JP2020013802A - 発光装置 - Google Patents
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Abstract
Description
んでなる発光素子、または該発光素子を有する発光装置、電子機器、及び照明装置に関す
る。
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、半導体装置、表示装置、液晶表示装置、発光装置、照明
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。
)を利用した発光素子の研究開発が盛んに行われている。これら発光素子の基本的な構成
は、一対の電極間に発光性の物質を含む層を挟んだものである。この素子に電圧を印加す
ることにより、発光性の物質からの発光が得られる。
クライトが不要であり、消費電力が少ない等の利点を有する。さらに、薄型軽量に作製で
き、応答速度が高いなどの利点も有する。
用した微小光共振器(マイクロキャビティ)構造を採用し、特定波長における光強度を増
加させる方法が提案されている(例えば、特許文献1参照)。
構造という)を採用した場合、一対の電極の一方に反射率の高い金属膜(例えば銀を含む
金属膜など)を用いると、表面プラズモン共鳴(SPR:Surface Plasmo
n Resonance)の影響により、反射率の高い金属膜の表面近傍で光の散乱また
は光の吸収が生じ、光取出し効率が低下する場合がある。
つとする。本発明の一態様では、新規な発光装置を提供することを課題の一つとする。ま
たは発光効率が高く、消費電力が低減された新規な発光素子または新規な発光装置を提供
することを課題の一つとする。または新規な発光装置の作製方法を提供することを課題の
一つとする。
態様は、必ずしも、これらの課題の全てを解決する必要はない。上記以外の課題は、明細
書等の記載から自ずと明らかになるものであり、明細書等の記載から上記以外の課題を抽
出することが可能である。
は、下部電極と、下部電極上の第1の発光層と、第1の発光層上の電荷発生層と、電荷発
生層上の第2の発光層と、第2の発光層上の上部電極と、を有し、第1の発光層は、第2
の発光層よりも長波長側に発光スペクトルのピークを有し、上部電極の下面と第1の発光
層の下面との間の距離が130nm以下である発光素子である。
、発光素子は、下部電極と、下部電極上の正孔注入層と、正孔注入層上の第1の正孔輸送
層と、第1の正孔輸送層上の第1の発光層と、第1の発光層上の電荷発生層と、電荷発生
層上の第2の正孔輸送層と、第2の正孔輸送層上の第2の発光層と、第2の発光層上の電
子輸送層と、電子輸送層上の上部電極と、を有し、第1の発光層は、第2の発光層よりも
長波長側に発光スペクトルのピークを有し、上部電極の下面と第1の発光層の下面との間
の距離が130nm以下である発光素子である。
光装置は、青色を呈する光を発する機能を有する第1の発光素子と、緑色を呈する光を発
する機能を有する第2の発光素子と、赤色を呈する光を発する機能を有する第3の発光素
子と、を有し、第1の発光素子は、第1の下部電極と、第1の下部電極上の第1の透明導
電層と、第1の透明導電層上の第1の発光層と、第1の発光層上の電荷発生層と、電荷発
生層上の第2の発光層と、第2の発光層上の上部電極と、を有し、第2の発光素子は、第
2の下部電極と、第2の下部電極上の第2の透明導電層と、第2の透明導電層上の第1の
発光層と、第1の発光層上の電荷発生層と、電荷発生層上の第2の発光層と、第2の発光
層上の上部電極と、を有し、第3の発光素子は、第3の下部電極と、第3の下部電極上の
第3の透明導電層と、第3の透明導電層上の第1の発光層と、第1の発光層上の電荷発生
層と、電荷発生層上の第2の発光層と、第2の発光層上の上部電極と、を有し、第1の発
光層は、第2の発光層よりも長波長側に発光スペクトルのピークを有し、上部電極の下面
と第1の発光層の下面との間の距離が130nm以下である発光素子である。
光装置は、青色を呈する光を発する機能を有する第1の発光素子と、緑色を呈する光を発
する機能を有する第2の発光素子と、赤色を呈する光を発する機能を有する第3の発光素
子と、黄色を呈する光を発する機能を有する第4の発光素子と、を有し、第1の発光素子
は、第1の下部電極と、第1の下部電極上の第1の透明導電層と、第1の透明導電層上の
第1の発光層と、第1の発光層上の電荷発生層と、電荷発生層上の第2の発光層と、第2
の発光層上の上部電極と、を有し、第2の発光素子は、第2の下部電極と、第2の下部電
極上の第2の透明導電層と、第2の透明導電層上の第1の発光層と、第1の発光層上の電
荷発生層と、電荷発生層上の第2の発光層と、第2の発光層上の上部電極と、を有し、第
3の発光素子は、第3の下部電極と、第3の下部電極上の第3の透明導電層と、第3の透
明導電層上の第1の発光層と、第1の発光層上の電荷発生層と、電荷発生層上の第2の発
光層と、第2の発光層上の上部電極と、を有し、第4の発光素子は、第4の下部電極と、
第4の下部電極上の第4の透明導電層と、第4の透明導電層上の第1の発光層と、第1の
発光層上の電荷発生層と、電荷発生層上の第2の発光層と、第2の発光層上の上部電極と
、を有し、第1の発光層は、第2の発光層よりも長波長側に発光スペクトルのピークを有
し、上部電極の下面と第1の発光層の下面との間の距離が130nm以下である発光素子
である。
たは赤色の中から選ばれる、いずれか一つに発光スペクトルのピークを有し、第2の発光
層からの発光は、紫色、青色、または青緑色の中から選ばれる、いずれか一つに発光スペ
クトルのピークを有する、と好ましい。また、上記態様において、第1の発光層は、燐光
材料を有し、第2の発光層は、蛍光材料を有する、と好ましい。
m未満であると好ましい。また、上記態様において、第1の発光層の上面と、第2の発光
層の下面との間の距離が40nm以下であると好ましい。
λYは、黄色の波長を表す)近傍に形成され、第2の発光層の発光領域は、上部電極の下
面からλB/4(λBは、青色の波長を表す)近傍に形成される、と好ましい。なお、本
明細書等において、λX/4(λXは、λR、λG、λB、またはλYのいずれかを表す
)近傍とは、λX/4の±20nm以内、好ましくは、λX/4の±10nm以内の範囲
を表す。
態様のいずれか一つに記載の発光装置と、筐体またはタッチセンサ機能とを有する電子機
器である。また、本発明の他の一態様は、上記態様のいずれか一つに記載の発光素子、ま
たは上記態様のいずれか一つに記載の発光装置と、筐体とを有する照明装置である。なお
、本明細書中における発光装置とは、画像表示デバイス、もしくは光源(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 printe
d 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は、発光装置を含む場合がある。
態様により、新規な発光装置を提供することができる。または、本発明の一態様により、
発光効率が高く、消費電力が低減された新規な発光素子または新規な発光装置を提供する
ことができる。または、本発明の一態様により、新規な発光装置の作製方法を提供するこ
とができる。
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。
様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、本発明の一態様は以下に示す実
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。
実際の位置、大きさ、範囲などを表していない場合がある。このため、開示する発明の一
態様は、必ずしも、図面等に開示された位置、大きさ、範囲などに限定されない。
であり、工程順又は積層順を示すものではない。そのため、例えば、「第1の」を「第2
の」又は「第3の」などと適宜置き換えて説明することができる。また、本明細書等に記
載されている序数詞と、本発明の一態様を特定するために用いられる序数詞は一致しない
場合がある。
指す符号は異なる図面間でも共通して用いる。
、緑色の波長帯域とは480nm以上540nm未満であり、黄色の波長帯域とは540
nm以上600nm未満であり、赤色の波長帯域とは600nm以上780nm以下であ
る。
性を有する層である。例えば、透明導電層としては、ITO(Indium Tin O
xide)に代表される酸化物導電体膜、酸化物半導体膜、または有機物を含む有機導電
体膜などが挙げられる。有機物を含む有機導電体膜としては、例えば、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含む膜、有機化合物と電子受容体(アクセ
プター)とを混合してなる複合材料を含む膜等が挙げられる。また、透明導電層の抵抗率
としては、好ましくは1×105Ω・cm以下、さらに好ましくは1×104Ω・cm以
下である。
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。
本実施の形態では、本発明の一態様の発光素子について、図1乃至図4を用いて以下説
明する。
図1(A)は、本発明の一態様の発光素子の一例を示す断面図である。図1(A)に示
す発光素子100は、基板102上の下部電極104と、下部電極104上の第1の発光
層106と、第1の発光層106上の電荷発生層108と、電荷発生層108上の第2の
発光層110と、第2の発光層110上の上部電極112と、を有する。また、第1の発
光層106は、第2の発光層110よりも長波長側に発光スペクトルのピークを有する。
また、上部電極112の下面と第1の発光層106の下面との間の距離が130nm以下
である。
。また、第1の発光層106からの発光は、緑色、黄緑色、黄色、橙色、または赤色の中
から選ばれる、いずれか一つに発光スペクトルのピークを有し、第2の発光層110から
の発光は、紫色、青色、または青緑色の中から選ばれる、いずれか一つに発光スペクトル
のピークを有する。
以下説明を行う。
正孔と、上部電極112側から注入された電子とが、第1の発光層106及び第2の発光
層110において再結合し、第1の発光層106及び第2の発光層110に含まれる発光
物質を励起状態にする。そして、励起状態の発光物質が基底状態に戻る際に発光する。す
なわち、第1の発光層106からの発光は、緑色、黄緑色、黄色、橙色、または赤色の中
から選ばれる、いずれか一つの発光スペクトルが得られ、第2の発光層110からの発光
は、紫色、青色、または青緑色の中から選ばれる、いずれか一つに発光スペクトルが得ら
れる。
ことができる。また、第2の発光層110には、青色の光を発する蛍光材料を発光物質と
して用いることができる。
電極104と上部電極112に電圧を印加したときに、一方の発光層(例えば、第1の発
光層106)に電子を注入し、他方の発光層(例えば、第2の発光層110)に正孔を注
入する機能を有する。
ロキャビティ構造について、以下説明する。
極104と上部電極112)の間で共振される。また、第1の発光層106は、射出され
る光の波長が強まる位置に形成される。例えば、下部電極104と電荷発生層108との
間の光学距離と、上部電極112と下部電極104との間の光学距離とを調整することに
より、第1の発光層106から射出される光の波長を強めることができる。また、第2の
発光層110は、射出される光の波長が強まる位置に形成される。例えば、下部電極10
4と上部電極112との間の光学距離と、上部電極112と電荷発生層108との間の光
学距離とを調整することにより、第2の発光層110から射出される光の波長を強めるこ
とができる。
2との間の光学距離がmλX/2(mは自然数を、λXは所望の色の波長を、それぞれ表
す)となるように調整される。
ここでは、第1の発光層106及び第2の発光層110)を積層する構造、所謂タンデム
型の発光素子の場合、第1の発光層106及び第2の発光層110のぞれぞれの光学距離
を最適化する必要がある。従来まで、タンデム型の発光素子において、光学距離を最適化
し、各発光層が強め合う光の波長の位置に形成するのが困難であった。
発光層である第1の発光層106が、上部電極112から近い側の発光層である第2の発
光層110よりも長波長側に発光スペクトルのピークを有する。また、上部電極112の
下面と各発光層(第1の発光層106及び第2の発光層110)の下面との間の距離を調
整することで、光学距離を各発光層の光の波長が、強め合う波長の最小値であるλX/4
(λXは所望の色の波長を表す)近傍とする。
80nm以下の場合には、上部電極112の下面と第1の発光層106の下面との間の光
学距離が195nm以下となる。また、第2の発光層110から射出される光の波長が、
青色である400nm以上480nm未満の場合には、上部電極112の下面と第2の発
光層110の下面との間の光学距離が120nm未満となる。なお、光学距離とは、「実
際の距離×屈折率」で表されるため、例えば、第1の発光層106、電荷発生層108、
及び第2の発光層110を形成する有機化合物の屈折率を1.5以上2.0以下とした場
合、上部電極112の下面と第1の発光層106の下面との間の距離は130nm以下と
なる。すなわち、第1の発光層106は、上部電極112の下面から130nm以下の位
置に形成される。同様に、上部電極112の下面と第2の発光層110の下面との間の距
離は80nm未満となる。すなわち、第2の発光層110は、上部電極112の下面から
80nm未満の位置に形成される。
以下とし、上部電極112の下面と第2の発光層110の下面までの間の距離を80nm
未満とすることで、第2の発光層110の下面から第1の発光層106の下面までの距離
を50nm以下とすることができる。さらに、第1の発光層106の膜厚を除算すること
で、第1の発光層106と、第2の発光層110との間の距離を求めることができる。例
えば、第1の発光層106の膜厚が10nmの場合、第1の発光層106と第2の発光層
110との間の距離は、40nm以下となる。または、第1の発光層106の膜厚が20
nmの場合、第1の発光層106と第2の発光層110との間の距離は、30nm以下と
なる。第1の発光層106と第2の発光層110との間の距離を上述の数値とすることで
、各発光層が強め合う光の波長の位置に第1の発光層106及び第2の発光層110を形
成でき、第1の発光層106及び第2の発光層110の光学距離を最適化することができ
る。
4上の透明導電層130と、透明導電層130上の正孔注入層131と、正孔注入層13
1上の正孔輸送層132と、正孔輸送層132上の第1の発光層106と、第1の発光層
106上の電子輸送層133と、電子輸送層133上の電荷発生層108と、電荷発生層
108上の正孔注入層134と、正孔注入層134上の正孔輸送層135と、正孔輸送層
135上の第2の発光層110と、第2の発光層110上の電子輸送層136と、電子輸
送層136上の電子注入層137と、電子注入層137上の上部電極112と、を有する
。
00nm以上780nm以下)とし、第2の発光層110から射出される光の波長が、青
色(400nm以上480nm未満)とした場合、図1(A)に示す発光素子100と同
様に、第1の発光層106は、第2の発光層110よりも長波長側に発光スペクトルのピ
ークを有する。また、上部電極112の下面と第1の発光層106の下面との間の距離が
130nm以下である。同様に、上部電極112の下面と第2の発光層110の下面との
間の距離が80nm未満である。すなわち、第2の発光層110は、上部電極112の下
面から80nm未満の位置に形成される。
側の発光層である第1の発光層106が、上部電極112から近い側の発光層である第2
の発光層110よりも長波長側に発光スペクトルのピークを有する。また、上部電極11
2の下面と各発光層の下面との間の光学距離を、各発光層の波長が強め合う波長の最小値
であるλX/4(λXは所望の色の波長を表す)近傍とすることで、各発光層からの光の
波長を強めることが可能となる。また、上部電極112の下面と各発光層の下面との間の
光学距離を上記の構成とすることで、下部電極104の上面から所望の色の発光層を遠く
することが可能となるため、下部電極104の上面近傍で生じうる光の吸収または光の散
乱を抑制することができる。したがって、発光効率の高い発光素子を提供することができ
る。
強め合う波長の最小値であるλX/4(λXは所望の色の波長を表す)近傍とすることで
、下部電極104の上面と上部電極112の下面との間の距離を、λX(λXは所望の色
の波長を表す)とすることができる。
次に、図1に示す発光素子100と異なる構成の発光素子について、図2(A)(B)
