JP2019033192A - 発光素子、および発光素子を有する表示装置 - Google Patents
発光素子、および発光素子を有する表示装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2019033192A JP2019033192A JP2017153912A JP2017153912A JP2019033192A JP 2019033192 A JP2019033192 A JP 2019033192A JP 2017153912 A JP2017153912 A JP 2017153912A JP 2017153912 A JP2017153912 A JP 2017153912A JP 2019033192 A JP2019033192 A JP 2019033192A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- layer
- electron injection
- injection layer
- light emitting
- electron
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000002347 injection Methods 0.000 claims abstract description 111
- 239000007924 injection Substances 0.000 claims abstract description 111
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 41
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 35
- 239000003446 ligand Substances 0.000 claims abstract description 30
- 229960003540 oxyquinoline Drugs 0.000 claims abstract description 23
- MCJGNVYPOGVAJF-UHFFFAOYSA-N quinolin-8-ol Chemical compound C1=CN=C2C(O)=CC=CC2=C1 MCJGNVYPOGVAJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 23
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 20
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 20
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 claims abstract description 18
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 claims abstract description 17
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 16
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 16
- 229910052747 lanthanoid Inorganic materials 0.000 claims abstract description 15
- 150000002602 lanthanoids Chemical class 0.000 claims abstract description 15
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 claims description 17
- 229910052769 Ytterbium Inorganic materials 0.000 claims description 7
- NAWDYIZEMPQZHO-UHFFFAOYSA-N ytterbium Chemical compound [Yb] NAWDYIZEMPQZHO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 6
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical class [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 239000004332 silver Substances 0.000 claims description 6
- 150000001454 anthracenes Chemical class 0.000 claims description 5
- 229910052790 beryllium Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 150000005041 phenanthrolines Chemical class 0.000 claims description 5
- 150000001572 beryllium Chemical class 0.000 claims description 4
- 150000004866 oxadiazoles Chemical class 0.000 claims description 4
- 150000003220 pyrenes Chemical class 0.000 claims description 4
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000011701 zinc Substances 0.000 claims description 4
- 150000003751 zinc Chemical class 0.000 claims description 4
- 150000002979 perylenes Chemical group 0.000 claims description 3
- 150000003967 siloles Chemical class 0.000 claims description 3
- 150000003852 triazoles Chemical class 0.000 claims 2
- 230000005525 hole transport Effects 0.000 abstract description 16
- 239000000243 solution Substances 0.000 abstract 1
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 266
- 239000000463 material Substances 0.000 description 38
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 31
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 18
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 12
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 10
- 238000000034 method Methods 0.000 description 9
- 238000002161 passivation Methods 0.000 description 9
- 239000002861 polymer material Substances 0.000 description 9
- -1 nitrogen-containing heteroaromatic compounds Chemical class 0.000 description 8
- 238000004770 highest occupied molecular orbital Methods 0.000 description 7
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 239000011229 interlayer Substances 0.000 description 6
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 5
- 239000002346 layers by function Substances 0.000 description 5
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 5
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 5
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 5
- 125000001424 substituent group Chemical group 0.000 description 5
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 241000750042 Vini Species 0.000 description 4
- 150000004982 aromatic amines Chemical class 0.000 description 4
- 150000001716 carbazoles Chemical class 0.000 description 4
- 150000004696 coordination complex Chemical class 0.000 description 4
- 229910010272 inorganic material Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000004768 lowest unoccupied molecular orbital Methods 0.000 description 4
- 238000005192 partition Methods 0.000 description 4
- LISFMEBWQUVKPJ-UHFFFAOYSA-N quinolin-2-ol Chemical compound C1=CC=C2NC(=O)C=CC2=C1 LISFMEBWQUVKPJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000007740 vapor deposition Methods 0.000 description 4
- YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N Fluorine atom Chemical compound [F] YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000005281 excited state Effects 0.000 description 3
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 description 3
- 239000011147 inorganic material Substances 0.000 description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 3
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 description 3
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052581 Si3N4 Inorganic materials 0.000 description 2
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- YTPLMLYBLZKORZ-UHFFFAOYSA-N Thiophene Chemical group C=1C=CSC=1 YTPLMLYBLZKORZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 2
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 2
- 238000005229 chemical vapour deposition Methods 0.000 description 2
