAPrn), N, N '-(pyrene-1,6-diyl) bis [(N-phenylbenzo [b] naphtho [1,2-d] furan)- 8-amine] (abbreviation: 1,6BnfAPrn-02), N, N ′-(pyrene-1,6-diyl) bis [(6, N-diphenylbenzo [b] naphtho [1,2-d] furan) -8-amine] (abbreviation: 1,6BnfAPrn-03).
その他にも、5,6−ビス[4−(10−フェニル−9−アントリル)フェニル]−2,2’−ビピリジン(略称:PAP2BPy)、5,6−ビス[4’−(10−フェニル−9−アントリル)ビフェニル−4−イル]−2,2’−ビピリジン(略称:PAPP2BPy)、N,N’−ビス[4−(9H−カルバゾール−9−イル)フェニル]−N,N’−ジフェニルスチルベン−4,4’−ジアミン(略称:YGA2S)、4−(9H−カルバゾール−9−イル)−4’−(10−フェニル−9−アントリル)トリフェニルアミン(略称:YGAPA)、4−(9H−カルバゾール−9−イル)−4’−(9,10−ジフェニル−2−アントリル)トリフェニルアミン(略称:2YGAPPA)、N,9−ジフェニル−N−[4−(10−フェニル−9−アントリル)フェニル]−9H−カルバゾール−3−アミン(略称:PCAPA)、4−(10−フェニル−9−アントリル)−4’−(9−フェニル−9H−カルバゾール−3−イル)トリフェニルアミン(略称:PCBAPA)、4−[4−(10−フェニル−9−アントリル)フェニル]−4’−(9−フェニル−9H−カルバゾール−3−イル)トリフェニルアミン(略称:PCBAPBA)、ペリレン、2,5,8,11−テトラ−tert−ブチルペリレン(略称:TBP)、N,N’’−(2−tert−ブチルアントラセン−9,10−ジイルジ−4,1−フェニレン)ビス[N,N’,N’−トリフェニル−1,4−フェニレンジアミン](略称:DPABPA)、N,9−ジフェニル−N−[4−(9,10−ジフェニル−2−アントリル)フェニル]−9H−カルバゾール−3−アミン(略称:2PCAPPA)、N−[4−(9,10−ジフェニル−2−アントリル)フェニル]−N,N’,N’−トリフェニル−1,4−フェニレンジアミン(略称:2DPAPPA)等を用いることができる。 In addition, 5,6-bis [4- (10-phenyl-9-anthryl) phenyl] -2,2′-bipyridine (abbreviation: PAP2BPy), 5,6-bis [4 ′-(10-phenyl-) 9-anthryl) biphenyl-4-yl] -2,2′-bipyridine (abbreviation: PAPP2BPy), N, N′-bis [4- (9H-carbazol-9-yl) phenyl] -N, N′-diphenyl Stilbene-4,4′-diamine (abbreviation: YGA2S), 4- (9H-carbazol-9-yl) -4 ′-(10-phenyl-9-anthryl) triphenylamine (abbreviation: YGAPA), 4- ( 9H-carbazol-9-yl) -4 ′-(9,10-diphenyl-2-anthryl) triphenylamine (abbreviation: 2YGAPPA), N, 9-diphenyl-N- [4- (10 Phenyl-9-anthryl) phenyl] -9H-carbazol-3-amine (abbreviation: PCAPA), 4- (10-phenyl-9-anthryl) -4 ′-(9-phenyl-9H-carbazol-3-yl) Triphenylamine (abbreviation: PCBAPA), 4- [4- (10-phenyl-9-anthryl) phenyl] -4 ′-(9-phenyl-9H-carbazol-3-yl) triphenylamine (abbreviation: PCBAPBA) Perylene, 2,5,8,11-tetra-tert-butylperylene (abbreviation: TBP), N, N ″-(2-tert-butylanthracene-9,10-diyldi-4,1-phenylene) bis [N, N ′, N′-triphenyl-1,4-phenylenediamine] (abbreviation: DPABPA), N, 9-diphenyl-N- [4- (9 10-diphenyl-2-anthryl) phenyl] -9H-carbazol-3-amine (abbreviation: 2PCAPPA), N- [4- (9,10-diphenyl-2-anthryl) phenyl] -N, N ′, N ′ -Triphenyl-1,4-phenylenediamine (abbreviation: 2DPAPPA) or the like can be used.
また、三重項励起エネルギーを発光に変える発光物質としては、例えば、燐光を発する物質(燐光材料)や熱活性化遅延蛍光を示す熱活性化遅延蛍光(Thermally activated delayed fluorescence:TADF)材料が挙げられる。 Examples of the light-emitting substance that converts triplet excitation energy into light emission include a substance that emits phosphorescence (phosphorescent material) and a thermally activated delayed fluorescence (TADF) material that exhibits thermally activated delayed fluorescence. .
燐光材料としては、有機金属錯体、金属錯体(白金錯体)、希土類金属錯体等が挙げられる。これらは、物質ごとに異なる発光色(発光ピーク)を示すため、必要に応じて適宜選択して用いる。 Examples of phosphorescent materials include organometallic complexes, metal complexes (platinum complexes), and rare earth metal complexes. Since these exhibit different emission colors (emission peaks) for each substance, they are appropriately selected and used as necessary.
青色または緑色を呈し、発光スペクトルのピーク波長が450nm以上570nm以下である燐光材料としては、以下のような物質が挙げられる。 Examples of phosphorescent materials that exhibit blue or green color and whose emission spectrum peak wavelength is 450 nm or more and 570 nm or less include the following substances.
例えば、トリス[2−{5−(2−メチルフェニル)−4−(2,6−ジメチルフェニル)−4H−1,2,4−トリアゾール−3−イル−κN2}フェニル−κC]イリジウム(III)(略称:[Ir(mpptz−dmp)3])、トリス(5−メチル−3,4−ジフェニル−4H−1,2,4−トリアゾラト)イリジウム(III)(略称:[Ir(Mptz)3])、トリス[4−(3−ビフェニル)−5−イソプロピル−3−フェニル−4H−1,2,4−トリアゾラト]イリジウム(III)(略称:[Ir(iPrptz−3b)3])トリス[3−(5−ビフェニル)−5−イソプロピル−4−フェニル−4H−1,2,4−トリアゾラト]イリジウム(III)(略称:Ir(iPr5btz)3])、のような4H−トリアゾール骨格を有する有機金属錯体、トリス[3−メチル−1−(2−メチルフェニル)−5−フェニル−1H−1,2,4−トリアゾラト]イリジウム(III)(略称:[Ir(Mptz1−mp)3])、トリス(1−メチル−2−フェニル−4−プロピル−1H−1,2,4−トリアゾラト)イリジウム(III)(略称:[Ir(Prptz1−Me)3])のような1H−トリアゾール骨格を有する有機金属錯体、fac−トリス[(2,6−ジイソプロピルフェニル)−2−フェニル−1H−イミダゾール]イリジウム(III)(略称:[Ir(iPrpmi)3])、トリス[3−(2,6−ジメチルフェニル)−7−メチルイミダゾ[1,2−f]フェナントリジナト]イリジウム(III)(略称:[Ir(dmpimpt−Me)3])のようなイミダゾール骨格を有する有機金属錯体、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:FIrpic)、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)のように電子吸引基を有するフェニルピリジン誘導体を配位子とする有機金属錯体等が挙げられる。 For example, tris [2- {5- (2-methylphenyl) -4- (2,6-dimethylphenyl) -4H-1,2,4-triazol-3-yl-κN2} phenyl-κC] iridium (III ) (Abbreviation: [Ir (mpppz-dmp) 3 ]), tris (5-methyl-3,4-diphenyl-4H-1,2,4-triazolato) iridium (III) (abbreviation: [Ir (Mptz) 3 ], Tris [4- (3-biphenyl) -5-isopropyl-3-phenyl-4H-1,2,4-triazolate] iridium (III) (abbreviation: [Ir (iPrptz-3b) 3 ]) Tris [ 3- (5-biphenyl) -5-isopropyl-4-phenyl-4H-1,2,4-triazolato] iridium (III) (abbreviation: Ir (iPr5btz) 3]) , 4 such as An organometallic complex having a triazole skeleton, tris [3-methyl-1- (2-methylphenyl) -5-phenyl-1H-1,2,4-triazolato] iridium (III) (abbreviation: [Ir (Mptz1- mp) 3 ]), tris (1-methyl-2-phenyl-4-propyl-1H-1,2,4-triazolate) iridium (III) (abbreviation: [Ir (Prptz1-Me) 3 ]) Organometallic complex having 1H-triazole skeleton, fac-tris [(2,6-diisopropylphenyl) -2-phenyl-1H-imidazole] iridium (III) (abbreviation: [Ir (iPrpmi) 3 ]), tris [3 -(2,6-Dimethylphenyl) -7-methylimidazo [1,2-f] phenanthridinato] iridium (III) (abbreviation: [I (Dmpimpt-Me) 3] an organometallic complex having an imidazole skeleton, such as), bis [2- (4 ', 6'-difluorophenyl) pyridinato -N, C 2'] iridium (III) tetrakis (1-pyrazolyl ) Borate (abbreviation: FIr6), bis [2- (4 ′, 6′-difluorophenyl) pyridinato-N, C 2 ′ ] iridium (III) picolinate (abbreviation: FIrpic), bis [2- (3 ′, 5 '-Bistrifluoromethylphenyl) pyridinato-N, C 2' ] iridium (III) picolinate (abbreviation: [Ir (CF 3 ppy) 2 (pic)]), bis [2- (4 ', 6'-difluorophenyl) ) pyridinato -N, C 2 '] iridium (III) acetylacetonate (abbreviation: FIracac Fenirupi having an electron withdrawing group such as) The derivative include organic metal complexes having a ligand.
緑色または黄色を呈し、発光スペクトルのピーク波長が495nm以上590nm以下である燐光材料としては、以下のような物質が挙げられる。 Examples of the phosphorescent material which exhibits green or yellow and has an emission spectrum peak wavelength of 495 nm or more and 590 nm or less include the following substances.
例えば、トリス(4−メチル−6−フェニルピリミジナト)イリジウム(III)(略称:[Ir(mppm)3])、トリス(4−t−ブチル−6−フェニルピリミジナト)イリジウム(III)(略称:[Ir(tBuppm)3])、(アセチルアセトナト)ビス(6−メチル−4−フェニルピリミジナト)イリジウム(III)(略称:[Ir(mppm)2(acac)])、(アセチルアセトナト)ビス(6−tert−ブチル−4−フェニルピリミジナト)イリジウム(III)(略称:[Ir(tBuppm)2(acac)])、(アセチルアセトナト)ビス[6−(2−ノルボルニル)−4−フェニルピリミジナト]イリジウム(III)(略称:[Ir(nbppm)2(acac)])、(アセチルアセトナト)ビス[5−メチル−6−(2−メチルフェニル)−4−フェニルピリミジナト]イリジウム(III)(略称:[Ir(mpmppm)2(acac)])、(アセチルアセトナト)ビス{4,6−ジメチル−2−[6−(2,6−ジメチルフェニル)−4−ピリミジニル−κN3]フェニル−κC}イリジウム(III)(略称:[Ir(dmppm−dmp)2(acac)])、(アセチルアセトナト)ビス(4,6−ジフェニルピリミジナト)イリジウム(III)(略称:[Ir(dppm)2(acac)])のようなピリミジン骨格を有する有機金属イリジウム錯体、(アセチルアセトナト)ビス(3,5−ジメチル−2−フェニルピラジナト)イリジウム(III)(略称:[Ir(mppr−Me)2(acac)])、(アセチルアセトナト)ビス(5−イソプロピル−3−メチル−2−フェニルピラジナト)イリジウム(III)(略称:[Ir(mppr−iPr)2(acac)])のようなピラジン骨格を有する有機金属イリジウム錯体、トリス(2−フェニルピリジナト−N,C2’)イリジウム(III)(略称:[Ir(ppy)3])、ビス(2−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:[Ir(ppy)2(acac)])、ビス(ベンゾ[h]キノリナト)イリジウム(III)アセチルアセトナート(略称:[Ir(bzq)2(acac)])、トリス(ベンゾ[h]キノリナト)イリジウム(III)(略称:[Ir(bzq)3])、トリス(2−フェニルキノリナト−N,C2’)イリジウム(III)(略称:[Ir(pq)3])、ビス(2−フェニルキノリナト−N,C2’)イリジウム(III)アセチルアセトナート(略称:[Ir(pq)2(acac)])のようなピリジン骨格を有する有機金属イリジウム錯体、ビス(2,4−ジフェニル−1,3−オキサゾラト−N,C2’)イリジウム(III)アセチルアセトナート(略称:[Ir(dpo)2(acac)])、ビス{2−[4’−(パーフルオロフェニル)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:[Ir(p−PF−ph)2(acac)])、ビス(2−フェニルベンゾチアゾラト−N,C2’)イリジウム(III)アセチルアセトナート(略称:[Ir(bt)2(acac)])などの有機金属錯体の他、トリス(アセチルアセトナト)(モノフェナントロリン)テルビウム(III)(略称:[Tb(acac)3(Phen)])のような希土類金属錯体が挙げられる。 For example, tris (4-methyl-6-phenylpyrimidinato) iridium (III) (abbreviation: [Ir (mppm) 3 ]), tris (4-t-butyl-6-phenylpyrimidinato) iridium (III) (Abbreviation: [Ir (tBupppm) 3 ]), (acetylacetonato) bis (6-methyl-4-phenylpyrimidinato) iridium (III) (abbreviation: [Ir (mppm) 2 (acac)]), ( Acetylacetonato) bis (6-tert-butyl-4-phenylpyrimidinato) iridium (III) (abbreviation: [Ir (tBupppm) 2 (acac)]), (acetylacetonato) bis [6- (2- Norbornyl) -4-phenylpyrimidinato] iridium (III) (abbreviation: [Ir (nbppm) 2 (acac)]), (acetylacetona G) Bis [5-methyl-6- (2-methylphenyl) -4-phenylpyrimidinato] iridium (III) (abbreviation: [Ir (mpmppm) 2 (acac)]), (acetylacetonato) bis { 4,6-dimethyl-2- [6- (2,6-dimethylphenyl) -4-pyrimidinyl-κN3] phenyl-κC} iridium (III) (abbreviation: [Ir (dmppm-dmp) 2 (acac)]) , (Acetylacetonato) bis (4,6-diphenylpyrimidinato) iridium (III) (abbreviation: [Ir (dppm) 2 (acac)]), an organometallic iridium complex having a pyrimidine skeleton, isocyanatomethyl) bis (3,5-dimethyl-2-phenylpyrazinato) iridium (III) (abbreviation: [Ir (mppr-Me) 2 (acac ]), (Acetylacetonato) bis (5-isopropyl-3-methyl-2-phenylpyrazinato) iridium (III) (abbreviation: [Ir (mppr-iPr) pyrazine skeleton, such as 2 (acac)]) , Tris (2-phenylpyridinato-N, C 2 ′ ) iridium (III) (abbreviation: [Ir (ppy) 3 ]), bis (2-phenylpyridinato-N, C 2 ′ ) iridium (III) acetylacetonate (abbreviation: [Ir (ppy) 2 (acac)]), bis (benzo [h] quinolinato) iridium (III) acetylacetonate (abbreviation: [Ir (bzq) 2 ( acac)]), tris (benzo [h] quinolinato) iridium (III) (abbreviation: [Ir (bzq) 3] ), tris (2-Fenirukinori DOO -N, C 2 ') iridium (III) (abbreviation: [Ir (pq) 3] ), bis (2-phenylquinolinato--N, C 2') iridium (III) acetylacetonate (abbreviation: [Ir (Pq) 2 (acac)]), an organometallic iridium complex having a pyridine skeleton, bis (2,4-diphenyl-1,3-oxazolate-N, C 2 ′ ) iridium (III) acetylacetonate (abbreviation) : [Ir (dpo) 2 (acac)]), bis {2- [4 ′-(perfluorophenyl) phenyl] pyridinato-N, C 2 ′ } iridium (III) acetylacetonate (abbreviation: [Ir (p -PF-ph) 2 (acac) ]), bis (2-phenyl-benzothiazyl Zola DOO -N, C 2 ') iridium (III) acetylacetonate (abbreviation: [Ir (bt 2 (acac)]) other organometallic complexes such as tris (acetylacetonato) (monophenanthroline) terbium (III) (abbreviation: [Tb (acac) 3 ( Phen)]) include rare earth metal complex such as It is done.
