JP2021100000A - 発光素子 - Google Patents

発光素子 Download PDF

Info

Publication number
JP2021100000A
JP2021100000A JP2021037955A JP2021037955A JP2021100000A JP 2021100000 A JP2021100000 A JP 2021100000A JP 2021037955 A JP2021037955 A JP 2021037955A JP 2021037955 A JP2021037955 A JP 2021037955A JP 2021100000 A JP2021100000 A JP 2021100000A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
light emitting
layer
abbreviation
display
phenyl
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.)
Withdrawn
Application number
JP2021037955A
Other languages
English (en)
Inventor
恒徳 鈴木
Tsunenori Suzuki
恒徳 鈴木
正吾 上坂
Shogo Uesaka
正吾 上坂
諒平 山岡
Ryohei Yamaoka
諒平 山岡
瀬尾 哲史
Tetsushi Seo
哲史 瀬尾
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 JP2021100000A publication Critical patent/JP2021100000A/ja
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • 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]
    • H10K50/19Tandem OLEDs
    • 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
    • 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
    • H10K59/30Devices specially adapted for multicolour light emission
    • H10K59/32Stacked devices having two or more layers, each emitting at different wavelengths
    • 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
    • H10K59/30Devices specially adapted for multicolour light emission
    • H10K59/35Devices specially adapted for multicolour light emission comprising red-green-blue [RGB] subpixels
    • 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
    • H10K59/30Devices specially adapted for multicolour light emission
    • H10K59/38Devices specially adapted for multicolour light emission comprising colour filters or colour changing media [CCM]
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K2102/00Constructional details relating to the organic devices covered by this subclass
    • H10K2102/301Details of OLEDs
    • H10K2102/302Details of OLEDs of OLED structures
    • 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
    • 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
    • H10K85/00Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
    • H10K85/30Coordination compounds
    • H10K85/371Metal complexes comprising a group IB metal element, e.g. comprising copper, gold or silver
    • 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
    • H10K85/622Polycyclic condensed aromatic hydrocarbons, e.g. anthracene containing four rings, e.g. pyrene
    • 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
    • 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
    • H10K85/649Aromatic 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

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Electroluminescent Light Sources (AREA)
  • Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (AREA)
  • Led Device Packages (AREA)
  • Illuminated Signs And Luminous Advertising (AREA)

Abstract

【課題】タンデム型の発光素子において、高精細なディスプレイに用いたとしてもクロストークの発生を抑制することが可能な発光素子を提供する。【解決手段】タンデム素子における中間層の陽極側に接する層に2,9−ビス(ナフタレン−2−イル)−4,7−ジフェニル−1,10−フェナントロリン(略称:NBphen)が含まれる発光素子を提供する。【選択図】図1

