JP2019003735A - 有機電界発光素子、有機電界発光パネル、有機電界発光装置および電子機器 - Google Patents

有機電界発光素子、有機電界発光パネル、有機電界発光装置および電子機器 Download PDF

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Abstract

【課題】発光効率を改善することの可能な有機電界発光素子、ならびにそれを備えた有機電界発光パネル、有機電界発光装置および電子機器を提供する。
【解決手段】本開示の一実施形態の有機電界発光素子は、第１電極、正孔輸送層、発光層、電子輸送層および第２電極をこの順に備えている。発光層は、正孔輸送層側に塗布膜で構成された第１発光層を有し、電子輸送層側に蒸着膜で構成された第２発光層を有する。
【選択図】図４

Description

本開示は、有機電界発光素子、有機電界発光パネル、有機電界発光装置および電子機器に関する。
有機電界発光素子を用いた有機電界発光装置（有機電界発光ディスプレイ）として、種々のものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
国際公開第２０１４／０７６９１７号
ところで、有機電界発光装置では、有機電界発光素子の発光効率の改善が望まれている。そのため、発光効率を改善することの可能な有機電界発光素子、ならびにそれを備えた有機電界発光パネル、有機電界発光装置および電子機器を提供することが望ましい。
本開示の一実施形態の有機電界発光素子は、第１電極、正孔輸送層、発光層、電子輸送層および第２電極をこの順に備えている。発光層は、正孔輸送層側に塗布膜で構成された第１発光層を有し、電子輸送層側に蒸着膜で構成された第２発光層を有する。
本開示の一実施形態の有機電界発光パネルは、複数の画素を備えている。各画素は、複数の副画素を有しており、各副画素は、有機電界発光素子を有している。各画素の少なくとも１つの副画素において、有機電界発光素子は、上記の有機電界発光素子と同一の構成要素を有している。
本開示の一実施形態の有機電界発光装置は、複数の画素を有する有機電界発光パネルと、複数の画素を駆動する駆動部とを備えている。この有機電界発光パネルは、上記の有機電界発光パネルと同一の構成要素を有している。本開示の一実施形態の電子機器は、上記の有機電界発光装置を備えている。
本開示の一実施形態の有機電界発光素子、有機電界発光パネル、有機電界発光装置および電子機器によれば、発光層において、正孔輸送層側に塗布膜で構成された第１発光層が形成され、電子輸送層側に蒸着膜で構成された第２発光層が形成されているので、有機電界発光素子の発光効率を改善することができる。なお、上記内容は本開示の一例である。本開示の効果は、上述したものに限らず、他の異なる効果であってもよいし、更に他の効果を含んでいてもよい。
本開示の一実施形態の有機電界発光装置の概略構成の一例を表す図である。 図１の画素の回路構成の一例を表す図である。 図１の有機電界発光パネルの概略構成例を表す図である。 図３の有機電界発光パネルのＡ−Ａ線での断面構成例を表す図である。 図４の有機電界発光パネルの製造手順の一例を表す図である。 図３の有機電界発光パネルのＡ−Ａ線での断面構成の一変形例を表す図である。 図６の有機電界発光パネルの製造手順の一例を表す図である。 図３の有機電界発光パネルのＡ−Ａ線での断面構成の一変形例を表す図である。 図３の有機電界発光パネルのＡ−Ａ線での断面構成の一変形例を表す図である。 本開示の一実施形態の有機電界発光装置を備えた電子機器の外観の一例を斜視的に表す図である。 本開示の一実施形態の有機電界発光素子を備えた照明装置の外観の一例を斜視的に表す図である。
以下、本開示を実施するための形態について、図面を参照して詳細に説明する。以下に説明する実施の形態は、いずれも本開示の好ましい一具体例を示すものである。したがって、以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態などは、一例であって本開示を限定する主旨ではない。よって、以下の実施の形態における構成要素のうち、本開示の最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。なお、各図は、模式図であり、必ずしも厳密に図示されたものではない。また、各図において、実質的に同一の構成に対しては同一の符号を付しており、重複する説明は省略又は簡略化する。なお、説明は以下の順序で行う。

１．実施の形態（有機電界発光装置）
２．変形例（有機電界発光装置）
３．適用例（電子機器、照明装置）
＜１．実施の形態＞
[構成]
図１は、本開示の一実施の形態に係る有機電界発光装置１の概略構成例を表したものである。図２は、有機電界発光装置１に設けられた各画素１１に含まれる副画素１２の回路構成の一例を表したものである。有機電界発光装置１は、例えば、有機電界発光パネル１０、コントローラ２０およびドライバ３０を備えている。ドライバ３０は、例えば、有機電界発光パネル１０の外縁部分に実装されている。有機電界発光パネル１０は、画素領域１０Ａ内に行列状に配置された複数の画素１１を有している。コントローラ２０およびドライバ３０は、外部から入力された映像信号Ｄｉｎおよび同期信号Ｔｉｎに基づいて、有機電界発光パネル１０（複数の画素１１）を駆動する。