黄色または赤色を呈し、発光スペクトルのピーク波長が570nm以上750nm以下である燐光材料としては、以下のような物質が挙げられる。 Examples of the phosphorescent material which exhibits yellow or red and has an emission spectrum peak wavelength of 570 nm or more and 750 nm or less include the following substances.
例えば、(ジイソブチリルメタナト)ビス[4,6−ビス(3−メチルフェニル)ピリミジナト]イリジウム(III)(略称:[Ir(5mdppm)2(dibm)])、ビス[4,6−ビス(3−メチルフェニル)ピリミジナト](ジピバロイルメタナト)イリジウム(III)(略称:[Ir(5mdppm)2(dpm)])、ビス[4,6−ジ(ナフタレン−1−イル)ピリミジナト](ジピバロイルメタナト)イリジウム(III)(略称:[Ir(d1npm)2(dpm)])のようなピリミジン骨格を有する有機金属錯体、(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)])、ビス(2,3,5−トリフェニルピラジナト)(ジピバロイルメタナト)イリジウム(III)(略称:[Ir(tppr)2(dpm)])、ビス{4,6−ジメチル−2−[3−(3,5−ジメチルフェニル)−5−フェニル−2−ピラジニル−κN]フェニル−κC}(2,6−ジメチル−3,5−ヘプタンジオナト−κ2O,O’)イリジウム(III)(略称:[Ir(dmdppr−P)2(dibm)])、ビス{4,6−ジメチル−2−[5−(4−シアノ−2,6−ジメチルフェニル)−3−(3,5−ジメチルフェニル)−2−ピラジニル−κN]フェニル−κC}(2,2,6,6−テトラメチル−3,5−ヘプタンジオナト−κ2O,O’)イリジウム(III)(略称:[Ir(dmdppr−dmCP)2(dpm)])、(アセチルアセトナト)ビス[2−メチル−3−フェニルキノキサリナト−N,C2’]イリジウム(III)(略称:[Ir(mpq)2(acac)])、(アセチルアセトナト)ビス(2,3−ジフェニルキノキサリナト−N,C2’)イリジウム(III)(略称:[Ir(dpq)2(acac)])、(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)])のようなピラジン骨格を有する有機金属錯体や、トリス(1−フェニルイソキノリナト−N,C2’)イリジウム(III)(略称:[Ir(piq)3])、ビス(1−フェニルイソキノリナト−N,C2’)イリジウム(III)アセチルアセトナート(略称:[Ir(piq)2(acac)])のようなピリジン骨格を有する有機金属錯体、2,3,7,8,12,13,17,18−オクタエチル−21H,23H−ポルフィリン白金(II)(略称:[PtOEP])のような白金錯体、トリス(1,3−ジフェニル−1,3−プロパンジオナト)(モノフェナントロリン)ユーロピウム(III)(略称:[Eu(DBM)3(Phen)])、トリス[1−(2−テノイル)−3,3,3−トリフルオロアセトナト](モノフェナントロリン)ユーロピウム(III)(略称:[Eu(TTA)3(Phen)])のような希土類金属錯体が挙げられる。 For example, (diisobutyrylmethanato) bis [4,6-bis (3-methylphenyl) pyrimidinato] iridium (III) (abbreviation: [Ir (5 mdppm) 2 (divm)]), bis [4,6-bis ( 3-methylphenyl) pyrimidinato] (dipivaloylmethanato) iridium (III) (abbreviation: [Ir (5 mdppm) 2 (dpm)]), bis [4,6-di (naphthalen-1-yl) pyrimidinato] ( An organometallic complex having a pyrimidine skeleton such as dipivaloylmethanato) iridium (III) (abbreviation: [Ir (d1npm) 2 (dpm)]), (acetylacetonato) bis (2,3,5-triphenyl) Pirajinato) iridium (III) (abbreviation: [Ir (tppr) 2 ( acac)]), bis (2,3,5-triphenylpyrazinato (Dipivaloylmethanato) iridium (III) (abbreviation: [Ir (tppr) 2 ( dpm)]), bis {4,6-dimethyl-2- [3- (3,5-dimethylphenyl) -5- Phenyl-2-pyrazinyl-κN] phenyl-κC} (2,6-dimethyl-3,5-heptanedionato-κ 2 O, O ′) iridium (III) (abbreviation: [Ir (dmdppr-P) 2 (divm) ], Bis {4,6-dimethyl-2- [5- (4-cyano-2,6-dimethylphenyl) -3- (3,5-dimethylphenyl) -2-pyrazinyl-κN] phenyl-κC} (2,2,6,6-tetramethyl-3,5-heptanedionato-κ 2 O, O ′) iridium (III) (abbreviation: [Ir (dmdppr-dmCP) 2 (dpm)]), (acetylacetonato ) Screw [2 -Methyl-3-phenylquinoxalinato-N, C 2 ′ ] iridium (III) (abbreviation: [Ir (mpq) 2 (acac)]), (acetylacetonato) bis (2,3-diphenylquinoxalinato -N, C2 ' ) iridium (III) (abbreviation: [Ir (dpq) 2 (acac)]), (acetylacetonato) bis [2,3-bis (4-fluorophenyl) quinoxalinato] iridium (III) (Abbreviation: [Ir (Fdpq) 2 (acac)]) or an organometallic complex having a pyrazine skeleton, or tris (1-phenylisoquinolinato-N, C 2 ′ ) iridium (III) (abbreviation: [Ir (Piq) 3 ]), bis (1-phenylisoquinolinato-N, C 2 ′ ) iridium (III) acetylacetonate (abbreviation: [Ir (piq) 2 (aca c)])) of an organometallic complex having a pyridine skeleton, 2,3,7,8,12,13,17,18-octaethyl-21H, 23H-porphyrin platinum (II) (abbreviation: [PtOEP]) Platinum complexes such as tris (1,3-diphenyl-1,3-propanedionato) (monophenanthroline) europium (III) (abbreviation: [Eu (DBM) 3 (Phen)]), tris [1- (2 -Thenoyl) -3,3,3-trifluoroacetonato] (monophenanthroline) europium (III) (abbreviation: [Eu (TTA) 3 (Phen)]).
発光層(1113、1113a、1113b、1113c)に用いる有機化合物(ホスト材料、アシスト材料)としては、発光物質(ゲスト材料)のエネルギーギャップより大きなエネルギーギャップを有する物質を、一種もしくは複数種選択して用いればよい。 As an organic compound (host material, assist material) used for the light emitting layer (1113, 1113a, 1113b, 1113c), one or more kinds of substances having an energy gap larger than that of the light emitting substance (guest material) are selected. Use it.
発光物質が蛍光材料である場合、ホスト材料としては一重項励起状態のエネルギー準位が大きく、三重項励起状態のエネルギー準位が小さい有機化合物を用いるのが好ましい。例えば、アントラセン誘導体やテトラセン誘導体を用いるのが好ましい。具体的には、9−フェニル−3−[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:PCzPA)、3−[4−(1−ナフチル)−フェニル]−9−フェニル−9H−カルバゾール(略称:PCPN)、9−[4−(10−フェニル−9−アントラセニル)フェニル]−9H−カルバゾール(略称:CzPA)、7−[4−(10−フェニル−9−アントリル)フェニル]−7H−ジベンゾ[c,g]カルバゾール(略称:cgDBCzPA)、6−[3−(9,10−ジフェニル−2−アントリル)フェニル]−ベンゾ[b]ナフト[1,2−d]フラン(略称:2mBnfPPA)、9−フェニル−10−{4−(9−フェニル−9H−フルオレン−9−イル)−ビフェニル−4’−イル}−アントラセン(略称:FLPPA)、5,12−ジフェニルテトラセン、5,12−ビス(ビフェニル−2−イル)テトラセンなどが挙げられる。 When the light-emitting substance is a fluorescent material, it is preferable to use an organic compound having a large singlet excited state energy level and a small triplet excited state energy level as the host material. For example, it is preferable to use an anthracene derivative or a tetracene derivative. Specifically, 9-phenyl-3- [4- (10-phenyl-9-anthryl) phenyl] -9H-carbazole (abbreviation: PCzPA), 3- [4- (1-naphthyl) -phenyl] -9 -Phenyl-9H-carbazole (abbreviation: PCPN), 9- [4- (10-phenyl-9-anthracenyl) phenyl] -9H-carbazole (abbreviation: CzPA), 7- [4- (10-phenyl-9- Anthryl) phenyl] -7H-dibenzo [c, g] carbazole (abbreviation: cgDBCzPA), 6- [3- (9,10-diphenyl-2-anthryl) phenyl] -benzo [b] naphtho [1,2-d ] Furan (abbreviation: 2 mBnfPPA), 9-phenyl-10- {4- (9-phenyl-9H-fluoren-9-yl) -biphenyl-4'-yl} -anthra Emissions (abbreviation: FLPPA), 5,12 diphenyltetracene, 5,12-bis (biphenyl-2-yl) tetracene, and the like.
発光物質が燐光材料である場合、ホスト材料としては、発光物質の三重項励起エネルギー(基底状態と三重項励起状態とのエネルギー差)よりも三重項励起エネルギーの大きい有機化合物を選択すれば良い。なお、この場合には、亜鉛やアルミニウム系金属錯体の他、オキサジアゾール誘導体、トリアゾール誘導体、ベンゾイミダゾール誘導体、キノキサリン誘導体、ジベンゾキノキサリン誘導体、ジベンゾチオフェン誘導体、ジベンゾフラン誘導体、ピリミジン誘導体、トリアジン誘導体、ピリジン誘導体、ビピリジン誘導体、フェナントロリン誘導体等の他、芳香族アミンやカルバゾール誘導体等を用いることができる。 When the light-emitting substance is a phosphorescent material, an organic compound having a triplet excitation energy larger than the triplet excitation energy (energy difference between the ground state and the triplet excited state) of the light-emitting substance may be selected as the host material. In this case, in addition to zinc and aluminum-based metal complexes, oxadiazole derivatives, triazole derivatives, benzimidazole derivatives, quinoxaline derivatives, dibenzoquinoxaline derivatives, dibenzothiophene derivatives, dibenzofuran derivatives, pyrimidine derivatives, triazine derivatives, pyridine derivatives In addition to bipyridine derivatives and phenanthroline derivatives, aromatic amines and carbazole derivatives can be used.
ホスト材料として、より具体的には、例えば以下の正孔輸送性材料および電子輸送性材料を用いることができる。 More specifically, for example, the following hole transporting materials and electron transporting materials can be used as the host material.
