JP2020205281A - 発光素子、発光モジュール、表示モジュール、照明装置、発光装置、表示装置、及び電子機器 - Google Patents

発光素子、発光モジュール、表示モジュール、照明装置、発光装置、表示装置、及び電子機器 Download PDF

Info

Publication number
JP2020205281A
JP2020205281A JP2020160836A JP2020160836A JP2020205281A JP 2020205281 A JP2020205281 A JP 2020205281A JP 2020160836 A JP2020160836 A JP 2020160836A JP 2020160836 A JP2020160836 A JP 2020160836A JP 2020205281 A JP2020205281 A JP 2020205281A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
light emitting
emitting element
layer
emitting layer
organic compound
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.)
Granted
Application number
JP2020160836A
Other languages
English (en)
Other versions
JP6947892B2 (ja
Inventor
瀬尾 哲史
Tetsushi Seo
哲史 瀬尾
広美 瀬尾
Hiromi Seo
広美 瀬尾
辰義 高橋
Tatsuyoshi Takahashi
辰義 高橋
崇浩 石曽根
Takahiro Ishizone
崇浩 石曽根
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd
Original Assignee
Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd filed Critical Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd
Publication of JP2020205281A publication Critical patent/JP2020205281A/ja
Priority to JP2021151068A priority Critical patent/JP7187639B2/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6947892B2 publication Critical patent/JP6947892B2/ja
Priority to JP2022191585A priority patent/JP7478798B2/ja
Priority to JP2024069240A priority patent/JP2024091854A/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K85/00Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
    • H10K85/30Coordination compounds
    • H10K85/341Transition metal complexes, e.g. Ru(II)polypyridine complexes
    • H10K85/342Transition metal complexes, e.g. Ru(II)polypyridine complexes comprising iridium
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K50/00Organic light-emitting devices
    • H10K50/10OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED]
    • H10K50/11OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED] characterised by the electroluminescent [EL] layers
    • H10K50/125OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED] characterised by the electroluminescent [EL] layers specially adapted for multicolour light emission, e.g. for emitting white light
    • H10K50/13OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED] characterised by the electroluminescent [EL] layers specially adapted for multicolour light emission, e.g. for emitting white light comprising stacked EL layers within one EL unit
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K50/00Organic light-emitting devices
    • H10K50/10OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED]
    • H10K50/11OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED] characterised by the electroluminescent [EL] layers
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K50/00Organic light-emitting devices
    • H10K50/10OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED]
    • H10K50/11OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED] characterised by the electroluminescent [EL] layers
    • H10K50/12OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED] characterised by the electroluminescent [EL] layers comprising dopants
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K50/00Organic light-emitting devices
    • H10K50/80Constructional details
    • H10K50/805Electrodes
    • H10K50/81Anodes
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K50/00Organic light-emitting devices
    • H10K50/80Constructional details
    • H10K50/805Electrodes
    • H10K50/82Cathodes
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K59/00Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one organic light-emitting element covered by group H10K50/00
    • H10K59/10OLED displays
    • H10K59/12Active-matrix OLED [AMOLED] displays
    • H10K59/121Active-matrix OLED [AMOLED] displays characterised by the geometry or disposition of pixel elements
    • H10K59/1213Active-matrix OLED [AMOLED] displays characterised by the geometry or disposition of pixel elements the pixel elements being TFTs
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K85/00Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
    • H10K85/60Organic compounds having low molecular weight
    • H10K85/631Amine compounds having at least two aryl rest on at least one amine-nitrogen atom, e.g. triphenylamine
    • H10K85/633Amine compounds having at least two aryl rest on at least one amine-nitrogen atom, e.g. triphenylamine comprising polycyclic condensed aromatic hydrocarbons as substituents on the nitrogen atom
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K85/00Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
    • H10K85/60Organic compounds having low molecular weight
    • H10K85/631Amine compounds having at least two aryl rest on at least one amine-nitrogen atom, e.g. triphenylamine
    • H10K85/636Amine compounds having at least two aryl rest on at least one amine-nitrogen atom, e.g. triphenylamine comprising heteroaromatic hydrocarbons as substituents on the nitrogen atom
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K85/00Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
    • H10K85/60Organic compounds having low molecular weight
    • H10K85/649Aromatic compounds comprising a hetero atom
    • H10K85/657Polycyclic condensed heteroaromatic hydrocarbons
    • H10K85/6572Polycyclic condensed heteroaromatic hydrocarbons comprising only nitrogen in the heteroaromatic polycondensed ring system, e.g. phenanthroline or carbazole
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K85/00Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
    • H10K85/60Organic compounds having low molecular weight
    • H10K85/649Aromatic compounds comprising a hetero atom
    • H10K85/657Polycyclic condensed heteroaromatic hydrocarbons
    • H10K85/6576Polycyclic condensed heteroaromatic hydrocarbons comprising only sulfur in the heteroaromatic polycondensed ring system, e.g. benzothiophene
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21LIGHTING
    • F21YINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES F21K, F21L, F21S and F21V, RELATING TO THE FORM OR THE KIND OF THE LIGHT SOURCES OR OF THE COLOUR OF THE LIGHT EMITTED
    • F21Y2115/00Light-generating elements of semiconductor light sources
    • F21Y2115/10Light-emitting diodes [LED]
    • F21Y2115/15Organic light-emitting diodes [OLED]
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K2101/00Properties of the organic materials covered by group H10K85/00
    • H10K2101/10Triplet emission
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K2101/00Properties of the organic materials covered by group H10K85/00
    • H10K2101/20Delayed fluorescence emission
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K2101/00Properties of the organic materials covered by group H10K85/00
    • H10K2101/20Delayed fluorescence emission
    • H10K2101/25Delayed fluorescence emission using exciplex
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K2101/00Properties of the organic materials covered by group H10K85/00
    • H10K2101/27Combination of fluorescent and phosphorescent emission
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K2101/00Properties of the organic materials covered by group H10K85/00
    • H10K2101/90Multiple hosts in the emissive layer
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K85/00Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
    • H10K85/30Coordination compounds
    • H10K85/341Transition metal complexes, e.g. Ru(II)polypyridine complexes
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K85/00Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
    • H10K85/30Coordination compounds
    • H10K85/341Transition metal complexes, e.g. Ru(II)polypyridine complexes
    • H10K85/346Transition metal complexes, e.g. Ru(II)polypyridine complexes comprising platinum
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K85/00Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
    • H10K85/60Organic compounds having low molecular weight
    • H10K85/615Polycyclic condensed aromatic hydrocarbons, e.g. anthracene
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K85/00Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
    • H10K85/60Organic compounds having low molecular weight
    • H10K85/615Polycyclic condensed aromatic hydrocarbons, e.g. anthracene
    • H10K85/624Polycyclic condensed aromatic hydrocarbons, e.g. anthracene containing six or more rings
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K85/00Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
    • H10K85/60Organic compounds having low molecular weight
    • H10K85/615Polycyclic condensed aromatic hydrocarbons, e.g. anthracene
    • H10K85/626Polycyclic condensed aromatic hydrocarbons, e.g. anthracene containing more than one polycyclic condensed aromatic rings, e.g. bis-anthracene

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Geometry (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Electroluminescent Light Sources (AREA)
  • Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (AREA)
  • Illuminated Signs And Luminous Advertising (AREA)
  • Push-Button Switches (AREA)
  • Led Device Packages (AREA)

Abstract

【課題】蛍光発光とりん光発光を用いた発光素子において、成膜層数が比較的少ないことで、製造工程が少なく、実用化に有利な多色発光素子を提供する。また、蛍光発光とりん光発光を用いた発光素子において、良好な発光効率を有する多色発光素子を提供する。【解決手段】第1の励起錯体からの発光を呈する第1の発光層と、りん光発光を呈する第2の発光層と、の積層構造を有する発光層を備えた発光素子を提供する。【選択図】図1