を用いて説明を行う。図2(A)(B)は、本発明の一態様の発光素子の一例を示す断面
図である。
第1の発光層106から射出される光の波長を黄色とした構成である。
未満の場合には、上部電極112の下面と第1の発光層106の下面との間の光学距離が
150nm未満となる。また、第2の発光層110から射出される光の波長が、青色であ
る400nm以上480nm未満の場合には、上部電極112の下面と第2の発光層11
0の下面との間の光学距離が120nm未満となる。先の説明と同様に、屈折率を考慮し
光学距離を距離に置き換える場合、上部電極112の下面と第2の発光層110の下面と
の間の距離は100nm未満となる。すなわち、第1の発光層106は、上部電極112
の下面から100nm未満の位置に形成される。同様に、上部電極112の下面から第2
の発光層110の下面との間の距離は80nm未満となる。すなわち、第2の発光層11
0は、上部電極112の下面から80nm未満の位置に形成される。
選ばれる、いずれか一つの発光スペクトルが得られる構成であればよいが、図2(A)(
B)に示すように、第1の発光層106から射出される光の波長が黄色であると、視感度
が高いため、発光効率を高めることが可能となる。
)(B)に示す発光素子と同じであり、同様の効果を奏する。
次に、図1に示す発光素子100と異なる構成の発光素子について、図3(A)(B)
を用いて説明を行う。図3(A)(B)は、本発明の一態様の発光素子の一例を示す断面
図である。
第1の発光層106を、第1の発光層106−1と、第1の発光層106−2との積層構
造とした構成である。例えば、第1の発光層106−1から射出される光の波長が、赤色
である600nm以上780nm以下とし、第1の発光層106−2から射出される光の
波長が、緑色である480nm以上540nm未満とする。
学距離が195nm以下となる。また、上部電極112の下面と第1の発光層106−2
の下面との間の光学距離が135nm未満となる。先の説明と同様に、屈折率を考慮し光
学距離を距離に置き換える場合、上部電極112の下面と第1の発光層106−1の下面
までの間の距離は130nm以下となる。すなわち、第1の発光層106−1は、上部電
極112の下面から130nm以下の位置に形成される。同様に、上部電極112の下面
と第1の発光層106−2の下面との間の距離は、90nm未満となる。すなわち、第1
の発光層106−2は、上部電極112の下面から90nm未満の位置に形成される。
波長の光を取り出すことができるため、好適である。ただし、第1の発光層の積層構造が
多くなると生産性が悪くなる場合があるため、生産性を重視する場合においては、図1(
A)(B)または図2(A)(B)に示す発光素子100のように第1の発光層106を
単層構造とした方が好ましい。
)(B)に示す発光素子と同じであり、同様の効果を奏する。
基板102は、発光素子の支持体として用いられる。基板102としては、例えばガラ
ス、石英、又はプラスチックなどを用いることができる。また可撓性基板を用いてもよい
。可撓性基板とは、曲げることができる(フレキシブル)基板のことであり、例えば、ポ
リカーボネート、ポリアリレート、ポリエーテルスルフォンからなるプラスチック基板等
が挙げられる。また、フィルム(ポリプロピレン、ポリエステル、ポリフッ化ビニル、ポ
リ塩化ビニル等からなる)、無機蒸着フィルムなどを用いることもできる。なお、発光素
子の作製工程において支持体として機能するものであれば、これら以外のものでもよい。
種類は、特定のものに限定されることはない。その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ある。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
ある。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、以下のもの
があげられる。例えば、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)、ポリテトラフルオロエチレン(P
TFE)に代表されるプラスチックがある。または、一例としては、アクリル等の合成樹
脂などがある。または、一例としては、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などがある。または、一例としては、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、又は紙類などがある。
を形成してもよい。または、基板と発光素子との間に剥離層を設けてもよい。また、基板
と光学素子との間に剥離層を設けてもよい。剥離層は、その上に発光素子、及び光学素子
を一部あるいは全部完成させた後、基板より分離し、他の基板に転載するために用いるこ
とができる。その際、耐熱性の劣る基板や可撓性の基板にも発光素子、及び光学素子を転
載できる。なお、上述の剥離層には、例えば、タングステン膜と酸化シリコン膜との無機
膜の積層構造の構成や、基板上にポリイミド等の有機樹脂膜が形成された構成等を用いる
ことができる。
素子、及び光学素子を転置し、別の基板上に発光素子、及び光学素子を配置してもよい。
発光素子、及び光学素子が転置される基板の一例としては、上述した基板に加え、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、石材基板、木材基
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ある。これらの基板を用いることにより、壊れにく
い発光素子及び壊れにくい光学素子、耐熱性の高い発光素子及び耐熱性の高い光学素子、
軽量化された発光素子及び軽量化された光学素子、または薄型化された発光素子及び薄型
化された光学素子とすることができる。
下部電極104は、各発光素子の陽極としての機能を有する。なお、下部電極は、反射
性を有する導電性材料により、形成されると好ましい。該導電性材料としては、可視光の
反射率が40%以上100%以下、好ましくは70%以上100%以下であり、かつその
抵抗率が1×10−2Ωcm以下の導電性材料が挙げられる。具体的には、下部電極とし
ては、銀、アルミニウム、銀またはアルミニウムを含む合金等を用いることができる。ア
ルミニウムを含む合金としては、例えば、アルミニウムとニッケルとランタンを含む合金
が挙げられる。また、銀を含む合金としては、例えば、銀とパラジウムと銅を含む合金、
銀と銅を含む合金、銀とマグネシウムを含む合金、銀とニッケルを含む合金、銀と金を含
む合金等が挙げられる。下部電極としては、スパッタリング法、蒸着法、印刷法または塗
布法等を用いて形成することができる。
透明導電層130は、各発光素子の下部電極の一部、または各発光素子の陽極としての
機能を有する。または、各透明導電層は、各発光層からの所望の光を共振させ、その波長
を強めることができるように、所望の光の波長ごとに下部電極と上部電極との光学距離を
調整する機能を有する。例えば、透明導電層の膜厚を変えることで、所望の光の波長λに
対して、電極間の光学距離がmλ/2(ただし、mは自然数)となるように調整する。
xide、以下ITOとして記載する)、シリコン若しくは酸化シリコンを含有した酸化
インジウム−酸化スズ、酸化インジウム−酸化亜鉛(Indium Zinc Oxid
e)、酸化タングステン及び酸化亜鉛を含有した酸化インジウムなどを用いることができ
る。とくに、透明導電層としては、仕事関数の大きい(4.0eV以上)材料を用いるこ
とが好ましい。透明導電層としては、スパッタリング法、蒸着法、印刷法または塗布法等
を用いて形成することができる。
上部電極112は、各発光素子の陰極としての機能を有する。なお、上部電極112は
、反射性及び透光性を有する導電性材料により、形成されると好ましい。該導電性材料と
しては、可視光の反射率が20%以上80%以下、好ましくは40%以上70%以下であ
り、かつその抵抗率が1×10−2Ωcm以下の導電性材料が挙げられる。上部電極11
4としては、導電性を有する金属、合金、導電性化合物などを1種又は複数種用いて形成
することができる。とくに、仕事関数が小さい(3.8eV以下)材料を用いることが好
ましい。例えば、元素周期表の第1族又は第2族に属する元素(リチウム、セシウム等の
アルカリ金属、カルシウム、ストロンチウム等のアルカリ土類金属、マグネシウム等)、
これら元素を含む合金(例えば、Mg−Ag、Al−Li)、ユーロピウム、イッテルビ
ウム等の希土類金属、これら希土類金属を含む合金、アルミニウム、銀等を用いることが
できる。上部電極114としては、スパッタリング法、蒸着法、印刷法または塗布法等を
用いて形成することができる。
第1の発光層106は、緑色、黄緑色、黄色、橙色、または赤色の中から選ばれる、少
なくともいずれか一つの発光を呈する発光材料を有し、第2の発光層110は、紫色、青
色、または青緑色の中から選ばれる、少なくともいずれか一つの発光を呈する発光材料を
有する。また、第1の発光層106に用いる発光材料としては、燐光材料が好ましく、第
2の発光層110に用いる発光材料としては、蛍光材料が好ましい。第1の発光層106
に燐光材料を用い、第2の発光層110に蛍光材料を用いる構成とすることで、発光効率
が高められ、且つ信頼性の高い発光装置とすることができる。また、第1の発光層106
及び第2の発光層110は、上記発光材料に加えて、電子輸送性材料または正孔輸送性材
料の一方または双方を含んで構成される。
とができる。また、蛍光材料としては、一重項励起エネルギーを発光に変える発光性物質
を用いることができる。なお、上記発光性物質としては、例えば、以下のようなものが挙
げられる。
れ、例えば、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:PCBAP
BA)、ペリレン、2,5,8,11−テトラ(tert−ブチル)ペリレン(略称:T
BP)、N,N’−ビス〔4−(9−フェニル−9H−フルオレン−9−イル)フェニル
〕−N,N’−ジフェニル−ピレン−1,6−ジアミン(略称:1,6FLPAPrn)
、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(略称:1,6mMem
FLPAPrn)などの青色の発光(発光波長400nm乃至480nm)を呈する物質
や、ルブレン、5,12−ビス(1,1’−ビフェニル−4−イル)−6,11−ジフェ
ニルテトラセン(略称:BPT)、2−(2−{2−[4−(ジメチルアミノ)フェニル
]エテニル}−6−メチル−4H−ピラン−4−イリデン)プロパンジニトリル(略称:
DCM1)、2−{2−メチル−6−[2−(2,3,6,7−テトラヒドロ−1H,5
H−ベンゾ[ij]キノリジン−9−イル)エテニル]−4H−ピラン−4−イリデン}
プロパンジニトリル(略称:DCM2)などの黄色の発光(発光波長540nm乃至58
0nm)を呈する物質を用いることができる。
る物質が挙げられ、例えば、440nm乃至520nmに発光のピークを有する物質、5
20nm乃至600nmに発光のピークを有する物質、600nm乃至700nmに発光
のピークを有する物質を用いることができる。
(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(m
pptz−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)のような4H−トリア
ゾール骨格を有する有機金属イリジウム錯体や、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−5−フェニル−3−プロピ
ル−1H−1,2,4−トリアゾラト)イリジウム(III)(略称:Ir(Prptz
1−Me)3)のような1H−トリアゾール骨格を有する有機金属イリジウム錯体や、f
ac−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
する有機金属イリジウム錯体や、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)のような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イリジウム錯体が挙げられる。上述した中でも、4H−トリアゾー
ル骨格を有する有機金属イリジウム錯体は、信頼性や発光効率にも優れるため、特に好ま
しい。
−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(I
II)(略称:Ir(tBuppm)2(acac))、(アセチルアセトナト)ビス[
4−(2−ノルボルニル)−6−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:I
r(mpmppm)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や、(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(mp
pr−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−iP
r)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や、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。上述した中でも、ピリミジン骨格を有する有機金属イリジウム錯体は、信頼性
や発光効率にも際だって優れるため、特に好ましい。
nm乃至580nmに発光のピークを有する物質を第1の発光層106に用いると好まし
い。550nm乃至580nmに発光のピークを有する物質を第1の発光層106に用い
ることで、発光素子の電流効率を高めることができる。
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(a
cac))、(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(d
mppm−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))、(
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)、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))、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))、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(d
po)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−P
F−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))などが挙
げられる。
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イリジウム錯体や、(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))
、(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イリジウム錯体や、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イリジウム錯体の他、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)のような白金錯体や、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。上述した中でも、ピリミジン骨
格を有する有機金属イリジウム錯体は、信頼性や発光効率にも際だって優れるため、特に
好ましい。また、ピラジン骨格を有する有機金属イリジウム錯体は、色度の良い赤色発光
が得られる。
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が好ましい。当該電子輸
送性材料としては、π電子不足型複素芳香族化合物や金属錯体などを用いることができる