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 2
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 description 2
- 229910052736 halogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000002367 halogens Chemical class 0.000 description 2
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 2
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 2
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 2
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 2
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 2
- 238000010791 quenching Methods 0.000 description 2
- 230000000171 quenching effect Effects 0.000 description 2
- 238000005215 recombination Methods 0.000 description 2
- 230000006798 recombination Effects 0.000 description 2
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 2
- HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N silicon nitride Chemical compound N12[Si]34N5[Si]62N3[Si]51N64 HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002356 single layer Substances 0.000 description 2
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 2
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 2
- 229940042055 systemic antimycotics triazole derivative Drugs 0.000 description 2
- 150000003577 thiophenes Chemical class 0.000 description 2
- 238000002834 transmittance Methods 0.000 description 2
- YMMGRPLNZPTZBS-UHFFFAOYSA-N 2,3-dihydrothieno[2,3-b][1,4]dioxine Chemical compound O1CCOC2=C1C=CS2 YMMGRPLNZPTZBS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CFNMUZCFSDMZPQ-GHXNOFRVSA-N 7-[(z)-3-methyl-4-(4-methyl-5-oxo-2h-furan-2-yl)but-2-enoxy]chromen-2-one Chemical compound C=1C=C2C=CC(=O)OC2=CC=1OC/C=C(/C)CC1OC(=O)C(C)=C1 CFNMUZCFSDMZPQ-GHXNOFRVSA-N 0.000 description 1
- 239000004925 Acrylic resin Substances 0.000 description 1
- 229920000178 Acrylic resin Polymers 0.000 description 1
- WKBOTKDWSSQWDR-UHFFFAOYSA-N Bromine atom Chemical compound [Br] WKBOTKDWSSQWDR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 108091006149 Electron carriers Proteins 0.000 description 1
- 239000002033 PVDF binder Substances 0.000 description 1
- 229920002845 Poly(methacrylic acid) Polymers 0.000 description 1
- 239000004642 Polyimide Substances 0.000 description 1
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920002125 Sokalan® Polymers 0.000 description 1
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WGLPBDUCMAPZCE-UHFFFAOYSA-N Trioxochromium Chemical compound O=[Cr](=O)=O WGLPBDUCMAPZCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000005083 Zinc sulfide Substances 0.000 description 1
- XHCLAFWTIXFWPH-UHFFFAOYSA-N [O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[V+5].[V+5] Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[V+5].[V+5] XHCLAFWTIXFWPH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000012790 adhesive layer Substances 0.000 description 1
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 description 1
- 150000001491 aromatic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 150000004945 aromatic hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HFACYLZERDEVSX-UHFFFAOYSA-N benzidine Chemical class C1=CC(N)=CC=C1C1=CC=C(N)C=C1 HFACYLZERDEVSX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ATBAMAFKBVZNFJ-UHFFFAOYSA-N beryllium atom Chemical compound [Be] ATBAMAFKBVZNFJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- GDTBXPJZTBHREO-UHFFFAOYSA-N bromine Substances BrBr GDTBXPJZTBHREO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052794 bromium Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 description 1
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 1
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 description 1
- 229910000423 chromium oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003086 colorant Substances 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 125000004093 cyano group Chemical group *C#N 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 238000005401 electroluminescence Methods 0.000 description 1
- 125000006575 electron-withdrawing group Chemical group 0.000 description 1
- 238000000295 emission spectrum Methods 0.000 description 1
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 1
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 1
- 239000000284 extract Substances 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 230000005283 ground state Effects 0.000 description 1
- RBTKNAXYKSUFRK-UHFFFAOYSA-N heliogen blue Chemical compound [Cu].[N-]1C2=C(C=CC=C3)C3=C1N=C([N-]1)C3=CC=CC=C3C1=NC([N-]1)=C(C=CC=C3)C3=C1N=C([N-]1)C3=CC=CC=C3C1=N2 RBTKNAXYKSUFRK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000002390 heteroarenes Chemical class 0.000 description 1
- 229910003437 indium oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- PJXISJQVUVHSOJ-UHFFFAOYSA-N indium(iii) oxide Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[In+3].[In+3] PJXISJQVUVHSOJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- AMGQUBHHOARCQH-UHFFFAOYSA-N indium;oxotin Chemical compound [In].[Sn]=O AMGQUBHHOARCQH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000002484 inorganic compounds Chemical class 0.000 description 1
- PNDPGZBMCMUPRI-UHFFFAOYSA-N iodine Chemical compound II PNDPGZBMCMUPRI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052741 iridium Inorganic materials 0.000 description 1
- GKOZUEZYRPOHIO-UHFFFAOYSA-N iridium atom Chemical compound [Ir] GKOZUEZYRPOHIO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052981 lead sulfide Inorganic materials 0.000 description 1
- 229940056932 lead sulfide Drugs 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 229910000476 molybdenum oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000001624 naphthyl group Chemical group 0.000 description 1