これら正孔輸送性の高いホスト材料としては、例えば、N,N’−ジ(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)、N,N’−ビス{4−[ビス(3−メチルフェニル)アミノ]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: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)等の芳香族アミン化合物を挙げることができる。 Examples of these host materials having a high hole transporting property include N, N′-di (p-tolyl) -N, N′-diphenyl-p-phenylenediamine (abbreviation: DTDPPA), 4,4′-bis [ N- (4-diphenylaminophenyl) -N-phenylamino] biphenyl (abbreviation: DPAB), N, N′-bis {4- [bis (3-methylphenyl) amino] phenyl} -N, N′-diphenyl -(1,1′-biphenyl) -4,4′-diamine (abbreviation: DNTPD), 1,3,5-tris [N- (4-diphenylaminophenyl) -N-phenylamino] benzene (abbreviation: DPA3B) An aromatic amine compound such as
また、3−[N−(4−ジフェニルアミノフェニル)−N−フェニルアミノ]−9−フェニルカルバゾール(略称:PCzDPA1)、3,6−ビス[N−(4−ジフェニルアミノフェニル)−N−フェニルアミノ]−9−フェニルカルバゾール(略称:PCzDPA2)、3,6−ビス[N−(4−ジフェニルアミノフェニル)−N−(1−ナフチル)アミノ]−9−フェニルカルバゾール(略称:PCzTPN2)、3−[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: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)等のカルバゾール誘導体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、他に、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)、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もできる。 In addition, 3- [N- (4-diphenylaminophenyl) -N-phenylamino] -9-phenylcarbazole (abbreviation: PCzDPA1), 3,6-bis [N- (4-diphenylaminophenyl) -N-phenyl Amino] -9-phenylcarbazole (abbreviation: PCzDPA2), 3,6-bis [N- (4-diphenylaminophenyl) -N- (1-naphthyl) amino] -9-phenylcarbazole (abbreviation: PCzTPN2), 3 -[N- (9-phenylcarbazol-3-yl) -N-phenylamino] -9-phenylcarbazole (abbreviation: PCzPCA1), 3,6-bis [N- (9-phenylcarbazol-3-yl)- N-phenylamino] -9-phenylcarbazole (abbreviation: PCzPCA2), 3- [N- (1-naphthyl) -N- (9 Phenyl-3-yl) amino] phenyl carbazole (abbreviation: PCzPCNl) can be mentioned carbazole derivatives such. As other carbazole derivatives, 4,4′-di (N-carbazolyl) biphenyl (abbreviation: CBP), 1,3,5-tris [4- (N-carbazolyl) phenyl] benzene (abbreviation: TCPB) ), 1,4-bis [4- (N-carbazolyl) phenyl] -2,3,5,6-tetraphenylbenzene and the like can also be used.
また、正孔輸送性の高いホスト材料としては、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(カルバゾール−9−イル)トリフェニルアミン(略称:TCTA)、4,4’,4’’−トリス[N−(1−ナフチル)−N−フェニルアミノ]トリフェニルアミン(略称:1’−TNATA)、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:m−MTDATA)、4,4’−ビス[N−(スピロ−9,9’−ビフルオレン−2−イル)−N―フェニルアミノ]ビフェニル(略称:BSPB)、4−フェニル−4’−(9−フェニルフルオレン−9−イル)トリフェニルアミン(略称:BPAFLP)、4−フェニル−3’−(9−フェニルフルオレン−9−イル)トリフェニルアミン(略称:mBPAFLP)、N−(9,9f−ジメチル−9H−フルオレン−2−イル)−N−{9,9−ジメチル−2−[N’−フェニル−N’−(9,9−ジメチル−9H−フルオレン−2−イル)アミノ]−9H−フルオレン−7−イル}フェニルアミン(略称:DFLADFL)、N−(9,9−ジメチル−2−ジフェニルアミノ−9H−フルオレン−7−イル)ジフェニルアミン(略称:DPNF)、2−[N−(4−ジフェニルアミノフェニル)−N−フェニルアミノ]スピロ−9,9’−ビフルオレン(略称:DPASF)、4−フェニル−4’−(9−フェニル−9H−カルバゾール−3−イル)トリフェニルアミン(略称:PCBA1BP)、4,4’−ジフェニル−4’’−(9−フェニル−9H−カルバゾール−3−イル)トリフェニルアミン(略称:PCBBi1BP)、4−(1−ナフチル)−4’−(9−フェニル−9H−カルバゾール−3−イル)トリフェニルアミン(略称:PCBANB)、4,4’−ジ(1−ナフチル)−4’’−(9−フェニル−9H−カルバゾール−3−イル)トリフェニルアミン(略称:PCBNBB)、4−フェニルジフェニル−(9−フェニル−9H−カルバゾール−3−イル)アミン(略称:PCA1BP)、N,N’−ビス(9−フェニルカルバゾール−3−イル)−N,N’−ジフェニルベンゼン−1,3−ジアミン(略称:PCA2B)、N,N’,N’’−トリフェニル−N,N’,N’’−トリス(9−フェニルカルバゾール−3−イル)ベンゼン−1,3,5−トリアミン(略称:PCA3B)、N−(4−ビフェニル)−N−(9,9−ジメチル−9H−フルオレン−2−イル)−9−フェニル−9H−カルバゾール−3−アミン(略称:PCBiF)、N−(1,1’−ビフェニル−4−イル)−N−[4−(9−フェニル−9H−カルバゾール−3−イル)フェニル]−9,9−ジメチル−9H−フルオレン−2−アミン(略称:PCBBiF)、9,9−ジメチル−N−フェニル−N−[4−(9−フェニル−9H−カルバゾール−3−イル)フェニル]フルオレン−2−アミン(略称:PCBAF)、N−フェニル−N−[4−(9−フェニル−9H−カルバゾール−3−イル)フェニル]スピロ−9,9’−ビフルオレン−2−アミン(略称:PCBASF)、2−[N−(9−フェニルカルバゾール−3−イル)−N−フェニルアミノ]スピロ−9,9’−ビフルオレン(略称:PCASF)、2,7−ビス[N−(4−ジフェニルアミノフェニル)−N−フェニルアミノ]−スピロ−9,9’−ビフルオレン(略称:DPA2SF)、N−[4−(9H−カルバゾール−9−イル)フェニル]−N−(4−フェニル)フェニルアニリン(略称:YGA1BP)、N,N’−ビス[4−(カルバゾール−9−イル)フェニル]−N,N’−ジフェニル−9,9−ジメチルフルオレン−2,7−ジアミン(略称:YGA2F)などの芳香族アミン化合物等を用いることができる。また、3−[4−(1−ナフチル)−フェニル]−9−フェニル−9H−カルバゾール(略称:PCPN)、3−[4−(9−フェナントリル)−フェニル]−9−フェニル−9H−カルバゾール(略称:PCPPn)、3,3’−ビス(9−フェニル−9H−カルバゾール)(略称:PCCP)、1,3−ビス(N−カルバゾリル)ベンゼン(略称:mCP)、3,6−ビス(3,5−ジフェニルフェニル)−9−フェニルカルバゾール(略称:CzTP)、4−{3−[3−(9−フェニル−9H−フルオレン−9−イル)フェニル]フェニル}ジベンゾフラン(略称:mmDBFFLBi−II)、4,4’,4’’−(ベンゼン−1,3,5−トリイル)トリ(ジベンゾフラン)(略称:DBF3P−II)、1,3,5−トリ(ジベンゾチオフェン−4−イル)−ベンゼン(略称:DBT3P−II)、2,8−ジフェニル−4−[4−(9−フェニル−9H−フルオレン−9−イル)フェニル]ジベンゾチオフェン(略称:DBTFLP−III)、4−[4−(9−フェニル−9H−フルオレン−9−イル)フェニル]−6−フェニルジベンゾチオフェン(略称:DBTFLP−IV)、4−[3−(トリフェニレン−2−イル)フェニル]ジベンゾチオフェン(略称:mDBTPTp−II)等のカルバゾール化合物、チオフェン化合物、フラン化合物、フルオレン化合物、トリフェニレン化合物、フェナントレン化合物等を用いることができる。 As a host material having a high hole-transport property, for example, 4,4′-bis [N- (1-naphthyl) -N-phenylamino] biphenyl (abbreviation: NPB or α-NPD), N, N ′ -Bis (3-methylphenyl) -N, N'-diphenyl- [1,1'-biphenyl] -4,4'-diamine (abbreviation: TPD), 4,4 ', 4 "-tris (carbazole- 9-yl) triphenylamine (abbreviation: TCTA), 4,4 ′, 4 ″ -tris [N- (1-naphthyl) -N-phenylamino] triphenylamine (abbreviation: 1′-TNATA), 4 , 4 ′, 4 ″ -tris (N, N-diphenylamino) triphenylamine (abbreviation: TDATA), 4,4 ′, 4 ″ -tris [N- (3-methylphenyl) -N-phenylamino ] Triphenylamine (abbreviation m-MTDATA), 4,4′-bis [N- (spiro-9,9′-bifluoren-2-yl) -N-phenylamino] biphenyl (abbreviation: BSPB), 4-phenyl-4 ′-(9 -Phenylfluoren-9-yl) triphenylamine (abbreviation: BPAFLP), 4-phenyl-3 '-(9-phenylfluoren-9-yl) triphenylamine (abbreviation: mBPAFLP), N- (9,9f- Dimethyl-9H-fluoren-2-yl) -N- {9,9-dimethyl-2- [N′-phenyl-N ′-(9,9-dimethyl-9H-fluoren-2-yl) amino] -9H -Fluoren-7-yl} phenylamine (abbreviation: DFLADFL), N- (9,9-dimethyl-2-diphenylamino-9H-fluoren-7-yl) diphenylamine (abbreviation: DPNF), 2- [N- (4-diphenylaminophenyl) -N-phenylamino] spiro-9,9′-bifluorene (abbreviation: DPASF), 4-phenyl-4 ′-(9-phenyl-9H-carbazole) -3-yl) triphenylamine (abbreviation: PCBA1BP), 4,4′-diphenyl-4 ″-(9-phenyl-9H-carbazol-3-yl) triphenylamine (abbreviation: PCBBi1BP), 4- ( 1-naphthyl) -4 ′-(9-phenyl-9H-carbazol-3-yl) triphenylamine (abbreviation: PCBBANB), 4,4′-di (1-naphthyl) -4 ″-(9-phenyl) -9H-carbazol-3-yl) triphenylamine (abbreviation: PCBNBB), 4-phenyldiphenyl- (9-phenyl-9H-carbazole-3- ) Amine (abbreviation: PCA1BP), N, N′-bis (9-phenylcarbazol-3-yl) -N, N′-diphenylbenzene-1,3-diamine (abbreviation: PCA2B), N, N ′, N ″ -triphenyl-N, N ′, N ″ -tris (9-phenylcarbazol-3-yl) benzene-1,3,5-triamine (abbreviation: PCA3B), N- (4-biphenyl)- N- (9,9-dimethyl-9H-fluoren-2-yl) -9-phenyl-9H-carbazol-3-amine (abbreviation: PCBiF), N- (1,1′-biphenyl-4-yl)- N- [4- (9-phenyl-9H-carbazol-3-yl) phenyl] -9,9-dimethyl-9H-fluoren-2-amine (abbreviation: PCBBiF), 9,9-dimethyl-N-phenyl- N- [ -(9-phenyl-9H-carbazol-3-yl) phenyl] fluoren-2-amine (abbreviation: PCBAF), N-phenyl-N- [4- (9-phenyl-9H-carbazol-3-yl) phenyl ] Spiro-9,9′-bifluoren-2-amine (abbreviation: PCBASF), 2- [N- (9-phenylcarbazol-3-yl) -N-phenylamino] spiro-9,9′-bifluorene (abbreviation) : PCASF), 2,7-bis [N- (4-diphenylaminophenyl) -N-phenylamino] -spiro-9,9'-bifluorene (abbreviation: DPA2SF), N- [4- (9H-carbazole- 9-yl) phenyl] -N- (4-phenyl) phenylaniline (abbreviation: YGA1BP), N, N′-bis [4- (carbazol-9-yl) phenyl An aromatic amine compound such as —N, N′-diphenyl-9,9-dimethylfluorene-2,7-diamine (abbreviation: YGA2F) can be used. 3- [4- (1-naphthyl) -phenyl] -9-phenyl-9H-carbazole (abbreviation: PCPN), 3- [4- (9-phenanthryl) -phenyl] -9-phenyl-9H-carbazole (Abbreviation: PCPPn), 3,3′-bis (9-phenyl-9H-carbazole) (abbreviation: PCCP), 1,3-bis (N-carbazolyl) benzene (abbreviation: mCP), 3,6-bis ( 3,5-diphenylphenyl) -9-phenylcarbazole (abbreviation: CzTP), 4- {3- [3- (9-phenyl-9H-fluoren-9-yl) phenyl] phenyl} dibenzofuran (abbreviation: mmDBFFLBi-II) ), 4,4 ′, 4 ″-(benzene-1,3,5-triyl) tri (dibenzofuran) (abbreviation: DBF3P-II), 1,3,5-tri (di) Nzothiophen-4-yl) -benzene (abbreviation: DBT3P-II), 2,8-diphenyl-4- [4- (9-phenyl-9H-fluoren-9-yl) phenyl] dibenzothiophene (abbreviation: DBTFLP-III) ), 4- [4- (9-phenyl-9H-fluoren-9-yl) phenyl] -6-phenyldibenzothiophene (abbreviation: DBTFLP-IV), 4- [3- (triphenylene-2-yl) phenyl] A carbazole compound such as dibenzothiophene (abbreviation: mDBTPTp-II), a thiophene compound, a furan compound, a fluorene compound, a triphenylene compound, a phenanthrene compound, or the like can be used.