。具体的には、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)、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)などの金属錯体や、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)、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)、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)、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)などのポリアゾール骨格を有する複素環化合物や、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)、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)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(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が挙げら
れる。上述した中でも、ジアジン骨格及びトリアジン骨格を有する複素環化合物やピリジ
ン骨格を有する複素環化合物は、信頼性が良好であり好ましい。特に、ジアジン(ピリミ
ジンやピラジン)骨格及びトリアジン骨格を有する複素環化合物は、電子輸送性が高く、
駆動電圧低減にも寄与する。
π電子過剰型複素芳香族化合物や芳香族アミン化合物が好ましい。当該正孔輸送性材料と
しては、π電子過剰型複素芳香族化合物又は芳香族アミン化合物などを好適に用いること
ができる。具体的には、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)、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)、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:BPAFL
P)、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)、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:P
CBBi1BP)、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−9
H−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)、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:PCB
BiF)などの芳香族アミン骨格を有する化合物や、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:CB
P)、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)、9−フェニル−9H−3−(9−フェニル−9H−カルバゾール−3−イ
ル)カルバゾール(略称:PCCP)などのカルバゾール骨格を有する化合物や、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−9
H−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:DB
TFLP−IV)などのチオフェン骨格を有する化合物や、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。上述した中でも、芳香族アミン骨格を有する化合物やカルバゾール骨格を有する
化合物は、信頼性が良好であり、また、正孔輸送性が高く、駆動電圧低減にも寄与するた
め好ましい。
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:PT
PDMA)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。
電荷発生層108としては、正孔輸送性材料にアクセプター性物質が添加された構成、
または電子輸送性材料にドナー性物質が添加された構成とすることができる。また、これ
らの両方の構成が積層されていても良い。なお、電荷発生層108は、光取出し効率の点
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108に対する可視光の
透過率が高い(例えば、透過率が40%以上))ことが好ましい。また、電荷発生層10
8は、一対の電極(下部電極及び上部電極)よりも低い導電率であっても機能する。
正孔注入層131は、正孔輸送性の高い正孔輸送層132を介して第1の発光層106
に正孔を注入する層であり、正孔輸送性材料とアクセプター性物質を含む層である。正孔
輸送性材料とアクセプター性物質を含むことで、アクセプター性物質により正孔輸送性材
料から電子が引き抜かれて正孔が発生し、正孔輸送層132を介して第1の発光層106
に正孔が注入される。また、正孔注入層134は、正孔輸送性の高い正孔輸送層135を
介して第2の発光層110に正孔を注入する層であり、正孔輸送性材料とアクセプター性
物質を含む層である。正孔輸送性材料とアクセプター性物質を含むことで、アクセプター
性物質により正孔輸送性材料から電子が引き抜かれて正孔が発生し、正孔輸送層135を
介して第2の発光層110に正孔が注入される。
5は、正孔輸送性材料を用いて形成される。正孔注入層131、正孔輸送層132、正孔
注入層134、及び正孔輸送層135に用いる正孔輸送性材料としては、先に示す第1の
発光層106及び第2の発光層110に用いる正孔輸送性材料と同様の材料を用いること
ができる。
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
モリブデンが特に好ましい。
電子輸送層133、136としては、先に示す第1の発光層106及び第2の発光層1
10に用いる電子輸送性材料と同様の材料を用いることができる。
電子注入層137は、電子注入性の高い物質を含む層である。電子注入層137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137にエレクトライドを用いても
よい。該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。
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133を構成する物質(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。
子注入層は、それぞれ、蒸着法(真空蒸着法を含む)、インクジェット法、塗布法等の方
法で形成することができる。
せて用いることができる。
本実施の形態では、本発明の一態様の発光素子を有する発光装置、及び当該発光装置の
作製方法について、図4乃至図16を用いて説明する。
まず、本発明の一態様の発光素子を有する発光装置について、図4を用いて説明を行う
。図4は、本発明の一態様の発光装置の一例を示す断面図である。
01Bと、緑色を呈する光を発する機能を有する第2の発光素子101Gと、赤色を呈す
る光を発する機能を有する第3の発光素子101Rと、を有する。また、第1の発光素子
101Bは、第1の下部電極104Bと、第1の下部電極104B上の第1の透明導電層
130Bと、第1の透明導電層130B上の第1の発光層106と、第1の発光層106
上の電荷発生層108と、電荷発生層108上の第2の発光層110と、第2の発光層1
10上の上部電極112と、を有する。また、第2の発光素子101Gは、第2の下部電
極104Gと、第2の下部電極104G上の第2の透明導電層130Gと、第2の透明導
電層130G上の第1の発光層106と、第1の発光層106上の電荷発生層108と、
電荷発生層108上の第2の発光層110と、第2の発光層110上の上部電極112と
、を有する。また、第3の発光素子101Rは、第3の下部電極104Rと、第3の下部
電極104R上の第3の透明導電層130Rと、第3の透明導電層130R上の第1の発
光層106と、第1の発光層106上の電荷発生層108と、電荷発生層108上の第2
の発光層110と、第2の発光層110上の上部電極112と、を有する。また、第1の
発光層106は、第2の発光層110よりも長波長側に発光スペクトルのピークを有する
。また、上部電極112の下面と第1の発光層106の下面との間の距離が130nm以
下である。
離をX(X≦130nm)として表している。
透明導電層130G、及び第3の透明導電層130R)と、第1の発光層106との間に
正孔注入層131と、正孔輸送層132と、を有し、第1の発光層106と電荷発生層1
08との間に電子輸送層133を有し、電荷発生層108と第2の発光層110との間に
正孔注入層134と正孔輸送層135とを有し、第2の発光層110と上部電極112と
の間に電子輸送層136と電子注入層137とを有する。
て、第1の下部電極104Bと第2の発光層110との間の光学距離を調整することがで
きる。また、第2の透明導電層130Gの膜厚によって第2の下部電極104Gと第1の
発光層106との間の光学距離を調整することができる。また、第3の透明導電層130
Rの膜厚によって第3の下部電極104Rと第1の発光層106との間の光学距離を調整
することができる。
1として表し、Y1を3λB/4(λBは青色の波長を表す)とする。また、第2の下部
電極104Gと第1の発光層106との間の光学距離をY2として表し、Y2を3λG/
4(λGは緑色の波長を表す)とする。また、第3の下部電極104Rと第1の発光層1
06との間の光学距離をY3として表し、Y3を3λR/4(λRは赤色の波長を表す)
とする。
、第2の透明導電層130G、及び第3の透明導電層130R)の厚さによって、下部電
極(第1の下部電極104B、第2の下部電極104G、及び第3の下部電極104R)
と発光層(第1の発光層106または第2の発光層110)との間の光学距離を変える構
成について例示したが、これに限定されず、例えば、正孔注入層131及び正孔輸送層1
32のいずれか一方または双方の膜厚を変えることで、下部電極と発光層との間の光学距
離を変えてもよい。ただし、図4に示す発光装置150に示すように、透明導電層の厚さ
を変えることで下部電極と発光層との間の光学距離を変える方が、正孔注入層131及び
正孔輸送層132を各発光素子で共通して用いることができるため好適である。
発光層106との界面近傍とし、第2の発光層110の発光領域は、正孔輸送層135と
第2の発光層110との界面近傍とする。ただし、厳密には、第1の発光層106及び第
2の発光層110の発光領域は、上述の界面近傍から多少ずれる場合があるため、上述の
光学距離は、下部電極と発光層(第1の発光層106または第2の発光層110)に形成
される発光領域の間とすることが好ましい。
4B、第2の下部電極104G、及び第3の下部電極104Rと、上部電極112と)の
間の光学距離を、第1の発光素子101BにおいてはλB(λBは青色の波長を表す)と
、第2の発光素子101GにおいてはλG(λGは緑色の波長を表す)と、第3の発光素
子101RにおいてはλR(λRは赤色の波長を表す)とすることができる。
て生じる、第2の発光層110から射出される光の散乱または光の吸収による、光取出し
効率の低下を抑制することができる。また、Y2を上述の光学距離とすることで、第2の
下部電極104Gの表面近傍において生じる、第1の発光層106から射出される光の散
乱または光の吸収による、光取出し効率の低下を抑制することができる。また、Y3を上
述の光学距離とすることで、第3の下部電極104Rの表面近傍において生じる、第1の
発光層106から射出される光の散乱または光の吸収による、光取出し効率の低下を抑制
することができる。
)を呈する光、及び赤色(R)を呈する光を、それぞれ破線の矢印で模式的に表している
。このように、図4に示す発光装置150は、各発光素子が発する光を発光素子が形成さ
れる基板102とは反対側に取り出す上面射出型(トップエミッション型ともいう)の構
造である。ただし、本発明の一態様はこれに限定されず、各発光素子が発する光を発光素
子が形成される基板側に取り出す下面射出型(ボトムエミッション型ともいう)、または
、各発光素子が発する光を発光素子が形成される基板102の上方及び下方の双方に取り
出す両面射出型(デュアルエミッション型ともいう)であってもよい。
子輸送層133、電荷発生層108、正孔注入層134、正孔輸送層135、第2の発光
層110、電子輸送層136、及び電子注入層137を、第1の発光素子101B、第2
の発光素子101G、及び第3の発光素子101Gとで、それぞれ分離した状態で例示し
ているが、各発光素子で分離せずに共通して用いることができる。
Rは、可視光において反射性を有する導電性材料により形成される。該導電性材料として
は、例えば、銀を有する材料を用いればよい。第1の下部電極104B、第2の下部電極
104G、及び第3の下部電極104Rに銀を有する材料を用いることで、反射率を高め
ることが可能となるため、各発光素子からの発光効率を高くすることができる。例えば、
銀を含む導電膜を形成し、該導電膜を島状に分離することで、第1の下部電極104B、
第2の下部電極104G、及び第3の下部電極104Rをそれぞれ形成することができる
。このように、第1の下部電極104B、第2の下部電極104G、及び第3の下部電極
104Rを、同一の導電膜を加工する工程を経て形成すると、製造コストが安くなるため
好適である。
の発光層110から射出される青色の発光を強めるべく調整され、第2の発光素子101
Gは、第2発光層110から射出される緑色の発光を強めるべく調整され、第3の発光素
子101Rは、第2の発光層110から射出される赤色の発光を強めるべく調整される。
第1の発光素子101B、第2の発光素子101G、及び第3の発光素子101Rから射
出される光を用いてRGBのフルカラーの発光を得ることが可能となる。
極112との光学距離を調整することで、下部電極近傍での光の散乱または光の吸収を抑
制し、高い光取出し効率を実現することができる。したがって、発光効率が高く、消費電
力が低減された新規な発光装置を提供することができる。
次に、本発明の一態様の発光素子を有する発光装置について、図5を用いて説明を行う
。図5は、本発明の一態様の発光装置の一例を示す断面図である。
01Bと、緑色を呈する光を発する機能を有する第2の発光素子101Gと、赤色を呈す
る光を発する機能を有する第3の発光素子101Rと、黄色を呈する光を発する機能を有
する第4の発光素子101Yと、を有する。
図4に示す構成と同じである。したがって、ここでの説明は省略する。
第4の透明導電層130Yと、第4の透明導電層130Y上の第1の発光層106と、第
1の発光層106上の電荷発生層108と、電荷発生層108上の第2の発光層110と
、第2の発光層110上の上部電極112と、を有する。また、第1の発光層106は、
第2の発光層110よりも長波長側に発光スペクトルのピークを有する。また、上部電極
112の下面と第1の発光層106の下面との間の距離が130nm以下である。
離をX(X≦130nm)として表している。
透明導電層130G、第3の透明導電層130R、及び第4の透明導電層130Y)と第
1の発光層106との間に正孔注入層131と、正孔輸送層132と、を有し、第1の発
光層106と電荷発生層108との間に電子輸送層133を有し、電荷発生層108と第
2の発光層110との間に正孔注入層134と正孔輸送層135とを有し、第2の発光層
110と上部電極112との間に電子輸送層136と電子注入層137とを有する。
て、第4の下部電極104Yと第1の発光層106との間の光学距離を調整することがで
きる。図5においては、第4の下部電極104Yと第1の発光層106との間の光学距離
をY4として表し、Y4を3λY/4(λYは黄色の波長を表す)とする。
112と)の間の光学距離を、λY(λYは黄色の波長を表す)とすることができる。
て生じる、第1の発光層106から射出される光の散乱または光の吸収による、光取出し
効率の低下を抑制することができる。
G)を呈する光、赤色(R)を呈する光、及び黄色(Y)を呈する光を、それぞれ破線の
矢印で模式的に表している。
子輸送層133、電荷発生層108、正孔注入層134、正孔輸送層135、第2の発光
層110、電子輸送層136、及び電子注入層137を、第1の発光素子101B、第2
の発光素子101G、第3の発光素子101G、及び第4発光素子101Yとで、それぞ
れ分離した状態で例示しているが、各発光素子で分離せずに共通して用いることができる
。