Description

本発明は、有機化合物を発光物質として用いた発光素子、表示装置、発光装置、電子機器
及び照明装置に関する。
近年、有機化合物を用いたエレクトロルミネッセンス(EL:Electrolumin
escence)を利用する発光素子(有機EL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物質を含む有機化合物層(EL
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、発光物質からの発光を
得ることができる。
このような発光素子は自発光型であるため、液晶ディスプレイに比べ画素の視認性が高く
、バックライトが不要である等の利点があり、フラットパネルディスプレイ素子として好
適であると考えられている。また、このような発光素子を用いたディスプレイは、薄型軽
量に作製できることも大きな利点である。さらに非常に応答速度が速いことも特徴の一つ
である。
これらの発光素子は発光層を二次元に連続して形成することが可能であるため、面状に発
光を得ることができる。よって、大面積の素子を容易に形成することができる。このこと
は、白熱電球やLEDに代表される点光源、あるいは蛍光灯に代表される線光源では得難
い特色であるため、照明等に応用できる面光源としての利用価値も高い。
このような有機EL素子の場合、陰極から電子が、陽極から正孔(ホール)がそれぞれE
L層に注入され、電流が流れる。そして、注入された電子及び正孔が再結合することによ
って発光性の有機化合物が励起状態となり、発光を得ることができる。
有機化合物が形成する励起状態の種類としては、一重項励起状態と三重項励起状態があり
、一重項励起状態(S)からの発光が蛍光、三重項励起状態(T)からの発光がりん
光と呼ばれている。そして、当該発光素子におけるその統計的な生成比率は、S:T
=1:3であると考えられている。
一重項励起状態から発光する化合物(以下、蛍光発光物質と称す)では室温において、通
常、三重項励起状態からの発光(りん光)は観測されず、一重項励起状態からの発光(蛍
光)のみが観測される。したがって、蛍光発光物質を用いた発光素子における内部量子効
率(注入したキャリアに対して発生するフォトンの割合)の理論的限界は、S:T
1:3であることを根拠に25%とされている。
一方、三重項励起状態から発光する化合物(以下、りん光性化合物と称す)を用いれば、
三重項励起状態からの発光(りん光)が観測される。また、りん光性化合物は項間交差(
一重項励起状態から三重項励起状態へ移ること)が起こりやすいため、内部量子効率は1
00%まで理論上は可能となる。つまり、蛍光発光物質より高い発光効率が実現可能とな
る。このような理由から、高効率な発光素子を実現するために、りん光性化合物を用いた
発光素子の開発が近年盛んに行われている。
特許文献1では、複数の発光ドーパントを含む発光領域を有し、当該発光ドーパントがり
ん光を発する白色発光素子が開示されている。
特表2004−522276号公報
白色発光素子に代表される多色発光素子としては、短波長側の領域の発光を蛍光発光と
する層(蛍光発光層)、長波長側の領域の発光をりん光発光とする層(りん光発光層)、
蛍光発光層とりん光発光層との間に中間層(電荷発生層)を設けた素子も開発され、一部
実用化もなされている。
この構造は、寿命に不安のある短波長側の発光を蛍光とし、長波長側の発光をりん光と
することによって、全てりん光の素子よりは効率は落ちるものの、安定した特性の多色発
光素子を得られることが特徴である。
性能より信頼性を優先した当該構造を有する多色発光素子は、実用化向きではあるもの
の、一方では、一つの発光素子を得るために成膜する膜の数が多くなるという、実用化に
不利な面もまた同時に有している。
このような素子において、りん光発光層と蛍光発光層との間に中間層を設け、素子が直
列に接続するような構造をとっている理由は、蛍光発光層によるりん光の消光を防止する
ためである。
蛍光発光層には、通常、ホスト材料としてアントラセンなどに代表される縮合芳香環骨
格を有する物質が用いられており、これら縮合芳香環骨格を有する物質は、三重項準位が
低い。このため、蛍光発光層とりん光発光層を接して設けた場合、りん光発光層で生じた
三重項励起エネルギーは、蛍光発光層のホスト材料の三重項準位に移動してしまい、失活
してしまう。一方、蛍光発光層に三重項励起エネルギーの大きなホスト材料を用いれば、
そのような問題は緩和されるが、その場合ホスト材料の一重項励起エネルギーはさらに大
きくなってしまう(大きくなりすぎる)ため、ホスト材料から蛍光ドーパントへのエネル
ギー移動が不十分となり、蛍光発光層において十分な発光効率が得られない。その結果、
ホスト材料の無輻射失活過程が増大し、素子の特性(特に寿命)が低下することもある。
そこで、本発明の一態様では、蛍光発光とりん光発光を用いた発光素子において、成膜層
数が比較的少ないことで、製造工程が少なく、実用化に有利な多色発光素子を提供するこ
とを課題とする。
また、本発明の他の一態様では、蛍光発光とりん光発光を用いた発光素子において、良好
な発光効率を有する多色発光素子を提供することを課題とする。
また、本発明の他の一態様では、蛍光発光とりん光発光を用いた発光素子において、成膜
層数が比較的少なく、実用化に有利であり、且つ、良好な発光効率を有する多色発光素子
を提供することを課題とする。
また、本発明の一態様は、上述の発光素子を用いることにより、安価に製造可能な発光装
置、表示装置、電子機器、及び照明装置を各々提供することを目的とする。
また、本発明の一態様は、上述の発光素子を用いることにより、消費電力の低減された発
光装置、表示装置、電子機器、及び照明装置を各々提供することを目的とする。
本発明は上述の課題のうちいずれか一を解決すればよいものとする。
第1の励起錯体からの発光を呈する第1の発光層と、りん光発光を呈する第2の発光層
と、の積層構造を有する発光層を備えた発光素子によって、上記課題を実現することがで
きる。また、前記第1の発光層からの発光は、前記第2の発光層からの発光よりも短波長
側に発光のピークを有することが好ましい。
励起錯体は、2種類の物質からなる励起状態である。励起錯体は、光励起の場合、励起
状態となった一つの分子がもう一方の基底状態の物質を取り込むことによって形成される
。したがって、光を発することによって基底状態となると、また元の物質として振舞う。
そのため、励起錯体としての基底状態は存在せず、励起錯体同士のエネルギー移動は原理
的に起こり得ない。このことから、発光層の大部分を占めるホスト材料を介したエネルギ
ー移動が起こりにくく、本構成を有する発光素子は、第1の発光層における第1の励起錯
体の蛍光発光と、第2の発光層におけるりん光性化合物のりん光発光を両立しやすい。
また、りん光発光物質は、エネルギーの高い短波長の発光を呈する物質が特に不安定で
あり、短波長の発光を呈するりん光発光物質(例えば青色のりん光物質)を用いた発光素
子は輝度劣化が早い傾向がある。そこで、短波長の発光を蛍光発光とすることによって、
輝度劣化の小さい発光素子を提供することができる。なお、本発光素子は蛍光発光層であ
る第1の発光層とりん光発光層である第2の発光層とが接して積層されているため、EL
層を形成するための層数が少なく、コスト的に有利であり量産に向く構成である。また、
蛍光発光層とりん光発光層とが接していても、上述のように励起錯体を用いていることか
ら三重項励起準位の失活が起こりにくく、りん光発光と蛍光発光を両立することが可能で
ある。
すなわち、本発明の一態様は第1の電極と、第2の電極と、前記第1の電極及び前記第
2の電極に挟まれたEL層と、を有する発光素子において、前記EL層は少なくとも第1
の発光層と、第2の発光層とが積層された発光層を有し、前記第1の発光層は、少なくと
も第1の有機化合物と、第2の有機化合物と、を有し、前記第2の発光層は、少なくとも
第3の有機化合物と、りん光発光物質とを有し、前記第1の有機化合物と前記第2の有機
化合物とは第1の励起錯体を形成する組み合わせである発光素子である。
また、本発明の他の構成は、上記構成を有する発光素子において、前記第1の励起錯体
の発光が、前記りん光性化合物の発光より短波長側に発光のピークを有する発光素子であ
る。
また、励起錯体は一重項励起準位と三重項励起準位が近接している状態にある。そのた
め、励起錯体は三重項励起準位から一重項励起準位への逆項間交差が起き易い。すなわち
、遅延蛍光を発光しやすい状態である。遅延蛍光が得られる励起錯体を第1の発光層に適
用することによって、三重項励起状態も発光に変換することができることから、通常の蛍
光発光物質を用いた場合よりも高い発光効率を有する発光素子を得ることができるように
なる。三重項励起準位から一重項励起準位への逆項間交差を効率よく示すためには、三重
項励起準位と一重項励起準位のエネルギー差が小さいことが有利であり、当該エネルギー
差が0eV以上0.2eV以下、好ましくは0eV以上0.1eV以下であることが好ま
しい。
すなわち、本発明の他の一態様は、上記構成を有する発光素子において、第1の励起錯
体が三重項励起準位から一重項励起準位への逆項間交差を効率よく示す発光素子である。
また、本発明の他の一態様は、上記構成を有する発光素子において、第1の励起錯体が
遅延蛍光を示す発光素子である。
また、第2の発光層において、ホストからりん光性化合物へのエネルギー移動が効率よ
く行われることが好ましい。
すなわち本発明の他の一態様は、上記構成において、第2の発光層がさらに第4の有機
化合物を含有しており、当該第4の有機化合物と第3の有機化合物とが、第2の励起錯体
を形成する組み合わせである発光素子である。また、りん光発光物質の最も低エネルギー
側の吸収帯と当該第2の励起錯体の発光スペクトルが重なっていることがより好ましい。
また、本発明の他の一態様は、上記構成において、りん光発光物質の最も低エネルギー
側の吸収帯のピーク波長のエネルギー換算値と、第2の励起錯体の発光スペクトルのピー
ク波長のエネルギー換算値との差が0.2eV以下である発光素子である。
また、第1の有機化合物と第2の有機化合物の組み合わせ及び第3の有機化合物と第4
の有機化合物の組み合わせは励起錯体を形成することができれば良いが、一方が電子輸送
性を有する材料であり、他方が正孔輸送性を有する材料であることが好ましい。この構成
を有することによって、効率よく励起錯体を形成することができるようになる。また、混
合割合を変更することによって、発光層自体の輸送性を調整することが可能となり、再結
合領域の制御も容易に行うことができるようになる。その結果、再結合領域が極端に偏る
ことを避けることができるため、素子の長寿命化につながる。
すなわち、本発明の他の構成は、上記構成を有する発光素子において、前記第1の有機化
合物と前記第2の有機化合物のうち、一方が電子輸送性を有する材料であり、他方が正孔
輸送性を有する材料であり、前記第3の有機化合物と前記第4の有機化合物のうち、一方
が電子輸送性を有する材料であり、他方が正孔輸送性を有する材料である発光素子である
本発明の一態様の発光素子は、上述のように各発光層が正孔輸送性を有する材料と電子輸
送性を有する材料とで構成されていることが好ましい。発光層における再結合領域は、第
1の発光層と第2の発光層との界面近傍であることが好ましいので、上記構成を有する発
光素子においては、陽極に近い方の発光層に正孔輸送性を有する材料がより多く含まれ、
陰極に近い方の発光層に電子輸送性を有する材料がより多く含まれることが好ましい。こ
の構成を有することによって、再結合領域を第1の発光層と第2の発光層の界面近傍とす
ることができるため、再結合エネルギーの分配に都合が良い。
また、第1の励起錯体と第2の励起錯体が同じ励起錯体であっても良い。すなわち、本
発明の他の構成は、前記第1の有機化合物と前記第2の有機化合物の組み合わせと、前記
第3の有機化合物と前記第4の有機化合物の組み合わせが同じである発光素子である。
すなわち、励起錯体を形成する2種類の物質からなる層の一部に、りん光発光物質をドー
プすることによって、簡便に多色発光の発光素子を得ることができる。なお、この場合、
第1の発光層と、第2の発光層とで正孔輸送性を有する材料と電子輸送性を有する材料の
割合を変化させても良い。
これらの構成を有する発光素子は、第1の励起錯体からの発光と、りん光発光物質からの
発光とが合成された発光スペクトルが得られるため、少なくとも二つの極大値を有する発
光スペクトルを有する。
ここで、第1の発光層にさらに蛍光発光物質をドーパントとして含有させても良い。上
述した通り、第1の発光層で形成される励起錯体は、一重項励起準位と三重項励起準位が
近接している状態にあるため、三重項励起準位から一重項励起準位への逆項間交差が起き
易い。すなわち、三重項励起状態の一部を一重項励起状態に変換することができるため、
従来(25%)よりも一重項励起状態の割合が増大することになる。したがって、この割
合が増大した一重項励起状態を蛍光発光物質にエネルギー移動させることによって、通常
の蛍光発光物質を用いた発光素子よりも高い発光効率が得られるようになる。本構成の利
点は、蛍光量子収率の高い蛍光発光物質を、ドーパントとして用いることができる点にあ
る。このように、三重項励起状態から一重項励起状態を生成する機能(励起錯体)と、一
重項励起状態から効率よく発光を得る機能(ドーパントである蛍光発光物質)とを、異な
る材料に担わせることにより、高い発光効率を容易に得られる。また、発光物質がドーパ
ントとして存在しているため、不純物による消光や化学反応を抑制できるため、長寿命化
にも繋がる。
また、これらの構成を有する発光素子は、互いに補色の関係にある発光色を選択すること
によって白色発光を提供することができる。
また、本発明の他の構成は、上記構成を有する発光素子と、前記発光素子を制御する手段
を備えた発光モジュールである。
また、本発明の他の構成は、上記構成を有する発光素子を表示部に有し、前記発光素子を
制御する手段を備えた表示モジュールである。
また、本発明の他の構成は、上記構成を有する発光素子を有する照明装置である。
また、本発明の他の構成は、上記構成を有する発光素子と、前記発光素子を制御する手段
を備えた発光装置である。
また、本発明の他の構成は、上記構成を有する発光素子を表示部に有し、前記発光素子を
制御する手段を備えた表示装置である。
また、本発明の他の構成は、上記構成を有する発光素子を有する電子機器である。
なお、本明細書中における発光装置とは、発光素子を用いた画像表示デバイスを含む。ま
た、発光素子にコネクター、例えば異方導電性フィルム又はTCP(Tape Carr
ier 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、又は発光素子にCOG(Chip On Glass)方式によ
りIC(集積回路)が直接実装されたモジュールも全て発光装置に含むものとする。さら
に、照明器具等に用いられる発光装置も含むものとする。
本発明の一態様では、蛍光発光とりん光発光を用いた発光素子において、成膜層数が比較
的少なく、実用化に有利な多色発光素子を提供することができる。
また、本発明の他の一態様では、蛍光発光とりん光発光を用いた発光素子において、良好
な発光効率を有する多色発光素子を提供することができる。
また、本発明の他の一態様では、蛍光発光とりん光発光を用いた発光素子において成膜層
数が比較的少なく、実用化に有利であり、且つ、良好な発光効率を有する多色発光素子を
提供することができる。
また、本発明の他の一態様は、上述の発光素子を用いることにより、安価に製造可能な発
光装置、表示装置、電子機器、及び照明装置を各々提供することができる。
また、本発明の他の一態様は、上述の発光素子を用いることにより、消費電力の低減され
た発光装置、表示装置、電子機器、及び照明装置を各々提供することができる。
発光素子の概念図。 アクティブマトリクス型発光装置の概念図。 アクティブマトリクス型発光装置の概念図。 アクティブマトリクス型発光装置の概念図。 パッシブマトリクス型発光装置の概念図。 照明装置を表す図。 電子機器を表す図。 光源装置を表す図。 照明装置を表す図。 照明装置を表す図。 車載表示装置及び照明装置を表す図。 電子機器を表す図。 発光素子1の電流密度−輝度特性を表す図。 発光素子1の輝度−電流効率特性を表す図。 発光素子1の電圧−輝度特性を表す図。 発光素子1の輝度−外部量子効率特性を表す図。 発光素子1の発光スペクトル。 発光素子2の電流密度−輝度特性を表す図。 発光素子2の輝度−電流効率特性を表す図。 発光素子2の電圧−輝度特性を表す図。 発光素子2の輝度−外部量子効率特性を表す図。 発光素子2の発光スペクトル。 発光素子3の電流密度−輝度特性を表す図。 発光素子3の輝度−電流効率特性を表す図。 発光素子3の電圧−輝度特性を表す図。 発光素子3の輝度−外部量子効率特性を表す図。 発光素子3の発光スペクトル。 発光素子4の電流密度−輝度特性を表す図。 発光素子4の輝度−電流効率特性を表す図。 発光素子4の電圧−輝度特性を表す図。 発光素子4の輝度−外部量子効率を表す図。 発光素子4の発光スペクトル。 発光素子4の規格化輝度時間変化を表す図。 2mDBTBPDBq−II及びPCBNBBの単膜及び共蒸着膜の発光スペクトル。
以下、本発明の実施の態様について図面を用いて詳細に説明する。但し、本発明は以下の
説明に限定されず、本発明の趣旨及びその範囲から逸脱することなくその形態及び詳細を
様々に変更し得ることは当業者であれば容易に理解される。従って、本発明は以下に示す
実施の形態の記載内容に限定して解釈されるものではない。
(実施の形態1)
本発明の一態様の発光素子の模式図を図1(A)に示した。当該発光素子は、少なくと
も一対の電極(第1の電極101、第2の電極102)と発光層113を有するEL層1
03を有する。また、発光層113は第1の発光層113aと第2の発光層113bが接
して積層されている。
図1(A)においては、EL層103として、さらに正孔注入層111、正孔輸送層1
12、電子輸送層114及び電子注入層115が図示されているが、この積層構造は一例
であり、本発明の一態様の発光素子におけるEL層103の構成はこれに限られない。な
お、図1(A)においては、第1の電極101が陽極として機能し、第2の電極102が
陰極として機能するものとして図示している。
第1の発光層113aには第1の有機化合物と第2の有機化合物が含まれている。また
、第2の発光層113bには、第3の有機化合物とりん光性化合物が含まれている。本実
施の形態の発光素子の特徴は、第1の有機化合物と第2の有機化合物が、第1の励起錯体
を形成する組み合わせとすることにある。この構成を有することによって、第1の発光層
からは第1の励起錯体由来の蛍光発光が、第2の発光層からはりん光性化合物由来のりん
光発光が共に効率よく得られる。
通常、蛍光発光層とりん光発光層とを積層して発光させると、りん光性化合物の三重項
励起エネルギーが蛍光発光層の大部分を占めるホスト材料に移動してしまい、大幅な発光
効率の低下を引き起こすことが知られている。これは、蛍光発光層には、通常、ホスト材
料としてアントラセンなどに代表される縮合芳香環骨格を有する物質が用いられているた
め三重項準位が低く、りん光発光層で生じた三重項励起エネルギーが移動し、無放射失活
してしまうためである。現状、縮合芳香環骨格を有する物質以外の物質を用いて、所望の
発光波長や良好な素子特性・信頼性を得ることは困難であるため、蛍光発光層とりん光発
光層とを積層する構成とし、良好な特性を有する発光素子を得ることが難しい。
ここで、本実施の形態の第1の発光層に用いられる励起錯体は、2種類の物質からなる
励起状態である。励起錯体は、光励起の場合、励起状態となった一つの分子がもう一方の
基底状態の物質を取り込むことによって形成される。したがって、光を発することによっ
て基底状態となると、また元の物質として振舞う。そのため、励起錯体としての基底状態
は存在せず、励起錯体同士のエネルギー移動や、他の物質から励起錯体へのエネルギー移
動は原理的に起こり得ない。このことから、第1の励起錯体へエネルギー移動が原理上起
こらないということになり、本実施の形態の発光素子は第1の発光層と第2の発光層との
間のエネルギー移動を抑制し、蛍光発光とりん光発光の両立がしやすい発光素子とするこ
とができる。
また、第1の発光層113aにおける第1の有機化合物と第2の有機化合物を、これら
の三重項励起準位が、第2の発光層113bにおけるりん光性化合物のそれよりも高いも
のを選択することによって、りん光性化合物の三重項励起準位から、第1の発光層113
aの基底状態の物質へのエネルギー移動も抑制することができる。
また、励起状態となった有機化合物は速やかに励起錯体を形成するため、励起錯体を形
成する前の励起状態の有機化合物からのエネルギー移動も起こりにくい。
以上のことから、本実施の形態の発光素子は発光層の大部分を占めるホスト材料を介し
たエネルギー移動が起こりにくく、第1の発光層における第1の励起錯体の蛍光発光と、
第2の発光層におけるりん光性化合物のりん光発光を両立しやすい発光素子である。
また、第1の有機化合物と第2の有機化合物によって第1の励起錯体を形成させ、当該
励起錯体から発光を得ることによって、三重項励起準位の高い物質を用いながらも、所望
の波長の蛍光を得ることが可能となる。さらに、励起錯体の発光は、2つの化合物のうち
、浅い方のHOMOと深い方のLUMOとのエネルギー差に由来する発光が得られること
から、第1の有機化合物と第2の有機化合物の組み合わせを変更することによって、所望
の発光を得ることが容易である。
また、第1の発光層113aにさらに蛍光発光物質をドーパントとして数wt%を上限
として含有させても良い(具体的には、0.01wt%〜5wt%、より好ましくは0.
01wt%〜1wt%)。この程度の量であれば、蛍光発光物質を介したエネルギー移動
はあまり問題にならず、ホスト材料を介したエネルギー移動は励起錯体を用いることによ
って抑制されていることから、当該蛍光発光物質の蛍光発光とりん光性化合物りん光発光
を両立することができる。また、第1の励起錯体から蛍光量子収率の高い蛍光発光物質へ
エネルギー移動させることによって、発光効率を向上させることも可能である。上述した
通り、第1の発光層で形成される励起錯体は、一重項励起準位と三重項励起準位が近接し
ている状態にあるため、三重項励起準位から一重項励起準位への逆項間交差が起き易い。
すなわち、三重項励起状態の一部を一重項励起状態に変換することができるため、従来(
25%)よりも一重項励起状態の割合が増大することになる。したがって、この割合が増
大した一重項励起状態を蛍光発光物質にエネルギー移動させることによって、通常の蛍光
発光物質を用いた発光素子よりも高い発光効率が得られるようになる。このように、三重
項励起状態から一重項励起状態を生成する機能(励起錯体)と、一重項励起状態から効率
よく発光を得る機能(ドーパントである蛍光発光物質)とを、異なる材料に担わせること
により、高い発光効率を容易に得られる。また、発光物質がドーパントとして存在してい
るため、不純物による消光や化学反応を抑制できるため、長寿命化にも繋がる。
なお、第2の発光層113bにさらに第4の有機化合物を含有させ、第3の有機化合物
と第4の有機化合物との組み合わせを、第2の励起錯体を形成する組み合わせとしても良
い。第2の発光層113bにおいてこのような構成をとることで、より発光層間のエネル
ギー移動を抑制することができる。また、後述のように、第2の励起錯体からのりん光性
化合物へのエネルギー移動をより向上させる構成を実現することもできる。
励起錯体を形成する第1の有機化合物と第2の有機化合物の組み合わせ、第3の有機化
合物と第4の有機化合物の組み合わせは、励起錯体を形成することが可能な組み合わせで
あればよいが、一方が正孔輸送性を有する材料であり、他方が電子輸送性を有する材料で
あることが、より好ましい。この場合、ドナー−アクセプタ型の励起状態を形成しやすく
なり、効率よく励起錯体を形成することができるようになるためである。また、正孔輸送
性を有する材料と電子輸送性を有する材料との組み合わせによって第1の有機化合物と第
2の有機化合物の組み合わせ、第3の有機化合物と第4の有機化合物の組み合わせを構成
する場合、その混合比によってキャリアバランスを容易に制御することができる。具体的
には正孔輸送性を有する材料:電子輸送性を有する材料=1:9〜9:1の範囲が好まし
い。
当該構成を有する発光素子は、容易にキャリアバランスを制御することができることか
ら、再結合領域の制御も簡便に行うことができる。本実施の形態における発光素子は、第
1の発光層と第2の発光層との界面付近に再結合領域を有することが好ましい。上述のと
おり、本実施の形態の発光素子は発光層間のエネルギー移動を抑制することが可能な構造
であることから、再結合領域を第1の発光層と第2の発光層の界面付近とすることで、両
発光層にバランスよく励起エネルギーを分配することができる。これら発光層に均等に励
起エネルギーを分配する観点から、再結合領域は2発光層の界面近傍であることがより好
ましい。キャリアの再結合領域を第1の発光層113aと第2の発光層113bとの界面
近傍にするためには、第1の発光層113aと第2の発光層113bのうち、陽極に近い
方を正孔輸送性の層、陰極に近い方を電子輸送性の層とすればよい。なお、再結合領域の
調整をする場合は、正孔輸送性を有する材料と電子輸送性を有する材料の割合を調整する
ことによって容易に行うことができる。正孔輸送性の層とするためには、正孔輸送性を有
する材料を多く含有させ、電子輸送性の層とするためには電子輸送性の材料を多く含有さ
せればよい。なお、発光色の調整をする場合は、正孔輸送性を有する材料と電子輸送性を
有する材料の割合を調整することによって容易に行うことができる。
また、第1の有機化合物と第2の有機化合物との組み合わせと、第3の有機化合物と第
4の有機化合物との組み合わせは同じであっても異なっていてもかまわない。同じ組み合
わせであること(第1の励起錯体と第2の励起錯体が同じ励起錯体であること)で、第1
の発光層と第2の発光層間のエネルギー移動をより抑制することが可能となる。また、材
料の種類が少なくて済むために、コスト的に有利となり、より実用化しやすい素子となる
。また、第1の発光層と第2の発光層との界面におけるキャリアの注入障壁が低減される
ため、素子の長寿命化にも寄与する。
第1の励起錯体と第2の励起錯体は異なる励起錯体であっても、もちろんかまわない。
りん光性化合物の発光効率を高めるために、後述のように当該りん光性化合物の吸収波長
に合った発光波長を有する第2の励起錯体を選択することが好ましい。このような選択を
した場合、第1の励起錯体と第2の励起錯体は異なる励起錯体となる蓋然性が高いが、励
起錯体同士のエネルギー移動は理論上起こり得ないため、第1の発光層と第2の発光層と
の間のエネルギー移動を抑制することができ、蛍光発光とりん光発光を両立することが容
易となる。また、より発光効率の高い発光素子を得ることができる。
なお、本発光素子においては、第1の発光層からの発光が、第2の発光層からの発光よ
りも短波長側に発光のピークを有する構成とすることが好ましい。りん光発光物質は、エ
ネルギーの高い短波長の発光を呈する物質がより不安定であり、短波長の発光を呈するり
ん光発光物質を用いた発光素子は輝度劣化が早い傾向がある。そこで、短波長の発光を蛍
光発光とすることによって、輝度劣化の小さい発光素子を提供することができる。なお、
本発光素子は蛍光発光層である第1の発光層とりん光発光層である第2の発光層とが接し
て積層されているため、EL層を形成するための層数が少なく、コスト的に有利であり量
産に向く構成である。また、蛍光発光層とりん光発光層とが接していても、上述のように
励起錯体を用いていることから三重項励起準位の失活が起こりにくく、りん光発光と蛍光
発光を両立することが可能である。
ここで、第1の励起錯体は、三重項励起準位から一重項励起準位への逆項間交差を効率
よく示すことが好ましい。励起錯体は、一重項励起状態と三重項励起状態とのエネルギー
差が小さい状態であることから、三重項励起準位から一重項励起準位への逆項間交差が起
き易い。すなわち、遅延蛍光を発光しやすい。遅延蛍光が効率よく得られる励起錯体を第
1の発光層に適用することによって、三重項励起状態も発光に変換することができること
から、通常の蛍光発光物質を用いた場合よりも高い発光効率の発光素子を得ることができ
るようになる。なお、この遅延蛍光は多少の加熱(自己の発熱も含む)により発現及び増
幅される場合(いわゆる熱活性化遅延蛍光(Thermally activated
delayed fluorescence, TADF)である場合)も含むものとす
る。また、遅延蛍光が効率よく得られる条件としては、三重項励起準位と一重項励起準位
のエネルギー差が0eV以上0.2eV以下、好ましくは0eV以上0.1eV以下であ
ることが挙げられ、このような関係を有する励起錯体を用いることが、好ましい構成であ
る。
また、本実施の形態における発光素子は、第1の発光層と第2の発光層で異なる発光波
長の光を得ることによって、多色発光の素子とすることができる。当該発光素子の発光ス
ペクトルは異なる発光ピークを有する発光が合成された光となるため、少なくとも二つの
極大値を有する発光スペクトルとなる。
また、このような発光素子は白色発光を得るためにも好適である。第1の発光層と第2
の発光層との光を互いに補色の関係とすることによって、白色発光を得ることができる。
当該白色発光素子は、りん光発光を利用しており、発光効率の高い発光素子でありながら
、スタック型の発光素子と比較して成膜層数が少なく、安価に提供しやすい発光素子とす
ることができる。また、短波長側の発光として、遅延蛍光を効率よく呈する励起錯体から
の発光を利用することによって、発光効率が高く、且つ寿命の良好な発光素子とすること
ができる。
ここで、より発光効率の高い発光素子を得るために、第2の発光層におけるりん光性物質
へのエネルギー移動について考える。本説明においては、りん光発光物質へエネルギーを
与える物質のことをホスト材料と呼ぶことにする。キャリアの再結合は、ホスト材料とり
ん光発光物質との両方で行われるため、発光効率の向上のためには、ホスト材料からりん
光発光物質へのエネルギー移動を効率化する必要がある。ホスト材料からりん光物質への
エネルギー移動にはデクスター機構、フェルスター機構の二つの機構が提唱されている。
ホスト分子からゲスト分子へのエネルギー移動効率ΦETは、下記式で表される。k
は、発光過程(一重項励起状態からのエネルギー移動を論じる場合は蛍光、三重項励起状
態からのエネルギー移動を論じる場合はりん光)の速度定数を表し、kは、非発光過程
(熱失活や項間交差)の速度定数を表し、τは、実測される励起状態の寿命を表す。
まず、上記数式より、エネルギー移動効率ΦETを高くするためには、エネルギー移動の
速度定数k →gを、他の競合する速度定数k+k(=1/τ)に比べて遙かに大
きくすれば良いことがわかる。そして、そのエネルギー移動の速度定数k →gを大き
くするためには、フェルスター機構、デクスター機構のどちらの機構においても、ホスト
分子の発光スペクトル(一重項励起状態からのエネルギー移動を論じる場合は蛍光スペク
トル、三重項励起状態からのエネルギー移動を論じる場合はりん光スペクトル)とゲスト
分子(第2の発光層においてはりん光発光物質)の吸収スペクトルとの重なりが大きい方
が良い。
ここで、ホスト分子の発光スペクトルとりん光発光物質の吸収スペクトルとの重なりを考
える上で、りん光発光物質の吸収スペクトルにおける最も長波長(低エネルギー)側の吸
収帯が重要である。
りん光発光物質の吸収スペクトルにおいて、最も発光に強く寄与すると考えられている
吸収帯は、基底状態から三重項励起状態への直接遷移に相当する吸収波長近傍にあり、そ
れは最も長波長側に現れる吸収帯である。このことから、ホスト材料の発光スペクトル(
蛍光スペクトル及びりん光スペクトル)は、りん光発光物質の吸収スペクトルの最も長波
長側の吸収帯と重なることが好ましいと考えられる。
例えば、有機金属錯体、特に発光性のイリジウム錯体において、最も長波長側の吸収帯と
