JP2022084765A - 発光素子、表示装置、電子機器、及び照明装置 - Google Patents
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Abstract
Description
明装置に関する。
の一態様の技術分野は、物、方法、または、製造方法に関する。または、本発明の一態様
は、プロセス、マシン、マニュファクチャ、または、組成物(コンポジション・オブ・マ
ター)に関する。そのため、より具体的に本明細書で開示する本発明の一態様の技術分野
としては、半導体装置、表示装置、液晶表示装置、発光装置、照明装置、蓄電装置、記憶
装置、それらの駆動方法、または、それらの製造方法、を一例として挙げることができる
。
を利用した発光素子の研究開発が盛んに行われている。これら発光素子の基本的な構成は
、一対の電極間に発光性の物質を含む層(EL層)を挟んだ構成である。この素子の電極
間に電圧を印加することにより、発光性の物質からの発光が得られる。
クライトが不要であり、消費電力が少ない等の利点を有する。さらに、薄型軽量に作製で
き、応答速度が高いなどの利点も有する。
層を設けた発光素子(例えば、有機EL素子)の場合、一対の電極間に電圧を印加するこ
とにより、陰極から電子が、陽極から正孔(ホール)がそれぞれ発光性のEL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、励起された発光性の有機化合物から発光を得ることができ
る。
状態(T*)があり、一重項励起状態からの発光が蛍光、三重項励起状態からの発光が燐
光と呼ばれている。また、発光素子におけるそれらの統計的な生成比率は、S*:T*=
1:3である。そのため、蛍光を発する化合物(蛍光性化合物)を用いた発光素子より、
燐光を発する化合物(燐光性化合物)を用いた発光素子の方が、高い発光効率を得ること
が可能となる。したがって、三重項励起状態のエネルギーを発光に変換することが可能な
燐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。
化合物の他に、熱活性化遅延蛍光(Thermally Activated Dela
yed Fluorescence:TADF)材料が知られている。熱活性化遅延蛍光
材料では、三重項励起状態から逆項間交差により一重項励起状態が生成され、一重項励起
状態から発光に変換される。
ルギー差が小さくなるため、当該励起錯体を熱活性化遅延蛍光材料として用いる方法が提
案されている(例えば、特許文献1参照)。
励起状態から一重項励起状態が効率よく生成することが好ましいが、熱活性化遅延蛍光材
料として励起錯体を用いた発光素子については、発光効率をさらに向上させる手法の開発
が求められている。
同時に効率よく発光させる必要があるが、所望の発光色を得るよう制御することは難しい
。
とする。または、本発明の一態様では、発光スペクトルの幅が広い発光を呈する発光素子
を提供することを課題の一とする。または、本発明の一態様では、消費電力が低減された
発光素子を提供することを課題の一とする。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の一とする。または、本発明の一態様では、新規な発光装置を提
供することを課題の一とする。または、本発明の一態様では、新規な表示装置を提供する
ことを課題の一とする。
ずしも、これらの課題の全てを解決する必要はない。上記以外の課題は、明細書等の記載
から自ずと明らかであり、明細書等の記載から上記以外の課題を抽出することが可能であ
る。
素子であり、一方の有機化合物が三重項励起エネルギーを発光に変換することができる機
能を有する発光素子である。
合物と、第2の有機化合物と、を有し、第1の有機化合物および第2の有機化合物の一方
は、第1の有機化合物および第2の有機化合物の他方のLUMO準位以上のLUMO準位
を有し、且つ、第1の有機化合物および第2の有機化合物の他方のHOMO準位以上のH
OMO準位を有し、第1の有機化合物と、第2の有機化合物と、が励起錯体を形成する組
み合わせであり、第1の有機化合物は、三重項励起エネルギーを発光に変換することがで
きる機能を有し、第2の有機化合物の最低励起三重項準位は、第1の有機化合物の最低励
起三重項準位以上であり、第1の有機化合物の最低励起三重項準位は、励起錯体の最低励
起三重項準位以上であり、発光層が呈する発光は、第1の有機化合物が呈する発光、及び
励起錯体が呈する発光を有する発光素子である。
機化合物と、第2の有機化合物と、を有し、第1の有機化合物のLUMO準位は、第2の
有機化合物のLUMO準位以上であり、第1の有機化合物のHOMO準位は、第2の有機
化合物のHOMO準位以上であり、第1の有機化合物と、第2の有機化合物と、が励起錯
体を形成する組み合わせであり、第1の有機化合物は、三重項MLCT遷移の吸収帯を有
する有機金属錯体であり、第2の有機化合物の最低励起三重項準位は、第1の有機化合物
の最低励起三重項準位以上であり、第1の有機化合物の最低励起三重項準位は、励起錯体
の最低励起三重項準位以上であり、発光層が呈する発光は、第1の有機化合物が呈する発
光、及び励起錯体が呈する発光を有する発光素子である。
比は、1:9から9:1であると好ましい。また、励起錯体が呈する発光は、第1の有機
化合物が呈する発光より高い強度を有すると好ましい。
HOMO準位は、第2の有機化合物のHOMO準位以上であると好ましい。また、第3の
有機化合物は、正孔を輸送することができる機能を有すると好ましい。また、第3の有機
化合物は、π電子過剰型複素芳香族骨格または芳香族アミン骨格の少なくとも一方を有す
ると好ましい。
有すると好ましい。また、第2の有機化合物は、π電子不足型複素芳香族骨格を有すると
好ましい。
た、第1の有機化合物は、イリジウムに配位する配位子を有し、配位子は、含窒素五員複
素環骨格を有すると好ましい。
ジスタの少なくとも一方と、を有する表示装置である。また、本発明の他の一態様は、当
該表示装置と、筐体またはタッチセンサの少なくとも一方と、を有する電子機器である。
また、本発明の他の一態様は、上記各構成の発光素子と、筐体またはタッチセンサの少な
くとも一方と、を有する照明装置である。また、本発明の一態様は、発光素子を有する発
光装置だけでなく、発光装置を有する電子機器も範疇に含める。従って、本明細書中にお
ける発光装置とは、画像表示デバイス、もしくは光源(照明装置含む)を指す。また、発
光素子にコネクター、例えばFPC(Flexible Printed Circui
t)、TCP(Tape Carrier Package)が取り付けられた表示モジ
ュール、TCPの先にプリント配線板が設けられた表示モジュール、または発光素子にC
OG(Chip On Glass)方式によりIC(集積回路)が直接実装された表示
モジュールも発光装置に含む場合がある。
発明の一態様により、発光スペクトルの幅が広い発光を呈する発光素子を提供することが
できる。または、本発明の一態様により、消費電力が低減された発光素子を提供すること
ができる。または、本発明の一態様により、新規な発光素子を提供することができる。ま
たは、本発明の一態様により、新規な発光装置を提供することができる。または、本発明
の一態様により、新規な表示装置を提供することができる。
必ずしも、これらの効果の全てを有する必要はない。なお、これら以外の効果は、明細書
、図面、請求項などの記載から、自ずと明らかであり、明細書、図面、請求項などの記載
から、これら以外の効果を抽出することが可能である。
の説明に限定されず、本発明の趣旨及びその範囲から逸脱することなくその形態及び詳細
を様々に変更し得ることが可能である。従って、本発明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ない。
実際の位置、大きさ、範囲などを表していない場合がある。このため、開示する発明は、
必ずしも、図面等に開示された位置、大きさ、範囲などに限定されない。
工程順又は積層順を示さない場合がある。そのため、例えば、「第1の」を「第2の」又
は「第3の」などと適宜置き換えて説明することができる。また、本明細書等に記載され
ている序数詞と、本発明の一態様を特定するために用いられる序数詞は一致しない場合が
ある。
指す符号は異なる図面間でも共通して用いる場合がある。
替えることが可能である。例えば、「導電層」という用語を、「導電膜」という用語に変
更することが可能な場合がある。または、例えば、「絶縁膜」という用語を、「絶縁層」
という用語に変更することが可能な場合がある。
項状態のことである。また、S1準位は一重項励起エネルギー準位の最も低い準位であり
、最も低い一重項励起状態(S1状態)の励起エネルギー準位のことである。また、三重
項励起状態(T*)は、励起エネルギーを有する三重項状態のことである。また、T1準
位は、三重項励起エネルギー準位の最も低い準位であり、最も低い三重項励起状態(T1
状態)の励起エネルギー準位のことである。なお、本明細書等において、単に一重項励起
状態および一重項励起エネルギー準位と表記した場合であっても、S1状態およびS1準
位を表す場合がある。また、三重項励起状態および三重項励起エネルギー準位と表記した
場合であっても、T1状態およびT1準位を表す場合がある。
際に可視光領域に発光を与える化合物である。燐光性化合物とは、三重項励起状態から基
底状態へ緩和する際に、室温において可視光領域に発光を与える化合物である。換言する
と燐光性化合物とは、三重項励起エネルギーを可視光へ変換可能な化合物の一つである。
、青色の発光は、該波長領域に少なくとも一つの発光スペクトルピークを有する。また、
緑色の波長領域は、490nm以上580nm未満であり、緑色の発光は、該波長領域に
少なくとも一つの発光スペクトルピークを有する。また、赤色の波長領域は、580nm
以上680nm以下であり、赤色の発光は、該波長領域に少なくとも一つの発光スペクト
ルピークを有する。
本実施の形態では、本発明の一態様の発光素子について、図1乃至図4を用いて以下説
明する。
まず、本発明の一態様の発光素子の構成について、図1を用いて、以下説明する。
に設けられたEL層100を有する。EL層100は、少なくとも発光層130を有する
。
層112、電子輸送層118、及び電子注入層119等の機能層を有する。
02を陰極として説明するが、発光素子150の構成としては、その限りではない。つま
り、電極101を陰極とし、電極102を陽極とし、当該電極間の各層の積層を、逆の順
番にしてもよい。すなわち、陽極側から、正孔注入層111と、正孔輸送層112と、発
光層130と、電子輸送層118と、電子注入層119と、が積層する順番とすればよい
。
輸送層112、電子輸送層118、及び電子注入層119の中から選ばれた少なくとも一
つを有する構成とすればよい。あるいは、EL層100は、正孔または電子の注入障壁を
低減する、正孔または電子の輸送性を向上する、正孔または電子の輸送性を阻害する、ま
たは電極による消光現象を抑制する、ことができる等の機能を有する機能層を有する構成
としてもよい。なお、機能層はそれぞれ単層であっても、複数の層が積層された構成であ
ってもよい。
次に、発光層130の発光機構について、以下説明を行う。
示す発光層130は、ゲスト材料131と、ホスト材料132と、を有する。
)間に電圧を印加することにより、陰極から電子が、陽極から正孔(ホール)が、それぞ
れEL層100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、励起子が形成される。キャリア(電子および正孔)の再結合によって生
じる励起子のうち、一重項励起子と三重項励起子の比(以下、励起子生成確率)は、統計
的確率により、1:3となる。すなわち、一重項励起子が生成する割合は25%であり、
三重項励起子が生成する割合は75%であるため、三重項励起子を発光に寄与させること
が、発光素子の発光効率を向上させるためには重要である。
変換する機能を有する材料であると好ましい。発光性の化合物のうち、燐光を発すること
ができる化合物(以下、燐光性化合物ともいう)は、三重項励起エネルギーを発光に変換
する機能を有する。したがって、発光素子150の発光材料として燐光性化合物を用いる
と好ましい。
準位は発光層130が有する他の材料(ホスト材料132等)のT1準位より低いことが
好ましい。これにより、燐光性化合物の三重項励起エネルギーのクエンチが生じにくくな
り、効率よく燐光性化合物から発光を得ることができる。
物の他に、熱活性化遅延蛍光(TADF)材料が挙げられる。なお、熱活性化遅延蛍光材
料とは、S1準位とT1準位との差が小さく、逆項間交差によって三重項励起エネルギー
から一重項励起エネルギーへエネルギーを変換する機能を有する材料である。そのため、
三重項励起エネルギーをわずかな熱エネルギーによって一重項励起エネルギーにアップコ
ンバート(逆項間交差)が可能で、一重項励起状態からの発光(蛍光)を効率よく呈する
ことができる。2種類の物質で励起状態を形成する励起錯体(エキサイプレックス、エキ
シプレックスまたはExciplexともいう)は、三重項励起エネルギーの一部を発光
に変換することが可能な熱活性化遅延蛍光材料としての機能を有する。そのため、発光素
子150の発光材料として、励起錯体を用いると好ましい。
光層130が有する他の材料(ホスト材料132等)のT1準位より低いことが好ましい
。これにより、励起錯体の三重項励起エネルギーのクエンチが生じにくくなり、励起錯体
による三重項励起エネルギーの逆項間交差、及びそれに続く一重項励起エネルギーからの
発光を効率よく得ることができる。
発光材料として用い、当該燐光性化合物および励起錯体に基づく双方の発光を効率よく得
ることは困難となる。しかしながら、ゲスト材料131に燐光性化合物を用い、当該ゲス
ト材料131と、ホスト材料132と、で励起錯体を形成する構成であるとき、当該励起
錯体と、ゲスト材料131と、の双方から効率よく発光を取り出すことが可能であること
を本発明者らは見出した。
ここで、分子間のエネルギー移動過程の支配因子について説明する。分子間のエネルギ
ー移動の機構としては、フェルスター機構(双極子-双極子相互作用)と、デクスター機
構(電子交換相互作用)の2つの機構が提唱されている。ここでは、励起状態である第1
の材料から基底状態である第2の材料への励起エネルギーの供与に関し、第1の材料と第
2の材料との分子間のエネルギー移動過程について説明するが、どちらか一方が励起錯体
の場合も同様である。
フェルスター機構では、エネルギー移動に、分子間の直接的接触を必要とせず、第1の
材料及び第2の材料の双極子振動の共鳴現象を通じてエネルギー移動が起こる。双極子振
動の共鳴現象によって第1の材料が第2の材料にエネルギーを受け渡し、励起状態の第1
の材料が基底状態になり、基底状態の第2の材料が励起状態になる。なお、フェルスター
機構の速度定数kh*→gを数式(1)に示す。
た発光スペクトル(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燐光スペクトル)を表し、εg(
ν)は、第2の材料のモル吸光係数を表し、Nは、アボガドロ数を表し、nは、媒体の屈
折率を表し、Rは、第1の材料と第2の材料の分子間距離を表し、τは、実測される励起
状態の寿命(蛍光寿命や燐光寿命)を表し、cは、光速を表し、φは、発光量子収率(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量子収率、三重項励起状態からの
エネルギー移動を論じる場合は燐光量子収率)を表し、K2は、第1の材料と第2の材料
の遷移双極子モーメントの配向を表す係数(0から4)である。なお、ランダム配向の場
合はK2=2/3である。
デクスター機構では、第1の材料と第2の材料が軌道の重なりを生じる接触有効距離に
近づき、励起状態の第1の材料の電子と、基底状態の第2の材料との電子の交換を通じて
エネルギー移動が起こる。なお、デクスター機構の速度定数kh*→gを数式(2)に示
す。
であり、νは、振動数を表し、f’h(ν)は、第1の材料の規格化された発光スペクト
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燐光スペクトル)を表し、ε’g(ν)は、第2
の材料の規格化された吸収スペクトルを表し、Lは、実効分子半径を表し、Rは、第1の
材料と第2の材料の分子間距離を表す。
される。krは、第1の材料の発光過程(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燐光)の速度定数を表
し、knは、第1の材料の非発光過程(熱失活や項間交差)の速度定数を表し、τは、実
測される第1の材料の励起状態の寿命を表す。
度定数kh*→gを大きくし、他の競合する速度定数kr+kn(=1/τ)が相対的に
小さくなれば良いことがわかる。
まず、フェルスター機構によるエネルギー移動を考える。数式(3)に数式(1)を代
入することでτを消去することができる。したがって、フェルスター機構の場合、エネル
ギー移動効率φETは、第1の材料の励起状態の寿命τに依存しない。また、エネルギー
移動効率φETは、発光量子収率φ(一重項励起状態からのエネルギー移動を論じる場合
は蛍光量子収率、三重項励起状態からのエネルギー移動を論じる場合は燐光量子収率)が
高い方が良いと言える。
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燐光スペクト
ル)と第2の材料の吸収スペクトル(一重項基底状態から一重項励起状態への遷移に相当
する吸収)との重なりが大きいことが好ましい。さらに、第2の材料のモル吸光係数も高
い方が好ましい。このことは、第1の材料の発光スペクトルと、第2の材料の最も長波長
側に現れる吸収帯とが重なることを意味する。なお、第2の材料として励起錯体を用いる
場合、一重項基底状態から一重項励起状態への直接遷移、及び一重項基底状態から三重項
励起状態への直接遷移が禁制であることから、第2の材料におけるモル吸光係数は無視で
きる量である。このことから、フェルスター機構による第1の材料から第2の材料への励
起エネルギー移動過程は無視できる。
kh*→gを大きくするには第1の材料の発光スペクトル(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
場合は燐光スペクトル)と第2の材料の吸収スペクトル(一重項基底状態から一重項励起
状態への遷移に相当する吸収)との重なりが大きい方が良いことがわかる。したがって、
エネルギー移動効率の最適化は、第1の材料の発光スペクトルと、第2の材料の最も長波
長側に現れる吸収帯とが重なることによって実現される。この場合においても、第2の材
料として励起錯体を用いる場合、一重項基底状態から一重項励起状態への直接遷移、及び
一重項基底状態から三重項励起状態への直接遷移が禁制であることから、第2の材料の吸
収スペクトルは無視できる程度である。このことから、デクスター機構による第1の材料
から第2の材料への励起エネルギー移動過程は無視できる。
エネルギー移動過程については、フェルスター機構、及びデクスター機構の双方の機構に
よるエネルギー移動が生じない。
本発明の一態様において、ゲスト材料131は、燐光性化合物であると好ましい。以下
の説明においては、ゲスト材料131として、燐光性化合物を用いる構成について説明す
る。なお、ゲスト材料131を燐光性化合物として読み替えてもよい。
形成する組み合わせであると好ましい。
能な組み合わせであればよいが、一方が正孔を輸送する機能(正孔輸送性)を有する化合
物であり、他方が電子を輸送する機能(電子輸送性)を有する化合物であることが、より
好ましい。この場合、ドナー-アクセプター型の励起錯体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。また、ゲスト材料131とホスト材料132との組み
合わせが、正孔輸送性を有する化合物と電子輸送性を有する化合物との組み合わせである
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可能となる。具体的
には、正孔輸送性を有する化合物:電子輸送性を有する化合物=1:9から9:1(重量
比)の範囲が好ましい。また、該構成を有することで、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、キャリア再結合領域の制御も簡便に行うことができる。
ゲスト材料131及びホスト材料132のうち一方のHOMO(Highest Occ
upied Molecular Orbital、最高被占軌道ともいう)準位が他方
のHOMO準位より高く、一方のLUMO(Lowest Unoccupied Mo
lecular Orbital、最低空軌道ともいう)準位が他方のLUMO準位より
高いことが好ましい。
V)測定によって測定される化合物の電気化学特性(還元電位および酸化電位)から導出
することができる。
る場合、図2(B)に示すエネルギーバンド図のように、ゲスト材料131のHOMO準
位がホスト材料132のHOMO準位より高いことが好ましく、ゲスト材料131のLU
MO準位がホスト材料132のLUMO準位より高いことが好ましい。具体的には、ゲス
ト材料131のHOMO準位とホスト材料132のHOMO準位とのエネルギー差は、好
ましくは0.1eV以上であり、より好ましくは0.2eV以上であり、さらに好ましく
は0.3eV以上である。また、ゲスト材料131のLUMO準位とホスト材料132の
LUMO準位とのエネルギー差は、好ましくは0.1eV以上であり、より好ましくは0
.2eV以上であり、さらに好ましくは0.3eV以上である。該エネルギー差を有する