及び第4の下部電極104Yは、可視光において反射性を有する導電性材料により形成さ
れる。該導電性材料としては、例えば、銀を有する材料を用いればよい。第1の下部電極
104B、第2の下部電極104G、第3の下部電極104R、及び第4の下部電極10
4Yに銀を有する材料を用いることで、反射率を高めることが可能となるため、各発光素
子からの発光効率を高くすることができる。例えば、銀を含む導電膜を形成し、該導電膜
を島状に分離することで、第1の下部電極104B、第2の下部電極104G、第3の下
部電極104R、及び第4の下部電極104Yをそれぞれ形成することができる。このよ
うに、第1の下部電極104B、第2の下部電極104G、第3の下部電極104R、及
び第4の下部電極104Yを、同一の導電膜を加工する工程を経て形成すると、製造コス
トが安くなるため好適である。
の発光層110から射出される青色の発光を強めるべく調整され、第2の発光素子101
Gは、第2の発光層110から射出される緑色の発光を強めるべく調整され、第3の発光
素子101Rは、第2の発光層110から射出される赤色の発光を強めるべく調整され、
第4の発光素子101Yは、第2の発光層110から射出される黄色の発光を強めるべく
調整される。第1の発光素子101B、第2の発光素子101G、第3の発光素子101
R、及び第4の発光素子101Yから射出される光を用いてRGBYのフルカラーの発光
を得ることが可能となる。
極112との光学距離を調整することで、下部電極近傍での光の散乱または光の吸収を抑
制し、高い光取出し効率を実現することができる。したがって、発光効率が高く、消費電
力が低減された新規な発光装置を提供することができる。
る。
次に、図4及び図5に示す発光装置150と異なる構成例について、図6乃至図12を
用いて、以下説明を行う。
乃至図12において、図4及び図5に示す符号と同様の機能を有する箇所には、同様のハ
ッチパターンとし、符号を省略する場合がある。また、同様の機能を有する箇所には同様
の符号を付し、その詳細な説明は省略する場合がある。
と、基板152と、を有する。隔壁141は、各発光素子の外周部に設けられ、各発光素
子の下部電極及び透明導電層のいずれか一方または双方の端部を覆う機能を有する。また
、基板152には、遮光層154、第1の光学素子156B、第2の光学素子156G、
及び第3の光学素子156Rが形成される。また、遮光層154は、隔壁141と重なる
位置に設けられる。また、第1の光学素子156Bは、第1の発光素子101Bと重なる
位置に設けられ、第2の光学素子156Gは、第2の発光素子101Gと重なる位置に設
けられ、第3の光学素子156Rは、第3の発光素子101Rと重なる位置に設けられる
。
と、基板152と、を有する。隔壁141は、各発光素子の外周部に設けられ、各発光素
子の下部電極及び透明導電層のいずれか一方または双方の端部を覆う機能を有する。また
、基板152には、遮光層154、第1の光学素子156B、第2の光学素子156G、
第3の光学素子156R、及び第4の光学素子156Yが形成される。また、遮光層15
4は、隔壁141と重なる位置に設けられる。また、第1の光学素子156Bは、第1の
発光素子101Bと重なる位置に設けられ、第2の光学素子156Gは、第2の発光素子
101Gと重なる位置に設けられ、第3の光学素子156Rは、第3の発光素子101R
と重なる位置に設けられ、第4の光学素子156Yは、第4の発光素子101Yと重なる
位置に設けられる。
設けられない構成である。また、図9に示す発光装置160は、図7に示す発光装置16
0の第1の光学素子156Bが設けられない構成である。また、図10に示す発光装置1
60は、図7に示す発光装置160の第1の光学素子156B及び第4の光学素子156
Yが設けられない構成である。
の発光層110に、青色を呈する波長の光を発する蛍光材料を用いることで、第1の発光
素子101B及び第4の発光素子101Yに重なる、いずれか一方または双方に光学素子
を設けない構成とすることが可能となる。第1の発光素子101B及び第4の発光素子1
01Yに重なる、いずれか一方または双方に光学素子を設けない構成とすることで、発光
装置160の消費電力を低減することができる。とくに、第1の発光素子101Bに、第
1の光学素子156Bを設けない構成であると、消費電力低減の効果はより顕著である。
なお、外光反射を防ぐためには、図7に示すように、全ての発光素子に光学素子を設ける
構成のほうが好ましい。
101G、第3の発光素子101R、及び第4の発光素子101Yにトランジスタ170
が接続される構成である。なお、トランジスタ170は、各発光素子の下部電極と接続さ
れる。
、下部電極との間に光学素子(第1の光学素子156B、第2の光学素子156G、第3
の光学素子156R、及び第4の光学素子156Y)を設ける構成である。図12に示す
発光装置160とする場合、下部電極から射出される光は、光学素子を介して、基板10
2側に射出される。なお、図12に示す発光装置160とすることで、基板152側には
、光学素子等を設けない構成とすることができる。したがって、製造コストを低減できる
ため好ましい。
ョン型の発光装置である。ボトムエミッション型の発光装置の場合、下部電極と上部電極
に用いる材料を入れ替えればよい。つまり、ボトムエミッション型の発光装置の場合、下
部電極が反射性及び透光性を有する導電性材料により形成され、上部電極が反射性を有す
る導電性材料により形成される。
、図13を用いて説明する。図13は、トランジスタ170の断面図である。
及びゲート電極172上のゲート絶縁層174と、ゲート絶縁層174上の半導体層17
6と、ゲート絶縁層174及び半導体層176上のソース電極178と、ゲート絶縁層1
74及び半導体層176上のドレイン電極180と、を有する。また、トランジスタ17
0上には、絶縁層182と、絶縁層182上の絶縁層184と、絶縁層184上の絶縁層
186とが設けられる。
化物絶縁材料により形成することができる。また、絶縁層184は、不純物がトランジス
タ170に入り込むことを抑制する機能を有する。絶縁層184としては、例えば、窒化
物絶縁材料により形成することができる。また、絶縁層186は、トランジスタ170等
に起因する凹凸等を平坦化する機能を有する。絶縁層186としては、例えば、有機樹脂
絶縁材料により形成することができる。
開口部を介して、トランジスタ170のドレイン電極180と、下部電極(ここでは、第
2の下部電極104G)と、が電気的に接続される。トランジスタ170を駆動させるこ
とで、下部電極に流れる、電流または電圧を制御することができる。
に説明を行う。
基板152は、光学素子の支持体として用いられる。基板152としては、先に示す基
板102と同様の構成とすることができる。ただし、基板102と基板152とは、同様
の構成に限定されず、それぞれ異なる構成としてもよい。
隔壁141は、絶縁性であればよく、無機材料または有機材料を用いて形成される。該
無機材料としては、酸化シリコン膜、酸化窒化シリコン膜、窒化酸化シリコン膜、窒化シ
リコン膜、酸化アルミニウム膜、窒化アルミニウム膜等が挙げられる。該有機材料として
は、例えば、アクリル樹脂、またはポリイミド樹脂等の感光性の樹脂材料が挙げられる。
遮光層154としては、外光の反射を抑制する機能を有する。または、遮光層154と
しては、隣接する発光素子から発せられる光の混色を防ぐ機能を有する。遮光層154と
しては、金属、黒色顔料を含んだ樹脂、カーボンブラック、金属酸化物、複数の金属酸化
物の固溶体を含む複合酸化物等を用いることができる。
第1の光学素子156B、第2の光学素子156G、第3の光学素子156R、及び第
4の光学素子156Yは、入射する光から特定の色を呈する光を選択的に透過するもので
ある。例えば、カラーフィルタ、バンドパスフィルタ、多層膜フィルタなどを適用できる
。なお、光学素子に色変換素子を適用することができる。色変換素子は、入射する光を、
当該光の波長より長い波長の光に変換する光学素子である。色変換素子として、量子ドッ
ト方式を用いる素子であると好適である。量子ドット方式を用いることにより、発光装置
の色再現性を高めることができる。
る波長の光を透過する機能を有する。また、第2の光学素子156Gは、第2の発光素子
101Gが発する光から緑色を呈する波長の光を透過する機能を有する。また、第3の光
学素子156Rは、第3の発光素子101Rが発する光から赤色を呈する波長の光を透過
する機能を有する。また、第4の光学素子156Yは、第4の発光素子101Yが発する
光から黄色を呈する波長の光を透過する機能を有する。
。他の光学素子としては、例えば円偏向板や反射防止膜などが挙げられる。また、円偏光
板を、発光装置の発光素子が発する光が取り出される側に設けると、発光装置の外部から
入射した光が、発光装置の内部で反射されて、外部に射出される現象を防ぐことができる
。また、反射防止膜を設けると、発光装置の表面で反射される外光を弱めることができる
。これにより、発光装置が発する発光を、鮮明に観察できる。
る。
次に、本発明の一態様の発光装置の作製方法について、図14乃至図16を用いて以下
説明を行う。なお、ここでは、図7に示す発光装置160の作製方法について説明する。
様の発光装置の作製方法を説明するための断面図である。
。
第1のステップは、各発光素子の下部電極(第1の下部電極104B、第2の下部電極
104G、第3の下部電極104R、及び第4の下部電極104Y)と、各発光素子の透
明導電層(第1の透明導電層106B、第2の透明導電層106G、第3の透明導電層1
06R、及び第4の透明導電層106Y)と、各発光素子の下部電極と透明導電層の端部
を覆う隔壁141と、を形成する工程である(図14(A)参照)。
まざまな微細加工技術を適用できる。本実施の形態では、スパッタリング法を用いて、反
射性の導電膜を形成し、フォトリソグラフィ法を用いて、該導電膜をパターニングし、そ
の後ドライエッチング法を用いて、該導電膜を島状に加工し第1の下部電極104B、第
2の下部電極104G、第3の下部電極104R、及び第4の下部電極104Yを形成す
る。
用いて、該導電膜をパターニングし、その後ウエットエッチング法を用いて、該導電膜を
島状に加工して第1の透明導電層106Bを形成する。次に、第2の下部電極104G上
に透光性の導電膜を形成し、フォトリソグラフィ法を用いて、該導電膜をパターニングし
、その後ウエットエッチング法を用いて、該導電膜を島状に加工して第2の透明導電層1
06Gを形成する。次に、第3の下部電極104R上に透光性の導電膜を形成し、フォト
リソグラフィ法を用いて、該導電膜をパターニングし、その後ウエットエッチング法を用
いて、該導電膜を島状に加工して第3の透明導電層106Rを形成する。次に、第4の下
部電極104Y上に透光性の導電膜を形成し、フォトリソグラフィ法を用いて、該導電膜
をパターニングし、その後ウエットエッチング法を用いて、該導電膜を島状に加工して第
4の透明導電層106Yを形成する。
。なお、隔壁141は、下部電極と重なるように開口部を有する。該開口部によって露出
する透明導電層が発光素子の下部電極の一部として機能する。
の合金膜を用いる。また、透明導電層としては、ITSO膜を用いる。また、隔壁141
としては、ポリイミド樹脂を用いる。
該トランジスタと、下部電極(第1の下部電極104B、第2の下部電極104G、第3
の下部電極104R、及び第4の下部電極104Y)とを電気的に接続させてもよい。
第2のステップは、正孔注入層131、正孔輸送層132、第1の発光層106、電子
輸送層133を形成する工程である(図14(B)参照)。
着することで形成することができる。なお、共蒸着とは、異なる複数の物質をそれぞれ異
なる蒸発源から同時に蒸発させる蒸着法である。また、正孔輸送層132としては、正孔
輸送性材料を蒸着することで形成することができる。
る、少なくともいずれか一つの発光を呈する発光物質を蒸着することで形成することがで
きる。上記発光物質としては、燐光性の有機化合物を用いることができる。また、該燐光
性の有機化合物は、単独で蒸着してもよいが、他の材料と混合して蒸着してもよい。例え
ば、燐光性の有機化合物をゲスト材料とし、ゲスト材料より励起エネルギーが大きなホス
ト材料に該ゲスト材料を分散して蒸着してもよい。
きる。
第3のステップは、電荷発生層108を形成する工程である(図15(A)参照)。
または電子輸送性材料にドナー性物質が添加された材料を蒸着することで形成することが
できる。本実施の形態においては、電荷発生層108を、2層構造とし、1層目を電子輸
送性材料に電子供与体が添加された材料により形成し、2層目を正孔輸送性材料に電子受
容体が添加された材料により形成する。
第4のステップは、正孔注入層134、正孔輸送層135、第2の発光層110、電子
輸送層136、電子注入層137、及び上部電極112を形成する工程である(図15(
B)参照)。
より形成することができる。また、正孔輸送層135としては、先に示す正孔輸送層13
2と同様の材料及び同様の方法により形成することができる。
もいずれか一つの発光を呈する発光物質を蒸着することで形成することができる。発光物
質としては、蛍光性の有機化合物を用いることができる。また、該蛍光性の有機化合物は
、単独で蒸着してもよいが、他の材料と混合して蒸着してもよい。例えば、蛍光性の有機
化合物をゲスト材料とし、ゲスト材料より励起エネルギーが大きなホスト材料に該ゲスト
材料を分散して蒸着してもよい。
とができる。また、電子注入層137としては、電子注入性の高い物質を蒸着することで
形成することができる。
ることで形成することができる。
101R、及び第4の発光素子101Yが基板102上に形成される。
第5のステップは、基板152上に遮光層154、第1の光学素子156B、第2の光
学素子156G、第3の光学素子156R、及び第4の光学素子156Yを形成する工程
である(図16(A)(B)参照)。
領域に形成する。
学素子156G、第3の光学素子156R、及び第4の光学素子156Y)を形成する(
図16(B)参照)。
膜を所望の領域に形成する。また、第2の光学素子156Gとして、緑色の顔料を含む有
機樹脂膜を所望の領域に形成する。また、第3の光学素子156Rとして、赤色の顔料を
含む有機樹脂膜を所望の領域に形成する。また、第4の光学素子156Yとして、黄色の
顔料を含む有機樹脂膜を所望の領域に形成する。
B、第2の光学素子156G、第3の光学素子156R、及び第4の光学素子156Y)
が形成される。なお、本実施の形態においては、遮光層154を形成した後に、光学素子
を形成する場合について例示したが、これに限定されず、例えば、光学素子を形成した後
に、遮光層154を形成してもよい。
第6のステップは、基板102上に形成された第1の発光素子101B、第2の発光素
子101G、第3の発光素子101R、及び第4の発光素子101Yと、基板152上に
形成された遮光層154、第1の光学素子156B、第2の光学素子156G、第3の光
学素子156R、及び第4の光学素子156Yと、を貼り合わせ、封止材を用いて封止す
る工程である(図示しない)。
せて用いることができる。
本実施の形態では、本発明の一態様の発光装置を有する表示装置について、図17を用
いて説明を行う。
7(B)は、本発明の一態様の表示装置が有する画素回路を説明する回路図である。
いう)と、画素部802の外側に配置され、画素を駆動するための回路を有する回路部(
以下、駆動回路部804という)と、素子の保護機能を有する回路(以下、保護回路80
6という)と、端子部807と、を有する。なお、保護回路806は、設けない構成とし
てもよい。
ことが望ましい。これにより、部品数や端子数を減らすことが出来る。駆動回路部804
の一部、または全部が、画素部802と同一基板上に形成されていない場合には、駆動回
路部804の一部、または全部は、COGやTAB(Tape Automated B
onding)によって、実装することができる。
た複数の表示素子を駆動するための回路(以下、画素回路801という)を有し、駆動回
路部804は、画素を選択する信号(走査信号)を出力する回路(以下、ゲートドライバ
804aという)、画素の表示素子を駆動するための信号(データ信号)を供給するため
の回路(以下、ソースドライバ804b)などの駆動回路を有する。
端子部807を介して、シフトレジスタを駆動するための信号が入力され、信号を出力す
る。例えば、ゲートドライバ804aは、スタートパルス信号、クロック信号等が入力さ
れ、パルス信号を出力する。ゲートドライバ804aは、走査信号が与えられる配線(以
下、走査線GL_1乃至GL_Xという)の電位を制御する機能を有する。なお、ゲート
ドライバ804aを複数設け、複数のゲートドライバ804aにより、走査線GL_1乃