して、500〜600nm付近にブロードな吸収帯が現れる場合が多い。この吸収帯は、
主として、三重項MLCT(Metal to Ligand Charge Tran
sfer)遷移に由来する。ただし、該吸収帯には三重項π−π遷移や一重項MLCT
遷移に由来する吸収も一部含まれ、これらが重なって、吸収スペクトルの最も長波長側に
ブロードな吸収帯を形成していると考えられる。したがって、ゲスト材料に、有機金属錯
体(特にイリジウム錯体)を用いるときは、このように最も長波長側に存在するブロード
な吸収帯と、ホスト材料の発光スペクトルが大きく重なる状態が好ましい。
ここでまず、ホスト材料の三重項励起状態からのエネルギー移動を考えてみる。上述の
議論から、三重項励起状態からのエネルギー移動においては、ホスト材料のりん光スペク
トルとりん光発光物質の最も長波長側の吸収帯との重なりが大きくなればよい。
しかしながら、このとき問題となるのは、ホスト分子の一重項励起状態からのエネルギー
移動である。三重項励起状態からのエネルギー移動に加え、一重項励起状態からのエネル
ギー移動も効率よく行おうとすると、上述の議論から、ホスト材料のりん光スペクトルだ
けでなく、蛍光スペクトルをもゲスト材料の最も長波長側の吸収帯と重ねるように設計し
なければならない。換言すれば、ホスト材料の蛍光スペクトルが、りん光スペクトルと同
じような位置に来るようにホスト材料を設計しなければ、ホスト材料の一重項励起状態及
び三重項励起状態の双方からのエネルギー移動を効率よく行うことはできないということ
になる。
ところが、一般に、一重項励起準位と三重項励起準位は大きく異なる(一重項励起準位
>三重項励起準位)ため、蛍光の発光波長とりん光の発光波長も大きく異なる(蛍光の発
光波長<りん光の発光波長)。例えば、りん光発光物質を用いた発光素子において良く用
いられる4,4’−ジ(N−カルバゾリル)ビフェニル(略称:CBP)は、500nm
付近にりん光スペクトルを有するが、一方で蛍光スペクトルは400nm付近であり、1
00nmもの隔たりがある。この例から考えてみても、ホスト材料の蛍光スペクトルがり
ん光スペクトルと同じような位置に来るようにホスト材料を設計することは、極めて困難
である。
また、ある物質における一重項励起準位は、三重項励起準位よりもエネルギー準位が高
いことから、蛍光スペクトルがゲスト材料の最も長波長側の吸収スペクトルに近接するよ
うな波長にあるホスト材料の三重項励起準位は、ゲスト材料の三重項励起準位を下回って
しまう。
しかし、本実施の形態の発光素子の第2の発光層においては、ホスト材料として、励起
錯体を用いている。励起錯体の蛍光スペクトルは、第3の有機化合物単体、及び第4の有
機化合物単体の蛍光スペクトルより長波長側にスペクトルを有する発光となるため、第3
の有機化合物単体及び第4の有機化合物単体の三重項励起準位をゲスト材料の三重項励起
準位より高く保ったまま、一重項励起状態からのエネルギー移動を最大限に高めることが
できる。また、励起錯体は三重項励起準位と一重項励起準位が近接している状態であるた
め、蛍光スペクトルとりん光スペクトルがほぼ同じ位置に存在する。このことから、ゲス
ト分子の一重項基底状態から三重項励起状態への遷移に相当する吸収(ゲスト分子の吸収
スペクトルにおける最も長波長側に存在するブロードな吸収帯)に励起錯体の蛍光スペク
トル及びりん光スペクトルの両方を大きく重ねることができるため、エネルギー移動効率
が高い発光素子を得ることができる。
このように、第2の発光層においては、りん光発光物質の最も低エネルギー側の吸収帯と
、前記第2の励起錯体の発光スペクトルが重なることで、より発光効率の良好な発光素子
を得ることができる。また、りん光発光物質の最も低エネルギー側の吸収帯のピーク波長
と、前記第2の励起錯体の発光スペクトルのピーク波長のエネルギー換算値の差が0.2
eV以下であると重なりが大きく好ましい構成である。
図1(A)においては、第1の発光層113aが陽極として機能する第1の電極101
側、第2の発光層113bが陰極として機能する第2の電極102側に形成されているが
、この積層順は逆であってもかまわない。
(実施の形態2)
本実施の形態では実施の形態1で説明した発光素子の詳細な構造の例について図1(A
)を用いて以下に説明する。
本実施の形態における発光素子は、一対の電極間に複数の層からなるEL層を有する。
本実施の形態において、発光素子は、第1の電極101と、第2の電極102と、第1の
電極101と第2の電極102との間に設けられたEL層103とから構成されている。
なお、本形態では第1の電極101は陽極として機能し、第2の電極102は陰極として
機能するものとして、以下説明をする。つまり、第1の電極101の方が第2の電極10
2よりも電位が高くなるように、第1の電極101と第2の電極102に電圧を印加した
ときに、発光が得られる構成となっている。
第1の電極101は陽極として機能するため、仕事関数の大きい(具体的には4.0e
V以上)金属、合金、導電性化合物、およびこれらの混合物などを用いて形成することが
好ましい。具体的には、例えば、酸化インジウム−酸化スズ(ITO:Indium T
in Oxide)、ケイ素若しくは酸化ケイ素を含有した酸化インジウム−酸化スズ、
酸化インジウム−酸化亜鉛、酸化タングステン及び酸化亜鉛を含有した酸化インジウム(
IWZO)等が挙げられる。これらの導電性金属酸化物膜は、通常スパッタリング法によ
り成膜されるが、ゾル−ゲル法などを応用して作製しても構わない。作製方法の例として
は、酸化インジウム−酸化亜鉛は、酸化インジウムに対し1〜20wt%の酸化亜鉛を加
えたターゲットを用いてスパッタリング法により形成する方法などがある。また、酸化タ
ングステン及び酸化亜鉛を含有した酸化インジウム(IWZO)は、酸化インジウムに対
し酸化タングステンを0.5〜5wt%、酸化亜鉛を0.1〜1wt%含有したターゲッ
トを用いてスパッタリング法により形成することもできる。この他、金(Au)、白金(
Pt)、ニッケル(Ni)、タングステン(W)、クロム(Cr)、モリブデン(Mo)
、鉄(Fe)、コバルト(Co)、銅(Cu)、パラジウム(Pd)、または金属材料の
窒化物(例えば、窒化チタン)等が挙げられる。グラフェンも用いることができる。なお
、後述する複合材料をEL層103における第1の電極101と接する層に用いることで
、仕事関数に関わらず、電極材料を選択することができるようになる。
EL層103の積層構造については、発光層113が実施の形態1に示したような構成
となっていれば他は特に限定されない。例えば、正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子
輸送層、電子注入層、キャリアブロック層、中間層等を適宜組み合わせて構成することが
できる。本実施の形態では、EL層103は、第1の電極101の上に順に積層した正孔
注入層111、正孔輸送層112、発光層113、電子輸送層114、電子注入層115
を有する構成について説明する。各層を構成する材料について以下に具体的に示す。
正孔注入層111は、正孔注入性の高い物質を含む層である。モリブデン酸化物やバナ
ジウム酸化物、ルテニウム酸化物、タングステン酸化物、マンガン酸化物等を用いること
ができる。この他、フタロシアニン(略称:HPc)や銅フタロシアニン(CuPC)
等のフタロシアニン系の化合物、4,4’−ビス[N−(4−ジフェニルアミノフェニル
)−N−フェニルアミノ]ビフェニル(略称:DPAB)、N,N’−ビス{4−[ビス
(3−メチルフェニル)アミノ]フェニル}−N,N’−ジフェニル−(1,1’−ビフ
ェニル)−4,4’−ジアミン(略称:DNTPD)等の芳香族アミン化合物、或いはポ
リ(エチレンジオキシチオフェン)/ポリ(スチレンスルホン酸)(PEDOT/PSS
)等の高分子等によっても正孔注入層111を形成することができる。
また、正孔注入層111として、正孔輸送性の物質にアクセプター性物質を含有させた
複合材料を用いることができる。なお、正孔輸送性の物質にアクセプター性物質を含有さ
せたものを用いることにより、電極の仕事関数に依らず電極を形成する材料を選ぶことが
できる。つまり、第1の電極101として仕事関数の大きい材料だけでなく、仕事関数の
小さい材料も用いることができるようになる。アクセプター性物質としては、7,7,8
,8−テトラシアノ−2,3,5,6−テトラフルオロキノジメタン(略称:F−TC
NQ)、クロラニル等を挙げることができる。また、遷移金属酸化物を挙げることができ
る。また元素周期表における第4族乃至第8族に属する金属の酸化物を挙げることができ
る。具体的には、酸化バナジウム、酸化ニオブ、酸化タンタル、酸化クロム、酸化モリブ
デン、酸化タングステン、酸化マンガン、酸化レニウムは電子受容性が高いため好ましい
。中でも特に、酸化モリブデンは大気中でも安定であり、吸湿性が低く、扱いやすいため
好ましい。
複合材料に用いる正孔輸送性の物質としては、芳香族アミン化合物、カルバゾール誘導
体、芳香族炭化水素、高分子化合物(オリゴマー、デンドリマー、ポリマー等)など、種
々の有機化合物を用いることができる。なお、複合材料に用いる有機化合物としては、正
孔輸送性の高い有機化合物であることが好ましい。具体的には、10−6cm/Vs以
上の正孔移動度を有する物質であることが好ましい。以下では、複合材料における正孔輸
送性の物質として用いることのできる有機化合物を具体的に列挙する。
例えば、芳香族アミン化合物としては、N,N’−ジ(p−トリル)−N,N’−ジフ
ェニル−p−フェニレンジアミン(略称:DTDPPA)、4,4’−ビス[N−(4−
ジフェニルアミノフェニル)−N−フェニルアミノ]ビフェニル(略称:DPAB)、N
,N’−ビス{4−[ビス(3−メチルフェニル)アミノ]フェニル}−N,N’−ジフ
ェニル−(1,1’−ビフェニル)−4,4’−ジアミン(略称:DNTPD)、1,3
,5−トリス[N−(4−ジフェニルアミノフェニル)−N−フェニルアミノ]ベンゼン
(略称:DPA3B)等を挙げることができる。
複合材料に用いることのできるカルバゾール誘導体としては、具体的には、3−[N−
(9−フェニルカルバゾール−3−イル)−N−フェニルアミノ]−9−フェニルカルバ
ゾール(略称:PCzPCA1)、3,6−ビス[N−(9−フェニルカルバゾール−3
−イル)−N−フェニルアミノ]−9−フェニルカルバゾール(略称:PCzPCA2)
、3−[N−(1−ナフチル)−N−(9−フェニルカルバゾール−3−イル)アミノ]
−9−フェニルカルバゾール(略称:PCzPCN1)等を挙げることができる。
また、複合材料に用いることのできるカルバゾール誘導体としては、他に、4,4’−
ジ(N−カルバゾリル)ビフェニル(略称:CBP)、1,3,5−トリス[4−(N−
カルバゾリル)フェニル]ベンゼン(略称:TCPB)、9−[4−(10−フェニル−
9−アントリル)フェニル]−9H−カルバゾール(略称:CzPA)、1,4−ビス[
4−(N−カルバゾリル)フェニル]−2,3,5,6−テトラフェニルベンゼン等を用
いることができる。
また、複合材料に用いることのできる芳香族炭化水素としては、例えば、2−tert
−ブチル−9,10−ジ(2−ナフチル)アントラセン(略称:t−BuDNA)、2−
tert−ブチル−9,10−ジ(1−ナフチル)アントラセン、9,10−ビス(3,
5−ジフェニルフェニル)アントラセン(略称:DPPA)、2−tert−ブチル−9
,10−ビス(4−フェニルフェニル)アントラセン(略称:t−BuDBA)、9,1
0−ジ(2−ナフチル)アントラセン(略称:DNA)、9,10−ジフェニルアントラ
セン(略称:DPAnth)、2−tert−ブチルアントラセン(略称:t−BuAn
th)、9,10−ビス(4−メチル−1−ナフチル)アントラセン(略称:DMNA)
、2−tert−ブチル−9,10−ビス[2−(1−ナフチル)フェニル]アントラセ
ン、9,10−ビス[2−(1−ナフチル)フェニル]アントラセン、2,3,6,7−
テトラメチル−9,10−ジ(1−ナフチル)アントラセン、2,3,6,7−テトラメ
チル−9,10−ジ(2−ナフチル)アントラセン、9,9’−ビアントリル、10,1
0’−ジフェニル−9,9’−ビアントリル、10,10’−ビス(2−フェニルフェニ
ル)−9,9’−ビアントリル、10,10’−ビス[(2,3,4,5,6−ペンタフ
ェニル)フェニル]−9,9’−ビアントリル、アントラセン、テトラセン、ルブレン、
ペリレン、2,5,8,11−テトラ(tert−ブチル)ペリレン等が挙げられる。ま
た、この他、ペンタセン、コロネン等も用いることができる。このように、1×10−6
cm/Vs以上の正孔移動度を有し、炭素数14から42である芳香族炭化水素を用い
ることがより好ましい。
なお、複合材料に用いることのできる芳香族炭化水素は、ビニル骨格を有していてもよ
い。ビニル基を有している芳香族炭化水素としては、例えば、4,4’−ビス(2,2−
ジフェニルビニル)ビフェニル(略称:DPVBi)、9,10−ビス[4−(2,2−
ジフェニルビニル)フェニル]アントラセン(略称:DPVPA)等が挙げられる。
また、ポリ(N−ビニルカルバゾール)(略称:PVK)やポリ(4−ビニルトリフェ
ニルアミン)(略称:PVTPA)、ポリ[N−(4−{N’−[4−(4−ジフェニル
アミノ)フェニル]フェニル−N’−フェニルアミノ}フェニル)メタクリルアミド](
略称:PTPDMA)、ポリ[N,N’−ビス(4−ブチルフェニル)−N,N’−ビス
(フェニル)ベンジジン](略称:Poly−TPD)等の高分子化合物を用いることも
できる。
正孔注入層を形成することによって、正孔の注入性が良好となり、駆動電圧の小さい発
光素子を得ることが可能となる。
正孔輸送層112は、正孔輸送性の物質を含む層である。正孔輸送性の物質としては、
例えば、4,4’−ビス[N−(1−ナフチル)−N−フェニルアミノ]ビフェニル(略
称:NPB)やN,N’−ビス(3−メチルフェニル)−N,N’−ジフェニル−[1,
1’−ビフェニル]−4,4’−ジアミン(略称:TPD)、4,4’,4’’−トリス
(N,N−ジフェニルアミノ)トリフェニルアミン(略称:TDATA)、4,4’,4
’’−トリス[N−(3−メチルフェニル)−N−フェニルアミノ]トリフェニルアミン
(略称:MTDATA)、4,4’−ビス[N−(スピロ−9,9’−ビフルオレン−2
−イル)−N―フェニルアミノ]ビフェニル(略称:BSPB)、4−フェニル−4’−
(9−フェニルフルオレン−9−イル)トリフェニルアミン(略称:BPAFLP)など
の芳香族アミン化合物等を用いることができる。ここに述べた物質は、正孔輸送性が高く
、主に10−6cm/Vs以上の正孔移動度を有する物質である。また、上述の複合材
料における正孔輸送性の物質として挙げた有機化合物も正孔輸送層112に用いることが
できる。また、ポリ(N−ビニルカルバゾール)(略称:PVK)やポリ(4−ビニルト
リフェニルアミン)(略称:PVTPA)等の高分子化合物を用いることもできる。なお
、正孔輸送性の物質を含む層は、単層のものだけでなく、上記物質からなる層が二層以上
積層したものとしてもよい。
発光層113は、実施の形態1で説明した発光層113の構成を有する。すなわち、第
1の電極側から、第1の発光層113a、第2の発光層113bが積層されて構成されて
いる。また、第1の発光層113aには第1の有機化合物と第2の有機化合物が含まれて
おり、第2の発光層113bには、第3の有機化合物、第4の有機化合物及びりん光性化
合物が含まれている。本実施の形態の発光素子の特徴は、第1の有機化合物と第2の有機
化合物は、第1の励起錯体を形成する組み合わせとし、第3の有機化合物と第4の有機化
合物は、第2の励起錯体を形成する組み合わせとすることにある。そして、第1の励起錯
体は蛍光発光を呈し、第2の励起錯体は、りん光性化合物にエネルギーを提供し、第1の
発光層から蛍光発光を、第2の発光層から燐光発光を共に効率よく得ることができる。
第2の発光層113bにおいて、りん光性化合物として用いることが可能な材料として
は、例えば、以下のようなものが挙げられる。
トリス{2−[5−(2−メチルフェニル)−4−(2,6−ジメチルフェニル)−4H
−1,2,4−トリアゾール−3−イル−κN2]フェニル−κC}イリジウム(III
)(略称:Ir(mpptz−dmp))、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)
)、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))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))、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(Prptz1−Me))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、fac−トリス[(1−2,6−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))、
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))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,C
}イリジウム(III)ピコリナート(略称:Ir(CFppy)(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。これらは青
色のりん光発光を示す化合物であり、440nmから520nmに発光のピークを有する
化合物である。
また、トリス(4−メチル−6−フェニルピリミジナト)イリジウム(III)(略称:
Ir(mppm))、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))、(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)
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)(acac))、(ア
セチルアセトナト)ビス[6−(2−ノルボルニル)−4−フェニルピリミジナト]イリ
ジウム(III)(略称:Ir(nbppm)(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)(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(dpp
m)(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(I
II)(略称:Ir(mppr−Me)(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)(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))、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)(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
(acac))、トリス(ベンゾ[h]キノリナト)イリジウム(III)(略称:
Ir(bzq))、トリス(2−フェニルキノリナト−N,C2’)イリジウム(II
I)(略称:Ir(pq))、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)(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)(Phen))のよ
うな希土類金属錯体が挙げられる。これらは主に緑色のりん光発光を示す化合物であり、
500nm〜600nmに発光のピークを有する。なお、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、(ジイソブチリルメタナト)ビス[4,6−ビス(3−メチルフェニル)ピリミジ
ナト]イリジウム(III)(略称:Ir(5mdppm)(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)(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)(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)(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(tpp
r)(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)(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)アセチルアセトナート(略称:Ir(pi
q))、ビス(1−フェニルイソキノリナト−N,C2’)イリジウム(III)(略
称:Ir(piq)(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(II
I)(略称:Eu(DBM)(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)(Phen))のような希土類金属錯体が挙げられる。これらは、
赤色のりん光発光を示す化合物であり、600nmから700nmに発光のピークを有す
る。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。
また、以上で述べたりん光性化合物の他、公知のりん光性発光材料を選択し、用いてもよ
い。
また、第1の発光層113aに蛍光発光物質を含有させる場合、以下のような化合物の
他、公知の蛍光発光物質を用いることができる。
5,6−ビス[4−(10−フェニル−9−アントリル)フェニル]−2,2’−ビピリ
ジン(略称:PAP2BPy)、5,6−ビス[4’−(10−フェニル−9−アントリ
ル)ビフェニル−4−イル]−2,2’−ビピリジン(略称:PAPP2BPy)、N,
N’−ビス〔4−(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:1,6mMemFLPAP
rn)、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)、ペリレン、2,5,8,11−テトラ−ter
t−ブチルペリレン(略称:TBP)、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:PCB
APA)、N,N’’−(2−tert−ブチルアントラセン−9,10−ジイルジ−4
,1−フェニレン)ビス[N,N’,N’−トリフェニル−1,4−フェニレンジアミン
](略称:DPABPA)、N,9−ジフェニル−N−[4−(9,10−ジフェニル−
2−アントリル)フェニル]−9H−カルバゾール−3−アミン(略称:2PCAPPA
)、N−[4−(9,10−ジフェニル−2−アントリル)フェニル]−N,N’,N’
−トリフェニル−1,4−フェニレンジアミン(略称:2DPAPPA)、N,N,N’
,N’,N’’,N’’,N’’’,N’’’−オクタフェニルジベンゾ[g,p]クリ
セン−2,7,10,15−テトラアミン(略称:DBC1)、クマリン30、N−(9
,10−ジフェニル−2−アントリル)−N,9−ジフェニル−9H−カルバゾール−3
−アミン(略称:2PCAPA)、N−[9,10−ビス(1,1’−ビフェニル−2−
イル)−2−アントリル]−N,9−ジフェニル−9H−カルバゾール−3−アミン(略
称:2PCABPhA)、N−(9,10−ジフェニル−2−アントリル)−N,N’,
N’−トリフェニル−1,4−フェニレンジアミン(略称:2DPAPA)、N−[9,
10−ビス(1,1’−ビフェニル−2−イル)−2−アントリル]−N,N’,N’−
トリフェニル−1,4−フェニレンジアミン(略称:2DPABPhA)、9,10−ビ
ス(1,1’−ビフェニル−2−イル)−N−[4−(9H−カルバゾール−9−イル)
フェニル]−N−フェニルアントラセン−2−アミン(略称:2YGABPhA)、N,
N,9−トリフェニルアントラセン−9−アミン(略称:DPhAPhA)クマリン54
5T、N,N’−ジフェニルキナクリドン、(略称:DPQd)、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:B
PT)、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,5H−ベンゾ[ij]キノリ
ジン−9−イル)エテニル]−4H−ピラン−4−イリデン}プロパンジニトリル(略称
:DCM2)、N,N,N’,N’−テトラキス(4−メチルフェニル)テトラセン−5
,11−ジアミン(略称:p−mPhTD)、7,14−ジフェニル−N,N,N’,N
’−テトラキス(4−メチルフェニル)アセナフト[1,2−a]フルオランテン−3,
10−ジアミン(略称:p−mPhAFD)、2−{2−イソプロピル−6−[2−(1
,1,7,7−テトラメチル−2,3,6,7−テトラヒドロ−1H,5H−ベンゾ[i
j]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:DCJTI)、2−{2−tert−ブチル−6−[2−(1,1,7,7
−テトラメチル−2,3,6,7−テトラヒドロ−1H,5H−ベンゾ[ij]キノリジ
ン−9−イル)エテニル]−4H−ピラン−4−イリデン}プロパンジニトリル(略称:
DCJTB)、2−(2,6−ビス{2−[4−(ジメチルアミノ)フェニル]エテニル
}−4H−ピラン−4−イリデン)プロパンジニトリル(略称:BisDCM)、2−{
2,6−ビス[2−(8−メトキシ−1,1,7,7−テトラメチル−2,3,6,7−
テトラヒドロ−1H,5H−ベンゾ[ij]キノリジン−9−イル)エテニル]−4H−
ピラン−4−イリデン}プロパンジニトリル(略称:BisDCJTM)などが挙げられ
る。特に、1,6FLPAPrnや1,6mMemFLPAPrnのようなピレンジアミ
ン化合物に代表される縮合芳香族ジアミン化合物は、ホールトラップ性が高く、発光効率
や信頼性に優れているため好ましい。
なお、蛍光発光物質としては、遅延蛍光を効率よく示す物質も含まれる。遅延蛍光を示す
物質は、三重項励起状態の一部を一重項励起状態に変換して発光に寄与させることができ
るため、発光効率を高めることができる。すなわち、第1の発光層で励起錯体を形成させ
ることとの相乗効果が見込める。このような材料としては以下のようなものを用いること
ができる。
フラーレンやその誘導体、プロフラビン等のアクリジン誘導体、エオシン等。またマグネ
シウム(Mg)、亜鉛(Zn)、カドミウム(Cd)、スズ(Sn)、白金(Pt)、イ
ンジウム(In)、もしくはパラジウム(Pd)等を含む金属含有ポルフィリンが挙げら
れる。該金属含有ポルフィリンとしては、例えば、以下の構造式に示されるプロトポルフ
ィリン−フッ化スズ錯体(SnF(Proto IX))、メソポルフィリン−フッ化
スズ錯体(SnF(Meso IX))、ヘマトポルフィリン−フッ化スズ錯体(Sn
(Hemato IX))、コプロポルフィリンテトラメチルエステル−フッ化スズ
錯体(SnF(Copro III−4Me))、オクタエチルポルフィリン−フッ化
スズ錯体(SnF(OEP))、エチオポルフィリン−フッ化スズ錯体(SnF(E
tio I))、オクタエチルポルフィリン−塩化白金錯体(PtClOEP)等も挙
げられる。
また、以下の構造式に示される2−ビフェニル−4,6−ビス(12−フェニルインドロ
[2,3−a]カルバゾール−11−イル)−1,3,5−トリアジン(PIC−TRZ
)等のπ電子過剰型複素芳香環及びπ電子不足型複素芳香環を有する複素環化合物も用い
ることができる。該複素環化合物は、π電子過剰型複素芳香環及びπ電子不足型複素芳香
環を有するため、電子輸送性及び正孔輸送性が高く、好ましい。なお、π電子過剰型複素
芳香環とπ電子不足型複素芳香環とが直接結合した物質は、π電子過剰型複素芳香環のド
ナー性とπ電子不足型複素芳香環のアクセプター性が共に強くなり、S準位とT準位
のエネルギー差が小さくなるため、特に好ましい。
上記第1の有機化合物、第2の有機化合物、第3の有機化合物及び第4の有機化合物と
して用いることが可能な材料としては、実施の形態1に記載した条件を満たすような組み
合わせであれば特に限定はなく、種々のキャリア輸送材料を選択することができる。
例えば、電子輸送性を有する材料としては、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:BeBq)、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−te
rt−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:TP
BI)、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:2
mDBTBPDBq−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:4,6mPn
P2Pm)、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、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:35DCz
PPy)、1,3,5−トリ[3−(3−ピリジル)−フェニル]ベンゼン(略称:Tm
PyPB)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。
また、正孔輸送性を有する材料としては、4,4’−ビス[N−(1−ナフチル)−N−
フェニルアミノ]ビフェニル(略称:NPB)、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:TP
D)、4,4’−ビス[N−(スピロ−9,9’−ビフルオレン−2−イル)−N―フェ
ニルアミノ]ビフェニル(略称:BSPB)、4−フェニル−4’−(9−フェニルフル
オレン−9−イル)トリフェニルアミン(略称:BPAFLP)、4−フェニル−3’−
(9−フェニルフルオレン−9−イル)トリフェニルアミン(略称:mBPAFLP)、
4−フェニル−4’−(9−フェニル−9H−カルバゾール−3−イル)トリフェニルア
ミン(略称:PCBA1BP)、4,4’−ジフェニル−4’’−(9−フェニル−9−
H−カルバゾール−3−イル)トリフェニルアミン(略称:PCBBi1BP)、4−(
1−ナフチル)−4’−(9−フェニル−9H−カルバゾール−3−イル)−トリフェニ
ルアミン(略称:PCBANB)、4、4’−ジ(1−ナフチル)−4’’−(9−フェ
ニル−9H−カルバゾール−3−イル)トリフェニルアミン(略称:PCBNBB)、9
,9−ジメチル−N−フェニル−N−[4−(9−フェニル−9H−カルバゾール−3−
イル)フェニル]−フルオレン−2−アミン(略称:PCBAF)、N−フェニル−N−
[4−(9−フェニル−9H−カルバゾール−3−イル)フェニル]−スピロ−9,9’
−ビフルオレン−2−アミン(略称:PCBASF)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:CBP)、3,6−ビス(3,5−ジフェニルフ
ェニル)−9−フェニルカルバゾール(略称:CzTP)、3,3’−ビス(9−フェニ
ル−9H−カルバゾール)(略称:PCCP)などのカルバゾール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(ジベンゾチオフェン)
(略称:DBT3P−II)、2,8−ジフェニル−4−[4−(9−フェニル−9H−
フルオレン−9−イル)フェニル]ジベンゾチオフェン(略称:DBTFLP−III)