ことで、一対の電極(電極101および電極102)から注入されたキャリアである正孔
及び電子が、ゲスト材料131およびホスト材料132に、それぞれ注入されやすくなり
好適である。
t(132)はホスト材料132を表し、ΔEGはゲスト材料131のLUMO準位とH
OMO準位とのエネルギー差を表し、ΔEH1はホスト材料132のLUMO準位とHO
MO準位とのエネルギー差を表し、ΔEExはホスト材料132のLUMO準位とゲスト
材料131のHOMO準位とのエネルギー差を表す、表記及び符号である。
ト材料131にHOMOの分子軌道を有し、ホスト材料132にLUMOの分子軌道を有
する励起錯体となる。また、該励起錯体の励起エネルギーは、ホスト材料132のLUM
O準位とゲスト材料131のHOMO準位とのエネルギー差(ΔEEx)に概ね相当し、
ゲスト材料131のLUMO準位とHOMO準位とのエネルギー差(ΔEG)及びホスト
材料132のLUMO準位とHOMO準位とのエネルギー差(ΔEH1)より小さくなる
。したがって、ゲスト材料131とホスト材料132とで励起錯体を形成することで、よ
り小さい励起エネルギーで励起状態を形成することが可能となる。また、該励起錯体は、
より小さい励起エネルギーに相当するエネルギーを有するため、安定な励起状態を形成す
ることができる。
位の相関を図2(C)に示す。なお、図2(C)における表記及び符号は、以下の通りで
ある。
・Guest(131):ゲスト材料131(燐光性化合物)
・Host(132):ホスト材料132
・SG:ゲスト材料131のS1準位
・TG:ゲスト材料131のT1準位
・SH1:ホスト材料132のS1準位
・TH1:ホスト材料132のT1準位
・SE:励起錯体のS1準位
・TE:励起錯体のT1準位
ト材料132とで励起錯体を形成する。励起錯体のS1準位(SE)と励起錯体のT1準
位(TE)とは、互いに隣接したエネルギー準位となる(図2(C) ルートE1参照)
。
一方の物質が基底状態である近接する他方の物質と相互作用することによって形成される
。そして、光を発することによって基底状態になると、励起錯体を形成していた2種類の
物質は、また元の別々の物質として振る舞う。電気励起の場合は、一方が励起状態になる
と、速やかに近接する他方と相互作用することで励起錯体を形成する。あるいは、一方が
正孔を、他方が電子を受け取り、互いに相互作用することで速やかに励起錯体を形成する
ことができる。励起錯体の励起エネルギー準位(SEおよびTE)は、励起錯体を形成す
る各物質(ゲスト材料131およびホスト材料132)のS1準位(SGおよびSH1)
より低くなるため、より低い励起エネルギーで励起状態を形成することが可能となる。こ
れによって、発光素子150の駆動電圧を低減することができる。
あるため、熱活性化遅延蛍光を呈する機能を有する。すなわち、励起錯体は三重項励起エ
ネルギーを逆項間交差(アップコンバージョン)によって一重項励起エネルギーに変換す
る機能を有する(図2(C) ルートE2参照)。したがって、発光層130で生成した
三重項励起エネルギーの一部は励起錯体により一重項励起エネルギーに変換される。その
ためには、励起錯体のS1準位(SE)とT1準位(TE)とのエネルギー差は、0eV
より大きく0.2eV以下であると好ましく、0eVより大きく0.1eV以下であると
より好ましい。なお、逆項間交差を効率よく生じさせるためには、励起錯体のT1準位(
TE)が、励起錯体を形成する各物質(ゲスト材料131およびホスト材料132)のT
1準位(TGおよびTH1)よりも低いことが好ましい。これにより、ゲスト材料131
及びホスト材料132による励起錯体の三重項励起エネルギーのクエンチが生じにくくな
り、効率よく逆項間交差が発生する。
TE)は、励起錯体が形成している状態でしか存在しないエネルギー準位であるため、励
起錯体を形成する各物質(ゲスト材料131及びホスト材料132)の基底状態から励起
錯体の励起状態への直接遷移は生じない。そのため、ゲスト材料131単体の励起エネル
ギー準位(SG及びTG)またはホスト材料132単体の励起エネルギー準位(SH1及
びTH1)から、励起錯体の励起エネルギー準位(SE及びTE)への励起エネルギーの
移動は生じない。そのため、ゲスト材料131とホスト材料132との励起錯体の生成確
率を適切に制御することで、当該励起錯体からの発光と、ゲスト材料131からの発光と
、の双方を効率よく取り出すことが可能となる。
位(TG)以上であると好ましい。また、ゲスト材料131のT1準位(TG)は、ゲス
ト材料131とホスト材料132とで形成する励起錯体のT1準位(TE)以上であると
好ましい。そうすることで、ゲスト材料131とホスト材料132とで形成する励起錯体
の励起エネルギーのクエンチが生じにくくなり、励起錯体によって効率よく三重項励起エ
ネルギーから一重項励起エネルギーへの逆項間交差、及びそれに続く一重項励起エネルギ
ーからの発光を得ることが可能となる。さらに、上述のように、ゲスト材料131の励起
エネルギーのクエンチも生じにくくなるため、ゲスト材料131から効率よく発光を得る
ことが可能となる。
材料131とホスト材料132とで励起錯体を形成する過程が生じにくくなる。そのため
、ゲスト材料131においてキャリアが直接再結合する過程と、励起錯体の生成過程を経
たエネルギー移動過程(図2(C) ルートE1及びE2)との双方の過程が所望の確率
で生じることが好ましい。そのためには、ホスト材料132とゲスト材料131との重量
比は、ゲスト材料131の重量比が低いことが好ましく、具体的にはホスト材料132に
対するゲスト材料131の重量比が、好ましくは0.01以上0.5以下であり、より好
ましくは0.05以上0.3以下である。
起錯体からの発光と、を所望の割合で取り出すことによって、発光素子が呈する発光の色
を制御することが可能となる。例えば、発光素子が呈する発光の色が白色またはその近傍
となるよう、ゲスト材料131からの発光と、ゲスト材料131とホスト材料132とで
形成する励起錯体からの発光と、の割合を調整すればよく、具体的には、ゲスト材料13
1からの発光:ゲスト材料131とホスト材料132とで形成する励起錯体からの発光=
1:9から9:1の範囲が好ましく、1:5から5:1の範囲がより好ましい。なお、発
光素子が呈する発光が、これらの発光以外の発光を有していてもよい。
構成であってもよい。その場合、図4(A)に示すエネルギーバンド図のように、ホスト
材料132のHOMO準位がゲスト材料131のHOMO準位より高いことが好ましく、
ホスト材料132のLUMO準位がゲスト材料131のLUMO準位より高いことが好ま
しい。
次に、図2(A)に示す発光層と異なる構成例について、図3(A)を用いて、以下説
明を行う。
示す発光層130は、ゲスト材料131と、ホスト材料132と、ホスト材料133と、
を有する。
在し、ゲスト材料131は、ホスト材料132またはホスト材料133中に分散される。
ここで、ゲスト材料131は、燐光性化合物であると好ましい。また、ゲスト材料131
およびホスト材料132は、励起錯体を形成する組み合わせであると好ましい。
1及びホスト材料132のうち一方のHOMO準位が発光層130中の材料のうち最も高
いHOMO準位を有し、他方のLUMO準位が発光層130中の材料うち最も低いLUM
O準位を有すると好ましい。すなわち、ゲスト材料131及びホスト材料132のうち一
方のHOMO準位が他方のHOMO準位およびホスト材料133のHOMO準位より高く
、他方のLUMO準位が一方のLUMO準位およびホスト材料133のLUMO準位より
低いことが好ましい。そうすることで、ホスト材料132とホスト材料133とで励起錯
体を形成する反応を抑制することができる。
る場合、図3(B)に示すエネルギーバンド図のように、ゲスト材料131のHOMO準
位がホスト材料132のHOMO準位およびホスト材料133のHOMO準位より高いこ
とが好ましく、ホスト材料132のLUMO準位がゲスト材料131のLUMO準位およ
びホスト材料133のLUMO準位より低いことが好ましい。このとき、ホスト材料13
3のLUMO準位は、ゲスト材料131のLUMO準位より高くても低くてもよい。また
、ホスト材料133のHOMO準位は、ホスト材料132のHOMO準位より高くても低
くてもよい。
t(132)はホスト材料132を表し、Host(133)はホスト材料133を表し
、ΔEGはゲスト材料131のLUMO準位とHOMO準位とのエネルギー差を表し、Δ
EH1はホスト材料132のLUMO準位とHOMO準位とのエネルギー差を表し、ΔE
H2はホスト材料133のLUMO準位とHOMO準位とのエネルギー差を表し、ΔEE
xはホスト材料132のLUMO準位とゲスト材料131のHOMO準位とのエネルギー
差を表す、表記及び符号である。
ネルギーは、ホスト材料132のLUMO準位とゲスト材料131のHOMO準位とのエ
ネルギー差(ΔEEx)に概ね相当し、ホスト材料133のLUMO準位とHOMO準位
とのエネルギー差(ΔEH2)より小さいことが好ましい。
スト材料133とのエネルギー準位の相関を図3(C)に示す。なお、図3(C)におけ
る表記及び符号は、以下の通りである。
・Guest(131):ゲスト材料131(燐光性化合物)
・Host(132):ホスト材料132
・Host(133):ホスト材料133
・SG:ゲスト材料131のS1準位
・TG:ゲスト材料131のT1準位
・SH1:ホスト材料132のS1準位
・TH1:ホスト材料132のT1準位
・SH2:ホスト材料133のS1準位
・TH2:ホスト材料133のT1準位
・SE:励起錯体のS1準位
・TE:励起錯体のT1準位
ト材料132とで励起錯体を形成する。励起錯体のS1準位(SE)と励起錯体のT1準
位(TE)とは、互いに隣接したエネルギー準位となる(図3(C) ルートE1参照)
。
は、ゲスト材料131のT1準位(TG)以上であると好ましい。また、ゲスト材料13
1のT1準位(TG)は、ゲスト材料131とホスト材料132とで形成する励起錯体の
T1準位(TE)以上であると好ましい。そうすることで、ゲスト材料131とホスト材
料132とで形成する励起錯体の励起エネルギーのクエンチが生じにくくなり、励起錯体
によって効率よく三重項励起エネルギーから一重項励起エネルギーへの逆項間交差、及び
それに続く一重項励起エネルギーからの発光を得ることが可能となる。さらに、ゲスト材
料131の励起エネルギーのクエンチも生じにくくなるため、ゲスト材料131から効率
よく発光を得ることが可能となる。
材料131とホスト材料132とで励起錯体を形成する過程が生じにくくなる。そのため
、ゲスト材料131においてキャリアが直接再結合する過程と、励起錯体の生成過程を経
たエネルギー移動過程(図3(C) ルートE1及びE2)との双方の過程が所望の確率
で生じることが好ましい。そのためには、発光層130にゲスト材料131及びホスト材
料132以外の材料を添加することが好ましい。すなわち、発光層130にゲスト材料1
31とホスト材料132とに加えてホスト材料133を用いることで、ゲスト材料131
とホスト材料132との励起錯体の生成確率を適切に制御することができる。また、ホス
ト材料132及びホスト材料133の総量とゲスト材料131との重量比は、ゲスト材料
131の重量比が低いことが好ましく、具体的にはホスト材料132及びホスト材料13
3の総量に対するゲスト材料131の重量比が、好ましくは0.01以上0.5以下であ
り、より好ましくは0.05以上0.3以下である。
構成であってもよい。その場合、図4(B)に示すエネルギーバンド図のように、ホスト
材料132のHOMO準位がゲスト材料131のHOMO準位およびホスト材料133の
HOMO準位より高いことが好ましく、ゲスト材料131のLUMO準位がホスト材料1
32のLUMO準位およびホスト材料133のLUMO準位より低いことが好ましい。こ
のとき、ホスト材料133のLUMO準位は、ホスト材料132のLUMO準位より高く
ても低くてもよい。また、ホスト材料133のHOMO準位は、ゲスト材料131のHO
MO準位より高くても低くてもよい。
次に、本発明の一態様に係わる発光素子の構成要素の詳細について、以下説明を行う。
発光層130に用いることができる材料について、それぞれ以下に説明する。
わせであれば、特に限定はないが、一方が電子を輸送する機能を有し、他方が正孔を輸送
する機能を有すると好ましい。
型複素芳香族骨格または芳香族アミン骨格の少なくとも一を有すると好ましい。
ェン骨格、及びピロール骨格は安定で信頼性が良好なため、当該骨格の中から選ばれるい
ずれか一つまたは複数を有することが好ましい。なお、フラン骨格としてはジベンゾフラ
ン骨格が、チオフェン骨格としてはジベンゾチオフェン骨格が、それぞれ好ましい。また
、ピロール骨格としては、インドール骨格、カルバゾール骨格が好ましく、3-(9-フ
ェニル-9H-カルバゾール-3-イル)-9H-カルバゾール骨格が特に好ましい。な
お、これらの骨格は置換基を有していても良い。
ゆる3級アミンが好ましく、特にトリアリールアミン骨格が好ましい。トリアリールアミ
ン骨格のアリール基としては、環を形成する炭素数が6乃至13の置換又は無置換のアリ
ール基が好ましく、例えば、フェニル基、ナフチル基、フルオレニル基、フェナントレニ
ル基、トリフェニレニル基等が挙げられる。
れ、安定で信頼性が良好なため、特に好ましく、例えば、カルバゾール骨格およびアリー
ルアミン骨格を有する構造が挙げられる。
般式(101)乃至(117)で表される骨格が挙げられる。なお、一般式(115)乃
至(117)中のXは、酸素原子または硫黄原子を表す。
電子不足型複素芳香族骨格を有すると好ましい。π電子不足型複素芳香族骨格としては、
ピリジン骨格、ジアジン骨格(ピリミジン骨格、ピラジン骨格、ピリダジン骨格)、及び
トリアジン骨格が好ましく、中でもジアジン骨格またはトリアジン骨格は安定で信頼性が
良好なため好ましい。
18)で表される骨格が挙げられる。なお、一般式(209)乃至(211)中のXは、
酸素原子または硫黄原子を表す。
アミン骨格の少なくとも一方)と、電子輸送性を有する骨格(具体的にはπ電子不足型複
素芳香族骨格)とが、直接またはアリーレン基を介して結合した化合物を用いてもよい。
なお、当該アリーレン基としては、例えば、フェニレン基、ビフェニルジイル基、ナフタ
レンジイル基、フルオレンジイル基等が挙げられる。
は、例えば、下記一般式(301)乃至(315)で表される骨格が挙げられる。
型複素芳香族骨格(具体的には例えばフラン骨格、チオフェン骨格、ピロール骨格を有す
る環)、π電子不足型複素芳香族骨格(具体的には例えばジアジン骨格またはトリアジン
骨格を有する環)、あるいは上記の一般式(101)乃至(117)、一般式(201)
乃至(218)、及び一般式(301)乃至(315)は、置換基を有していてもよい。
当該置換基としては、炭素数1乃至炭素数6のアルキル基、炭素数3乃至炭素数6のシク
ロアルキル基、または炭素数6乃至炭素数12の置換もしくは無置換のアリール基も置換
基として選択することができる。炭素数1乃至炭素数6のアルキル基としては具体的には
、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基
、tert-ブチル基、n-ヘキシル基などを挙げることができる。また、炭素数3乃至
炭素数6のシクロアルキル基としては具体的には、例えば、シクロプロピル基、シクロブ
チル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基などを挙げることができる。また、炭素数
6乃至炭素数12のアリール基としては、例えば、置換または無置換のフェニル基、ナフ
チル基、ビフェニル基などを具体例として挙げることができる。また、上記置換基は互い
に結合して環を形成してもよい。このような例としては、例えば、フルオレン骨格におけ
る9位の炭素が置換基としてフェニル基を二つ有する場合、当該フェニル基同士が結合す
ることによって、スピロフルオレン骨格を形成するような場合が挙げられる。なお、無置
換の場合、合成の容易さや原料の価格の面で有利である。
レン基は置換基を有していてもよく、該置換基は互いに結合して環を形成してもよい。こ
のような例としては、例えば、フルオレニル基の9位の炭素が置換基としてフェニル基を
二つ有し、当該フェニル基同士が結合することによって、スピロフルオレン骨格を形成す
るような場合が挙げられる。炭素数6乃至炭素数13のアリーレン基としては、例えば、
フェニレン基、ナフタレンジイル基、ビフェニルジイル基、フルオレンジイル基などを具
体例として挙げることができる。なお、該アリーレン基が置換基を有する場合、当該置換
基としては、炭素数1乃至炭素数6のアルキル基、炭素数3乃至炭素数6のシクロアルキ
ル基、または炭素数6乃至炭素数12のアリール基も置換基として選択することができる
。炭素数1乃至炭素数6のアルキル基としては具体的には、例えば、メチル基、エチル基
、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、tert-ブチル基、n-ヘ
キシル基などを挙げることができる。また、炭素数3乃至炭素数6のシクロアルキル基と
しては具体的には、例えば、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シ
クロヘキシル基などを挙げることができる。また、炭素数6乃至炭素数12のアリール基
としては、例えば、フェニル基、ナフチル基、ビフェニル基などを具体例として挙げるこ
とができる。
18)で表される基を適用することができる。なお、Arとして用いることのできる基は
これらに限られない。
炭素数3乃至炭素数6のシクロアルキル基、または炭素数6乃至炭素数13の置換もしく
は無置換のアリール基のいずれかを表す。炭素数1乃至炭素数6のアルキル基としては具
体的には、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソ
ブチル基、tert-ブチル基、n-ヘキシル基などを挙げることができる。また、炭素
数3乃至炭素数6のシクロアルキル基、としては具体的には、例えば、シクロプロピル基
、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基などを挙げることができる。ま
た、炭素数6乃至炭素数13のアリール基としては、例えば、フェニル基、ナフチル基、
ビフェニル基、フルオレニル基などを具体例として挙げることができる。さらに、上述し
たアリール基やフェニル基は置換基を有していてもよく、該置換基は互いに結合して環を
形成してもよい。当該置換基としては、炭素数1乃至炭素数6のアルキル基、炭素数3乃
至炭素数6のシクロアルキル基、または炭素数6乃至炭素数12のアリール基も置換基と
して選択することができる。炭素数1乃至炭素数6のアルキル基としては具体的には、例
えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、t
ert-ブチル基、n-ヘキシル基などを挙げることができる。また、炭素数3乃至炭素
数6のシクロアルキル基としては具体的には、例えば、シクロプロピル基、シクロブチル
基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基などを挙げることができる。また、炭素数6乃
至炭素数12のアリール基としては、例えば、フェニル基、ナフチル基、ビフェニル基な
どを具体例として挙げることができる。
R-1)乃至(R-29)で表される基を適用することができる。なお、アルキル基また
はアリール基として用いることのできる基はこれらに限られない。
301)乃至(315)、及びAr、R1及びR2が有することができる置換基は、例え
ば、上記構造式(R-1)乃至(R-24)で表されるアルキル基またはアリール基を適
用することができる。なお、アルキル基またはアリール基として用いることのできる基は
これらに限られない。
ることができる。
×10-6cm2/Vs以上の正孔移動度を有する材料であることが好ましい。具体的に
は、芳香族アミン、カルバゾール誘導体などを用いることができる。また、該正孔輸送性
材料は高分子化合物であっても良い。
-ジ(p-トリル)-N,N’-ジフェニル-p-フェニレンジアミン(略称:DTDP
PA)、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。
フェニル)-N-フェニルアミノ]-9-フェニルカルバゾール(略称:PCzDPA1
)、3,6-ビス[N-(4-ジフェニルアミノフェニル)-N-フェニルアミノ]-9
-フェニルカルバゾール(略称:PCzDPA2)、3,6-ビス[N-(4-ジフェニ
ルアミノフェニル)-N-(1-ナフチル)アミノ]-9-フェニルカルバゾール(略称
:PCzTPN2)、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。
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)、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。
)-N-フェニルアミノ]ビフェニル(略称:NPBまたはα-NPD)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(カルバゾール-9-イル)
トリフェニルアミン(略称:TCTA)、4,4’,4’’-トリス[N-(1-ナフチ