至GL_Xを分割して制御してもよい。または、ゲートドライバ804aは、初期化信号
を供給することができる機能を有する。ただし、これに限定されず、ゲートドライバ80
4aは、別の信号を供給することも可能である。
端子部807を介して、シフトレジスタを駆動するための信号の他、データ信号の元とな
る信号(画像信号)が入力される。ソースドライバ804bは、画像信号を元に画素回路
801に書き込むデータ信号を生成する機能を有する。また、ソースドライバ804bは
、スタートパルス、クロック信号等が入力されて得られるパルス信号に従って、データ信
号の出力を制御する機能を有する。また、ソースドライバ804bは、データ信号が与え
られる配線(以下、データ線DL_1乃至DL_Yという)の電位を制御する機能を有す
る。または、ソースドライバ804bは、初期化信号を供給することができる機能を有す
る。ただし、これに限定されず、ソースドライバ804bは、別の信号を供給することも
可能である。
ソースドライバ804bは、複数のアナログスイッチを順次オン状態にすることにより、
画像信号を時分割した信号をデータ信号として出力できる。また、シフトレジスタなどを
用いてソースドライバ804bを構成してもよい。
介してパルス信号が入力され、データ信号が与えられる複数のデータ線DLの一つを介し
てデータ信号が入力される。また、複数の画素回路801のそれぞれは、ゲートドライバ
804aによりデータ信号のデータの書き込み及び保持が制御される。例えば、m行n列
目の画素回路801は、走査線GL_m(mはX以下の自然数)を介してゲートドライバ
804aからパルス信号が入力され、走査線GL_mの電位に応じてデータ線DL_n(
nはY以下の自然数)を介してソースドライバ804bからデータ信号が入力される。
01の間の配線である走査線GLに接続される。または、保護回路806は、ソースドラ
イバ804bと画素回路801の間の配線であるデータ線DLに接続される。または、保
護回路806は、ゲートドライバ804aと端子部807との間の配線に接続することが
できる。または、保護回路806は、ソースドライバ804bと端子部807との間の配
線に接続することができる。なお、端子部807は、外部の回路から表示装置に電源及び
制御信号、及び画像信号を入力するための端子が設けられた部分をいう。
配線と別の配線とを導通状態にする回路である。
6を設けることにより、ESD(Electro Static Discharge:
静電気放電)などにより発生する過電流に対する表示装置の耐性を高めることができる。
ただし、保護回路806の構成はこれに限定されず、例えば、ゲートドライバ804aに
保護回路806を接続した構成、またはソースドライバ804bに保護回路806を接続
した構成とすることもできる。あるいは、端子部807に保護回路806を接続した構成
とすることもできる。
よって駆動回路部804を形成している例を示しているが、この構成に限定されない。例
えば、ゲートドライバ804aのみを形成し、別途用意されたソースドライバ回路が形成
された基板(例えば、単結晶半導体膜、多結晶半導体膜で形成された駆動回路基板)を実
装する構成としても良い。
とすることができる。
2と、発光素子872と、を有する。
配線(以下、データ線DL_nという)に電気的に接続される。さらに、トランジスタ8
52のゲート電極は、ゲート信号が与えられる配線(以下、走査線GL_mという)に電
気的に接続される。
タの書き込みを制御する機能を有する。
_aという)に電気的に接続され、他方は、トランジスタ852のソース電極及びドレイ
ン電極の他方に電気的に接続される。
気的に接続される。さらに、トランジスタ854のゲート電極は、トランジスタ852の
ソース電極及びドレイン電極の他方に電気的に接続される。
され、他方は、トランジスタ854のソース電極及びドレイン電極の他方に電気的に接続
される。
えられ、他方には、低電源電位VSSが与えられる。
ートドライバ804aにより各行の画素回路801を順次選択し、トランジスタ852を
オン状態にしてデータ信号のデータを書き込む。
保持状態になる。さらに、書き込まれたデータ信号の電位に応じてトランジスタ854の
ソース電極とドレイン電極の間に流れる電流量が制御され、発光素子872は、流れる電
流量に応じた輝度で発光する。これを行毎に順次行うことにより、画像を表示できる。
せてもよい。図18(A)(B)及び図19(A)(B)に画素回路の一例を示す。
03_6)と、容量素子304と、発光素子305と、を有する。また、図18(A)に
示す画素回路には、配線301_1乃至301_5、並びに配線302_1及び配線30
2_2が電気的に接続されている。なお、トランジスタ303_1乃至303_6につい
ては、例えばP型の極性のトランジスタを用いることができる。
_7を追加した構成である。また、図18(B)に示す画素回路には、配線301_6及
び配線301_7が電気的に接続されている。ここで、配線301_5と配線301_6
とは、それぞれ電気的に接続されていてもよい。なお、トランジスタ303_7について
は、例えばP型の極性のトランジスタを用いることができる。
08_6)と、容量素子304と、発光素子305と、を有する。また、図19(A)に
示す画素回路には、配線306_1乃至306_3、並びに配線307_1乃至307_
3が電気的に接続されている。ここで配線306_1と配線306_3とは、それぞれ電
気的に接続されていてもよい。なお、トランジスタ308_1乃至308_6については
、例えばP型の極性のトランジスタを用いることができる。
ランジスタ309_2)と、2つの容量素子(容量素子304_1及び容量素子304_
2)と、発光素子305と、を有する。また、図19(B)に示す画素回路には、配線3
11_1乃至配線311_3、配線312_1、及び配線312_2が電気的に接続され
ている。また、図19(B)に示す画素回路の構成とすることで、発光素子305を定電
圧定電流(Constant Voltage Constant Current:C
VCC)駆動とすることができる。なお、トランジスタ309_1及び309_2につい
ては、例えばP型の極性のトランジスタを用いることができる。
トリクス方式、または、表示装置の画素に能動素子を有しないパッシブマトリクス方式の
それぞれの方式に適用することができる。
ランジスタだけでなく、さまざまな能動素子(アクティブ素子、非線形素子)を用いるこ
とが出来る。例えば、MIM(Metal Insulator Metal)、又はT
FD(Thin Film Diode)などを用いることも可能である。これらの素子
は、製造工程が少ないため、製造コストの低減、又は歩留まりの向上を図ることができる
。または、これらの素子は、素子のサイズが小さいため、開口率を向上させることができ
、低消費電力化や高輝度化をはかることが出来る。
)を用いないパッシブマトリクス型を用いることも可能である。能動素子(アクティブ素
子、非線形素子)を用いないため、製造工程が少ないため、製造コストの低減、又は歩留
まりの向上を図ることができる。または、能動素子(アクティブ素子、非線形素子)を用
いないため、開口率を向上させることができ、低消費電力化、又は高輝度化などを図るこ
とが出来る。
せて用いることができる。
本実施の形態においては、本発明の一態様の発光装置を有する表示パネル、及び該表示
パネルに入力装置を取り付けた電子機器について、図20乃至図24を用いて説明を行う
。
なお、本実施の形態において、電子機器の一例として、表示パネルと、入力装置とを合
わせたタッチパネル2000について説明する。また、入力装置の一例として、タッチセ
ンサを用いる場合について説明する。なお、本発明の一態様の発光装置を表示パネルの画
素に用いることができる。
B)において、明瞭化のため、タッチパネル2000の代表的な構成要素を示す。
20(B)参照)。また、タッチパネル2000は、基板2510、基板2570、及び
基板2590を有する。なお、基板2510、基板2570、及び基板2590はいずれ
も可撓性を有する。ただし、基板2510、基板2570、及び基板2590のいずれか
一つまたは全てが可撓性を有さない構成としてもよい。
ができる複数の配線2511を有する。複数の配線2511は、基板2510の外周部に
まで引き回され、その一部が端子2519を構成している。端子2519はFPC250
9(1)と電気的に接続する。
複数の配線2598とを有する。複数の配線2598は、基板2590の外周部に引き回
され、その一部は端子を構成する。そして、該端子はFPC2509(2)と電気的に接
続される。なお、図20(B)では明瞭化のため、基板2590の裏面側(基板2510
と対向する面側)に設けられるタッチセンサ2595の電極や配線等を実線で示している
。
容量方式としては、表面型静電容量方式、投影型静電容量方式等がある。
どがある。相互容量方式を用いると同時多点検出が可能となるため好ましい。
サを適用した構成である。
できる、様々なセンサを適用することができる。
る。電極2591は、複数の配線2598のいずれかと電気的に接続し、電極2592は
複数の配線2598の他のいずれかと電気的に接続する。
の四辺形が角部で接続される形状を有する。
配置されている。
き、電極2592と配線2594の交差部の面積ができるだけ小さくなる形状が好ましい
。これにより、電極が設けられていない領域の面積を低減でき、透過率のバラツキを低減
できる。その結果、タッチセンサ2595を透過する光の輝度のバラツキを低減すること
ができる。
る。例えば、複数の電極2591をできるだけ隙間が生じないように配置し、絶縁層を介
して電極2592を、電極2591と重ならない領域ができるように離間して複数設ける
構成としてもよい。このとき、隣接する2つの電極2592の間に、これらとは電気的に
絶縁されたダミー電極を設けると、透過率の異なる領域の面積を低減できるため好ましい
。
ルを構成する配線や電極に用いることのできる材料として、酸化インジウム、酸化錫、酸
化亜鉛等を有する透明導電膜(例えば、ITOなど)が挙げられる。また、タッチパネル
を構成する配線や電極に用いることのできる材料として、例えば、抵抗値が低い方が好ま
しい。一例として、銀、銅、アルミニウム、カーボンナノチューブ、グラフェン、ハロゲ
ン化金属(ハロゲン化銀など)などを用いてもよい。さらに、非常に細くした(例えば、
直径が数ナノメール)複数の導電体を用いて構成されるような金属ナノワイヤを用いても
よい。または、導電体を網目状にした金属メッシュを用いてもよい。一例としては、Ag
ナノワイヤ、Cuナノワイヤ、Alナノワイヤ、Agメッシュ、Cuメッシュ、Alメッ
シュなどを用いてもよい。例えば、タッチパネルを構成する配線や電極にAgナノワイヤ
を用いる場合、可視光において透過率を89%以上、シート抵抗値を40Ω/□以上10
0Ω/□以下とすることができる。また、上述したタッチパネルを構成する配線や電極に
用いることのできる材料の一例である、金属ナノワイヤ、金属メッシュ、カーボンナノチ
ューブ、グラフェンなどは、可視光において透過率が高いため、表示素子に用いる電極(
例えば、画素電極または共通電極など)として用いてもよい。
次に、図21(A)を用いて、表示パネル2501の詳細について説明する。図21(
A)は、図20(B)に示す一点鎖線X1−X2間の断面図に相当する。
素子と、該表示素子を駆動する画素回路とを有する。
2・day)以下、好ましくは10−6g/(m2・day)以下である可撓性を有する
材料を好適に用いることができる。または、基板2510の熱膨張率と、基板2570の
熱膨張率とが、およそ等しい材料を用いると好適である。例えば、線膨張率が1×10−
3/K以下、好ましくは5×10−5/K以下、より好ましくは1×10−5/K以下で
ある材料を好適に用いることができる。
基板2510bと、絶縁層2510a及び可撓性基板2510bを貼り合わせる接着層2
510cと、を有する積層体である。また、基板2570は、発光素子への不純物の拡散
を防ぐ絶縁層2570aと、可撓性基板2570bと、絶縁層2570a及び可撓性基板
2570bを貼り合わせる接着層2570cと、を有する積層体である。
ィン、ポリアミド(ナイロン、アラミド等)、ポリイミド、ポリカーボネート、ポリウレ
タン、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、もしくはシロキサン結合を有する樹脂を含む材料を
用いることができる。
は、空気より大きい屈折率を有すると好ましい。また、図21(A)に示すように、封止
層2560側に光を取り出す場合は、封止層2560は光学素子を兼ねることができる。
とにより、基板2510、基板2570、封止層2560、及びシール材で囲まれた領域
に発光素子2550を有する構成とすることができる。なお、封止層2560として、不
活性気体(窒素やアルゴン等)を充填してもよい。また、当該不活性気体内に、乾燥材を
設けて、水分等を吸着させる構成としてもよい。また、上述のシール材としては、例えば
、エポキシ系樹脂やガラスフリットを用いるのが好ましい。また、シール材に用いる材料
としては、水分や酸素を透過しない材料を用いると好適である。
ュール2580を有する。
るトランジスタ2502tとを有する。なお、トランジスタ2502tは、画素回路の一
部として機能する。また、発光モジュール2580は、発光素子2550と、着色層25
67Rとを有する。
有する。発光素子2550として、例えば、実施の形態1に示す発光素子を適用すること
ができる。
光素子2550と着色層2567Rに接する。
550が発する光の一部は着色層2567Rを透過して、図中に示す矢印の方向の発光モ
ジュール2580の外部に射出される。
。遮光層2567BMは、着色層2567Rを囲むように設けられている。
例えば、赤色の波長帯域の光を透過するカラーフィルタ、緑色の波長帯域の光を透過する
カラーフィルタ、青色の波長帯域の光を透過するカラーフィルタ、黄色の波長帯域の光を
透過するカラーフィルタなどを用いることができる。各カラーフィルタは、様々な材料を
用いて、印刷法、インクジェット法、フォトリソグラフィ技術を用いたエッチング方法な
どで形成することができる。
ンジスタ2502tを覆う。なお、絶縁層2521は、画素回路に起因する凹凸を平坦化
するための機能を有する。また、絶縁層2521に不純物の拡散を抑制できる機能を付与
してもよい。これにより、不純物の拡散によるトランジスタ2502t等の信頼性の低下
を抑制できる。
50が有する下部電極には、該下部電極の端部に重なる隔壁2528が設けられる。なお
、基板2510と、基板2570との間隔を制御するスペーサを、隔壁2528上に形成
してもよい。
する。なお、駆動回路を画素回路と同一の工程で同一基板上に形成することができる。
また、配線2511上には、端子2519が設けられる。また、端子2519には、FP
C2509(1)が電気的に接続される。また、FPC2509(1)は、ビデオ信号、
クロック信号、スタート信号、リセット信号等を供給する機能を有する。なお、FPC2
509(1)にはプリント配線基板(PWB)が取り付けられていても良い。
図21(A)においては、ボトムゲート型のトランジスタを適用する場合について、例示
しているが、これに限定されず、例えば、図21(B)に示す、トップゲート型のトラン
ジスタを表示パネル2501に適用する構成としてもよい。
定はなく、N型およびP型のトランジスタを有する構造、N型のトランジスタまたはP型
のトランジスタのいずれか一方のみからなる構造を用いてもよい。また、トランジスタ2
502t及び2503tに用いられる半導体膜の結晶性についても特に限定はない。例え
ば、非晶質半導体膜、結晶性半導体膜を用いることができる。また、半導体材料としては
、13族の半導体(例えば、ガリウムを有する半導体)、14族の半導体(例えば、シリ
コンを有する半導体)、化合物半導体(酸化物半導体を含む)、有機半導体等を用いるこ
とができる。トランジスタ2502t及びトランジスタ2503tのいずれか一方または
双方に、エネルギーギャップが2eV以上、好ましくは2.5eV以上、さらに好ましく
は3eV以上の酸化物半導体を用いることで、トランジスタのオフ電流を低減することが
できるため好ましい。当該酸化物半導体としては、In−Ga酸化物、In−M−Zn酸
化物(Mは、Al、Ga、Y、Zr、La、Ce、Sn、またはNdを表す)等が挙げら
れる。
次に、図21(C)を用いて、タッチセンサ2595の詳細について説明する。図21
(C)は、図20(B)に示す一点鎖線X3−X4間の断面図に相当する。
2592と、電極2591及び電極2592を覆う絶縁層2593と、隣り合う電極25