Description

本発明は、物、方法、または、製造方法に関する。または、本発明は、プロセス、マシ
ン、マニュファクチャ、または、組成物(コンポジション・オブ・マター)に関する。特
に、本発明の一態様は、半導体装置、表示装置、発光装置、それらの駆動方法、または、
それらの製造方法に関する。特に、本発明の一態様は、一対の電極間に有機化合物を含む
発光層を有する発光素子に関する。また、当該発光素子を用いた発光装置、並びに当該発
光装置を用いた電子機器に関する。
近年モバイル機器の発展は目覚しく、小型の映像再生機や、スマートフォン、タブレッ
トに付属のディスプレイなどにより、いつでもどこでも手軽に映像作品を楽しめるように
なっている。また、ダウンロードや小型のメモリが映像の媒介手段として確立され、その
需要はますます大きくなっている。
モバイル機器に付属の小型のディスプレイで、高品質な映像を楽しむためには、当該デ
ィスプレイが十分に高精細化されたディスプレイであることが要求される。
ところで、一対の電極間に有機化合物を含む発光層を有する発光素子(エレクトロルミ
ネッセンス素子:EL素子ともいう)は、高速応答が可能であり、直流低電圧駆動、また
、薄型、軽量に作製できることから、フラットパネルディスプレイ素子やモバイルディス
プレイ用素子として実用化も進められている。
EL素子は一対の電極と、当該電極間に設けられた発光物質を含むEL層とを有してな
り、EL層に電流を流すことによって含まれる発光物質が励起され、発光する。そのため
、このようなEL素子において大きな発光強度を得るためには、相当する大きさの電流を
当該発光層に流すこととなり、消費電力もそれに伴って大きくなる。また、流す電流が大
きくなるほどEL素子の劣化は促進される。
そこで、複数のEL層を積層して、同じ電流密度の電流を流した際に、EL層が単層で
ある発光素子より高輝度の発光を得ることが可能な発光素子が提案されている(例えば特
許文献1参照)。特許文献1で開示されている発光素子は、複数の発光ユニットが、電荷
発生層により仕切られた構造を有している。
特開2003−272860号公報
特許文献1のように、複数の発光ユニットが電荷発生層により仕切られた構造を有する
発光素子(以下タンデム素子と称する)で高精細なディスプレイを作製する場合、照明用
途や画素サイズの大きいディスプレイでは起きない問題が発生する場合がある。そのよう
な問題の一つとして、近接する画素間での干渉現象、いわゆるクロストークがある。
タンデム素子を用いてディスプレイを作製する場合、白色発光を得ることが容易である
ことから、すべての画素において同一のEL層構造を適用し、共振構造やカラーフィルタ
を用いて各画素で必要な発光色を得るフルカラー化方式が採用される場合が多い。すなわ
ち、隣り合う画素同士において、EL層の各層は連続している。
また、発光素子は一対の電極間に当該EL層を挟み込んだ構造を有しており、アクティ
ブマトリクス型の発光素子においては一対の電極のうち、一方は画素ごとに分割されてい
るが、一方の電極は複数の画素で連続的に形成されている。そのため、画素の駆動は画素
ごとに分割されている一方の電極を制御することによって行われる。
ここで、複数の発光素子において連続するEL層の一部が大きな導電性を有していると
、駆動しようとしている素子の第1の電極と、隣り合う画素の領域に存在する共通する電
極(第2の電極)との間にも電流が流れ、結果としてクロストークを起こしてしまう場合
がある。この、EL層における導電性の大きな部分が形成される要因として注目されてい
るのが電荷発生層である。
電荷発生層では、陽極側の発光ユニットへの電子の注入性を改善するために、リチウム
やセシウムなどのアルカリ金属が用いられる。また、バソキュプロイン(略称:BCP)
やバソフェナントロリン(略称:Bphen)などの電子輸送材料は、駆動電圧が低く良
好な特性を有する発光素子を構成することが可能となるため広く用いられている。しかし
、これらに上記アルカリ金属が分散されていると導電率が大きくなり、高精細なディスプ
レイではクロストークが起きてしまう。さらに、これらが混合しておらず、接しているだ
けでも同様にクロストークが発生してしまうことも確認された。
アルカリ金属などを用いないと、発光ユニットへの電子注入性が低下し、駆動電圧が上
昇してしまう。このように、タンデム素子の、実用に耐えうる特性を損なわず、クロスト
ークを抑制することは非常に困難である。
一方、上記バソキュプロイン(略称:BCP)やバソフェナントロリン(略称:Bph
en)などの駆動特性の良好なフェナントロリン系の電子輸送材料を用いた発光素子は、
耐熱性に難があることが知られており、素子構成によってはそれはさらに大きな問題とな
る。
そこで、本発明の一態様では、タンデム型の発光素子において、高精細なディスプレイ
に用いたとしてもクロストークの発生を抑制することが可能な発光素子を提供することを
課題とする。
または、本発明の一態様では、タンデム型の発光素子において、高品質な表示を提供す
ることが可能な発光素子を提供することを課題とする。
または、本発明の一態様では、高品質な表示と消費電力の低減のどちらも実現すること
が可能な発光素子を提供することを課題とする。
または、本発明の一態様では、耐熱性の良好なタンデム素子を提供することを課題とす
る。または、本発明の一態様では、新規な発光素子を提供することを課題とする。
または、本発明の一態様は、上述の発光素子を用いることにより、高品質な表示を提供
することが可能なディスプレイモジュール、照明モジュール、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。
または、本発明の一態様は、上述の発光素子を用いることにより、高品質な表示を提供
し、且つ低消費電力なディスプレイモジュール、照明モジュール、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、耐熱性の良好なディス
プレイモジュール、照明モジュール、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。
タンデム素子における中間層の陽極側に接する層に2,9−ビス(ナフタレン−2−イ
ル)−4,7−ジフェニル−1,10−フェナントロリン(略称:NBphen)が含ま
れる発光素子が上記課題を実現することができる。
本発明の一態様は、第1の電極と、第2の電極と、前記第1の電極と前記第2の電極と
の間に挟まれたEL層とを有し、前記EL層は少なくとも複数の発光ユニットと、前記発
光ユニット間に挟まれた複数の電荷発生層を有し、前記電荷発生層の陽極側に接する層に
NBphenが含まれることを特徴とする発光素子である。
また、本発明の他の一態様は、第1の電極と、第2の電極と、前記第1の電極と、前記
第2の電極との間に挟まれたEL層とを有し、前記EL層は陽極側に形成された第1の発
光ユニットと、陰極側に形成された第2の発光ユニットとを有し、前記第1の発光ユニッ
トと、前記第2の発光ユニットとの間に電荷発生層を有し、前記第1の発光ユニットにお
ける前記電荷発生層と接する層にNBphenが含まれることを特徴とする発光素子であ
る。
また、本発明の他の一態様は、上記構成において、前記電荷発生層には、少なくとも電
荷発生領域と、電子注入バッファ領域が形成され、前記電子注入バッファ領域は前記電荷
発生層の陽極側に位置することを特徴とする発光素子である。
また、本発明の他の一態様は、上記構成において、前記電子注入バッファ領域の前記電
荷発生領域側に電子リレー領域を有する発光素子である。
また、本発明の他の一態様は、上記構成において、前記電子注入バッファ領域にはアル
カリ金属が含まれる発光素子である。
また、本発明の他の一態様は、上記構成において、前記アルカリ金属がリチウムである
発光素子である。
また、本発明の他の一態様は、上記構成において、前記EL層は、少なくとも縮合芳香
族化合物又は縮合複素芳香族化合物を含む層と、前記縮合芳香族化合物又は縮合複素芳香
族化合物を含む層に接するNBphenを含む層を有することを特徴とする発光素子であ
る。
また、本発明の他の一態様は、上記構成において、前記EL層は、少なくとも三環以上
の縮合環骨格を有する縮合芳香族化合物又は縮合複素芳香族化合物を含む層と、前記縮合
芳香族化合物又は縮合複素芳香族化合物を含む層に接するNBphenを含む層を有する
ことを特徴とする発光素子である。
また、本発明の他の一態様は、上記構成において、前記縮合芳香族化合物又は縮合複素
芳香族化合物を含む層が縮合複素芳香族化合物を含む層である発光素子である。
また、本発明の他の一態様は、上記構成において、前記縮合複素芳香族化合物を含む層
に含まれる縮合複素芳香族化合物は、一つの縮合環骨格内に2つの窒素原子が含まれるこ
とを特徴とする発光素子である。
また、本発明の他の一態様は、上記構成において、前記発光素子がりん光発光を呈する
ことを特徴とする発光素子である。
また、本発明の他の一態様は、上記構成において、前記縮合複素芳香族化合物を含む層
に、さらにイリジウムが含まれることを特徴とする発光素子である。
また、本発明の他の一態様は、上記構成において、前記イリジウムは、前記縮合複素芳
香族化合物を含む層の一部に含まれ、前記NBphenを含む層と接する領域には含まれ
ないことを特徴とする発光素子である。
また、本発明の一態様は、上記いずれかに記載の発光素子を有するディスプレイモジュ
ールである。
また、本発明の一態様は、上記いずれかに記載の発光素子を有する照明モジュールであ
る。
また、本発明の一態様は、上記いずれか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である。
また、本発明の一態様は、上記いずれか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である。
また、本発明の一態様は、上記いずれかに記載の発光素子を照明部に有し、前記発光素
子を制御する手段を備えた照明装置である。
また、本発明の一態様は、上記いずれかに記載の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、タンデム型の発光素子において、高精細なディスプレイに用いた
としてもクロストークの発生を抑制することが可能な発光素子を提供することができる。
また、本発明の一態様では、タンデム型の発光素子において、高品質な表示を提供する
ことが可能な発光素子を提供することができる。
また、本発明の一態様では、高品質な表示と消費電力の低減のどちらも実現することが
可能な発光素子を提供することができる。
また、本発明の一態様では、耐熱性の良好なタンデム素子を提供することができる。
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、高品質な表示を提供す
ることが可能なディスプレイモジュール、照明モジュール、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、本発明の一態様は、上述の発光素子を用いることにより、高品質な表示を提供し
、且つ低消費電力なディスプレイモジュール、照明モジュール、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、本発明の一態様は、上述の発光素子を用いることにより、耐熱性の良好なディス
プレイモジュール、照明モジュール、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。 電子機器を表す図。 車載表示装置及び照明装置を表す図。 電子機器を表す図。 実施例素子1及び比較例素子1の電流密度−輝度特性を表す図。 実施例素子1及び比較例素子1の輝度−電流効率特性を表す図。 実施例素子1及び比較例素子1の電圧−輝度特性を表す図。 実施例素子1及び比較例素子1の発光スペクトル。 実施例素子2及び比較例素子2を用いた表示装置の拡大写真。 発光素子の素子構造を説明する図。 実施例素子1の規格化輝度時間変化特性を表す図。
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)
図1に本発明の一態様である発光素子の概念図を示す。図1に示す発光素子は一対の電
極(陽極100、陰極101)間に複数(n層)の発光ユニットを有している。最も陽極
100側の発光ユニットを1番目の発光ユニット102k、最も陰極101側の発光ユニ
ットをn番目の発光ユニット102nとした。
図1の発光素子には発光ユニット(1番目の発光ユニット102k・・・m番目の発光
ユニット102m・・・n番目の発光ユニット102n)、電荷発生層(1番目の電荷発
生層103k・・・m番目の電荷発生層103m・・・n−1番目の電荷発生層103n
−1)、電荷発生領域(1番目の電荷発生領域104k・・・m番目の電荷発生領域10
4m・・・n−1番目の電荷発生領域104n−1)、電子注入バッファ領域(1番目の
電子注入バッファ領域105k・・・m番目の電子注入バッファ領域105m・・・n−
1番目の電子注入バッファ領域105n−1)、NBphenを含む層(1番目のNBp
henを含む層106k・・・m番目のNBphenを含む層106m・・・n−1番目
のNBphenを含む層106n−1・・・n番目のNBphenを含む層106n)な
どが含まれている。
なお、複数の発光ユニットを総称して発光ユニット102、複数の電荷発生層を総称し
て電荷発生層103、複数の電荷発生領域を総称して電荷発生領域104、複数の電子注
入バッファ領域を総称して電子注入バッファ領域105及び複数のNBphenを含む層
を総称してNBphenを含む層106と呼ぶ場合もある。また、陽極100と陰極10
1に挟まれた発光ユニット102と発光ユニット間に存在する各電荷発生層103を総称
してEL層110とする。
m番目の発光ユニット102m(mは自然数、1≦m≦n−1)とm+1番目の発光ユ
ニット102m+1との間にはm番目の電荷発生層103mが、m番目の発光ユニット1
02m、m+1番目の発光ユニット102m+1の両方と接して設けられている。m番目
の電荷発生層103mはm+1番目の発光ユニット102m+1と接するm番目の電荷発
生領域104mと、m番目の電荷発生領域104mとm番目の発光ユニット102mの両
方に接するm番目の電子注入バッファ領域105mからなっている。ここで、電荷発生層
103は電源等と接続されていない、フローティング状態にある。また、電荷発生領域1
04は正孔輸送性の物質と当該物質に対するアクセプター性物質を含む。電子注入バッフ
ァ領域105は電荷発生領域104で発生した電子を受け取り、発光ユニット102のN
Bphenを含む層106へ電子を渡す機能を有する層である。
電子注入バッファ領域105は、少なくともアルカリ金属、特にリチウムの0.1nm
乃至5nmの極薄い層を陽極側界面に有する。この層が存在することによって、電子の注
入障壁が緩和されるため、電荷発生領域104で発生した電子を発光ユニット102にス
ムーズに注入できるようになる。また、電子注入バッファ領域105は、当該リチウムの