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PQQKPALAQIIWST-UHFFFAOYSA-N oxomolybdenum Chemical compound [Mo]=O PQQKPALAQIIWST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- RVTZCBVAJQQJTK-UHFFFAOYSA-N oxygen(2-);zirconium(4+) Chemical compound [O-2].[O-2].[Zr+4] RVTZCBVAJQQJTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 125000001997 phenyl group Chemical group [H]C1=C([H])C([H])=C(*)C([H])=C1[H] 0.000 description 1
- 125000002467 phosphate group Chemical group [H]OP(=O)(O[H])O[*] 0.000 description 1
- OJMIONKXNSYLSR-UHFFFAOYSA-N phosphorous acid Chemical group OP(O)O OJMIONKXNSYLSR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- IEQIEDJGQAUEQZ-UHFFFAOYSA-N phthalocyanine Chemical class N1C(N=C2C3=CC=CC=C3C(N=C3C4=CC=CC=C4C(=N4)N3)=N2)=C(C=CC=C2)C2=C1N=C1C2=CC=CC=C2C4=N1 IEQIEDJGQAUEQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920002627 poly(phosphazenes) Polymers 0.000 description 1
- 229920000172 poly(styrenesulfonic acid) Polymers 0.000 description 1
- 239000004584 polyacrylic acid Substances 0.000 description 1
- 229920000767 polyaniline Polymers 0.000 description 1
- 229920001721 polyimide Polymers 0.000 description 1
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 description 1
- 229920001343 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 description 1
- 239000004810 polytetrafluoroethylene Substances 0.000 description 1
- 229920000123 polythiophene Polymers 0.000 description 1
- 229920001289 polyvinyl ether Polymers 0.000 description 1
- 229920002981 polyvinylidene fluoride Polymers 0.000 description 1
- 230000001737 promoting effect Effects 0.000 description 1
- 125000004309 pyranyl group Chemical class O1C(C=CC=C1)* 0.000 description 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 1
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004528 spin coating Methods 0.000 description 1
- PJANXHGTPQOBST-UHFFFAOYSA-N stilbene Chemical class C=1C=CC=CC=1C=CC1=CC=CC=C1 PJANXHGTPQOBST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000003457 sulfones Chemical group 0.000 description 1
- 150000003518 tetracenes Chemical class 0.000 description 1
- 150000003568 thioethers Chemical group 0.000 description 1
- 229930192474 thiophene Chemical group 0.000 description 1
- OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N titanium oxide Inorganic materials [Ti]=O OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000314 transition metal oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- TVIVIEFSHFOWTE-UHFFFAOYSA-K tri(quinolin-8-yloxy)alumane Chemical compound [Al+3].C1=CN=C2C([O-])=CC=CC2=C1.C1=CN=C2C([O-])=CC=CC2=C1.C1=CN=C2C([O-])=CC=CC2=C1 TVIVIEFSHFOWTE-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 125000005259 triarylamine group Chemical group 0.000 description 1
- 229910001935 vanadium oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- YVTHLONGBIQYBO-UHFFFAOYSA-N zinc indium(3+) oxygen(2-) Chemical compound [O--].[Zn++].[In+3] YVTHLONGBIQYBO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052984 zinc sulfide Inorganic materials 0.000 description 1
- DRDVZXDWVBGGMH-UHFFFAOYSA-N zinc;sulfide Chemical compound [S-2].[Zn+2] DRDVZXDWVBGGMH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001928 zirconium oxide Inorganic materials 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K50/00—Organic light-emitting devices
- H10K50/10—OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED]
- H10K50/14—Carrier transporting layers
- H10K50/16—Electron transporting layers
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K50/00—Organic light-emitting devices
- H10K50/10—OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED]
- H10K50/14—Carrier transporting layers
- H10K50/16—Electron transporting layers
- H10K50/165—Electron transporting layers comprising dopants
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K50/00—Organic light-emitting devices
- H10K50/10—OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED]
- H10K50/17—Carrier injection layers
- H10K50/171—Electron injection layers
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K50/00—Organic light-emitting devices
- H10K50/10—OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED]
- H10K50/18—Carrier blocking layers
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K50/00—Organic light-emitting devices
- H10K50/10—OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED]
- H10K50/19—Tandem OLEDs
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K50/00—Organic light-emitting devices
- H10K50/80—Constructional details
- H10K50/805—Electrodes
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K85/00—Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
- H10K85/30—Coordination compounds
- H10K85/341—Transition metal complexes, e.g. Ru(II)polypyridine complexes
- H10K85/342—Transition metal complexes, e.g. Ru(II)polypyridine complexes comprising iridium
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K85/00—Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
- H10K85/30—Coordination compounds
- H10K85/321—Metal complexes comprising a group IIIA element, e.g. Tris (8-hydroxyquinoline) gallium [Gaq3]
- H10K85/324—Metal complexes comprising a group IIIA element, e.g. Tris (8-hydroxyquinoline) gallium [Gaq3] comprising aluminium, e.g. Alq3
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Electroluminescent Light Sources (AREA)
- Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (AREA)
Abstract
【課題】信頼性の高い発光素子、高い発光効率を有する発光素子、あるいは低電圧駆動が可能な低消費電力の発光素子を提供する。
【解決手段】発光素子は、陽極、陽極上の発光層、発光層上の電子輸送層、電子輸送層上に位置し、電子輸送層と接する第1の電子注入層、第1の電子注入層上に位置し、第1の電子注入層と接する第2の電子注入層、および第2の電子注入層上に位置し、第2の電子注入層と接する陰極を有する。電子輸送層は、ホール輸送性よりも電子輸送性の高い有機化合物を含み、さらにリチウム、8−キノリノール配位子を含むリチウム錯体、8−キノリノール配位子を含むマグネシウム錯体の少なくとも一つを含む。第1の電子注入層はリチウム、および8−キノリノール配位子を含むリチウム錯体の少なくとも一つを含む。第2の電子注入層はランタノイド金属を含む。