91を電気的に接続する配線2594とを有する。
を有する導電性材料としては、酸化インジウム、インジウム錫酸化物、インジウム亜鉛酸
化物、酸化亜鉛、ガリウムを添加した酸化亜鉛などの導電性酸化物を用いることができる
。なお、グラフェンを含む膜を用いることもできる。グラフェンを含む膜は、例えば膜状
に形成された酸化グラフェンを含む膜を還元して形成することができる。還元する方法と
しては、熱を加える方法等を挙げることができる。
た後、フォトリソグラフィ法等の様々なパターニング技術により、不要な部分を除去して
、電極2591及び電極2592を形成することができる。
、シロキサン結合を有する樹脂の他、酸化シリコン、酸化窒化シリコン、酸化アルミニウ
ムなどの無機絶縁材料を用いることもできる。
る電極2591と電気的に接続する。透光性の導電性材料は、タッチパネルの開口率を高
めることができるため、配線2594に好適に用いることができる。また、電極2591
及び電極2592より導電性の高い材料は、電気抵抗を低減できるため配線2594に好
適に用いることができる。
る。また、配線2594は電極2592と交差して設けられている。
一対の電極2591を電気的に接続している。
る必要はなく、0度を超えて90度未満の角度をなすように配置されてもよい。
、配線2598の一部は、端子として機能する。配線2598としては、例えば、アルミ
ニウム、金、白金、銀、ニッケル、チタン、タングステン、クロム、モリブデン、鉄、コ
バルト、銅、またはパラジウム等の金属材料や、該金属材料を含む合金材料を用いること
ができる。
を保護してもよい。
。
onductive Film)や、異方性導電ペースト(ACP:Anisotrop
ic Conductive Paste)などを用いることができる。
次に、図22(A)を用いて、タッチパネル2000の詳細について説明する。図22
(A)は、図20(A)に示す一点鎖線X5−X6間の断面図に相当する。
01と、図21(C)で説明したタッチセンサ2595と、を貼り合わせた構成である。
説明した構成の他、接着層2597と、反射防止層2567pと、を有する。
チセンサ2595が表示パネル2501に重なるように、基板2590を基板2570に
貼り合わせている。また、接着層2597は、透光性を有すると好ましい。また、接着層
2597としては、熱硬化性樹脂、または紫外線硬化樹脂を用いることができる。例えば
、アクリル系樹脂、ウレタン系樹脂、エポキシ系樹脂、またはシロキサン系樹脂を用いる
ことができる。
て、例えば円偏光板を用いることができる。
用いて説明する。
ネル2001は、図22(A)に示すタッチパネル2000と、表示パネル2501に対
するタッチセンサ2595の位置が異なる。ここでは異なる構成について詳細に説明し、
同様の構成を用いることができる部分は、タッチパネル2000の説明を援用する。
す発光素子2550は、トランジスタ2502tが設けられている側に光を射出する。こ
れにより、発光素子2550が発する光の一部は、着色層2567Rを透過して、図中に
示す矢印の方向の発光モジュール2580の外部に射出される。
る。
ッチセンサ2595を貼り合わせる。
のいずれか一方または双方に射出されればよい。
次に、タッチパネルの駆動方法の一例について、図23を用いて説明を行う。
(A)では、パルス電圧出力回路2601、電流検出回路2602を示している。なお、
図23(A)では、パルス電圧が与えられる電極2621をX1−X6として、電流の変
化を検知する電極2622をY1−Y6として、それぞれ6本の配線で例示している。ま
た、図23(A)は、電極2621と、電極2622とが重畳することで形成される容量
2603を示している。なお、電極2621と電極2622とはその機能を互いに置き換
えてもよい。
回路である。X1−X6の配線にパルス電圧が印加されることで、容量2603を形成す
る電極2621と電極2622との間に電界が生じる。この電極間に生じる電界が遮蔽等
により容量2603の相互容量に変化を生じさせることを利用して、被検知体の近接、ま
たは接触を検出することができる。
での電流の変化を検出するための回路である。Y1−Y6の配線では、被検知体の近接、
または接触がないと検出される電流値に変化はないが、検出する被検知体の近接、または
接触により相互容量が減少する場合には電流値が減少する変化を検出する。なお電流の検
出は、積分回路等を用いて行えばよい。
出力波形のタイミングチャートを示す。図23(B)では、1フレーム期間で各行列での
被検知体の検出を行うものとする。また図23(B)では、被検知体を検出しない場合(
非タッチ)と被検知体を検出する場合(タッチ)との2つの場合について示している。な
おY1−Y6の配線については、検出される電流値に対応する電圧値とした波形を示して
いる。
Y6の配線での波形が変化する。被検知体の近接または接触がない場合には、X1−X6
の配線の電圧の変化に応じてY1−Y6の波形が一様に変化する。一方、被検知体が近接
または接触する箇所では、電流値が減少するため、これに対応する電圧値の波形も変化す
る。
することができる。
また、図23(A)ではタッチセンサとして配線の交差部に容量2603のみを設ける
パッシブ型のタッチセンサの構成を示したが、トランジスタと容量とを有するアクティブ
型のタッチセンサとしてもよい。アクティブ型のタッチセンサに含まれるセンサ回路の一
例を図24に示す。
2612と、トランジスタ2613とを有する。
電圧VRESが与えられ、他方が容量2603の一方の電極およびトランジスタ2611
のゲートと電気的に接続する。トランジスタ2611は、ソースまたはドレインの一方が
トランジスタ2612のソースまたはドレインの一方と電気的に接続し、他方に電圧VS
Sが与えられる。トランジスタ2612は、ゲートに信号G1が与えられ、ソースまたは
ドレインの他方が配線MLと電気的に接続する。容量2603の他方の電極には電圧VS
Sが与えられる。
ジスタ2613をオン状態とする電位が与えられることで、トランジスタ2611のゲー
トが接続されるノードnに電圧VRESに対応した電位が与えられる。次に、信号G2と
してトランジスタ2613をオフ状態とする電位が与えられることで、ノードnの電位が
保持される。
ことに伴い、ノードnの電位がVRESから変化する。
ードnの電位に応じてトランジスタ2611に流れる電流、すなわち配線MLに流れる電
流が変化する。この電流を検出することにより、被検知体の近接または接触を検出するこ
とができる。
酸化物半導体層をチャネル領域が形成される半導体層に用いることが好ましい。とくにト
ランジスタ2613にこのようなトランジスタを適用することにより、ノードnの電位を
長期間に亘って保持することが可能となり、ノードnにVRESを供給しなおす動作(リ
フレッシュ動作)の頻度を減らすことができる。
せて用いることができる。
本実施の形態では、本発明の一態様の発光装置を有する表示モジュール及び電子機器に
ついて、図25及び図26を用いて説明を行う。
の間に、FPC8003に接続されたタッチセンサ8004、FPC8005に接続され
た表示パネル8006、フレーム8009、プリント基板8010、バッテリ8011を
有する。
8006のサイズに合わせて、形状や寸法を適宜変更することができる。
8006に重畳して用いることができる。また、表示パネル8006の対向基板(封止基
板)に、タッチセンサ機能を持たせるようにすることも可能である。また、表示パネル8
006の各画素内に光センサを設け、光学式のタッチセンサとすることも可能である。
作により発生する電磁波を遮断するための電磁シールドとしての機能を有する。またフレ
ーム8009は、放熱板としての機能を有していてもよい。
号処理回路を有する。電源回路に電力を供給する電源としては、外部の商用電源であって
も良いし、別途設けたバッテリ8011による電源であってもよい。バッテリ8011は
、商用電源を用いる場合には、省略可能である。
加して設けてもよい。
体9000、表示部9001、スピーカ9003、操作キー9005、接続端子9006
、センサ9007、マイクロフォン9008、等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
チセンサ機能、カレンダー、日付または時刻などを表示する機能、様々なソフトウェア(
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ま
たは受信を行う機能、記録媒体に記録されているプログラムまた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。なお、図26(A)乃至図26(G)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。また、図26(A)乃至図26(G)には図示していないが、電子機器には、
複数の表示部を有する構成としてもよい。また、該電子機器にカメラ等を設け、静止画を
撮影する機能、動画を撮影する機能、撮影した画像を記録媒体(外部またはカメラに内蔵
)に保存する機能、撮影した画像を表示部に表示する機能、等を有していてもよい。
有する表示部9001は、可撓性を有する。そのため、湾曲した筐体9000の湾曲面に
沿って表示部9001を組み込むことが可能である。また、表示部9001はタッチセン
サを備え、指やスタイラスなどで画面に触れることで操作することができる。例えば、表
示部9001に表示されたアイコンに触れることで、アプリケーションを起動することが
できる。
、例えば電話機、手帳又は情報閲覧装置等から選ばれた一つ又は複数の機能を有する。具
体的には、スマートフォンとして用いることができる。なお、携帯情報端末9101は、
スピーカ9003、接続端子9006、センサ9007等を省略して図示しているが、図
26(A)に示す携帯情報端末9100と同様の位置に設けることができる。また、携帯
情報端末9101は、文字や画像情報をその複数の面に表示することができる。例えば、
3つの操作ボタン9050(操作アイコンまたは単にアイコンともいう)を表示部900
1の一の面に表示することができる。また、破線の矩形で示す情報9051を表示部90
01の他の面に表示することができる。なお、情報9051の一例としては、電子メール
やSNS(ソーシャル・ネットワーキング・サービス)や電話などの着信を知らせる表示
、電子メールやSNSなどの題名、電子メールやSNSなどの送信者名、日時、時刻、バ
ッテリの残量、アンテナ受信の強度などがある。または、情報9051が表示されている
位置に、情報9051の代わりに、操作ボタン9050などを表示してもよい。
、表示部9001の3面以上に情報を表示する機能を有する。ここでは、情報9052、
情報9053、情報9054がそれぞれ異なる面に表示されている例を示す。例えば、携
帯情報端末9102の使用者は、洋服の胸ポケットに携帯情報端末9102を収納した状
態で、その表示(ここでは情報9053)を確認することができる。具体的には、着信し
た電話の発信者の電話番号又は氏名等を、携帯情報端末9102の上方から観察できる位
置に表示する。使用者は、携帯情報端末9102をポケットから取り出すことなく、表示
を確認し、電話を受けるか否かを判断できる。
9200は、移動電話、電子メール、文章閲覧及び作成、音楽再生、インターネット通信
、コンピュータゲームなどの種々のアプリケーションを実行することができる。また、表
示部9001はその表示面が湾曲して設けられ、湾曲した表示面に沿って表示を行うこと
ができる。また、携帯情報端末9200は、通信規格された近距離無線通信を実行するこ
とが可能である。例えば無線通信可能なヘッドセットと相互通信することによって、ハン
ズフリーで通話することもできる。また、携帯情報端末9200は、接続端子9006を
有し、他の情報端末とコネクターを介して直接データのやりとりを行うことができる。ま
た接続端子9006を介して充電を行うこともできる。なお、充電動作は接続端子900
6を介さずに無線給電により行ってもよい。
る。また、図26(E)が携帯情報端末9201を展開した状態の斜視図であり、図26
(F)が携帯情報端末9201を展開した状態または折り畳んだ状態の一方から他方に変
化する途中の状態の斜視図であり、図26(G)が携帯情報端末9201を折り畳んだ状
態の斜視図である。携帯情報端末9201は、折り畳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。携帯情報端末92
01が有する表示部9001は、ヒンジ9055によって連結された3つの筐体9000
に支持されている。ヒンジ9055を介して2つの筐体9000間を屈曲させることによ
り、携帯情報端末9201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。例えば、携帯情報端末9201は、曲率半径1mm以上150mm以下で曲
げることができる。
ることを特徴とする。ただし、本発明の一態様の発光装置は、表示部を有さない電子機器
にも適用することができる。また、本実施の形態において述べた電子機器の表示部におい
ては、可撓性を有し、湾曲した表示面に沿って表示を行うことができる構成、または折り
畳み可能な表示部の構成について例示したが、これに限定されず、可撓性を有さず、平面
部に表示を行う構成としてもよい。
せて用いることができる。
本実施の形態では、本発明の一態様の発光装置について、図27を用いて説明する。
す一点鎖線E−F間に相当する断面図を図27(B)に、それぞれ示す。なお、図27(
A)において、図面の煩雑さを避けるために、構成要素の一部を破線で表示している。
光素子3005と、発光素子3005の外周に設けられた第1の封止領域3007と、第
1の封止領域3007の外周に設けられた第2の封止領域3009と、を有する。
または双方から射出される。図27(A)(B)においては、発光素子3005からの発
光が下方側(基板3001側)に射出される構成について説明する。
1の封止領域3007と、第2の封止領域3009とに、囲まれて配置される二重封止構
造である。二重封止構造とすることで、外部から不純物(例えば、水、酸素など)が発光
素子3005側に入り込むことを、好適に抑制することができる。ただし、第1の封止領
域3007及び第2の封止領域3009を、必ずしも設ける必要はない。例えば、第1封
止領域3007のみの構成としてもよい。
、基板3001及び基板3003と接して設けられる。ただし、これに限定されず、例え
ば、第1の封止領域3007及び第2の封止領域3009の一方または双方は、基板30
01の上方に形成される絶縁膜、あるいは導電膜と接して設けられる構成としてもよい。
または、第1の封止領域3007及び第2の封止領域3009の一方または双方は、基板
3003の下方に形成される絶縁膜、あるいは導電膜と接して設けられる構成としてもよ
い。
2と、基板152と同様の構成とすればよい。発光素子3005としては、先の実施の形
態1に記載の第1の発光素子乃至第3の発光素子のいずれか一つと同様の構成とすればよ
い。
スリボン等)を用いればよい。また、第2の封止領域3009としては、樹脂を含む材料
を用いればよい。第1の封止領域3007として、ガラスを含む材料を用いることで、生
産性や封止性を高めることができる。また、第2の封止領域3009として、樹脂を含む
材料を用いることで、耐衝撃性や耐熱性を高めることができる。ただし、第1の封止領域
3007と、第2の封止領域3009とは、これに限定されず、第1の封止領域3007
が樹脂を含む材料で形成され、第2の封止領域3009がガラスを含む材料で形成されて
もよい。
酸化ストロンチウム、酸化バリウム、酸化セシウム、酸化ナトリウム、酸化カリウム、酸
化ホウ素、酸化バナジウム、酸化亜鉛、酸化テルル、酸化アルミニウム、二酸化シリコン
、酸化鉛、酸化スズ、酸化リン、酸化ルテニウム、酸化ロジウム、酸化鉄、酸化銅、二酸
化マンガン、酸化モリブデン、酸化ニオブ、酸化チタン、酸化タングステン、酸化ビスマ
ス、酸化ジルコニウム、酸化リチウム、酸化アンチモン、ホウ酸鉛ガラス、リン酸スズガ
ラス、バナジン酸塩ガラス又はホウケイ酸ガラス等を含む。赤外光を吸収させるため、少
なくとも一種類以上の遷移金属を含むことが好ましい。
これに加熱処理、またはレーザ照射などを行う。フリットペーストには、上記ガラスフリ
ットと、有機溶媒で希釈した樹脂(バインダとも呼ぶ)とが含まれる。また、ガラスフリ
ットにレーザ光の波長の光を吸収する吸収剤を添加したものを用いても良い。また、レー
ザとして、例えば、Nd:YAGレーザや半導体レーザなどを用いることが好ましい。ま
た、レーザ照射の際のレーザの照射形状は、円形でも四角形でもよい。