層と電荷発生領域104との相互作用を防ぐために当該リチウムの層と電荷発生領域10
4との間に電子リレー領域を形成しても良い。電子リレー領域は、また、電荷発生領域1
04において発生した電子を効率よく発光ユニット102に注入する層としても機能する
。このため、電子リレー領域は、そのLUMO準位が、電荷発生領域104におけるアク
セプター性物質のアクセプター準位と、当該電子リレー領域が所属する電荷発生層103
の陽極側に接する層(すなわちNBphenを含む層106)のLUMO準位との間の準
位となるように形成するとよい。具体的には、およそ−5.0eV以上−3.0eV以下
とするのが好ましい。電子リレー領域は1nm乃至40nm、好ましくは1nm乃至10
nmの膜厚で形成すればよい。
また、発光ユニット102は有機化合物を含み、特定の機能を担う複数の層を有してい
る。当該複数の層として、発光ユニット102は少なくとも発光物質を有する発光領域と
、NBphenを含む層106を有しており、m番目の発光ユニット102mはm番目の
NBphenを含む層106mを有している。なお、本実施の形態において、NBphe
nを含む層106は、各発光ユニット102中最も陰極101側に設けられており、m番
目の発光ユニット102mが有するm番目のNBphenを含む層106mは、m番目の
電荷発生層103mのm番目の電子注入バッファ領域105mと接して形成されている。
なお、図1では発光ユニットが多数設けられている図を例示して説明しているが、n=
2や3であるような図示したよりも少ない数の発光ユニットを有する発光素子も、もちろ
ん本発明の一態様である。例えば、発光ユニット102が2層である場合は、n=2であ
り、m番目の発光ユニット102mは1番目の発光ユニット102kに相当し、m+1番
目の発光ユニット102m+1はn番目の発光ユニット102nに相当する。
電荷発生領域104は、上述のように正孔輸送性の物質とアクセプター性物質を含んで
いる。電荷発生領域104は、電極(陽極100、陰極101)間に電圧を印加した際、
含まれるアクセプター性物質が正孔輸送性の物質から電子を引き抜くことによって電子及
び正孔が発生する。m番目の電荷発生領域104mで発生した正孔はm+1番目の発光ユ
ニット102m+1に注入される。また、同時にm番目の電荷発生領域104mで発生し
た電子は、m番目の電子注入バッファ領域105mを介してm番目の発光ユニット102
mのNBphenを含む層(m番目のNBphenを含む層106m)に注入される。電
荷発生領域104は10nm以上200nm以下の厚さで形成されることが好ましい。
電荷発生領域104に含まれ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−TCNQ)、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。
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、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。
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。
上記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:PCzPC
A1)、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、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、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)、9,10−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−BuAnth)、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、10,10’−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、1×10−6cm/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、芳香族炭化水素は、ビニル骨格を有する芳香族炭化水素であってもよい。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。
ここで、電荷発生領域104に用いる正孔輸送性の物質としては、アミン骨格を含まな
い物質を用いることがより好ましい構成である。アミン骨格を含まない正孔輸送性の物質
とアクセプター性物質とを用いて電荷発生領域104を構成した場合、アミン骨格を含む
正孔輸送性の物質を用いた場合に比べ、電荷移動相互作用に基づく吸収が発生しにくくな
る。しかも、電荷移動相互作用に基づく吸収が発生しなくても、電荷発生領域として十分
に機能する。このことにより、可視光領域に吸収ピークを有さない電荷発生領域として機
能する層を形成することができるため、光の吸収による発光効率の低下を防ぐことができ
る。
なお、アミン骨格を含まない正孔輸送性物質としては、上述したCBP、TCPB、C
zPA、9−フェニル−3−[4−(10−フェニル−9−アントリル)フェニル]−9
H−カルバゾール(略称:PCzPA)、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のカルバゾール誘導体や、t−Bu
DNA、DPPA、t−BuDBA、DNA、DPAnth、t−BuAnth、DMN
A、2−tert−ブチル−9,10−ジ(1−ナフチル)アントラセン、9,10−ビ
ス[2−(1−ナフチル)フェニル]−2−tert−ブチルアントラセン、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、10,10’−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、DPVBi、DPVPA等の芳香族炭化
水素が挙げられる。さらに、PVKのようなカルバゾール誘導体のポリマーを用いても良
い。
なお、電荷発生領域104においては、正孔輸送性の物質に対して質量比で0.1以上
4.0以下の比率でアクセプター性物質を含む複合材料を用いることが好ましい。
電荷発生領域104は10nm以上200nm以下の厚さを有するように形成すること
ができる。電荷発生領域104を、正孔輸送性の物質とアクセプター性物質との複合材料
により形成した場合、厚さを大きくしても導電率の変化が小さいため、電荷発生領域10
4を厚く形成したことによる発光素子の駆動電圧の上昇を抑えることができる。このよう
な材料により電荷発生領域104を形成することで、当該電荷発生領域104の膜厚を調
整することによって、駆動電圧の上昇を伴うことなく、発光素子の光学調整が可能となる
電荷発生領域104は同一膜中に正孔輸送性の物質とアクセプター性物質の両方を含有
する場合だけではなく、正孔輸送性の物質を含む層とアクセプター性物質を含む層とが積
層された構造とすることもできる。ただし、積層構造の場合にはm番目の電荷発生領域1
04mにおける正孔輸送性の物質を含む層がm+1番目の発光ユニット102m+1と接
し、アクセプター性物質を含む層がm番目の電子注入バッファ領域105mに接するよう
に形成する。
電子注入バッファ領域105には、発光ユニット102に接して少なくともアルカリ金
属層が形成されている。当該アルカリ金属としては、リチウム及びリチウムの化合物が好
ましく、具体的な例として、リチウム、フッ化リチウム、酸化リチウムなどを挙げること
ができる。当該アルカリ金属層の膜厚は、クロストークを抑制するために、1nm乃至1
0nmで形成されるとよい。また、当該アルカリ金属層は極薄い層であるため、画素部全
面に連続的に形成されていなくとも良く、一部途切れて島状に形成されていても良い。
電子注入バッファ領域105には、アルカリ金属層と電荷発生領域との相互作用を抑制
するために、電子リレー領域が形成されていても良い。電子リレー領域は、アルカリ金属
層と電荷発生領域の間に形成され、電荷発生領域104で発生した電子を受け取り、発光
ユニット102のNBphenを含む層106へ電子を渡す機能も有する。また、少なく
とも電子輸送性の物質を含む。
ここで、電子リレー領域は、当該電子リレー領域に含まれる電子輸送性の物質のLUM
O準位が、電荷発生領域104におけるアクセプター性物質のアクセプタ−準位と、NB
phenを含む層106のLUMO準位との間となるように形成する。具体的なエネルギ
ー準位の数値としては、電子リレー領域における電子輸送性の物質のLUMO準位は−5
.0eV以上、好ましくは−5.0eV以上−3.0eV以下とするとよい。
なお、電子注入バッファ領域における電子輸送性の物質としてはフタロシアニン系の材
料又は金属−酸素結合と芳香族配位子を有する金属錯体を用いることが好ましい。
フタロシアニン系材料を使用する場合は、具体的にはCuPc(Copper(II)
phthalocyanine)、HPc(Phthalocyanine)、Sn
Pc(Phthalocyanine tin(II) complex)、ZnPc(
Phthalocyanine zinc complex)、CoPc(Cobalt
(II)phthalocyanine, β−form)、FePc(Phthalo
cyanine Iron)及びPhO−VOPc(Vanadyl 2,9,16,2
3−tetraphenoxy−29H,31H−phthalocyanine)のい
ずれかを用いることが好ましい。
金属−酸素結合と芳香族配位子を有する金属錯体を用いる場合は、金属−酸素の二重結
合を有する金属錯体を用いることが好ましい。また、金属−酸素結合と芳香族配位子を有
する金属錯体としてもフタロシアニン系材料が好ましい。具体的には、VOPc(Van
adyl phthalocyanine)、SnOPc(Phthalocyanin
e tin(IV) oxide complex)及びTiOPc(Phthaloc
yanine titanium oxide complex)のいずれかは、分子構
造的に金属−酸素の二重結合が他の分子に対して作用しやすく、アクセプター性が高いた
め好ましい。
なお、上述したフタロシアニン系材料としては、フェノキシ基を有するものが好ましい
。具体的には、PhO−VOPcのような、フェノキシ基を有するフタロシアニン誘導体
が好ましい。
電子リレー領域はさらにドナー性物質を含んでいても良い。ドナー性物質としては、ア
ルカリ金属、アルカリ土類金属、希土類金属及びこれらの化合物(アルカリ金属化合物(
酸化リチウムなどの酸化物、ハロゲン化物、炭酸リチウムや炭酸セシウムなどの炭酸塩を
含む)、アルカリ土類金属化合物(酸化物、ハロゲン化物、炭酸塩を含む)、又は希土類
金属化合物(酸化物、ハロゲン化物、炭酸塩を含む))の他、テトラチアナフタセン(略
称:TTN)、ニッケロセン、デカメチルニッケロセンなどの有機化合物を用いることが
できる。電子リレー領域にこれらドナー性物質を含ませることによって、電子の移動が容
易となり、発光素子をより低電圧で駆動することが可能になる。
電子リレー領域にドナー性物質を含ませる場合、電子リレー領域に含まれる電子輸送性
の物質としては上記材料の他、電荷発生領域に含まれるアクセプター性物質のアクセプタ
ー準位より高いLUMO準位を有する物質を用いることができる。具体的なエネルギー準
位としては、−5.0eV以上、好ましくは−5.0eV以上−3.0eV以下の範囲の
LUMO準位が好ましい。このような物質としては例えば、ペリレン誘導体や、含窒素縮
合芳香族化合物などが挙げられる。なお、含窒素縮合芳香族化合物は、安定であるため、
電子リレー領域を形成する為に用いる材料として、好ましい材料である。さらに、当該含
窒素縮合芳香族化合物のうち、シアノ基やフルオロ基などの電子吸引基を有する化合物を
用いる構成は、電子リレー領域において電子の受け取りが容易となるため、より好ましい
構成である。
ペリレン誘導体の具体例としては、3,4,9,10−ペリレンテトラカルボン酸二無
水物(略称:PTCDA)、3,4,9,10−ペリレンテトラカルボキシリックビスベ
ンゾイミダゾール(略称:PTCBI)、N,N’−ジオクチルー3,4,9,10−ペ
リレンテトラカルボン酸ジイミド(略称:PTCDI−C8H)、N,N’−ジヘキシル
ー3,4,9,10−ペリレンテトラカルボン酸ジイミド(略称:Hex PTC)等が
挙げられる。
また、含窒素縮合芳香族化合物の具体例としては、ピラジノ[2,3−f][1,10
]フェナントロリン−2,3−ジカルボニトリル(略称:PPDN)、2,3,6,7,
10,11−ヘキサシアノ−1,4,5,8,9,12−ヘキサアザトリフェニレン(略
称:HAT(CN))、2,3−ジフェニルピリド[2,3−b]ピラジン(略称:2
PYPR)、2,3−ビス(4−フルオロフェニル)ピリド[2,3−b]ピラジン(略
称:F2PYPR)等が挙げられる。
その他にも、7,7,8,8,−テトラシアノキノジメタン(略称:TCNQ)、1,
4,5,8,−ナフタレンテトラカルボン酸二無水物(略称:NTCDA)、パーフルオ
ロペンタセン、銅ヘキサデカフルオロフタロシアニン(略称:F16CuPc)、N,N
’−ビス(2,2,3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,8−ペンタデカ
フルオロオクチル)−1,4,5,8−ナフタレンテトラカルボン酸ジイミド(略称:N
TCDI−C8F)、3’,4’−ジブチル−5,5’’−ビス(ジシアノメチレン)−
5,5’’−ジヒドロ−2,2’:5’,2’’−テルチオフェン(略称:DCMT)、
メタノフラーレン(例えば、[6,6]−フェニルC61酪酸メチルエステル)等を用い
ることができる。
なお、電子リレー領域にドナー性物質を含ませる場合、電子輸送性の物質とドナー性物
質との共蒸着などの方法によって電子注入バッファ領域を形成すれば良い。なお、ドナー
性物質を含ませる場合、電子リレー領域の膜厚を1nm乃至10nmとすることは、電子
リレー領域起因のクロストークの発生を抑制することができるため好ましい構成である。
なお、同じ理由により、電子リレー領域には電子輸送性の物質に対して質量比で0.00
1以上0.1以下の比率で、上記ドナー性物質を含ませると良い。
各発光ユニットは機能分離した複数の層が積層されることで構成されており、少なくと
も発光物質を含む発光層(図示せず)とNBphenを含む層を有している。
NBphenを含む層106は電子輸送層の一部として機能し、電子注入バッファ領域
105に接して設けられている。これにより、高精細なディスプレイであっても、隣接す
る画素への干渉を有効に低減させることができる。
電子輸送層はその陰極101側にNBphenを含む層を有し、陽極100側に電子輸
送性の物質を含む層を有する層である。電子輸送層の陽極側の層に含まれる電子輸送性の
物質としては、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−tert−ブチルフェニル)−1