、4−[4−(9−フェニル−9H−フルオレン−9−イル)フェニル]−6−フェニル
ジベンゾチオフェン(略称:DBTFLP−IV)などのチオフェン骨格を有する化合物
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。
また、以上で述べたキャリア輸送材料の他、公知の物質の中からキャリア輸送材料を用い
ても良い。なお、第1の有機化合物乃至第4の有機化合物としては、りん光性化合物の三
重項準位(基底状態と三重項励起状態とのエネルギー差)よりも大きい三重項準位を有す
る物質を選択することが好ましい。また、形成される励起錯体は組み合わせる化合物の浅
い方のHOMO準位と深いほうのLUMO準位のエネルギー差に由来する発光を呈するこ
とから、第1の有機化合物と第2の有機化合物は所望の発光波長の発光が実現する組み合
わせを選択する。また、第3の有機化合物と第4の有機化合物は、りん光性化合物の最も
低エネルギー側の吸収帯の波長と重なるような発光を呈する励起錯体を形成するような組
み合わせを選択することが好ましい。
さらに、これら組み合わせの一方を電子輸送性を有する材料、他方を正孔輸送性を有す
る材料とすることによって、励起錯体の形成に有利である。また、各化合物の含有量を変
更することによって、発光層の輸送性を容易に調整することができ、再結合領域の制御も
簡便に行うことができる。正孔輸送性を有する材料と電子輸送性を有する材料の含有量の
比は、正孔輸送性を有する材料:電子輸送性を有する材料=1:9〜9:1とすればよい
以上のような構成を有する発光層113は、真空蒸着法での共蒸着や、混合溶液として
インクジェット法やスピンコート法やディップコート法などを用いて作製することができ
る。
なお、本実施の形態においては、陽極側に第1の発光層113a、陰極側に第2の発光
層113bが形成されている構成を説明したが、積層順は逆でもかまわない。すなわち、
陽極側に第2の発光層113b、陰極側に第1の発光層113aが形成されていても良い
また、第2の発光層113bは、さらに2層に分かれていても良く、当該2層間におい
ては、第3の有機化合物と第4の有機化合物の含有量の比が異なっていることが好ましい
。これにより、発光素子の輝度劣化をさらに抑制することが可能となる。
以上に記載された以外の発光層113の構成、効果は実施の形態1に記載の構成、効果
と同じである。実施の形態1の記載を参照されたい。
電子輸送層114は、電子輸送性の物質を含む層である。例えば、トリス(8−キノリ
ノラト)アルミニウム(略称:Alq)、トリス(4−メチル−8−キノリノラト)アル
ミニウム(略称:Almq)、ビス(10−ヒドロキシベンゾ[h]キノリナト)ベリ
リウム(略称:BeBq)、ビス(2−メチル−8−キノリノラト)(4−フェニルフ
ェノラト)アルミニウム(略称:BAlq)など、キノリン骨格またはベンゾキノリン骨
格を有する金属錯体等からなる層である。また、この他ビス[2−(2−ヒドロキシフェ
ニル)ベンズオキサゾラト]亜鉛(略称:Zn(BOX))、ビス[2−(2−ヒドロ
キシフェニル)ベンゾチアゾラト]亜鉛(略称:Zn(BTZ))などのオキサゾール
系、チアゾール系配位子を有する金属錯体なども用いることができる。さらに、金属錯体
以外にも、2−(4−ビフェニリル)−5−(4−tert−ブチルフェニル)−1,3
,4−オキサジアゾール(略称:PBD)や、1,3−ビス[5−(p−tert−ブチ
ルフェニル)−1,3,4−オキサジアゾール−2−イル]ベンゼン(略称:OXD−7
)、3−(4−ビフェニリル)−4−フェニル−5−(4−tert−ブチルフェニル)
−1,2,4−トリアゾール(略称:TAZ)、バソフェナントロリン(略称:BPhe
n)、バソキュプロイン(略称:BCP)なども用いることができる。ここに述べた物質
は、電子輸送性が高く、主に10−6cm/Vs以上の電子移動度を有する物質である
。なお、上述した電子輸送性のホスト材料を電子輸送層114に用いても良い。
また、電子輸送層114は、単層のものだけでなく、上記物質からなる層が二層以上積
層したものとしてもよい。
また、電子輸送層と発光層との間に電子キャリアの移動を制御する層を設けても良い。
これは上述したような電子輸送性の高い材料に、電子トラップ性の高い物質を少量添加し
た層であって、電子キャリアの移動を抑制することによって、キャリアバランスを調節す
ることが可能となる。このような構成は、発光層を電子が突き抜けてしまうことにより発
生する問題(例えば素子寿命の低下)の抑制に大きな効果を発揮する。
また、電子輸送層114と第2の電極102との間に、第2の電極102に接して電子
注入層115を設けてもよい。電子注入層115としては、フッ化リチウム(LiF)、
フッ化セシウム(CsF)、フッ化カルシウム(CaF)等のようなアルカリ金属又は
アルカリ土類金属又はそれらの化合物を用いることができる。例えば、電子輸送性を有す
る物質からなる層中にアルカリ金属又はアルカリ土類金属又はそれらの化合物を含有させ
たものを用いることができる。なお、電子注入層115として、電子輸送性を有する物質
からなる層中にアルカリ金属又はアルカリ土類金属を含有させたものを用いることにより
、第2の電極102からの電子注入が効率良く行われるためより好ましい。
第2の電極102を形成する物質としては、仕事関数の小さい(具体的には3.8eV
以下)金属、合金、電気伝導性化合物、およびこれらの混合物などを用いることができる
。このような陰極材料の具体例としては、リチウム(Li)やセシウム(Cs)等のアル
カリ金属、およびマグネシウム(Mg)、カルシウム(Ca)、ストロンチウム(Sr)
等の元素周期表の第1族または第2族に属する元素、およびこれらを含む合金(MgAg
、AlLi)、ユウロピウム(Eu)、イッテルビウム(Yb)等の希土類金属およびこ
れらを含む合金等が挙げられる。しかしながら、第2の電極102と電子輸送層との間に
、電子注入層を設けることにより、仕事関数の大小に関わらず、Al、Ag、ITO、ケ
イ素若しくは酸化ケイ素を含有した酸化インジウム−酸化スズ等様々な導電性材料を第2
の電極102として用いることができる。これら導電性材料は、スパッタリング法やイン
クジェット法、スピンコート法等を用いて成膜することが可能である。
また、EL層103の形成方法としては、乾式法、湿式法を問わず、種々の方法を用い
ることができる。例えば、真空蒸着法、インクジェット法またはスピンコート法など用い
ても構わない。また各電極または各層ごとに異なる成膜方法を用いて形成しても構わない
電極についても、ゾル−ゲル法を用いて湿式法で形成しても良いし、金属材料のペース
トを用いて湿式法で形成してもよい。また、スパッタリング法や真空蒸着法などの乾式法
を用いて形成しても良い。
以上のような構成を有する発光素子は、第1の電極101と第2の電極102との間に
生じた電位差により電流が流れ、発光性の高い物質を含む層である発光層113において
正孔と電子とが再結合し、発光するものである。つまり発光層113に発光領域が形成さ
れるような構成となっている。
発光は、第1の電極101または第2の電極102のいずれか一方または両方を通って
外部に取り出される。従って、第1の電極101または第2の電極102のいずれか一方
または両方は、透光性を有する電極で成る。第1の電極101のみが透光性を有する電極
である場合、発光は第1の電極101を通って取り出される。また、第2の電極102の
みが透光性を有する電極である場合、発光は第2の電極102を通って取り出される。第
1の電極101および第2の電極102がいずれも透光性を有する電極である場合、発光
は第1の電極101および第2の電極102を通って、両方から取り出される。
なお、第1の電極101と第2の電極102との間に設けられる層の構成は、上記のも
のには限定されない。しかし、発光領域と電極やキャリア注入層に用いられる金属とが近
接することによって生じる消光が抑制されるように、第1の電極101および第2の電極
102から離れた部位に正孔と電子とが再結合する発光領域を設けた構成が好ましい。
また、発光層113に接する正孔輸送層や電子輸送層、特に発光層113における発光
領域に近い方に接するキャリア輸送層は、発光層で生成した励起子からのエネルギー移動
を抑制するため、そのバンドギャップが発光層を構成する発光物質もしくは、発光層に含
まれる発光中心物質が有するバンドギャップより大きいバンドギャップを有する物質で構
成することが好ましい。
本実施の形態における発光素子は、ガラス、プラスチックなどからなる基板上に作製す
ればよい。基板上に作製する順番としては、第1の電極101側から順に積層しても、第
2の電極102側から順に積層しても良い。発光装置は一基板上に一つの発光素子を形成
したものでも良いが、複数の発光素子を形成しても良い。一基板上にこのような発光素子
を複数作製することで、素子分割された照明装置やパッシブマトリクス型の発光装置を作
製することができる。また、ガラス、プラスチックなどからなる基板上に、例えば薄膜ト
ランジスタ(TFT)を形成し、TFTと電気的に接続された電極上に発光素子を作製し
てもよい。これにより、TFTによって発光素子の駆動を制御するアクティブマトリクス
型の発光装置を作製できる。なお、TFTの構造は、特に限定されない。スタガ型のTF
Tでもよいし逆スタガ型のTFTでもよい。また、TFTに用いる半導体の結晶性につい
ても特に限定されず、非晶質半導体を用いてもよいし、結晶性半導体を用いてもよい。ま
た、TFT基板に形成される駆動用回路についても、N型およびP型のTFTからなるも
のでもよいし、若しくはN型のTFTまたはP型のTFTのいずれか一方からのみなるも
のであってもよい。
なお、本実施の形態は、他の実施の形態と適宜組み合わせることが可能である。
続いて、複数の発光ユニットを積層した構成の発光素子(以下、積層型素子ともいう)
の態様について、図1(B)を参照して説明する。この発光素子は、第1の電極と第2の
電極との間に、複数の発光ユニットを有する発光素子である。一つの発光ユニットは、図
1(A)で示したEL層103と同様な構成を有する。つまり、図1(A)で示した発光
素子は、1つの発光ユニットを有する発光素子であり、本実施の形態では、複数の発光ユ
ニットを有する発光素子ということができる。
図1(B)において、第1の電極501と第2の電極502との間には、第1の発光ユ
ニット511と第2の発光ユニット512が積層されており、第1の発光ユニット511
と第2の発光ユニット512との間には電荷発生層513が設けられている。第1の電極
501と第2の電極502はそれぞれ図1(A)における第1の電極101と第2の電極
102に相当し、図1(A)の説明で述べたものと同じものを適用することができる。ま
た、第1の発光ユニット511と第2の発光ユニット512は同じ構成であっても異なる
構成であってもよい。
電荷発生層513には、有機化合物と金属酸化物の複合材料が含まれている。この有機
化合物と金属酸化物の複合材料は、図1(A)で示した正孔注入層111に用いることが
できる複合材料を用いることができる。有機化合物としては、芳香族アミン化合物、カル
バゾール化合物、芳香族炭化水素、高分子化合物(オリゴマー、デンドリマー、ポリマー
等)など、種々の化合物を用いることができる。なお、有機化合物としては、正孔移動度
が1×10−6cm/Vs以上であるものを適用することが好ましい。ただし、電子よ
りも正孔の輸送性の高い物質であれば、これら以外のものを用いてもよい。有機化合物と
金属酸化物の複合材料は、キャリア注入性、キャリア輸送性に優れているため、低電圧駆
動、低電流駆動を実現することができる。なお、発光ユニットの陽極側の面が電荷発生層
に接している場合は、電荷発生層が発光ユニットの正孔輸送層の役割も担うことができる
ため、発光ユニットは正孔輸送層を設けなくとも良い。
なお、電荷発生層513は、有機化合物と金属酸化物の複合材料を含む層と他の材料に
より構成される層を組み合わせた積層構造として形成してもよい。例えば、有機化合物と
金属酸化物の複合材料を含む層と、電子供与性物質の中から選ばれた一の化合物と電子輸
送性の高い化合物とを含む層とを組み合わせて形成してもよい。また、有機化合物と金属
酸化物の複合材料を含む層と、透明導電膜とを組み合わせて形成してもよい。
いずれにしても、第1の発光ユニット511と第2の発光ユニット512に挟まれる電
荷発生層513は、第1の電極501と第2の電極502に電圧を印加したときに、一方
の発光ユニットに電子を注入し、他方の発光ユニットに正孔を注入するものであれば良い
。例えば、図1(B)において、第1の電極の電位の方が第2の電極の電位よりも高くな
るように電圧を印加した場合、電荷発生層513は、第1の発光ユニット511に電子を
注入し、第2の発光ユニット512に正孔を注入するものであればよい。
図1(B)では、2つの発光ユニットを有する発光素子について説明したが、3つ以上
の発光ユニットを積層した発光素子についても、同様に適用することが可能である。本実
施の形態に係る発光素子のように、一対の電極間に複数の発光ユニットを電荷発生層で仕
切って配置することで、電流密度を低く保ったまま、高輝度発光を可能とし、さらに長寿
命な素子を実現できる。また、低電圧駆動が可能で消費電力が低い発光装置を実現するこ
とができる。
また、それぞれの発光ユニットの発光色を異なるものにすることで、発光素子全体とし
て、所望の色の発光を得ることができる。例えば、2つの発光ユニットを有する発光素子
において、第1の発光ユニットで赤と緑の発光色、第2の発光ユニットで青の発光色を得
ることで、発光素子全体として白色発光する発光素子を得ることも可能である。
なお、複数のユニットのうち、少なくとも一つのユニットに、上記発光層113の構成
が用いられていることによって、当該ユニットの製造工程を削減することができるため、
実用化に有利な多色発光素子を提供することができる。
なお、上記構成は、他の実施の形態や本実施の形態中の他の構成と適宜組み合わせるこ
とが可能である。
(実施の形態3)
本実施の形態では、実施の形態1又は実施の形態2に記載の発光素子を用いた発光装置
について説明する。
本実施の形態では、実施の形態1又は実施の形態2に記載の発光素子を用いて作製され
た発光装置について図2を用いて説明する。なお、図2(A)は、発光装置を示す上面図
、図2(B)は図2(A)をA−BおよびC−Dで切断した断面図である。この発光装置
は、発光素子の発光を制御するものとして、点線で示された駆動回路部(ソース線駆動回
路)601、画素部602、駆動回路部(ゲート線駆動回路)603を含んでいる。また
、604は封止基板、605はシール材であり、シール材605で囲まれた内側は、空間
607になっている。
なお、引き回し配線608はソース線駆動回路601及びゲート線駆動回路603に入
力される信号を伝送するための配線であり、外部入力端子となるFPC(フレキシブルプ
リントサーキット)609からビデオ信号、クロック信号、スタート信号、リセット信号
等を受け取る。なお、ここではFPCしか図示されていないが、このFPCにはプリント
配線基板(PWB)が取り付けられていても良い。本明細書における発光装置には、発光
装置本体だけでなく、それにFPCもしくはPWBが取り付けられた状態をも含むものと
する。
次に、断面構造について図2(B)を用いて説明する。素子基板610上には駆動回路
部及び画素部が形成されているが、ここでは、駆動回路部であるソース線駆動回路601
と、画素部602中の一つの画素が示されている。
なお、ソース線駆動回路601はnチャネル型TFT623とpチャネル型TFT62
4とを組み合わせたCMOS回路が形成される。また、駆動回路は、種々のCMOS回路
、PMOS回路もしくはNMOS回路で形成しても良い。また、本実施の形態では、基板
上に駆動回路を形成したドライバ一体型を示すが、必ずしもその必要はなく、駆動回路を
基板上ではなく外部に形成することもできる。
また、画素部602はスイッチング用TFT611と、電流制御用TFT612とその
ドレインに電気的に接続された第1の電極613とを含む複数の画素により形成される。
なお、第1の電極613の端部を覆って絶縁物614が形成されている。ここでは、ポジ
型の感光性アクリル樹脂膜を用いることにより形成する。
また、被覆性を良好なものとするため、絶縁物614の上端部または下端部に曲率を有
する曲面が形成されるようにする。例えば、絶縁物614の材料としてポジ型の感光性ア
クリルを用いた場合、絶縁物614の上端部のみに曲率半径(0.2μm〜3μm)を有
する曲面を持たせることが好ましい。また、絶縁物614として、ネガ型の感光性樹脂、
或いはポジ型の感光性樹脂のいずれも使用することができる。
第1の電極613上には、EL層616、および第2の電極617がそれぞれ形成され
ている。ここで、陽極として機能する第1の電極613に用いる材料としては、仕事関数
の大きい材料を用いることが望ましい。例えば、ITO膜、またはケイ素を含有したイン
ジウム錫酸化物膜、2〜20wt%の酸化亜鉛を含む酸化インジウム膜、窒化チタン膜、
クロム膜、タングステン膜、Zn膜、Pt膜などの単層膜の他、窒化チタン膜とアルミニ
ウムを主成分とする膜との積層、窒化チタン膜とアルミニウムを主成分とする膜と窒化チ
タン膜との3層構造等を用いることができる。なお、積層構造とすると、配線としての抵
抗も低く、良好なオーミックコンタクトがとれ、さらに陽極として機能させることができ
る。
また、EL層616は、蒸着マスクを用いた蒸着法、インクジェット法、スピンコート
法等の種々の方法によって形成される。EL層616は、実施の形態1又は実施の形態2
で説明したような構成を含んでいる。また、EL層616を構成する他の材料としては、
低分子化合物、または高分子化合物(オリゴマー、デンドリマーを含む)であっても良い
さらに、EL層616上に形成され、陰極として機能する第2の電極617に用いる材
料としては、仕事関数の小さい材料(Al、Mg、Li、Ca、またはこれらの合金や化
合物、MgAg、MgIn、AlLi、等)を用いることが好ましい。なお、EL層61
6で生じた光が第2の電極617を透過させる場合には、第2の電極617として、膜厚
を薄くした金属薄膜と、透明導電膜(ITO、2〜20wt%の酸化亜鉛を含む酸化イン
ジウム、ケイ素を含有したインジウム錫酸化物、酸化亜鉛(ZnO)等)との積層を用い
るのが良い。
なお、第1の電極613、EL層616、第2の電極617でもって、発光素子が形成
されている。当該発光素子は実施の形態1又は実施の形態2の構成を有する発光素子であ
る。なお、画素部は複数の発光素子が形成されてなっているが、本実施の形態における発
光装置では、実施の形態1又は実施の形態2に記載の発光素子と、それ以外の構成を有す
る発光素子の両方が含まれていても良い。
さらにシール材605で封止基板604を素子基板610と貼り合わせることにより、
素子基板610、封止基板604、およびシール材605で囲まれた空間607に発光素
子618が備えられた構造になっている。なお、空間607には、充填材が充填されてお
り、不活性気体(窒素やアルゴン等)が充填される場合の他、シール材605で充填され
る場合もある。封止基板には凹部を形成し、そこに乾燥材625を設けると水分の影響に
よる劣化を抑制することができ、好ましい構成である。
なお、シール材605には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、これらの材料はできるだけ水分や酸素を透過しない材料であることが望ましい。また
、封止基板604に用いる材料としてガラス基板や石英基板の他、FRP(Fiberg
lass−Reinforced Plastics)、PVF(ポリビニルフロライド
)、ポリエステルまたはアクリル等からなるプラスチック基板を用いることができる。
以上のようにして、実施の形態1又は実施の形態2に記載の発光素子を用いて作製され
た発光装置を得ることができる。
本実施の形態における発光装置は、実施の形態1又は実施の形態2に記載の発光素子を
用いているため、良好な特性を備えた発光装置を得ることができる。具体的には、実施の
形態1又は実施の形態2で示した発光素子は発光効率の良好な発光素子であり、消費電力
の低減された発光装置とすることができる。また、量産しやすい発光素子であり、安価な
発光装置を提供することができる。
図3には白色発光を呈する発光素子を形成し、着色層(カラーフィルタ)等を設けるこ
とによってフルカラー化した発光装置の例を示す。図3(A)には基板1001、下地絶
縁膜1002、ゲート絶縁膜1003、ゲート電極1006、1007、1008、第1
の層間絶縁膜1020、第2の層間絶縁膜1021、周辺部1042、画素部1040、
駆動回路部1041、発光素子の第1の電極1024W、1024R、1024G、10
24B、隔壁1025、EL層1028、発光素子の第2の電極1029、封止基板10
31、シール材1032などが図示されている。
また、図3(A)では着色層(赤色の着色層1034R、緑色の着色層1034G、青
色の着色層1034B)は透明な基材1033に設けている。また、黒色層(ブラックマ
トリックス)1035をさらに設けても良い。着色層及び黒色層が設けられた透明な基材
1033は、位置合わせし、基板1001に固定する。なお、着色層、及び黒色層は、オ
ーバーコート層1036で覆われている。また、図3(A)においては、光が着色層を透
過せずに外部へと出る発光層と、各色の着色層を透過して外部に光が出る発光層とがあり
、着色層を透過しない光は白、着色層を透過する光は赤、青、緑となることから、4色の
画素で映像を表現することができる。
図3(B)では着色層(赤色の着色層1034R、緑色の着色層1034G、青色の着色
層1034B)をゲート絶縁膜1003と第1の層間絶縁膜1020との間に形成する例
を示した。このように、着色層は基板1001と封止基板1031の間に設けられていて
も良い。
また、以上に説明した発光装置では、TFTが形成されている基板1001側に光を取
り出す構造(ボトムエミッション型)の発光装置としたが、封止基板1031側に発光を
取り出す構造(トップエミッション型)の発光装置としても良い。トップエミッション型
の発光装置の断面図を図4に示す。この場合、基板1001は光を通さない基板を用いる
ことができる。TFTと発光素子の陽極とを接続する接続電極を作製するまでは、ボトム
エミッション型の発光装置と同様に形成する。その後、第3の層間絶縁膜1037を電極
1022を覆って形成する。この絶縁膜は平坦化の役割を担っていても良い。第3の層間
絶縁膜1037は第2の層間絶縁膜と同様の材料の他、他の公知の材料を用いて形成する
ことができる。
発光素子の第1の電極1024W、1024R、1024G、1024Bはここでは陽
極とするが、陰極であっても構わない。また、図4のようなトップエミッション型の発光
装置である場合、第1の電極を反射電極とすることが好ましい。EL層1028の構成は
、実施の形態1又は実施の形態2においてEL層103として説明したような構成とし、
且つ、白色の発光が得られるような素子構造とする。
図4のようなトップエミッションの構造では着色層(赤色の着色層1034R、緑色の
着色層1034G、青色の着色層1034B)を設けた封止基板1031で封止を行うこ
とができる。封止基板1031には画素と画素との間に位置するように黒色層(ブラック
マトリックス)1035を設けても良い。着色層(赤色の着色層1034R、緑色の着色
層1034G、青色の着色層1034B)や黒色層(ブラックマトリックス)はオーバー
コート層1036によって覆われていても良い。なお封止基板1031は透光性を有する
基板を用いることとする。
また、ここでは赤、緑、青、白の4色でフルカラー表示を行う例を示したが特に限定さ
れず、赤、緑、青の3色でフルカラー表示を行ってもよい。
本実施の形態における発光装置は、実施の形態1又は実施の形態2に記載の発光素子を
用いているため、良好な特性を備えた発光装置を得ることができる。具体的には、実施の
形態1又は実施の形態2で示した発光素子は発光効率の良好な発光素子であり、消費電力
の低減された発光装置とすることができる。また、量産しやすい発光素子であり、安価な
発光装置を提供することができる。
ここまでは、アクティブマトリクス型の発光装置について説明したが、以下からはパッ
シブマトリクス型の発光装置について説明する。図5には本発明を適用して作製したパッ
シブマトリクス型の発光装置を示す。なお、図5(A)は、発光装置を示す斜視図、図5
(B)は図5(A)をX−Yで切断した断面図である。図5において、基板951上には
、電極952と電極956との間にはEL層955が設けられている。電極952の端部
は絶縁層953で覆われている。そして、絶縁層953上には隔壁層954が設けられて
いる。隔壁層954の側壁は、基板面に近くなるに伴って、一方の側壁と他方の側壁との
間隔が狭くなっていくような傾斜を有する。つまり、隔壁層954の短辺方向の断面は、
台形状であり、底辺(絶縁層953の面方向と同様の方向を向き、絶縁層953と接する
辺)の方が上辺(絶縁層953の面方向と同様の方向を向き、絶縁層953と接しない辺
)よりも短い。このように、隔壁層954を設けることで、静電気等に起因した発光素子
の不良を防ぐことが出来る。また、パッシブマトリクス型の発光装置においても、実施の
形態1又は実施の形態2で示した発光効率の良好な発光素子を用いており、消費電力の低
減された発光装置とすることができる。また、当該発光素子は量産しやすい発光素子であ
り、安価な発光装置を提供することができる。
以上、説明した発光装置は、マトリクス状に配置された多数の微小な発光素子をそれぞ
れ制御することが可能であるため、画像の表現を行う表示装置として好適に利用できる発
光装置である。
また、本実施の形態は他の実施の形態と自由に組み合わせることができる。
(実施の形態4)
本実施の形態では、実施の形態1又は実施の形態2に記載の発光素子を照明装置として
用いる例を図6を参照しながら説明する。図6(B)は照明装置の上面図、図6(A)は
図6(B)におけるe−f断面図である。
本実施の形態における照明装置は、支持体である透光性を有する基板400上に、第1
の電極401が形成されている。第1の電極401は実施の形態1における第1の電極1
01に相当する。第1の電極401側から発光を取り出す場合、第1の電極401は透光
性を有する材料により形成する。
第2の電極404に電圧を供給するためのパッド412が基板400上に形成される。
第1の電極401上にはEL層403が形成されている。EL層403は実施の形態1
におけるEL層103の構成、又は発光ユニット511、512及び電荷発生層513を
合わせた構成などに相当する。なお、これらの構成については当該記載を参照されたい。
EL層403を覆って第2の電極404を形成する。第2の電極404は実施の形態1
における第2の電極102に相当する。発光を第1の電極401側から取り出す場合、第
2の電極404は反射率の高い材料によって形成される。第2の電極404はパッド41
2と接続することによって、電圧が供給される。
以上、第1の電極401、EL層403、及び第2の電極404を有する発光素子を本
実施の形態で示す照明装置は有している。当該発光素子は発光効率の高い発光素子である
ため、本実施の形態における照明装置は消費電力の小さい照明装置とすることができる。
以上の構成を有する発光素子を、シール材405、406を用いて封止基板407を固
着し、封止することによって照明装置が完成する。シール材405、406はどちらか一
方でもかまわない。また、内側のシール材406(図6(B)では図示せず)には乾燥剤
を混ぜることもでき、これにより、水分を吸着することができ、信頼性の向上につながる
また、パッド412と第1の電極401の一部をシール材405、406の外に伸張し
て設けることによって、外部入力端子とすることができる。また、その上にコンバーター
などを搭載したICチップ420などを設けても良い。
以上、本実施の形態に記載の照明装置は、EL素子に実施の形態1又は実施の形態2に
記載の発光素子を有することから、消費電力の小さい照明装置とすることができる。また
、駆動電圧の低い照明装置とすることができる。また、安価な照明装置とすることができ
る。
(実施の形態5)
本実施の形態では、実施の形態1又は実施の形態2に記載の発光素子をその一部に含む
電子機器の例について説明する。実施の形態1又は実施の形態2に記載の発光素子は発光
効率が良好であり、消費電力が低減された発光素子である。その結果、本実施の形態に記
載の電子機器は、消費電力が低減された発光部を有する電子機器とすることが可能である
。また、実施の形態1又は実施の形態2に記載の発光素子は、成膜層数の少ない発光素子
であるため、安価な電子機器とすることが可能である。
上記発光素子を適用した電子機器として、例えば、テレビジョン装置(テレビ、またはテ
レビジョン受信機ともいう)、コンピュータ用などのモニタ、デジタルカメラ、デジタル
ビデオカメラ、デジタルフォトフレーム、携帯電話機(携帯電話、携帯電話装置ともいう
)、携帯型ゲーム機、携帯情報端末、音響再生装置、パチンコ機などの大型ゲーム機など
が挙げられる。これらの電子機器の具体例を以下に示す。
図7(A)は、テレビジョン装置の一例を示している。テレビジョン装置は、筐体710
1に表示部7103が組み込まれている。また、ここでは、スタンド7105により筐体
7101を支持した構成を示している。表示部7103により、映像を表示することが可
能であり、表示部7103は、実施の形態1又は実施の形態2に記載の発光素子をマトリ
クス状に配列して構成されている。当該発光素子は、発光効率の良好な発光素子とするこ
とが可能である。また、駆動電圧の小さい発光素子とすることが可能である。また、寿命
の長い発光素子とすることが可能である。そのため、当該発光素子で構成される表示部7
103を有するテレビジョン装置は消費電力の低減されたテレビジョン装置とすることが
できる。また、駆動電圧の小さいテレビジョン装置とすることが可能である。また、信頼
性の高いテレビジョン装置とすることができる。
テレビジョン装置の操作は、筐体7101が備える操作スイッチや、別体のリモコン操作
機7110により行うことができる。リモコン操作機7110が備える操作キー7109
により、チャンネルや音量の操作を行うことができ、表示部7103に表示される映像を
操作することができる。また、リモコン操作機7110に、当該リモコン操作機7110
から出力する情報を表示する表示部7107を設ける構成としてもよい。
なお、テレビジョン装置は、受信機やモデムなどを備えた構成とする。受信機により一般
のテレビ放送の受信を行うことができ、さらにモデムを介して有線または無線による通信
ネットワークに接続することにより、一方向(送信者から受信者)または双方向(送信者
と受信者間、あるいは受信者間同士など)の情報通信を行うことも可能である。
図7(B1)はコンピュータであり、本体7201、筐体7202、表示部7203、キ
ーボード7204、外部接続ポート7205、ポインティングデバイス7206等を含む
。なお、このコンピュータは、実施の形態2又は実施の形態3で説明したものと同様の発
光素子をマトリクス状に配列して表示部7203に用いることにより作製される。図7(
B1)のコンピュータは、図7(B2)のような形態であっても良い。図7(B2)のコ
ンピュータは、キーボード7204、ポインティングデバイス7206の代わりに第2の
表示部7210が設けられている。第2の表示部7210はタッチパネル式となっており
、第2の表示部7210に表示された入力用の表示を指や専用のペンで操作することによ
って入力を行うことができる。また、第2の表示部7210は入力用表示だけでなく、そ
の他の画像を表示することも可能である。また表示部7203もタッチパネルであっても
良い。二つの画面がヒンジで接続されていることによって、収納や運搬をする際に画面を
傷つける、破損するなどのトラブルの発生も防止することができる。なお、このコンピュ
ータは、実施の形態1又は実施の形態2に記載の発光素子をマトリクス状に配列して表示