（有機電界発光パネル１０）
有機電界発光パネル１０は、コントローラ２０およびドライバ３０によって各画素１１がアクティブマトリクス駆動されることにより、外部から入力された映像信号Ｄｉｎおよび同期信号Ｔｉｎに基づく画像を表示する。有機電界発光パネル１０は、行方向に延在する複数の走査線ＷＳＬと、列方向に延在する複数の信号線ＤＴＬおよび複数の電源線ＤＳＬと、行列状に配置された複数の画素１１とを有している。
走査線ＷＳＬは、各画素１１の選択に用いられるものであり、各画素１１を所定の単位（例えば画素行）ごとに選択する選択パルスを各画素１１に供給するものである。信号線ＤＴＬは、映像信号Ｄｉｎに応じた信号電圧Ｖｓｉｇの、各画素１１への供給に用いられるものであり、信号電圧Ｖｓｉｇを含むデータパルスを各画素１１に供給するものである。電源線ＤＳＬは、各画素１１に電力を供給するものである。
各画素１１は、例えば、赤色光を発する副画素１２、緑色光を発する副画素１２、および青色光を発する副画素１２を含んで構成されている。なお、各画素１１は、例えば、さらに、他の色（例えば、白色や、黄色など）を発する副画素１２を含んで構成されていてもよい。各画素１１において、複数の副画素１２は、例えば、所定の方向に一列に並んで配置されている。
各信号線ＤＴＬは、後述の水平セレクタ３１の出力端に接続されている。各画素列には、例えば、複数の信号線ＤＴＬが１本ずつ、割り当てられている。各走査線ＷＳＬは、後述のライトスキャナ３２の出力端に接続されている。各画素行には、例えば、複数の走査線ＷＳＬが１本ずつ、割り当てられている。各電源線ＤＳＬは、電源の出力端に接続されている。各画素行には、例えば、複数の電源線ＤＳＬが１本ずつ、割り当てられている。
各副画素１２は、画素回路１２−１と、有機電界発光素子１２−２とを有している。有機電界発光素子１２−２の構成については、後に詳述する。
画素回路１２−１は、有機電界発光素子１２−２の発光・消光を制御する。画素回路１２−１は、後述の書込走査によって各副画素１２に書き込んだ電圧を保持する機能を有している。画素回路１２−１は、例えば、駆動トランジスタＴｒ１、書込トランジスタＴｒ２および保持容量Ｃｓを含んで構成されている。
書込トランジスタＴｒ２は、駆動トランジスタＴｒ１のゲートに対する、映像信号Ｄｉｎに対応した信号電圧Ｖｓｉｇの印加を制御する。具体的には、書込トランジスタＴｒ２は、信号線ＤＴＬの電圧をサンプリングするとともに、サンプリングにより得られた電圧を駆動トランジスタＴｒ１のゲートに書き込む。駆動トランジスタＴｒ１は、有機電界発光素子１２−２に直列に接続されている。駆動トランジスタＴｒ１は、有機電界発光素子１２−２を駆動する。駆動トランジスタＴｒ１は、書込トランジスタＴｒ２によってサンプリングされた電圧の大きさに応じて有機電界発光素子１２−２に流れる電流を制御する。保持容量Ｃｓは、駆動トランジスタＴｒ１のゲート−ソース間に所定の電圧を保持するものである。保持容量Ｃｓは、所定の期間中に駆動トランジスタＴｒ１のゲート−ソース間電圧Ｖｇｓを一定に保持する役割を有する。なお、画素回路１２−１は、上述の２Ｔｒ１Ｃの回路に対して各種容量やトランジスタを付加した回路構成となっていてもよいし、上述の２Ｔｒ１Ｃの回路構成とは異なる回路構成となっていてもよい。
各信号線ＤＴＬは、後述の水平セレクタ３１の出力端と、書込トランジスタＴｒ２のソースまたはドレインとに接続されている。各走査線ＷＳＬは、後述のライトスキャナ３２の出力端と、書込トランジスタＴｒ２のゲートとに接続されている。各電源線ＤＳＬは、電源回路と、駆動トランジスタＴｒ１のソースまたはドレインに接続されている。
書込トランジスタＴｒ２のゲートは、走査線ＷＳＬに接続されている。書込トランジスタＴｒ２のソースまたはドレインが信号線ＤＴＬに接続されている。書込トランジスタＴｒ２のソースおよびドレインのうち信号線ＤＴＬに未接続の端子が駆動トランジスタＴｒ１のゲートに接続されている。駆動トランジスタＴｒ１のソースまたはドレインが電源線ＤＳＬに接続されている。駆動トランジスタＴｒ１のソースおよびドレインのうち電源線ＤＳＬに未接続の端子が有機電界発光素子２１−２の陽極２１に接続されている。保持容量Ｃｓの一端が駆動トランジスタＴｒ１のゲートに接続されている。保持容量Ｃｓの他端が駆動トランジスタＴｒ１のソースおよびドレインのうち有機電界発光素子２１−２側の端子に接続されている。
（ドライバ３０）
ドライバ３０は、例えば、水平セレクタ３１およびライトスキャナ３２を有している。水平セレクタ３１は、例えば、制御信号の入力に応じて（同期して）、コントローラ２０から入力されたアナログの信号電圧Ｖｓｉｇを、各信号線ＤＴＬに印加する。ライトスキャナ３２は、複数の副画素１２を所定の単位ごとに走査する。
（コントローラ２０）
次に、コントローラ２０について説明する。コントローラ２０は、例えば、外部から入力されたデジタルの映像信号Ｄｉｎに対して所定の補正を行い、それにより得られた映像信号に基づいて、信号電圧Ｖｓｉｇを生成する。コントローラ２０は、例えば、生成した信号電圧Ｖｓｉｇを水平セレクタ３１に出力する。コントローラ２０は、例えば、外部から入力された同期信号Ｔｉｎに応じて（同期して）、ドライバ３０内の各回路に対して制御信号を出力する。