ル)-N-フェニルアミノ]トリフェニルアミン(略称:1’-TNATA)、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:m-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)、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)、N-(9,9-ジメチル-9H-フルオレン-
2-イル)-N-{9,9-ジメチル-2-[N’-フェニル-N’-(9,9-ジメチ
ル-9H-フルオレン-2-イル)アミノ]-9H-フルオレン-7-イル}フェニルア
ミン(略称:DFLADFL)、N-(9,9-ジメチル-2-ジフェニルアミノ-9H
-フルオレン-7-イル)ジフェニルアミン(略称:DPNF)、2-[N-(4-ジフ
ェニルアミノフェニル)-N-フェニルアミノ]スピロ-9,9’-ビフルオレン(略称
:DPASF)、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:PCBBi1
BP)、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:PCB
NBB)、4-フェニルジフェニル-(9-フェニル-9H-カルバゾール-3-イル)
アミン(略称:PCA1BP)、N,N’-ビス(9-フェニルカルバゾール-3-イル
)-N,N’-ジフェニルベンゼン-1,3-ジアミン(略称:PCA2B)、N,N’
,N’’-トリフェニル-N,N’,N’’-トリス(9-フェニルカルバゾール-3-
イル)ベンゼン-1,3,5-トリアミン(略称:PCA3B)、N-(4-ビフェニル
)-N-(9,9-ジメチル-9H-フルオレン-2-イル)-9-フェニル-9H-カ
ルバゾール-3-アミン(略称:PCBiF)、N-(1,1’-ビフェニル-4-イル
)-N-[4-(9-フェニル-9H-カルバゾール-3-イル)フェニル]-9,9-
ジメチル-9H-フルオレン-2-アミン(略称:PCBBiF)、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)、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)、2,7-
ビス[N-(4-ジフェニルアミノフェニル)-N-フェニルアミノ]-スピロ-9,9
’-ビフルオレン(略称:DPA2SF)、N-[4-(9H-カルバゾール-9-イル
)フェニル]-N-(4-フェニル)フェニルアニリン(略称:YGA1BP)、N,N
’-ビス[4-(カルバゾール-9-イル)フェニル]-N,N’-ジフェニル-9,9
-ジメチルフルオレン-2,7-ジアミン(略称:YGA2F)などの芳香族アミン化合
物等を用いることができる。また、3-[4-(1-ナフチル)-フェニル]-9-フェ
ニル-9H-カルバゾール(略称:PCPN)、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:PCPPn)、3,3’-ビス(
9-フェニル-9H-カルバゾール)(略称:PCCP)、1,3-ビス(N-カルバゾ
リル)ベンゼン(略称:mCP)、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)、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)、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)、1,3,5-トリ(ジベンゾチオフェン-4-イル)
-ベンゼン(略称:DBT3P-II)、2,8-ジフェニル-4-[4-(9-フェニ
ル-9H-フルオレン-9-イル)フェニル]ジベンゾチオフェン(略称:DBTFLP
-III)、4-[4-(9-フェニル-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)、4-[3-(トリフェニ
レン-2-イル)フェニル]ジベンゾチオフェン(略称:mDBTPTp-II)等のア
ミン化合物、カルバゾール化合物、チオフェン化合物、フラン化合物、フルオレン化合物
、トリフェニレン化合物、フェナントレン化合物等を用いることができる。ここに述べた
物質は、主に1×10-6cm2/Vs以上の正孔移動度を有する物質である。但し、電
子よりも正孔の輸送性の高い物質であれば、これら以外の物質を用いてもよい。
×10-6cm2/Vs以上の電子移動度を有する材料であることが好ましい。電子を受
け取りやすい材料(電子輸送性を有する材料)としては、亜鉛やアルミニウムを有する金
属錯体や、含窒素複素芳香族化合物のようなπ電子不足型複素芳香族化合物などを用いる
ことができる。金属錯体としては、キノリン配位子、ベンゾキノリン配位子、オキサゾー
ル配位子、またはチアゾール配位子を有する金属錯体が挙げられる。また、π電子不足型
複素芳香族化合物としては、オキサジアゾール誘導体、トリアゾール誘導体、フェナント
ロリン誘導体、ピリジン誘導体、ビピリジン誘導体、ピリミジン誘導体、トリアジン誘導
体などが挙げられる。
ス(4-メチル-8-キノリノラト)アルミニウム(III)(略称:Almq3)、ビ
ス(10-ヒドロキシベンゾ[h]キノリナト)ベリリウム(II)(略称:BeBq2
)、ビス(2-メチル-8-キノリノラト)(4-フェニルフェノラト)アルミニウム(
III)(略称:BAlq)、ビス(8-キノリノラト)亜鉛(II)(略称:Znq)
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である。また、この他
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)、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)、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)、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:mD
BTBIm-II)、バソフェナントロリン(略称:BPhen)、バソキュプロイン(
略称:BCP)、2,9-ビス(ナフタレン-2-イル)-4,7-ジフェニル-1,1
0-フェナントロリン(略称:NBPhen)などの複素環化合物や、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:2mD
BTPDBq-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)、2-[4-(3,6-ジフェニル-9H-
カルバゾール-9-イル)フェニル]ジベンゾ[f,h]キノキサリン(略称:2CzP
DBq-III)、7-[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:7mDBTPDBq-II)、及び、6-[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:6mDB
TPDBq-II)、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)、4,6-ビス[3-(
9H-カルバゾール-9-イル)フェニル]ピリミジン(略称:4,6mCzP2Pm)
などのジアジン骨格を有する複素環化合物や、2-{4-[3-(N-フェニル-9H-
カルバゾール-3-イル)-9H-カルバゾール-9-イル]フェニル}-4,6-ジフ
ェニル-1,3,5-トリアジン(略称:PCCzPTzn)などのトリアジン骨格を有
する複素環化合物や、3,5-ビス[3-(9H-カルバゾール-9-イル)フェニル]
ピリジン(略称:35DCzPPy)、1,3,5-トリ[3-(3-ピリジル)フェニ
ル]ベンゼン(略称:TmPyPB)などのピリジン骨格を有する複素環化合物、4,4
’-ビス(5-メチルベンゾオキサゾール-2-イル)スチルベン(略称:BzOs)な
どの複素芳香族化合物も用いることができる。また、ポリ(2,5-ピリジンジイル)(
略称:PPy)、ポリ[(9,9-ジヘキシルフルオレン-2,7-ジイル)-co-(
ピリジン-3,5-ジイル)](略称:PF-Py)、ポリ[(9,9-ジオクチルフル
オレン-2,7-ジイル)-co-(2,2’-ビピリジン-6,6’-ジイル)](略
称:PF-BPy)のような高分子化合物を用いることもできる。ここに述べた物質は、
主に1×10-6cm2/Vs以上の電子移動度を有する物質である。なお、正孔よりも
電子の輸送性の高い物質であれば、上記以外の物質を用いても構わない。
ましい。ゲスト材料131が重金属を有する場合、スピン軌道相互作用(電子のスピン角
運動量と軌道角運動量との相互作用)により、一重項状態と三重項状態との項間交差が促
進されるため、ゲスト材料131において一重項基底状態と三重項励起状態との間の遷移
が許容となる。すなわち、ゲスト材料131の一重項基底状態と三重項励起状態との間の
遷移に係わる発光の効率および吸収の確率を高めることができる。そのためには、ゲスト
材料131がスピン軌道相互作用の大きい金属元素を有すると好ましく、特に白金族元素
(ルテニウム(Ru)、ロジウム(Rh)、パラジウム(Pd)、オスミウム(Os)、
イリジウム(Ir)、または白金(Pt))を有することが好ましく、中でもイリジウム
を有することで、一重項基底状態と三重項励起状態との間の直接遷移に係わる遷移確率を
高めることができ、好ましい。
金系の有機金属錯体、あるいは金属錯体が挙げられる。また、ポルフィリン配位子を有す
る白金錯体や有機イリジウム錯体が挙げられ、中でも有機イリジウム錯体、例えばイリジ
ウム系オルトメタル錯体が好ましい。オルトメタル化する配位子としては4H-トリアゾ
ール配位子、1H-トリアゾール配位子、イミダゾール配位子、ピリジン配位子、ピリミ
ジン配位子、ピラジン配位子、あるいはイソキノリン配位子などが挙げられる。このとき
、ゲスト材料131(燐光性化合物)は三重項MLCT(Metal to Ligan
d Charge Transfer)遷移の吸収帯を有する。
-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(mpp
tz-dmp)3)、トリス(5-メチル-3,4-ジフェニル-4H-1,2,4-ト
リアゾラト)イリジウム(III)(略称:Ir(Mptz)3)、トリス[4-(3-
ビフェニル)-5-イソプロピル-3-フェニル-4H-1,2,4-トリアゾラト]イ
リジウム(III)(略称:Ir(iPrptz-3b)3)、トリス[3-(5-ビフ
ェニル)-5-イソプロピル-4-フェニル-4H-1,2,4-トリアゾラト]イリジ
ウム(III)(略称:Ir(iPr5btz)3)、のような4H-トリアゾール骨格
を有する有機金属イリジウム錯体や、トリス[3-メチル-1-(2-メチルフェニル)
-5-フェニル-1H-1,2,4-トリアゾラト]イリジウム(III)(略称:Ir
(Mptz1-mp)3)、トリス(1-メチル-5-フェニル-3-プロピル-1H-
1,2,4-トリアゾラト)イリジウム(III)(略称:Ir(Prptz1-Me)
3)のような1H-トリアゾール骨格を有する有機金属イリジウム錯体や、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)3)、トリス[3-(2,6-ジメチ
ルフェニル)-7-メチルイミダゾ[1,2-f]フェナントリジナト]イリジウム(I
II)(略称:Ir(dmpimpt-Me)3)のようなイミダゾール骨格を有する有
機金属イリジウム錯体や、ビス[2-(4’,6’-ジフルオロフェニル)ピリジナト-
N,C2’]イリジウム(III)テトラキス(1-ピラゾリル)ボラート(略称: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(CF3ppy)2(pic))、ビス[2-(4’,6’-ジフ
ルオロフェニル)ピリジナト-N,C2’]イリジウム(III)アセチルアセトナート
(略称:FIr(acac))のような電子吸引基を有するフェニルピリジン誘導体を配
位子とする有機金属イリジウム錯体が挙げられる。上述した中でも、4H-トリアゾール
骨格、1H-トリアゾール骨格およびイミダゾール骨格のような含窒素五員複素環骨格を
有する有機金属イリジウム錯体は、高い三重項励起エネルギーを有し、信頼性や発光効率
にも優れるため、特に好ましい。
ル-6-フェニルピリミジナト)イリジウム(III)(略称:Ir(mppm)3)、
トリス(4-t-ブチル-6-フェニルピリミジナト)イリジウム(III)(略称:I
r(tBuppm)3)、(アセチルアセトナト)ビス(6-メチル-4-フェニルピリ
ミジナト)イリジウム(III)(略称:Ir(mppm)2(acac))、(アセチ
ルアセトナト)ビス(6-tert-ブチル-4-フェニルピリミジナト)イリジウム(
III)(略称:Ir(tBuppm)2(acac))、(アセチルアセトナト)ビス
[4-(2-ノルボルニル)-6-フェニルピリミジナト]イリジウム(III)(略称
:Ir(nbppm)2(acac))、(アセチルアセトナト)ビス[5-メチル-6
-(2-メチルフェニル)-4-フェニルピリミジナト]イリジウム(III)(略称:
Ir(mpmppm)2(acac))、(アセチルアセトナト)ビス{4,6-ジメチ
ル-2-[6-(2,6-ジメチルフェニル)-4-ピリミジニル-κN3]フェニル-
κC}イリジウム(III)(略称:Ir(dmppm-dmp)2(acac))、(
アセチルアセトナト)ビス(4,6-ジフェニルピリミジナト)イリジウム(III)(
略称:Ir(dppm)2(acac))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)2(acac))、(アセチ
ルアセトナト)ビス(5-イソプロピル-3-メチル-2-フェニルピラジナト)イリジ
ウム(III)(略称:Ir(mppr-iPr)2(acac))のようなピラジン骨
格を有する有機金属イリジウム錯体や、トリス(2-フェニルピリジナト-N,C2’)
イリジウム(III)(略称:Ir(ppy)3)、ビス(2-フェニルピリジナト-N
,C2’)イリジウム(III)アセチルアセトナート(略称:Ir(ppy)2(ac
ac))、ビス(ベンゾ[h]キノリナト)イリジウム(III)アセチルアセトナート
(略称:Ir(bzq)2(acac))、トリス(ベンゾ[h]キノリナト)イリジウ
ム(III)(略称:Ir(bzq)3)、トリス(2-フェニルキノリナト-N,C2
’)イリジウム(III)(略称:Ir(pq)3)、ビス(2-フェニルキノリナト-
N,C2’)イリジウム(III)アセチルアセトナート(略称:Ir(pq)2(ac
ac))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や、ビス(2,4-ジフ
ェニル-1,3-オキサゾラト-N,C2’)イリジウム(III)アセチルアセトナー
ト(略称:Ir(dpo)2(acac))、ビス{2-[4’-(パーフルオロフェニ
ル)フェニル]ピリジナト-N,C2’}イリジウム(III)アセチルアセトナート(
略称:Ir(p-PF-ph)2(acac))、ビス(2-フェニルベンゾチアゾラト
-N,C2’)イリジウム(III)アセチルアセトナート(略称:Ir(bt)2(a
cac))など有機金属イリジウム錯体の他、トリス(アセチルアセトナト)(モノフェ
ナントロリン)テルビウム(III)(略称:Tb(acac)3(Phen))のよう
な希土類金属錯体が挙げられる。上述した中でも、ピリミジン骨格を有する有機金属イリ
ジウム錯体は、信頼性や発光効率にも際だって優れるため、特に好ましい。
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(II
I)(略称:Ir(5mdppm)2(dibm))、ビス[4,6-ビス(3-メチル
フェニル)ピリミジナト](ジピバロイルメタナト)イリジウム(III)(略称:Ir
(5mdppm)2(dpm))、ビス[4,6-ジ(ナフタレン-1-イル)ピリミジ
ナト](ジピバロイルメタナト)イリジウム(III)(略称:Ir(d1npm)2(
dpm))のようなピリミジン骨格を有する有機金属イリジウム錯体や、(アセチルアセ
トナト)ビス(2,3,5-トリフェニルピラジナト)イリジウム(III)(略称:I
r(tppr)2(acac))、ビス(2,3,5-トリフェニルピラジナト)(ジピ
バロイルメタナト)イリジウム(III)(略称:Ir(tppr)2(dpm))、(
アセチルアセトナト)ビス[2,3-ビス(4-フルオロフェニル)キノキサリナト]イ
リジウム(III)(略称:Ir(Fdpq)2(acac))のようなピラジン骨格を
有する有機金属イリジウム錯体や、トリス(1-フェニルイソキノリナト-N,C2’)
イリジウム(III)(略称:Ir(piq)3)、ビス(1-フェニルイソキノリナト
-N,C2’)イリジウム(III)アセチルアセトナート(略称:Ir(piq)2(
acac))のようなピリジン骨格を有する有機金属イリジウム錯体の他、2,3,7,
8,12,13,17,18-オクタエチル-21H,23H-ポルフィリン白金(II
)(略称:PtOEP)のような白金錯体や、トリス(1,3-ジフェニル-1,3-プ
ロパンジオナト)(モノフェナントロリン)ユーロピウム(III)(略称:Eu(DB
M)3(Phen))、トリス[1-(2-テノイル)-3,3,3-トリフルオロアセ
トナト](モノフェナントロリン)ユーロピウム(III)(略称:Eu(TTA)3(
Phen))のような希土類金属錯体が挙げられる。上述した中でも、ピリミジン骨格を
有する有機金属イリジウム錯体は、信頼性や発光効率にも際だって優れるため、特に好ま
しい。また、ピラジン骨格を有する有機金属イリジウム錯体は、色度の良い赤色発光が得
られる。
特に限定はないが、例えば、トリス(8-キノリノラト)アルミニウム(III)(略称
:Alq)、トリス(4-メチル-8-キノリノラト)アルミニウム(III)(略称:
Almq3)、ビス(10-ヒドロキシベンゾ[h]キノリナト)ベリリウム(II)(
略称:BeBq2)、ビス(2-メチル-8-キノリノラト)(4-フェニルフェノラト
)アルミニウム(III)(略称:BAlq)、ビス(8-キノリノラト)亜鉛(II)
(略称:Znq)、ビス[2-(2-ベンゾオキサゾリル)フェノラト]亜鉛(II)(
略称:ZnPBO)、ビス[2-(2-ベンゾチアゾリル)フェノラト]亜鉛(II)(
略称:ZnBTZ)などの金属錯体、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)、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-te
rt-ブチルフェニル)-1,2,4-トリアゾール(略称:TAZ)、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)、バソフェナントロリン(略称:BPhen)、バソキュプロイ
ン(略称:BCP)、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)などの複素環化合物、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また
はα-NPD)、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)などの芳香族アミン化合物が挙げられる。また、アントラセン誘導体、フェ
ナントレン誘導体、ピレン誘導体、クリセン誘導体、ジベンゾ[g,p]クリセン誘導体
等の縮合多環芳香族化合物が挙げられ、具体的には、9,10-ジフェニルアントラセン
(略称:DPAnth)、N,N-ジフェニル-9-[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:CzA1PA)、4-(
10-フェニル-9-アントリル)トリフェニルアミン(略称:DPhPA)、4-(9
H-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)、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)、N
,9-ジフェニル-N-{4-[4-(10-フェニル-9-アントリル)フェニル]フ
ェニル}-9H-カルバゾール-3-アミン(略称:PCAPBA)、N,9-ジフェニ
ル-N-(9,10-ジフェニル-2-アントリル)-9H-カルバゾール-3-アミン
(略称:2PCAPA)、6,12-ジメトキシ-5,11-ジフェニルクリセン、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)、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:CzPA)、
3,6-ジフェニル-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:DPCzPA)、9,10-ビス(3,5-ジフェニルフェニル
)アントラセン(略称:DPPA)、9,10-ジ(2-ナフチル)アントラセン(略称
:DNA)、2-tert-ブチル-9,10-ジ(2-ナフチル)アントラセン(略称
:t-BuDNA)、9,9’-ビアントリル(略称:BANT)、9,9’-(スチル
ベン-3,3’-ジイル)ジフェナントレン(略称:DPNS)、9,9’-(スチルベ
ン-4,4’-ジイル)ジフェナントレン(略称:DPNS2)、3,3’,3’’-(
ベンゼン-1,3,5-トリイル)トリピレン(略称:TPB3)などを挙げることがで
きる。また、これら及び公知の物質の中から、上記ゲスト材料131のエネルギーギャッ