電子輸送性の高いホスト材料としては、例えば、トリス(8−キノリノラト)アルミニウム(III)(略称:Alq)、トリス(4−メチル−8−キノリノラト)アルミニウム(III)(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(II)(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(III)(略称:BAlq)、ビス(8−キノリノラト)亜鉛(II)(略称:Znq)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である。また、この他ビス[2−(2−ベンゾオキサゾリル)フェノラト]亜鉛(II)(略称:ZnPBO)、ビス[2−(2−ベンゾチアゾリル)フェノラト]亜鉛(II)(略称:ZnBTZ)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)、9−[4−(5−フェニル−1,3,4−オキサジアゾール−2−イル)フェニル]−9H−カルバゾール(略称:CO11)のようなオキサジアゾール誘導体や、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)のようなトリアゾール誘導体や、2,2’,2’’−(1,3,5−ベンゼントリイル)トリス(1−フェニル−1H−ベンゾイミダゾール)(略称:TPBI)、2−[3−(ジベンゾチオフェン−4−イル)フェニル]−1−フェニル−1H−ベンゾイミダゾール(略称:mDBTBIm−II)のようなイミダゾール骨格を有する化合物(特にベンゾイミダゾール誘導体)や、4,4’−ビス(5−メチルベンゾオキサゾール−2−イル)スチルベン(略称:BzOs)などのオキサゾール骨格を有する化合物(特にベンゾオキサゾール誘導体)や、バソフェナントロリン(略称:Bphen)、バソキュプロイン(略称:BCP)、2,9−ビス(ナフタレン−2−イル)−4,7−ジフェニル−1,10−フェナントロリン(略称:NBphen)などのフェナントロリン誘導体や、2−[3−(ジベンゾチオフェン−4−イル)フェニル]ジベンゾ[f,h]キノキサリン(略称:2mDBTPDBq−II)、2−[3’−(ジベンゾチオフェン−4−イル)ビフェニル−3−イル]ジベンゾ[f、h]キノキサリン(略称:2mDBTBPDBq−II)、2−[3’−(9H−カルバゾール−9−イル)ビフェニル−3−イル]ジベンゾ[f,h]キノキサリン(略称:2mCzBPDBq)、2−[4−(3,6−ジフェニル−9H−カルバゾール−9−イル)フェニル]ジベンゾ[f,h]キノキサリン(略称:2CzPDBq−III)、7−[3−(ジベンゾチオフェン−4−イル)フェニル]ジベンゾ[f,h]キノキサリン(略称:7mDBTPDBq−II)、及び6−[3−(ジベンゾチオフェン−4−イル)フェニル]ジベンゾ[f,h]キノキサリン(略称:6mDBTPDBq−II)、4,6−ビス[3−(フェナントレン−9−イル)フェニル]ピリミジン(略称:4,6mPnP2Pm)、4,6−ビス[3−(4−ジベンゾチエニル)フェニル]ピリミジン(略称:4,6mDBTP2Pm−II)、4,6−ビス[3−(9H−カルバゾール−9−イル)フェニル]ピリミジン(略称:4,6mCzP2Pm)などのジアジン骨格を有する複素環化合物や、2−{4−[3−(N−フェニル−9H−カルバゾール−3−イル)−9H−カルバゾール−9−イル]フェニル}−4,6−ジフェニル−1,3,5−トリアジン(略称:PCCzPTzn)などのトリアジン骨格を有する複素環化合物や、3,5−ビス[3−(9H−カルバゾール−9−イル)フェニル]ピリジン(略称:35DCzPPy)、1,3,5−トリ[3−(3−ピリジル)フェニル]ベンゼン(略称:TmPyPB)などのピリジン骨格を有する複素環化合物も用いることができる。また、ポリ(2,5−ピリジンジイル)(略称:PPy)、ポリ[(9,9−ジヘキシルフルオレン−2,7−ジイル)−co−(ピリジン−3,5−ジイル)](略称:PF−Py)、ポリ[(9,9−ジオクチルフルオレン−2,7−ジイル)−co−(2,2’−ビピリジン−6,6’−ジイル)](略称:PF−BPy)のような高分子化合物を用いることもできる。 Examples of the host material having a high electron transporting property include tris (8-quinolinolato) aluminum (III) (abbreviation: Alq), tris (4-methyl-8-quinolinolato) aluminum (III) (abbreviation: Almq 3 ), and bis. (10-hydroxybenzo [h] quinolinato) beryllium (II) (abbreviation: BeBq 2 ), bis (2-methyl-8-quinolinolato) (4-phenylphenolato) aluminum (III) (abbreviation: BAlq), bis ( Metal complexes having a quinoline skeleton or a benzoquinoline skeleton, such as 8-quinolinolato) zinc (II) (abbreviation: Znq). In addition, bis [2- (2-benzoxazolyl) phenolato] zinc (II) (abbreviation: ZnPBO), bis [2- (2-benzothiazolyl) phenolato] zinc (II) (abbreviation: ZnBTZ), etc. A metal complex having an oxazole-based or thiazole-based ligand can also be used. In addition to metal complexes, 2- (4-biphenylyl) -5- (4-tert-butylphenyl) -1,3,4-oxadiazole (abbreviation: PBD), 1,3-bis [5 -(P-tert-butylphenyl) -1,3,4-oxadiazol-2-yl] benzene (abbreviation: OXD-7), 9- [4- (5-phenyl-1,3,4-oxa) Oxadiazole derivatives such as diazol-2-yl) phenyl] -9H-carbazole (abbreviation: CO11), and 3- (4-biphenylyl) -4-phenyl-5- (4-tert-butylphenyl)- Triazole derivatives such as 1,2,4-triazole (abbreviation: TAZ) and 2,2 ′, 2 ″-(1,3,5-benzenetriyl) tris (1-phenyl-1H-benzimidazole) (Abbreviation: TPBI 2- [3- (dibenzothiophen-4-yl) phenyl] -1-phenyl-1H-benzimidazole (abbreviation: mDBTBIm-II), a compound having an imidazole skeleton (particularly a benzimidazole derivative), Compounds having an oxazole skeleton such as 4′-bis (5-methylbenzoxazol-2-yl) stilbene (abbreviation: BzOs) (particularly benzoxazole derivatives), bathophenanthroline (abbreviation: Bphen), bathocuproin (abbreviation: BCP) Phenanthroline derivatives such as 2,9-bis (naphthalen-2-yl) -4,7-diphenyl-1,10-phenanthroline (abbreviation: NBphen), and 2- [3- (dibenzothiophen-4-yl) phenyl ] Dibenzo [f, h] quinoxaline (abbreviation: 2mDB) PDBq-II), 2- [3 ′-(dibenzothiophen-4-yl) biphenyl-3-yl] dibenzo [f, h] quinoxaline (abbreviation: 2mDBTBPDBq-II), 2- [3 ′-(9H-carbazole) -9-yl) biphenyl-3-yl] dibenzo [f, h] quinoxaline (abbreviation: 2mCzBPDBq), 2- [4- (3,6-diphenyl-9H-carbazol-9-yl) phenyl] dibenzo [f, h] quinoxaline (abbreviation: 2CzPDBq-III), 7- [3- (dibenzothiophen-4-yl) phenyl] dibenzo [f, h] quinoxaline (abbreviation: 7mDBTPDBq-II), and 6- [3- (dibenzothiophene) -4-yl) phenyl] dibenzo [f, h] quinoxaline (abbreviation: 6mDBTPDBq-II), 4,6-bis [ 3- (phenanthrene-9-yl) phenyl] pyrimidine (abbreviation: 4,6mPnP2Pm), 4,6-bis [3- (4-dibenzothienyl) phenyl] pyrimidine (abbreviation: 4,6mDBTP2Pm-II), 4,6 A heterocyclic compound having a diazine skeleton such as -bis [3- (9H-carbazol-9-yl) phenyl] pyrimidine (abbreviation: 4,6mCzP2Pm), 2- {4- [3- (N-phenyl-9H- A heterocyclic compound having a triazine skeleton such as carbazol-3-yl) -9H-carbazol-9-yl] phenyl} -4,6-diphenyl-1,3,5-triazine (abbreviation: PCCzPTzn); -Bis [3- (9H-carbazol-9-yl) phenyl] pyridine (abbreviation: 35DCzPPy), 1,3,5-tri [3- ( - pyridyl) phenyl] benzene (abbreviation: TmPyPB) can also be used a heterocyclic compound having a pyridine skeleton such. In addition, poly (2,5-pyridinediyl) (abbreviation: PPy), poly [(9,9-dihexylfluorene-2,7-diyl) -co- (pyridine-3,5-diyl)] (abbreviation: PF -Py), poly [(9,9-dioctylfluorene-2,7-diyl) -co- (2,2′-bipyridine-6,6′-diyl)] (abbreviation: PF-BPy) Molecular compounds can also be used.
また、ホスト材料として、アントラセン誘導体、フェナントレン誘導体、ピレン誘導体、クリセン誘導体、ジベンゾ[g,p]クリセン誘導体等の縮合多環芳香族化合物が挙げられ、具体的には、9,10−ジフェニルアントラセン(略称:DPAnth)、N,N−ジフェニル−9−[4−(10−フェニル−9−アントリル)フェニル]−9H−カルバゾール−3−アミン(略称:CzA1PA)、4−(10−フェニル−9−アントリル)トリフェニルアミン(略称:DPhPA)、YGAPA、PCAPA、N,9−ジフェニル−N−{4−[4−(10−フェニル−9−アントリル)フェニル]フェニル}−9H−カルバゾール−3−アミン(略称:PCAPBA)2PCAPA、6,12−ジメトキシ−5,11−ジフェニルクリセン、DBC1、9−[4−(10−フェニル−9−アントラセニル)フェニル]−9H−カルバゾール(略称:CzPA)、3,6−ジフェニル−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:DPCzPA)、9,10−ビス(3,5−ジフェニルフェニル)アントラセン(略称:DPPA)、9,10−ジ(2−ナフチル)アントラセン(略称:DNA)、2−tert−ブチル−9,10−ジ(2−ナフチル)アントラセン(略称:t−BuDNA)、9,9’−ビアントリル(略称:BANT)、9,9’−(スチルベン−3,3’−ジイル)ジフェナントレン(略称:DPNS)、9,9’−(スチルベン−4,4’−ジイル)ジフェナントレン(略称:DPNS2)、1,3,5−トリ(1−ピレニル)ベンゼン(略称:TPB3)などを用いることができる。 Examples of the host material include condensed polycyclic aromatic compounds such as anthracene derivatives, phenanthrene derivatives, pyrene derivatives, chrysene derivatives, and dibenzo [g, p] chrysene derivatives. Specifically, 9,10-diphenylanthracene ( Abbreviations: DPAnth), N, N-diphenyl-9- [4- (10-phenyl-9-anthryl) phenyl] -9H-carbazol-3-amine (abbreviation: CzA1PA), 4- (10-phenyl-9- Anthryl) triphenylamine (abbreviation: DPhPA), YGAPA, PCAPA, N, 9-diphenyl-N- {4- [4- (10-phenyl-9-anthryl) phenyl] phenyl} -9H-carbazol-3-amine (Abbreviation: PCAPBA) 2PCAPA, 6,12-dimethoxy-5,11-diphenyl Sen, DBC1, 9- [4- (10-phenyl-9-anthracenyl) phenyl] -9H-carbazole (abbreviation: CzPA), 3,6-diphenyl-9- [4- (10-phenyl-9-anthryl) Phenyl] -9H-carbazole (abbreviation: DPCzPA), 9,10-bis (3,5-diphenylphenyl) anthracene (abbreviation: DPPA), 9,10-di (2-naphthyl) anthracene (abbreviation: DNA), 2 -Tert-butyl-9,10-di (2-naphthyl) anthracene (abbreviation: t-BuDNA), 9,9'-bianthryl (abbreviation: BANT), 9,9 '-(stilbene-3,3'-diyl ) Diphenanthrene (abbreviation: DPNS), 9,9 ′-(stilbene-4,4′-diyl) diphenanthrene (abbreviation: DPNS2), 1, 3, 5 Tri (1-pyrenyl) benzene (abbreviation: TPB3), or the like can be used.
また、発光層(1113、1113a、1113b、1113c)に有機化合物を複数用いる場合、励起錯体を形成する2種類の化合物(第1の化合物および第2の化合物)と有機金属錯体とを混合して用いることが好ましい。この場合、様々な有機化合物を適宜組み合わせて用いることができるが、効率よく励起錯体を形成するためには、正孔を受け取りやすい化合物(正孔輸送性材料)と、電子を受け取りやすい化合物(電子輸送性材料)とを組み合わせることが特に好ましい。なお、正孔輸送性材料および電子輸送性材料の具体例については、本実施の形態で示す材料を用いることができる。この構成により、高効率、低電圧、長寿命を同時に実現できる。 In the case where a plurality of organic compounds are used for the light emitting layer (1113, 1113a, 1113b, 1113c), two kinds of compounds (first compound and second compound) that form an exciplex are mixed with an organometallic complex. It is preferable to use it. In this case, various organic compounds can be used in appropriate combination. However, in order to efficiently form an exciplex, a compound that easily receives holes (hole transporting material) and a compound that easily receives electrons (electrons) A combination with a transportable material) is particularly preferred. Note that as specific examples of the hole-transport material and the electron-transport material, the materials described in this embodiment can be used. With this configuration, high efficiency, low voltage, and long life can be realized simultaneously.
TADF材料とは、三重項励起状態をわずかな熱エネルギーによって一重項励起状態にアップコンバート(逆項間交差)が可能で、一重項励起状態からの発光(蛍光)を効率よく呈する材料のことである。また、熱活性化遅延蛍光が効率良く得られる条件としては、三重項励起準位と一重項励起準位のエネルギー差が0eV以上0.2eV以下、好ましくは0eV以上0.1eV以下であることが挙げられる。また、TADF材料における遅延蛍光とは、通常の蛍光と同様のスペクトルを持ちながら、寿命が著しく長い発光をいう。その寿命は、10−6秒以上、好ましくは10−3秒以上である。 TADF material is a material that can up-convert triplet excited state to singlet excited state with a little thermal energy (interverse crossing) and efficiently emits light (fluorescence) from singlet excited state. is there. As a condition for efficiently obtaining thermally activated delayed fluorescence, the energy difference between the triplet excited level and the singlet excited level is 0 eV or more and 0.2 eV or less, preferably 0 eV or more and 0.1 eV or less. Can be mentioned. In addition, delayed fluorescence in the TADF material refers to light emission having a remarkably long lifetime while having the same spectrum as normal fluorescence. The lifetime is 10 −6 seconds or longer, preferably 10 −3 seconds or longer.