次に、図３、図４を参照して、有機電界発光素子１２−２について説明する。図３は、有機電界発光パネル１０の概略構成例を表したものである。図４は、図３の有機電界発光パネル１０のＡ−Ａ線での断面構成例を表したものである。
有機電界発光パネル１０は、行列状に配置された複数の画素１１を有している。各画素１１は、例えば、上述したように、赤色光を発する副画素１２（１２Ｒ）、緑色光を発する副画素１２（１２Ｇ）、および青色光を発する副画素１２（１２Ｂ）を含んで構成されている。副画素１２Ｒは、赤色の光を発する有機電界発光素子１２−２（１２ｒ）を含んで構成されている。副画素１２Ｇは、緑色の光を発する有機電界発光素子１２−２（１２ｇ）を含んで構成されている。副画素１２Ｂは、青色の光を発する有機電界発光素子１２−２（１２ｂ）を含んで構成されている。副画素１２Ｒ，１２Ｇ，１２Ｂは、例えば、ストライプ配列となっている。各画素１１において、例えば、副画素１２Ｒ，１２Ｇ，１２Ｂが、列方向に並んで配置されている。さらに、各画素行において、例えば、同一色の光を発する複数の副画素１２が、行方向に一列に並んで配置されている。
有機電界発光パネル１０は、基板１４上に、行方向に延在する複数のラインバンク１３と、列方向に延在する複数のバンク１５とを有している。複数のラインバンク１３および複数のバンク１５は、画素領域１０Ａを区画する。複数のラインバンク１３は、各画素１１において、各副画素１２を区画する。複数のバンク１５は、各画素行において、各画素１１を区画する。つまり、複数の副画素１２は、複数のラインバンク１３および複数のバンク１５によって区画されている。各バンク１５は、列方向において互いに隣接する２つのラインバンク１３の間に設けられている。各バンク１５の両端部が、列方向において互いに隣接する２つのラインバンク１３に連結されている。
基板１４は、例えば、各有機電界発光素子１２−２や、各ラインバンク１３、各バンク１５などを支持する基材と、基材上に設けられた配線層とによって構成されている。基板１４内の基材は、例えば、ガラス基板、またはフレキシブル基板などによって構成されている。基板１４内の基材として用いられるガラス基板の材料としては、例えば、無アルカリガラス、ソーダガラス、無蛍光ガラス、燐酸系ガラス、硼酸系ガラスまたは石英などが挙げられる。基板１４内の基材として用いられるフレキシブル基板の材料としては、例えば、アクリル系樹脂、スチレン系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、エポキシ系樹脂、ポリエチレン、ポリエステル、またはシリコーン系樹脂などが挙げられる。基板１４内の配線層には、例えば、各画素１１の画素回路１２−１が形成されている。基板１４は、複数のバンク１５の底面に接するとともに複数のバンク１５を支持している。
ラインバンク１３およびバンク１５は、例えば、絶縁性の有機材料を含んで構成されている。絶縁性の有機材料としては、例えば、アクリル系樹脂、ポリイミド系樹脂、ノボラック型フェノール樹脂などが挙げられる。ラインバンク１３およびバンク１５は、例えば、耐熱性、溶媒に対する耐性を持つ絶縁性樹脂によって形成されていることが好ましい。ラインバンク１３およびバンク１５は、例えば、絶縁性樹脂をフォトリソグラフィおよび現像によって所望のパターンに加工することによって形成される。ラインバンク１３の断面形状は、例えば、図４に示したような順テーパ型であってもよく、裾が狭くなった逆テーパ型であってもよい。
互いに平行で、かつ互いに隣接する２つのラインバンク１３および両端のバンク１５によって囲まれた領域が、溝部１６なっている。さらに、互いに平行で、かつ互いに隣接する２つのラインバンク１３と、互いに平行で、かつ互いに隣接する２つのバンク１５によって囲まれた領域が、副画素１２に相当する。つまり、各有機電界発光素子１２−２は、互いに平行で、かつ互いに隣接する２つのラインバンク１３と、互いに平行で、かつ互いに隣接する２つのバンク１５によって囲まれた領域に１つずつ配置されている。
各有機電界発光素子１２−２は、例えば、陽極２１、正孔注入層２２、正孔輸送層２３、発光層２４、電子輸送層２５、電子注入層２６および陰極２７を基板１４側からこの順に備えたものである。正孔注入層２２は、正孔注入効率を高めるための層である。正孔輸送層２３は、陽極２１から注入された正孔を発光層２４へ輸送するための層である。発光層２４は、電子と正孔との再結合により、所定の色の光を発する層である。電子輸送層２５は、陰極２７から注入された電子を発光層２４へ輸送するための層である。電子注入層２６は、電子注入効率を高めるための層である。正孔注入層２２および電子注入層２６の少なくとも一方が省略されていてもよい。各有機電界発光素子１２−２は、上述以外の層をさらに有していてもよい。
陽極２１は、例えば、基板１４の上に形成されている。さらに、陽極２１は、例えば、陽極２１の端縁がラインバンク１３およびバンク１５内に埋め込まれるように形成されている。従って、陽極２１の端縁は、各ラインバンク１３およびバンク１５の直下に位置している。１副画素行において、複数の陽極２１は、例えば、溝部１６の延在方向に、等間隔で配置されている。各バンク１５は、溝部１６の延在方向において互いに隣接する２つの陽極２１の間に１つずつ配置されている。陽極２１は、透光性を有する透明電極であって、例えば、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）又はＩＺＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｚｉｎｃ Ｏｘｉｄｅ）等の透明導電性材料からなる透明導電膜が用いられる。なお、陽極２１は、透明電極に限るものではなく、例えば、アルミニウム（Ａｌ）、銀（Ａｇ）、アルミニウムもしくは銀の合金等、または、反射性を有する反射電極であってもよい。陽極２１は、反射電極と透明電極とが積層されたものであってもよい。