,3,4−オキサジアゾール−2−イル]ベンゼン(略称:OXD−7)、9−[4−(
5−フェニル−1,3,4−オキサジアゾール−2−イル)フェニル]−9H−カルバゾ
ール(略称:CO11)、2,2’,2’’−(1,3,5−ベンゼントリイル)トリス
(1−フェニル−1H−ベンゾイミダゾール)(略称:TPBI)、2−[3−(ジベン
ゾチオフェン−4−イル)フェニル]−1−フェニル−1H−ベンゾイミダゾール(略称
:mDBTBIm−II)などのポリアゾール骨格を有する複素環化合物や、2−[3−
(ジベンゾチオフェン−4−イル)フェニル]ジベンゾ[f,h]キノキサリン(略称:
2mDBTPDBq−II)、2−[3’−(ジベンゾチオフェン−4−イル)ビフェニ
ル−3−イル]ジベンゾ[f、h]キノキサリン(略称:2mDBTBPDBq−II)
、2−[3’−(9H−カルバゾール−9−イル)ビフェニル−3−イル]ジベンゾ[f
、h]キノキサリン(略称:2mCzBPDBq)、4,6−ビス[3−(フェナントレ
ン−9−イル)フェニル]ピリミジン(略称:4,6mPnP2Pm)、4,6−ビス〔
3−(4−ジベンゾチエニル)フェニル〕ピリミジン(略称:4,6mDBTP2Pm−
II)などのジアジン骨格を有する複素環化合物や、3,5−ビス[3−(9H−カルバ
ゾール−9−イル)フェニル]ピリジン(略称:35DCzPPy)、1,3,5−トリ
[3−(3−ピリジル)−フェニル]ベンゼン(略称:TmPyPB)などのピリジン骨
格を有する複素環化合物、CzPA、PCzPA、3,6−ジフェニル−9−[4−(1
0−フェニル−9−アントリル)フェニル]−9H−カルバゾール(略称:DPCzPA
)、DPPA、DNA、t−BuDNA、7−[4−(10−フェニル−9−アントリル
)フェニル]−7H−ジベンゾ[c,g]カルバゾール(略称:cgDBCzPA)など
のアントラセン誘導体が挙げられる。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。
なお、電子輸送層における、陽極100側に形成される電子輸送性の物質を含む層(N
Bphenを含む層の陽極側に接する層)が、縮合芳香族化合物又は縮合複素芳香族化合
物を含む層であると、発光素子の耐熱性が向上するため、好ましい構成である。当該縮合
芳香族化合物又は縮合複素芳香族化合物は、三環以上の縮合環骨格を有することが好まし
い。また、当該構成は、NBphenを含む層の陽極側に接する層が、縮合複素芳香族化
合物である場合に、より有効に作用する。すなわち、縮合芳香族化合物よりも不安定な縮
合複素芳香族化合物を用いた場合にも、NBphenを含む層と積層することによって、
縮合芳香族化合物とNBphenを含む層が積層された場合と同等の耐熱性を得ることが
できる。縮合複素芳香族化合物としては、一つの縮合環骨格内に2つの窒素原子が含まれ
る化合物を用いることが好ましい。
発光領域は、発光物質を含む層であり、電子輸送層に接して形成されていても良いし、
電子輸送層内に形成されていても良い。当該発光物質としては、以下に示す蛍光性化合物
及びりん光性化合物を適用することが可能である。
蛍光性化合物としては、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:1,6FL
PAPrn)、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)、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:YGA
2S)、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:2Y
GAPPA)、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−tert−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:PCBAPA)、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:2DP
APPA)、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:2
DPAPA)、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:2DPA
BPhA)、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:DP
hAPhA)クマリン545T、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:BPT)、2−(2−{2−[4−(ジメチルアミノ)フェニル
]エテニル}−6−メチル−4H−ピラン−4−イリデン)プロパンジニトリル(略称:
DCM1)、2−{2−メチル−6−[2−(2,3,6,7−テトラヒドロ−1H,5
H−ベンゾ[ij]キノリジン−9−イル)エテニル]−4H−ピラン−4−イリデン}
プロパンジニトリル(略称:DCM2)、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[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: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:BisD
CJTM)などが挙げられる。特に、1,6FLPAPrnや1,6mMemFLPAP
rn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。
蛍光性化合物としては、熱活性化遅延蛍光(TADF)を示す物質も用いることができ
る。TADF材料としては以下のようなものを用いることができる。
フラーレン及びその誘導体、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。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(SnF(H
emato 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(S
nF(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(Etio
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
Figure 2021100000
また、以下の構造式に示される2−(ビフェニルー4ーイル)−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。
Figure 2021100000
りん光発光物質としては、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:FI
r6)、ビス[2−(4’,6’−ジフルオロフェニル)ピリジナト−N,C2’]イリ
ジウム(III)ピコリナート(略称:FIrpic)、ビス{2−[3’,5’−ビス
(トリフルオロメチル)フェニル]ピリジナト−N,C2’}イリジウム(III)ピコ
リナート(略称:[Ir(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(mp
pm)(acac)])、ビス[2−(6−tert−ブチル−4−ピリミジニル−κ
N3)フェニル−κC](2,4−ペンタンジオナト−κO,O’)イリジウム(II
I)(略称:[Ir(tBuppm)(acac)])[Ir、(アセチルアセトナト
)ビス[4−(2−ノルボルニル)−6−フェニルピリミジナト]イリジウム(III)
(endo−,exo−混合物)(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(dppm)(acac)])のようなピリミジン骨格を有する有機
金属イリジウム錯体や、(アセチルアセトナト)ビス(3,5−ジメチル−2−フェニル
ピラジナト)イリジウム(III)(略称:[Ir(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(III)(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乃至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、ビス[4,6−ビス(3−メチルフェニル)ピリミジナト](ジイソブチリルメ
タナト)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(tppr)(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(F
dpq)(acac)])のようなピラジン骨格を有する有機金属イリジウム錯体や、
トリス(1−フェニルイソキノリナト−N,C2’)イリジウム(III)(略称:[I
r(piq)])、ビス(1−フェニルイソキノリナト−N,C2’)イリジウム(I
II)アセチルアセトナート(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、2,3,7,8,12,13,17,1
8−オクタエチル−21H,23H−ポルフィリン白金(II)(略称:PtOEP)の
ような白金錯体や、トリス(1,3−ジフェニル−1,3−プロパンジオナト)(モノフ
ェナントロリン)ユーロピウム(III)(略称:[Eu(DBM)(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、6
00nm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、様々なりん光性発光材料を選択し、用いても
よい。
なお、発光領域はホスト材料にこれらの発光物質を分散させた構造とすることが好まし
い。上記電子輸送層に含まれる電子輸送性の物質として挙げた物質のほか、正孔輸送性の
物質も用いることができる。正孔輸送性の物質としては、上記電荷発生層で用いることが
可能な正孔輸送性の物質として挙げたものを用いることができる。なお、4,4’−ビス
[N−(1−ナフチル)−N−フェニルアミノ]ビフェニル(略称:NPB)、N,N’
−ビス(3−メチルフェニル)−N,N’−ジフェニル−[1,1’−ビフェニル]−4
,4’−ジアミン(略称:TPD)、4,4’−ビス[N−(スピロ−9,9’−ビフル
オレン−2−イル)−N―フェニルアミノ]ビフェニル(略称:BSPB)、4−フェニ
ル−4’−(9−フェニルフルオレン−9−イル)トリフェニルアミン(略称:BPAF
LP)、4−フェニル−3’−(9−フェニルフルオレン−9−イル)トリフェニルアミ
ン(略称:mBPAFLP)、4−フェニル−4’−(9−フェニル−9H−カルバゾー
ル−3−イル)トリフェニルアミン(略称:PCBA1BP)、4,4’−ジフェニル−
4’’−(9−フェニル−9H−カルバゾール−3−イル)トリフェニルアミン(略称:
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:PCBA
F)、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:mmDB
FFLBi−II)などのフラン骨格を有する化合物がは好ましい材料である。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特に好ましい。
発光領域は各発光ユニット中に少なくとも1層あれば良く、異なる発光物質又は/及び
ホスト材料を有する発光層もしくは同じ発光物質及びホスト材料を有していてもその濃度
が異なる発光層が各発光ユニット中に複数層あっても良い。もちろん、各発光ユニットに
おける発光層の構成は同じであっても異なっていても良い。
各発光ユニットを構成する電子輸送層及び発光層以外の層としては、正孔注入性物質を
含み正孔注入性を有する層(正孔注入層)、正孔輸送性物質を含み正孔輸送性を有する層
(正孔輸送層)、バイポーラ性(電子輸送性及び正孔輸送性を同時に有する性質)物質を
含みバイポーラ性を有する層などが挙げられる。上記層及びその他様々な他の機能層を適
宜組み合わせて各発光ユニットを構成することができる。なお、陰極101に接するn番
目の発光ユニット102nには、陰極101に最も近い層として電子注入性物質を含み電
子注入性を有する層(電子注入層)がさらに設けられていても良い。また、1番目の発光
ユニット102kと陽極100との間及びn番目の発光ユニット102nと陰極101と
の間にはそれぞれ電荷発生領域を設けることもできる。
以下に、正孔注入層、正孔輸送層、電子注入層について述べる。
正孔注入層は正孔注入物質を含む層である。当該正孔注入物質としては、例えば、酸化
モリブデン、酸化バナジウム、酸化ルテニウム、酸化タングステン、酸化マンガンなどの
金属酸化物を用いることができる。また、フタロシアニン(略称:HPc)、銅(II
)フタロシアニン(略称:CuPc)等のフタロシアニン系の化合物を用いることができ
る。また、PEDOT/PSS(略称)等の高分子を用いることもできる。
正孔輸送層は、正孔輸送性物質を含む層である。正孔輸送層が有する正孔輸送性物質は
、上述の電荷発生領域104に含まれる正孔輸送性物質と同様の物質を適用することが可
能である。そのため、ここでは前述の説明を援用する。なお、正孔輸送層は単層で構成さ
れるものばかりではなく、上記物質からなる層が2層以上積層した構造であっても良い。
n番目の発光ユニット102nに設けることができる電子注入層は、電子注入性物質を
含む層である。電子注入性物質としては、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)等のアルカリ金属、アルカリ土類金属、または
これらの化合物が挙げられる。また、電子輸送性物質中にアルカリ金属、アルカリ土類金
属、又はこれらの化合物を含有させたもの(例えば、Alq(略称)中にマグネシウム(
Mg)を含有させたもの等)を当該電子注入性物質として適用することも可能である。こ
の様な構造とすることにより、陰極101からの電子注入効率をより高めることができる
1番目の発光ユニット102kと陽極100との間又はn番目の発光ユニット102n
と陰極101との間には、電荷発生領域を設けることもできる。1番目の発光ユニット1
02kと陽極100との間又はn番目の発光ユニット102nと陰極101との間に電荷
発生領域を設ける場合、電荷発生領域は、正孔輸送性物質とアクセプター性物質とを含む
複合材料により形成する。なお、電荷発生領域は、同一膜中に正孔輸送性物質と、アクセ
プター性物質とを含有する場合だけでなく、正孔輸送性物質を含む層と、アクセプター性
物質を含む層とが積層されていても良い。ただし、積層構造の場合には、アクセプター性
物質を含む層が、陽極100又は陰極101と接する構造とする。