TADF材料としては、例えば、フラーレンやその誘導体、プロフラビン等のアクリジン誘導体、エオシン等が挙げられる。また、マグネシウム(Mg)、亜鉛(Zn)、カドミウム(Cd)、スズ(Sn)、白金(Pt)、インジウム(In)、もしくはパラジウム(Pd)等を含む金属含有ポルフィリンが挙げられる。金属含有ポルフィリンとしては、例えば、プロトポルフィリン−フッ化スズ錯体(略称:SnF2(Proto IX))、メソポルフィリン−フッ化スズ錯体(略称:SnF2(Meso IX))、ヘマトポルフィリン−フッ化スズ錯体(略称:SnF2(Hemato IX))、コプロポルフィリンテトラメチルエステル−フッ化スズ錯体(略称:SnF2(Copro III−4Me))、オクタエチルポルフィリン−フッ化スズ錯体(略称:SnF2(OEP))、エチオポルフィリン−フッ化スズ錯体(略称:SnF2(Etio I))、オクタエチルポルフィリン−塩化白金錯体(略称:PtCl2OEP)等が挙げられる。 Examples of the TADF material include fullerene and derivatives thereof, acridine derivatives such as proflavine, and eosin. In addition, metal-containing porphyrins including magnesium (Mg), zinc (Zn), cadmium (Cd), tin (Sn), platinum (Pt), indium (In), palladium (Pd), and the like can be given. Examples of the metal-containing porphyrin include a protoporphyrin-tin fluoride complex (abbreviation: SnF 2 (Proto IX)), a mesoporphyrin-tin fluoride complex (abbreviation: SnF 2 (Meso IX)), and hematoporphyrin-tin fluoride. Complex (abbreviation: SnF 2 (Hemato IX)), coproporphyrin tetramethyl ester-tin fluoride complex (abbreviation: SnF 2 (Copro III-4Me)), octaethylporphyrin-tin fluoride complex (abbreviation: SnF 2 (OEP) )), Etioporphyrin-tin fluoride complex (abbreviation: SnF 2 (Etio I)), octaethylporphyrin-platinum chloride complex (abbreviation: PtCl 2 OEP), and the like.
その他にも、1−ビフェニル−4,6−ビス(11−フェニルインドロ[1,3−a]カルバゾール−11−イル)−1,3,5−トリアジン(略称:PIC−TRZ)、1,4−ジフェニル−6−[3−(9−フェニルカルバゾール−3−イル)カルバゾール−9−イル]フェニル−1,3,5−トリアジン(略称:PCCzPTzn)、1−フェノキサジン−4,6−ジフェニル−1,3,5−トリアジン(略称:PXZ−TRZ)、3−[4−(5−フェニル−5,10−ジヒドロフェナジン)フェニル]−4,5−ジフェニル−1,1,4−トリアゾール(略称:PPZ−3TPT)、3−[9,9−ジメチルアクリジン−10(9H)−イル)]−9H−キサンテン−9−オン(略称:ACRXTN)、ビス[4−(9,9−ジメチル−9,10−ジヒドロアクリジン)フェニル]スルフホン(略称:DMAC−DPS)、10−フェニル−10H,10’H−スピロ[アクリジン−9,9’−アントラセン]−10’−オン(略称:ACRSA)、等のπ電子過剰型複素芳香環及びπ電子不足型複素芳香環を有する複素環化合物を用いることができる。なお、π電子過剰型複素芳香環とπ電子不足型複素芳香環とが直接結合した物質は、π電子過剰型複素芳香環のドナー性とπ電子不足型複素芳香環のアクセプター性が共に強くなり、一重項励起状態と三重項励起状態のエネルギー差が小さくなるため、特に好ましい。 In addition, 1-biphenyl-4,6-bis (11-phenylindolo [1,3-a] carbazol-11-yl) -1,3,5-triazine (abbreviation: PIC-TRZ), 1, 4-diphenyl-6- [3- (9-phenylcarbazol-3-yl) carbazol-9-yl] phenyl-1,3,5-triazine (abbreviation: PCCzPTzn), 1-phenoxazine-4,6-diphenyl -1,3,5-triazine (abbreviation: PXZ-TRZ), 3- [4- (5-phenyl-5,10-dihydrophenazine) phenyl] -4,5-diphenyl-1,1,4-triazole ( Abbreviations: PPZ-3TPT), 3- [9,9-dimethylacridin-10 (9H) -yl)]-9H-xanthen-9-one (abbreviation: ACRXTN), bis [4- (9,9-dimethyl) Ru-9,10-dihydroacridine) phenyl] sulfon (abbreviation: DMAC-DPS), 10-phenyl-10H, 10′H-spiro [acridine-9,9′-anthracene] -10′-one (abbreviation: ACRSA) A heterocyclic compound having a π-electron rich heteroaromatic ring and a π-electron deficient heteroaromatic ring, such as In addition, a substance in which a π-electron rich heteroaromatic ring and a π-electron deficient heteroaromatic ring are directly bonded increases both the donor property of the π-electron rich heteroaromatic ring and the acceptor property of the π-electron deficient heteroaromatic ring. This is particularly preferable because the energy difference between the singlet excited state and the triplet excited state becomes small.
なお、TADF材料を用いる場合、他の有機化合物と組み合わせて用いることもできる。特に、TADF材料と、有機金属錯体とを混合して発光層を形成することが好ましい。この構成により、高効率、低電圧、長寿命を同時に実現できる。 In addition, when using TADF material, it can also be used in combination with another organic compound. In particular, it is preferable to form a light-emitting layer by mixing a TADF material and an organometallic complex. With this configuration, high efficiency, low voltage, and long life can be realized simultaneously.
図5(D)に示す発光素子においては、EL層1103aの発光層1113a上に電子輸送層1114aが真空蒸着法により形成される。また、EL層1103aおよび電荷発生層1104が形成された後、EL層1103bの発光層1113b上に電子輸送層1114bが真空蒸着法により形成される。
In the light-emitting element illustrated in FIG. 5D, an electron-
<電子輸送層>
電子輸送層(1114、1114a、1114b)は、電子注入層(1115、1115a、1115b)によって、第2の電極1102から注入された電子を発光層(1113、1113a、1113b)に輸送する層である。なお、電子輸送層(1114、1114a、1114b)は、電子輸送性材料を含む層である。電子輸送層(1114、1114a、1114b)に用いる電子輸送性材料は、1×10−6cm2/Vs以上の電子移動度を有する物質が好ましい。なお、正孔よりも電子の輸送性の高い物質であれば、これら以外のものを用いることができる。
<Electron transport layer>
The electron transport layer (1114, 1114a, 1114b) is a layer for transporting electrons injected from the
電子輸送性材料としては、キノリン配位子、ベンゾキノリン配位子、オキサゾール配位子、あるいはチアゾール配位子を有する金属錯体、オキサジアゾール誘導体、トリアゾール誘導体、フェナントロリン誘導体、ピリジン誘導体、ビピリジン誘導体などが挙げられる。その他、含窒素複素芳香族化合物のようなπ電子不足型複素芳香族化合物を用いることもできる。 Examples of electron transporting materials include metal complexes having quinoline ligand, benzoquinoline ligand, oxazole ligand, or thiazole ligand, oxadiazole derivatives, triazole derivatives, phenanthroline derivatives, pyridine derivatives, bipyridine derivatives, etc. Is mentioned. In addition, a π-electron deficient heteroaromatic compound such as a nitrogen-containing heteroaromatic compound can also be used.
具体的には、Alq3、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)、BAlq、ビス[2−(2−ヒドロキシフェニル)ベンゾオキサゾラト]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)などの金属錯体、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)、OXD−7、3−(4−tert−ブチルフェニル)−4−フェニル−5−(4−ビフェニリル)−1,2,4−トリアゾール(略称:TAZ)、3−(4−tert−ブチルフェニル)−4−(4−エチルフェニル)−5−(4−ビフェニリル)−1,2,4−トリアゾール(略称:p−EtTAZ)、バソフェナントロリン(略称:Bphen)、バソキュプロイン(略称:BCP)、4,4’−ビス(5−メチルベンゾオキサゾール−2−イル)スチルベン(略称:BzOs)などの複素芳香族化合物、2−[3−(ジベンゾチオフェン−4−イル)フェニル]ジベンゾ[f,h]キノキサリン(略称:2mDBTPDBq−II)、2−[3’−(ジベンゾチオフェン−4−イル)ビフェニル−3−イル]ジベンゾ[f,h]キノキサリン(略称:2mDBTBPDBq−II)、2−[4−(3,6−ジフェニル−9H−カルバゾール−9−イル)フェニル]ジベンゾ[f,h]キノキサリン(略称:2CzPDBq−III)、7−[3−(ジベンゾチオフェン−4−イル)フェニル]ジベンゾ[f,h]キノキサリン(略称:7mDBTPDBq−II)、6−[3−(ジベンゾチオフェン−4−イル)フェニル]ジベンゾ[f,h]キノキサリン(略称:6mDBTPDBq−II)等のキノキサリンないしはジベンゾキノキサリン誘導体を用いることができる。 Specifically, Alq 3 , tris (4-methyl-8-quinolinolato) aluminum (abbreviation: Almq 3 ), bis (10-hydroxybenzo [h] quinolinato) beryllium (abbreviation: BeBq 2 ), BAlq, bis [2 Metal complexes such as-(2-hydroxyphenyl) benzoxazolate] zinc (abbreviation: Zn (BOX) 2 ), bis [2- (2-hydroxyphenyl) benzothiazolate] zinc (abbreviation: Zn (BTZ) 2 ), 2- (4-biphenylyl) -5- (4-tert-butylphenyl) -1,3,4-oxadiazole (abbreviation: PBD), OXD-7, 3- (4-tert-butylphenyl) -4 -Phenyl-5- (4-biphenylyl) -1,2,4-triazole (abbreviation: TAZ), 3- (4-tert-butylphenyl) -4- (4- Ethylphenyl) -5- (4-biphenylyl) -1,2,4-triazole (abbreviation: p-EtTAZ), bathophenanthroline (abbreviation: Bphen), bathocuproin (abbreviation: BCP), 4,4′-bis (5 -Heteroaromatic compounds such as methylbenzoxazol-2-yl) stilbene (abbreviation: BzOs), 2- [3- (dibenzothiophen-4-yl) phenyl] dibenzo [f, h] quinoxaline (abbreviation: 2mDBTPDBq-II) ), 2- [3 ′-(dibenzothiophen-4-yl) biphenyl-3-yl] dibenzo [f, h] quinoxaline (abbreviation: 2mDBTBPDBq-II), 2- [4- (3,6-diphenyl-9H) -Carbazole-9-yl) phenyl] dibenzo [f, h] quinoxaline (abbreviation: 2CzPDBq-III), 7 [3- (Dibenzothiophen-4-yl) phenyl] dibenzo [f, h] quinoxaline (abbreviation: 7mDBTPDBq-II), 6- [3- (dibenzothiophen-4-yl) phenyl] dibenzo [f, h] quinoxaline A quinoxaline or dibenzoquinoxaline derivative such as (abbreviation: 6mDBTPDBq-II) can be used.
また、ポリ(2,5−ピリジンジイル)(略称:PPy)、ポリ[(9,9−ジヘキシルフルオレン−2,7−ジイル)−co−(ピリジン−3,5−ジイル)](略称:PF−Py)、ポリ[(9,9−ジオクチルフルオレン−2,7−ジイル)−co−(2,2’−ビピリジン−6,6’−ジイル)](略称:PF−BPy)のような高分子化合物を用いることもできる。 In addition, poly (2,5-pyridinediyl) (abbreviation: PPy), poly [(9,9-dihexylfluorene-2,7-diyl) -co- (pyridine-3,5-diyl)] (abbreviation: PF -Py), poly [(9,9-dioctylfluorene-2,7-diyl) -co- (2,2′-bipyridine-6,6′-diyl)] (abbreviation: PF-BPy) Molecular compounds can also be used.
また、電子輸送層(1114、1114a、1114b)は、単層のものだけでなく、上記物質からなる層が2層以上積層した構造であってもよい。 Further, the electron-transport layer (1114, 1114a, 1114b) is not limited to a single layer, and may have a structure in which two or more layers made of the above substances are stacked.
図5(D)に示す発光素子においては、EL層1103aの電子輸送層1114a上に電子注入層1114aが真空蒸着法により形成される。その後、EL層1103aおよび電荷発生層1104が形成され、EL層1103bの電子輸送層1114bまで形成された後、上に電子注入層1114bが真空蒸着法により形成される。
In the light-emitting element shown in FIG. 5D, an
<電子注入層>
電子注入層(1115、1115a、1115b)は、電子注入性の高い物質を含む層である。電子注入層(1115、1115a、1115b)には、フッ化リチウム(LiF)、フッ化セシウム(CsF)、フッ化カルシウム(CaF2)、リチウム酸化物(LiOx)等のようなアルカリ金属、アルカリ土類金属、またはそれらの化合物を用いることができる。また、フッ化エルビウム(ErF3)のような希土類金属化合物を用いることができる。また、電子注入層(1115、1115a、1115b)にエレクトライドを用いてもよい。エレクトライドとしては、例えば、カルシウムとアルミニウムの混合酸化物に電子を高濃度添加した物質等が挙げられる。なお、上述した電子輸送層(1114、1114a、1114b)を構成する物質を用いることもできる。
<Electron injection layer>
The electron injection layers (1115, 1115a, 1115b) are layers containing a substance having a high electron injection property. The electron injection layer (1115, 1115a, 1115b) includes an alkali metal such as lithium fluoride (LiF), cesium fluoride (CsF), calcium fluoride (CaF 2 ), lithium oxide (LiO x ), or the like. Earth metals or their compounds can be used. Alternatively, a rare earth metal compound such as erbium fluoride (ErF 3 ) can be used. Further, electride may be used for the electron injection layer (1115, 1115a, 1115b). Examples of the electride include a substance obtained by adding a high concentration of electrons to a mixed oxide of calcium and aluminum. In addition, the substance which comprises the electron carrying layer (1114, 1114a, 1114b) mentioned above can also be used.