正孔輸送層２３は、陽極２１から注入された正孔を発光層２４へ輸送する機能を有する。正孔輸送層２３は、例えば、塗布層である。正孔輸送層２３は、例えば、正孔輸送性を有する有機材料（以下、「正孔輸送性材料２３Ｍ」と称する。）を溶質の主成分とする溶液を塗布および乾燥することにより形成されている。正孔輸送層２３は、正孔輸送性材料２３Ｍを主成分として含んで構成されている。
正孔輸送層２３の原料（材料）である正孔輸送性材料２３Ｍは、例えば、アリールアミン誘導体、トリアゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、イミダゾール誘導体、ポリアリールアルカン誘導体、ピラゾリン誘導体及びピラゾロン誘導体、フェニレンジアミン誘導体、アミノ置換カルコン誘導体、オキサゾール誘導体、スチリルアントラセン誘導体、フルオレノン誘導体、ヒドラゾン誘導体、スチルベン誘導体、ブタジエン化合物、ポリスチレン誘導体、ヒドラゾン誘導体、トリフェニルメタン誘導体、テトラフェニルベンジン誘導体等、または、これらの組み合わせからなる材料である。正孔輸送性材料２３Ｍは、さらに、例えば、溶解性および不溶化の機能のために、その分子構造中に、可溶性基と、熱解離可溶性基、架橋性基または脱離性保護基などの不溶化基とを有している。この場合、正孔輸送層２３は、不溶化処理がなされた塗布膜で構成されている。
電子輸送層２５は、陰極２７から注入された電子を発光層２４へ輸送する機能を有する。電子輸送層２５は、例えば、蒸着層である。電子輸送層２５は、電子輸送性を有する有機材料（以下、「電子輸送性材料２５Ｍ」と称する。）主成分として含んで構成されている。
電子輸送層２５は、発光層２４と陰極２７との間に介在し、陰極２７から注入された電子を発光層２４へ輸送する機能を有する。電子輸送層２５の原料（材料）である電子輸送性材料２５Ｍは、例えば、分子内にヘテロ原子を１個以上含有する芳香族ヘテロ環化合物である。芳香族ヘテロ環化合物としては、例えば、ピリジン環、ピリミジン環、トリアジン環、ベンズイミダゾール環、フェナントロリン環、キナゾリン環等を骨格に含む化合物が挙げられる。また、電子輸送層２５は、電子輸送性を有する金属を含んでもよい。電子輸送層２５は、電子輸送性を有する金属を含むことで、電子輸送層２５の電子輸送性を向上できる。電子輸送層２５に含まれる金属としては、例えば、バリウム（Ｂａ）、リチウム（Ｌｉ）、カルシウム（Ｃａ）、カリウム（Ｋ）、セシウム（Ｃｓ）、ナトリウム（Ｎａ）、ルビジウム（Ｒｂ）、イットリビウム（Ｙｂ）等を用いることができる。
陰極２７は、例えば、光反射性を有する反射電極であり、例えば反射性を有する金属材料を用いて形成された金属電極である。陰極２７の材料としては、例えば、アルミニウム（Ａｌ）、マグネシウム（Ｍｇ）、銀（Ａｇ）、アルミニウム−リチウム合金、マグネシウム−銀合金等が用いられる。なお、陰極２７は、反射電極に限るものではなく、陽極２１と同様に、ＩＴＯ膜等の透明電極であってもよい。基板１４及び陽極２１が透光性を有し、陰極２７が反射性を有する場合には、有機電界発光素子１２−２は、基板１４側から光が放出するボトムエミッション構造となっている。陽極２１が反射性を有し、陰極２７が透光性を有する場合には、有機電界発光素子１２−２は、トップエミッション構造となっている。
有機電界発光パネル１０は、さらに、例えば、各有機電界発光素子１２−２を封止する封止層２８を有していてもよい。封止層２８は、例えば、各有機電界発光素子１２−２の陰極２７の表面に接して設けられている。
次に、発光層２４について副画素１２ごとに説明する。
青色光を発する副画素１２Ｂでは、発光層２４（２４Ｂ）は、例えば、図４に示したように、正孔輸送層２３側に塗布膜で構成された発光層２４ｂ１（第１発光層）を有し、電子輸送層２５側に蒸着膜で構成された発光層２４ｂ２（第２発光層）を有している。発光層２４ｂ２は、発光層２４ｂ１の表面に形成されている。
発光層２４ｂ２は、正孔と電子との再結合により、青色光を発する機能を有する。発光層２４ｂ２は、正孔と電子との再結合により励起子を生成し発光する有機材料（以下、「有機発光材料２４Ｍｂ」と称する。）を主成分として含んで構成されている。副画素１２Ｂに含まれる有機電界発光素子１２ｂでは、有機発光材料２４Ｍｂが青色有機発光材料を含んで構成されている。発光層２４ｂ２の原料（材料）である有機発光材料２４Ｍｂは、ホスト材料およびドーパント材料を含んでいる。ホスト材料は、主に電子又は正孔の電荷輸送の機能を担っており、ドーパント材料は、発光の機能を担っている。有機発光材料２４Ｍｂに含まれるホスト材料およびドーパント材料は、それぞれ、１種類のみに限られるものではなく、２種類以上の組み合わせであってもよい。