【選択図】図1
【解決手段】発光素子は、陽極、陽極上の発光層、発光層上の電子輸送層、電子輸送層上に位置し、電子輸送層と接する第1の電子注入層、第1の電子注入層上に位置し、第1の電子注入層と接する第2の電子注入層、および第2の電子注入層上に位置し、第2の電子注入層と接する陰極を有する。電子輸送層は、ホール輸送性よりも電子輸送性の高い有機化合物を含み、さらにリチウム、8−キノリノール配位子を含むリチウム錯体、8−キノリノール配位子を含むマグネシウム錯体の少なくとも一つを含む。第1の電子注入層はリチウム、および8−キノリノール配位子を含むリチウム錯体の少なくとも一つを含む。第2の電子注入層はランタノイド金属を含む。
【選択図】図1
Description
本発明の実施形態の一つは、発光素子、および発光素子を有する表示装置に関する。
表示装置の一例として、有機EL(Electroluminescence)表示装置が挙げられる。有機EL表示装置は、基板上に形成された複数の有機発光素子(以下、発光素子)を有し、各発光素子は一対の電極(陰極、陽極)間に有機化合物を含む電界発光層(以下、EL層と記す)を基本構造として有している。一対の電極間に電位差を与えることで陽極と陰極からEL層に対してそれぞれホールと電子が供給される。ホールと電子はEL層内で再結合して有機化合物の励起状態を形成する。この励起状態が基底状態に輻射失活する際の発光を利用することで、表示装置としての機能が得られる。
EL層は通常、種々の機能を有する複数の層(以下、機能層)の積層から構成され、機能層としては例えばホール注入層、ホール輸送層、発光層、電子輸送層、電子注入層などが挙げられる。EL層に対してホールや電子を注入する際、電極の仕事関数と電極と接する層(ホール注入層、電子注入層)内の分子の最高占有分子軌道(HOMO)、あるいは最低非占有分子軌道(LUMO)の準位の差に起因してエネルギー障壁が生まれる。このエネルギー障壁を小さくするようにEL層を設計することで駆動電圧が低下し、消費電力の低い表示装置を与えることができる。例えば特許文献1では、電子注入障壁を低減するため、二つの電子注入層が陰極と発光層の間に設けられた発光素子が開示されている。
本発明の実施形態の一つは、信頼性の高い発光素子、高い発光効率を有する発光素子、あるいは低電圧駆動が可能な低消費電力の発光素子を提供することを目的の一つとする。あるいは上記発光素子を含む表示装置を提供することを目的の一つとする。
本発明の実施形態の一つは発光素子である。この発光素子は、陽極、陽極上の発光層、発光層上の電子輸送層、電子輸送層上に位置し、電子輸送層と接する第1の電子注入層、第1の電子注入層上に位置し、第1の電子注入層と接する第2の電子注入層、および第2の電子注入層上に位置し、第2の電子注入層と接する陰極を有する。電子輸送層は、ホール輸送性よりも電子輸送性の高い第1の有機化合物を含み、さらにリチウム、8−キノリノール配位子を含むリチウム錯体、8−キノリノール配位子を含むマグネシウム錯体の少なくとも一つを含む。第1の電子注入層はリチウム、および8−キノリノール配位子を含むリチウム錯体の少なくとも一つを含む。第2の電子注入層はランタノイド金属を含む。
本発明の実施形態の一つは画素を含む表示装置である。画素は、陽極、陽極上の発光層、発光層上の電子輸送層、電子輸送層上に位置し、電子輸送層と接する第1の電子注入層、第1の電子注入層上に位置し、第1の電子注入層と接する第2の電子注入層、および第2の電子注入層上に位置し、第2の電子注入層と接する陰極を含む発光素子を有する。電子輸送層は、ホール輸送性よりも電子輸送性の高い第1の有機化合物を含み、さらにチウム、8−キノリノール配位子を含むリチウム錯体、8−キノリノール配位子を含むマグネシウム錯体の少なくとも一つを含む。第1の電子注入層はリチウム、および8−キノリノール配位子を含むリチウム錯体の少なくとも一つを含む。第2の電子注入層はランタノイド金属を含む。
以下、本発明の各実施形態について、図面等を参照しつつ説明する。但し、本発明は、その要旨を逸脱しない範囲において様々な態様で実施することができ、以下に例示する実施形態の記載内容に限定して解釈されるものではない。
図面は、説明をより明確にするため、実際の態様に比べ、各部の幅、厚さ、形状等について模式的に表される場合があるが、あくまで一例であって、本発明の解釈を限定するものではない。本明細書と各図において、既出の図に関して説明したものと同様の機能を備えた要素には、同一の符号を付して、重複する説明を省略することがある。
本発明において、ある一つの膜に対してエッチングや光照射を行って複数の膜を形成した場合、これら複数の膜は異なる機能、役割を有することがある。しかしながら、これら複数の膜は同一の工程で同一層として形成された膜に由来し、同一の層構造、同一の材料を有する。したがって、これら複数の膜は同一層に存在しているものと定義する。
本明細書および特許請求の範囲において、ある構造体の上に他の構造体を配置する態様を表現するにあたり、単に「上に」と表記する場合、特に断りの無い限りは、ある構造体に接するように、直上に他の構造体を配置する場合と、ある構造体の上方に、さらに別の構造体を介して他の構造体を配置する場合との両方を含むものとする。
(第1実施形態)
本発明の実施形態の一つである発光素子100の構造を図1から図3を用いて説明する。
本発明の実施形態の一つである発光素子100の構造を図1から図3を用いて説明する。
[1.構造]
図1に発光素子100の模式的な断面図を示す。発光素子100は陽極110、陽極110上の陰極130、および陽極110と陰極130の間に位置するEL層120によって構成される。EL層120は、発光層124、電子輸送層126、電子注入層127を有する。電子注入層127は二つの層(第1の電子注入層127a、第2の電子注入層127b)が積層された構造を持つ。第1の電子注入層127aは電子輸送層126と接し、第2の電子注入層127bは、第1の電子注入層127aと陰極130と接する。EL層120はさらに、陽極110上のホール注入層121、ホール注入層121上のホール輸送層122、ホール輸送層上の電子ブロック層123、発光層124上のホールブロック層125などを含むことができる。なおこの断面図では、発光素子100を支持する基板や、発光素子100を駆動するための各種回路は省略されている。
図1に発光素子100の模式的な断面図を示す。発光素子100は陽極110、陽極110上の陰極130、および陽極110と陰極130の間に位置するEL層120によって構成される。EL層120は、発光層124、電子輸送層126、電子注入層127を有する。電子注入層127は二つの層(第1の電子注入層127a、第2の電子注入層127b)が積層された構造を持つ。第1の電子注入層127aは電子輸送層126と接し、第2の電子注入層127bは、第1の電子注入層127aと陰極130と接する。EL層120はさらに、陽極110上のホール注入層121、ホール注入層121上のホール輸送層122、ホール輸送層上の電子ブロック層123、発光層124上のホールブロック層125などを含むことができる。なおこの断面図では、発光素子100を支持する基板や、発光素子100を駆動するための各種回路は省略されている。
1−1.陽極
陽極110は、EL層120にホールを注入するために設けられる電極であり、その表面が比較的高い仕事関数を有することが好ましい。具体的な材料としてはインジウム−スズ酸化物(ITO)、インジウム−亜鉛酸化物(IZO)などの可視光を透過可能な導電性酸化物が挙げられ、これらにはさらにケイ素が含まれていてもよい。図1に示す発光素子100は、発光層124から得られる発光を陰極130を通して取り出す構造を有する。このため、陽極110は銀やアルミニウムなどの可視光の反射率が高い金属を含む膜をさらに含んでもよい。例えば図1に示すように、陽極110は、導電性酸化物を含む第1の導電膜110a、銀、アルミニウムなどの金属を含む第2の導電膜110b、導電性酸化物を含む第3の導電膜110cの積層構造を有することができる。
陽極110は、EL層120にホールを注入するために設けられる電極であり、その表面が比較的高い仕事関数を有することが好ましい。具体的な材料としてはインジウム−スズ酸化物(ITO)、インジウム−亜鉛酸化物(IZO)などの可視光を透過可能な導電性酸化物が挙げられ、これらにはさらにケイ素が含まれていてもよい。図1に示す発光素子100は、発光層124から得られる発光を陰極130を通して取り出す構造を有する。このため、陽極110は銀やアルミニウムなどの可視光の反射率が高い金属を含む膜をさらに含んでもよい。例えば図1に示すように、陽極110は、導電性酸化物を含む第1の導電膜110a、銀、アルミニウムなどの金属を含む第2の導電膜110b、導電性酸化物を含む第3の導電膜110cの積層構造を有することができる。
1−2.ホール注入層
ホール注入層121にはホールが注入しやすい、すなわち酸化されやすい化合物(電子供与性化合物)を用いることができる。換言するとHOMO準位の浅い化合物を用いることができる。例えばベンジジン誘導体やトリアリールアミンなどの芳香族アミン、カルバゾール誘導体、チオフェン誘導体、銅フタロシアニンなどのフタロシアニン誘導体などを用いることができる。あるいは、ポリチオフェンやポリアニリン誘導体を用いることができ、一例としてポリ(2,3−エチレンジオキシチオフェン)/ポリ(スチレンスルホン酸)が挙げられる。あるいは、上述した芳香族アミンやカルバゾール誘導体、あるいは芳香族炭化水素などの電子供与性化合物と電子受容体との混合物を用いてもよい。電子受容体としては、酸化バナジウムや酸化モリブデンなどの遷移金属酸化物や、含窒素ヘテロ芳香族化合物、シアノ基などの強い電子吸引基を有するヘテロ芳香族化合物などが挙げられる。これらの材料や混合物はイオン化ポテンシャルが小さいため、陽極110からのホール注入障壁が小さい。このため、発光素子100の駆動電圧の低減に寄与する。
ホール注入層121にはホールが注入しやすい、すなわち酸化されやすい化合物(電子供与性化合物)を用いることができる。換言するとHOMO準位の浅い化合物を用いることができる。例えばベンジジン誘導体やトリアリールアミンなどの芳香族アミン、カルバゾール誘導体、チオフェン誘導体、銅フタロシアニンなどのフタロシアニン誘導体などを用いることができる。あるいは、ポリチオフェンやポリアニリン誘導体を用いることができ、一例としてポリ(2,3−エチレンジオキシチオフェン)/ポリ(スチレンスルホン酸)が挙げられる。あるいは、上述した芳香族アミンやカルバゾール誘導体、あるいは芳香族炭化水素などの電子供与性化合物と電子受容体との混合物を用いてもよい。電子受容体としては、酸化バナジウムや酸化モリブデンなどの遷移金属酸化物や、含窒素ヘテロ芳香族化合物、シアノ基などの強い電子吸引基を有するヘテロ芳香族化合物などが挙げられる。これらの材料や混合物はイオン化ポテンシャルが小さいため、陽極110からのホール注入障壁が小さい。このため、発光素子100の駆動電圧の低減に寄与する。
1−3.ホール輸送層
ホール輸送層122はホール注入層121に注入されたホールを発光層124側へ輸送する機能を有し、ホール注入層121で使用可能な材料と同様あるいは類似する材料を用いることができる。例えば、ホール注入層121と比較して、HOMO順位が深いが、その差が約0.5eV、0.3eV、あるいはそれ以下の材料を用いることができる。上述した材料は電子輸送性よりもホール輸送性が高いため、ホールを効率よく発光層124側へ輸送することができ、発光素子100の低い駆動電圧を実現することができる。
ホール輸送層122はホール注入層121に注入されたホールを発光層124側へ輸送する機能を有し、ホール注入層121で使用可能な材料と同様あるいは類似する材料を用いることができる。例えば、ホール注入層121と比較して、HOMO順位が深いが、その差が約0.5eV、0.3eV、あるいはそれ以下の材料を用いることができる。上述した材料は電子輸送性よりもホール輸送性が高いため、ホールを効率よく発光層124側へ輸送することができ、発光素子100の低い駆動電圧を実現することができる。
1−4.電子ブロック層
電子ブロック層123は、陰極130から注入された電子が再結合に寄与することなく発光層124を通過してホール輸送層122へ注入されることを防ぐことで電子を発光層124内に閉じ込めるとともに、発光層124で得られる励起状態からホール輸送層122内の分子にエネルギー移動することを防ぐ機能を有する。したがって、電子輸送性よりもホール輸送性が高い、あるいは同程度であり、発光層124内の分子よりもLUMO準位が浅く、バンドギャップが大きい材料が好ましい。具体的には、電子ブロック層123に含まれる分子のLUMO準位と発光層124に含まれる分子のそれとの差は、0.2eV、0.3eV、あるいは0.5eV以上が好ましい。また、電子ブロック層123に含まれる分子のバンドギャップと発光層124に含まれる分子のそれとの差は0.2eV、0.3eV、あるいは0.5eV以上が好ましい。発光材料が燐光材料の場合、発光材料よりも0.2eV、0.3eV、あるいは0.5eV以上三重項準位の高い材料を用いることが好ましい。より具体的には、共役系の比較的小さいカルバゾール誘導体、アリールアミン誘導体、チオフェン誘導体などが挙げられる。