アミド(ナイロン、アラミド等)、ポリイミド、ポリカーボネート、ポリウレタン、アク
リル樹脂、エポキシ樹脂、もしくはシロキサン結合を有する樹脂を含む材料を用いること
ができる。
にガラスを含む材料を用いる場合、当該ガラスを含む材料と、基板3001との熱膨張率
が近いことが好ましい。上記構成とすることで、熱応力によりガラスを含む材料または基
板3001にクラックが入るのを抑制することができる。
に樹脂を含む材料を用いる場合、以下の優れた効果を有する。
部に近い側に設けられる。発光装置3000は、外周部に向かうにつれ、外力等による歪
みが大きくなる。よって、歪みが大きくなる発光装置3000の外周部側、すなわち第2
の封止領域3009に、樹脂を含む材料によって封止し、第2の封止領域3009よりも
内側に設けられる第1の封止領域3007にガラスを含む材料を用いて封止することで、
外力等の歪みが生じても発光装置3000が壊れにくくなる。
07、及び第2の封止領域3009に囲まれた領域は、第1の領域3011となる。また
、基板3001、基板3003、発光素子3005、及び第1の封止領域3007に囲ま
れた領域は、第2の領域3013となる。
等の不活性ガスが充填されていると好ましい。なお、第1の領域3011及び第2の領域
3013としては、大気圧状態よりも減圧状態であると好ましい。
装置3000の変形例を示す断面図である。
構成である。それ以外の構成については、図27(B)に示す構成と同じである。
よって水分等を吸着する物質を用いることができる。例えば、乾燥剤3018として用い
ることができる物質としては、アルカリ金属の酸化物、アルカリ土類金属の酸化物(酸化
カルシウムや酸化バリウム等)、硫酸塩、金属ハロゲン化物、過塩素酸塩、ゼオライト、
シリカゲル等が挙げられる。
C)(D)を用いて説明する。なお、図28(A)(B)(C)(D)は、図27(B)
に示す発光装置3000の変形例を説明する断面図である。
3007とした構成である。また、図28(A)に示す発光装置は、図27(B)に示す
第2の領域3013の代わりに領域3014を有する。
ン、アラミド等)、ポリイミド、ポリカーボネート、ポリウレタン、アクリル樹脂、エポ
キシ樹脂、もしくはシロキサン結合を有する樹脂を含む材料を用いることができる。
ことができる。
に、基板3015を設ける構成である。
を、発光素子3005の光を取り出す側に設ける構成とすることで、発光素子3005か
らの光の取出し効率を向上させることができる。なお、図28(B)に示すような凹凸を
有する構造の代わりに、拡散板として機能する基板を設けてもよい。
から光を取り出す構造であったのに対し、基板3003側から光を取り出す構造である。
構成は、図28(B)に示す発光装置と同様である。
3015を設けずに、基板3016を設ける構成である。
5の遠い側に位置する第2の凹凸と、を有する。図28(D)に示す構成とすることで、
発光素子3005からの光の取出し効率をさらに、向上させることができる。
による発光素子の劣化が抑制された発光装置を実現することができる。または、本実施の
形態に示す構成を実施することにより、光取出し効率の高い発光装置を実現することがで
きる。
み合わせることができる。
本実施の形態では、本発明の一態様の発光装置を様々な照明装置及び電子機器に適用す
る一例について、図29を用いて説明する。
発光領域を有する電子機器、照明装置を実現することができる。
例えば、ダッシュボードや、フロントガラス、天井等に照明を設置することもできる。
機能端末3500の他方の面の斜視図を示している。多機能端末3500は、筐体350
2に表示部3504、カメラ3506、照明3508等が組み込まれている。本発明の一
態様の発光装置を照明3508に用いることができる。
したがって、LEDに代表される点光源と異なり、指向性が少ない発光が得られる。例え
ば、照明3508とカメラ3506とを組み合わせて用いる場合、照明3508を点灯ま
たは点滅させて、カメラ3506により撮像することができる。照明3508としては、
面光源としての機能を有するため、自然光の下で撮影したような写真を撮影することがで
きる。
G)に示す電子機器と同様に、様々な機能を有することができる。
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。また、多機能端末3500の内部に、
ジャイロ、加速度センサ等の傾きを検出するセンサを有する検出装置を設けることで、多
機能端末3500の向き(縦か横か)を判断して、表示部3504の画面表示を自動的に
切り替えるようにすることができる。
504に掌や指で触れ、掌紋、指紋等を撮像することで、本人認証を行うことができる。
また、表示部3504に近赤外光を発光するバックライト又は近赤外光を発光するセンシ
ング用光源を用いれば、指静脈、掌静脈などを撮像することもできる。なお、表示部35
04に本発明の一態様の発光装置を適用してもよい。
筐体3602の外側に照明3608を有し、筐体3602には、スピーカ3610等が組
み込まれている。本発明の一態様の発光装置を照明3608に用いることができる。
ることで発光することができる。また、筐体3602の内部には、ライト3600からの
発光方法を制御できる電子回路を備えていてもよい。該電子回路としては、例えば、1回
または間欠的に複数回、発光が可能なような回路としてもよいし、発光の電流値を制御す
ることで発光の光量が調整可能なような回路としてもよい。また、照明3608の発光と
同時に、スピーカ3610から大音量の警報音が出力されるような回路を組み込んでもよ
い。
に向けて光、または光と音で威嚇することができる。また、ライト3600にデジタルス
チルカメラ等のカメラ、撮影機能を有する機能を備えてもよい。
ことができる。なお、適用できる照明装置及び電子機器は、本実施の形態に示したものに
限らず、あらゆる分野の電子機器に適用することが可能である。
み合わせて用いることができる。
光素子(発光素子1乃至発光素子4)の断面模式図を図30に、素子構造の詳細を表1及
び表2に、使用した化合物の構造と略称を以下に示す。
まず、基板502上に下部電極504として、銀(Ag)とパラジウム(Pd)と銅(
Cu)の合金膜(略称:APC)をスパッタリング法により成膜した。なお、下部電極5
04の膜厚を100nmとし、下部電極504の面積を4mm2(2mm×2mm)とし
た。
錫酸化物(略称:ITSO)をスパッタリング法により成膜した。なお、発光素子1の透
明導電層530の膜厚を150nmとし、発光素子2の透明導電層530の膜厚を110
nmとし、発光素子3の透明導電層530の膜厚を30nmとし、発光素子4の透明導電
層530の膜厚を110nmとした。
形成された基板502の透明導電層530側を水で洗浄し、200℃で1時間焼成した後
、透明導電層530の表面に対し、UVオゾン処理を370秒行った。
真空蒸着装置内の加熱室において、170℃で60分間の真空焼成を行った後、基板50
2を30分程度放冷した。
置内に設けられたホルダーに固定した。本実施例では、真空蒸着法により、正孔注入層5
31、正孔輸送層532、第1の発光層506、電子輸送層533、電荷発生層508(
1)、508(2)、正孔注入層534、正孔輸送層535、第2の発光層510、電子
輸送層536、電子注入層537(1)、537(2)、上部電極512(1)、512
(2)を順次形成した。詳細な作製方法を以下に記す。
層531として、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)と酸化モリブデンとを、DBT3P−II:酸化モリブデン=2:1
(重量比)となるように共蒸着した。なお、発光素子1の第1の正孔注入層531の膜厚
を15nmとし、発光素子2の正孔注入層531の膜厚を20nmとし、発光素子3の正
孔注入層531の膜厚を50nmとし、発光素子4の正孔注入層531の膜厚を35nm
とした。
、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)を蒸着した。なお、正孔輸送層532の膜厚を10nmとした。
て、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)と、N−(1,1’−ビフ
ェニル−4−イル)−9,9−ジメチル−N−[4−(9−フェニル−9H−カルバゾー
ル−3−イル)フェニル]−9H−フルオレン−2−アミン(略称:PCBBiF)と、
(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)(別名:ビス{2−[5−メチル−6−(2−メチ
ルフェニル)−4−ピリミジニル−κN3]フェニル−κC}(2,4−ペンタンジオナ
ト−κ2O,O’)イリジウム(III))(略称:Ir(mpmppm)2(acac
))とを、2mDBTBPDBq−II:PCBBiF:Ir(mpmppm)2(ac
ac)=0.8:0.2:0.06(重量比)となるよう共蒸着した。なお、第1の発光
層506の膜厚を30nmとした。なお、第1の発光層506において、2mDBTBP
DBq−IIがホスト材料であり、PCBBiFがアシスト材料であり、Ir(mpmp
pm)2(acac)が燐光材料(ゲスト材料)である。
:Bphen)を蒸着した。なお、電子輸送層533の膜厚を10nmとした。
)を蒸着した。なお、電荷発生層508(1)の膜厚を0.1nmとした。次に、電荷発
生層508(1)上に電荷発生層508(2)として、銅(II)フタロシアニン(略称
:CuPc)を蒸着した。なお、電荷発生層508(2)の膜厚を2nmとした。
ントリル)−フェニル]−9−フェニル−9H−カルバゾール(略称:PCPPn)と酸
化モリブデンとを、PCPPn:酸化モリブデン=2:1(重量比)となるように共蒸着
した。なお、正孔注入層534の膜厚を5nmとした。
発光素子1、発光素子3、及び発光素子4の正孔輸送層535の膜厚を5nmとし、発光
素子2の正孔輸送層535の膜厚を10nmとした。
−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:cgD
BCzPA)と、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)とを、cgDBCzPA:1,6BnfAPrn−03=1:0.03(重量比
)となるように共蒸着した。また、第2の発光層510の膜厚を25nmとした。なお、
第2の発光層510において、cgDBCzPAがホスト材料であり、1,6BnfAP
rn−03が蛍光材料(ゲスト材料)である。
。なお、電子輸送層536の膜厚を5nmとした。
なお、電子注入層537(1)の膜厚を10nmとした。次に、電子注入層537(1)
上に電子注入層537(2)として、フッ化リチウム(LiF)を蒸着した。なお、電子
注入層537(2)の膜厚を1nmとした。
シウム(Mg)とを1:0.1(体積比)で共蒸着した。なお、上部電極512(1)の
膜厚を15nmとした。次に、上部電極512(1)上に上部電極512(2)として、
インジウム錫酸化物(ITO)をスパッタリング法により形成した。なお、上部電極51
2(2)の膜厚を70nmとした。
素子1の封止基板552には、着色層556として、赤色(R)のカラーフィルタを形成
し、発光素子2の封止基板552には、着色層556として、緑色(G)のカラーフィル
タを形成し、発光素子3の封止基板552には、着色層556として、青色(B)のカラ
ーフィルタを形成し、発光素子4の封止基板552には、着色層556として、黄色(Y
)のカラーフィルタを形成した。
ように窒素雰囲気のグローブボックス内において貼り合わせることにより封止した(シー
ル材を素子の周囲に塗布し、シール材に365nmの紫外光を6J/cm2照射し、その
後80℃にて1時間熱処理した)。
熱法を用いた。
発光素子1乃至発光素子4の輝度−電流密度特性を図31(A)に示す。また、発光素
子1乃至発光素子4の輝度−電圧特性を図31(B)に示す。また、発光素子1乃至発光
素子4の電流効率−輝度特性を図32(A)に示す。なお、各発光素子の測定を室温(2
5℃に保たれた雰囲気)で行った。
に示す。
発光スペクトルを図32(B)に示す。図32(B)に示す通り、発光素子1は、赤色の
波長帯域に発光スペクトルピークを有し、発光素子2は、緑色の波長帯域に発光スペクト
ルピークを有し、発光素子3は、青色の波長帯域に発光スペクトルピークを有し、発光素
子4は、黄色の波長帯域に発光スペクトルのピークを有する。したがって、発光素子1乃
至発光素子4を組み合わせて用いることで、フルカラー化の発光装置を実現できることが
分かる。
第1の発光層506の下面との間の距離は、93.1nmであり、発光素子3においては
、上部電極512の下面と第1の発光層506の下面との間の距離は98.1nmであっ
た。また、発光素子3においては、上部電極512の下面と第2の発光層510の下面と
の間の距離は41nmであった。
面と第2の発光層510の下面との間の距離、すなわち電子輸送層533、電荷発生層5
08(1)、508(2)、正孔注入層534、及び正孔輸送層535の合計の膜厚は2
2.1nmであった。また、発光素子3においては、第1の発光層506の上面と第2の
発光層510の下面との間の距離、すなわち電子輸送層533、電荷発生層508(1)
、508(2)、正孔注入層534、及び正孔輸送層535の合計の膜厚は27.1nm
であった。したがって、本発明の一態様の発光素子1乃至発光素子4は、第1の発光層5
06の上面と第2の発光層510の下面との間の距離は、40nm以下であった。
6の下面との間の距離が130nm以下とすることで、表3、図31(A)(B)、及び
図32(A)(B)に示す通り、発光素子1乃至発光素子4から高効率の素子特性が得ら
れ、且つ所望の波長帯域の発光が得られた。
せて用いる事ができる。
光素子(発光素子5乃至発光素子9)の断面模式図を図30に、素子構造の詳細を表4乃
至表6に、それぞれ示す。なお、使用した化合物としては、実施例1と同じとした。
まず、基板502上に下部電極504として、APCをスパッタリング法により成膜し
た。なお、下部電極504の膜厚を100nmとし、下部電極504の面積を4mm2(
2mm×2mm)とした。
より成膜した。なお、発光素子5の透明導電層530の膜厚を150nmとし、発光素子
6、発光素子8、及び発光素子9の透明導電層530の膜厚を110nmとし、発光素子
7の透明導電層530の膜厚を45nmとした。
形成された基板502の透明導電層530側を水で洗浄し、200℃で1時間焼成した後
、透明導電層530の表面に対し、UVオゾン処理を370秒行った。
真空蒸着装置内の加熱室において、170℃で60分間の真空焼成を行った後、基板50
2を30分程度放冷した。
置内に設けられたホルダーに固定した。本実施例では、真空蒸着法により、正孔注入層5
31、正孔輸送層532、第1の発光層506、電子輸送層533、電荷発生層508(
1)、508(2)、正孔注入層534、正孔輸送層535、第2の発光層510、電子
輸送層536、電子注入層537(1)、537(2)、上部電極512(1)、512
(2)を順次形成した。詳細な作製方法を以下に記す。
31として、DBT3P−IIと酸化モリブデンとを、DBT3P−II:酸化モリブデ
ン=2:1(重量比)となるように共蒸着した。なお、発光素子5の第1の正孔注入層5
31の膜厚を15nmとし、発光素子6の正孔注入層531の膜厚を20nmとし、発光
素子7の正孔注入層531の膜厚を30nmとし、発光素子8及び発光素子9の正孔注入
層531の膜厚を35nmとした。
、BPAFLPを蒸着した。なお、正孔輸送層532の膜厚を10nmとした。
ては、2mDBTBPDBq−IIと、PCBBiFと、Ir(mpmppm)2(ac
ac)とを、2mDBTBPDBq−II:PCBBiF:Ir(mpmppm)2(a
cac)=0.9:0.1:0.06(重量比)となるよう共蒸着した。なお、第1の発
光層506の膜厚を30nmとした。なお、第1の発光層506において、2mDBTB
PDBq−IIがホスト材料であり、PCBBiFがアシスト材料であり、Ir(mpm
ppm)2(acac)が燐光材料(ゲスト材料)である。
、電子輸送層533の膜厚を9nmとした。
お、電荷発生層508(1)の膜厚を0.1nmとした。次に、電荷発生層508(1)
上に電荷発生層508(2)として、CuPcを蒸着した。なお、電荷発生層508(2
)の膜厚を2nmとした。
デンとを、PCPPn:酸化モリブデン=2:1(重量比)となるように共蒸着した。な
お、正孔注入層534の膜厚を5nmとした。
正孔輸送層535の膜厚を7.5nmとした。
BnfAPrn−03とを、cgDBCzPA:1,6BnfAPrn−03=1:0.