発光層２４ｂ１は、例えば、有機発光材料２４Ｍｂを主成分として含んで構成されている。このとき、発光層２４ｂ１と発光層２４ｂ２とは互いに共通のホスト材料およびドーパント材料を含んでいる。なお、発光層２４ｂ１は、ドーパント材料を含まず、発光層２４ｂ２と共通のホスト材料を含んでいてもよい。
赤色光を発する副画素１２Ｒでは、発光層２４（２４Ｒ）は、例えば、図４に示したように、正孔輸送層２３側に塗布膜で構成された発光層２４ｒを有し、電子輸送層２５側に蒸着膜で構成された発光層２４ｂ２を有している。発光層２４ｂ２は、発光層２４ｒの表面に形成されている。
発光層２４ｒは、正孔と電子との再結合により、赤色光を発する機能を有する。発光層２４ｒは、正孔と電子との再結合により励起子を生成し発光する有機材料（以下、「有機発光材料２４Ｍｒ」と称する。）を主成分として含んで構成されている。副画素１２Ｒに含まれる有機電界発光素子１２ｒでは、有機発光材料２４Ｍｒが赤色有機発光材料を含んで構成されている。発光層２４ｒの原料（材料）である有機発光材料２４Ｍｒは、ホスト材料およびドーパント材料を含んでいる。ホスト材料は、主に電子又は正孔の電荷輸送の機能を担っており、ドーパント材料は、発光の機能を担っている。有機発光材料２４Ｍｒに含まれるホスト材料およびドーパント材料は、それぞれ、１種類のみに限られるものではなく、２種類以上の組み合わせであってもよい。
緑色光を発する副画素１２Ｇでは、発光層２４（２４Ｇ）は、例えば、図４に示したように、正孔輸送層２３側に塗布膜で構成された発光層２４ｇを有し、電子輸送層２５側に蒸着膜で構成された発光層２４ｂ２を有している。発光層２４ｂ２は、発光層２４ｇの表面に形成されている。
発光層２４ｇは、正孔と電子との再結合により、緑色光を発する機能を有する。発光層２４ｇは、正孔と電子との再結合により励起子を生成し発光する有機材料（以下、「有機発光材料２４Ｍｇ」と称する。）を主成分として含んで構成されている。副画素１２Ｇに含まれる有機電界発光素子１２ｇでは、有機発光材料２４Ｍｇが緑色有機発光材料を含んで構成されている。発光層２４ｇの原料（材料）である有機発光材料２４Ｍｇは、ホスト材料およびドーパント材料を含んでいる。ホスト材料は、主に電子又は正孔の電荷輸送の機能を担っており、ドーパント材料は、発光の機能を担っている。有機発光材料２４Ｍｇに含まれるホスト材料およびドーパント材料は、それぞれ、１種類のみに限られるものではなく、２種類以上の組み合わせであってもよい。
発光層２４ｂ２，２４ｒ，２４ｇのホスト材料としては、例えば、アミン化合物、縮合多環芳香族化合物、ヘテロ環化合物が用いられる。アミン化合物としては、例えば、モノアミン誘導体、ジアミン誘導体、トリアミン誘導体、テトラアミン誘導体が用いられる。縮合多環芳香族化合物としては、例えば、アントラセン誘導体、ナフタレン誘導体、ナフタセン誘導体、フェナントレン誘導体、クリセン誘導体、フルオランテン誘導体、トリフェニレン誘導体、ペンタセン誘導体、または、ペリレン誘導体等が挙げられる。ヘテロ環化合物としては、例えば、カルバゾール誘導体、フラン誘導体、ピリジン誘導体、ピリミジン誘導体、トリアジン誘導体、イミダゾール誘導体、ピラゾール誘導体、トリアゾール誘導体、オキサゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、ピロール誘導体、インドール誘導体、アザインドール誘導体、アザカルバゾール、ピラゾリン誘導体、ピラゾロン誘導体、または、フタロシアニン誘導体等が挙げられる。
また、発光層２４ｂ２，２４ｒ，２４ｇのドーパント材料としては、例えば、ピレン誘導体、フルオランテン誘導体、アリールアセチレン誘導体、フルオレン誘導体、ペリレン誘導体、オキサジアゾール誘導体、アントラセン誘導体、または、クリセン誘導体が用いられる。また、発光層２４ｂ２，２４ｒ，２４ｇのドーパント材料としては、金属錯体が用いられてもよい。金属錯体としては、例えば、イリジウム（Ｉｒ）、白金（Ｐｔ）、オスミウム（Ｏｓ）、金（Ａｕ）、レニウム（Ｒｅ）、もしくは、ルテニウム（Ｒｕ）等の金属原子と配位子とを有するものが挙げられる。
[製造方法]
次に、発光層２４の製造方法について説明する。図５は、発光層２４の製造手順の一例を表したものである。陽極２１上には、塗布法により形成された正孔注入層２２および正孔輸送層２３が形成されている。これら正孔注入層２２および正孔輸送層２３には、不溶化処理がなされている。まず、塗布法により、副画素１２Ｒ，１２Ｇ，１２Ｂごとに、発光層２４ｒ，２４ｇ，２４ｂ１を形成する（ステップＳ１０１）。例えば、正孔輸送層２３のうち、副画素１２Ｒに対応する領域上に、有機発光材料２４Ｍｒを溶質とする溶液を用いて、塗布法により発光層２４ｒを形成する。また、例えば、正孔輸送層２３のうち、副画素１２Ｇに対応する領域上に、有機発光材料２４Ｍｇを溶質とする溶液を用いて、塗布法により発光層２４ｇを形成する。また、例えば、正孔輸送層２３のうち、副画素１２Ｂに対応する領域上に、有機発光材料２４Ｍｇを溶質とする溶液を用いて、塗布法により発光層２４ｂ１を形成する。
次に、蒸着法により、表面全体に対して発光層２４ｂ２を形成する（ステップＳ１０２）。これにより、発光層２４ｒおよび発光層２４ｂ２からなる発光層２４Ｒが形成され、発光層２４ｇおよび発光層２４ｂ２からなる発光層２４Ｒが形成され、発光層２４ｂ１および発光層２４ｂ２からなる発光層２４Ｂが形成される。