1番目の発光ユニット102kと陽極100との間又はn番目の発光ユニット102n
と陰極101との間に電荷発生領域を設けることにより、電極を形成する物質の仕事関数
を考慮せずに陽極100又は陰極101を形成することが可能となる。なお、1番目の発
光ユニット102kと陽極100との間又はn番目の発光ユニット102nと陰極101
との間に設けられる電荷発生領域は、上述の電荷発生領域104と同様の構成及び物質を
適用することが可能である。そのため、前述の説明を援用する。
なお、これら層を適宜組み合わせて積層することにより、各発光ユニットを形成するこ
とができる。また、各発光ユニットの形成方法としては、用いる材料によって種々の方法
(例えば真空蒸着法などの乾式法、インクジェット法やスピンコート法などの湿式法等)
を適用することができる。各層で異なる作製方法を適用しても良い。
陽極100としては、仕事関数の大きい(具体的には4.0eV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 Tin 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乃至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乃至5wt%、酸化亜鉛を0.1乃至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。
陰極101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、陰極101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陰極101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。
なお、本実施の形態に示す発光素子においては、陽極100および陰極101のうち、
少なくとも一方が可視光に対する透光性を有すればよい。透光性は、ITOのような透明
電極を用いるか、あるいは電極の膜厚を薄くすることにより確保できる。また、薄く形成
した材料と透明電極との積層構造を有していても良い。
また、陽極100と発光ユニットとの間又は陰極101と発光ユニットとの間に、IT
Oなどの透光性を有する導電材料で、発光素子の光学的距離を調節するための導電層を形
成しても良い。
本実施の形態における発光素子は複数の発光ユニットを有するため、各々の発光ユニッ
トにおける発光が合成された光を得ることができる。すなわち、同じ発光物質を含む発光
層を有する発光ユニットが複数積層されている場合は、当該発光ユニットが一層で構成さ
れている発光素子と比較して同じ電流密度であっても、大きな輝度を得ることができる。
また、異なる発光色を呈する発光物質を含む発光ユニットを積層して本実施の形態におけ
る発光素子を作製した場合は、ブロードなスペクトルを有する発光素子や、白色発光を呈
する発光素子を得ることができる。白色発光を呈する発光素子とカラーフィルタを用いた
構成を有するディスプレイは高精細化にも有利である。
以上のような構成を有する本実施の形態における発光素子は、複数の発光ユニットが電
荷発生領域により仕切られた発光素子を、高精細な(例えば隣り合う発光素子における発
光領域間距離が40μm以下。)ディスプレイに適用したとしても、隣接する発光素子へ
の干渉現象を駆動電圧の大きな上昇なく、有効に低減し、高品質な画像を提供することが
できるディスプレイを作製することができるようになる。なお、複数の発光ユニットが電
荷発生領域により仕切られた発光素子は高い電流効率やブロードな発光スペクトルもしく
は白色発光の実現を容易に可能とする発光素子である。
(実施の形態2)
本実施の形態では、実施の形態1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乃至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乃至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)等)を用いることが好ましい。なお、EL層6
16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乃至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(Fiber
Reinforced Plastics)、PVF(ポリビニルフロライド)、ポリエ
ステルまたはアクリル等からなるプラスチック基板を用いることができる。
以上のようにして、実施の形態1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、他の様々な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においてEL層110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。
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3)
本実施の形態では、実施の形態1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、且つ、表示品質が良好なディスプレイを提供できる発光素子である。その結果、本
実施の形態に記載の電子機器は、表示品質が良好で消費電力が低減された表示部を有する
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
ビデオカメラなどのカメラ、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5(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。
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5(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1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5(B1)のコンピュ
ータは、図5(B2)のような形態であっても良い。図5(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7
210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。
図5(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5(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7
308、入力手段(操作キー7309、接続端子7310、センサ7311(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7304および表示部
7305の両方、または一方に実施の形態1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5(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5(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。
図5(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。
図5(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、他の実施の形態に示した構成を適宜組み合わせて用い
ることができる。
以上の様に実施の形態1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に記
載の発光素子を用いることにより、高品質な表示を提供し且つ消費電力の低減された電子
機器を得ることができる。
実施の形態1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6に実施の形態1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。な
お、本発明の一態様の発光素子は、耐熱性が良好な発光素子であることから、夏場非常に
高温となる車載用の表示装置として、非常に好適である。
図7(A)及び図7(B)は2つ折り可能なタブレット型端末の一例である。図7(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、を有する。なお、当該タブレット端末
は、実施の形態1に記載の発光素子を備えた発光装置を表示部9631a、表示部963
1b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9637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7(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7(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、DCDC
コンバータ9636を備える例を示す。なお、図7(B)では充放電制御回路9634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7(A)及び図7(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7(B)に示す充放電制御回路9634の構成、及び動作について図7(C)
にブロック図を示し説明する。図7(C)には、太陽電池9633、バッテリー9635
、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9636、コ
ンバータ9638、スイッチSW1乃至SW3が、図7(B)に示す充放電制御回路96
34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7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(実施例素子1−R、1−G、1−B)及び比
較例(比較例素子1−R、1−G、1−B)について説明する。素子構造は図13に示す
。本実施例及び比較例では、上記素子を用いて表示装置を作製し、評価を行った。表示装
置を作製するために、実施例素子1、比較例素子1共に、カラーフィルタと共振構造を用
いて、赤色の画素、緑色の画素、青色の画素の3色を用いた。実施例素子1−R、1−G
、1−B及び比較例素子1−R、1−G、1−Bで用いた有機化合物の構造式を以下に示
す。
Figure 2021100000
以下に、本実施例の発光素子(実施例素子1−R、1−G、1−B)の作製方法を示す。
(実施例素子1−R、1−G、1−Bの作製方法)
ガラス基板である基板の上にアルミニウム−ニッケル−ランタン合金膜、チタン膜を順
にスパッタリング法で成膜し、陽極100を形成した。なお、アルミニウム−ニッケル−
ランタン合金膜の膜厚は200nmとし、チタン膜の膜厚は6nmとした。また、電極面
積は2mm×2mmとした。
次に、陽極100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の導電層107を形成した。実施例素子1−R、実施例素子1−G、
及び実施例素子1−Bにおいてそれぞれマイクロキャビティ効果を奏するために、実施例
素子1−Rにおいては、第1の導電層107の膜厚を75nm、実施例素子1−Gにおい
ては、第1の導電層107の膜厚を40nm、実施例素子1−Bにおいては、第1の導電
層107の膜厚を10nmとした。
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、20
0℃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、陽極100が形成された面が下方となるように、陽極100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、
陽極100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3−〔4−
(9−フェナントリル)−フェニル〕−9−フェニル−9H−カルバゾール(略称:PC
PPn)と酸化モリブデン(VI)を共蒸着することで、第1の正孔注入層111_1を
形成した。その膜厚は、実施例素子1−Rでは8.5nm、実施例素子1−Gでは13.
5nm、実施例素子1−Bでは5nmとなるようにした。PCPPnと酸化モリブデンの
比率は、重量比で1:0.5(=PCPPn: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、第1の正孔注入層111_1上に、PCPPnを10nmの膜厚となるように成
膜し、第1の正孔輸送層112_1を形成した。
さらに、第1の正孔輸送層112_1上に、上記構造式(ii)で表される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
)と、上記構造式(iii)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1:0.05(=C
zPA:1,6mMemFLPAPrn)となるように25nm共蒸着して第1の発光層
113_1を形成した。
その後、CzPAを5nmとなるように形成し、さらに上記構造式(iv)で表される
2,9−ビス(ナフタレン−2−イル)−4,7−ジフェニル−1,10−フェナントロ
リン(略称:NBphen)を15nmとなるように形成して、第1の電子輸送層114
_1を形成した。以上、第1の正孔注入層111_1から第1の電子輸送層114_1ま
でを第1の発光ユニット102_1と呼ぶ。
第1の発光ユニット102_1上に、電荷発生層103を形成した。電荷発生層103
は、まず、電子注入バッファ領域105の一部として、リチウム層を酸化リチウムを用い
て形成した。膜厚は0.1nmとなるように成膜した。続いて、電子リレー領域として上
記構造式(v)で表される銅フタロシアニン(略称:CuPc)を2nmの膜厚となるよ
うに成膜した。この後、電荷発生領域104として上記構造式(vi)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12.5nmの膜厚となるように共蒸着
した。DBT3P−IIと酸化モリブデンの比率は、重量比で1:0.5(=DBT3P
−II:酸化モリブデン)となるように調節した。
電荷発生層103上に、第2の正孔輸送層112_2として、上記構造式(vii)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20nmの膜厚となるように成膜した。