また、電子注入層(1115、1115a、1115b)に、有機化合物と電子供与体(ドナー)とを混合してなる複合材料を用いてもよい。このような複合材料は、電子供与体によって有機化合物に電子が発生するため、電子注入性および電子輸送性に優れている。この場合、有機化合物としては、発生した電子の輸送に優れた材料であることが好ましく、具体的には、例えば上述した電子輸送層(1114、1114a、1114b)に用いる電子輸送性材料(金属錯体や複素芳香族化合物等)を用いることができる。電子供与体としては、有機化合物に対し電子供与性を示す物質であればよい。具体的には、アルカリ金属やアルカリ土類金属や希土類金属が好ましく、リチウム、セシウム、マグネシウム、カルシウム、エルビウム、イッテルビウム等が挙げられる。また、アルカリ金属酸化物やアルカリ土類金属酸化物が好ましく、リチウム酸化物、カルシウム酸化物、バリウム酸化物等が挙げられる。また、酸化マグネシウムのようなルイス塩基を用いることもできる。また、テトラチアフルバレン(略称:TTF)等の有機化合物を用いることもできる。 Alternatively, a composite material obtained by mixing an organic compound and an electron donor (donor) may be used for the electron injection layer (1115, 1115a, 1115b). Such a composite material is excellent in electron injecting property and electron transporting property because electrons are generated in the organic compound by the electron donor. In this case, the organic compound is preferably a material excellent in transporting the generated electrons. Specifically, for example, the electron transport material (metal complex) used for the electron transport layer (1114, 1114a, 1114b) described above, for example. Or a heteroaromatic compound). The electron donor may be any substance that exhibits an electron donating property to the organic compound. Specifically, alkali metals, alkaline earth metals, and rare earth metals are preferable, and lithium, cesium, magnesium, calcium, erbium, ytterbium, and the like can be given. Alkali metal oxides and alkaline earth metal oxides are preferable, and lithium oxide, calcium oxide, barium oxide, and the like can be given. A Lewis base such as magnesium oxide can also be used. Alternatively, an organic compound such as tetrathiafulvalene (abbreviation: TTF) can be used.
なお、例えば、発光層1113bから得られる光を増幅させる場合には、第2の電極1102と、発光層1103bとの光学距離が、発光層1103bが呈する光の波長に対してλ/4未満となるように形成するのが好ましい。この場合、電子輸送層1114bまたは電子注入層1115bの膜厚を変えることにより、調整することができる。
For example, in the case of amplifying light obtained from the light-emitting
<電荷発生層>
電荷発生層1104は、第1の電極(陽極)1101と第2の電極(陰極)1102との間に電圧を印加したときに、EL層1103aに電子を注入し、EL層1103bに正孔を注入する機能を有する。なお、電荷発生層1104は、正孔輸送性材料に電子受容体(アクセプター)が添加された構成であっても、電子輸送性材料に電子供与体(ドナー)が添加された構成であってもよい。また、これらの両方の構成が積層されていても良い。なお、上述した材料を用いて電荷発生層1104を形成することにより、EL層が積層された場合における駆動電圧の上昇を抑制することができる。
<Charge generation layer>
When a voltage is applied between the first electrode (anode) 1101 and the second electrode (cathode) 1102, the
電荷発生層1104において、正孔輸送性材料に電子受容体が添加された構成とする場合、正孔輸送性材料としては、本実施の形態で示した材料を用いることができる。また、電子受容体としては、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−TCNQ)、クロラニル等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、酸化レニウムなどが挙げられる。
In the case where the
電荷発生層1104において、電子輸送性材料に電子供与体が添加された構成とする場合、電子輸送性材料としては、本実施の形態で示した材料を用いることができる。また、電子供与体としては、アルカリ金属またはアルカリ土類金属または希土類金属または元素周期表における第2、第13族に属する金属およびその酸化物、炭酸塩を用いることができる。具体的には、リチウム(Li)、セシウム(Cs)、マグネシウム(Mg)、カルシウム(Ca)、イッテルビウム(Yb)、インジウム(In)、酸化リチウム、炭酸セシウムなどを用いることが好ましい。また、テトラチアナフタセンのような有機化合物を電子供与体として用いてもよい。
In the case where the
なお、図5(E)のEL層1103cは、上述したEL層(1103、1103a、1103b)と同様の構成とすればよい。また、中間層1104a、1104bについても、上述した中間層1104と同様の構成とすればよい。
Note that the
<基板>
本実施の形態で示した発光素子は、様々な基板上に形成することができる。なお、基板の種類は、特定のものに限定されることはない。基板の一例としては、半導体基板(例えば単結晶基板又はシリコン基板)、SOI基板、ガラス基板、石英基板、プラスチック基板、金属基板、ステンレス・スチル基板、ステンレス・スチル・ホイルを有する基板、タングステン基板、タングステン・ホイルを有する基板、可撓性基板、貼り合わせフィルム、繊維状の材料を含む紙、又は基材フィルムなどが挙げられる。
<Board>
The light-emitting element described in this embodiment can be formed over various substrates. In addition, the kind of board | substrate is not limited to a specific thing. As an example of the substrate, a semiconductor substrate (for example, a single crystal substrate or a silicon substrate), an SOI substrate, a glass substrate, a quartz substrate, a plastic substrate, a metal substrate, a stainless steel substrate, a substrate having stainless steel foil, a tungsten substrate, Examples include a substrate having a tungsten foil, a flexible substrate, a laminated film, a paper containing a fibrous material, or a base film.
なお、ガラス基板の一例としては、バリウムホウケイ酸ガラス、アルミノホウケイ酸ガラス、又はソーダライムガラスなどが挙げられる。また、可撓性基板、貼り合わせフィルム、基材フィルムなどの一例としては、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエチレンナフタレート(PEN)、ポリエーテルサルフォン(PES)に代表されるプラスチック、アクリル等の合成樹脂、ポリプロピレン、ポリエステル、ポリフッ化ビニル、又はポリ塩化ビニル、ポリアミド、ポリイミド、アラミド、エポキシ、無機蒸着フィルム、又は紙類などが挙げられる。 Note that examples of the glass substrate include barium borosilicate glass, aluminoborosilicate glass, and soda lime glass. Examples of flexible substrates, bonded films, base films, etc. are synthetic materials such as polyethylene terephthalate (PET), polyethylene naphthalate (PEN), and polyether sulfone (PES), acrylic, etc. Examples thereof include resin, polypropylene, polyester, polyvinyl fluoride, or polyvinyl chloride, polyamide, polyimide, aramid, epoxy, an inorganic vapor deposition film, and papers.
なお、本実施の形態で示す発光素子の作製には、蒸着法などの真空プロセスや、スピンコート法やインクジェット法などの溶液プロセスを用いることができる。蒸着法を用いる場合には、スパッタ法、イオンプレーティング法、イオンビーム蒸着法、分子線蒸着法、真空蒸着法などの物理蒸着法(PVD法)や、化学蒸着法(CVD法)等を用いることができる。特に発光素子のEL層に含まれる機能層(正孔注入層(1111、1111a、1111b)、正孔輸送層(1112、1112a、1112b)、発光層(1113、1113a、1113b、1113c)、電子輸送層(1114、1114a、1114b)、電子注入層(1115、1115a、1115b)、および電荷発生層(1104、1104a、1104b))については、蒸着法(真空蒸着法等)、塗布法(ディップコート法、ダイコート法、バーコート法、スピンコート法、スプレーコート法等)、印刷法(インクジェット法、スクリーン(孔版印刷)法、オフセット(平版印刷)法、フレキソ(凸版印刷)法、グラビア法、マイクロコンタクト法等)などの方法により形成することができる。 Note that for manufacturing the light-emitting element described in this embodiment, a vacuum process such as an evaporation method or a solution process such as a spin coating method or an inkjet method can be used. When vapor deposition is used, physical vapor deposition (PVD) such as sputtering, ion plating, ion beam vapor deposition, molecular beam vapor deposition, or vacuum vapor deposition, or chemical vapor deposition (CVD) is used. be able to. In particular, a functional layer (hole injection layer (1111, 1111a, 1111b), hole transport layer (1112, 1112a, 1112b), light emitting layer (1113, 1113a, 1113b, 1113c), electron transport included in the EL layer of the light emitting element. For the layers (1114, 1114a, 1114b), the electron injection layer (1115, 1115a, 1115b), and the charge generation layer (1104, 1104a, 1104b)), a vapor deposition method (vacuum vapor deposition method etc.), a coating method (dip coating method) , Die coating method, bar coating method, spin coating method, spray coating method, etc.), printing method (inkjet method, screen (stencil printing) method, offset (lithographic printing) method, flexographic (letter printing) method, gravure method, microcontact And the like.
なお、本実施の形態で示す発光素子のEL層(1103、1103a、1103b)を構成する各機能層(正孔注入層(1111、1111a、1111b)、正孔輸送層(1112、1112a、1112b)、発光層(1113、1113a、1113b、1113c)、電子輸送層(1114、1114a、1114b)、電子注入層(1115、1115a、1115b)や電荷発生層(1104、1104a、1104b))は、上述した材料に限られることはなく、それ以外の材料であっても各層の機能を満たせるものであれば組み合わせて用いることができる。一例としては、高分子化合物(オリゴマー、デンドリマー、ポリマー等)、中分子化合物(低分子と高分子の中間領域の化合物:分子量400〜4000)、無機化合物(量子ドット材料等)等を用いることができる。なお、量子ドット材料としては、コロイド状量子ドット材料、合金型量子ドット材料、コア・シェル型量子ドット材料、コア型量子ドット材料などを用いることができる。 Note that each functional layer (hole injection layer (1111, 1111a, 1111b), hole transport layer (1112, 1112a, 1112b)) included in the EL layer (1103, 1103a, 1103b) of the light-emitting element described in this embodiment mode. The light emitting layer (1113, 1113a, 1113b, 1113c), the electron transport layer (1114, 1114a, 1114b), the electron injection layer (1115, 1115a, 1115b) and the charge generation layer (1104, 1104a, 1104b)) are described above. The material is not limited, and other materials can be used in combination as long as they can satisfy the function of each layer. For example, a high molecular compound (oligomer, dendrimer, polymer, etc.), a medium molecular compound (compound in the middle region between low and high molecules: molecular weight 400 to 4000), an inorganic compound (quantum dot material, etc.), etc. are used. it can. As the quantum dot material, a colloidal quantum dot material, an alloy type quantum dot material, a core / shell type quantum dot material, a core type quantum dot material, or the like can be used.
本実施の形態に示す構成は、他の実施の形態に示す構成と適宜組み合わせて用いることができるものとする。 The structure described in this embodiment can be combined as appropriate with any of the structures described in the other embodiments.
(実施の形態5)
本実施の形態では、本発明の一態様である発光装置について説明する。なお、図6(A)に示す発光装置は、第1の基板1201上のトランジスタ(FET)1202と発光素子(1203R、1203G、1203B、1203W)が電気的に接続されてなるアクティブマトリクス型の発光装置であり、複数の発光素子(1203R、1203G、1203B、1203W)は、共通のEL層1204を有し、また、各発光素子の発光色に応じて、各発光素子の電極間の光学距離が調整されたマイクロキャビティ構造を有する。また、EL層1204から得られた発光が第2の基板1205に形成されたカラーフィルタ(1206R、1206G、1206B)を介して射出されるトップエミッション型の発光装置である。
(Embodiment 5)
In this embodiment, a light-emitting device which is one embodiment of the present invention will be described. Note that the light-emitting device illustrated in FIG. 6A is an active matrix light-emitting device in which a transistor (FET) 1202 over a
図6(A)に示す発光装置は、第1の電極1207を反射電極として機能するように形成する。また、第2の電極1208を半透過・半反射電極として機能するように形成する。なお、第1の電極1207および第2の電極1208を形成する電極材料としては、他の実施形態の記載を参照し、適宜用いればよい。
In the light-emitting device illustrated in FIG. 6A, the
また、図6(A)において、例えば、発光素子1203Rを赤色発光素子、発光素子1203Gを緑色発光素子、発光素子1203Bを青色発光素子、発光素子1203Wを白色発光素子とする場合、図6(B)に示すように発光素子1203Rは、第1の電極1207と第2の電極1208との間が光学距離1206Rとなるように調整し、発光素子1203Gは、第1の電極1207と第2の電極1208との間が光学距離1206Gとなるように調整し、発光素子1203Bは、第1の電極1207と第2の電極1208との間が光学距離1206Bとなるように調整する。なお、図6(B)に示すように、発光素子1203Rにおいて導電層1210Rを第1の電極1207に積層し、発光素子1203Gにおいて導電層1210Gを積層することにより、光学調整を行うことができる。
In FIG. 6A, for example, when the
第2の基板1205には、カラーフィルタ(1206R、1206G、1206B)が形成されている。なお、カラーフィルタは、可視光のうち特定の波長域を通過させ、特定の波長域を阻止するフィルタである。従って、図6(A)に示すように、発光素子1203Rと重なる位置に赤の波長域のみを通過させるカラーフィルタ1206Rを設けることにより、発光素子1203Rから赤色発光を得ることができる。また、発光素子1203Gと重なる位置に緑の波長域のみを通過させるカラーフィルタ1206Gを設けることにより、発光素子1203Gから緑色発光を得ることができる。また、発光素子1203Bと重なる位置に青の波長域のみを通過させるカラーフィルタ1206Bを設けることにより、発光素子1203Bから青色発光を得ることができる。但し、発光素子1203Wは、カラーフィルタを設けることなく白色発光を得ることができる。なお、1種のカラーフィルタの端部には、黒色層(ブラックマトリックス)1209が設けられていてもよい。さらに、カラーフィルタ(1206R、1206G、1206B)や黒色層1209は、透明な材料を用いたオーバーコート層で覆われていても良い。
On the
図6(A)では、第2の基板1205側に発光を取り出す構造(トップエミッション型)の発光装置を示したが、図6(C)に示すようにFET1202が形成されている第1の基板1201側に光を取り出す構造(ボトムエミッション型)の発光装置としても良い。なお、ボトムエミッション型の発光装置の場合には、第1の電極1207を半透過・半反射電極として機能するように形成し、第2の電極1208を反射電極として機能するように形成する。また、第1の基板1201は、少なくとも透光性の基板を用いる。また、カラーフィルタ(1206R’、1206G’、1206B’)は、図6(C)に示すように発光素子(1203R、1203G、1203B)よりも第1の基板1201側に設ければよい。
6A shows a light emitting device having a structure (top emission type) in which light emission is extracted to the
また、図6(A)において、発光素子が、赤色発光素子、緑色発光素子、青色発光素子、白色発光素子の場合について示したが、本発明の一態様である発光素子はその構成に限られることはなく、黄色の発光素子や橙色の発光素子を有する構成であっても良い。なお、これらの発光素子を作製するためにEL層(発光層、正孔注入層、正孔輸送層、電子輸送層、電子注入層、電荷発生層など)に用いる材料としては、他の実施形態の記載を参照し、適宜用いればよい。なお、その場合には、また、発光素子の発光色に応じてカラーフィルタを適宜選択する必要がある。 FIG. 6A illustrates the case where the light-emitting element is a red light-emitting element, a green light-emitting element, a blue light-emitting element, or a white light-emitting element; however, the light-emitting element which is one embodiment of the present invention is limited to that structure. In other words, a structure having a yellow light emitting element or an orange light emitting element may be used. In addition, as a material used for EL layers (a light emitting layer, a hole injection layer, a hole transport layer, an electron transport layer, an electron injection layer, a charge generation layer, etc.) for manufacturing these light emitting elements, other embodiments are used. May be used as appropriate with reference to the description. In this case, it is necessary to select a color filter as appropriate in accordance with the emission color of the light emitting element.