[効果]
次に、本実施の形態の有機電界発光装置１の効果について説明する。
塗布と蒸着を混在させたハイブリッド型の有機電界発光装置では、Ｒ画素およびＧ画素の発光層を塗布法で形成し、その後、Ｂ画素の発光層を画素領域全体に蒸着法で形成する。発光層を塗布法で形成するためには、その下地層である正孔輸送層を不溶化させる必要がある。例えば、架橋性を有する材料を塗布した後、架橋させることで不溶化した層を形成することができる。
このような架橋性を有する正孔輸送層では、蒸着により形成した正孔輸送層と比べてエネルギーギャップが狭い。そのため、全ての画素の正孔輸送層を一括して形成した場合、Ｂ画素の発光層で生成した励起子が正孔輸送層によって失活していまい、Ｂ画素の発光効率が低下してしまう。それゆえ、Ｂ画素の発光効率の低下を抑えようとした場合、例えば、Ｂ画素の正孔輸送層だけ、Ｒ画素およびＧ画素の正孔輸送層とは別個に形成する必要がある。しかし、Ｂ画素だけ別個に正孔輸送層を蒸着法で形成するためには、精密マスクによる塗り分けが必須であり、プロセス・コストの面で不利である。
一方、本実施の形態では、発光層２４Ｂにおいて、正孔輸送層２３側に塗布膜で構成された発光層２４ｂ１が形成され、電子輸送層２５側に蒸着膜で構成された発光層２４ｂ２が形成されている。これにより、発光層２４ｂ２が正孔輸送層２３に直接接している場合と比べて、有機電界発光素子の発光効率を改善することができる。
また、本実施の形態において、発光層２４ｂ１と発光層２４ｂ２とが互いに共通のホスト材料およびドーパント材料を含んでいる場合には、発光層２４Ｂ内で励起子の失活が事実上ないので、有機電界発光素子の発光効率を改善することができる。
また、本実施の形態において、発光層２４ｂ１が、ドーパント材料を含まず、発光層２４ｂ２と共通のホスト材料を含んでいる場合には、発光層２４ｂ１では励起子が生成され難いので、発光層２４ｂ１と正孔輸送層２３との界面における励起子の失活を抑制することができる。その結果、有機電界発光素子の発光効率を改善することができる。
また、本実施の形態では、正孔輸送層２３が、不溶化処理がなされた塗布膜で構成されている場合であっても、発光層２４ｂ２が正孔輸送層２３に直接接していないので、発光層２４Ｂと正孔輸送層２３との界面における励起子の失活を抑制することができる。その結果、有機電界発光素子の発光効率を改善することができる。
また、本実施の形態では、発光層２４ｂ２が発光層２４ｒ，２４ｇの表面を含む表面全体に形成されている。これにより、精密マスクによる塗り分けが必要が無いので、プロセス・コストの面で有利である。
＜２．変形例＞
[変形例Ａ]
上記実施の形態では、発光層２４ｂ２が発光層２４ｒ，２４ｇの表面を含む表面全体に形成されていた。しかし、例えば、図６に示したように、発光層２４Ｒが、発光層２４ｒと発光層２４ｂ２との間に正孔ブロック層２９を有するとともに、発光層２４Ｇが、発光層２４ｇと発光層２４ｂ２との間に正孔ブロック層２９を有していてもよい。
正孔ブロック層２９は、低分子材料からなる。正孔ブロック層２９は、発光層２４ｒ，２４ｇ内で形成される三重項励起子を発光層２４ｒ，２４ｇ内に閉じ込める共に、発光層２４ｒ，２４ｇから発光層２４ｂ２への正孔の注入効率を抑制するためのものである。正孔ブロック層２９の三重項エネルギー準位は、発光層２４ｒ，２４ｇの三重項エネルギー準位よりも高くなっていることが好ましい。これにより、発光層２４ｒ，２４ｇで生じた三重項励起子の正孔ブロック層２９への拡散を防ぐことができる。その結果、有機電界発光素子の発光効率を改善することができる。
本変形例において、発光層２４は、例えば、以下のようにして製造される。図７は、本変形例における発光層２４の製造手順の一例を表したものである。上記実施の形態と同様、陽極２１上には、塗布法により形成された正孔注入層２２および正孔輸送層２３が形成されている。これら正孔注入層２２および正孔輸送層２３には、不溶化処理がなされている。
まず、塗布法により、副画素１２Ｒ，１２Ｇに対して、発光層２４ｒ，２４ｇを形成する（ステップＳ２０１）。例えば、正孔輸送層２３のうち、副画素１２Ｒに対応する領域上に、有機発光材料２４Ｍｒを溶質とする溶液を用いて、塗布法により発光層２４ｒを形成する。また、例えば、正孔輸送層２３のうち、副画素１２Ｇに対応する領域上に、有機発光材料２４Ｍｇを溶質とする溶液を用いて、塗布法により発光層２４ｇを形成する。
次に、蒸着法により、表面全体に対して正孔ブロック層２９を形成する（ステップＳ２０２）。続いて、塗布法により、副画素１２Ｂに対して、発光層２４ｂ１を形成する（ステップＳ２０３）。このとき、発光層２４ｂ１を形成する際に用いた溶液によって、正孔ブロック層２９が溶解し、溶液が正孔輸送層２３に接するようになる。従って、正孔ブロック層２９が溶解した状態で、発光層２４ｂ１を形成することにより、正孔輸送層２３に接した状態で発光層２４ｂ１を形成することができる。
次に、蒸着法により、表面全体に対して発光層２４ｂ２を形成する（ステップＳ２０４）。これにより、正孔ブロック層２９を含む発光層２４Ｒ，２４Ｇが形成されるとともに、発光層２４ｂ１および発光層２４ｂ２からなる発光層２４Ｂが形成される。このようにして、本変形例における発光層２４が製造される。