プより大きなエネルギーギャップを有する物質を、一種もしくは複数種選択して用いれば
よい。
の発光層と第2の発光層を正孔輸送層側から順に積層して発光層130とする場合、第1
の発光層のホスト材料として正孔輸送性を有する物質を用い、第2の発光層のホスト材料
として電子輸送性を有する物質を用いる構成などがある。
133以外の材料を有していても良い。
はないが、アントラセン誘導体、テトラセン誘導体、クリセン誘導体、フェナントレン誘
導体、ピレン誘導体、ペリレン誘導体、スチルベン誘導体、アクリドン誘導体、クマリン
誘導体、フェノキサジン誘導体、フェノチアジン誘導体などが好ましい。
,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:PAPP2
BPy)、N,N’-ジフェニル-N,N’-ビス[4-(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:1,6FLPAPrn)
、N,N’-ビス(3-メチルフェニル)-N,N’-ビス[3-(9-フェニル-9H
-フルオレン-9-イル)フェニル]ピレン-1,6-ジアミン(略称:1,6mMem
FLPAPrn)、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’-ビス(4-tert-ブチルフェニル)ピレン-1,6-ジア
ミン(略称:1,6tBu-FLPAPrn)、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-3,8-ジシクロヘ
キシルピレン-1,6-ジアミン(略称:ch-1,6FLPAPrn)、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(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:DPAB
PA)、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:2
PCAPA)、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:2PCABPh
A)、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6、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、2,8-ジ-te
rt-ブチル-5,11-ビス(4-tert-ブチルフェニル)-6,12-ジフェニ
ルテトラセン(略称:TBRb)、ナイルレッド、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,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[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:BisDCJTM)、5,10,15,20-テトラフェニル
ビスベンゾ[5,6]インデノ[1,2,3-cd:1’,2’,3’-lm]ペリレン
、などが挙げられる。
換する機能を有する材料であればよい。三重項励起エネルギーを一重項励起エネルギーに
変換する機能を有する材料としては、燐光性化合物の他に、熱活性化遅延蛍光材料が挙げ
られる。したがって、燐光性化合物と記載した部分に関しては、熱活性化遅延蛍光材料と
読み替えても構わない。また、熱活性化遅延蛍光が効率良く得られる条件としては、S1
準位とT1準位のエネルギー差が好ましくは0eVより大きく0.2eV以下、さらに好
ましくは0eVより大きく0.1eV以下であることが挙げられる。
重項励起状態を生成できる材料であっても良い。熱活性化遅延蛍光材料が、一種類の材料
から構成される場合、例えば以下の材料を用いることができる。
げられる。また、マグネシウム(Mg)、亜鉛(Zn)、カドミウム(Cd)、スズ(S
n)、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、プロトポルフ
ィリン-フッ化スズ錯体(SnF2(Proto IX))、メソポルフィリン-フッ化
スズ錯体(SnF2(Meso IX))、ヘマトポルフィリン-フッ化スズ錯体(Sn
F2(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(SnF2(Copro III-4Me))、オクタエチルポルフィリン-フッ化
スズ錯体(SnF2(OEP))、エチオポルフィリン-フッ化スズ錯体(SnF2(E
tio I))、オクタエチルポルフィリン-塩化白金錯体(PtCl2OEP)等が挙
げられる。
香族骨格及びπ電子不足型複素芳香族骨格を有する複素環化合物も用いることができる。
具体的には、2-(ビフェニル-4-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(略称:PIC-T
RZ)、2-{4-[3-(N-フェニル-9H-カルバゾール-3-イル)-9H-カ
ルバゾール-9-イル]フェニル}-4,6-ジフェニル-1,3,5-トリアジン(略
称:PCCzPTzn)、2-[4-(10H-フェノキサジン-10-イル)フェニル
]-4,6-ジフェニル-1,3,5-トリアジン(略称:PXZ-TRZ)、3-[4
-(5-フェニル-5,10-ジヒドロフェナジン-10-イル)フェニル]-4,5-
ジフェニル-1,2,4-トリアゾール(略称:PPZ-3TPT)、3-(9,9-ジ
メチル-9H-アクリジン-10-イル)-9H-キサンテン-9-オン(略称:ACR
XTN)、ビス[4-(9,9-ジメチル-9,10-ジヒドロアクリジン)フェニル]
スルホン(略称:DMAC-DPS)、10-フェニル-10H,10’H-スピロ[ア
クリジン-9,9’-アントラセン]-10’-オン(略称:ACRSA)等が挙げられ
る。該複素環化合物は、π電子過剰型複素芳香族骨格及びπ電子不足型複素芳香族骨格を
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
族骨格とπ電子不足型複素芳香族骨格とが直接結合した物質は、π電子過剰型複素芳香族
骨格のドナー性とπ電子不足型複素芳香族骨格のアクセプター性が共に強く、S1準位と
T1準位の差が小さくなるため、特に好ましい。
電極101及び電極102は、発光層130へ正孔と電子を注入する機能を有する。電
極101及び電極102は、金属、合金、導電性化合物、およびこれらの混合物や積層体
などを用いて形成することができる。金属としてはアルミニウム(Al)が典型例であり
、その他、銀(Ag)、タングステン、クロム、モリブデン、銅、チタンなどの遷移金属
、リチウム(Li)やセシウムなどのアルカリ金属、カルシウム、マグネシウム(Mg)
などの第2族金属を用いることができる。遷移金属としてイッテルビウム(Yb)などの
希土類金属を用いても良い。合金としては、上記金属を含む合金を使用することができ、
例えばMgAg、AlLiなどが挙げられる。導電性化合物としては、例えば、インジウ
ム錫酸化物(Indium Tin Oxide、以下ITO)、珪素または酸化珪素を
含むインジウム錫酸化物(略称:ITSO)、インジウム亜鉛酸化物(Indium Z
inc Oxide)、タングステン及び亜鉛を含有したインジウム酸化物などの金属酸
化物が挙げられる。導電性化合物としてグラフェンなどの無機炭素系材料を用いても良い
。上述したように、これらの材料の複数を積層することによって電極101及び電極10
2の一方または双方を形成しても良い。
を通して取り出される。したがって、電極101及び電極102の少なくとも一つは可視
光を透過する機能を有する。光を透過する機能を有する導電性材料としては、可視光の透
過率が40%以上100%以下、好ましくは60%以上100%以下であり、かつその抵
抗率が1×10-2Ω・cm以下の導電性材料が挙げられる。また、光を取り出す方の電
極は、光を透過する機能と、光を反射する機能と、を有する導電性材料により形成されて
も良い。該導電性材料としては、可視光の反射率が20%以上80%以下、好ましくは4
0%以上70%以下であり、かつその抵抗率が1×10-2Ω・cm以下の導電性材料が
挙げられる。光を取り出す方の電極に金属や合金などの光透過性の低い材料を用いる場合
には、可視光を透過できる程度の厚さ(例えば、1nmから10nmの厚さ)で電極10
1及び電極102の一方または双方を形成すればよい。
能を有し、且つ導電性を有する材料を用いればよく、例えば上記のようなITOに代表さ
れる酸化物導電体層に加えて、酸化物半導体層、または有機物を含む有機導電体層を含む
。有機物を含む有機導電体層としては、例えば、有機化合物と電子供与体(ドナー)とを
混合してなる複合材料を含む層、有機化合物と電子受容体(アクセプター)とを混合して
なる複合材料を含む層等が挙げられる。また、透明導電層の抵抗率としては、好ましくは
1×105Ω・cm以下、さらに好ましくは1×104Ω・cm以下である。
塗布法、MBE(Molecular Beam Epitaxy)法、CVD法、パル
スレーザ堆積法、ALD(Atomic Layer Deposition)法等を適
宜用いることができる。
正孔注入層111は、一対の電極の一方(電極101または電極102)からのホール
注入障壁を低減することでホール注入を促進する機能を有し、例えば遷移金属酸化物、フ
タロシアニン誘導体、あるいは芳香族アミンなどによって形成される。遷移金属酸化物と
しては、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
、マンガン酸化物などが挙げられる。フタロシアニン誘導体としては、フタロシアニンや
金属フタロシアニンなどが挙げられる。芳香族アミンとしてはベンジジン誘導体やフェニ
レンジアミン誘導体などが挙げられる。ポリチオフェンやポリアニリンなどの高分子化合
物を用いることもでき、例えば自己ドープされたポリチオフェンであるポリ(エチレンジ
オキシチオフェン)/ポリ(スチレンスルホン酸)などがその代表例である。
合材料を有する層を用いることもできる。あるいは、電子受容性を示す材料を含む層と正
孔輸送性材料を含む層の積層を用いても良い。これらの材料間では定常状態、あるいは電
界存在下において電荷の授受が可能である。電子受容性を示す材料としては、キノジメタ
ン誘導体やクロラニル誘導体、ヘキサアザトリフェニレン誘導体などの有機アクセプター
を挙げることができる。具体的には、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:F4-TCNQ)、クロラニル、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)等の電子吸引基(ハロゲン基やシアノ基)を有する化合物である。ま
た、遷移金属酸化物、例えば第4族から第8族金属の酸化物を用いることができる。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、酸化レニウムなどである。中でも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。
×10-6cm2/Vs以上の正孔移動度を有する材料であることが好ましい。具体的に
は、発光層130に用いることができる正孔輸送性材料として挙げた芳香族アミンおよび
カルバゾール誘導体を用いることができる。また、芳香族炭化水素およびスチルベン誘導
体などを用いることができる。また、該正孔輸送性材料は高分子化合物であっても良い。
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-t
ert-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、1×10-6cm2/Vs以上の正孔移動度を有し
、炭素数14以上炭素数42以下である芳香族炭化水素を用いることがより好ましい。
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。
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。
正孔輸送層112は正孔輸送性材料を含む層であり、正孔注入層111の材料として例
示した材料を使用することができる。正孔輸送層112は正孔注入層111に注入された
正孔を発光層130へ輸送する機能を有するため、正孔注入層111のHOMO準位と同
じ、あるいは近いHOMO準位を有することが好ましい。
ができる。また、1×10-6cm2/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。但し、電子よりも正孔の輸送性の高い物質であれば、これら以外の物質を用い
てもよい。なお、正孔輸送性の高い物質を含む層は、単層だけでなく、上記物質からなる
層が二層以上積層してもよい。
電子輸送層118は、電子注入層119を経て一対の電極の他方(電極101または電
極102)から注入された電子を発光層130へ輸送する機能を有する。電子輸送性材料
としては、正孔よりも電子の輸送性の高い材料を用いることができ、1×10-6cm2
/Vs以上の電子移動度を有する材料であることが好ましい。電子を受け取りやすい化合
物(電子輸送性を有する材料)としては、含窒素複素芳香族化合物のようなπ電子不足型
複素芳香族化合物や金属錯体などを用いることができる。具体的には、発光層130に用
いることができる電子輸送性材料として挙げたキノリン配位子、ベンゾキノリン配位子、
オキサゾール配位子、あるいはチアゾール配位子を有する金属錯体が挙げられる。また、
オキサジアゾール誘導体、トリアゾール誘導体、フェナントロリン誘導体、ピリジン誘導
体、ビピリジン誘導体、ピリミジン誘導体などが挙げられる。また、1×10-6cm2
/Vs以上の電子移動度を有する物質であることが好ましい。なお、正孔よりも電子の輸
送性の高い物質であれば、上記以外の物質を電子輸送層として用いても構わない。また、
電子輸送層118は、単層だけでなく、上記物質からなる層が二層以上積層してもよい。
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。
電子注入層119は電極102からの電子注入障壁を低減することで電子注入を促進す
る機能を有し、例えば第1族金属、第2族金属、あるいはこれらの酸化物、ハロゲン化物
、炭酸塩などを用いることができる。また、先に示す電子輸送性材料と、これに対して電
子供与性を示す材料の複合材料を用いることもできる。電子供与性を示す材料としては、
第1族金属、第2族金属、あるいはこれらの酸化物などを挙げることができる。具体的に
は、フッ化リチウム(LiF)、フッ化ナトリウム(NaF)、フッ化セシウム(CsF
)、フッ化カルシウム(CaF2)、リチウム酸化物(LiOx)等のようなアルカリ金
属、アルカリ土類金属、またはそれらの化合物を用いることができる。また、フッ化エル
ビウム(ErF3)のような希土類金属化合物を用いることができる。また、電子注入層
119にエレクトライドを用いてもよい。該エレクトライドとしては、例えば、カルシウ
ムとアルミニウムの混合酸化物に電子を高濃度添加した物質等が挙げられる。また、電子
注入層119に、電子輸送層118で用いることが出来る物質を用いても良い。
材料を用いてもよい。このような複合材料は、電子供与体によって有機化合物に電子が発
生するため、電子注入性および電子輸送性に優れている。この場合、有機化合物としては
、発生した電子の輸送に優れた材料であることが好ましく、具体的には、例えば上述した
電子輸送層118を構成する物質(金属錯体や複素芳香族化合物等)を用いることができ
る。電子供与体としては、有機化合物に対し電子供与性を示す物質であればよい。具体的
には、アルカリ金属やアルカリ土類金属や希土類金属が好ましく、リチウム、セシウム、
マグネシウム、カルシウム、エルビウム、イッテルビウム等が挙げられる。また、アルカ
リ金属酸化物やアルカリ土類金属酸化物が好ましく、リチウム酸化物、カルシウム酸化物
、バリウム酸化物等が挙げられる。また、酸化マグネシウムのようなルイス塩基を用いる
こともできる。また、テトラチアフルバレン(略称:TTF)等の有機化合物を用いるこ
ともできる。
それぞれ、蒸着法(真空蒸着法を含む)、インクジェット法、塗布法、ノズルプリント法
、グラビア印刷等の方法で形成することができる。また、上述した、発光層、正孔注入層
、正孔輸送層、電子輸送層、及び電子注入層には、上述した材料の他、量子ドットなどの
無機化合物または高分子化合物(オリゴマー、デンドリマー、ポリマー等)を用いてもよ
い。
型量子ドット、コア型量子ドット、などを用いてもよい。また、2族と16族、13族と
15族、13族と17族、11族と17族、または14族と15族の元素グループを含む
量子ドットを用いてもよい。または、カドミウム(Cd)、セレン(Se)、亜鉛(Zn
)、硫黄(S)、リン(P)、インジウム(In)、テルル(Te)、鉛(Pb)、ガリ
ウム(Ga)、ヒ素(As)、アルミニウム(Al)、等の元素を有する量子ドットを用
いてもよい。
キサノン等のケトン類、酢酸エチル等の脂肪酸エステル類、ジクロロベンゼン等のハロゲ
ン化炭化水素類、トルエン、キシレン、メシチレン、シクロヘキシルベンゼン等の芳香族
炭化水素類、シクロヘキサン、デカリン、ドデカン等の脂肪族炭化水素類、ジメチルホル
ムアミド(DMF)、ジメチルスルホキシド(DMSO)等の有機溶媒を用いることがで
きる。
シ-5-(2-エチルヘキシルオキシ)-1,4-フェニレンビニレン](略称:MEH
-PPV)、ポリ(2,5-ジオクチル-1,4-フェニレンビニレン)等のポリフェニ
レンビニレン(PPV)誘導体、ポリ(9,9-ジ-n-オクチルフルオレニル-2,7
-ジイル)(略称:PF8)、ポリ[(9,9-ジ-n-オクチルフルオレニル-2,7
-ジイル)-alt-(ベンゾ[2,1,3]チアジアゾール-4,8-ジイル)](略
称:F8BT)、ポリ[(9,9-ジ-n-オクチルフルオレニル-2,7-ジイル)-
alt-(2,2’-ビチオフェン-5,5’-ジイル)](略称F8T2)、ポリ[(
9,9-ジオクチル-2,7-ジビニレンフルオレニレン)-alt-(9,10-アン
トラセン)]、ポリ[(9,9-ジヘキシルフルオレン-2,7-ジイル)-alt-(
2,5-ジメチル-1,4-フェニレン)]等のポリフルオレン誘導体、ポリ(3-ヘキ
シルチオフェン-2,5-ジイル)(略称:P3HT)等のポリアルキルチオフェン(P
AT)誘導体、ポリフェニレン誘導体等が挙げられる。また、これらの高分子化合物や、
ポリ(9-ビニルカルバゾール)(略称:PVK)、ポリ(2-ビニルナフタレン)、ポ
リ[ビス(4-フェニル)(2,4,6-トリメチルフェニル)アミン](略称:PTA
A)等の高分子化合物に、発光性の化合物をドープして発光層に用いてもよい。発光性の
化合物としては、先に挙げた発光性の化合物を用いることができる。
また、本発明の一態様に係る発光素子は、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、電極101側から順に積層しても、電
極102側から順に積層しても良い。
、又はプラスチックなどを用いることができる。また可撓性基板を用いてもよい。可撓性
基板とは、曲げることができる(フレキシブル)基板のことであり、例えば、ポリカーボ
ネート、ポリアリレートからなるプラスチック基板等が挙げられる。また、フィルム、無
機蒸着フィルムなどを用いることもできる。なお、発光素子、及び光学素子の作製工程に
おいて支持体として機能するものであれば、これら以外のものでもよい。あるいは、発光
素子、及び光学素子を保護する機能を有するものであればよい。
基板の種類は、特に限定されない。その基板の一例としては、半導体基板(例えば単結晶
基板又はシリコン基板)、SOI基板、ガラス基板、石英基板、プラスチック基板、金属
基板、ステンレス・スチル基板、ステンレス・スチル・ホイルを有する基板、タングステ
ン基板、タングステン・ホイルを有する基板、可撓性基板、貼り合わせフィルム、繊維状
の材料を含むセルロースナノファイバ(CNF)や紙、又は基材フィルムなどがある。ガ
ラス基板の一例としては、バリウムホウケイ酸ガラス、アルミノホウケイ酸ガラス、又は
ソーダライムガラスなどがある。可撓性基板、貼り合わせフィルム、基材フィルムなどの
一例としては、以下が挙げられる。例えば、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポ
リエチレンナフタレート(PEN)、ポリエーテルスルホン(PES)、ポリテトラフル
オロエチレン(PTFE)に代表されるプラスチックがある。または、一例としては、ア
クリル等の樹脂などがある。または、一例としては、ポリプロピレン、ポリエステル、ポ
リフッ化ビニル、又はポリ塩化ビニルなどがある。または、一例としては、ポリアミド、
ポリイミド、アラミド、エポキシ、無機蒸着フィルム、又は紙類などがある。
い。または、基板と発光素子との間に剥離層を設けてもよい。剥離層は、その上に発光素
子を一部あるいは全部完成させた後、基板より分離し、他の基板に転載するために用いる
ことができる。その際、耐熱性の劣る基板や可撓性の基板にも発光素子を転載できる。な
お、上述の剥離層には、例えば、タングステン膜と酸化シリコン膜との無機膜の積層構造
の構成や、基板上にポリイミド等の樹脂膜が形成された構成等を用いることができる。
別の基板上に発光素子を配置してもよい。発光素子が転置される基板の一例としては、上
述した基板に加え、セロファン基板、石材基板、木材基板、布基板(天然繊維(絹、綿、
麻)、合成繊維(ナイロン、ポリウレタン、ポリエステル)若しくは再生繊維(アセテー