部7203に用いることにより作製される。当該発光素子は発光効率の良好な発光素子と
することが可能である。そのため、当該発光素子で構成される表示部7203を有するコ
ンピュータは消費電力の低減されたコンピュータとすることができる。
図7(C)は携帯型遊技機であり、筐体7301と筐体7302の2つの筐体で構成され
ており、連結部7303により、開閉可能に連結されている。筐体7301には、実施の
形態1又は実施の形態2で説明した発光素子をマトリクス状に配列して作製された表示部
7304が組み込まれ、筐体7302には表示部7305が組み込まれている。また、図
7(C)に示す携帯型遊技機は、その他、スピーカ部7306、記録媒体挿入部7307
、LEDランプ7308、入力手段(操作キー7309、接続端子7310、センサ73
11(力、変位、位置、速度、加速度、角速度、回転数、距離、光、液、磁気、温度、化
学物質、音声、時間、硬度、電場、電流、電圧、電力、放射線、流量、湿度、傾度、振動
、におい又は赤外線を測定する機能を含むもの)、マイクロフォン7312)等を備えて
いる。もちろん、携帯型遊技機の構成は上述のものに限定されず、少なくとも表示部73
04および表示部7305の両方、または一方に実施の形態1又は実施の形態2に記載の
発光素子をマトリクス状に配列して作製された表示部を用いていればよく、その他付属設
備が適宜設けられた構成とすることができる。図7(C)に示す携帯型遊技機は、記録媒
体に記録されているプログラム又はデータを読み出して表示部に表示する機能や、他の携
帯型遊技機と無線通信を行って情報を共有する機能を有する。なお、図7(C)に示す携
帯型遊技機が有する機能はこれに限定されず、様々な機能を有することができる。上述の
ような表示部7304を有する携帯型遊技機は、表示部7304に用いられている発光素
子が、良好な発光効率を有することから、消費電力の低減された携帯型遊技機とすること
ができる。また、表示部7304に用いられている発光素子が低い駆動電圧で駆動させる
ことができることから、駆動電圧の小さい携帯型遊技機とすることができる。また、表示
部7304に用いられている発光素子が寿命の長い発光素子であることから、信頼性の高
い携帯型遊技機とすることができる。
図7(D)は、携帯電話機の一例を示している。携帯電話機は、筐体7401に組み込ま
れた表示部7402の他、操作ボタン7403、外部接続ポート7404、スピーカ74
05、マイク7406などを備えている。なお、携帯電話機7400は、実施の形態1又
は実施の形態2に記載の発光素子をマトリクス状に配列して作製された表示部7402を
有している。当該発光素子は発光効率の良好な発光素子とすることが可能である。また、
駆動電圧の小さい発光素子とすることが可能である。また、寿命の長い発光素子とするこ
とが可能である。そのため、当該発光素子で構成される表示部7402を有する携帯電話
機は消費電力の低減された携帯電話機とすることができる。また、駆動電圧の小さい携帯
電話機とすることが可能である。また、信頼性の高い携帯電話機とすることが可能である
図7(D)に示す携帯電話機は、表示部7402を指などで触れることで、情報を入力す
ることができる構成とすることもできる。この場合、電話を掛ける、或いはメールを作成
するなどの操作は、表示部7402を指などで触れることにより行うことができる。
表示部7402の画面は主として3つのモードがある。第1は、画像の表示を主とする表
示モードであり、第2は、文字等の情報の入力を主とする入力モードである。第3は表示
モードと入力モードの2つのモードが混合した表示+入力モードである。
例えば、電話を掛ける、或いはメールを作成する場合は、表示部7402を文字の入力を
主とする文字入力モードとし、画面に表示させた文字の入力操作を行えばよい。この場合
、表示部7402の画面のほとんどにキーボードまたは番号ボタンを表示させることが好
ましい。
また、携帯電話機内部に、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、携帯電話機の向き(縦か横か)を判断して、表示部7402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。
また、画面モードの切り替えは、表示部7402を触れること、又は筐体7401の操作
ボタン7403の操作により行われる。また、表示部7402に表示される画像の種類に
よって切り替えるようにすることもできる。例えば、表示部に表示する画像信号が動画の
データであれば表示モード、テキストデータであれば入力モードに切り替える。
また、入力モードにおいて、表示部7402の光センサで検出される信号を検知し、表示
部7402のタッチ操作による入力が一定期間ない場合には、画面のモードを入力モード
から表示モードに切り替えるように制御してもよい。
表示部7402は、イメージセンサとして機能させることもできる。例えば、表示部74
02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、表示部に近赤外光を発光するバックライトまた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、本実施の形態に示す構成は、実施の形態1乃至実施の形態4に示した構成を適宜組
み合わせて用いることができる。
以上の様に実施の形態1又は実施の形態2に記載の発光素子を備えた発光装置の適用範
囲は極めて広く、この発光装置をあらゆる分野の電子機器に適用することが可能である。
実施の形態1又は実施の形態2に記載の発光素子を用いることにより、消費電力の低減さ
れた電子機器を得ることができる。
図8は、実施の形態1又は実施の形態2に記載の発光素子をバックライトに適用した液
晶表示装置の一例である。図8に示した液晶表示装置は、筐体901、液晶層902、バ
ックライトユニット903、筐体904を有し、液晶層902は、ドライバIC905と
接続されている。また、バックライトユニット903には、実施の形態1又は実施の形態
2に記載の発光素子が用いられおり、端子906により、電流が供給されている。
実施の形態1又は実施の形態2に記載の発光素子を液晶表示装置のバックライトに適用
したことにより、消費電力の低減されたバックライトが得られる。また、実施の形態2に
記載の発光素子を用いることで、面発光の照明装置が作製でき、また大面積化も可能であ
る。これにより、バックライトの大面積化が可能であり、液晶表示装置の大面積化も可能
になる。さらに、実施の形態2に記載の発光素子を適用した発光装置は従来と比較し厚み
を小さくできるため、表示装置の薄型化も可能となる。
図9は、実施の形態1又は実施の形態2に記載の発光素子を、照明装置である電気スタ
ンドに用いた例である。図9に示す電気スタンドは、筐体2001と、光源2002を有
し、光源2002として、実施の形態4に記載の照明装置が用いられている。
図10は、実施の形態1又は実施の形態2に記載の発光素子を、室内の照明装置300
1として用いた例である。実施の形態1又は実施の形態2に記載の発光素子は消費電力の
低減された発光素子であるため、消費電力の低減された照明装置とすることができる。ま
た、実施の形態1又は実施の形態2に記載の発光素子は大面積化が可能であるため、大面
積の照明装置として用いることができる。また、実施の形態1又は実施の形態2に記載の
発光素子は、薄型であるため、薄型化した照明装置として用いることが可能となる。
実施の形態1又は実施の形態2に記載の発光素子は、自動車のフロントガラスやダッシ
ュボードにも搭載することができる。図11に実施の形態2に記載の発光素子を自動車の
フロントガラスやダッシュボードに用いる一態様を示す。表示領域5000乃至表示領域
5005は実施の形態1又は実施の形態2に記載の発光素子を用いて設けられた表示であ
る。
表示領域5000と表示領域5001は自動車のフロントガラスに設けられた実施の形
態1又は実施の形態2に記載の発光素子を搭載した表示装置である。実施の形態1又は実
施の形態2に記載の発光素子は、第1の電極と第2の電極を透光性を有する電極で作製す
ることによって、反対側が透けて見える、いわゆるシースルー状態の表示装置とすること
ができる。シースルー状態の表示であれば、自動車のフロントガラスに設置したとしても
、視界の妨げになることなく設置することができる。なお、駆動のためのトランジスタな
どを設ける場合には、有機半導体材料による有機トランジスタや、酸化物半導体を用いた
トランジスタなど、透光性を有するトランジスタを用いると良い。
表示領域5002はピラー部分に設けられた実施の形態1又は実施の形態2に記載の発
光素子を搭載した表示装置である。表示領域5002には、車体に設けられた撮像手段か
らの映像を映し出すことによって、ピラーで遮られた視界を補完することができる。また
、同様に、ダッシュボード部分に設けられた表示領域5003は車体によって遮られた視
界を、自動車の外側に設けられた撮像手段からの映像を映し出すことによって、死角を補
い、安全性を高めることができる。見えない部分を補完するように映像を映すことによっ
て、より自然に違和感なく安全確認を行うことができる。
表示領域5004や表示領域5005はナビゲーション情報、スピードメーターやタコ
メーター、走行距離、給油量、ギア状態、エアコンの設定など、その他様々な情報を提供
することができる。表示は使用者の好みに合わせて適宜その表示項目やレイアウトを変更
することができる。なお、これら情報は表示領域5000乃至表示領域5003にも設け
ることができる。また、表示領域5000乃至表示領域5005は照明装置として用いる
ことも可能である。
実施の形態1又は実施の形態2に記載の発光素子は発光効率の高い発光素子とすること
ができる。また、消費電力の小さい発光素子とすることができる。このことから、表示領
域5000乃至表示領域5005に大きな画面を数多く設けても、バッテリーに負荷をか
けることが少なく、快適に使用することができることから実施の形態1又は実施の形態2
に記載の発光素子を用いた発光装置または照明装置は、車載用の発光装置又は照明装置と
して好適に用いることができる。
図12(A)及び図12(B)は2つ折り可能なタブレット型端末の一例である。図1
2(A)は、開いた状態であり、タブレット型端末は、筐体9630、表示部9631a
、表示部9631b、表示モード切り替えスイッチ9034、電源スイッチ9035、省
電力モード切り替えスイッチ9036、留め具9033、操作スイッチ9038、を有す
る。なお、当該タブレット端末は、実施の形態1又は実施の形態2に記載の発光素子を備
えた発光装置を表示部9631a、表示部9631bの一方又は両方に用いることにより
作製される。
表示部9631aは、一部をタッチパネル領域9632aとすることができ、表示され
た操作キー9037にふれることでデータ入力をすることができる。なお、表示部963
1aにおいては、一例として半分の領域が表示のみの機能を有する構成、もう半分の領域
がタッチパネルの機能を有する構成を示しているが該構成に限定されない。表示部963
1aの全ての領域がタッチパネルの機能を有する構成としても良い。例えば、表示部96
31aの全面をキーボードボタン表示させてタッチパネルとし、表示部9631bを表示
画面として用いることができる。
また、表示部9631bにおいても表示部9631aと同様に、表示部9631bの一
部をタッチパネル領域9632bとすることができる。また、タッチパネルのキーボード
表示切り替えボタン9639が表示されている位置に指やスタイラスなどでふれることで
表示部9631bにキーボードボタンを表示することができる。
また、タッチパネル領域9632aとタッチパネル領域9632bに対して同時にタッ
チ入力することもできる。
また、表示モード切り替えスイッチ9034は、縦表示または横表示などの表示の向き
を切り替え、白黒表示やカラー表示の切り替えなどを選択できる。省電力モード切り替え
スイッチ9036は、タブレット型端末に内蔵している光センサで検出される使用時の外
光の光量に応じて表示の輝度を最適なものとすることができる。タブレット型端末は光セ
ンサだけでなく、ジャイロ、加速度センサ等の傾きを検出するセンサなどの他の検出装置
を内蔵させてもよい。
また、図12(A)では表示部9631bと表示部9631aの表示面積が同じ例を示
しているが特に限定されず、一方のサイズともう一方のサイズが異なっていてもよく、表
示の品質も異なっていてもよい。例えば一方が他方よりも高精細な表示を行える表示パネ
ルとしてもよい。
図12(B)は、閉じた状態であり、本実施の形態におけるタブレット型端末では、筐
体9630、太陽電池9633、充放電制御回路9634、バッテリー9635、DCD
Cコンバータ9636を備える例を示す。なお、図12(B)では充放電制御回路963
4の一例としてバッテリー9635、DCDCコンバータ9636を有する構成について
示している。
なお、タブレット型端末は2つ折り可能なため、未使用時に筐体9630を閉じた状態
にすることができる。従って、表示部9631a、表示部9631bを保護できるため、
耐久性に優れ、長期使用の観点からも信頼性の優れたタブレット型端末を提供できる。
また、この他にも図12(A)及び図12(B)に示したタブレット型端末は、様々な
情報(静止画、動画、テキスト画像など)を表示する機能、カレンダー、日付又は時刻な
どを表示部に表示する機能、表示部に表示した情報をタッチ入力操作又は編集するタッチ
入力機能、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、等を有する
ことができる。
タブレット型端末の表面に装着された太陽電池9633によって、電力をタッチパネル
、表示部、または映像信号処理部等に供給することができる。なお、太陽電池9633は
、筐体9630の一面または二面に設けられていると効率的なバッテリー9635の充電
を行う構成とすることができるため好適である。
また、図12(B)に示す充放電制御回路9634の構成、及び動作について図12(
C)にブロック図を示し説明する。図12(C)には、太陽電池9633、バッテリー9
635、DCDCコンバータ9636、コンバータ9638、スイッチSW1乃至SW3
、表示部9631について示しており、バッテリー9635、DCDCコンバータ963
6、コンバータ9638、スイッチSW1乃至SW3が、図12(B)に示す充放電制御
回路9634に対応する箇所となる。
まず外光により太陽電池9633により発電がされる場合の動作の例について説明する
。太陽電池で発電した電力は、バッテリー9635を充電するための電圧となるようDC
DCコンバータ9636で昇圧または降圧がなされる。そして、表示部9631の動作に
太陽電池9633で充電された電力が用いられる際にはスイッチSW1をオンにし、コン
バータ9638で表示部9631に必要な電圧に昇圧または降圧をすることとなる。また
、表示部9631での表示を行わない際には、SW1をオフにし、SW2をオンにしてバ
ッテリー9635の充電を行う構成とすればよい。
なお、太陽電池9633については、発電手段の一例として示したが、発電手段は特に
限定されず、圧電素子(ピエゾ素子)や熱電変換素子(ペルティエ素子)などの他の発電
手段によってバッテリー9635の充電を行う構成であってもよい。無線(非接触)で電
力を送受信して充電する無接点電力伝送モジュールや、また他の充電手段を組み合わせて
行う構成としてもよく、発電手段を有さなくとも良い。
また、上記表示部9631を具備していれば、図12に示した形状のタブレット型端末
に限定されない。
本実施例では、本発明の一態様の発光素子(発光素子1乃至発光素子3)について説明す
る。本実施例で用いる材料の化学式を以下に示す。なお、発光素子1乃至発光素子3は接
して形成された2層の発光層(第1の発光層及び第2の発光層)からなる発光層を有して
おり、第1の発光層は励起錯体からの発光を、第2の発光層からはりん光性化合物からの
発光を得る実施の形態1に記載の構成を有している。
以下に、本実施例の発光素子1乃至発光素子3の作製方法を示す。
(発光素子1の作製方法)
まず、ガラス基板上に、酸化珪素を含むインジウム錫酸化物(ITSO)をスパッタリン
グ法にて成膜し、第1の電極101を形成した。なお、その膜厚は110nmとし、電極
面積は2mm×2mmとした。ここで、第1の電極101は、発光素子の陽極として機能
する電極である。
次に、基板上に発光素子を形成するための前処理として、基板表面を水で洗浄し、200
℃で1時間焼成した後、UVオゾン処理を370秒行った。
その後、10−4Pa程度まで内部が減圧された真空蒸着装置に基板を導入し、真空蒸着
装置内の加熱室において、170℃で30分間の真空焼成を行った後、基板を30分程度
放冷した。
次に、第1の電極101が形成された面が下方となるように、第1の電極101が形成さ
れた基板を真空蒸着装置内に設けられた基板ホルダーに固定し、10−4Pa程度まで減
圧した後、第1の電極101上に、抵抗加熱を用いた蒸着法により上記構造式(i)で表
される4,4’,4’’−(ベンゼン−1,3,5−トリイル)トリ(ジベンゾチオフェ
ン)((略称:DBT3P−II)、と酸化モリブデン(VI)を共蒸着することで、正
孔注入層111を形成した。その膜厚は、20nmとし、DBT3P−IIと酸化モリブ
デンの比率は、重量比で4:2(=DBT3P−II:酸化モリブデン)となるように調
節した。なお、共蒸着法とは、一つの処理室内で、複数の蒸発源から同時に蒸着を行う蒸
着法である。
次に、正孔注入層111上に、上記構造式(ii)で表される、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20
nmの膜厚となるように成膜し、正孔輸送層112を形成した。
さらに、正孔輸送層112上に、上記構造式(iii)で表される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:2mDBT
PDBq−II)と上記構造式(iv)で表されるN,N’−ビス(9−フェニル−9H
−カルバゾール−3−イル)−N,N’ −ジフェニル−スピロ−9,9’−ビフルオレ
ン−2,7−ジアミン(略称:PCA2SF)とを、重量比0.8:0.2(=2mDB
TPDBq−II:PCA2SF)となるように20nm共蒸着し、第1の発光層113
aを作製した後、2mDBTPDBq−IIとPCA2SFと上記構造式(v)で表され
るビス(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)(dpm)])とを、重量比で0.8:0.2:
0.025(=2mDBTPDBq−II:PCA2SF:[Ir(tppr)(dp
m)])となるように、20nm共蒸着し、第2の発光層113bを形成することによっ
て発光層113を形成した。なお、2mDBTPDBq−IIとPCA2SFとは励起錯
体を形成する。
その後、発光層113上に2mDBTPDBq−IIを膜厚20nmとなるように成膜し
、さらに、上記構造式(v)で表されるバソフェナントロリン(略称:BPhen)を2
0nmとなるように成膜して、電子輸送層114を形成した。
電子輸送層114を形成したら、その後、フッ化リチウム(LiF)を1nmの膜厚とな
るように蒸着し、電子注入層115を形成し、最後に、陰極として機能する第2の電極1
02として、アルミニウムを200nmの膜厚となるように蒸着することで、本実施例の
発光素子1を作製した。
なお、上述した蒸着過程において、蒸着は全て抵抗加熱法を用いた。
(発光素子2の作製方法)
発光素子2は、発光素子1における第2の発光層113bを、2mDBTPDBq−I
Iと[Ir(tppr)(dpm)]とを、重量比で1:0.025(=2mDBTP
DBq−II:[Ir(tppr)(dpm)])となるように20nm共蒸着するこ
とにより形成した。その他の構成については発光素子1と同じ構成、作製方法とした。
(発光素子3の作製方法)
発光素子3は、発光素子1における発光層113を、2mDBTPDBq−IIと上記構
造式(vii)で表される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)とを、重量比0.
8:0.2(=2mDBTPDBq−II:PCASF)となるように20nm共蒸着し
、第1の発光層113aを作製した後、2mDBTPDBq−IIとPCASFと[Ir
(tppr)(dpm)]とを、重量比で0.8:0.2:0.025(=2mDBT
PDBq−II:PCASF:[Ir(tppr)(dpm)]となるように、20n
m共蒸着し、第2の発光層113bを形成することによって形成した。すなわち、発光素
子3は発光素子1におけるPCA2SFをPCASFに替えることによって作製した。な
お、その他の構成については発光素子1と同じ構成、作製方法とした。2mDBTPDB
q−IIとPCASFとは励起錯体を形成する。
発光素子1乃至発光素子3を、窒素雰囲気のグローブボックス内において、発光素子が大
気に曝されないようにガラス基板により封止する作業(シール材を素子の周囲に塗布し、
封止時にUV処理、80℃にて1時間熱処理)を行った後、これら発光素子の信頼性につ
いて測定を行った。なお、測定は室温(25℃に保たれた雰囲気)で行った。
発光素子1の電流密度−輝度特性を図13に、輝度−電流効率特性を図14に、電圧−輝
度特性を図15に、輝度−外部量子効率特性を図16に、発光スペクトルを図17に示す
また、発光素子2の電流密度−輝度特性を図18に、輝度−電流効率特性を図19に、
電圧−輝度特性を図20に、輝度−外部量子効率特性を図21に、発光スペクトルを図2
2に示す。
発光素子3の電流密度−輝度特性を図23に、輝度−電流効率特性を図24に、電圧−輝
度特性を図25に、輝度−外部量子効率特性を図26に、発光スペクトルを図27に示す
以上のように、発光素子1乃至発光素子3はいずれも1000cd/m付近で電流効率
20cd/A以上、外部量子効率10%以上の良好な発光効率を示すことがわかった。
また、発光スペクトルからも、[Ir(tppr)(dpm)]由来の赤色発光と、
励起錯体由来の緑色発光(550nm付近の肩)が観測され、第1発光層113a及び第
2の発光層113bのどちらからも発光が得られていることがわかる。
本実施例では、本発明の一態様の発光素子(発光素子4)について説明する。本実施例で
用いる材料の化学式を以下に示す。なお、発光素子4は接して形成された2層の発光層(
第1の発光層及び第2の発光層)からなる発光層を有しており、第1の発光層は励起錯体
からエネルギー移動した蛍光性化合物からの発光を、第2の発光層からはりん光性化合物
からの発光を得る実施の形態1に記載の構成を有している。
以下に、本実施例の発光素子4の作製方法を示す。
(発光素子4の作製方法)
まず、ガラス基板上に、酸化珪素を含むインジウム錫酸化物(ITSO)をスパッタリン
グ法にて成膜し、第1の電極101を形成した。なお、その膜厚は110nmとし、電極
面積は2mm×2mmとした。ここで、第1の電極101は、発光素子の陽極として機能
する電極である。
次に、基板上に発光素子を形成するための前処理として、基板表面を水で洗浄し、200
℃で1時間焼成した後、UVオゾン処理を370秒行った。
その後、10−4Pa程度まで内部が減圧された真空蒸着装置に基板を導入し、真空蒸着
装置内の加熱室において、170℃で30分間の真空焼成を行った後、基板を30分程度
放冷した。
次に、第1の電極101が形成された面が下方となるように、第1の電極101が形成さ
れた基板を真空蒸着装置内に設けられた基板ホルダーに固定し、10−4Pa程度まで減
圧した後、第1の電極101上に、抵抗加熱を用いた蒸着法により上記構造式(i)で表
される4,4’,4’’−(ベンゼン−1,3,5−トリイル)トリ(ジベンゾチオフェ
ン)((略称:DBT3P−II)、と酸化モリブデン(VI)を共蒸着することで、正
孔注入層111を形成した。その膜厚は、40nmとし、DBT3P−IIと酸化モリブ
デンの比率は、重量比で4:2(=DBT3P−II:酸化モリブデン)となるように調
節した。なお、共蒸着法とは、一つの処理室内で、複数の蒸発源から同時に蒸着を行う蒸
着法である。
次に、正孔注入層111上に、上記構造式(viii)で表される、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)を20nmの膜厚となるように成膜し、正孔輸送層112を
形成した。
さらに、正孔輸送層112上に、上記構造式(ix)で表される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、PCBNBBと、上記構造式(x)で表されるビス
[2−(6−tert−ブチル−4−ピリミジニル−κN3)フェニル−κC](2,4
−ペンタンジオナト−κO,O’)イリジウム(III)(略称:[Ir(tBupp
m)(acac)])とを、重量比0.8:0.2:0.05(=2mDBTBPDB
q−II:PCBNBB:[Ir(tBuppm)(acac)])となるように20
nm共蒸着した後、2mDBTBPDBq−IIと、PCBNBBと、[Ir(tppr
(dpm)]とを、重量比0.9:0.1:0.05(=2mDBTBPDBq−I
I:PCBNBB:[Ir(tppr)(dpm)])となるように5nm共蒸着して
第2の発光層113bを形成した後、2mDBTBPDBq−IIと、PCBNBBと、
上記構造式(xi)で表される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:1,6mMemFLPAPrn)とを重量比0.3:0.7:0.05と
なるように25nm共蒸着して第1の発光層113aを形成することによって発光層11
3を形成した。
なお、2mDBTBPDBq−IIとPCBNBBは励起錯体を形成する。図34に示し
たスペクトルはそれぞれ、2mDBTBPDBq−II単独の膜の発光スペクトル、PC
BNBB単独の膜の発光スペクトル、及び2mDBTBPDBq−IIとPCBNBBを
共蒸着した膜の発光スペクトルである。図34のように、2mDBTBPDBq−IIと
PCBNBBを共蒸着した膜の発光スペクトルは、単独の膜のどちらの発光スペクトルと
も異なる位置、形状で表れている。また、単独の膜の発光スペクトルよりも長波長領域に
当該発光スペクトルは存在しており、これは、2mDBTBPDBq−IIとPCBNB
Bによって励起錯体が形成されていることを示唆している。
その後、発光層113上に2mDBTBPDBq−IIを膜厚15nmとなるように成膜
し、さらに、上記構造式(v)で表されるバソフェナントロリン(略称:BPhen)を
15nmとなるように成膜して、電子輸送層114を形成した。
電子輸送層114を形成したら、その後、フッ化リチウム(LiF)を1nmの膜厚とな
るように蒸着し、電子注入層115を形成し、最後に、陰極として機能する第2の電極1
02として、アルミニウムを200nmの膜厚となるように蒸着することで、本実施例の
発光素子4を作製した。
なお、上述した蒸着過程において、蒸着は全て抵抗加熱法を用いた。
発光素子4を、窒素雰囲気のグローブボックス内において、発光素子が大気に曝されない
ようにガラス基板により封止する作業(シール材を素子の周囲に塗布し、封止時にUV処
理、80℃にて1時間熱処理)を行った後、これら発光素子の信頼性について測定を行っ
た。なお、測定は室温(25℃に保たれた雰囲気)で行った。
発光素子4の電流密度−輝度特性を図28に、輝度−電流効率特性を図29に、電圧−輝
度特性を図30に、輝度−外部量子効率特性を図31に、発光スペクトルを図32に示す
以上のように、発光素子4は1000cd/m付近で電流効率20cd/A以上、外部
量子効率10%以上の良好な発光効率を示すことがわかった。
また、発光スペクトルから、[Ir(tppr)(dpm)]由来の赤色発光と、[
Ir(tBuppm)(acac)]由来の緑色発光及び1,6mMemFLPAPr
n由来の青色発光が観測された。このことから、第1発光層113a及び第2の発光層1
13bのどちらからも発光が得られており、第1の発光層113aにおける発光中心物質
として蛍光発光物質を用いた発光素子においても良好な素子特性が得られることがわかる
続いて、初期輝度を3000cd/mとし、電流密度一定の条件で発光素子4を駆動
して、信頼性試験を行った結果を図33に示す。図33では、初期輝度を100%とした
規格化輝度の変化を示している。この結果から、発光素子4は、350時間経過後も初期
輝度の86%を保っており、駆動時間に伴う輝度低下の小さい、良好な信頼性を有する発
光素子であることがわかった。
101 第1の電極
102 第2の電極
103 EL層
111 正孔注入層
112 正孔輸送層
113 発光層
113a 第1の発光層
113b 第2の発光層
114 電子輸送層
115 電子注入層
400 基板
401 第1の電極
403 EL層
404 第2の電極
405 シール材
406 シール材
407 封止基板
412 パッド
420 ICチップ
501 第1の電極
502 第2の電極
511 第1の発光ユニット
512 第2の発光ユニット
513 電荷発生層
601 駆動回路部(ソース線駆動回路)
602 画素部
603 駆動回路部(ゲート線駆動回路)
604 封止基板
605 シール材
607 空間
608 配線
609 FPC(フレキシブルプリントサーキット)
610 素子基板
611 スイッチング用TFT
612 電流制御用TFT
613 第1の電極
614 絶縁物
616 EL層
617 第2の電極
618 発光素子
623 nチャネル型TFT
624 pチャネル型TFT
625 乾燥材
901 筐体
902 液晶層
903 バックライトユニット
904 筐体
905 ドライバIC
906 端子
951 基板
952 電極
953 絶縁層
954 隔壁層
955 EL層
956 電極
1001 基板
1002 下地絶縁膜
1003 ゲート絶縁膜
1006 ゲート電極
1007 ゲート電極
1008 ゲート電極
1020 第1の層間絶縁膜
1021 第2の層間絶縁膜
1022 電極
1024W 発光素子の第1の電極
1024R 発光素子の第1の電極
1024G 発光素子の第1の電極
1024B 発光素子の第1の電極
1025 隔壁
1028 EL層
1029 発光素子の第2の電極
1031 封止基板
1032 シール材
1033 透明な基材
1034R 赤色の着色層
1034G 緑色の着色層
1034B 青色の着色層
1035 黒色層(ブラックマトリックス)
1036 オーバーコート層
1037 第3の層間絶縁膜
1040 画素部
1041 駆動回路部
1042 周辺部
2001 筐体
2002 光源
3001 照明装置
5000 表示領域
5001 表示領域
5002 表示領域
5003 表示領域
5004 表示領域
5005 表示領域
7101 筐体
7103 表示部
7105 スタンド
7107 表示部
7109 操作キー
7110 リモコン操作機
7201 本体
7202 筐体
7203 表示部
7204 キーボード
7205 外部接続ポート
7206 ポインティングデバイス
7210 第2の表示部
7301 筐体
7302 筐体
7303 連結部
7304 表示部
7305 表示部
7306 スピーカ部
7307 記録媒体挿入部
7308 LEDランプ
7309 操作キー
7310 接続端子
7311 センサ
7401 筐体
7402 表示部
7403 操作ボタン
7404 外部接続ポート
7405 スピーカ
7406 マイク
7400 携帯電話機
9033 留め具
9034 スイッチ
9035 電源スイッチ
9036 スイッチ
9037 操作キー
9038 操作スイッチ
9630 筐体
9631 表示部
9631a 表示部
9631b 表示部
9632a タッチパネル領域
9632b タッチパネル領域
9633 太陽電池
9634 充放電制御回路
9635 バッテリー
9636 DCDCコンバータ
9638 コンバータ
9639 ボタン