電子ブロック層123は、陰極130から注入された電子が再結合に寄与することなく発光層124を通過してホール輸送層122へ注入されることを防ぐことで電子を発光層124内に閉じ込めるとともに、発光層124で得られる励起状態からホール輸送層122内の分子にエネルギー移動することを防ぐ機能を有する。したがって、電子輸送性よりもホール輸送性が高い、あるいは同程度であり、発光層124内の分子よりもLUMO準位が浅く、バンドギャップが大きい材料が好ましい。具体的には、電子ブロック層123に含まれる分子のLUMO準位と発光層124に含まれる分子のそれとの差は、0.2eV、0.3eV、あるいは0.5eV以上が好ましい。また、電子ブロック層123に含まれる分子のバンドギャップと発光層124に含まれる分子のそれとの差は0.2eV、0.3eV、あるいは0.5eV以上が好ましい。発光材料が燐光材料の場合、発光材料よりも0.2eV、0.3eV、あるいは0.5eV以上三重項準位の高い材料を用いることが好ましい。より具体的には、共役系の比較的小さいカルバゾール誘導体、アリールアミン誘導体、チオフェン誘導体などが挙げられる。
1−5.発光層
発光層124はホールと電子が再結合する空間を提供する層であり、この層から発光が得られる。発光層124は、単一の化合物で形成されていてもよく、あるいはいわゆるホスト―ゲスト型の構成を有していもよい。ホスト―ゲスト型の場合、ホスト材料としては、例えばスチルベン誘導体、アントラセン誘導体などの縮合芳香族化合物、カルバゾール誘導体、キノリノール配位子を含む金属錯体、芳香族アミン、フェナントロリン誘導体などの含窒素ヘテロ芳香族化合物などを用いることができる。ゲストはホスト―ゲスト型の発光層124において発光材料として機能し、クマリン誘導体、ピラン誘導体、キノクリドン誘導体、テトラセン誘導体、ピレン誘導体、アントラセン誘導体などの蛍光材料、あるいはイリジウム系オルトメタル錯体などの燐光材料を用いることができる。発光層124を単一の化合物で構成する場合、上述したホスト材料を用いることができる。この場合、ホスト材料が発光材料として働く。
発光層124はホールと電子が再結合する空間を提供する層であり、この層から発光が得られる。発光層124は、単一の化合物で形成されていてもよく、あるいはいわゆるホスト―ゲスト型の構成を有していもよい。ホスト―ゲスト型の場合、ホスト材料としては、例えばスチルベン誘導体、アントラセン誘導体などの縮合芳香族化合物、カルバゾール誘導体、キノリノール配位子を含む金属錯体、芳香族アミン、フェナントロリン誘導体などの含窒素ヘテロ芳香族化合物などを用いることができる。ゲストはホスト―ゲスト型の発光層124において発光材料として機能し、クマリン誘導体、ピラン誘導体、キノクリドン誘導体、テトラセン誘導体、ピレン誘導体、アントラセン誘導体などの蛍光材料、あるいはイリジウム系オルトメタル錯体などの燐光材料を用いることができる。発光層124を単一の化合物で構成する場合、上述したホスト材料を用いることができる。この場合、ホスト材料が発光材料として働く。
1−6.ホールブロック層
ホールブロック層125は、陽極110から注入されたホールが再結合に寄与することなく発光層124を通過して電子輸送層126へ注入されることを防ぐことでホールを発光層124内に閉じ込めるとともに、発光層124で得られる励起エネルギーが電子輸送層126内の分子にエネルギー移動することを防ぐ機能を有する。また、後述するように、電子輸送層126は比較的キャリア電子の密度が高く、発光層124内の発光位置が電子輸送層126に近い場合には消光現象が生じやすい。この場合、ホールブロック層125を設けることで消光現象を防止することができ、発光効率の低下を防ぐことができる。
ホールブロック層125は、陽極110から注入されたホールが再結合に寄与することなく発光層124を通過して電子輸送層126へ注入されることを防ぐことでホールを発光層124内に閉じ込めるとともに、発光層124で得られる励起エネルギーが電子輸送層126内の分子にエネルギー移動することを防ぐ機能を有する。また、後述するように、電子輸送層126は比較的キャリア電子の密度が高く、発光層124内の発光位置が電子輸送層126に近い場合には消光現象が生じやすい。この場合、ホールブロック層125を設けることで消光現象を防止することができ、発光効率の低下を防ぐことができる。
ホールブロック層125には、ホール輸送性よりも電子輸送性が高い、あるいは同程度であり、発光層124内の分子よりもHOMO準位が深く、バンドギャップが大きい材料を用いることが好ましい。具体的には、ホールブロック層125に含まれる分子のHOMO準位と発光層124に含まれる分子のそれとの差は、0.2eV、0.3eV、あるいは0.5eV以上が好ましい。また、ホールブロック層125に含まれる分子のバンドギャップと発光層124に含まれる分子のそれとの差は0.2eV、0.3eV、あるいは0.5eV以上が好ましい。発光材料が燐光材料の場合、発光材料よりも0.2eV、0.3eV、あるいは0.5eV以上三重項準位の高い材料を用いることが好ましい。より具体的には、フェナントロリン誘導体、オキサジアゾール誘導体、トリアゾール誘導体、ビス(2−メチル−8−キノリノラト)(4−ヒドロキシ−ビフェニリル)アルミニウムなどの比較的バンドギャップの大きい(例えば2.8eV以上)金属錯体などが挙げられる。
1−7.電子輸送層
電子輸送層126は陰極130から電子注入層127に注入された電子を発光層124側へ輸送する機能を有する。ここでは、電子輸送層126は二つの材料を含む混合層である。材料の一つは電子輸送性を有する有機化合物(第1の有機化合物)であり、他方は、第1の有機化合物に対して電子供与性を示す材料である。
電子輸送層126は陰極130から電子注入層127に注入された電子を発光層124側へ輸送する機能を有する。ここでは、電子輸送層126は二つの材料を含む混合層である。材料の一つは電子輸送性を有する有機化合物(第1の有機化合物)であり、他方は、第1の有機化合物に対して電子供与性を示す材料である。
電子輸送性を有する化合物は、ホール輸送性よりも電子輸送性の高い化合物であり、置換あるいは無置換のアルミニウム錯体、置換あるいは無置換のベリリウム錯体、置換あるいは無置換の亜鉛錯体、置換あるいは無置換のオキサジアゾール誘導体、置換あるいは無置換のトリアゾール誘導体、置換あるいは無置換のシラシクロペンタジエン誘導体、置換あるいは無置換のアントラセン誘導体、置換あるいは無置換のピレン誘導体、置換あるいは無置換のぺリレン誘導体、置換あるいは無置換のフェナントロリン誘導体などから選択される。上記錯体としては、例えばトリス(8−キノリノラト)アルミニウム(Alq)やビス(8−キノリノラト)ベリリウムなどの、8−キノリノール配位子を有する金属錯体が例示される。ここで、置換あるいは無置換のアルミニウム錯体、置換あるいは無置換のベリリウム錯体、置換あるいは無置換の亜鉛錯体とは、それぞれ配位子が無置換の錯体、あるいは配位子に置換基が導入された錯体を意味する。置換基としては炭素数1から4のアルキル基、あるいはフェニル基やナフチル基などのアリール基が挙げられる。
電子供与体としては、リチウム金属(0価のリチウム)、ランタノイド金属(0価のランタノイド)、あるいは8−キノリノール配位子を有する金属錯体である。ランタノイド金属としてはイッテルビウムが挙げられる。金属錯体は中心金属としてリチウム、あるいはマグネシウムを有し、配位子上には置換基が導入されていてもよい。例えば金属錯体として、8−キノリノラトリチウム(以下、Liqと記す)やビス(8−キノリノラト)マグネシウム(以下、Mgqと記す)が挙げられる。
このような構成を有する電子輸送層126では、リチウム(Liqから遊離したリチウムを含む)、Mgqから遊離したMg、イッテルビウムが高い電子供与性を示すため、第1の有機化合物へ電荷移動が生じて電荷移動錯体が生じる。このため、電子輸送層126には第1の有機化合物のアニオンラジカルが存在し、キャリアとしての電子の密度が増大する。このため、電子輸送層126は電子輸送性が高く、第2の電子注入層127bから注入される電子を効率よく発光層124へ輸送することができ、発光素子100の駆動電圧の低減に寄与する。
1−8.電子注入層
電子注入層127は、陰極130からEL層120への電子注入を促進する機能を有する。本実施形態では電子注入層127は互いに接する第1の電子注入層127aと第2の電子注入層127bを有する。
電子注入層127は、陰極130からEL層120への電子注入を促進する機能を有する。本実施形態では電子注入層127は互いに接する第1の電子注入層127aと第2の電子注入層127bを有する。
第1の電子注入層127aはリチウム金属、あるいはLiqなどの8−キノリノール配位子を有するリチウム錯体を含む。あるいは第1の電子注入層127aは、リチウム金属、8−キノリノール配位子を有するリチウム錯体のいずれかから構成される。
第2の電子注入層127bは、ランタノイド金属を含む、あるいはランタノイド金属から構成される。ランタノイド金属としては、イッテルビウムが挙げられる。
1−9.陰極
陰極130は、EL層120へ電子を注入するとともに、発光層124からの発光を透過することで、光取出し電極として機能する。また同時に、陰極130は発光層124からの光を一部反射するように構成される。このため、陰極130と第2の導電膜110b間に微小共振器が形成され、発光層124で得られた光は陰極130と第2の導電膜110bの間で干渉、増幅される。その結果、発光色の純度が向上し、かつ、発光素子100の正面方向の輝度を増大させることができる。
陰極130は、EL層120へ電子を注入するとともに、発光層124からの発光を透過することで、光取出し電極として機能する。また同時に、陰極130は発光層124からの光を一部反射するように構成される。このため、陰極130と第2の導電膜110b間に微小共振器が形成され、発光層124で得られた光は陰極130と第2の導電膜110bの間で干渉、増幅される。その結果、発光色の純度が向上し、かつ、発光素子100の正面方向の輝度を増大させることができる。
陰極130としては、仕事関数が比較的低く、かつ、導電性の高い金属を用いることが好ましい。具体的には、銀やマグネシウム、あるいはこれらの合金が用いられる。上述したように、陰極130は発光層124からの発光を一部反射し、一部透過するように構成される。このため陰極130の厚さは、5nmから30nm、あるいは10nmから20nmであり、典型的には15nmである。
上述した各機能層の厚さは適宜決定することができる。例えばホール注入層121は5nm以上50nm以下、10nm以上30nm以下、あるいは10nm以上20nm以下であり、典型的には10nmである。ホール輸送層122は50nm以上300nm以下、100nm以上200nm以下、あるいは110nm以上150nm以下である。ホール注入層121とホール輸送層122の厚さは、発光材料の発光波長に応じて適宜調整してもよい。具体的には、発光層124内の発光位置から第2の導電膜110bの表面間の光学距離が、発光材料の発光ピーク波長の2分の1(半波長)の整数倍、もしくはそれに近くなるように調整すればよい。これにより、発光層124から出射した光と第2の導電膜110bの表面で反射した光が互いに増幅し、発光スペクトルの狭線化や発光強度の増大が実現できる。
電子ブロック層123やホールブロック層125の厚さは、5nm以上20nm以下、あるいは5nm以上15nm以下であり、典型的には10nmである。発光層124の厚さは、5nm以上40nm以下、10nm以上35nm、あるいは10nm以上30nm以下であり、典型的には15nmである。電子輸送層126の厚さは、5nm以上40nm以下、10nm以上30nm、あるいは15nm以上30nm以下であり、典型的には25nmである。第1の電子注入層127aと第2の電子注入層127bの厚さは、0.5nm以上5nm以下、あるいは1nm以上3nm以下であり、典型的には1nmである。
上述したように、発光素子100は陰極から発光を取り出す、いわゆるトップエミッション型の発光素子である。この場合、ホールブロック層125、電子輸送層126、第1の電子注入層127a、および第2の電子注入層127bの厚さの総和が25nmから30nmとなるよう、各層の厚さを調整することが好ましい。これにより、発光のより効果的な干渉、増幅効果を得ることができ、発光効率と色純度を向上させることができる。
陽極110は、化学気相堆積(CVD)法や蒸着法、スパッタリング法などを用いて形成される。一方各機能層、および陰極130は、インクジェット法やスピンコート法、印刷法、あるいは蒸着法によって形成される。陰極130はスパッタリング法を用いて形成してもよい。