ト、キュプラ、レーヨン、再生ポリエステル)などを含む)、皮革基板、又はゴム基板な
どがある。これらの基板を用いることにより、壊れにくい発光素子、耐熱性の高い発光素
子、軽量化された発光素子、または薄型化された発光素子とすることができる。
電気的に接続された電極上に発光素子150を作製してもよい。これにより、FET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表示装置を作製できる。
きる。
本実施の形態においては、実施の形態1に示す構成と異なる構成の発光素子、及び当該
発光素子の発光機構について、図5を用いて、以下説明を行う。なお、図5において、図
1に示す符号と同様の機能を有する箇所には、同様のハッチパターンとし、符号を省略す
る場合がある。また、同様の機能を有する箇所には、同様の符号を付し、その詳細な説明
は省略する場合がある。
図5は、発光素子250の断面模式図である。
の発光ユニット(図5においては、発光ユニット106及び発光ユニット108)を有す
る。1つの発光ユニットは、図1で示すEL層100と同様な構成を有する。つまり、図
1で示した発光素子150は、1つの発光ユニットを有し、発光素子250は、複数の発
光ユニットを有する。なお、発光素子250において、電極101が陽極として機能し、
電極102が陰極として機能するとして、以下説明するが、発光素子250の構成として
は、逆であっても構わない。
とが積層されており、発光ユニット106と発光ユニット108との間には電荷発生層1
15が設けられる。なお、発光ユニット106と発光ユニット108は、同じ構成でも異
なる構成でもよい。例えば、発光ユニット106に、図1で示すEL層100と同様の構
成を用いると好ましい。
ニット106は、発光層130の他に、正孔注入層111、正孔輸送層112、電子輸送
層113、及び電子注入層114を有する。また、発光ユニット108は、発光層170
の他に、正孔注入層116、正孔輸送層117、電子輸送層118、及び電子注入層11
9を有する。
れた構成であっても、電子輸送性材料に電子供与体であるドナー性物質が添加された構成
であってもよい。また、これらの両方の構成が積層されていても良い。
複合材料には実施の形態1に示す正孔注入層111に用いることができる複合材料を用い
ればよい。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1×10-6cm2/Vs
以上である物質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、これら以外の物質を用いてもよい。有機化合物とアクセプター性物質の複合材
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108のように、発光ユニットの陽極側の面が
電荷発生層115に接している場合は、電荷発生層115が発光ユニットの正孔注入層ま
たは正孔輸送層の役割も担うことができるため、該発光ユニットには正孔注入層または正
孔輸送層を設けなくとも良い。
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
化合物とアクセプター性物質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、
有機化合物とアクセプター性物質の複合材料を含む層と、透明導電性材料を含む層とを組
み合わせて形成してもよい。
極101と電極102と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5において、電極1
01の電位の方が電極102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115は、発光ユニット106に電子を注入し、発光ユニット108に正孔を注入する
。
は、電荷発生層115に対する可視光の透過率が40%以上)を有することが好ましい。
また、電荷発生層115は、一対の電極(電極101及び電極102)よりも低い導電率
であっても機能する。電荷発生層115の導電率が一対の電極と同程度に高い場合、電荷
発生層115によって発生したキャリアが、膜面方向に流れることで、電極101と電極
102とが重ならない領域で発光が生じてしまう場合がある。このような不良を抑制する
ためには、電荷発生層115は、一対の電極よりも導電率が低い材料で形成されると好ま
しい。
合における駆動電圧の上昇を抑制することができる。
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
。発光素子250に示すように、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
な発光素子を実現できる。また、消費電力が低い発光素子を実現することができる。
の構成を適用することによって、発光効率の高い、発光素子を提供することができる。
ると好ましい。そうすることで、発光素子250は、発光効率の高い発光素子となり好適
である。
じであっても異なっていてもよい。発光ユニット106と発光ユニット108とで同じゲ
スト材料を有する場合、発光素子250は少ない電流値で高い発光輝度を呈する発光素子
となり好ましい。また、発光ユニット106と発光ユニット108とで異なるゲスト材料
を有する場合、発光素子250は多色発光を呈する発光素子となり好ましい。特に、演色
性の高い白色発光、あるいは少なくとも赤色と緑色と青色とを有する発光、になるようゲ
スト材料を選択することが好適である。
真空蒸着法を含む)、インクジェット法、塗布法、グラビア印刷等の方法で形成すること
ができる。
いることができる。
本実施の形態では、実施の形態1及び実施の形態2に示す構成と異なる構成の発光素子
の例について、図6及び図7を用いて以下に説明する。
図6は、本発明の一態様の発光素子を示す断面図である。なお、図6において、図1に
示す符号と同様の機能を有する箇所には、同様のハッチパターンとし、符号を省略する場
合がある。また、同様の機能を有する箇所には、同様の符号を付し、その詳細な説明は省
略する場合がある。
ョン)型の発光素子であってもよく、基板200と反対方向に光を取り出す上面射出(ト
ップエミッション)型の発光素子であってもよい。なお、本発明の一態様はこれに限定さ
れず、発光素子が呈する光を基板200の上方および下方の双方に取り出す両面射出(デ
ュアルエミッション)型の発光素子であっても良い。
能を有することが好ましい。また、電極102は、光を反射する機能を有することが好ま
しい。あるいは、発光素子260が、トップエミッション型である場合、電極101は、
光を反射する機能を有することが好ましい。また、電極102は、光を透過する機能を有
することが好ましい。
101と電極102との間に、発光層123Bと、発光層123Gと、発光層123Rと
、を有する。また、正孔注入層111と、正孔輸送層112と、電子輸送層118と、電
子注入層119と、を有する。
を有する導電層と、光を透過する機能を有する導電層とが積層する構成であると好ましい
。
および材料を用いることができる。
、及び領域221R、の間に隔壁145を有する。隔壁145は、絶縁性を有する。隔壁
145は、電極101の端部を覆い、該電極と重なる開口部を有する。隔壁145を設け
ることによって、各領域の基板200上の電極101を、それぞれ島状に分離することが
可能となる。
いに重なる領域を有していてもよい。また、発光層123Gと、発光層123Rとは、隔
壁145と重なる領域において、互いに重なる領域を有していてもよい。また、発光層1
23Rと、発光層123Bとは、隔壁145と重なる領域において、互いに重なる領域を
有していてもよい。
る。該無機材料としては、酸化シリコン、酸化窒化シリコン、窒化酸化シリコン、窒化シ
リコン、酸化アルミニウム、窒化アルミニウム等が挙げられる。該有機材料としては、例
えば、アクリル樹脂、またはポリイミド樹脂等の感光性の樹脂材料が挙げられる。
る機能を有する発光材料を有することが好ましい。例えば、発光層123Rが赤色を呈す
る機能を有する発光材料を有することで、領域221Rは赤色の発光を呈し、発光層12
3Gが緑色を呈する機能を有する発光材料を有することで、領域221Gは緑色の発光を
呈し、発光層123Bが青色を呈する機能を有する発光材料を有することで、領域221
Bは青色の発光を呈する。このような構成を有する発光素子260を、表示装置の画素に
用いることで、フルカラー表示が可能な表示装置を作製することができる。また、それぞ
れの発光層の膜厚は、同じであっても良いし、異なっていても良い。
数の発光層は、実施の形態1で示した発光層130の構成を有することが好ましい。そう
することで、発光効率の良好な発光素子を作製することができる。
の発光層は、2層以上が積層された構成としても良い。
層を有する発光素子260を、表示装置の画素に用いることで、発光効率の高い表示装置
を作製することができる。すなわち、発光素子260を有する表示装置は、消費電力を低
減することができる。
度を向上させることができる。そのため、発光素子260を有する表示装置の色純度を高
めることができる。
減することができる。そのため、発光素子260を有する表示装置のコントラスト比を高
めることができる。
構成を参酌すればよい。
次に、図6に示す発光素子と異なる構成例について、図7(A)(B)を用いて、以下
説明を行う。
)(B)において、図6に示す符号と同様の機能を有する箇所には、同様のハッチパター
ンとし、符号を省略する場合がある。また、同様の機能を有する箇所には、同様の符号を
付し、その詳細な説明は省略する場合がある。
(A)に示す発光素子262aは、基板200と反対の方向に光を取り出す上面射出(ト
ップエミッション)型の発光素子、図7(B)に示す発光素子262bは、基板200側
に光を取り出す下面射出(ボトムエミッション)型の発光素子である。ただし、本発明の
一態様はこれに限定されず、発光素子が呈する光を発光素子が形成される基板200の上
方および下方の双方に取り出す両面射出(デュアルエミッション)型であっても良い。
と、電極103と、電極104とを有する。また、電極101と電極102との間、及び
電極102と電極103との間、及び電極102と電極104との間に、少なくとも発光
層130と、電荷発生層115とを有する。また、正孔注入層111と、正孔輸送層11
2と、発光層170と、電子輸送層113と、電子注入層114と、正孔注入層116と
、正孔輸送層117と、電子輸送層118と、電子注入層119と、を有する。
、を有する。また、電極103は、導電層103aと、導電層103a上に接する導電層
103bと、を有する。電極104は、導電層104aと、導電層104a上に接する導
電層104bと、を有する。
101と電極102とで挟持された領域222B、電極102と電極103とで挟持され
た領域222G、及び電極102と電極104とで挟持された領域222R、の間に、隔
壁145を有する。隔壁145は、絶縁性を有する。隔壁145は、電極101、電極1
03、及び電極104の端部を覆い、該電極と重なる開口部を有する。隔壁145を設け
ることによって、各領域の基板200上の該電極を、それぞれ島状に分離することが可能
となる。
領域222Rから呈される光が取り出される方向に、それぞれ光学素子224B、光学素
子224G、及び光学素子224Rを有する基板220を有する。各領域から呈される光
は、各光学素子を介して発光素子外部に射出される。すなわち、領域222Bから呈され
る光は、光学素子224Bを介して射出され、領域222Gから呈される光は、光学素子
224Gを介して射出され、領域222Rから呈される光は、光学素子224Rを介して
射出される。
から特定の色を呈する光を選択的に透過する機能を有する。例えば、光学素子224Bを
介して射出される領域222Bから呈される光は、青色を呈する光となり、光学素子22
4Gを介して射出される領域222Gから呈される光は、緑色を呈する光となり、光学素
子224Rを介して射出される領域222Rから呈される光は、赤色を呈する光となる。
カラーフィルタともいう)、バンドパスフィルタ、多層膜フィルタなどを適用できる。ま
た、光学素子に色変換素子を適用することができる。色変換素子は、入射される光を、当
該光の波長より長い波長の光に変換する光学素子である。色変換素子として、量子ドット
を用いる素子であると好適である。量子ドットを用いることにより、表示装置の色再現性
を高めることができる。
子を重ねて設けてもよい。他の光学素子としては、例えば円偏光板や反射防止膜などを設
けることができる。円偏光板を、表示装置の発光素子が発する光が取り出される側に設け
ると、表示装置の外部から入射した光が、表示装置の内部で反射されて、外部に射出され
る現象を防ぐことができる。また、反射防止膜を設けると、表示装置の表面で反射される
外光を弱めることができる。これにより、表示装置が発する発光を、鮮明に観察できる。
色(B)を呈する光、緑色(G)を呈する光、赤色(R)を呈する光、として、それぞれ
破線の矢印で模式的に図示している。
ら発せられる光を遮光する機能を有する。なお、遮光層223を設けない構成としても良
い。
しては、隣接する発光素子から発せられる光の混色を防ぐ機能を有する。遮光層223と
しては、金属、黒色顔料を含んだ樹脂、カーボンブラック、金属酸化物、複数の金属酸化
物の固溶体を含む複合酸化物等を用いることができる。
ればよい。
。
発光層130、及び発光層170から射出される光は、一対の電極(例えば、電極10
1と電極102)の間で共振される。また、発光層130及び発光層170は、射出され
る光のうち所望の波長の光が強まる位置に形成される。例えば、電極101の反射領域か
ら発光層130の発光領域までの光学距離と、電極102の反射領域から発光層130の
発光領域までの光学距離と、を調整することにより、発光層130から射出される光のう
ち所望の波長の光を強めることができる。また、電極101の反射領域から発光層170
の発光領域までの光学距離と、電極102の反射領域から発光層170の発光領域までの
光学距離と、を調整することにより、発光層170から射出される光のうち所望の波長の
光を強めることができる。すなわち、複数の発光層(ここでは、発光層130及び発光層
170)を積層する発光素子の場合、発光層130及び発光層170のそれぞれの光学距
離を最適化することが好ましい。
01b、導電層103b、及び導電層104b)の厚さを調整することで、発光層130
及び発光層170から呈される光のうち所望の波長の光を強めることができる。なお、各
領域で正孔注入層111及び正孔輸送層112のうち、少なくとも一つの厚さを異ならせ
ることで、発光層130及び発光層170から呈される光を強めても良い。
屈折率が、発光層130または発光層170の屈折率よりも小さい場合においては、電極
101が有する導電層101bの膜厚を、電極101と電極102との間の光学距離がm
BλB/2(mBは自然数、λBは領域222Bで強める光の波長を、それぞれ表す)と
なるよう調整する。同様に、電極103が有する導電層103bの膜厚を、電極103と
電極102との間の光学距離がmGλG/2(mGは自然数、λGは領域222Gで強め
る光の波長を、それぞれ表す)となるよう調整する。さらに、電極104が有する導電層
104bの膜厚を、電極104と電極102との間の光学距離がmRλR/2(mRは自
然数、λRは領域222Rで強める光の波長を、それぞれ表す)となるよう調整する。
整することで、各電極近傍における光の散乱および光の吸収を抑制し、高い光取り出し効
率を実現することができる。なお、上記構成においては、導電層101b、導電層103
b、導電層104bは、光を透過する機能を有することが好ましい。また、導電層101
b、導電層103b、導電層104b、を構成する材料は、互いに同じであっても良いし
、異なっていても良い。また、導電層101b、導電層103b、導電層104bは、そ
れぞれ2層以上の層が積層された構成であっても良い。
層101a、導電層103a、及び導電層104aは、光を反射する機能を有することが
好ましい。また、電極102は、光を透過する機能と、光を反射する機能とを有すること
が好ましい。
層101a、導電層103a、導電層104aは、光を透過する機能と、光を反射する機
能と、を有することが好ましい。また、電極102は、光を反射する機能を有することが
好ましい。
3a、または導電層104a、に同じ材料を用いても良いし、異なる材料を用いても良い
。導電層101a、導電層103a、導電層104a、に同じ材料を用いる場合、発光素
子262a及び発光素子262bの製造コストを低減できる。なお、導電層101a、導
電層103a、導電層104aは、それぞれ2層以上の層が積層された構成であっても良
い。
で示した構成を有することが好ましい。そうすることで、高い発光効率を示す発光素子を
作製することができる。
ように、一方または双方で2層が積層された構成としてもよい。2層の発光層に、第1の
発光材料及び第2の発光材料という、異なる色を呈する機能を有する2種類の発光材料を
それぞれ用いることで、複数の色を含む発光を得ることができる。特に発光層130と、
発光層170と、が呈する発光により、白色となるよう、各発光層に用いる発光材料を選
択すると好ましい。
成としても良く、発光材料を有さない層が含まれていても良い。
光素子262bを、表示装置の画素に用いることで、発光効率の高い表示装置を作製する
ことができる。すなわち、発光素子262aまたは発光素子262bを有する表示装置は
、消費電力を低減することができる。
260、あるいは実施の形態1及び実施の形態2で示した発光素子の構成を参酌すればよ
い。
いることができる。
本実施の形態では、本発明の一態様の発光素子を有する表示装置について、図8乃至図
10を用いて説明する。
図8(A)は表示装置600を示す上面図、図8(B)は図8(A)の一点鎖線A-B
、及び一点鎖線C-Dで切断した断面図である。表示装置600は、駆動回路部(信号線
駆動回路部601、及び走査線駆動回路部603)、並びに画素部602を有する。なお
、信号線駆動回路部601、走査線駆動回路部603、及び画素部602は、発光素子の
発光を制御する機能を有する。
シール材605で囲まれた領域607と、引き回し配線608と、FPC609と、を有
する。
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FPC609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FP
C609しか図示されていないが、FPC609にはプリント配線基板(PWB:Pri
nted Wiring Board)が取り付けられていても良い。
のトランジスタ624とを組み合わせたCMOS回路が形成される。なお、信号線駆動回
路部601または走査線駆動回路部603は、種々のCMOS回路、PMOS回路、また
はNMOS回路を用いることが出来る。また、本実施の形態では、基板上に駆動回路部を
形成したドライバと画素とを同一の表面上に設けた表示装置を示すが、必ずしもその必要
はなく、駆動回路部を基板上ではなく外部に形成することもできる。
ジスタ612と、電流制御用のトランジスタ612のドレインに電気的に接続された下部
電極613と、を有する。なお、下部電極613の端部を覆って隔壁614が形成されて
いる。隔壁614としては、ポジ型の感光性アクリル樹脂膜を用いることができる。
が形成されるようにする。例えば、隔壁614の材料としてポジ型の感光性アクリルを用
いた場合、隔壁614の上端部のみに曲率半径(0.2μm以上3μm以下)を有する曲
面を持たせることが好ましい。また、隔壁614として、ネガ型の感光性樹脂、またはポ
ジ型の感光性樹脂のいずれも使用することができる。
限定されない。例えば、スタガ型のトランジスタを用いてもよい。また、トランジスタの
極性についても特に限定はなく、Nチャネル型およびPチャネル型のトランジスタを有す
る構造、及びNチャネル型のトランジスタまたはPチャネル型のトランジスタのいずれか
一方のみからなる構造を用いてもよい。また、トランジスタに用いられる半導体膜の結晶
性についても特に限定はない。例えば、非晶質半導体膜、結晶性半導体膜を用いることが
できる。また、半導体材料としては、14族(ケイ素等)半導体、化合物半導体(酸化物
半導体を含む)、有機半導体等を用いることができる。トランジスタとしては、例えば、
エネルギーギャップが2eV以上、好ましくは2.5eV以上、さらに好ましくは3eV
以上の酸化物半導体を用いることで、トランジスタのオフ電流を低減することができるた
め好ましい。該酸化物半導体としては、In-Ga酸化物、In-M-Zn酸化物(Mは
、アルミニウム(Al)、ガリウム(Ga)、イットリウム(Y)、ジルコニウム(Zr
)、ランタン(La)、セリウム(Ce)、錫(Sn)、ハフニウム(Hf)、またはネ
オジム(Nd)を表す)等が挙げられる。
る。なお、下部電極613は、陽極として機能し、上部電極617は、陰極として機能す
る。
(インクジェット法ともいう)、スピンコート法等の塗布法、グラビア印刷法等の種々の
方法によって形成される。また、EL層616を構成する材料としては、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。
形成される。発光素子618は、実施の形態1乃至実施の形態3の構成を有する発光素子
であると好ましい。なお、画素部に複数の発光素子が形成される場合、実施の形態1乃至
実施の形態3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。