03(重量比)となるように共蒸着した。また、第2の発光層510の膜厚を25nmと
した。なお、第2の発光層510において、cgDBCzPAがホスト材料であり、1,
6BnfAPrn−03が蛍光材料(ゲスト材料)である。
。なお、電子輸送層536の膜厚を5nmとした。
なお、電子注入層537(1)の膜厚を9nmとした。次に、電子注入層537(1)上
に電子注入層537(2)として、LiFを蒸着した。なお、電子注入層537(2)の
膜厚を1nmとした。
0.1(体積比)で共蒸着した。なお、上部電極512(1)の膜厚を15nmとした。
次に、上部電極512(1)上に上部電極512(2)として、ITOをスパッタリング
法により形成した。なお、上部電極512(2)の膜厚を70nmとした。
56として、赤色(R)のカラーフィルタを形成し、発光素子6の封止基板552には、
着色層556として、緑色(G)のカラーフィルタを形成し、発光素子7の封止基板55
2には、着色層556として、青色(B)のカラーフィルタを形成し、発光素子8の封止
基板552には、着色層556として、黄色(Y)のカラーフィルタを形成した。なお、
発光素子9の封止基板552には、着色層556を設けない構成とした。
ように窒素雰囲気のグローブボックス内において貼り合わせることにより封止した。なお
、封止方法としては、実施例1と同じとした。
熱法を用いた。
発光素子5乃至発光素子9の輝度−電流密度特性を図33(A)に示す。また、発光素
子5乃至発光素子9の輝度−電圧特性を図33(B)に示す。また、発光素子5乃至発光
素子9の電流効率−輝度特性を図34(A)に示す。なお、各発光素子の測定を室温(2
5℃に保たれた雰囲気)で行った。
に示す。
発光スペクトルを図34(B)に示す。図34(B)に示す通り、発光素子5は、赤色の
波長帯域に発光スペクトルピークを有し、発光素子6は、緑色の波長帯域に発光スペクト
ルピークを有し、発光素子7は、青色の波長帯域に発光スペクトルピークを有し、発光素
子8及び発光素子9は、黄色の波長帯域に発光スペクトルのピークを有する。したがって
、発光素子5乃至発光素子9を組み合わせて用いることで、フルカラー化の発光装置を実
現できる。
6の下面との間の距離は、93.6nmであった。また、発光素子7においては、上部電
極512の下面と第2の発光層510の下面との間の距離は40nmであった。
層510の下面との間の距離、すなわち電子輸送層533、電荷発生層508(1)、5
08(2)、正孔注入層534、及び正孔輸送層535の合計の膜厚は23.6nmであ
った。したがって、本発明の一態様の発光素子5乃至発光素子9は、第1の発光層506
の上面と第2の発光層510の下面との間の距離は、40nm以下であった。
6の下面との間の距離が130nm以下とすることで、表7、図33(A)(B)、及び
図34(A)(B)に示す通り、発光素子5乃至発光素子9から高効率の素子特性が得ら
れ、且つ所望の波長帯域の発光が得られた。
せて用いる事ができる。
以下では、先の実施例で用いた有機化合物、1,6BnfAPrn−03の合成方法に
ついて説明する。なお、1,6BnfAPrn−03の構造を以下に示す。
500mL三口フラスコに、8.5g(39mmol)のベンゾ[b]ナフト[1,2
−d]フランを加え、フラスコ内を窒素置換した後、195mLのテトラヒドロフラン(
THF)を加えた。この溶液を−75℃に冷却してから、この溶液に25mL(40mm
ol)のn−ブチルリチウム(1.59mol/L n−ヘキサン溶液)を滴下して加え
た。滴下後、得られた溶液を室温で1時間攪拌した。
をTHF40mLに溶かした溶液を滴下して加えた。滴下後、得られた溶液を室温に戻し
ながら17時間攪拌した。所定時間経過後、この混合物にチオ硫酸ナトリウム水溶液を加
え、1時間攪拌した後、この混合物の有機層を水で洗浄し、有機層を硫酸マグネシウムに
より乾燥した。乾燥後、この混合物を自然濾過し、得られた溶液をセライト(和光純薬工
業株式会社、カタログ番号:531−16855)、フロリジール(和光純薬工業株式会
社、カタログ番号:540−00135)を通して吸引濾過した。得られた濾液を濃縮し
て得た固体を、トルエンにて再結晶を行ったところ、目的の白色粉末を収量6.0g(1
8mmol)、収率45%で得た。ステップ1の合成スキームを下記(a−1)に示す。
200mL三口フラスコに、6.0g(18mmol)の6−ヨードベンゾ[b]ナフ
ト[1,2−d]フランと、2.4g(19mmol)のフェニルボロン酸と、70mL
のトルエンと、20mLのエタノールと、22mLの炭酸カリウム水溶液(2.0mol
/L)を入れた。この混合物を減圧しながら攪拌することで脱気をした。脱気後フラスコ
内を窒素下としてから、480mg(0.42mmol)のテトラキス(トリフェニルホ
スフィン)パラジウム(0)を加えた。この混合物を窒素気流下、90℃で12時間攪拌
した。
出液と有機層を合わせて、水で洗浄後、硫酸マグネシウムにより乾燥した。この混合物を
自然濾過し、得られた濾液を濃縮して得た固体を、トルエンに溶かした。得られた溶液を
セライト(和光純薬工業株式会社、カタログ番号:531−16855)、フロリジール
(和光純薬工業株式会社、カタログ番号:540−00135)、アルミナを通して吸引
濾過した。得られたろ液を濃縮して得た固体を、トルエンにより再結晶を行ったところ、
目的の白色固体を収量4.9g(17mmol)、収率93%で得た。ステップ2の合成
スキームを下記(a−2)に示す。
成>
300mL三口フラスコに、4.9g(17mmol)の6−フェニルベンゾ[b]ナ
フト[1,2−d]フランを加え、フラスコ内を窒素置換した後、87mLのテトラヒド
ロフラン(THF)を加えた。この溶液を−75℃に冷却してから、この溶液に11mL
(18mmol)のn−ブチルリチウム(1.59mol/L n−ヘキサン溶液)を滴
下して加えた。滴下後、得られた溶液を室温で1時間攪拌した。所定時間経過後、この溶
液を−75℃に冷却してから、ヨウ素4.6g(18mmol)をTHF18mLに溶か
した溶液を滴下して加えた。
オ硫酸ナトリウム水溶液を加え、1時間攪拌した後、この混合物の有機層を水で洗浄し、
有機層を硫酸マグネシウムにより乾燥した。この混合物を自然濾過して得られたろ液をセ
ライト(和光純薬工業株式会社、カタログ番号:531−16855)、フロリジール(
和光純薬工業株式会社、カタログ番号:540−00135)、アルミナを通して吸引濾
過した。得られたろ液を濃縮して得た固体を、トルエンにより再結晶を行ったところ、目
的の白色固体を収量3.7g(8.8mmol)、収率53%で得た。ステップ3の合成
スキームを下記(a−3)に示す。
100mL三口フラスコに、0.71g(2.0mmol)の1,6−ジブロモピレン
と、1.0g(10.4mmol)のナトリウムtert−ブトキシドと、トルエン10
mLと、0.36mL(4.0mmol)のアニリンと、0.3mLのトリ(tert−
ブチル)ホスフィンの10wt%ヘキサン溶液を加え、フラスコ内を窒素置換した。この
混合物に50mg(85μmol)のビス(ジベンジリデンアセトン)パラジウム(0)
を加え、80℃で2時間攪拌した。
フェニルベンゾ[b]ナフト[1,2−d]フランと、180mg(0.44mmol)
の2−ジシクロヘキシルホスフィノ−2’、6’−ジメトキシビフェニル(略称S−Ph
os)と、50mg(85μmol)のビス(ジベンジリデンアセトン)パラジウム(0
)を加え、この混合物を100℃で15時間攪拌した。所定時間経過後、得られた混合物
をセライト(和光純薬工業株式会社、カタログ番号:531−16855)を通してろ過
した。得られたろ液を濃縮して得た固体を、エタノールで洗浄し、トルエンにて再結晶を
行ったところ、目的の黄色固体を1.38g(1.4mmol)、収率71%で得た。
昇華精製した。昇華精製は、アルゴン流量10mL/min、圧力2.3Paの条件で黄
色固体を370℃で加熱して行った。昇華精製後、黄色固体を0.68g(0.70mm
ol)、50%の回収率で得た。ステップ4の合成スキームを下記(a−4)に示す。
分析結果を下記に示す。
7Hz、4H)、7.03−7.06(m、6H)、7.11(t、J=7.5Hz、2
H)、7.13(d、J=8.0Hz、2H)、7.28−7.32(m、8H)、7.
37(t、J=8.0Hz、2H)、7.59(t、J=7.2Hz、2H)、7.75
(t、J=7.7Hz、2H)、7.84(d、J=9.0Hz、2H)、7.88(d
、J=8.0Hz、2H)、8.01(s、2H)、8.07(d、J=8.0Hz、4
H)、8.14(d、J=9.0Hz、2H)、8.21(d、J=8.0Hz、2H)
、8.69(d、J=8.5Hz、2H).
101B 発光素子
101G 発光素子
101R 発光素子
101Y 発光素子
102 基板
104 下部電極
104B 下部電極
104G 下部電極
104R 下部電極
104Y 下部電極
106 発光層
106−1 発光層
106−2 発光層
106B 透明導電層
106G 透明導電層
106R 透明導電層
106Y 透明導電層
108 電荷発生層
110 発光層
112 上部電極
114 上部電極
130 透明導電層
130B 透明導電層
130G 透明導電層
130R 透明導電層
130Y 透明導電層
131 正孔注入層
132 正孔輸送層
133 電子輸送層
134 正孔注入層
135 正孔輸送層
136 電子輸送層
137 電子注入層
141 隔壁
150 発光装置
152 基板
154 遮光層
156B 光学素子
156G 光学素子
156R 光学素子
156Y 光学素子
160 発光装置
170 トランジスタ
172 ゲート電極
174 ゲート絶縁層
176 半導体層
178 ソース電極
180 ドレイン電極
182 絶縁層
184 絶縁層
186 絶縁層
301_1 配線
301_5 配線
301_6 配線
301_7 配線
302_1 配線
302_2 配線
303_1 トランジスタ
303_6 トランジスタ
303_7 トランジスタ
304 容量素子
304_1 容量素子
304_2 容量素子
305 発光素子
306_1 配線
306_3 配線
307_1 配線
307_3 配線
308_1 トランジスタ
308_6 トランジスタ
309_1 トランジスタ
309_2 トランジスタ
311_1 配線
311_3 配線
312_1 配線
312_2 配線
502 基板
504 下部電極
506 発光層
508 電荷発生層
510 発光層
512 上部電極
530 透明導電層
531 正孔注入層
532 正孔輸送層
533 電子輸送層
534 正孔注入層
535 正孔輸送層
536 電子輸送層
537 電子注入層
552 封止基板
556 着色層
801 画素回路
802 画素部
804 駆動回路部
804a ゲートドライバ
804b ソースドライバ
806 保護回路
807 端子部
852 トランジスタ
854 トランジスタ
862 容量素子
872 発光素子
2000 タッチパネル
2001 タッチパネル
2501 表示パネル
2502 画素
2502t トランジスタ
2503c 容量素子
2503g 走査線駆動回路
2503t トランジスタ
2509 FPC
2510 基板
2510a 絶縁層
2510b 可撓性基板
2510c 接着層
2511 配線
2519 端子
2521 絶縁層
2528 隔壁
2550 発光素子
2560 封止層
2567BM 遮光層
2567p 反射防止層
2567R 着色層
2570 基板
2570a 絶縁層
2570b 可撓性基板
2570c 接着層
2580 発光モジュール
2590 基板
2591 電極
2592 電極
2593 絶縁層
2594 配線
2595 タッチセンサ
2597 接着層
2598 配線
2599 接続層
2601 パルス電圧出力回路
2602 電流検出回路
2603 容量
2611 トランジスタ
2612 トランジスタ
2613 トランジスタ
2621 電極
2622 電極
3000 発光装置
3001 基板
3003 基板
3005 発光素子
3007 封止領域
3009 封止領域
3011 領域
3013 領域
3014 領域
3015 基板
3016 基板
3018 乾燥剤
3500 多機能端末
3502 筐体
3504 表示部
3506 カメラ
3508 照明
3600 ライト
3602 筐体
3608 照明
3610 スピーカ
8000 表示モジュール
8001 上部カバー
8002 下部カバー
8003 FPC
8004 タッチセンサ
8005 FPC
8006 表示パネル
8009 フレーム
8010 プリント基板
8011 バッテリ
9000 筐体
9001 表示部
9003 スピーカ
9005 操作キー
9006 接続端子
9007 センサ
9008 マイクロフォン
9050 操作ボタン
9051 情報
9052 情報
9053 情報
9054 情報
9055 ヒンジ
9100 携帯情報端末
9101 携帯情報端末
9102 携帯情報端末
9200 携帯情報端末
9201 携帯情報端末
Claims (2)
- 青色を呈する第1の発光素子と、
緑色を呈する第2の発光素子と、
赤色を呈する第3の発光素子と、を有し、
前記第1の発光素子は、
反射性を有する第1の導電層と、
上部電極と、
前記第1の導電層と前記上部電極との間に配置された、透光性を有する第2の導電層、第1の発光層、及び第2の発光層と、を有し、
前記第2の発光素子は、
反射性を有する第3の導電層と、
前記上部電極と、
前記第3の導電層と前記上部電極との間に配置された、透光性を有する第4の導電層、前記第1の発光層、及び前記第2の発光層と、を有し、
前記第3の発光素子は、
反射性を有する第5の導電層と、
前記上部電極と、
前記第5の導電層と前記上部電極との間に配置された、透光性を有する第6の導電層、前記第1の発光層、及び前記第2の発光層と、を有し、
前記第1の導電層の上面から前記第2の導電層の上面までの距離は、前記第3の導電層の上面から前記第4の導電層の上面までの距離よりも小さく、
前記第3の導電層の上面から前記第4の導電層の上面までの距離は、前記第5の導電層の上面から前記第6の導電層の上面までの距離よりも小さく、
前記第1の導電層の上面から前記上部電極の下面までの第1の距離は、前記第3の導電層の上面から前記上部電極の下面までの第2の距離よりも小さく、
前記第2の距離は、前記第5の導電層の上面から前記上部電極の下面までの第3の距離よりも小さく、
前記第1の距離と前記第2の距離との差は、前記第2の距離と前記第3の距離との差よりも大きい発光装置。 - 青色を呈する第1の発光素子と、
緑色を呈する第2の発光素子と、
赤色を呈する第3の発光素子と、
隔壁と、を有し、
前記第1の発光素子は、
反射性を有する第1の導電層と、
上部電極と、
前記第1の導電層と前記上部電極との間に配置された、透光性を有する第2の導電層、第1の発光層、及び第2の発光層と、を有し、
前記第2の発光素子は、
反射性を有する第3の導電層と、
前記上部電極と、
前記第3の導電層と前記上部電極との間に配置された、透光性を有する第4の導電層、前記第1の発光層、及び前記第2の発光層と、を有し、
前記第3の発光素子は、
反射性を有する第5の導電層と、
前記上部電極と、
前記第5の導電層と前記上部電極との間に配置された、透光性を有する第6の導電層、前記第1の発光層、及び前記第2の発光層と、を有し、
前記第2の導電層の上面及び前記第4の導電層の上面は、前記隔壁と接する領域を有し、
前記第1の導電層の上面から前記第2の導電層の上面までの距離は、前記第3の導電層の上面から前記第4の導電層の上面までの距離よりも小さく、
前記第3の導電層の上面から前記第4の導電層の上面までの距離は、前記第5の導電層の上面から前記第6の導電層の上面までの距離よりも小さく、
前記第1の導電層の上面から前記上部電極の下面までの第1の距離は、前記第3の導電層の上面から前記上部電極の下面までの第2の距離よりも小さく、
前記第2の距離は、前記第5の導電層の上面から前記上部電極の下面までの第3の距離よりも小さく、
前記第1の距離と前記第2の距離との差は、前記第2の距離と前記第3の距離との差よりも大きい発光装置。
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