Claims (14)

  1. 一対の電極間に、第1の発光層と、第2の発光層と、を有し、
    前記第1の発光層と、前記第2の発光層とは、接しており、
    前記第1の発光層は、少なくとも第1の有機化合物と、第2の有機化合物と、を有し、
    前記第2の発光層は、少なくとも第3の有機化合物と、りん光発光物質と、を有し、
    前記第1の有機化合物の三重項励起準位は、前記りん光発光物質の三重項励起準位よりも高く、
    前記第2の有機化合物の三重項励起準位は、前記りん光発光物質の三重項励起準位よりも高く、
    前記第1の有機化合物と前記第2の有機化合物とは第1の励起錯体を形成する組み合わせであり、
    前記第1の発光層からの発光は緑色であり、
    前記第2の発光層からの発光は赤色である、発光素子。
  2. 一対の電極間に、第1の発光層と、第2の発光層と、を有し、
    前記第1の発光層と、前記第2の発光層とは、接しており、
    前記第1の発光層は、少なくとも第1の有機化合物と、第2の有機化合物と、を有し、
    前記第2の発光層は、少なくとも第3の有機化合物と、りん光発光物質と、を有し、
    前記第1の有機化合物の三重項励起準位は、前記りん光発光物質の三重項励起準位よりも高く、
    前記第2の有機化合物の三重項励起準位は、前記りん光発光物質の三重項励起準位よりも高く、
    前記第1の有機化合物と前記第2の有機化合物とは第1の励起錯体を形成する組み合わせであり、
    前記第1の発光層からの発光は500〜600nmに発光のピークを有し
    前記第2の発光層からの発光は600〜700nmに発光のピークを有する、発光素子。
  3. 一対の電極間に、第1の発光層と、第2の発光層と、を有し、
    前記第1の発光層と、前記第2の発光層とは、接しており、
    前記第1の発光層は、少なくとも第1の有機化合物と、第2の有機化合物と、を有し、
    前記第2の発光層は、少なくとも第3の有機化合物と、第4の有機化合物と、りん光発光物質とを有し、
    前記第1の有機化合物の三重項励起準位は、前記りん光発光物質の三重項励起準位よりも高く、
    前記第2の有機化合物の三重項励起準位は、前記りん光発光物質の三重項励起準位よりも高く、
    前記第1の有機化合物と前記第2の有機化合物とは第1の励起錯体を形成する組み合わせであり、
    前記第3の有機化合物と前記第4の有機化合物とは第2の励起錯体を形成する組み合わせであり、
    前記第1の発光層からの発光は緑色であり、
    前記第2の発光層からの発光は赤色である、発光素子。
  4. 一対の電極間に、第1の発光層と、第2の発光層と、を有し、
    前記第1の発光層と、前記第2の発光層とは、接しており、
    前記第1の発光層は、少なくとも第1の有機化合物と、第2の有機化合物と、を有し、
    前記第2の発光層は、少なくとも第3の有機化合物と、第4の有機化合物と、りん光発光物質とを有し、
    前記第1の有機化合物の三重項励起準位は、前記りん光発光物質の三重項励起準位よりも高く、
    前記第2の有機化合物の三重項励起準位は、前記りん光発光物質の三重項励起準位よりも高く、
    前記第1の有機化合物と前記第2の有機化合物とは第1の励起錯体を形成する組み合わせであり、
    前記第3の有機化合物と前記第4の有機化合物とは第2の励起錯体を形成する組み合わせであり、
    前記第1の発光層からの発光は500〜600nmに発光のピークを有し
    前記第2の発光層からの発光は600〜700nmに発光のピークを有する、発光素子。
  5. 請求項1乃至請求項4のいずれか一において、
    第3の発光層を有し、
    前記第3の発光層からの発光は青色である、発光素子。
  6. 請求項1乃至請求項4のいずれか一において、
    第3の発光層を有し、
    前記第3の発光層からの発光は440nmから520nmに発光のピークを有する、発光素子。
  7. 請求項1乃至請求項6のいずれか一において、
    前記第1の発光層は、さらにドーパントを有する発光素子。
  8. 請求項7において、
    前記ドーパントは発光物質である発光素子。
  9. 請求項1乃至請求項8のいずれか一に記載の発光素子と、
    前記発光素子を制御する手段を備えた発光モジュール。
  10. 請求項1乃至請求項8のいずれか一に記載の発光素子を表示部に有し、
    前記発光素子を制御する手段を備えた表示モジュール。
  11. 請求項1乃至請求項8のいずれか一に記載の発光素子を有する照明装置。
  12. 請求項1乃至請求項8のいずれか一に記載の発光素子と、
    前記発光素子を制御する手段を備えた発光装置。
  13. 請求項1乃至請求項8のいずれか一に記載の発光素子を表示部に有し、
    前記発光素子を制御する手段を備えた表示装置。
  14. 請求項1乃至請求項8のいずれか一に記載の発光素子を有する電子機器。
JP2020160836A 2012-08-03 2020-09-25 発光素子、発光モジュール、表示モジュール、照明装置、発光装置、表示装置、及び電子機器 Active JP6947892B2 (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2021151068A JP7187639B2 (ja) 2012-08-03 2021-09-16 発光素子、発光モジュール、表示モジュール、照明装置、発光装置、表示装置、及び電子機器
JP2022191585A JP7478798B2 (ja) 2012-08-03 2022-11-30 発光素子、発光モジュール、表示モジュール、照明装置、発光装置、表示装置及び電子機器
JP2024069240A JP2024091854A (ja) 2012-08-03 2024-04-22 発光素子、発光モジュール、表示モジュール、照明装置、発光装置、表示装置及び電子機器