続いて、上記構造式(viii)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:2mDBTBP
DBq−II)と、上記構造式(ix)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:PC
BNBB)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(tBuppm)(acac)])とを、重量比0
.7:0.3:0.06(=2mDBTBPDBq−II:PCBNBB:[Ir(tB
uppm)(acac)])となるように20nm共蒸着した後、2mDBTBPDB
q−IIと上記構造式(xi)で表されるビス{4,6−ジメチル−2−[3−(3,5
−ジメチルフェニル)−5−フェニル−2−ピラジニル−κN]フェニル−κC}(2,
6−ジメチル−3,5−ヘプタンジオナト−κO,O’)イリジウム(III)(略称
:[Ir(dmdppr−P)(dibm)])とを、重量比1:0.04(=2mD
BTBPDBq−II:[Ir(dmdppr−P)(dibm)])となるように2
0nm共蒸着して第2の発光層113_2を形成した。
その後、第2の発光層113_2上に2mDBTBPDBq−IIを膜厚30nmとなる
ように成膜し、さらに、NBphenを15nmとなるように成膜して、第2の電子輸送
層114_2を形成した。
第2の電子輸送層114_2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_2を形成し、最後に、陰極101として
、銀−マグネシウム合金を15nmの膜厚となるように成膜した後、インジウム錫酸化物
(ITO)を70nmの膜厚となるように成膜することで、本実施例の発光素子(実施例
素子1−R、1−G、1−B)を作製した。なお、第2の正孔輸送層112_2乃至電子
注入層115_2までが第2の発光ユニット102_2に相当する。
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。
以下に、本実施例の比較発光素子(比較例素子1−R、1−G、1−B)の作製方法を示
す。
(比較例素子1−R、1−G、1−Bの作製方法)
比較例素子1−R、1−G、1−Bでは、実施例素子1−R、1−G、1−Bにおける
第1の正孔注入層111_1の膜厚を、比較例素子1−Rでは13.5nm、比較例素子
1−Gでは16nm、比較例素子1−Bでは7.5nmとなるように成膜した。また、第
1の電子輸送層114_1及び第2の電子輸送層114_2に用いられているNBphe
nを上記構造式(xii)で表されるバソフェナントロリン(略称:Bphen)に換え
て作製した他は実施例素子1−R、1−G、1−Bと同様に作製した。
実施例素子1−R、1−G、1−B及び比較例素子1−R、1−G、1−B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カラーフィルタ
が形成された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、これら発光素子の特性について測定を
行った。なお、測定は室温(25℃に保たれた雰囲気)で行った。
次に、実施例素子1−R、1−G、1−B及び比較例素子1−R、1−G、1−Bの素
子特性の測定方法について述べる。
作製した赤色素子(実施例素子1−R、比較例素子1−R)には、カラーフィルタ層C
F(R)を、作製した緑色素子(実施例素子1−G、比較例素子1−G)には、カラーフ
ィルタ層CF(G)を、作製した青色素子(実施例素子1−B、比較例素子1−B)には
、カラーフィルタ層CF(B)を、それぞれ乗せて素子特性を測定した。
カラーフィルタ層CF(R)は材料としてCR−7001W(富士フイルム株式会社製)
、カラーフィルタ層CF(G)は材料としてCG−7001W(富士フイルム株式会社製
)、カラーフィルタ層CF(B)は材料としてCB−7001W(富士フイルム株式会社
製)をそれぞれ用い、ガラス基板上に塗布した後、220℃で1時間焼成して形成した。
なお、膜厚は1.3乃至1.4μmであった。なお、ガラス基板へのカラーフィルタ材料
の塗布は、スピンコート法を用いて行い、スピンコート法の回転数をカラーフィルタ層C
F(R)においては500rpm、カラーフィルタ層CF(G)においては1000rp
m、カラーフィルタ層CF(B)においては2000rpmとした。
実施例素子1−R、1−G、1−B及び比較例素子1−R、1−G、1−Bの電流密度
−輝度特性を図8に、輝度−電流効率特性を図9に、電圧−輝度特性を図10に、発光ス
ペクトルを図11に示す。
以上のように、実施例素子1−R、1−G、1−B、比較例素子1−R、1−G、1−B
は各色ともに初期特性では大きな違いは見られなかった。
次に、実施例素子1−R、1−G及び1−Bの信頼性について評価を行った。初期輝度を
それぞれ実施例素子1−Rは655cd/m、1−Gは1667cd/m、1−Bは
249cd/mと設定し、電流密度一定の条件で各初期輝度を100%として駆動時間
に対する輝度変化を表すグラフを図14に示す。なお、それぞれの素子に設定した初期輝
度は、これらの素子を用いてD65規格の色度を持つ白色素子を作製する場合に必要とな
る輝度比の値とした。
図14より、実施例素子1−R、1−G及び1−Bはいずれも良好な信頼性を有する発光
素子であることがわかった。
続いて、クロストークの様子を評価した素子(実施例素子2及び比較例素子2)の作製
方法を示す。
(実施例素子2の作製方法)
クロストークを評価するために、解像度が326ppiであるパッシブパネルを作製し
た。RGB画素をストライプ状に並べたパネルで、画素サイズは78μm角とした。サブ
ピクセル(RGB各画素)は26×78μmとし、開口率は65.7%とした。
実施例素子2及び比較例素子2で用いた物質について以下に示す。なお、実施例素子1
及び比較例素子1でも使用した材料については、上記構造式を参照されたい。
Figure 2021100000
各画素においては、陽極100として、アルミニウム−ニッケル−ランタン合金膜、チ
タン膜を順にスパッタリング法で成膜した。なお、アルミニウム−ニッケル−ランタン合
金膜の膜厚は200nmとし、チタン膜の膜厚は6nmとした。
次に、陽極100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の導電層107を形成した。実施例素子2のR画素、G画素、B画素
においてそれぞれマイクロキャビティ効果を奏するために、R画素においては、第1の導
電層107の膜厚を80nm、G画素においては、第1の導電層107の膜厚を40nm
、B画素においては、第1の導電層107を設けなかった。
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、陽極100が形成された面が下方となるように、陽極100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、陽
極100上に、抵抗加熱を用いた蒸着法により上記構造式(xiii)で表される9−フ
ェニル−3−[4−(10−フェニル−9−アントリル)フェニル]−9H−カルバゾー
ル(略称:PCzPA)と酸化モリブデン(VI)を共蒸着することで、第1の正孔注入
層111_1を形成した。その膜厚は、13nmとなるようにした。PCzPAと酸化モ
リブデンの比率は、重量比で1:0.5(=PCzPA: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、第1の正孔注入層111_1上に、PCzPAを20nmの膜厚となるように成膜
し、第1の正孔輸送層112_1を形成した。
さらに、第1の正孔輸送層112_1上に、上記構造式(ii)で表される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)
と、上記構造式(iii)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1:0.05(=Cz
PA:1,6mMemFLPAPrn)となるように30nm共蒸着して第1の発光層1
13_1を形成した。
その後、CzPAを5nmとなるように形成し、さらに上記構造式(iv)で表される
2,9−ビス(ナフタレン−2−イル)−4,7−ジフェニル−1,10−フェナントロ
リン(略称:NBphen)を15nmとなるように形成して、第1の電子輸送層114
_1を形成した。以上、第1の正孔注入層111_1から第1の電子輸送層114_1ま
でを第1の発光ユニット102_1と呼ぶ。
第1の発光ユニット102_1上に、電荷発生層103を形成した。電荷発生層103
は、まず、電子注入バッファ領域105の一部として、リチウム層を酸化リチウムを用い
て形成した。膜厚は0.1nmとなるように成膜した。続いて、電子リレー領域として上
記構造式(v)で表される銅フタロシアニン(略称:CuPc)を2nmの膜厚となるよ
うに成膜した。この後、電荷発生領域104としてPCzPAと酸化モリブデン(VI)
を13nmの膜厚となるように共蒸着した。PCzPAと酸化モリブデンの比率は、重量
比で1:0.5(=PCzPA:酸化モリブデン)となるように調節した。
電荷発生層103上に、第2の正孔輸送層112_2として、上記構造式(vii)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20nmの膜厚となるように成膜した。
続いて、上記構造式(viii)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:2mDBTBP
DBq−II)と、上記構造式(ix)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:PC
BNBB)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(tBuppm)(acac))とを、重量比0.
7:0.3:0.06(=2mDBTBPDBq−II:PCBNBB:[Ir(tBu
ppm)(acac)])となるように20nm共蒸着した後、2mDBTBPDBq
−IIと上記構造式(xiv)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1:0.06(=2mDBTBPDBq−II:[Ir(tppr)
(dpm)])となるように20nm共蒸着して第2の発光層113_2を形成した。
その後、第2の発光層113_2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(xii)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、第2の電子輸送層114_2を形成した
第2の電子輸送層114_2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_2を形成し、最後に、陰極101として
、銀を15nmの膜厚となるように成膜した後、PCzPAを70nmの膜厚となるよう
に成膜することで、実施例素子2を作製した。なお、第2の正孔輸送層112_2乃至電
子注入層115_2までが第2の発光ユニット102_2に相当する。
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。
以下に、比較発光素子(比較例素子2)の作製方法を示す。
(比較例素子2の作製方法)
比較例素子2では、実施例素子2における第1の電子輸送層114_1に用いられてい
るNBphenを上記構造式(xii)で表されるバソフェナントロリン(略称:Bph
en)に換えて作製した他は実施例素子2と同様に作製した。
実施例素子2及び比較例素子2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カラーフィルタが形成された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、これら発光素子の特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。
図12に、クロストークの様子について評価を行った結果を示す。図12は比較例素子
2及び実施例素子2を用いて作製した表示装置の拡大写真である。上から赤の画素のみを
光らせた写真、緑の画素のみを光らせた写真、青の画素のみを光らせた写真である。
比較例素子2を用いて作製された表示装置では、発光画素の隣接画素までもが若干発光
しているのに対し、実施例素子2を用いて作製された表示装置では、隣接画素の発光は弱
いことがわかる。また、最も左側の発光列からさらに左側に認識できる画素の列の数が実
施例素子2ではすくないことがわかる。
このように、本発明の一態様を用いた発光素子は、画素間のクロストークを有効に抑制
できることがわかる。特に画素間隔が80μm以下又はサブピクセルの間隔が30μm以
下である高精細な表示装置において、本発明の一態様を用いた発光素子は画素間のクロス
トークを抑制するのに効果的である。
100 陽極
101 陰極
102 発光ユニット
102_1 第1の発光ユニット
102_2 第2の発光ユニット
102k 1番目の発光ユニット
102m m番目の発光ユニット
102m+1 m+1番目の発光ユニット
102n n番目の発光ユニット
103 電荷発生層
103k 1番目の電荷発生層
103m m番目の電荷発生層
103n−1 n−1番目の電荷発生層
104 電荷発生領域
104k 1番目の電荷発生領域
104m m番目の電荷発生領域
104n−1 n−1番目の電荷発生領域
105 電子注入バッファ領域
105k 1番目の電子注入バッファ領域
105m m番目の電子注入バッファ領域
105n−1 n−1番目の電子注入バッファ領域
106 NBphenを含む層
106k 1番目のNBphenを含む層
106m m番目のNBphenを含む層
106n−1 n−1番目のNBphenを含む層
106n n番目のNBphenを含む層
110 EL層
111_1 第1の正孔注入層
112_1 第1の正孔輸送層
113_1 第1の発光層
114_1 第1の電子輸送層
112_2 第2の正孔輸送層
113_2 第2の発光層
114_2 第2の電子輸送層
115_2電子注入層
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
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
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
7312 マイクロフォン
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
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
9637 操作キー
9638 コンバータ
9639 ボタン