素子基板610、封止基板604、およびシール材605で囲まれた領域607に発光素
子618が備えられた構造になっている。なお、領域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に用いるこ
とができる紫外線硬化樹脂または熱硬化樹脂で充填される場合もあり、例えば、PVC(
ポリビニルクロライド)系樹脂、アクリル系樹脂、ポリイミド系樹脂、エポキシ系樹脂、
シリコーン系樹脂、PVB(ポリビニルブチラル)系樹脂、またはEVA(エチレンビニ
ルアセテート)系樹脂を用いることができる。封止基板には凹部を形成し、そこに乾燥剤
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。
に設けられる。また、封止基板604の下方には、遮光層622が設けられる。光学素子
621及び遮光層622としては、それぞれ、実施の形態3に示す光学素子、及び遮光層
と同様の構成とすればよい。
た、これらの材料はできるだけ水分や酸素を透過しにく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。
する表示装置を得ることができる。
次に、表示装置の別の一例について、図9(A)(B)を用いて説明を行う。なお、図
9(A)(B)は、本発明の一態様の表示装置の断面図である。
極1006、1007、1008、第1の層間絶縁膜1020、第2の層間絶縁膜102
1、周辺部1042、画素部1040、駆動回路部1041、発光素子の下部電極102
4R、1024G、1024B、隔壁1025、EL層1028、発光素子の上部電極1
026、封止層1029、封止基板1031、シール材1032などが図示されている。
色の着色層1034G、及び青色の着色層1034B)を透明な基材1033に設けてい
る。また、遮光層1035をさらに設けても良い。着色層及び遮光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、及び遮光層は
、オーバーコート層1036で覆われている。また、図9(A)においては、着色層を透
過する光は赤、緑、青となることから、3色の画素で映像を表現することができる。
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ている。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。
4G、青色の着色層1034B)を第1の層間絶縁膜1020と第2の層間絶縁膜102
1との間に形成してもよい。
光を取り出す構造(ボトムエミッション型)の表示装置としたが、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)の表示装置としても良い。
トップエミッション型の表示装置の断面図の一例を図10(A)(B)に示す。図10
(A)(B)は、本発明の一態様の表示装置を説明する断面図であり、図9(A)(B)
に示す駆動回路部1041、周辺部1042等を省略して例示している。
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表示装置
と同様に形成する。その後、電極1022を覆うように、第3の層間絶縁膜1037を形
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。
極であっても構わない。また、図10(A)(B)のようなトップエミッション型の表示
装置である場合、下部電極1024R、1024G、1024Bは光を反射する機能を有
することが好ましい。また、EL層1028上に上部電極1026が設けられる。上部電
極1026は光を反射する機能と、光を透過する機能を有し、下部電極1024R、10
24G、1024Bと、上部電極1026との間で、マイクロキャビティ構造を採用し、
特定波長における光強度を増加させると好ましい。
R、緑色の着色層1034G、及び青色の着色層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遮
光層1035を設けても良い。なお、封止基板1031は透光性を有する基板を用いると
好適である。
層を設ける構成を例示したが、これに限定されない。例えば、図10(B)に示すように
、緑色の着色層を設けずに、赤色の着色層1034R、及び青色の着色層1034Bを設
けて、赤、緑、青の3色でフルカラー表示を行う構成としてもよい。図10(A)に示す
ように、発光素子と、該発光素子にそれぞれ着色層を設ける構成とした場合、外光反射を
抑制できるといった効果を奏する。一方で、図10(B)に示すように、発光素子に、緑
色の着色層を設けずに、赤色の着色層、及び青色の着色層を設ける構成とした場合、緑色
の発光素子から射出された光のエネルギー損失が少ないため、消費電力を低くできるとい
った効果を奏する。
4色(赤色、緑色、青色、黄色、あるいは赤色、緑色、青色、白色)の副画素を有する構
成としてもよい。その場合、黄色の光を透過する機能、あるいは青色、緑色、黄色、赤色
の中から選ばれる複数の光を透過する機能を有する着色層を用いることができる。該着色
層が青色、緑色、黄色、赤色の中から選ばれる複数の光を透過する機能を有するとき、該
着色層を透過した光は白色であってもよい。黄色あるいは白色の発光を呈する発光素子は
発光効率が高いため、このような構成を有する表示装置は、消費電力を低減することがで
きる。
605で囲まれた領域607に、封止層を形成してもよい。該封止層には、例えば、PV
C(ポリビニルクロライド)系樹脂、アクリル系樹脂、ポリイミド系樹脂、エポキシ系樹
脂、シリコーン系樹脂、PVB(ポリビニルブチラル)系樹脂、またはEVA(エチレン
ビニルアセテート)系樹脂等の樹脂を用いることができる。また、酸化シリコン、酸化窒
化シリコン、窒化酸化シリコン、窒化シリコン、酸化アルミニウム、窒化アルミニウム等
の無機材料を用いてもよい。領域607に封止層を形成することで、水などの不純物によ
る発光素子618の劣化を抑制することができ好ましい。なお、封止層を形成する場合、
シール材605を設けなくてもよい。
装置内部の発光素子618まで侵入するのを効果的に防ぐことができるため好ましい。な
お、封止層が多層の場合、樹脂と無機材料とを積層させると好ましい構成である。
組み合わせることが可能である。
本実施の形態では、本発明の一態様の発光素子を有する電子機器、発光装置、及び照明
装置について、図11乃至図13を用いて説明を行う。
図11(A)乃至図11(G)は、電子機器を示す図である。これらの電子機器は、筐
体9000、表示部9001、スピーカ9003、操作キー9005(電源スイッチ、又
は操作スイッチを含む)、接続端子9006、センサ9007(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9008、等を有することができる。また、センサ9
007は、脈拍センサや指紋センサ等のように生体情報を測定する機能を有してもよい。
例えば、様々な情報(静止画、動画、テキスト画像など)を表示部に表示する機能、タッ
チセンサ機能、カレンダー、日付または時刻などを表示する機能、様々なソフトウェア(
プログラム)によって処理を制御する機能、無線通信機能、無線通信機能を用いて様々な
コンピュータネットワークに接続する機能、無線通信機能を用いて様々なデータの送信ま
たは受信を行う機能、記録媒体に記録されているプログラムまたはデータを読み出して表
示部に表示する機能、等を有することができる。なお、図11(A)乃至図11(G)に
示す電子機器が有することのできる機能はこれらに限定されず、様々な機能を有すること
ができる。また、図11(A)乃至図11(G)には図示していないが、電子機器には、
複数の表示部を有する構成としてもよい。また、該電子機器にカメラ等を設け、静止画を
撮影する機能、動画を撮影する機能、撮影した画像を記録媒体(外部またはカメラに内蔵
)に保存する機能、撮影した画像を表示部に表示する機能、等を有していてもよい。
有する表示部9001は、可撓性を有する。そのため、湾曲した筐体9000の湾曲面に
沿って表示部9001を組み込むことが可能である。また、表示部9001はタッチセン
サを備え、指やスタイラスなどで画面に触れることで操作することができる。例えば、表
示部9001に表示されたアイコンに触れることで、アプリケーションを起動することが
できる。
、例えば電話機、手帳又は情報閲覧装置等から選ばれた一つ又は複数の機能を有する。具
体的には、スマートフォンとして用いることができる。なお、携帯情報端末9101は、
スピーカ9003、接続端子9006、センサ9007等を省略して図示しているが、図
11(A)に示す携帯情報端末9100と同様の位置に設けることができる。また、携帯
情報端末9101は、文字や画像情報をその複数の面に表示することができる。例えば、
3つの操作ボタン9050(操作アイコンまたは単にアイコンともいう)を表示部900
1の一の面に表示することができる。また、破線の矩形で示す情報9051を表示部90
01の他の面に表示することができる。なお、情報9051の一例としては、電子メール
やSNS(ソーシャル・ネットワーキング・サービス)や電話などの着信を知らせる表示
、電子メールやSNSなどの題名、電子メールやSNSなどの送信者名、日時、時刻、バ
ッテリの残量、電波等の受信信号の強度を示す表示などがある。または、情報9051が
表示されている位置に、情報9051の代わりに、操作ボタン9050などを表示しても
よい。
ことができる。プラスチックとしては強化プラスチックを用いることもできる。強化プラ
スチックの一種である炭素繊維強化樹脂複合材(Carbon Fiber Reinf
orced Plastics:CFRP)は軽量であり且つ腐食しない利点がある。ま
た、他の強化プラスチックとしては、ガラス繊維を用いた強化プラスチック、アラミド繊
維を用いた強化プラスチックを挙げることができる。合金としては、アルミニウム合金や
マグネシウム合金が挙げられるが、中でもジルコニウムと銅とニッケルとチタンを含む非
晶質合金(金属ガラスとも呼ばれる)が弾性強度の点で優れている。この非晶質合金は、
室温においてガラス遷移領域を有する非晶質合金であり、バルク凝固非晶質合金とも呼ば
れ、実質的に非晶質原子構造を有する合金である。凝固鋳造法により、少なくとも一部の
筐体の鋳型内に合金材料が鋳込まれ、凝固させて一部の筐体をバルク凝固非晶質合金で形
成する。非晶質合金は、ジルコニウム、銅、ニッケル、チタン以外にもベリリウム、シリ
コン、ニオブ、ボロン、ガリウム、モリブデン、タングステン、マンガン、鉄、コバルト
、イットリウム、バナジウム、リン、炭素などを含んでもよい。また、非晶質合金は、凝
固鋳造法に限定されず、真空蒸着法、スパッタ法、電解めっき法、無電解メッキ法などに
よって形成してもよい。また、非晶質合金は、全体として長距離秩序(周期構造)を持た
ない状態を維持するのであれば、微結晶またはナノ結晶を含んでもよい。なお、合金とは
、単一の固体相構造を有する完全固溶体合金と、2つ以上の相を有する部分溶体の両方を
含むこととする。筐体9000に非晶質合金を用いることで高い弾性を有する筐体を実現
できる。従って、携帯情報端末9101を落下させても、筐体9000が非晶質合金であ
れば、衝撃が加えられた瞬間には一時的に変形しても元に戻るため、携帯情報端末910
1の耐衝撃性を向上させることができる。
、表示部9001の3面以上に情報を表示する機能を有する。ここでは、情報9052、
情報9053、情報9054がそれぞれ異なる面に表示されている例を示す。例えば、携
帯情報端末9102の使用者は、洋服の胸ポケットに携帯情報端末9102を収納した状
態で、その表示(ここでは情報9053)を確認することができる。具体的には、着信し
た電話の発信者の電話番号又は氏名等を、携帯情報端末9102の上方から観察できる位
置に表示する。使用者は、携帯情報端末9102をポケットから取り出すことなく、表示
を確認し、電話を受けるか否かを判断できる。
9200は、移動電話、電子メール、文章閲覧及び作成、音楽再生、インターネット通信
、コンピュータゲームなどの種々のアプリケーションを実行することができる。また、表
示部9001はその表示面が湾曲して設けられ、湾曲した表示面に沿って表示を行うこと
ができる。また、携帯情報端末9200は、通信規格された近距離無線通信を実行するこ
とが可能である。例えば無線通信可能なヘッドセットと相互通信することによって、ハン
ズフリーで通話することもできる。また、携帯情報端末9200は、接続端子9006を
有し、他の情報端末とコネクターを介して直接データのやりとりを行うことができる。ま
た接続端子9006を介して充電を行うこともできる。なお、充電動作は接続端子900
6を介さずに無線給電により行ってもよい。
る。また、図11(E)が携帯情報端末9201を展開した状態の斜視図であり、図11
(F)が携帯情報端末9201を展開した状態または折り畳んだ状態の一方から他方に変
化する途中の状態の斜視図であり、図11(G)が携帯情報端末9201を折り畳んだ状
態の斜視図である。携帯情報端末9201は、折り畳んだ状態では可搬性に優れ、展開し
た状態では、継ぎ目のない広い表示領域により表示の一覧性に優れる。携帯情報端末92
01が有する表示部9001は、ヒンジ9055によって連結された3つの筐体9000
に支持されている。ヒンジ9055を介して2つの筐体9000間を屈曲させることによ
り、携帯情報端末9201を展開した状態から折りたたんだ状態に可逆的に変形させるこ
とができる。例えば、携帯情報端末9201は、曲率半径1mm以上150mm以下で曲
げることができる。
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)
、ゴーグル型ディスプレイ(ヘッドマウントディスプレイ)、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。
用いて、二次電池を充電することができると好ましい。
オンポリマー電池)等のリチウムイオン二次電池、リチウムイオン電池、ニッケル水素電
池、ニカド電池、有機ラジカル電池、鉛蓄電池、空気二次電池、ニッケル亜鉛電池、銀亜
鉛電池などが挙げられる。
ることで、表示部で映像や情報等の表示を行うことができる。また、電子機器が二次電池
を有する場合、アンテナを、非接触電力伝送に用いてもよい。
壁もしくは外壁、又は、自動車の内装もしくは外装の曲面に沿って組み込むことも可能で
ある。例えば、自動車のダッシュボードや、フロントガラス、天井等に照明を設置するこ
とができる。
本実施の形態で示す、発光装置3000の斜視図を図12(A)に、図12(A)に示
す一点鎖線E-F間に相当する断面図を図12(B)に、それぞれ示す。なお、図12(
A)において、図面の煩雑さを避けるために、構成要素の一部を破線で表示している。
光素子3005と、発光素子3005の外周に設けられた第1の封止領域3007と、第
1の封止領域3007の外周に設けられた第2の封止領域3009と、を有する。
または双方から射出される。図12(A)(B)においては、発光素子3005からの発
光が下方側(基板3001側)に射出される構成について説明する。
1の封止領域3007と、第2の封止領域3009とに、囲まれて配置される二重封止構
造である。二重封止構造とすることで、発光素子3005側に入り込む外部の不純物(例
えば、水、酸素など)を、好適に抑制することができる。ただし、第1の封止領域300
7及び第2の封止領域3009を、必ずしも設ける必要はない。例えば、第1封止領域3
007のみの構成としてもよい。
、基板3001及び基板3003と接して設けられる。ただし、これに限定されず、例え
ば、第1の封止領域3007及び第2の封止領域3009の一方または双方は、基板30
01の上方に形成される絶縁膜、あるいは導電膜と接して設けられる構成としてもよい。
または、第1の封止領域3007及び第2の封止領域3009の一方または双方は、基板
3003の下方に形成される絶縁膜、あるいは導電膜と接して設けられる構成としてもよ
い。
と、基板220と同様の構成とすればよい。発光素子3005としては、先の実施の形態
に記載の発光素子と同様の構成とすればよい。
スリボン等)を用いればよい。また、第2の封止領域3009としては、樹脂を含む材料
を用いればよい。第1の封止領域3007として、ガラスを含む材料を用いることで、生
産性や封止性を高めることができる。また、第2の封止領域3009として、樹脂を含む
材料を用いることで、耐衝撃性や耐熱性を高めることができる。ただし、第1の封止領域
3007と、第2の封止領域3009とは、これに限定されず、第1の封止領域3007
が樹脂を含む材料で形成され、第2の封止領域3009がガラスを含む材料で形成されて
もよい。
酸化ストロンチウム、酸化バリウム、酸化セシウム、酸化ナトリウム、酸化カリウム、酸
化ホウ素、酸化バナジウム、酸化亜鉛、酸化テルル、酸化アルミニウム、二酸化珪素、酸
化鉛、酸化スズ、酸化リン、酸化ルテニウム、酸化ロジウム、酸化鉄、酸化銅、二酸化マ
ンガン、酸化モリブデン、酸化ニオブ、酸化チタン、酸化タングステン、酸化ビスマス、
酸化ジルコニウム、酸化リチウム、酸化アンチモン、ホウ酸鉛ガラス、リン酸スズガラス
、バナジン酸塩ガラス又はホウケイ酸ガラス等を含む。赤外光を吸収させるため、少なく
とも一種類以上の遷移金属を含むことが好ましい。
これに加熱処理、またはレーザ照射などを行う。フリットペーストには、上記ガラスフリ
ットと、有機溶媒で希釈した樹脂(バインダとも呼ぶ)とが含まれる。また、ガラスフリ
ットにレーザ光の波長の光を吸収する吸収剤を添加したものを用いても良い。また、レー
ザとして、例えば、Nd:YAGレーザや半導体レーザなどを用いることが好ましい。ま
た、レーザ照射の際のレーザの照射形状は、円形でも四角形でもよい。
アミド(ナイロン、アラミド等)、ポリイミド、ポリカーボネートまたはアクリル樹脂、
ポリウレタン、エポキシ樹脂を用いることができる。もしくは、シリコーンなどのシロキ
サン結合を有する樹脂を含む材料を用いることができる。
にガラスを含む材料を用いる場合、当該ガラスを含む材料と、基板3001との熱膨張率
が近いことが好ましい。上記構成とすることで、熱応力によりガラスを含む材料または基
板3001にクラックが入るのを抑制することができる。
に樹脂を含む材料を用いる場合、以下の優れた効果を有する。
部に近い側に設けられる。発光装置3000は、外周部に向かうにつれ、外力等による歪
みが大きくなる。よって、歪みが大きくなる発光装置3000の外周部側、すなわち第2
の封止領域3009に、樹脂を含む材料によって封止し、第2の封止領域3009よりも
内側に設けられる第1の封止領域3007にガラスを含む材料を用いて封止することで、
外力等の歪みが生じても発光装置3000が壊れにくくなる。
07、及び第2の封止領域3009に囲まれた領域には、第1の領域3011が形成され
る。また、基板3001、基板3003、発光素子3005、及び第1の封止領域300
7に囲まれた領域には、第2の領域3013が形成される。
等の不活性ガスが充填されていると好ましい。あるいは、アクリルやエポキシ等の樹脂が
充填されていると好ましい。なお、第1の領域3011及び第2の領域3013としては
、大気圧状態よりも減圧状態であると好ましい。
装置3000の変形例を示す断面図である。
構成である。それ以外の構成については、図12(B)に示す構成と同じである。
よって水分等を吸着する物質を用いることができる。例えば、乾燥剤3018として用い
ることができる物質としては、アルカリ金属の酸化物、アルカリ土類金属の酸化物(酸化
カルシウムや酸化バリウム等)、硫酸塩、金属ハロゲン化物、過塩素酸塩、ゼオライト、
シリカゲル等が挙げられる。
図13は、発光素子を室内の照明装置8501として用いた例である。なお、発光素子
は大面積化も可能であるため、大面積の照明装置を形成することもできる。その他、曲面
を有する筐体を用いることで、発光領域が曲面を有する照明装置8502を形成すること
もできる。本実施の形態で示す発光素子は薄膜状であり、筐体のデザインの自由度が高い
。したがって、様々な意匠を凝らした照明装置を形成することができる。さらに、室内の
壁面に大型の照明装置8503を備えても良い。また、照明装置8501、8502、8
503に、タッチセンサを設けて、電源のオンまたはオフを行ってもよい。
照明装置8504とすることができる。なお、その他の家具の一部に発光素子を用いるこ
とにより、家具としての機能を備えた照明装置とすることができる。
電子機器、及び照明装置を得ることができる。なお、適用できる照明装置及び電子機器は
、本実施の形態に示したものに限らず、あらゆる分野の照明装置及び電子機器に適用する
ことが可能である。
いることができる。
明する。本実施例で作製した発光素子の構成は図1と同様である。素子構造の詳細を表1
及び表2に示す。また、使用した化合物の構造と略称を以下に示す。
以下に、本実施例で作製した発光素子の作製方法を示す。
ガラス基板上に電極101として、ITSO膜を厚さが110nmになるように形成し
た。なお、電極101の電極面積は、4mm2(2mm×2mm)とした。
(MoO3)と、を重量比(DBT3P-II:MoO3)が1:0.5になるように、
且つ厚さが60nmになるように共蒸着した。
るように蒸着した。
-9-イル)-1,1’-ビフェニル-3-イル]-2,6-ジフェニルピリミジン(略
称:Pm-01)と、トリス{2-[1-(2,6-ジイソプロピルフェニル)-1H-
イミダゾール-2-イル-κN3]フェニル-κC}イリジウム(III)(略称:Ir
(iPrpim)3)と、を重量比(Pm-01:Ir(iPrpim)3)が1:0.