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012173027 2012-08-03
JP2012173027 2012-08-03
JP2019110415A JP6770611B2 (ja) 2012-08-03 2019-06-13 発光素子、発光モジュール、表示モジュール、照明装置、発光装置、表示装置、電子機器

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2019110415A Division JP6770611B2 (ja) 2012-08-03 2019-06-13 発光素子、発光モジュール、表示モジュール、照明装置、発光装置、表示装置、電子機器

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2021151068A Division JP7187639B2 (ja) 2012-08-03 2021-09-16 発光素子、発光モジュール、表示モジュール、照明装置、発光装置、表示装置、及び電子機器

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2020205281A true JP2020205281A (ja) 2020-12-24
JP6947892B2 JP6947892B2 (ja) 2021-10-13

Family

ID=50024591

Family Applications (7)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2013156700A Active JP6216175B2 (ja) 2012-08-03 2013-07-29 発光素子、発光モジュール、表示モジュール、照明装置、発光装置、表示装置、電子機器
JP2017181971A Active JP6542855B2 (ja) 2012-08-03 2017-09-22 発光素子、発光モジュール、表示モジュール、照明装置、発光装置、表示装置、電子機器
JP2019110415A Active JP6770611B2 (ja) 2012-08-03 2019-06-13 発光素子、発光モジュール、表示モジュール、照明装置、発光装置、表示装置、電子機器
JP2020160836A Active JP6947892B2 (ja) 2012-08-03 2020-09-25 発光素子、発光モジュール、表示モジュール、照明装置、発光装置、表示装置、及び電子機器
JP2021151068A Active JP7187639B2 (ja) 2012-08-03 2021-09-16 発光素子、発光モジュール、表示モジュール、照明装置、発光装置、表示装置、及び電子機器
JP2022191585A Active JP7478798B2 (ja) 2012-08-03 2022-11-30 発光素子、発光モジュール、表示モジュール、照明装置、発光装置、表示装置及び電子機器
JP2024069240A Pending JP2024091854A (ja) 2012-08-03 2024-04-22 発光素子、発光モジュール、表示モジュール、照明装置、発光装置、表示装置及び電子機器

Family Applications Before (3)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2013156700A Active JP6216175B2 (ja) 2012-08-03 2013-07-29 発光素子、発光モジュール、表示モジュール、照明装置、発光装置、表示装置、電子機器
JP2017181971A Active JP6542855B2 (ja) 2012-08-03 2017-09-22 発光素子、発光モジュール、表示モジュール、照明装置、発光装置、表示装置、電子機器
JP2019110415A Active JP6770611B2 (ja) 2012-08-03 2019-06-13 発光素子、発光モジュール、表示モジュール、照明装置、発光装置、表示装置、電子機器

Family Applications After (3)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2021151068A Active JP7187639B2 (ja) 2012-08-03 2021-09-16 発光素子、発光モジュール、表示モジュール、照明装置、発光装置、表示装置、及び電子機器
JP2022191585A Active JP7478798B2 (ja) 2012-08-03 2022-11-30 発光素子、発光モジュール、表示モジュール、照明装置、発光装置、表示装置及び電子機器
JP2024069240A Pending JP2024091854A (ja) 2012-08-03 2024-04-22 発光素子、発光モジュール、表示モジュール、照明装置、発光装置、表示装置及び電子機器

Country Status (5)

Country Link
US (7) US9059421B2 (ja)
JP (7) JP6216175B2 (ja)
KR (6) KR102137376B1 (ja)
TW (2) TWI580093B (ja)
WO (1) WO2014021443A1 (ja)