Claims (3)

  1. 陽極と陰極との間に、アクセプター性物質を含む層により仕切られた第1の発光層及び第2の発光層を有し、
    前記アクセプター性物質を含む層の陽極側に酸化リチウムとNBphenとを含む層を有する、発光素子。
  2. 陽極と陰極との間に、正孔輸送性の物質及びアクセプター性物質を含む層により仕切られた第1の発光層及び第2の発光層を有し、
    前記アクセプター性物質を含む層の陽極側に酸化リチウムとNBphenとを含む層を有する、発光素子。
  3. 請求項1または2において、
    前記酸化リチウムは島状に形成されている、発光素子。
JP2021037955A 2013-08-09 2021-03-10 発光素子 Withdrawn JP2021100000A (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013166867 2013-08-09
JP2013166867 2013-08-09
JP2021017052A JP7043643B2 (ja) 2013-08-09 2021-02-05 発光素子

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2021017052A Division JP7043643B2 (ja) 2013-08-09 2021-02-05 発光素子

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2021100000A true JP2021100000A (ja) 2021-07-01

Family

ID=52389067

Family Applications (5)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2014162092A Active JP6486624B2 (ja) 2013-08-09 2014-08-08 発光素子、ディスプレイモジュール、照明モジュール、発光装置、表示装置、電子機器及び照明装置
JP2019028059A Withdrawn JP2019075592A (ja) 2013-08-09 2019-02-20 発光装置
JP2021017052A Active JP7043643B2 (ja) 2013-08-09 2021-02-05 発光素子
JP2021017051A Withdrawn JP2021068714A (ja) 2013-08-09 2021-02-05 発光素子および発光装置
JP2021037955A Withdrawn JP2021100000A (ja) 2013-08-09 2021-03-10 発光素子

Family Applications Before (4)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2014162092A Active JP6486624B2 (ja) 2013-08-09 2014-08-08 発光素子、ディスプレイモジュール、照明モジュール、発光装置、表示装置、電子機器及び照明装置
JP2019028059A Withdrawn JP2019075592A (ja) 2013-08-09 2019-02-20 発光装置
JP2021017052A Active JP7043643B2 (ja) 2013-08-09 2021-02-05 発光素子
JP2021017051A Withdrawn JP2021068714A (ja) 2013-08-09 2021-02-05 発光素子および発光装置

Country Status (5)

Country Link
US (3) US9515278B2 (ja)
JP (5) JP6486624B2 (ja)
KR (3) KR102176523B1 (ja)
DE (1) DE102014215799A1 (ja)
TW (4) TW202339325A (ja)

Families Citing this family (38)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102244374B1 (ko) 2013-08-09 2021-04-26 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 발광 소자, 디스플레이 모듈, 조명 모듈, 발광 장치, 표시 장치, 전자 기기, 및 조명 장치
TW202339325A (zh) * 2013-08-09 2023-10-01 日商半導體能源研究所股份有限公司 發光元件、顯示模組、照明模組、發光裝置、顯示裝置、電子裝置、及照明裝置
KR102424714B1 (ko) 2014-08-08 2022-07-22 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 발광 장치, 전자 기기, 및 조명 장치
US10153449B2 (en) 2014-10-16 2018-12-11 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Light-emitting element, light-emitting device, electronic device, and lighting device
TWI651588B (zh) * 2015-02-10 2019-02-21 日商大日本印刷股份有限公司 蒸鍍遮罩之製造方法及蒸鍍遮罩
CN107250131A (zh) 2015-02-18 2017-10-13 株式会社半导体能源研究所 有机化合物、发光元件、显示模块、照明模块、发光装置、显示装置、电子设备以及照明装置
KR102399574B1 (ko) 2015-04-03 2022-05-19 삼성디스플레이 주식회사 유기 발광 표시 장치
KR102623039B1 (ko) * 2015-05-15 2024-01-08 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 발광 소자, 발광 장치, 전자 기기 및 조명 장치
CN104966789A (zh) * 2015-06-30 2015-10-07 深圳市华星光电技术有限公司 一种电荷连接层及其制造方法、叠层oled器件
CN105161633B (zh) * 2015-08-12 2018-02-06 京东方科技集团股份有限公司 一种有机发光器件
US20170062749A1 (en) * 2015-09-01 2017-03-02 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Light-Emitting Element, Light-Emitting Device, Electronic Device, and Lighting Device
KR102420453B1 (ko) 2015-09-09 2022-07-13 엘지디스플레이 주식회사 유기발광 표시장치 및 이를 적용한 차량용 조명장치
KR101703174B1 (ko) * 2015-11-30 2017-02-06 엘지디스플레이 주식회사 유기발광다이오드 및 그 제조 방법
KR102642369B1 (ko) 2016-03-25 2024-03-05 삼성디스플레이 주식회사 유기 발광 표시 장치 및 유기 발광 표시 장치의 제조 방법
US9911937B2 (en) 2016-05-12 2018-03-06 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Light-emitting element, light-emitting device, electronic device, and lighting device
KR102389536B1 (ko) * 2016-05-20 2022-04-25 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 발광 장치 및 전자 기기
KR102586780B1 (ko) * 2016-06-30 2023-10-12 삼성디스플레이 주식회사 표시 장치 및 이를 이용한 콘텐츠 표시 시스템 및 방법
JP6151847B1 (ja) * 2016-12-27 2017-06-21 Lumiotec株式会社 有機エレクトロルミネッセント素子および照明装置
US10748497B2 (en) * 2016-12-27 2020-08-18 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Light-emitting element, light-emitting device, electronic device, and lighting device
KR20180076857A (ko) * 2016-12-28 2018-07-06 엘지디스플레이 주식회사 유기발광다이오드 표시장치
TWI833420B (zh) * 2017-04-07 2024-02-21 日商半導體能源研究所股份有限公司 發光元件、顯示裝置、電子裝置以及照明設備
US11063095B2 (en) * 2017-06-01 2021-07-13 Boe Technology Group Co., Ltd. Array substrate, display panel having the same, and method of fabricating array substrate
US11527519B2 (en) 2017-11-27 2022-12-13 Seoul Viosys Co., Ltd. LED unit for display and display apparatus having the same
US10892296B2 (en) 2017-11-27 2021-01-12 Seoul Viosys Co., Ltd. Light emitting device having commonly connected LED sub-units
US11282981B2 (en) 2017-11-27 2022-03-22 Seoul Viosys Co., Ltd. Passivation covered light emitting unit stack
US10892297B2 (en) * 2017-11-27 2021-01-12 Seoul Viosys Co., Ltd. Light emitting diode (LED) stack for a display
US10748881B2 (en) 2017-12-05 2020-08-18 Seoul Viosys Co., Ltd. Light emitting device with LED stack for display and display apparatus having the same
US10886327B2 (en) 2017-12-14 2021-01-05 Seoul Viosys Co., Ltd. Light emitting stacked structure and display device having the same
US11552057B2 (en) 2017-12-20 2023-01-10 Seoul Viosys Co., Ltd. LED unit for display and display apparatus having the same
US11522006B2 (en) 2017-12-21 2022-12-06 Seoul Viosys Co., Ltd. Light emitting stacked structure and display device having the same
US11552061B2 (en) 2017-12-22 2023-01-10 Seoul Viosys Co., Ltd. Light emitting device with LED stack for display and display apparatus having the same
US11114499B2 (en) 2018-01-02 2021-09-07 Seoul Viosys Co., Ltd. Display device having light emitting stacked structure
US10784240B2 (en) 2018-01-03 2020-09-22 Seoul Viosys Co., Ltd. Light emitting device with LED stack for display and display apparatus having the same
KR102136806B1 (ko) * 2018-03-28 2020-07-23 엘지디스플레이 주식회사 신규한 유기화합물 및 상기 유기화합물을 포함하는 유기전계 발광소자
KR20210018105A (ko) 2019-08-09 2021-02-17 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 유기 화합물, 발광 디바이스, 발광 장치, 전자 기기, 및 조명 장치
TWI744678B (zh) * 2019-08-21 2021-11-01 友達光電股份有限公司 電子裝置及其製作方法
JP7140924B2 (ja) * 2019-09-06 2022-09-21 日本放送協会 電荷発生層及びその製造方法、有機エレクトロルミネッセンス素子、表示装置、照明装置、並びに有機薄膜太陽電池
US20220285629A1 (en) * 2021-02-26 2022-09-08 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Mixed material

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011009199A (ja) * 2009-05-29 2011-01-13 Semiconductor Energy Lab Co Ltd 発光素子、発光装置、電子機器、及び照明装置
JP2011228277A (ja) * 2010-03-31 2011-11-10 Semiconductor Energy Lab Co Ltd 発光素子、発光装置、電子機器、及び照明装置
JP2012514618A (ja) * 2009-01-07 2012-06-28 ビーエーエスエフ ソシエタス・ヨーロピア カルバゾール、ジベンゾフラン、ジベンゾチオフェンおよびジベンゾホスホールから選択されたシリル置換およびヘテロ原子置換された化合物および該化合物の有機エレクトロニクスへの使用
JP2015057770A (ja) * 2013-08-09 2015-03-26 株式会社半導体エネルギー研究所 発光素子、ディスプレイモジュール、照明モジュール、発光装置、表示装置、電子機器及び照明装置