以上のような構成とすることにより、複数の発光色を呈する発光素子を備えた発光装置を得ることができる。 With the above structure, a light-emitting device including a light-emitting element that exhibits a plurality of emission colors can be obtained.
なお、本実施の形態に示す構成は、他の実施の形態に示す構成と適宜組み合わせて用いることができるものとする。 Note that the structure described in this embodiment can be combined as appropriate with any of the structures described in the other embodiments.
(実施の形態6)
本実施の形態では、本発明の一態様である発光装置について説明する。
(Embodiment 6)
In this embodiment, a light-emitting device which is one embodiment of the present invention will be described.
本発明の一態様である発光素子の素子構成を適用することで、アクティブマトリクス型の発光装置や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。なお、アクティブマトリクス型の発光装置は、発光素子とトランジスタ(FET)とを組み合わせた構成を有する。従って、パッシブマトリクス型の発光装置、アクティブマトリクス型の発光装置は、いずれも本発明の一態様に含まれる。なお、本実施の形態に示す発光装置には、他の実施形態で説明した発光素子を適用することが可能である。 By applying the element structure of the light-emitting element which is one embodiment of the present invention, an active matrix light-emitting device or a passive matrix light-emitting device can be manufactured. Note that an active matrix light-emitting device has a structure in which a light-emitting element and a transistor (FET) are combined. Therefore, both a passive matrix light-emitting device and an active matrix light-emitting device are included in one embodiment of the present invention. Note that the light-emitting element described in any of the other embodiments can be applied to the light-emitting device described in this embodiment.
本実施の形態では、アクティブマトリクス型の発光装置について図7を用いて説明する。 In this embodiment, an active matrix light-emitting device is described with reference to FIGS.
なお、図7(A)は発光装置を示す上面図であり、図7(B)は図7(A)を鎖線A−A’で切断した断面図である。アクティブマトリクス型の発光装置は、第1の基板1301上に設けられた画素部1302、駆動回路部(ソース線駆動回路)1303と、駆動回路部(ゲート線駆動回路)(1304a、1304b)を有する。画素部1302および駆動回路部1303、1304a、1304b)は、シール材1305によって、第1の基板1301と第2の基板1306との間に封止される。
7A is a top view of the light-emitting device, and FIG. 7B is a cross-sectional view taken along the chain line A-A ′ in FIG. 7A. The active matrix light-emitting device includes a
また、第1の基板1301上には、引き回し配線1307が設けられる。引き回し配線1307は、外部入力端子であるFPC1308と接続される。なお、FPC1308は、駆動回路部(1303、1304a、1304b)に外部からの信号(例えば、ビデオ信号、クロック信号、スタート信号、リセット信号等)や電位を伝達する。また、FPC1308にはプリント配線基板(PWB)が取り付けられていても良い。なお、これらFPCやのPWBが取り付けられた状態は、発光装置に含まれる。
A
次に、図7(B)に断面構造を示す。 Next, a cross-sectional structure is shown in FIG.
画素部1302は、FET(スイッチング用FET)1311、FET(電流制御用FET)1312、およびFET1312と電気的に接続された第1の電極1313を有する複数の画素により形成される。なお、各画素が有するFETの数は、特に限定されることはなく、必要に応じて適宜設けることができる。
The
FET1309、1310、1311、1312は、特に限定されることはなく、例えば、スタガ型や逆スタガ型などのトランジスタを適用することができる。また、トップゲート型やボトムゲート型などのトランジスタ構造であってもよい。
The
なお、これらのFET1309、1310、1311、1312に用いることのできる半導体の結晶性については特に限定されず、非晶質半導体、結晶性を有する半導体(微結晶半導体、多結晶半導体、単結晶半導体、又は一部に結晶領域を有する半導体)のいずれを用いてもよい。なお、結晶性を有する半導体を用いることで、トランジスタ特性の劣化を抑制できるため好ましい。
Note that there is no particular limitation on the crystallinity of the semiconductor that can be used for the
また、これらの半導体としては、例えば、第14族の元素、化合物半導体、酸化物半導体、有機半導体などを用いることができる。代表的には、シリコンを含む半導体、ガリウムヒ素を含む半導体、インジウムを含む酸化物半導体などを適用することができる。 As these semiconductors, for example, Group 14 elements, compound semiconductors, oxide semiconductors, organic semiconductors, and the like can be used. Typically, a semiconductor containing silicon, a semiconductor containing gallium arsenide, an oxide semiconductor containing indium, or the like can be used.
駆動回路部1303は、FET1309とFET1310とを有する。なお、FET1309とFET1310は、単極性(N型またはP型のいずれか一方のみ)のトランジスタを含む回路で形成されても良いし、N型のトランジスタとP型のトランジスタを含むCMOS回路で形成されても良い。また、外部に駆動回路を有する構成としても良い。
The
第1の電極1313の端部は、絶縁物1314により覆われている。なお、絶縁物1314には、ネガ型の感光性樹脂や、ポジ型の感光性樹脂(アクリル樹脂)などの有機化合物や、酸化シリコン、酸化窒化シリコン、窒化シリコン等の無機化合物を用いることができる。絶縁物1314の上端部または下端部には、曲率を有する曲面を有するのが好ましい。これにより、絶縁部1314の上層に形成される膜の被覆性を良好なものとすることができる。
An end portion of the
第1の電極1313上には、EL層1315及び第2の電極1316が積層形成される。EL層1315は、発光層、正孔注入層、正孔輸送層、電子輸送層、電子注入層、電荷発生層等を有する。
An
なお、本実施の形態で示す発光素子1317の構成は、他の実施の形態で説明した構成や材料を適用することができる。なお、ここでは図示しないが、第2の電極1316は外部入力端子であるFPC1308に電気的に接続されている。
Note that the structures and materials described in the other embodiments can be applied to the structure of the light-emitting element 1317 described in this embodiment. Note that although not shown here, the second electrode 1316 is electrically connected to an
また、図7(B)に示す断面図では発光素子1317を1つのみ図示しているが、画素部1302において、複数の発光素子がマトリクス状に配置されているものとする。画素部1302には、3種類(R、G、B)の発光が得られる発光素子をそれぞれ選択的に形成し、フルカラー表示可能な発光装置を形成することができる。また、3種類(R、G、B)の発光が得られる発光素子の他に、例えば、ホワイト(W)、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)等の発光が得られる発光素子を形成してもよい。例えば、3種類(R、G、B)の発光が得られる発光素子に上述の数種類の発光が得られる発光素子を追加することにより、色純度の向上、消費電力の低減等の効果が得ることができる。また、カラーフィルタと組み合わせることによってフルカラー表示可能な発光装置としてもよい。なお、カラーフィルタの種類としては、赤(R)、緑(G)、青(B)、シアン(C)、マゼンダ(M)、イエロー(Y)等を用いることができる。
In the cross-sectional view illustrated in FIG. 7B, only one light-emitting element 1317 is illustrated; however, in the
第1の基板1301上のFET(1309、1310、1311、1312)や、発光素子1317は、第2の基板1306と第1の基板1301とをシール材1305により貼り合わせることにより、第1の基板1301、第2の基板1306、およびシール材1305で囲まれた空間1318に備えられた構造を有する。なお、空間1318には、不活性気体(窒素やアルゴン等)や有機物(シール材1305を含む)で充填されていてもよい。
The FET (1309, 1310, 1311, 1312) and the light emitting element 1317 over the
シール材1305には、エポキシ系樹脂やガラスフリットを用いることができる。なお、シール材1305には、できるだけ水分や酸素を透過しない材料を用いることが好ましい。また、第2の基板1306は、第1の基板1301に用いることができるものを同様に用いることができる。従って、他の実施形態で説明した様々な基板を適宜用いることができるものとする。基板としてガラス基板や石英基板の他、FRP(Fiber−Reinforced 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。シール材としてガラスフリットを用いる場合には、接着性の観点から第1の基板1301及び第2の基板1306はガラス基板であることが好ましい。
An epoxy resin or glass frit can be used for the sealing
以上のようにして、アクティブマトリクス型の発光装置を得ることができる。 As described above, an active matrix light-emitting device can be obtained.
また、アクティブマトリクス型の発光装置を可撓性基板に形成する場合、可撓性基板上にFETと発光素子とを直接形成しても良いが、剥離層を有する別の基板にFETと発光素子を形成した後、熱、力、レーザ照射などを与えることによりFETと発光素子を剥離層で剥離し、さらに可撓性基板に転載して作製しても良い。なお、剥離層としては、例えば、タングステン膜と酸化シリコン膜との無機膜の積層や、ポリイミド等の有機樹脂膜等を用いることができる。また可撓性基板としては、トランジスタを形成することが可能な基板に加え、紙基板、セロファン基板、アラミドフィルム基板、ポリイミドフィルム基板、布基板(天然繊維(絹、綿、麻)、合成繊維(ナイロン、ポリウレタン、ポリエステル)若しくは再生繊維(アセテート、キュプラ、レーヨン、再生ポリエステル)などを含む)、皮革基板、又はゴム基板などが挙げられる。これらの基板を用いることにより、耐久性や耐熱性に優れ、軽量化および薄型化を図ることができる。 In the case where an active matrix light-emitting device is formed over a flexible substrate, the FET and the light-emitting element may be directly formed over the flexible substrate, but the FET and the light-emitting element are formed over another substrate having a release layer. After forming, the FET and the light-emitting element may be peeled off by a peeling layer by applying heat, force, laser irradiation, and transferred to a flexible substrate. Note that as the peeling layer, for example, a laminated inorganic film of a tungsten film and a silicon oxide film, an organic resin film such as polyimide, or the like can be used. In addition to substrates that can form transistors, flexible substrates include paper substrates, cellophane substrates, aramid film substrates, polyimide film substrates, fabric substrates (natural fibers (silk, cotton, hemp), synthetic fibers ( Nylon, polyurethane, polyester) or recycled fibers (including acetate, cupra, rayon, recycled polyester), leather substrates, rubber substrates, and the like. By using these substrates, it is excellent in durability and heat resistance, and can be reduced in weight and thickness.
なお、本実施の形態に示す構成は、他の実施の形態に示した構成を適宜組み合わせて用いることができる。 Note that the structure described in this embodiment can be combined with any of the structures described in other embodiments as appropriate.
(実施の形態7)
本実施の形態では、本発明の一態様である発光装置、本発明の一態様である発光素子を有する表示装置を適用して完成させた様々な電子機器や自動車の一例について、説明する。
(Embodiment 7)
In this embodiment, examples of various electronic devices and automobiles completed by applying the light-emitting device which is one embodiment of the present invention and the display device including the light-emitting element which is one embodiment of the present invention will be described.