上述の製造方法では、精密マスクによる塗り分けをすることなく発光層２４を製造することができる。従って、上述の製造方法を用いて発光層２４を製造することは、プロセス・コストの面で有利である。
[変形例Ｂ]
上記実施の形態では、各画素１１が複数の副画素１２を含んでいたが、各画素１１が単一の画素で構成されていてもよい。各画素１１が、例えば、図８に示したように、副画素１２Ｂと同一の構成となっていてもよい。
[変形例Ｃ]
上記実施の形態では、副画素１２Ｂだけが、塗布膜で構成された発光層２４ｂ１と、蒸着膜で構成された発光層２４ｂ２とにより構成された発光層２４Ｂを備えていた。しかし、例えば、図９に示したように、副画素１２Ｒも、塗布膜で構成された発光層２４ｒと、蒸着膜で構成された発光層２４ｒ２とにより構成されていてもよい。さらに、副画素１２Ｇも、塗布膜で構成された発光層２４ｇと、蒸着膜で構成された発光層２４ｇ２とにより構成されていてもよい。
＜３．適用例＞
[適用例その１]
以下では、上記実施の形態で説明した有機電界発光装置１の適用例について説明する。有機電界発光装置１は、テレビジョン装置、デジタルカメラ、ノート型パーソナルコンピュータ、シート状のパーソナルコンピュータ、携帯電話等の携帯端末装置あるいはビデオカメラなど、外部から入力された映像信号あるいは内部で生成した映像信号を、画像あるいは映像として表示するあらゆる分野の電子機器の表示装置に適用することが可能である。
図１０は、本適用例に係る電子機器２の外観を斜視的に表したものである。電子機器２は、例えば、筐体３１０の主面に表示面３２０を備えたシート状のパーソナルコンピュータである。電子機器２は、電子機器２の表示面３２０に、有機電界発光装置１を備えている。有機電界発光装置１は、有機電界発光パネル１０が外側を向くように配置されている。本適用例では、有機電界発光装置１が表示面３２０に設けられているので、発光効率の高い電子機器２を実現することができる。
[適用例その２]
以下では、上記実施の形態で説明した有機電界発光素子１２−２の適用例について説明する。有機電界発光素子１２−２は、卓上用もしくは床置き用の照明装置、または、室内用の照明装置など、あらゆる分野の照明装置の光源に適用することが可能である。
図１１は、有機電界発光素子１２−２が適用される室内用の照明装置の外観を表したものである。この照明装置は、例えば、１または複数の有機電界発光素子１２−２を含んで構成された照明部４１０を有している。照明部４１０は、建造物の天井４２０に適宜の個数および間隔で配置されている。なお、照明部４１０は、用途に応じて、天井４２０に限らず、壁４３０または床（図示せず）など任意の場所に設置することが可能である。
これらの照明装置では、有機電界発光素子１２−２からの光により、照明が行われる。これにより、発光効率の高い照明装置を実現することができる。
以上、実施の形態および適用例を挙げて本開示を説明したが、本開示は実施の形態等に限定されるものではなく、種々変形が可能である。なお、本明細書中に記載された効果は、あくまで例示である。本開示の効果は、本明細書中に記載された効果に限定されるものではない。本開示が、本明細書中に記載された効果以外の効果を持っていてもよい。
また、例えば、本開示は以下のような構成を取ることができる。
（１）
第１電極、正孔輸送層、発光層、電子輸送層および第２電極をこの順に備え、
前記発光層は、前記正孔輸送層側に塗布膜で構成された第１発光層を有し、前記電子輸送層側に蒸着膜で構成された第２発光層を有する
有機電界発光素子。
（２）
前記第１発光層と前記第２発光層とは互いに共通のホスト材料およびドーパント材料を含む
（１）に記載の有機電界発光素子。
（３）
前記第１発光層は、ドーパント材料を含まず、前記第２発光層と共通のホスト材料を含む
（１）に記載の有機電界発光素子。
（４）
前記正孔輸送層は、不溶化処理がなされた塗布膜で構成される
（１）ないし（３）のいずれか一項に記載の有機電界発光素子。
（５）
複数の画素を備え、
各前記画素は、複数の副画素を有し、
各前記副画素は、有機電界発光素子を有し、
各前記画素の少なくとも１つの前記副画素において、前記有機電界発光素子は、第１電極、正孔輸送層、発光層、電子輸送層および第２電極をこの順に有し、
前記発光層は、前記正孔輸送層側に塗布膜で構成された第１発光層を有し、前記電子輸送層側に蒸着膜で構成された第２発光層を有する
有機電界発光パネル。
（６）
前記複数の副画素は、赤色光を発する第１副画素、緑色光を発する第２副画素、および青色光を発する第３副画素を含み、
前記第３副画素が、前記発光層を含み、
前記第１副画素および前記第２副画素は、それぞれ、塗布膜で構成された第３発光層を有し、
前記第２発光層が前記第３発光層の表面を含む表面全体に形成されている
（５）に記載の有機電界発光パネル。
（７）
前記複数の副画素は、赤色光を発する第１副画素、緑色光を発する第２副画素、および青色光を発する第３副画素を含み、
前記第３副画素が、前記発光層を含み、
前記第１副画素および前記第２副画素は、それぞれ、塗布膜で構成された第３発光層と、低分子材料からなる正孔ブロック層とを有し、
前記第２発光層が前記正孔ブロック層の表面を含む表面に形成されている
（５）に記載の有機電界発光パネル。
（８）
複数の画素を有する有機電界発光パネルと、
複数の前記画素を駆動する駆動部と
を備え、
各前記画素は、複数の副画素を有し、