上述したように、このような構成を有する発光素子100では、電子輸送層126は高い電子キャリア濃度を有するため、電子移動度が高い。このため、第2の電子注入層127bに注入された電子は速やかに発光層124へ輸送される。このため、本実施形態を適用することにより、駆動電圧が低く、消費電力の小さい発光素子を提供することが可能となる。
また、第2の電子注入層127b上に陰極130を蒸着法によって形成する場合、蒸着源で気化したマグネシウムや銀の蒸気が第2の電子注入層127bに衝突、冷却することで堆積し、第1の電子注入層127aが形成される。この時の衝突エネルギーによって陰極130の金属の一部とランタノイドが反応して合金が形成される。これにより、陰極130から第2の電子注入層127bへの電子注入障壁が低減する。同様に、第1の電子注入層127aの形成時には、蒸着源で気化した材料が電子輸送層126に衝突、冷却することで堆積し、第1の電子注入層127aが形成される。この時、衝突によるエネルギーによって第1の電子注入層127aに含まれるリチウム金属は電子輸送層126の内部にも一部侵入する。Liqを用いて第1の電子注入層127aを形成する場合には、衝突によるエネルギーによってて第1の電子注入層127aに含まれるLiqの一部が分解し、これによって生じるリチウムの一部が同様に電子輸送層126の内部に侵入する。その結果、電子輸送層126の電子密度がさらに増大し、電子輸送層126の電子輸送性が向上する。このため、発光素子100の駆動電圧をさらに低減することができる。
1−10.その他の構成
図1に示すように、発光素子100はさらに、任意の構成として、キャップ層140や封止層(以下、パッシベーション膜)150を有してもよい。
図1に示すように、発光素子100はさらに、任意の構成として、キャップ層140や封止層(以下、パッシベーション膜)150を有してもよい。
キャップ層140を設ける場合、キャップ層140は陰極130に接するように設けられる。キャップ層140は単層構造でも良く、あるいは図1に示すように第1のキャップ層140aと第2のキャップ層140bの二層構造を有してもよい。キャップ層140を設けることにより、陰極130上にさらに微小共振器を形成することができる。このため、陰極130を透過した光は、キャップ層140の底面(すなわち、キャップ層140と陰極130の界面)と上面間で反射を繰り返すことで、干渉効果によってさらに増幅される。
第1のキャップ層140aは、可視光領域における透過率が高く、かつ、屈折率が比較的高い材料を含むことができる。このような材料の一例として有機化合物が挙げられる。有機化合物としては高分子材料が代表例であり、たとえば硫黄、ハロゲン、リンを含む高分子材料が挙げられる。硫黄を含む高分子としては、主鎖や側鎖にチオエーテル、スルホン、チオフェンなどの置換基を有する高分子が挙げられる。リンを含む高分子材料としては、主鎖や側鎖に亜リン酸基、リン酸基などが含まれる高分子材料、あるいはポリフォスファゼンなどが挙げられる。ハロゲンを含む高分子材料としては、臭素やヨウ素、塩素を置換基として有する高分子材料が挙げられる。あるいは第1のキャップ層140aは無機材料を含んでもよく、無機材料としては酸化チタン、酸化ジリコニウム、酸化クロム、酸化アルミニウム、酸化インジウム、ITO、IZO、硫化鉛、硫化亜鉛、窒化ケイ素などが例示される。これらの無機材料と高分子材料の混合物を用いてもよい。
第2のキャップ層140bは可視光領域における透過率が高く、かつ、屈折率が比較的低い材料を含むことができる。一例としてフッ素を含有する高分子材料が挙げられる。フッ素を含有する高分子材料としては、例えばポリテトラフルオロエチレンやポリフッ化ビニリデン、これらの誘導体、主鎖あるいは側鎖にフッ素を有するポリビニルエーテルやポリイミド、ポリメタクリル酸エステル、ポリアクリル酸エステル、ポリシロキサンなどが挙げられる。
キャップ層140の光学距離が発光層124の発光ピークの波長の4分の1の奇数倍に一致する、あるいはそれに近くなるよう、第1のキャップ層140aと第2のキャップ層140bの材料の屈折率と厚さが適宜調整される。これにより、得られる発光の半値幅が小さくなって色純度が向上するとともに、発光素子100の正面方向における輝度が増大する。
パッシベーション膜150は外部から水や酸素などの不純物が発光素子100へ侵入することを防ぐ機能を有しており、これにより、発光素子100の信頼性を向上させることができる。パッシベーション膜150はキャップ層140と接するように設けられる。キャップ層140を設けない場合には、パッシベーション膜150は陰極130と接するように設けられる。
パッシベーション膜150の構造は任意であり、例えば図1に示すような三層構造を有することができる。この場合、パッシベーション膜150は第1の層150a、第2の層150b、第3の層150cを有することができる。例えば第1の層150aと第3の層150cは、例えば窒化シリコンや酸化シリコンを含む無機化合物で形成することができ、第2の層150bは、例えばアクリル樹脂を含む有機化合物で形成することができる。
[2.変形例]
本実施形態の発光素子100は上述した構造に限られない。例えば図1では、発光層124は単一の層を有するように示されているが、発光層124は複数の発光層から構成されてもよい。具体的には図2に示すように、発光層124は第1の発光層124aと第2の発光層124bが積層された構造を有してもよい。第1の発光層124aと第2の発光層124bは、互いに同一の発光材料を有してもよく、あるいは互いに異なる発光色を与えるよう、発光材料を選択してもよい。
本実施形態の発光素子100は上述した構造に限られない。例えば図1では、発光層124は単一の層を有するように示されているが、発光層124は複数の発光層から構成されてもよい。具体的には図2に示すように、発光層124は第1の発光層124aと第2の発光層124bが積層された構造を有してもよい。第1の発光層124aと第2の発光層124bは、互いに同一の発光材料を有してもよく、あるいは互いに異なる発光色を与えるよう、発光材料を選択してもよい。
第1の発光層124aと第2の発光層124bは互いに接してもよいが、図2に示すように、電荷発生層124cを介して積層されてもよい。電荷発生層124cとしては、上述した電子輸送性を有する化合物と電子供与体の混合層、および電子供与性化合物と電子受容体との混合層の積層構造を有することができる。このような構造を用いることで、電流効率がほぼ倍増された発光素子100を作製することができる。
発光素子100は、陽極110から光を取り出すように構成してもよい。この場合、図3に示すように、陽極110には可視光を効率よく反射する第2の導電膜110bは形成せず、ITOやIZOを含む第1の導電膜110a(あるいは第3の導電膜110c)を用いる。一方、陰極130は、可視光を効率よく反射するような厚さで形成する。例えば陰極130の厚さを30nm以上300nm以下、50nm以上200nm以下、あるいは100nm以上200nm以下となるように発光素子100を構成すればよい。
(第2実施形態)
本実施形態では、発光素子100を有する画素が複数配置された表示装置200の構造を述べる。第1実施形態と同一、あるいは類似する構成に関しては説明を省略することがある。
本実施形態では、発光素子100を有する画素が複数配置された表示装置200の構造を述べる。第1実施形態と同一、あるいは類似する構成に関しては説明を省略することがある。
[1.全体構造]
図4に表示装置200の上面模式図を示す。表示装置200は基板202を有し、その上にパターニングされた種々の絶縁膜、半導体膜、導電膜を有する。これらの絶縁膜、半導体膜、導電膜により、複数の画素204や画素204を駆動するための駆動回路(ゲート側駆動回路208、ソース側駆動回路210)が形成される。複数の画素204は周期的に配置され、これらによって表示領域206が定義される。後述するように、各画素204には発光素子100が設けられる。
図4に表示装置200の上面模式図を示す。表示装置200は基板202を有し、その上にパターニングされた種々の絶縁膜、半導体膜、導電膜を有する。これらの絶縁膜、半導体膜、導電膜により、複数の画素204や画素204を駆動するための駆動回路(ゲート側駆動回路208、ソース側駆動回路210)が形成される。複数の画素204は周期的に配置され、これらによって表示領域206が定義される。後述するように、各画素204には発光素子100が設けられる。
ゲート側駆動回路208やソース側駆動回路210は、表示領域206外(周辺領域)に配置される。表示領域206やゲート側駆動回路208、ソース側駆動回路210からはパターニングされた導電膜で形成される種々の配線292(図4では図示しない)が基板202の一辺へ延び、配線292は基板202の端部付近で露出されて映像信号端子216、電源端子218、220などの端子を形成する。これらの端子はフレキシブル印刷回路基板(FPC)214と電気的に接続される。ここで示した例では、FPC214上に、半導体基板上に形成された集積回路を有する駆動IC212がさらに搭載される。駆動IC212、FPC214を介して外部回路(図示しない)から映像信号が供給され、映像信号は映像信号端子216を通してゲート側駆動回路208、ソース側駆動回路210へ与えられる。一方、画素204内の発光素子100へ供給される電源がFPC214、電源端子218、220を介して表示装置200に与えられる。電源端子220には高電位(PVDD)が供給され、電源端子218にはPVDDよりも低い電位PVSSが供給される。これらの映像信号や電位に基づく信号が各画素204に与えられ、画素204が制御、駆動される。駆動回路や駆動IC212の態様については図4の限りではなく、例えば駆動IC212は基板202上に実装されても良いし、ソース側駆動回路210の機能が駆動IC212に統合されていても良い。
基板202として可撓性を有する基板を用いることで、表示装置200に可撓性を付与することができ、例えば図5の側面図に示すように、FPC214やそれに接続される端子が表示領域206と重なるように、端子と表示領域206の間で表示装置200を折り曲げることができる。この時、折りたたまれた形状を安定化させるためにスペーサ222を設けてもよい。スペーサ222は基板202によってその外周の少なくとも一部が覆われる。
[2.画素の構造]
2−1.画素回路
各画素204には、パターニングされた種々の絶縁膜や半導体膜、導電膜によって発光素子100を含む画素回路が形成される。画素回路の構成は任意に選択することができ、その一例を等価回路として図6に示す。
2−1.画素回路
各画素204には、パターニングされた種々の絶縁膜や半導体膜、導電膜によって発光素子100を含む画素回路が形成される。画素回路の構成は任意に選択することができ、その一例を等価回路として図6に示す。
図6に示した画素回路は、発光素子100に加え、駆動トランジスタ240、第1のスイッチングトランジスタ242、第2のスイッチングトランジスタ244、保持容量250、付加容量252を含む。発光素子100、駆動トランジスタ240、第2のスイッチングトランジスタ244は、高電位電源線254と低電位電源線256との間で直列に接続される。高電位電源線254と低電位電源線256には、それぞれ高電位PVDD、低電位PVSSが与えられる。
本実施形態では、駆動トランジスタ240はnチャネル型とし、高電位電源線254側の入出力端子をドレイン、発光素子100側の入出力端子をソースとする。駆動トランジスタ240のドレインは第2のスイッチングトランジスタ244を介して高電位電源線254と電気的に接続され、ソースが発光素子100の陽極110と電気的に接続される。
駆動トランジスタ240のゲートは、第1のスイッチングトランジスタ242を介して第1の信号線VSLと電気的に接続される。第1のスイッチングトランジスタ242は、そのゲートに接続される第1の走査信号線SLAに与えられる走査信号SGによって動作(オン/オフ)が制御される。第1のスイッチングトランジスタ242がオンのとき、第1の信号線VSLの電位が駆動トランジスタ240のゲートに与えられる。第1の信号線VSLには、初期化信号Vini、または映像信号Vsigが所定のタイミングで与えられる。初期化信号Viniは一定レベルの初期化電位を与える信号である。第1のスイッチングトランジスタ242は、第1の信号線VSLに同期して、所定のタイミングでオン/オフが制御され、駆動トランジスタ240のゲートに初期化信号Vini、または映像信号Vsigに基づく電位を与える。
駆動トランジスタ240のドレインには、第2の信号線VRSが電気的に接続される。第2の信号線VRSには、リセットトランジスタ246を介してリセット電位Vrstが与えられる。リセットトランジスタ246を通してリセット信号Vrstが印加されるタイミングは、第3の信号線SLCに与えられるリセット信号RGによって制御される。
駆動トランジスタ240のソースとゲートとの間には、保持容量250が設けられる。付加容量252の一方の端子は駆動トランジスタ240のソースに接続され、他方の端子が高電位電源線254に接続される。付加容量252は、他方の端子が低電位電源線256に接続されるように設けてもよい。保持容量250と付加容量252は、映像信号Vsigを駆動トランジスタ240のゲートに与えるとき、映像信号Vsigに応じたゲート−ソース間電圧Vgsを保持するために設けられる。