図8(A)〜図8(E)に示す電子機器は、筐体7000、表示部7001、スピーカ7003、LEDランプ7004、操作キー7005(電源スイッチ、又は操作スイッチを含む)、接続端子7006、センサ7007(力、変位、位置、速度、加速度、角速度、回転数、距離、光、液、磁気、温度、化学物質、音声、時間、硬度、電場、電流、電圧、電力、放射線、流量、湿度、傾度、振動、におい、又は赤外線を測定する機能を含むもの)、マイクロフォン7008、等を有することができる。
8A to 8E include a
図8(A)はモバイルコンピュータであり、上述したものの他に、スイッチ7009、赤外線ポート7010、等を有することができる。
FIG. 8A illustrates a mobile computer which can include a
図8(B)は記録媒体を備えた携帯型の画像再生装置(たとえば、DVD再生装置)であり、上述したものの他に、第2表示部7002、記録媒体読込部7011、等を有することができる。
FIG. 8B illustrates a portable image reproducing device (eg, a DVD reproducing device) provided with a recording medium, which includes a
図8(C)はゴーグル型ディスプレイであり、上述したものの他に、第2表示部7002、支持部7012、イヤホン7013、等を有することができる。
FIG. 8C illustrates a goggle type display which can include a
図8(D)はテレビ受像機能付きデジタルカメラであり、上述したものの他に、アンテナ7014、シャッターボタン7015、受像部7016、等を有することができる。
FIG. 8D illustrates a digital camera with a television receiving function, which can include an
図8(E)は携帯電話機(スマートフォンを含む)であり、筐体7000に、表示部7001、マイクロフォン7008、スピーカ7003、カメラ7020、外部接続部7021、操作用ボタン7022、等を有することができる。
FIG. 8E illustrates a mobile phone (including a smartphone), which can include a
図8(F)は、大型のテレビジョン装置(テレビ、又はテレビジョン受信機ともいう)であり、筐体7000、表示部7001、スピーカ7003、等を有することができる。また、ここでは、スタンド7018により筐体7000を支持した構成を示している。
FIG. 8F illustrates a large television device (also referred to as a television or a television receiver), which can include a
図8(A)〜図8(F)に示す電子機器は、様々な機能を有することができる。例えば、様々な情報(静止画、動画、テキスト画像など)を表示部に表示する機能、タッチパネル機能、カレンダー、日付又は時刻などを表示する機能、様々なソフトウエア(プログラム)によって処理を制御する機能、無線通信機能、無線通信機能を用いて様々なコンピュータネットワークに接続する機能、無線通信機能を用いて様々なデータの送信又は受信を行う機能、記録媒体に記録されているプログラム又はデータを読み出して表示部に表示する機能、等を有することができる。さらに、複数の表示部を有する電子機器においては、一つの表示部を主として画像情報を表示し、別の一つの表示部を主として文字情報を表示する機能、または、複数の表示部に視差を考慮した画像を表示することで立体的な画像を表示する機能、等を有することができる。さらに、受像部を有する電子機器においては、静止画を撮影する機能、動画を撮影する機能、撮影した画像を自動または手動で補正する機能、撮影した画像を記録媒体(外部又はカメラに内蔵)に保存する機能、撮影した画像を表示部に表示する機能、等を有することができる。なお、図8(A)〜図8(F)に示す電子機器が有することのできる機能はこれらに限定されず、様々な機能を有することができる。 The electronic devices illustrated in FIGS. 8A to 8F can have a variety of functions. For example, a function for displaying various information (still images, moving images, text images, etc.) on the display unit, a touch panel function, a function for displaying a calendar, date or time, etc., a function for controlling processing by various software (programs) , Wireless communication function, function to connect to various computer networks using wireless communication function, function to transmit or receive various data using wireless communication function, read program or data recorded in recording medium A function of displaying on the display portion can be provided. Further, in an electronic device having a plurality of display units, one display unit mainly displays image information and another one display unit mainly displays character information, or the plurality of display units consider parallax. It is possible to have a function of displaying a three-dimensional image, etc. by displaying the obtained image. Furthermore, in an electronic device having an image receiving unit, a function for capturing a still image, a function for capturing a moving image, a function for correcting a captured image automatically or manually, and a captured image on a recording medium (externally or incorporated in a camera) A function of saving, a function of displaying a photographed image on a display portion, and the like can be provided. Note that the functions of the electronic devices illustrated in FIGS. 8A to 8F are not limited to these, and the electronic devices can have various functions.
図8(G)は、スマートウオッチであり、筐体7000、表示部7001、操作用ボタン7022、7023、接続端子7024、バンド7025、留め金7026、等を有する。
FIG. 8G illustrates a smart watch, which includes a
ベゼル部分を兼ねる筐体7000に搭載された表示部7001は、非矩形状の表示領域を有している。表示部7001は、時刻を表すアイコン7027、その他のアイコン7028等を表示することができる。また、表示部7001は、タッチセンサ(入力装置)を搭載したタッチパネル(入出力装置)であってもよい。
A
なお、図8(G)に示すスマートウオッチは、様々な機能を有することができる。例えば、様々な情報(静止画、動画、テキスト画像など)を表示部に表示する機能、タッチパネル機能、カレンダー、日付又は時刻などを表示する機能、様々なソフトウエア(プログラム)によって処理を制御する機能、無線通信機能、無線通信機能を用いて様々なコンピュータネットワークに接続する機能、無線通信機能を用いて様々なデータの送信又は受信を行う機能、記録媒体に記録されているプログラム又はデータを読み出して表示部に表示する機能、等を有することができる。 Note that the smart watch illustrated in FIG. 8G can have a variety of functions. For example, a function for displaying various information (still images, moving images, text images, etc.) on the display unit, a touch panel function, a function for displaying a calendar, date or time, etc., a function for controlling processing by various software (programs) , Wireless communication function, function to connect to various computer networks using wireless communication function, function to transmit or receive various data using wireless communication function, read program or data recorded in recording medium A function of displaying on the display portion can be provided.
また、筐体7000の内部に、スピーカ、センサ(力、変位、位置、速度、加速度、角速度、回転数、距離、光、液、磁気、温度、化学物質、音声、時間、硬度、電場、電流、電圧、電力、放射線、流量、湿度、傾度、振動、におい又は赤外線を測定する機能を含むもの)、マイクロフォン等を有することができる。
In addition, a speaker, a sensor (force, displacement, position, velocity, acceleration, angular velocity, number of rotations, distance, light, liquid, magnetism, temperature, chemical substance, sound, time, hardness, electric field, current are included in the
なお、本発明の一態様である発光装置および本発明の一態様である発光素子を有する表示装置は、本実施の形態に示す電子機器の各表示部に用いることができ、色純度の良い表示が可能となる。 Note that the light-emitting device which is one embodiment of the present invention and the display device including the light-emitting element which is one embodiment of the present invention can be used for each display portion of the electronic device described in this embodiment and display with high color purity. Is possible.
また、発光装置を適用した電子機器として、図9(A)〜(C)に示すような折りたたみ可能な携帯情報端末が挙げられる。図9(A)には、展開した状態の携帯情報端末9310を示す。また、図9(B)には、展開した状態又は折りたたんだ状態の一方から他方に変化する途中の状態の携帯情報端末9310を示す。さらに、図9(C)には、折りたたんだ状態の携帯情報端末9310を示す。携帯情報端末9310は、折りたたんだ状態では可搬性に優れ、展開した状態では、継ぎ目のない広い表示領域により表示の一覧性に優れる。
Moreover, as an electronic device to which the light-emitting device is applied, a foldable portable information terminal as illustrated in FIGS. 9A to 9C can be given. FIG. 9A illustrates the
表示部9311はヒンジ9313によって連結された3つの筐体9315に支持されている。なお、表示部9311は、タッチセンサ(入力装置)を搭載したタッチパネル(入出力装置)であってもよい。また、表示部9311は、ヒンジ9313を介して2つの筐体9315間を屈曲させることにより、携帯情報端末9310を展開した状態から折りたたんだ状態に可逆的に変形させることができる。本発明の一態様の発光装置を表示部9311に用いることができる。また、色純度の良い表示が可能となる。表示部9311における表示領域9312は折りたたんだ状態の携帯情報端末9310の側面に位置する表示領域である。表示領域9312には、情報アイコンや使用頻度の高いアプリやプログラムのショートカットなどを表示させることができ、情報の確認やアプリなどの起動をスムーズに行うことができる。
The
なお、本実施の形態に示す構成は、他の実施の形態に示した構成と適宜組み合わせて用いることができる。 Note that the structure described in this embodiment can be combined as appropriate with any of the structures described in the other embodiments.
100 蒸着源
101、101a、101b 第1のルツボ
102 第2のルツボ
102T 第2のルツボ(上部)
102B 第2のルツボ(下部)
103 ヒーター
104 蒸着材料
104a 蒸着材料
104b 新たな蒸着材料
108a、108b 搬送用ロボット
109 開口部
200 基板
201 成膜室
202、203 基板搬送室
204 ルツボ搬送室
205 ルツボ交換室
206 蒸着源ホルダ
207 蒸着源
208a 第1のルツボ
208b 第2のルツボ
209 ルツボ交換用ロボット
210 第1のルツボ保管用台
211 扉
221 基板固定部
222 移動機構
223 マスク
224 移動テーブル
500a〜500j ゲート
501、 ゲート
502 ルツボ搬送室
503 前処理室
504、514 搬送室
506、509、512 成膜室
510 蒸着源ホルダ
517 封止基板ロード室
518 シーリング室
519 封止、取出室
520 基板投入室(または、搬入室)
507 ルツボ交換室
530 封止基板ストック室
1101 第1の電極
1102 第2の電極
1103 EL層
1103a、1103b EL層
1104 電荷発生層
1111、1111a、1111b 正孔注入層
1112、1112a、1112b 正孔輸送層
1113、1113a、1113b 発光層
1114、1114a、1114b 電子輸送層
1115、1115a、1115b 電子注入層
1202 トランジスタ(FET)
1203R、1203G、1203B、1203W 発光素子
1204 EL層
1205 第2の基板
1206R、1206G、1206B カラーフィルタ
1206R’、1206G’、1206B’ カラーフィルタ
1207 第1の電極
1208 第2の電極
1209 黒色層(ブラックマトリックス)
1210R、1210G 導電層
1301 第1の基板
1302 画素部
1303 駆動回路部(ソース線駆動回路)
1304a、1304b 駆動回路部(ゲート線駆動回路)
1305 シール材
1306 第2の基板
1307 引き回し配線
1308 FPC
1309 FET
1310 FET
1311 FET
1312 FET
1313 第1の電極
1314 絶縁物
1315 EL層
1316 第2の電極
1317 発光素子
1318 空間
7000 筐体
7001 表示部
7002 第2表示部
7003 スピーカ
7004 LEDランプ
7005 操作キー
7006 接続端子
7007 センサ
7008 マイクロフォン
7009 スイッチ
7010 赤外線ポート
7011 記録媒体読込部
7012 支持部
7013 イヤホン
7014 アンテナ
7015 シャッターボタン
7016 受像部
7018 スタンド
7020 カメラ
7021 外部接続部
7022、7023 操作用ボタン
7024 接続端子
7025 バンド、
7026 留め金
7027 時刻を表すアイコン
7028 その他のアイコン
9310 携帯情報端末
9311 表示部
9312 表示領域
9313 ヒンジ
9315 筐体
100
102B Second crucible (bottom)
103
507
1203R, 1203G, 1203B, 1203W
1210R,
1304a, 1304b Drive circuit portion (gate line drive circuit)
1305
1309 FET
1310 FET
1311 FET
1312 FET
1313
7026
Claims (7)
前記蒸着源は、蒸着材料を有する第1のルツボと、前記第1のルツボを内側に備えた第2のルツボと、を有することを特徴とする製造装置。 A deposition chamber having a deposition source and means for moving the deposition source;
The said vapor deposition source has a 1st crucible which has a vapor deposition material, and a 2nd crucible provided with the said 1st crucible inside, The manufacturing apparatus characterized by the above-mentioned.
前記成膜室の少なくとも一は、蒸着源と、前記蒸着源を移動させる手段と、を有し、
前記蒸着源は、蒸着材料を有する第1のルツボと、前記第1のルツボを内側に備えた第2のルツボと、を有することを特徴とする製造装置。 A carry-in chamber, a transfer chamber connected to the carry-in chamber, and a plurality of film forming chambers connected to the transfer chamber,
At least one of the film forming chambers has a vapor deposition source and means for moving the vapor deposition source,
The said vapor deposition source has a 1st crucible which has a vapor deposition material, and a 2nd crucible provided with the said 1st crucible inside, The manufacturing apparatus characterized by the above-mentioned.
前記蒸着源の加熱は、前記第2のルツボに設けられた加熱手段により行うことを特徴とする製造装置。 In claim 1 or claim 2,
The apparatus for heating the vapor deposition source is performed by a heating means provided in the second crucible.
前記第1のルツボは赤外線放射率の高い材料からなり、前記第2のルツボは熱伝導率の高い材料からなることを特徴とする製造装置。 In any one of Claim 1 thru | or 3,
The first crucible is made of a material having a high infrared emissivity, and the second crucible is made of a material having a high thermal conductivity.
前記赤外線放射率の高い材料は、酸化物系のアルミナ、ジルコニア、チタン酸バリウム、炭化物系の炭化ケイ素、窒化物系の窒化ケイ素、窒化アルミニウム、窒化ホウ素、ハロゲン化物系の蛍石、あるいはそれらの材質の複合体であることを特徴とする製造装置。 In claim 4,
The material having high infrared emissivity is oxide-based alumina, zirconia, barium titanate, carbide-based silicon carbide, nitride-based silicon nitride, aluminum nitride, boron nitride, halide-based fluorite, or their A manufacturing apparatus characterized by being a composite of materials.
前記熱伝導率の高い材料は、銀、銅、金、白金、アルミニウム、チタン、鉄、ニッケル、イリジウム等の金属材料、またはそれらの合金であることを特徴とする製造装置。 In claim 4 or claim 5,
The manufacturing apparatus characterized in that the material having high thermal conductivity is a metal material such as silver, copper, gold, platinum, aluminum, titanium, iron, nickel, iridium, or an alloy thereof.
前記第1のルツボと、前記第1のルツボと同様に蒸着材料を有する別の第1のルツボとを交換することによって、前記蒸着源の蒸着材料を交換することを特徴とする製造装置。 In any one of Claims 1 thru | or 6,
The manufacturing apparatus characterized by exchanging the vapor deposition material of the vapor deposition source by exchanging the first crucible with another first crucible having the vapor deposition material in the same manner as the first crucible.
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