Family Cites Families (57)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5393614A (en) 1992-04-03 1995-02-28 Pioneer Electronic Corporation Organic electroluminescence device
JPH0782551A (ja) 1993-09-09 1995-03-28 Nisshinbo Ind Inc 有機エレクトロルミネッセンス素子
JP2824411B2 (ja) 1995-08-25 1998-11-11 株式会社豊田中央研究所 有機薄膜発光素子
JPH10270171A (ja) 1997-01-27 1998-10-09 Junji Kido 有機エレクトロルミネッセント素子
JP3848430B2 (ja) 1997-04-08 2006-11-22 新日本製鐵株式会社 有機エレクトロルミネッセンス素子及びその製造方法
JPH11307264A (ja) 1998-04-17 1999-11-05 Matsushita Electric Ind Co Ltd 有機電界発光素子
JP3370011B2 (ja) 1998-05-19 2003-01-27 三洋電機株式会社 有機エレクトロルミネッセンス素子
JP3924648B2 (ja) 1999-11-02 2007-06-06 ソニー株式会社 有機電界発光素子
JP2001131174A (ja) 1999-11-02 2001-05-15 Sony Corp バソフェナントロリン化合物及びその製造方法
JP4876311B2 (ja) 2000-01-14 2012-02-15 東レ株式会社 発光素子
US6645645B1 (en) 2000-05-30 2003-11-11 The Trustees Of Princeton University Phosphorescent organic light emitting devices
JP2002289360A (ja) 2001-03-27 2002-10-04 Univ Toyama 有機電界発光素子
EP1285957A3 (en) 2001-08-20 2005-12-21 TDK Corporation Organic electroluminescent device and method of its preparation
SG142163A1 (en) 2001-12-05 2008-05-28 Semiconductor Energy Lab Organic semiconductor element
JP3933591B2 (ja) 2002-03-26 2007-06-20 淳二 城戸 有機エレクトロルミネッセント素子
US7045955B2 (en) 2002-08-09 2006-05-16 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Electroluminescence element and a light emitting device using the same
JP4287198B2 (ja) 2002-11-18 2009-07-01 出光興産株式会社 有機エレクトロルミネッセンス素子
JP4327443B2 (ja) 2002-11-25 2009-09-09 ケミプロ化成株式会社 フェナントロリン誘導体およびその用途
JP2004303489A (ja) 2003-03-28 2004-10-28 Tdk Corp 有機el素子及び有機elディスプレイ
TWI407829B (zh) 2003-09-26 2013-09-01 Semiconductor Energy Lab 發光元件和其製法
JP4361342B2 (ja) 2003-09-30 2009-11-11 Tdk株式会社 有機el素子用化合物および有機el素子
US7211948B2 (en) 2004-01-13 2007-05-01 Eastman Kodak Company Using a crystallization-inhibitor in organic electroluminescent devices
KR100573137B1 (ko) 2004-04-02 2006-04-24 삼성에스디아이 주식회사 플루오렌계 화합물 및 이를 이용한 유기 전계 발광 소자
WO2006086040A2 (en) 2004-11-24 2006-08-17 The Trustees Of Princeton University Organic photosensitive optoelectronic device having a phenanthroline exciton blocking layer
JP4653469B2 (ja) 2004-12-01 2011-03-16 出光興産株式会社 有機電界発光素子
US7714501B2 (en) 2004-12-01 2010-05-11 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Light emitting element, light emitting device and electronic equipment
JP4842587B2 (ja) 2005-08-11 2011-12-21 株式会社半導体エネルギー研究所 フェナントロリン誘導体化合物、並びにそれを利用する電子輸送性材料、発光素子、発光装置及び電子機器
JP4804196B2 (ja) 2006-03-31 2011-11-02 キヤノン株式会社 有機電界発光素子及び発光装置
US8115382B2 (en) 2007-09-20 2012-02-14 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Light-emitting element, light-emitting device, and electronic device, comprising controlled carrier transport
WO2009107187A1 (ja) * 2008-02-25 2009-09-03 パイオニア株式会社 有機電界発光素子
JP5661635B2 (ja) * 2008-10-07 2015-01-28 オスラム オプト セミコンダクターズ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツングOsram Opto Semiconductors GmbH 縮合環系で置換されたシロール及び有機エレクトロニクスにおけるその使用
US8222740B2 (en) 2008-10-28 2012-07-17 Jagdish Narayan Zinc oxide based composites and methods for their fabrication
DE102008054219A1 (de) * 2008-10-31 2010-05-06 Osram Opto Semiconductors Gmbh Organisches strahlungsemittierendes Bauelement und Verfahren zur Herstellung eines organischen strahlungsemittierenden Bauelements
JP5759669B2 (ja) 2008-12-01 2015-08-05 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、および照明装置
KR102029563B1 (ko) 2008-12-11 2019-10-07 오스람 오엘이디 게엠베하 유기발광다이오드 및 조명수단
EP2401254B1 (de) * 2009-02-26 2013-06-19 Novaled AG Chinonverbindungen als dotierstoff in der organischen elektronik
US8389979B2 (en) * 2009-05-29 2013-03-05 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Light-emitting element, light-emitting device, electronic device, and lighting device
WO2011016430A1 (ja) 2009-08-04 2011-02-10 三菱化学株式会社 光電変換素子及びこれを用いた太陽電池
CA2781432A1 (en) * 2009-11-24 2011-06-03 University Of Florida Research Foundation, Inc. Method and apparatus for sensing infrared radiation
EP2355199B1 (en) 2010-01-29 2017-07-05 Novaled GmbH A method for producing an organic light emitting device
EP2333859B1 (en) 2009-12-03 2017-09-13 Novaled GmbH A method for forming an organic light emitting diode
TWI620747B (zh) 2010-03-01 2018-04-11 半導體能源研究所股份有限公司 雜環化合物及發光裝置
EP2366753B1 (en) 2010-03-02 2015-06-17 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Light-Emitting Element and Lighting Device
EP2582770A4 (en) * 2010-06-18 2014-06-18 Basf Se ORGANIC ELECTRONIC DEVICES COMPRISING A LAYER WHICH INCLUDES AT LEAST ONE METAL ORGANIC COMPOUND AND AT LEAST ONE METAL OXIDE
WO2011162105A1 (en) * 2010-06-25 2011-12-29 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Light-emitting element, light-emitting device, display, and electronic device
US9067919B2 (en) 2010-07-08 2015-06-30 Basf Se Use of dibenzofurans and dibenzothiophenes substituted by nitrogen-bonded five-membered heterocyclic rings in organic electronics
CN106243094A (zh) * 2010-07-08 2016-12-21 Udc 爱尔兰有限责任公司 被氮键合5元杂环取代的二苯并呋喃和二苯并噻吩及其在有机电子中的用途
JP2012199231A (ja) * 2011-03-04 2012-10-18 Semiconductor Energy Lab Co Ltd 表示装置
KR101403214B1 (ko) 2011-07-22 2014-06-02 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 화합물
WO2013031509A1 (en) * 2011-08-26 2013-03-07 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Light-emitting device, electronic device, lighting device, and method for manufacturing the light-emitting device
JP5782394B2 (ja) 2012-02-16 2015-09-24 大日精化工業株式会社 水性顔料分散液及びそれを用いたインクジェット用水性顔料インク
TWI502765B (zh) * 2012-02-24 2015-10-01 Phostek Inc 發光二極體裝置
CN103367650A (zh) * 2012-03-28 2013-10-23 索尼公司 发光元件及显示装置
US8835948B2 (en) * 2012-04-19 2014-09-16 Phostek, Inc. Stacked LED device with diagonal bonding pads
JP5456120B2 (ja) * 2012-09-12 2014-03-26 パイオニア株式会社 有機電界発光素子
US10439156B2 (en) 2013-05-17 2019-10-08 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Light-emitting element, light-emitting device, display device, lighting device, and electronic device
KR102244374B1 (ko) 2013-08-09 2021-04-26 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 발광 소자, 디스플레이 모듈, 조명 모듈, 발광 장치, 표시 장치, 전자 기기, 및 조명 장치

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012514618A (ja) * 2009-01-07 2012-06-28 ビーエーエスエフ ソシエタス・ヨーロピア カルバゾール、ジベンゾフラン、ジベンゾチオフェンおよびジベンゾホスホールから選択されたシリル置換およびヘテロ原子置換された化合物および該化合物の有機エレクトロニクスへの使用
JP2011009199A (ja) * 2009-05-29 2011-01-13 Semiconductor Energy Lab Co Ltd 発光素子、発光装置、電子機器、及び照明装置
JP2011228277A (ja) * 2010-03-31 2011-11-10 Semiconductor Energy Lab Co Ltd 発光素子、発光装置、電子機器、及び照明装置
JP2015057770A (ja) * 2013-08-09 2015-03-26 株式会社半導体エネルギー研究所 発光素子、ディスプレイモジュール、照明モジュール、発光装置、表示装置、電子機器及び照明装置

Also Published As

Publication number Publication date
KR102176523B1 (ko) 2020-11-09
US9515278B2 (en) 2016-12-06
TWI686971B (zh) 2020-03-01
TW202125871A (zh) 2021-07-01
JP2015057770A (ja) 2015-03-26
KR20200127952A (ko) 2020-11-11
JP7043643B2 (ja) 2022-03-29
KR20210035142A (ko) 2021-03-31
US20180019445A1 (en) 2018-01-18
KR20150018408A (ko) 2015-02-23
TWI727366B (zh) 2021-05-11
US20170084876A1 (en) 2017-03-23
US20150041792A1 (en) 2015-02-12
JP2021073734A (ja) 2021-05-13
JP2019075592A (ja) 2019-05-16
TW201941470A (zh) 2019-10-16
KR102319366B1 (ko) 2021-10-29
JP2021068714A (ja) 2021-04-30
TW202339325A (zh) 2023-10-01
US9966574B2 (en) 2018-05-08
TWI790559B (zh) 2023-01-21
DE102014215799A1 (de) 2015-02-12
US9780338B2 (en) 2017-10-03
TW201508970A (zh) 2015-03-01
JP6486624B2 (ja) 2019-03-20
KR102381111B1 (ko) 2022-03-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP7043643B2 (ja) 発光素子
JP7058359B2 (ja) 発光装置
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
JP6932817B2 (ja) 発光装置
JP6530450B2 (ja) 発光素子、発光装置、電子機器および照明装置
JP2021061423A (ja) 発光素子

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20210407

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20220126

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20220215

A761 Written withdrawal of application

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A761

Effective date: 20220404