06になるように、且つ厚さが30nmになるように共蒸着した。発光層130において
は、Ir(iPrpim)3がゲスト材料(第1の有機化合物)であり、Pm-01がホ
スト材料(第2の有機化合物)である。
るよう、及びBPhenの厚さが15nmになるよう、順次蒸着した。次に、電子輸送層
118上に、電子注入層119として、LiFを厚さが1nmになるように蒸着した。
0nmになるように形成した。
EL用シール材を用いて、有機材料を形成したガラス基板に固定することで、発光素子1
を封止した。具体的には、ガラス基板に形成した有機材料の周囲にシール材を塗布し、該
ガラス基板と封止するためのガラス基板とを貼り合わせ、波長が365nmの紫外光を6
J/cm2照射し、80℃にて1時間熱処理した。以上の工程により発光素子1を得た。
発光素子2乃至発光素子8は、先に示す発光素子1と、発光層130の形成工程のみ異
なり、それ以外の工程は発光素子1と同様の作製方法とした。
3と、を重量比(PCCP:Pm-01:Ir(iPrpim)3)が0.33:0.6
6:0.06になるように、且つ厚さが30nmになるように共蒸着した。
3と、を重量比(PCCP:Pm-01:Ir(iPrpim)3)が0.66:0.3
3:0.06になるように、且つ厚さが30nmになるように共蒸着した。
(PCCP:Ir(iPrpim)3)が1:0.06になるように、且つ厚さが30n
mになるように共蒸着した。なお、発光素子4は、第2の有機化合物であるPm-01を
有さない発光層の構成を有する比較発光素子である。
3と、を重量比(PCCP:Pm-01:Ir(iPrpim)3)が0.3:0.6:
0.05になるように、且つ厚さが30nmになるように共蒸着した。
3と、を重量比(PCCP:Pm-01:Ir(iPrpim)3)が0.3:0.6:
0.1になるように、且つ厚さが30nmになるように共蒸着した。
3と、を重量比(PCCP:Pm-01:Ir(iPrpim)3)が0.3:0.6:
0.2になるように、且つ厚さが30nmになるように共蒸着した。
3と、を重量比(PCCP:Pm-01:Ir(iPrpim)3)が0.3:0.6:
0.3になるように、且つ厚さが30nmになるように共蒸着した。
次に、上記作製した発光素子1乃至8の特性を測定した。輝度およびCIE色度の測定
には色彩輝度計(トプコン社製、BM-5A)を用い、電界発光スペクトルの測定にはマ
ルチチャンネル分光器(浜松ホトニクス社製、PMA-11)を用いた。
に、電流効率-輝度特性を図16に、電力効率-輝度特性を図17に、それぞれ示す。ま
た、発光素子5乃至発光素子8の輝度-電流密度特性を図20に、輝度-電圧特性を図2
1に、電流効率-輝度特性を図22に、電力効率-輝度特性を図23に、それぞれ示す。
なお、各発光素子の測定は室温(23℃に保たれた雰囲気)で行った。
及び表4に示す。
mA/cm2の電流密度で電流を流した際の電界発光スペクトルを図18及び図24にそ
れぞれ示す。
70nmの青色の発光を主に示した。一方、発光素子1乃至発光素子3、及び発光素子5
乃至8の電界発光スペクトルは、ピーク波長が470nmの青色の発光を示すと共に、緑
色から黄色の波長領域にブロードな発光を示した。発光素子1乃至発光素子8の電界発光
スペクトルの半値全幅はそれぞれ、119nm、106nm、75nm、54nm、83
nm、92nm、134nm、153nmであり、発光素子1乃至発光素子3、及び発光
素子5乃至発光素子8の電界発光スペクトルは、発光素子4より幅が広いスペクトル形状
を示した。一方、発光素子4の電界発光スペクトルは幅が狭いスペクトル形状であり、主
にゲスト材料であるIr(iPrpim)3からの発光を示した。
及び発光素子5乃至発光素子8の電界発光スペクトルから発光素子4の電界発光スペクト
ルをそれぞれ差し引いた差分スペクトルを図19及び図25に示す。図19及び図25よ
り、発光素子1乃至発光素子3及び発光素子5乃至発光素子8は、発光素子4の電界発光
スペクトルが示すゲスト材料の発光に加えて黄色の波長領域にブロードな発光を有するこ
とが分かった。また、該ブロードな発光のピーク波長は540nmから550nm付近で
あった。また、ゲスト材料の発光と、該ブロードな発光との強度比(ゲスト材料の発光:
ブロードな発光)は、発光素子1で1:0.65、発光素子2で1:0.45、発光素子
3で1:0.20、発光素子5で1:0.22、発光素子6で1:0.29、発光素子7
で1:0.68、発光素子8で1:1.04であった。
に用いたPm-01とIr(iPrpim)3は、励起錯体を形成する組み合わせである
。そのため、発光素子1乃至発光素子3、及び発光素子5乃至発光素子8が幅の広いスペ
クトル形状を示した原因は、Pm-01とIr(iPrpim)3とで励起錯体を形成し
、該励起錯体からの発光が得られているためであるといえる。
3(第1の有機化合物)とに加えてPCCP(第3の有機化合物)を有する発光素子であ
り、発光素子1はPCCP(第3の有機化合物)を有さない発光素子であり、発光素子4
は、Pm-01(第2の有機化合物)を有さない発光素子である。また、発光素子3は、
発光素子2よりPCCPの割合が大きい発光素子である。そうすることで、発光素子1乃
至発光素子4で、Pm-01(第2の有機化合物)とIr(iPrpim)3(第1の有
機化合物)と形成する励起錯体に由来するブロードな発光の割合が変化していることがわ
かる。このように、発光層が有するPCCP(第3の有機化合物)の割合を変化させるこ
とで、Pm-01(第2の有機化合物)とIr(iPrpim)3(第1の有機化合物)
との相互作用を制御し、Pm-01(第2の有機化合物)とIr(iPrpim)3(第
1の有機化合物)との励起錯体の形成割合を制御することができ、その結果、発光素子の
発光色を制御することができる。
有機化合物)の割合が順に大きくなる発光素子である。そうすることで、発光素子5乃至
発光素子8でPm-01(第2の有機化合物)とIr(iPrpim)3(第1の有機化
合物)とで形成する励起錯体に由来するブロードな発光の割合が変化していることが分か
る。このように、発光層が有するIr(iPrpim)3(第1の有機化合物)の割合を
変化させることで、Pm-01(第2の有機化合物)とIr(iPrpim)3(第1の
有機化合物)との相互作用を制御し、Pm-01(第2の有機化合物)とIr(iPrp
im)3(第1の有機化合物)との励起錯体の形成割合を制御することができ、その結果
、発光素子の発光色を制御することができる。
乃至発光素子3、及び発光素子5乃至発光素子8は、発光素子4より低い駆動電圧で駆動
している。また、発光素子1乃至発光素子3、及び発光素子5乃至発光素子8は、発光素
子4より電力効率が高く、いずれも10lm/W以上の高い電力効率を示した。したがっ
て、第1の有機化合物(Ir(iPrpim)3)と、第2の有機化合物(Pm-01)
とを有する本発明の一態様の発光素子は、駆動電圧が低く、消費電力が低い発光素子であ
る。
の高い電流効率を示した。すなわち、第1の有機化合物(Ir(iPrpim)3)と、
第2の有機化合物(Pm-01)と、さらに他の材料(PCCP)を有する発光層の構成
を有する発光素子は、高い電流効率を示す発光素子である。
次に、上記の化合物の電気化学的特性(酸化反応特性および還元反応特性)をサイクリ
ックボルタンメトリ(CV)測定によって測定した。なお測定には、電気化学アナライザ
ー(ビー・エー・エス(株)製、型番:ALSモデル600Aまたは600C)を用い、
各化合物をN,N-ジメチルホルムアミド(略称:DMF)に溶解させた溶液を測定した
。測定では、参照電極に対する作用電極の電位を適切な範囲で変化させて各々酸化ピーク
電位、及び還元ピーク電位を得た。また、参照電極のレドックスポテンシャルが-4.9
4eVであることが見積もられているため、この数値と得られたピーク電位から、各化合
物のHOMO準位およびLUMO準位を算出した。
た。また、CV測定より算出したPm-01のHOMO準位は-5.89eV、LUMO
準位は-2.78eVであった。このことから、Pm-01は、低いLUMO準位を有す
ることが分かった。また、Ir(iPrpim)3の酸化電位は0.11Vであった。ま
た、CV測定より算出したIr(iPrpim)3のHOMO準位は-5.05eVであ
った。このことから、Ir(iPrpim)3は、高いHOMO準位を有することが分か
った。なお、Ir(iPrpim)3の還元電位は低く明確な還元ピークが観測できなか
ったことから、Ir(iPrpim)3は高いLUMO準位を有すると推定される。また
、PCCPの酸化電位は0.685V、還元電位は-2.98Vであった。また、CV測
定より算出したPCCPのHOMO準位は-5.63eV、LUMO準位は-1.96e
Vであった。
Prpim)3のLUMO準位より低く、Ir(iPrpim)3のHOMO準位は、P
CCPのHOMO準位およびPm-01のHOMO準位より高い。そのため、発光素子1
乃至3、及び発光素子5乃至発光素子8のように、発光層に当該化合物を用いた場合、一
対の電極から注入されたキャリアである電子および正孔が、効率よくPm-01とIr(
iPrpim)3にそれぞれ注入され、Pm-01とIr(iPrpim)3とで励起錯
体を形成することができる。
UMO準位を有し、Ir(iPrpim)3にHOMO準位を有する励起錯体となる。ま
た、Pm-01のLUMO準位とIr(iPrpim)3のHOMO準位とのエネルギー
差は、2.28eVである。これは、図24で示した発光素子8の電界発光スペクトルの
ピーク波長から算出される発光エネルギー(2.28eV)と概ね一致している。また、
図18及び図24で示した発光素子1乃至3、及び発光素子5乃至発光素子7の電界発光
スペクトルの幅が広い波長領域の発光のエネルギーとも概ね一致している。このことから
、発光素子1乃至発光素子3、及び発光素子5乃至発光素子8の電界発光スペクトルは、
Pm-01及びIr(iPrpim)3で形成する励起錯体に基づく発光と、Ir(iP
rpim)3に基づく発光とを有するスペクトルであるといえる。なお、励起錯体は、S
1準位とT1準位の差が小さいため、当該発光エネルギーが励起錯体のT1準位のエネル
ギー(2.28eV)と見なすことができる。
次に、発光層130に用いた化合物のT1準位を求めるため、石英基板上に真空蒸着法
によりPm-01及びPCCPの薄膜をそれぞれ作製し、これらの薄膜の発光スペクトル
を低温(10K)で測定した。
測定温度は10K、励起光として波長が325nmのHe-Cdレーザを用い、検出器に
はCCD検出器を用いた。
長い発光に着目した時間分解発光スペクトルの測定も行った。本発光スペクトルの測定は
、低温(10K)で行ったため、通常の発光スペクトルの測定では、主な発光成分である
蛍光に加えて、一部燐光も観測された。また、発光寿命が長い発光に着目した時間分解発
光スペクトルの測定では、主に燐光が観測された。Pm-01及びPCCPの低温で測定
した時間分解発光スペクトルを図26及び図27にそれぞれ示す。
も短波長側のピーク(ショルダーを含む)の波長は451nmであった。また、PCCP
の発光スペクトルの燐光成分の最も短波長側のピーク(ショルダーを含む)の波長は46
7nmであった。
CPのT1準位は2.66eVと算出された。
次に、上記発光素子に用いたゲスト材料であるIr(iPrpim)3の吸収スペクト
ルの測定結果を図28に示す。
溶液を作製し、石英セルを用いて吸収スペクトルを測定した。吸収スペクトルの測定には
紫外可視分光光度計(日本分光株式会社製、V550型)を用いた。測定したサンプルの
スペクトルから石英セル及び溶媒の吸収スペクトルを差し引いた。測定は、室温(23℃
に保たれた雰囲気)で行った。
ギー側(長波長側)の吸収端は、460nm付近である。また、吸収スペクトルのデータ
より、吸収端を求め、直接遷移を仮定した遷移エネルギーを見積もった結果、Ir(iP
rpim)3の吸収端は474nmであり、遷移エネルギーは2.61eVと算出された
。Ir(iPrpim)3は燐光性化合物であるため、最も低エネルギー側の吸収端は、
三重項MLCT遷移に基づく吸収帯である。したがって、Ir(iPrpim)3のT1
準位は、該吸収端より2.61eVと算出される。
rpim)3のT1準位より高く、Ir(iPrpim)3のT1準位は、Pm-01と
Ir(iPrpim)3とで形成する励起錯体のエネルギー準位(2.28eV)、すな
わち励起錯体のT1準位より大きい。そのため、Ir(iPrpim)3とPm-01と
で形成する励起錯体の発光、及びIr(iPrpim)3の発光の双方が効率よく発光す
ることができる。
ネルギー差(3.67eV)、及びPm-01のLUMO準位とHOMO準位とのエネル
ギー差(3.11eV)より小さい。そのため、該励起錯体を形成することで、駆動電圧
が低い発光素子を得ることができる。
、本発明の一態様により、発光スペクトルの幅が広い発光を呈する発光素子を提供するこ
とができる。また、本発明の一態様により、駆動電圧が低く消費電力が低い発光素子を提
供することができる。
明する。本実施例で作製した発光素子の構成は図1と同様である。素子構造の詳細を表5
に示す。また、使用した化合物の構造と略称を以下に示す。
以下に、本実施例で作製した発光素子の作製方法を示す。
ガラス基板上に電極101として、ITSO膜を厚さが70nmになるように形成した
。なお、電極101の電極面積は、4mm2(2mm×2mm)とした。
(MoO3)と、を重量比(DBT3P-II:MoO3)が1:0.5になるように、
且つ厚さが15nmになるように共蒸着した。
るように蒸着した。
と、トリス{2-[5-(2-メチルフェニル)-4-(2,6-ジイソプロピルフェニ
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-diPrp)3)と、を重量比(PCCP:4
,6mCzP2Pm:Ir(mpptz-diPrp)3)が1:0.3:0.06にな
るように、且つ厚さが30nmになるように共蒸着し、続いて、4,6mCzP2Pmと
、Ir(mpptz-diPrp)3と、を重量比(4,6mCzP2Pm:Ir(mp
ptz-diPrp)3)が1:0.06になるように、且つ厚さが10nmになるよう
に共蒸着した。発光層130においては、Ir(mpptz-diPrp)3がゲスト材
料(第1の有機化合物)であり、4,6mCzP2Pmがホスト材料(第2の有機化合物
)である。
0nmになるよう、及びBPhenの厚さが15nmになるよう、順次蒸着した。次に、
電子輸送層118上に、電子注入層119として、LiFを厚さが1nmになるように蒸
着した。
0nmになるように形成した。
EL用シール材を用いて、有機材料を形成したガラス基板に固定することで、発光素子9
を封止した。具体的な方法は発光素子1と同様である。以上の工程により発光素子9を得
た。
発光素子10は、先に示す発光素子9と、発光層130及び電子輸送層118の形成工
程のみ異なり、それ以外の工程は発光素子9と同様の作製方法とした。
z-diPrp)3と、を重量比(PCCP:35DCzPPy:Ir(mpptz-d
iPrp)3)が1:0.3:0.06になるように、且つ厚さが30nmになるように
共蒸着し、続いて、35DCzPPyと、Ir(mpptz-diPrp)3と、を重量
比(35DCzPPy:Ir(mpptz-diPrp)3)が1:0.06になるよう
に、且つ厚さが10nmになるように共蒸着した。発光層130においては、Ir(mp
ptz-diPrp)3がゲスト材料(第1の有機化合物)であり、35DCzPPyが
ホスト材料(第2の有機化合物)である。
mになるよう、及びBPhenの厚さが15nmになるよう、順次蒸着した。
作製した発光素子9及び発光素子10の輝度-電流密度特性を図29に、輝度-電圧特
性を図30に、電流効率-輝度特性を図31に、電力効率-輝度特性を図32に、それぞ
れ示す。なお、各発光素子の測定方法は実施例1と同様であり、測定は室温(23℃に保
たれた雰囲気)で行った。
。
際の電界発光スペクトルを図33にそれぞれ示す。
それぞれ74nm及び64nmであり、発光素子9は発光素子10より幅の広い電界発光
スペクトルを示した。発光素子9の電界発光スペクトルは、ピーク波長が473nmの青
色の発光を示すと共に、緑色の波長領域にブロードな発光を示した。一方、発光素子10
は主にゲスト材料であるIr(mpptz-diPrp)3からの発光を示した。
ペクトルから発光素子10の電界発光スペクトルを差し引いた差分スペクトルを図34に
示す。図34より、発光素子9は、発光素子10の電界発光スペクトルが示すゲスト材料
の発光に加えて長波長側に発光を有することが分かった。また、該長波長側のピーク波長
は520nm付近であった。また、発光素子9のゲスト材料の発光と、該長波長側の発光
との強度比(ゲスト材料に由来する発光:長波長側の発光)は1:0.15であった。
z-diPrp)3は、励起錯体を形成する組み合わせである。そのため、発光素子9が
幅の広いスペクトル形状を示した原因は、4,6mCzP2PmとIr(mpptz-d
iPrp)3とで励起錯体を形成し、該励起錯体からの発光が得られているためであると
いえる。
い駆動電圧で駆動している。また、発光素子9は高い電力効率を示している。したがって
、第1の有機化合物(Ir(mpptz-diPrp)3)と、第2の有機化合物(4,
6mCzP2Pm)とを有する本発明の一態様の発光素子は、駆動電圧が低く、消費電力
が低い発光素子である。
次に、上記の化合物の電気化学的特性(酸化反応特性および還元反応特性)をサイクリ
ックボルタンメトリ(CV)測定によって測定した。なお測定方法は実施例1と同様であ
る。また、PCCPの測定結果は実施例1を参酌すればよい。
6Vであった。また、CV測定より算出した4,6mCzP2PmのHOMO準位は-5
.89eV、LUMO準位は-2.88eVであった。このことから、4,6mCzP2
Pmは、低いLUMO準位を有することが分かった。また、Ir(mpptz-diPr
p)3の酸化電位は0.34V、還元電位は-2.98Vであった。また、CV測定より
算出したIr(mpptz-diPrp)3のHOMO準位は-5.28eV、LUMO
準位は-1.96eVであった。このことから、Ir(mpptz-diPrp)3は、
高いHOMO準位を有することが分かった。また、35DCzPPyの酸化電位は0.9
6V、還元電位は-2.56Vであった。また、CV測定より算出した35DCzPPy
のHOMO準位は-5.90eV、LUMO準位は-2.39eVであった。
びIr(mpptz-diPrp)3のLUMO準位より低く、Ir(mpptz-di
Prp)3のHOMO準位は、PCCPのHOMO準位および4,6mCzP2PmのH
OMO準位より高い。そのため、発光素子9のように、発光層に当該化合物を用いた場合
、一対の電極から注入されたキャリアである電子および正孔が、効率よく4,6mCzP
2PmとIr(mpptz-diPrp)3にそれぞれ注入され、4,6mCzP2Pm
とIr(mpptz-diPrp)3とで励起錯体を形成することができる。
体は、4,6mCzP2PmにLUMO準位を有し、Ir(mpptz-diPrp)3
にHOMO準位を有する励起錯体となる。また、4,6mCzP2PmのLUMO準位と
Ir(mpptz-diPrp)3のHOMO準位とのエネルギー差は、2.40eVで
ある。これは、図33で示した発光素子9の電界発光スペクトルの幅が広い波長領域の発
光のエネルギー(2.38eV)と概ね一致している。このことから、発光素子9の電界
発光スペクトルは、4,6mCzP2Pm及びIr(mpptz-diPrp)3で形成
する励起錯体に基づく発光と、Ir(mpptz-diPrp)3に基づく発光とを有す
るスペクトルであるといえる。なお、励起錯体は、S1準位とT1準位の差が小さいため
、当該発光エネルギーが励起錯体のT1準位のエネルギー(2.38eV)と見なすこと
ができる。
ptz-diPrp)3のLUMO準位より低く、Ir(mpptz-diPrp)3の
HOMO準位は、PCCPのHOMO準位および35DCzPPyのHOMO準位より高
い。そのため、発光素子10のように、発光層に当該化合物を用いた場合、一対の電極か
ら注入されたキャリアである電子および正孔が、効率よく35DCzPPyとIr(mp
ptz-diPrp)3にそれぞれ注入される。
3のHOMO準位とのエネルギー差は、2.90eVと大きい。これは、図33で示した
発光素子10の電界発光スペクトルのピーク波長から算出される発光エネルギー(2.6
1eV)より大きいため、35DCzPPyとIr(mpptz-diPrp)3とで励
起錯体を形成するよりもIr(mpptz-diPrp)3が励起し発光する方がエネル
ギー的に安定である。すなわち、35DCzPPyとIr(mpptz-diPrp)3
は励起錯体を形成しない組み合わせであり、発光素子10からは、35DCzPPy及び
Ir(mpptz-diPrp)3で形成する励起錯体に基づく発光は観測されない。
次に、発光層130に用いた化合物のT1準位を求めるため、4,6mCzP2Pm及
び35DCzPPyの発光スペクトルを低温(10K)で測定した。なお、測定方法は、
実施例1と同様である。また、PCCPの測定結果は実施例1を参酌すればよい。4,6
mCzP2Pm及び35DCzPPyの低温で測定した時間分解発光スペクトルを図35
及び図36にそれぞれ示す。
光成分の最も短波長側のピーク(ショルダーを含む)の波長は459nmであった。また
、35DCzPPyの発光スペクトルの燐光成分の最も短波長側のピーク波長の(ショル
ダーを含む)は451nmであった。
あり、35DCzPPyのT1準位は2.75eVと算出された。
次に、上記発光素子に用いたゲスト材料であるIr(mpptz-diPrp)3の吸
収スペクトルの測定結果を図37に示す。なお、測定方法は、実施例1と同様である。
も低エネルギー側(長波長側)の吸収端は、460nm付近である。また、吸収スペクト
ルのデータより、吸収端を求め、直接遷移を仮定した遷移エネルギーを見積もった結果、
Ir(mpptz-diPrp)3の吸収端は472nmであり、遷移エネルギーは2.