Families Citing this family (47)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107039593B (zh) 2012-04-20 2019-06-04 株式会社半导体能源研究所 发光元件、发光装置、电子设备以及照明装置
KR101909775B1 (ko) 2012-04-20 2018-10-18 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 발광 소자, 발광 장치, 전자 기기, 및 조명 장치
TWI638472B (zh) 2012-08-03 2018-10-11 日商半導體能源研究所股份有限公司 發光元件
TWI587557B (zh) 2012-08-03 2017-06-11 半導體能源研究所股份有限公司 發光元件、發光裝置、顯示裝置、電子裝置及照明設備
KR102137376B1 (ko) * 2012-08-03 2020-07-24 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 발광 소자, 발광 장치, 표시 장치, 전자 기기, 및 조명 장치
US9142710B2 (en) 2012-08-10 2015-09-22 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Light-emitting element, light-emitting device, display device, electronic device, and lighting device
US10043982B2 (en) 2013-04-26 2018-08-07 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Light-emitting element, light-emitting device, display device, electronic device, and lighting device
US9130182B2 (en) 2013-06-28 2015-09-08 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Light-emitting element, lighting device, light-emitting device, and electronic device
US10014487B2 (en) 2013-09-17 2018-07-03 Kyulux, Inc. Organic electroluminescent device
KR102639622B1 (ko) 2013-12-02 2024-02-23 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 발광 소자, 표시 모듈, 조명 모듈, 발광 장치, 표시 장치, 전자 기기, 및 조명 장치
KR102289329B1 (ko) 2013-12-02 2021-08-12 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 발광 소자, 발광 장치, 전자 기기, 및 조명 장치
CN105981477B (zh) 2014-02-21 2019-03-15 株式会社半导体能源研究所 发光元件、发光装置、电子设备以及照明装置
JP6567856B2 (ja) * 2014-04-18 2019-08-28 株式会社半導体エネルギー研究所 発光装置
KR20150130224A (ko) 2014-05-13 2015-11-23 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 발광 소자, 발광 장치, 표시 장치, 전자 기기, 및 조명 장치
TWI849490B (zh) * 2014-05-30 2024-07-21 日商半導體能源研究所股份有限公司 發光元件,發光裝置,電子裝置以及照明裝置
KR102314735B1 (ko) * 2014-07-24 2021-10-21 삼성디스플레이 주식회사 유기 발광 소자 및 이를 포함하는 표시 장치
KR102287341B1 (ko) * 2014-08-19 2021-08-06 삼성디스플레이 주식회사 유기 발광 소자 및 이를 포함하는 유기 발광 표시 장치
WO2016027760A1 (ja) * 2014-08-22 2016-02-25 シャープ株式会社 有機エレクトロルミネッセンス素子およびその製造方法並びに発光方法
KR102353647B1 (ko) 2014-08-29 2022-01-20 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 발광 소자, 표시 장치, 전자 기기, 및 조명 장치
WO2016051309A1 (en) * 2014-09-30 2016-04-07 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Light-emitting element, display device, electronic device, and lighting device
KR102409803B1 (ko) * 2014-10-10 2022-06-17 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 발광 소자, 표시 장치, 전자 기기, 및 조명 장치
WO2016063169A1 (en) * 2014-10-23 2016-04-28 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Light-emitting element
US9991471B2 (en) * 2014-12-26 2018-06-05 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Light-emitting element, light-emitting device, display device, and electronic device
KR101706752B1 (ko) * 2015-02-17 2017-02-27 서울대학교산학협력단 호스트, 인광 도펀트 및 형광 도펀트를 포함하는 유기발광소자
US10903440B2 (en) 2015-02-24 2021-01-26 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Light-emitting element, light-emitting device, electronic device, and lighting device
KR102543330B1 (ko) * 2015-02-25 2023-06-14 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 발광 소자, 표시 소자, 표시 장치, 전자 기기, 및 조명 장치
TWI814143B (zh) 2015-03-09 2023-09-01 日商半導體能源研究所股份有限公司 發光元件、顯示裝置、電子裝置及照明設備
TWI836636B (zh) 2015-03-09 2024-03-21 日商半導體能源研究所股份有限公司 發光元件,顯示裝置,電子裝置,與照明裝置
CN104900815A (zh) * 2015-05-26 2015-09-09 京东方科技集团股份有限公司 双层掺杂磷光发光器件及其制备方法
WO2016193845A1 (en) * 2015-05-29 2016-12-08 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Light-emitting element, light-emitting device, display device, electronic device, and lighting device
CN113889586A (zh) * 2015-07-08 2022-01-04 株式会社半导体能源研究所 发光元件、显示装置、电子设备以及照明装置
KR102357869B1 (ko) * 2015-09-11 2022-01-28 엘지디스플레이 주식회사 유기발광 표시장치 및 이를 적용한 차량용 조명장치
KR102534109B1 (ko) * 2015-12-28 2023-05-18 덕산네오룩스 주식회사 유기전기소자용 화합물, 이를 이용한 유기전기소자 및 그 전자 장치
US20170271610A1 (en) 2016-03-18 2017-09-21 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Light-emitting element, display device, electronic device, and lighting device
US10998516B2 (en) * 2016-05-06 2021-05-04 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Light-emitting element, display device, electronic device, and lighting device
KR20180013380A (ko) 2016-07-29 2018-02-07 서울대학교산학협력단 유기 발광 소자
KR20190045299A (ko) * 2016-09-06 2019-05-02 가부시키가이샤 큐럭스 유기 발광 소자
WO2018100476A1 (en) 2016-11-30 2018-06-07 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Light-emitting element, light-emitting device, electronic device, and lighting device
JP6962773B2 (ja) * 2017-10-12 2021-11-05 株式会社ジャパンディスプレイ 表示装置
WO2019171197A1 (ja) 2018-03-07 2019-09-12 株式会社半導体エネルギー研究所 発光素子、表示装置、電子機器、有機化合物及び照明装置
CN111819708A (zh) * 2018-09-26 2020-10-23 株式会社半导体能源研究所 发光器件、发光装置、电子设备及照明装置
JP7341172B2 (ja) 2019-02-06 2023-09-08 株式会社半導体エネルギー研究所 発光デバイス、電子機器及び照明装置
KR20200127117A (ko) * 2019-04-30 2020-11-10 삼성디스플레이 주식회사 유기 발광 소자
US10826010B1 (en) * 2019-06-20 2020-11-03 Sharp Kabushiki Kaisha High-efficiency QLED structures
US11316135B2 (en) * 2019-07-22 2022-04-26 Sharp Kabushiki Kaisha High-efficiency QLED structures
KR20210059526A (ko) * 2019-11-15 2021-05-25 엘지디스플레이 주식회사 유기 발광 소자 및 이를 이용한 표시 장치
CN112151686B (zh) * 2020-09-25 2024-04-23 京东方科技集团股份有限公司 有机电致发光器件、显示面板及显示装置

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000133453A (ja) * 1998-10-22 2000-05-12 Idemitsu Kosan Co Ltd 有機エレクトロルミネッセンス素子およびその製造方法
JP2004047493A (ja) * 2003-10-22 2004-02-12 Matsushita Electric Ind Co Ltd 有機発光素子
WO2005091684A1 (ja) * 2004-03-19 2005-09-29 Idemitsu Kosan Co., Ltd. 有機エレクトロルミネッセンス素子
JP2006203172A (ja) * 2004-12-22 2006-08-03 Fuji Photo Film Co Ltd 有機電界発光素子
JP2007335214A (ja) * 2006-06-14 2007-12-27 Matsushita Electric Works Ltd 有機発光素子
JP2009094076A (ja) * 2007-10-09 2009-04-30 Samsung Electronics Co Ltd 白色有機発光素子
JP2010161357A (ja) * 2008-12-10 2010-07-22 Fujifilm Corp 有機電界発光素子及び発光装置
WO2011042443A1 (en) * 2009-10-05 2011-04-14 Thorn Lighting Ltd. Multilayer organic device
JP2013125653A (ja) * 2011-12-14 2013-06-24 Seiko Epson Corp 発光素子、発光装置、表示装置および電子機器
KR20130115027A (ko) * 2012-04-10 2013-10-21 서울대학교산학협력단 엑시플렉스를 형성하는 공동 호스트를 포함하는 유기 발광 소자

Family Cites Families (72)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5123333Y2 (ja) 1972-10-04 1976-06-15
JPS6216175U (ja) 1985-07-12 1987-01-30
DE60031729T2 (de) 1999-05-13 2007-09-06 The Trustees Of Princeton University Lichtemittierende, organische, auf elektrophosphoreszenz basierende anordnung mit sehr hoher quantenausbeute
DE60111473T3 (de) 2000-10-30 2012-09-06 Kabushiki Kaisha Toyota Chuo Kenkyusho Organische lichtemittierende Bauelemente
SG115435A1 (en) 2000-12-28 2005-10-28 Semiconductor Energy Lab Luminescent device
TW519770B (en) 2001-01-18 2003-02-01 Semiconductor Energy Lab Light emitting device and manufacturing method thereof
KR100888424B1 (ko) 2001-05-16 2009-03-11 더 트러스티즈 오브 프린스턴 유니버시티 고효율 다칼라 전기 유기 발광 장치
ITTO20010692A1 (it) 2001-07-13 2003-01-13 Consiglio Nazionale Ricerche Dispositivo elettroluminescente organico basato sull'emissione di ecciplessi od elettroplessi e sua realizzazione.
US6863997B2 (en) 2001-12-28 2005-03-08 The Trustees Of Princeton University White light emitting OLEDs from combined monomer and aggregate emission
US6869695B2 (en) * 2001-12-28 2005-03-22 The Trustees Of Princeton University White light emitting OLEDs from combined monomer and aggregate emission
KR100928236B1 (ko) * 2001-12-28 2009-11-24 더 트러스티즈 오브 프린스턴 유니버시티 단량체와 집합체로부터의 방사가 혼합된 백색광 발광 유기발광장치
US6951694B2 (en) 2002-03-29 2005-10-04 The University Of Southern California Organic light emitting devices with electron blocking layers
ITBO20020165A1 (it) 2002-03-29 2003-09-29 Consiglio Nazionale Ricerche Dispositivo elettroluminescente organico con droganti cromofori
TWI314947B (en) 2002-04-24 2009-09-21 Eastman Kodak Compan Organic light emitting diode devices with improved operational stability
TWI316827B (en) 2003-02-27 2009-11-01 Toyota Jidoshokki Kk Organic electroluminescent device
JP4531342B2 (ja) 2003-03-17 2010-08-25 株式会社半導体エネルギー研究所 白色有機発光素子および発光装置
TWI360057B (en) * 2003-05-09 2012-03-11 Jda Software Group Inc Computer-implemented method, system and computer-r
US7175922B2 (en) 2003-10-22 2007-02-13 Eastman Kodak Company Aggregate organic light emitting diode devices with improved operational stability
JP4496949B2 (ja) 2004-12-13 2010-07-07 株式会社豊田自動織機 有機el素子
US7597967B2 (en) 2004-12-17 2009-10-06 Eastman Kodak Company Phosphorescent OLEDs with exciton blocking layer
US20060134464A1 (en) * 2004-12-22 2006-06-22 Fuji Photo Film Co. Ltd Organic electroluminescent element
JP2007073620A (ja) 2005-09-05 2007-03-22 Fujifilm Corp 有機電界発光素子
US20070090756A1 (en) 2005-10-11 2007-04-26 Fujifilm Corporation Organic electroluminescent element
KR101082258B1 (ko) 2005-12-01 2011-11-09 신닛테츠가가쿠 가부시키가이샤 유기 전계 발광소자용 화합물 및 유기 전계 발광소자
CN101321773B (zh) 2005-12-05 2015-02-25 株式会社半导体能源研究所 有机金属配合物和使用它的发光元件、发光设备和电子设备
DE602007008642D1 (de) 2006-03-21 2010-10-07 Semiconductor Energy Lab Metallorganischer Komplex und lichtemittierendes Element, lichtemittierende Vorrichtung und den metallorganischen Komplex verwendende elektronische Vorrichtung
JP5238227B2 (ja) 2006-12-27 2013-07-17 株式会社半導体エネルギー研究所 有機金属錯体および有機金属錯体を用いた発光素子、発光装置、並びに電子機器
JP2008288344A (ja) 2007-05-16 2008-11-27 Nippon Hoso Kyokai <Nhk> 有機el素子
CN103319540B (zh) 2007-05-18 2016-01-13 株式会社半导体能源研究所 有机金属配合物,包含该有机金属配合物的组合物和发光元件
US8034465B2 (en) 2007-06-20 2011-10-11 Global Oled Technology Llc Phosphorescent oled having double exciton-blocking layers
US8436343B2 (en) 2007-07-07 2013-05-07 Idemitsu Kosan Co., Ltd. Organic EL device
US8779655B2 (en) 2007-07-07 2014-07-15 Idemitsu Kosan Co., Ltd. Organic electroluminescence device and material for organic electroluminescence device
KR20100057593A (ko) 2007-07-07 2010-05-31 이데미쓰 고산 가부시키가이샤 유기 el 소자 및 유기 el 재료 함유 용액
WO2009008356A1 (ja) 2007-07-07 2009-01-15 Idemitsu Kosan Co., Ltd. 有機el素子
TW200909560A (en) 2007-07-07 2009-03-01 Idemitsu Kosan Co Organic electroluminescence device and material for organic electroluminescence devcie
WO2009008344A1 (ja) 2007-07-07 2009-01-15 Idemitsu Kosan Co., Ltd. 有機el素子
US8211552B2 (en) 2007-07-07 2012-07-03 Idemitsu Kosan Co., Ltd. Organic electroluminescence device
JPWO2009008198A1 (ja) 2007-07-07 2010-09-02 出光興産株式会社 ナフタレン誘導体、有機el素子用材料及びそれを用いた有機el素子
US8154195B2 (en) 2007-07-07 2012-04-10 Idemitsu Kosan Co., Ltd. Organic electroluminescence device and material for organic electroluminescence device
KR20100031723A (ko) 2007-07-07 2010-03-24 이데미쓰 고산 가부시키가이샤 크리센 유도체 및 이를 이용한 유기 전계 발광 소자
US20090045731A1 (en) 2007-07-07 2009-02-19 Idemitsu Kosan Co., Ltd. Organic electroluminescence device and material for organic electroluminescence device
JP2009049223A (ja) 2007-08-21 2009-03-05 Seiko Epson Corp 発光装置
JP2010033780A (ja) 2008-07-25 2010-02-12 Panasonic Electric Works Co Ltd 有機エレクトロルミネッセンス素子及び有機エレクトロルミネッセンス素子の発光色調整方法
JP5325707B2 (ja) 2008-09-01 2013-10-23 株式会社半導体エネルギー研究所 発光素子
JP5698135B2 (ja) 2008-09-04 2015-04-08 ユニバーサル ディスプレイ コーポレイション 白色燐光有機発光装置
CN102217419A (zh) 2008-09-05 2011-10-12 株式会社半导体能源研究所 发光元件、发光器件和电子器件
US8281395B2 (en) * 2009-01-07 2012-10-02 Micron Technology, Inc. Pattern-recognition processor with matching-data reporting module
US8766269B2 (en) 2009-07-02 2014-07-01 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Light-emitting device, lighting device, and electronic device
WO2011055608A1 (ja) 2009-11-06 2011-05-12 富士フイルム株式会社 有機電界発光素子
KR101352116B1 (ko) 2009-11-24 2014-01-14 엘지디스플레이 주식회사 백색 유기 발광 소자
EP2511360A4 (en) 2009-12-07 2014-05-21 Nippon Steel & Sumikin Chem Co Organic light-emitting material and organic light-emitting element
TWI591065B (zh) 2010-03-01 2017-07-11 半導體能源研究所股份有限公司 雜環化合物、發光元件、發光裝置、電子裝置、及照明裝置
EP2366753B1 (en) 2010-03-02 2015-06-17 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Light-Emitting Element and Lighting Device
JP5602555B2 (ja) 2010-05-17 2014-10-08 株式会社半導体エネルギー研究所 発光素子、発光装置、電子機器及び照明装置
KR101436288B1 (ko) 2010-10-22 2014-08-29 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 화합물
KR101351417B1 (ko) * 2010-10-26 2014-01-14 엘지디스플레이 주식회사 백색 유기 발광 소자
KR102345510B1 (ko) 2011-02-16 2021-12-31 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 발광 소자
WO2012111680A1 (en) 2011-02-16 2012-08-23 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Light-emitting body, light-emitting layer, and light-emitting device
CN105932170B (zh) 2011-02-16 2018-04-06 株式会社半导体能源研究所 发光元件
TWI617064B (zh) 2011-02-28 2018-03-01 半導體能源研究所股份有限公司 發光裝置
US8969854B2 (en) 2011-02-28 2015-03-03 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Light-emitting layer and light-emitting element
DE112012001364B4 (de) 2011-03-23 2017-09-21 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Lichtemittierendes Element
KR101994671B1 (ko) 2011-03-30 2019-07-02 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 발광 소자
KR102310048B1 (ko) 2011-04-07 2021-10-08 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 발광 소자
TWI613195B (zh) 2011-08-25 2018-02-01 半導體能源研究所股份有限公司 發光元件,發光裝置,電子裝置,照明裝置以及新穎有機化合物
JP5487174B2 (ja) * 2011-09-16 2014-05-07 株式会社東芝 有機電界発光素子、表示装置および照明装置
KR101803537B1 (ko) 2012-02-09 2017-11-30 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 발광 소자
CN107039593B (zh) 2012-04-20 2019-06-04 株式会社半导体能源研究所 发光元件、发光装置、电子设备以及照明装置
US8994013B2 (en) 2012-05-18 2015-03-31 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Light-emitting element, light-emitting device, display device, electronic device, and lighting device
KR102137376B1 (ko) 2012-08-03 2020-07-24 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 발광 소자, 발광 장치, 표시 장치, 전자 기기, 및 조명 장치
TWI587557B (zh) 2012-08-03 2017-06-11 半導體能源研究所股份有限公司 發光元件、發光裝置、顯示裝置、電子裝置及照明設備
US9142710B2 (en) 2012-08-10 2015-09-22 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Light-emitting element, light-emitting device, display device, electronic device, and lighting device

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000133453A (ja) * 1998-10-22 2000-05-12 Idemitsu Kosan Co Ltd 有機エレクトロルミネッセンス素子およびその製造方法
JP2004047493A (ja) * 2003-10-22 2004-02-12 Matsushita Electric Ind Co Ltd 有機発光素子
WO2005091684A1 (ja) * 2004-03-19 2005-09-29 Idemitsu Kosan Co., Ltd. 有機エレクトロルミネッセンス素子
JP2006203172A (ja) * 2004-12-22 2006-08-03 Fuji Photo Film Co Ltd 有機電界発光素子
JP2007335214A (ja) * 2006-06-14 2007-12-27 Matsushita Electric Works Ltd 有機発光素子
JP2009094076A (ja) * 2007-10-09 2009-04-30 Samsung Electronics Co Ltd 白色有機発光素子
JP2010161357A (ja) * 2008-12-10 2010-07-22 Fujifilm Corp 有機電界発光素子及び発光装置
WO2011042443A1 (en) * 2009-10-05 2011-04-14 Thorn Lighting Ltd. Multilayer organic device
JP2013125653A (ja) * 2011-12-14 2013-06-24 Seiko Epson Corp 発光素子、発光装置、表示装置および電子機器
KR20130115027A (ko) * 2012-04-10 2013-10-21 서울대학교산학협력단 엑시플렉스를 형성하는 공동 호스트를 포함하는 유기 발광 소자

Also Published As

Publication number Publication date
KR102285527B1 (ko) 2021-08-04
KR20150038501A (ko) 2015-04-08
JP6947892B2 (ja) 2021-10-13
US9059421B2 (en) 2015-06-16
JP2023014229A (ja) 2023-01-26
JP2022002327A (ja) 2022-01-06
US10862059B2 (en) 2020-12-08
KR20230136678A (ko) 2023-09-26
TWI603518B (zh) 2017-10-21
KR102438674B1 (ko) 2022-08-31
JP2018022697A (ja) 2018-02-08
US20200020870A1 (en) 2020-01-16
KR102579507B1 (ko) 2023-09-19
KR20220123749A (ko) 2022-09-08
KR20220019842A (ko) 2022-02-17
US20210119163A1 (en) 2021-04-22
US9660211B2 (en) 2017-05-23
WO2014021443A1 (en) 2014-02-06
US20240276753A1 (en) 2024-08-15
JP2014044942A (ja) 2014-03-13
JP2024091854A (ja) 2024-07-05
US20220271248A1 (en) 2022-08-25
JP6542855B2 (ja) 2019-07-10
KR102137376B1 (ko) 2020-07-24
US20170250360A1 (en) 2017-08-31
TW201721930A (zh) 2017-06-16
US20150280163A1 (en) 2015-10-01
KR20210096329A (ko) 2021-08-04
US11937439B2 (en) 2024-03-19
TWI580093B (zh) 2017-04-21
KR20190110646A (ko) 2019-09-30
US20140034927A1 (en) 2014-02-06
US11322709B2 (en) 2022-05-03
JP6770611B2 (ja) 2020-10-14
JP6216175B2 (ja) 2017-10-18
JP2019160806A (ja) 2019-09-19
US10361389B2 (en) 2019-07-23
JP7187639B2 (ja) 2022-12-12
JP7478798B2 (ja) 2024-05-07
TW201407854A (zh) 2014-02-16
KR102358426B1 (ko) 2022-02-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6947892B2 (ja) 発光素子、発光モジュール、表示モジュール、照明装置、発光装置、表示装置、及び電子機器
JP7058359B2 (ja) 発光装置
JP7268098B2 (ja) 発光装置

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20201021

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20210526

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20210601

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20210728

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20210817

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20210916

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6947892

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250