ソース側駆動回路210は、第1の信号線VSLに初期化信号Vini、または映像信号Vsigを出力する。一方、ゲート側駆動回路208は第1の走査信号線SLAに走査信号SGを出力し、第2の走査信号線SLBに走査信号BGを出力し、第3の走査信号線SLCにリセット信号RGを出力する。
2−2.断面構造
画素204の構造を図7に示す断面構造を用いて説明する。図7では、基板202上に形成された隣接する二つの画素204の画素回路のうち、駆動トランジスタ240、保持容量250、付加容量252、発光素子100の断面構造が示されている。
画素204の構造を図7に示す断面構造を用いて説明する。図7では、基板202上に形成された隣接する二つの画素204の画素回路のうち、駆動トランジスタ240、保持容量250、付加容量252、発光素子100の断面構造が示されている。
画素回路に含まれる各素子はアンダーコート260を介し、基板202上に設けられる。駆動トランジスタ240は、半導体膜262、ゲート絶縁膜264、ゲート電極266、ドレイン電極272、ソース電極274を含む。ゲート電極266は、ゲート絶縁膜264を介して半導体膜262の少なくとも一部と交差するように配置され、半導体膜262とゲート電極266が重なる領域にチャネルが形成される。半導体膜262はさらに、チャネルを挟持するドレイン領域262a、ソース領域262bを有する。
ゲート絶縁膜264を介し、ゲート電極266と同一の層に存在する容量電極268がソース領域262bと重なるように設けられる。ゲート電極266、容量電極268の上には層間絶縁膜270が設けられる。層間絶縁膜270とゲート絶縁膜264には、ドレイン領域262a、ソース領域262bに達する開口が形成され、この開口を覆うようにドレイン電極272、ソース電極274が配置される。ソース電極274の一部は、層間絶縁膜270を介してソース領域262bの一部と容量電極268と重なり、ソース領域262bの一部、ゲート絶縁膜264、容量電極268、層間絶縁膜270、およびソース電極274の一部によって保持容量250が形成される。
駆動トランジスタ240や保持容量250の上にはさらに平坦化膜276が設けられる。平坦化膜276は、ソース電極274に達する開口を有し、この開口と平坦化膜276の上面の一部を覆う接続電極278がソース電極274と接するように設けられる。平坦化膜276上にはさらに付加容量電極280が設けられる。接続電極278や付加容量電極280は同時に形成することができ、同一の層に存在することができる。接続電極278と付加容量電極280を覆うように容量絶縁膜282が形成される。容量絶縁膜282は、平坦化膜276の開口では接続電極278の一部を覆わず、接続電極278の底面を露出する。これにより、接続電極278を介し、その上に設けられる陽極110とソース電極274間の電気的接続が可能となる。容量絶縁膜282には、その上に設けられる隔壁286と平坦化膜276の接触を許容するための開口288を設けてもよい。開口288を通して平坦化膜276中の不純物を除去することができ、これによって画素回路や発光素子100の信頼性を向上させることができる。なお、接続電極278や開口288の形成は任意である。
容量絶縁膜282上には、接続電極278と付加容量電極280を覆うように、陽極110が設けられる。容量絶縁膜282は付加容量電極280と陽極110によって挟持され、この構造によって付加容量252が構築される。陽極110は、付加容量252と発光素子100によって共有される。
陽極110の上には、陽極110の端部を覆う隔壁286が設けられる。陽極110、隔壁286を覆うようにEL層120、およびその上の陰極130が設けられる。陽極110や陰極130、およびEL層120の構造は第1実施形態で述べたものと同様である。EL層120の構造は、すべての画素204間で同一でも良く、隣接する画素204間で一部の構造が異なるようにEL層120を形成してもよい。例えば隣接する画素204間で発光層124の構造、あるいは材料が異なり、他の層は同一の構造を有するよう、画素204を構成してもよい。さらに、発光層124の構造や材料のみならず、ホール輸送層122の厚さが隣接する画素204間で異なり、他の層が同一の構造を有するよう、画素204を構成してもよい。陰極130は複数の画素204を覆う。すなわち、複数の画素204によって共有される。なお、図7では、見やすさを考慮し、代表的な機能層としてホール輸送層122、発光層124、電子輸送層126が示されている。
陰極130上にはキャップ層140が設けられる。キャップ層140も複数の画素204によって共有されるよう、複数の画素204を覆う。前述のように、キャップ層140に、発光層124からの光の干渉・増幅効果を持たせる場合には、キャップ層140の厚さが隣接する画素204間で異なるように構成してもよい。キャップ層140上には、発光素子100を保護するためのパッシベーション膜150が配置される。パッシベーション膜150上には樹脂を含む膜(以下、樹脂膜)160が設けられる。表示装置200はさらに、基板202から樹脂膜160までの構造を挟持するように支持フィルム226、228を有しており、支持フィルム226、228によって適度な物理的強度が与えられる。支持フィルム226、228は図示しない接着層によって基板202や樹脂膜160に固定される。
[3.端子、および配線]
表示領域206の端部(図4において、表示領域206の下部)から電源端子218、220、映像信号端子216に至る領域を中心とする断面構造の一例を図8に模式的に示す。ここでは表示領域206の一部、ソース側駆動回路210、電源端子218、および表示領域206と端子を電気的に接続する配線292の断面が示されている。
表示領域206の端部(図4において、表示領域206の下部)から電源端子218、220、映像信号端子216に至る領域を中心とする断面構造の一例を図8に模式的に示す。ここでは表示領域206の一部、ソース側駆動回路210、電源端子218、および表示領域206と端子を電気的に接続する配線292の断面が示されている。
図8に示すように、支持フィルム226は一部が除去されて二つに分断され、分断された部分の間で基板202の下面が露出する。支持フィルム226が除去された部分は可撓性が高く、この部分を利用して基板202を折り曲げることで、図5に示すような三次元構造を表示装置200に付与することができる。以下、支持フィルム226が除去された部分を折曲領域170と呼ぶ。
アンダーコート260は画素204から電源端子218へ向かって延在するが、折曲領域170やその周辺では、一部が除去される。すなわち、アンダーコート260は、折曲領域170において分断される。表示領域206に設けられるゲート絶縁膜264や層間絶縁膜270も電源端子218の方向へ延在し、アンダーコート260と同様、折曲領域170において分断される。ソース側駆動回路210にはトランジスタなどの半導体素子が設けられ、これらによってアナログスイッチなどの種々の回路が形成される。
表示領域206から配線292が基板202の端部へ延在する。表示領域206に設けられる陰極130は、平坦化膜276に設けられた開口において配線292と電気的に接続される。具体的には、平坦化膜276は、表示領域260と電源端子218の間において配線292に達する開口を有し、この開口を覆うように第1のコンタクト電極290a、第1のコンタクト電極290a上の第2のコンタクト電極290bを含むコンタクト電極290が設置される。陰極130は第2のコンタクト電極290b、第1のコンタクト電極290aを介して配線292と電気的に接続される。
配線292はさらに、基板202の端部付近で電源端子218、220や映像信号端子216を形成する。これらの端子表面は、第1のコンタクト電極290aと同層に存在する保護電極290cによって覆われてもよい。上述したように、これらの端子には、画素204を駆動するための各種信号が入力される。
第1実施形態で述べたように、発光素子100は、電子輸送性を有する有機化合物、およびリチウム、キノリノール配位子を有するリチウム錯体、およびキノリノール配位子を有するマグネシウム錯体から選択される電子供与体の混合層である電子輸送層126、リチウム金属、あるいはLiqなどのキノリノール配位子を有するリチウム錯体を含む第1の電子注入層127a、ならびにランタノイド金属を含む第2の電子注入層127bを有する。このため、発光素子100は低い駆動電圧を示し、消費電力が小さい。したがって、この発光素子100を各画素204に導入することにより、表示装置200は小さい消費電力を示す。すなわち、本実施形態を適用することにより、駆動電圧が低く、消費電力が小さい表示装置を提供することが可能となる。
本実施例では、実施形態1で述べた発光素子100の作製とその特性評価を示す。具体的には、本発明の実施形態の発光素子として青色発光素子1から4を、比較例として青色発光素子5を作製した。各発光素子1から4は実施形態1の発光素子100の一つであり、電子輸送層126と第1の電子注入層127aの構成を除き、互いに全て同一である。これらの素子の電子輸送層126と第1の電子注入層127aは、表1に示すとおりである。一方、発光素子5では第1の電子注入層127aが設けられていない点で発光素子1や2と異なる(表1参照)。
各発光素子の駆動電圧、発光効率、および5%輝度劣化時間(Lt95)を表2に示す。ここで、駆動電圧と発光効率は、それぞれ発光素子に10mA/cm2の電流密度で電流を供給したときの値である。Lt95は、30℃において15mA/cm2の電流密度で発光素子を定電流駆動させ、輝度が初期輝度の95%になった時の時間である。
表2から明らかなように、本実施形態の発光素子100である発光素子1から4は、いずれも低電圧で駆動され、発光効率が高く、かつ、信頼性が高い。これに対し、第1の電子注入層127aを持たない発光素子5では、駆動電圧の増大が確認され、かつ、発光効率が低いことが分かる。また、信頼性の低下も確認された。以上のことより、本実施形態を適用することにより、信頼性が高く、かつ、低電圧で駆動可能な、低消費電力の発光素子、およびこれを含有する表示装置が提供できることが分かった。
本発明の実施形態として上述した各実施形態は、相互に矛盾しない限りにおいて、適宜組み合わせて実施することができる。また、各実施形態の表示装置を基にして、当業者が適宜構成要素の追加、削除もしくは設計変更を行ったもの、又は、工程の追加、省略もしくは条件変更を行ったものも、本発明の要旨を備えている限り、本発明の範囲に含まれる。
上述した各実施形態の態様によりもたらされる作用効果とは異なる他の作用効果であっても、本明細書の記載から明らかなもの、又は、当業者において容易に予測し得るものについては、当然に本発明によりもたらされるものと解される。
100:発光素子、110:陽極、110a:第1の導電膜、110b:第2の導電膜、110c:第3の導電膜、120:EL層、121:ホール注入層、122:ホール輸送層、123:電子ブロック層、124:発光層、124a:第1の発光層、124b:第2の発光層、124c:電荷発生層、125:ホールブロック層、126:電子輸送層、127:電子注入層、127a:第1の電子注入層、127b:第2の電子注入層、130:陰極、140:キャップ層、140a:第1のキャップ層、140b:第2のキャップ層、150:パッシベーション膜、150a:第1の層、150b:第2の層、150c:第3の層、160:樹脂膜、170:折曲領域、200:表示装置、202:基板、204:画素、206:表示領域、208:ゲート側駆動回路、210:ソース側駆動回路、214:FPC、216:映像信号端子、218:電源端子、220:電源端子、222:スペーサ、226:支持フィルム、228:支持フィルム、240:駆動トランジスタ、242:第1のスイッチングトランジスタ、244:第2のスイッチングトランジスタ、246:リセットトランジスタ、250:保持容量、252:付加容量、254:高電位電源線、256:低電位電源線、260:アンダーコート、262:半導体膜、262a:ドレイン領域、262b:ソース領域、264:ゲート絶縁膜、266:ゲート電極、268:容量電極、270:層間絶縁膜、272:ドレイン電極、274:ソース電極、276:平坦化膜、278:接続電極、280:付加容量電極、282:容量絶縁膜、286:隔壁、288:開口、290:コンタクト電極、290a:第1のコンタクト電極、290b:第2のコンタクト電極、290c:保護電極、292:配線
Claims (20)
- 陽極、
前記陽極上の発光層、
前記発光層上の電子輸送層、
前記電子輸送層上に位置し、前記電子輸送層と接する第1の電子注入層、
前記第1の電子注入層上に位置し、前記第1の電子注入層と接する第2の電子注入層、および
前記第2の電子注入層上に位置し、前記第2の電子注入層と接する陰極を有し、
前記電子輸送層は、
ホール輸送性よりも電子輸送性の高い第1の有機化合物、および