63eVと算出された。Ir(mpptz-diPrp)3は燐光性化合物であるため、
最も低エネルギー側の吸収端は、三重項MLCT遷移に基づく吸収帯である。したがって
、Ir(mpptz-diPrp)3のT1準位は、該吸収端より2.63eVと算出さ
れる。
Ir(mpptz-diPrp)3のT1準位より高く、Ir(mpptz-diPrp
)3のT1準位は、4,6mCzP2PmとIr(mpptz-diPrp)3とで形成
する励起錯体のエネルギー準位(2.38eV)、すなわち、励起錯体のT1準位より高
い。そのため、Ir(mpptz-diPrp)3と4,6mCzP2Pmとで形成する
励起錯体の発光、及びIr(mpptz-diPrp)3の発光の双方が効率よく発光す
ることができる。
ネルギー差(3.67eV)、及び4,6mCzP2PmのLUMO準位とHOMO準位
とのエネルギー差(3.01eV)より小さい。そのため、該励起錯体を形成することで
、駆動電圧が低い発光素子を得ることができる。
diPrp)3のT1準位より高いが、Ir(mpptz-diPrp)3のT1準位は
、35DCzPPyのLUMO準位とIr(mpptz-diPrp)3のHOMO準位
とのエネルギー差(2.90eV)より小さい。そのため、Ir(mpptz-diPr
p)3と35DCzPPyとで励起錯体を形成するよりもIr(mpptz-diPrp
)3が励起し発光する方がエネルギー的に安定である。すなわち、35DCzPPyとI
r(mpptz-diPrp)3は励起錯体を形成しない組み合わせであり、発光素子1
0からは、35DCzPPy及びIr(mpptz-diPrp)3で形成する励起錯体
に基づく発光は観測されない。
次に、上記発光層に用いた化合物の組み合わせを有する薄膜サンプルを作製し、時間分
解発光測定による過渡発光特性の測定を行った。
)3と、を重量比(4,6mCzP2Pm:Ir(mpptz-diPrp)3)が1:
0.125になるように、且つ厚さが50nmになるように共蒸着した。
と、を重量比(35DCzPPy:Ir(mpptz-diPrp)3)が1:0.12
5になるように、且つ厚さが50nmになるように共蒸着した。
薄膜が呈する発光の寿命を測定するため、薄膜にパルスレーザを照射し、レーザ照射後か
ら減衰していく発光をストリークカメラにより時間分解測定した。パルスレーザには波長
が337nmの窒素ガスレーザを用い、500psのパルスレーザを10Hzの周期で薄
膜に照射し、繰り返し測定したデータを積算することにより、S/N比の高いデータを得
た。また、測定は室温(23℃に保たれた雰囲気)で行った。
。一方、薄膜1の過渡発光特性は、初期発光成分に加えて、遅延発光成分が含まれている
ことが分かった。すなわち、薄膜1は、少なくとも2つの成分からなる発光であることが
示唆された。
図39にそれぞれ示す。初期発光成分の発光スペクトルは-0.8μsから0.9μsに
おける薄膜1の発光を、遅延発光成分の発光スペクトルは0.9μsから44μsのにお
ける薄膜1の発光をそれぞれ測定した発光スペクトルである。
ペクトルは異なるスペクトル形状を示しており、遅延発光成分の発光は初期発光成分の発
光より発光波長が長波長である発光スペクトルを示している。
2.39eV)は、4,6mCzP2PmとIr(mpptz-diPrp)3とが形成
する励起錯体のエネルギーと概ね一致している。また、励起錯体は熱活性化遅延蛍光を呈
する機能を有することから、薄膜1の遅延発光成分は、4,6mCzP2PmとIr(m
pptz-diPrp)3との励起錯体に基づく発光であるといえる。
る第1の有機化合物(Ir(mpptz-diPrp)3)と第2の有機化合物(4,6
mCzP2Pm)とを有する本発明の一態様の発光素子である。
、本発明の一態様により、発光スペクトルの幅が広い発光を呈する発光素子を提供するこ
とができる。また、本発明の一態様により、駆動電圧が低く消費電力が低い発光素子を提
供することができる。
て、説明する。本実施例で使用した化合物の構造と略称を以下に示す。
薄膜3として、石英基板上にm-MTDATAと、ビス[2-メチル-3-(6-te
rt-ブチル-4-ピリミジニル-κN3)ピリジル-κC](2,4-ペンタンジオナ
ト-κ2O,O’)イリジウム(III)(略称:Ir(tBumpypm)2(aca
c))と、を重量比(m-MTDATA:Ir(tBumpypm)2(acac))が
1:0.01になるように、且つ厚さが50nmになるように共蒸着した。
ac)と、を重量比(m-MTDATA:Ir(tBumpypm)2(acac))が
1:0.25になるように、且つ厚さが50nmになるように共蒸着した。
を重量比(mCP:Ir(tBumpypm)2(acac))が1:0.01になるよ
うに、且つ厚さが50nmになるように共蒸着した。
を重量比(mCP:Ir(tBumpypm)2(acac))が1:0.25になるよ
うに、且つ厚さが50nmになるように共蒸着した。
上記作製した薄膜3乃至薄膜6の発光スペクトルを測定した。発光スペクトルの測定は
、PL-EL測定装置(浜松ホトニクス社製)を用いた。また、測定は室温(23℃に保
たれた雰囲気)で行った。測定結果を図40及び図41に示す。
)が呈する緑色の発光が観測された。一方、薄膜3及び薄膜4からは、Ir(tBump
ypm)2(acac)の発光に加えて、長波長側に幅が広いスペクトル形状を有する発
光が観測された。
次に、薄膜3乃至薄膜6の時間分解発光測定を行った。測定にはピコ秒蛍光寿命測定シ
ステム(浜松ホトニクス社製)を用いた。測定方法は、実施例2と同様である。
膜3及び4の過渡発光特性は、初期発光成分に加えて、遅延発光成分が含まれていること
が分かった。すなわち、薄膜3及び薄膜4は、少なくとも2つの成分からなる発光である
ことが示唆された。
次に、上記の化合物の電気化学的特性(酸化反応特性および還元反応特性)をサイクリ
ックボルタンメトリ(CV)測定によって測定した。なお測定方法は実施例1と同様であ
る。
であった。また、CV測定より算出したm-MTDATAのHOMO準位は-4.98e
V、LUMO準位は-2.22eVであった。このことから、m-MTDATAは、高い
HOMO準位を有することが分かった。また、Ir(tBumpypm)2(acac)
の酸化電位は0.91V、還元電位は-2.04Vであった。また、CV測定より算出し
たIr(tBumpypm)2(acac)のHOMO準位は-5.85eV、LUMO
準位は-2.90eVであった。このことから、Ir(tBumpypm)2(acac
)は、低いLUMO準位を有することが分かった。また、mCPの酸化電位は0.97V
であった。また、CV測定より算出したmCPのHOMO準位は-5.91eVであった
。なお、mCPの還元電位は低く明確な還元ピークが観測できなかったことから、mCP
は高いLUMO準位を有すると推定される。
DATAのLUMO準位より低く、Ir(tBumpypm)2(acac)のHOMO
準位は、m-MTDATAのHOMO準位より低い。そのため、Ir(tBumpypm
)2(acac)とm-MTDATAとで励起錯体を形成することができる組み合わせで
ある。
錯体は、Ir(tBumpypm)2(acac)にLUMO準位を有し、m-MTDA
TAにHOMO準位を有する励起錯体となる。また、Ir(tBumpypm)2(ac
ac)のLUMO準位とm-MTDATAのHOMO準位とのエネルギー差は、2.08
eVである。これは、図40で示した薄膜4の発光スペクトルのピーク波長から算出され
る発光のエネルギー(2.06eV)と概ね一致している。このことから、薄膜3及び4
の発光スペクトルは、Ir(tBumpypm)2(acac)とm-MTDATAとで
形成する励起錯体に基づく発光と、Ir(tBumpypm)2(acac)に基づく発
光とを有するスペクトルであるといえる。なお、励起錯体は、S1準位とT1準位の差が
小さいため、当該発光エネルギーが励起錯体のT1準位のエネルギー(2.06eV)と
見なすことができる。
準位より低い。そのため、mCPとIr(tBumpypm)2(acac)とは励起錯
体を形成しない組み合わせであり、薄膜5及び薄膜6からは、mCPとIr(tBump
ypm)2(acac)とで形成する励起錯体に基づく発光は観測されない。
次に、薄膜3及び薄膜4に用いた化合物のT1準位を求めるため、m-MTDATAの
発光スペクトルを低温(10K)で測定した。なお、測定方法は、実施例1と同様である
。m-MTDATAの低温で測定した時間分解発光スペクトルを図44に示す。
分の最も短波長側のピーク(ショルダーを含む)の波長は484nmであった。したがっ
て、上記ピーク波長より、m-MTDATAのT1準位は2.56eVと算出された。
次に、薄膜3及び薄膜4に用いたゲスト材料であるIr(tBumpypm)2(ac
ac)の吸収スペクトルの測定結果を図45に示す。なお、測定方法は、実施例1と同様
である。
ける最も低エネルギー側(長波長側)の吸収端は、490nm付近である。また、吸収ス
ペクトルのデータより、吸収端を求め、直接遷移を仮定した遷移エネルギーを見積もった
結果、Ir(tBumpypm)2(acac)の吸収端は496nmであり、遷移エネ
ルギーは2.50eVと算出された。Ir(tBumpypm)2(acac)は燐光性
化合物であるため、最も低エネルギー側の吸収端は、三重項MLCT遷移に基づく吸収帯
である。したがって、Ir(tBumpypm)2(acac)のT1準位は、該吸収端
より2.50eVと算出される。
acac)のT1準位より高く、Ir(tBumpypm)2(acac)のT1準位は
、Ir(tBumpypm)2(acac)のLUMO準位とm-MTDATAのHOM
O準位とのエネルギー差(2.08eV)、あるいはIr(tBumpypm)2(ac
ac)とm-MTDATAとで形成する励起錯体の発光エネルギー(2.06eV)、す
なわち励起錯体のT1準位より高い。そのため、Ir(tBumpypm)2(acac
)とm-MTDATAとで形成する励起錯体の発光、及びIr(tBumpypm)2(
acac)の発光の双方が効率よく発光することができる。
せである第1の有機化合物(Ir(tBumpypm)2(acac))と第2の有機化
合物(m-MTDATA)とを有する薄膜であり、本発明の一態様の発光素子に好適に用
いることができる。
することができる。
101 電極
101a 導電層
101b 導電層
102 電極
103 電極
103a 導電層
103b 導電層
104 電極
104a 導電層
104b 導電層
106 発光ユニット
108 発光ユニット
111 正孔注入層
112 正孔輸送層
113 電子輸送層
114 電子注入層
115 電荷発生層
116 正孔注入層
117 正孔輸送層
118 電子輸送層
119 電子注入層
123B 発光層
123G 発光層
123R 発光層
130 発光層
131 ゲスト材料
132 ホスト材料
133 ホスト材料
145 隔壁
150 発光素子
170 発光層
170a 発光層
170b 発光層
200 基板
220 基板
221B 領域
221G 領域
221R 領域
222B 領域
222G 領域
222R 領域
223 遮光層
224B 光学素子
224G 光学素子
224R 光学素子
250 発光素子
260 発光素子
262a 発光素子
262b 発光素子
600 表示装置
601 信号線駆動回路部
602 画素部
603 走査線駆動回路部
604 封止基板
605 シール材
607 領域
608 配線
609 FPC
610 素子基板
611 トランジスタ
612 トランジスタ
613 下部電極
614 隔壁
616 EL層
617 上部電極
618 発光素子
621 光学素子
622 遮光層
623 トランジスタ
624 トランジスタ
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 層間絶縁膜
1021 層間絶縁膜
1022 電極
1024B 下部電極
1024G 下部電極
1024R 下部電極
1025 隔壁
1026 上部電極
1028 EL層
1029 封止層
1031 封止基板
1032 シール材
1033 基材
1034B 着色層
1034G 着色層
1034R 着色層
1035 遮光層
1036 オーバーコート層
1037 層間絶縁膜
1040 画素部
1041 駆動回路部
1042 周辺部
3000 発光装置
3001 基板
3003 基板
3005 発光素子
3007 封止領域
3009 封止領域
3011 領域
3013 領域
3018 乾燥剤
8501 照明装置
8502 照明装置
8503 照明装置
8504 照明装置
9000 筐体
9001 表示部
9003 スピーカ
9005 操作キー
9006 接続端子
9007 センサ
9008 マイクロフォン
9050 操作ボタン
9051 情報
9052 情報
9053 情報
9054 情報
9055 ヒンジ
9100 携帯情報端末
9101 携帯情報端末
9102 携帯情報端末
9200 携帯情報端末
9201 携帯情報端末
Claims (9)
- 発光層を有する発光素子であって、
前記発光層は、第1の有機化合物と、第2の有機化合物と、を有し、
前記第1の有機化合物のHOMO準位は、前記第2の有機化合物のHOMO準位よりも高く、
前記第1の有機化合物のLUMO準位は、前記第2の有機化合物のLUMO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、が励起錯体を形成する組み合わせであり、
前記第1の有機化合物は、三重項励起エネルギーを発光に変換することができる機能を有し、
前記第2の有機化合物の最低励起三重項準位は、前記第1の有機化合物の最低励起三重項準位以上である発光素子。 - 発光層を有する発光素子であって、
前記発光層は、第1の有機化合物と、第2の有機化合物と、を有し、
前記第1の有機化合物のHOMO準位は、前記第2の有機化合物のHOMO準位よりも高く、
前記第1の有機化合物のLUMO準位は、前記第2の有機化合物のLUMO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、が励起錯体を形成する組み合わせであり、
前記第1の有機化合物は、三重項励起エネルギーを発光に変換することができる機能を有し、
前記第2の有機化合物は、π電子不足型複素芳香族骨格を有し、
前記第2の有機化合物の最低励起三重項準位は、前記第1の有機化合物の最低励起三重項準位以上である発光素子。 - 発光層を有する発光素子であって、
前記発光層は、第1の有機化合物と、第2の有機化合物と、を有し、
前記第1の有機化合物のHOMO準位は、前記第2の有機化合物のHOMO準位よりも高く、
前記第1の有機化合物のLUMO準位は、前記第2の有機化合物のLUMO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、が励起錯体を形成する組み合わせであり、
前記第1の有機化合物は、三重項励起エネルギーを発光に変換することができる機能を有し、
前記第2の有機化合物は、ピリジン骨格、ジアジン骨格及びトリアジン骨格のいずれかを有し、
前記第2の有機化合物の最低励起三重項準位は、前記第1の有機化合物の最低励起三重項準位以上である発光素子。 - 請求項1乃至請求項3のいずれか一において、
前記第1の有機化合物のHOMO準位と前記第2の有機化合物のHOMO準位との差は、0.1eV以上である発光素子。 - 請求項1乃至請求項3のいずれか一において、
前記第1の有機化合物のHOMO準位と前記第2の有機化合物のHOMO準位との差は、0.2eV以上である発光素子。 - 請求項1乃至請求項3のいずれか一において、
前記第1の有機化合物のHOMO準位と前記第2の有機化合物のHOMO準位との差は、0.3eV以上である発光素子。 - 請求項1乃至請求項6のいずれか一に記載の発光素子と、
カラーフィルタまたはトランジスタの少なくとも一方と、
を有する表示装置。 - 請求項7に記載の表示装置と、
筐体またはタッチセンサの少なくとも一方と、
を有する電子機器。 - 請求項1乃至請求項6のいずれか一に記載の発光素子と、
筐体またはタッチセンサの少なくとも一方と、
を有する照明装置。
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