各前記副画素は、有機電界発光素子を有し、
各前記画素の少なくとも１つの前記副画素において、前記有機電界発光素子は、第１電極、正孔輸送層、発光層、電子輸送層および第２電極をこの順に有し、
前記発光層は、前記正孔輸送層側に塗布膜で構成された第１発光層を有し、前記電子輸送層側に蒸着膜で構成された第２発光層を有する
有機電界発光装置。
（９）
有機電界発光装置を備え、
前記有機電界発光装置は、
複数の画素を有する有機電界発光パネルと、
複数の前記画素を駆動する駆動部と
を有し、
各前記画素は、複数の副画素を有し、
各前記副画素は、有機電界発光素子を有し、
各前記画素の少なくとも１つの前記副画素において、前記有機電界発光素子は、第１電極、正孔輸送層、発光層、電子輸送層および第２電極をこの順に有し、
前記発光層は、前記正孔輸送層側に塗布膜で構成された第１発光層を有し、前記電子輸送層側に蒸着膜で構成された第２発光層を有する
電子機器。
１…有機電界発光装置、２…電子機器、１０…有機電界発光パネル、１１…画素、１２，１２Ｒ，１２Ｇ，１２Ｂ…副画素、１２−１…画素回路、１２−２，１２ｒ，１２ｇ，１２ｂ…有機電界発光素子、１３…ラインバンク、１４…基板、１５…バンク、１６…溝部、２０…コントローラ、２１…陽極、２２…正孔注入層、２３…正孔輸送層、２４，２４Ｒ，２４Ｇ，２４Ｂ，２４ｂ１，２４ｂ２，２４ｇ，２４ｇ２，２４ｒ，２４ｒ２…発光層、２５…電子輸送層、２６…電子注入層、２７…陰極、２８…封止層、２９…正孔ブロック層、３０…ドライバ、３１…水平セレクタ、３２…ライトスキャナ、Ｔｒ１…駆動トランジスタ、Ｔｒ２…選択トランジスタ、Ｃｓ…保持容量、ＤＳＬ…電源線、ＤＴＬ…信号線、Ｖｇｓ…ゲート−ソース間電圧、Ｖｓｉｇ…信号電圧、ＷＳＬ…選択線。

Claims (9)

  1. 第１電極、正孔輸送層、発光層、電子輸送層および第２電極をこの順に備え、
    前記発光層は、前記正孔輸送層側に塗布膜で構成された第１発光層を有し、前記電子輸送層側に蒸着膜で構成された第２発光層を有する
    有機電界発光素子。
  2. 前記第１発光層と前記第２発光層とは互いに共通のホスト材料およびドーパント材料を含む
    請求項１に記載の有機電界発光素子。
  3. 前記第１発光層は、ドーパント材料を含まず、前記第２発光層と共通のホスト材料を含む
    請求項１に記載の有機電界発光素子。
  4. 前記正孔輸送層は、不溶化処理がなされた塗布膜で構成される
    請求項１ないし請求項３のいずれか一項に記載の有機電界発光素子。
  5. 複数の画素を備え、
    各前記画素は、複数の副画素を有し、
    各前記副画素は、有機電界発光素子を有し、
    各前記画素の少なくとも１つの前記副画素において、前記有機電界発光素子は、第１電極、正孔輸送層、発光層、電子輸送層および第２電極をこの順に有し、
    前記発光層は、前記正孔輸送層側に塗布膜で構成された第１発光層を有し、前記電子輸送層側に蒸着膜で構成された第２発光層を有する
    有機電界発光パネル。
  6. 前記複数の副画素は、赤色光を発する第１副画素、緑色光を発する第２副画素、および青色光を発する第３副画素を含み、
    前記第３副画素が、前記発光層を含み、
    前記第１副画素および前記第２副画素は、それぞれ、塗布膜で構成された第３発光層を有し、
    前記第２発光層が前記第３発光層の表面を含む表面全体に形成されている
    請求項５に記載の有機電界発光パネル。
  7. 前記複数の副画素は、赤色光を発する第１副画素、緑色光を発する第２副画素、および青色光を発する第３副画素を含み、
    前記第３副画素が、前記発光層を含み、
    前記第１副画素および前記第２副画素は、それぞれ、塗布膜で構成された第３発光層と、低分子材料からなる正孔ブロック層とを有し、
    前記第２発光層が前記正孔ブロック層の表面を含む表面に形成されている
    請求項５に記載の有機電界発光パネル。
  8. 複数の画素を有する有機電界発光パネルと、
    複数の前記画素を駆動する駆動部と
    を備え、
    各前記画素は、複数の副画素を有し、
    各前記副画素は、有機電界発光素子を有し、
    各前記画素の少なくとも１つの前記副画素において、前記有機電界発光素子は、第１電極、正孔輸送層、発光層、電子輸送層および第２電極をこの順に有し、
    前記発光層は、前記正孔輸送層側に塗布膜で構成された第１発光層を有し、前記電子輸送層側に蒸着膜で構成された第２発光層を有する
    有機電界発光装置。
  9. 有機電界発光装置を備え、
    前記有機電界発光装置は、
    複数の画素を有する有機電界発光パネルと、
    複数の前記画素を駆動する駆動部と
    を有し、
    各前記画素は、複数の副画素を有し、
    各前記副画素は、有機電界発光素子を有し、
    各前記画素の少なくとも１つの前記副画素において、前記有機電界発光素子は、第１電極、正孔輸送層、発光層、電子輸送層および第２電極をこの順に有し、
    前記発光層は、前記正孔輸送層側に塗布膜で構成された第１発光層を有し、前記電子輸送層側に蒸着膜で構成された第２発光層を有する
    電子機器。
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