リチウム、8−キノリノール配位子を含むリチウム錯体、8−キノリノール配位子を含むマグネシウム錯体の少なくとも一つを含み、
前記第1の電子注入層はリチウム、および8−キノリノール配位子を含むリチウム錯体の少なくとも一つを含み、
前記第2の電子注入層はランタノイド金属を含む発光素子。 - 前記ランタノイド金属はイッテルビウムである、請求項1に記載の発光素子。
- 前記第1の有機化合物は、置換あるいは無置換のアルミニウム錯体、置換あるいは無置換のベリリウム錯体、置換あるいは無置換の亜鉛錯体、置換あるいは無置換のオキサジアゾール誘導体、置換あるいは無置換のトリアゾール誘導体、置換あるいは無置換のシラシクロペンタジエン誘導体、置換あるいは無置換のアントラセン誘導体、置換あるいは無置換のピレン誘導体、置換あるいは無置換のぺリレン誘導体、あるいは置換あるいは無置換のフェナントロリン誘導体から選択される、請求項1に記載の発光素子。
- 前記8−キノリノール配位子を含むリチウム錯体と前記8−キノリノール配位子を含むマグネシウム錯体はそれぞれ、8−キノリノラトリチウム、ビス(8−キノリノラト)マグネシウムである、請求項1に記載の発光素子。
- 前記第1の電子注入層はリチウム、あるいは8−キノリノラトリチウムからなる、請求項1に記載の発光素子。
- 前記第2の電子注入層はイッテルビウムからなる、請求項1に記載の発光素子。
- 前記陰極はマグネシウムと銀を含む、請求項1に記載の発光素子。
- 前記陰極は、可視光を一部反射し、一部透過するように構成される、請求項1に記載の発光素子。
- 前記発光層と前記電子輸送層の間に、前記発光層と前記電子輸送層と接するホールブロック層をさらに有する、請求項1に記載の発光素子。
- 前記ホールブロック層、前記電子輸送層、前記第1の電子注入層、前記第2の電子注入層の合計膜厚は、25nm以上35nm以下である、請求項9に記載の発光素子。
- 陽極、
前記陽極上の発光層、
前記発光層上の電子輸送層、
前記電子輸送層上に位置し、前記電子輸送層と接する第1の電子注入層、
前記第1の電子注入層上に位置し、前記第1の電子注入層と接する第2の電子注入層、および
前記第2の電子注入層上に位置し、前記第2の電子注入層と接する陰極を含む発光素子を有する画素を有し、
前記電子輸送層は、
ホール輸送性よりも電子輸送性の高い第1の有機化合物、および
リチウム、8−キノリノール配位子を含むリチウム錯体、8−キノリノール配位子を含むマグネシウム錯体の少なくとも一つを含み、
前記第1の電子注入層はリチウム、および8−キノリノール配位子を含むリチウム錯体の少なくとも一つを含み、
前記第2の電子注入層はランタノイド金属を含む表示装置。 - 前記ランタノイド金属はイッテルビウムである、請求項11に記載の表示装置。
- 前記第1の有機化合物は、置換あるいは無置換のアルミニウム錯体、置換あるいは無置換のベリリウム錯体、置換あるいは無置換の亜鉛錯体、置換あるいは無置換のオキサジアゾール誘導体、置換あるいは無置換のトリアゾール誘導体、置換あるいは無置換のシラシクロペンタジエン誘導体、置換あるいは無置換のアントラセン誘導体、置換あるいは無置換のピレン誘導体、置換あるいは無置換のぺリレン誘導体、あるいは置換あるいは無置換のフェナントロリン誘導体から選択される、請求項11に記載の表示装置。
- 前記8−キノリノール配位子を含むリチウム錯体と前記8−キノリノール配位子を含むマグネシウム錯体はそれぞれ、8−キノリノラトリチウム、ビス(8−キノリノラト)マグネシウムである、請求項11に記載の表示装置。
- 前記第1の電子注入層はリチウム、あるいは8−キノリノラトリチウムからなる、請求項11に記載の表示装置。
- 前記第2の電子注入層はイッテルビウムからなる、請求項11に記載の表示装置。
- 前記陰極はマグネシウムと銀を含む、請求項11に記載の表示装置。
- 前記陰極は、可視光を一部反射し、一部透過するように構成される、請求項15に記載の表示装置。
- 前記発光層と前記電子輸送層の間に、前記発光層と前記電子輸送層と接するホールブロック層をさらに有する、請求項11に記載の表示装置。
- 前記ホールブロック層、前記電子輸送層、前記第1の電子注入層、前記第2の電子注入層の合計膜厚は、25nm以上35nm以下である、請求項19に記載の表示装置。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2017153912A JP2019033192A (ja) | 2017-08-09 | 2017-08-09 | 発光素子、および発光素子を有する表示装置 |
US16/021,688 US20190051853A1 (en) | 2017-08-09 | 2018-06-28 | Light-emitting element and display device having the light-emitting element |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2017153912A JP2019033192A (ja) | 2017-08-09 | 2017-08-09 | 発光素子、および発光素子を有する表示装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2019033192A true JP2019033192A (ja) | 2019-02-28 |
Family
ID=65275630
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2017153912A Pending JP2019033192A (ja) | 2017-08-09 | 2017-08-09 | 発光素子、および発光素子を有する表示装置 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20190051853A1 (ja) |
JP (1) | JP2019033192A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2021057296A (ja) * | 2019-10-01 | 2021-04-08 | 株式会社Joled | 自発光素子を用いた表示パネル、および、その製造方法 |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN111864093B (zh) * | 2020-07-15 | 2022-07-19 | 吉林奥来德光电材料股份有限公司 | 一种用于电子传输层的组合物、电子传输层及光电器件 |
EP4376581A1 (en) * | 2022-11-25 | 2024-05-29 | Novaled GmbH | Organic electroluminescent device and display device comprising the organic electroluminescent device |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002100482A (ja) * | 2000-09-20 | 2002-04-05 | Mitsubishi Chemicals Corp | 有機電界発光素子 |
KR100811996B1 (ko) * | 2007-03-21 | 2008-03-10 | 삼성에스디아이 주식회사 | 유기 전계 발광소자 및 이를 이용한 유기 전계발광표시장치 |
CN103810981B (zh) * | 2014-01-26 | 2016-01-06 | 京东方科技集团股份有限公司 | 阵列基板和显示面板 |
EP3115395B1 (en) * | 2014-03-03 | 2020-08-05 | Mitsubishi Chemical Corporation | Polymer, composition for organic electroluminescent elements, organic electroluminescent element, organic el display device, and organic el lighting device |
KR102661473B1 (ko) * | 2016-04-29 | 2024-04-29 | 삼성디스플레이 주식회사 | 유기 발광 소자 |
KR20180007357A (ko) * | 2016-07-12 | 2018-01-23 | 삼성디스플레이 주식회사 | 유기 전계 발광 소자 |
TWI746394B (zh) * | 2016-08-17 | 2021-11-11 | 日商半導體能源研究所股份有限公司 | 顯示裝置、電子裝置以及攜帶資訊終端 |
-
2017
- 2017-08-09 JP JP2017153912A patent/JP2019033192A/ja active Pending
-
2018
- 2018-06-28 US US16/021,688 patent/US20190051853A1/en not_active Abandoned
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2021057296A (ja) * | 2019-10-01 | 2021-04-08 | 株式会社Joled | 自発光素子を用いた表示パネル、および、その製造方法 |
JP7423238B2 (ja) | 2019-10-01 | 2024-01-29 | JDI Design and Development 合同会社 | 自発光素子を用いた表示パネル、および、その製造方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US20190051853A1 (en) | 2019-02-14 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US10879481B2 (en) | Organic light emitting display device | |
JP6089280B2 (ja) | 有機エレクトロルミネッセンス素子 | |
US20060228577A1 (en) | Organic electroluminescent device | |
JP4964918B2 (ja) | 有機発光表示装置 | |
US10950812B2 (en) | Organic light emitting display device (OLED) having p-type charge generation layer (CGL) formed between emissions stack | |
US10374183B2 (en) | Organic light emitting display device having layer to control charge transfer | |
EP1992202B1 (en) | Oled and fabricating method of the same | |
US10777614B2 (en) | Display device | |
US10522777B2 (en) | Display device with cap layer | |
US10665807B2 (en) | Organic light emitting display device having layer to control charge transfer | |
CN110828677B (zh) | 发光二极管及包括该发光二极管的电致发光显示装置 | |
KR20080067877A (ko) | 표시장치 | |
JP2019033192A (ja) | 発光素子、および発光素子を有する表示装置 | |
US10878748B2 (en) | Display device | |
JP6816101B2 (ja) | 発光装置の製造方法 | |
US10916724B2 (en) | Organic light emitting device | |
JP2019153659A (ja) | 発光素子、および発光素子を有する表示装置 | |
KR102349697B1 (ko) | 유기 발광 소자와 그 제조 방법 및 그를 이용한 유기 발광 디스플레이 장치 | |
KR102325673B1 (ko) | 유기 화합물과 이를 이용한 발광다이오드 및 유기발광다이오드 표시장치 | |
KR20170123896A (ko) | 유기 발광 표시 장치 | |
JP2019125616A (ja) | 表示装置、および表示装置の作製方法 | |
KR102352370B1 (ko) | 유기 화합물과 이를 이용한 발광다이오드 및 유기발광다이오드 표시장치 | |
WO2017115405A1 (ja) | 発光装置 | |
JP2020119775A (ja) | 発光素子、及び発光素子を備える表示装置 | |
KR20170123902A (ko) | 유기발광 표시장치 |