JP2022111154A - 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
有する表示装置、電子機器、及び照明装置に関する。
の一態様の技術分野は、物、方法、または、製造方法に関する。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を得られる。
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。
る。該電子注入層は陰極との電子注入障壁を低減させるため、リチウム(Li)やカルシ
ウム(Ca)に代表される、アルカリ金属やアルカリ土類金属のような仕事関数の小さい
金属やこれらの化合物が用いられる(例えば特許文献1)。
なる色の光を呈する機能を有するEL層を設ける方法(以下、塗り分け方式と呼ぶ)と、
画素中の副画素に例えば白色の光を呈する機能を有する共通のEL層を設け、各副画素に
それぞれ異なる色の光を透過する機能を有するカラーフィルタを設ける方法(以下、カラ
ーフィルタ方式と呼ぶ)がある。
、塗り分け方式と比較して、EL層の材料の損失が少なく、またEL層形成時に要する工
程を少なくできるため、発光装置を低コストで高い生産性をもって製造できることが挙げ
られる。次に、塗り分け方式においては、各副画素のEL層の材料が互いに混入すること
を防ぐために、各副画素間に余白が必要となるが、カラーフィルタ方式では当該余白が不
要であるため、より画素の密度が高く高精細な発光装置を実現することが挙げられる。
することができる。照明装置への応用を考えた場合、白色またはそれに近い色の発光を呈
する高効率な発光素子が求められている。また、カラーフィルタ方式の発光装置への応用
を考えた場合、色純度が高い発光を呈する高効率な発光素子が求められている。また、こ
れらに用いる発光素子としては、消費電力の少ない発光素子が求められている。
ることが重要である。発光素子からの光の取り出し効率を向上させるために、一対の電極
間で光の共振効果を利用した微小光共振器(マイクロキャビティ)構造を採用し、特定波
長における光強度を増加させる方法が提案されている(例えば、特許文献2参照)。
タンデム素子ともいう)が提案されている。
発等が盛んに行われている。
る。また、該金属や化合物を発光素子に用いると酸素や水の影響を受け、発光素子の発光
効率の低下、駆動電圧の上昇、または信頼性の低下などが生じる場合がある。そのため、
酸素や水の影響を受けにくく、且つ陰極との電子注入障壁が小さい電子注入層の開発が求
められている。
。そのため、該電子注入層にはリチウムやセシウムのようなアルカリ金属やこれらの化合
物、カルシウムのようなアルカリ土類金属やこれらの化合物が用いられる。しかし、該金
属及び該化合物を電子注入層に用いると、該金属が電子輸送層中に分散され、クロストー
クの要因になる場合がある。
課題とする。または、本発明の一態様では、耐湿性が高い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、耐酸化性が高い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、消費電力が低減された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、信頼性の高い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、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、新規な半導体装置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、クロストークの発生が抑制された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、色純度の高い発光を呈する発光素子を提供することを課題
とする。
置を提供することを課題とする。または、本発明の一態様は、上記発光素子を適用した消
費電力が低減された発光装置を提供することを課題とする。または、本発明の一態様は、
上記発光素子を適用した長寿命な発光装置を提供することを課題とする。
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。
有し、第1の層は非共有電子対を有する第1の有機化合物と、遷移金属を有し、第1の有
機化合物と遷移金属はSOMO(半占軌道:Single Occupied Mole
cular Orbital)を形成する、発光素子である。
ットを有し、第1の発光ユニットと、第2の発光ユニットとの間に第1の層を有し、第1
の層は第1の有機化合物及び遷移金属を有し、第1の有機化合物は非共有電子対を有し、
第1の有機化合物と遷移金属はSOMOを形成する、発光素子である。
ットを有し、第1の発光ユニットと前記第2の発光ユニットと間に第1の層及び電荷発生
層を有し、第1の層と電荷発生層は互いに接して設けられ、第1の層は第1の有機化合物
及び第1の遷移金属を有し、第1の有機化合物は非共有電子対を有し、第1の有機化合物
と第1の遷移金属はSOMOを形成する、発光素子である。
、第1の有機化合物が、ピリジン環、ジアジン環、トリアジン環の少なくとも一を有する
とさらに好ましい。
ると好ましい。
いと好ましい。
t Unoccupied Molecular Orbital)準位が-3.6eV
以上-2.3eV以下であると好ましい。
1族のいずれかに属すると好ましい。遷移金属が第11族の属するとより好ましく、Ag
であるとさらに好ましい。
不足型複素芳香環を有する第2の有機化合物を含むと好ましい。
好ましい。
しい。
.2以上0.8以下であると好ましい。
、発光層が第1の有機化合物を含んでいると好ましい。
なくとも一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気機器も範疇
に含める。したがって、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(Flexi
ble Printed Circuit)もしくは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COG(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本発明の一態様である。
明の一態様により、耐湿性が高い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、耐酸化性が高い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、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、本発明の一態様によ
り、信頼性の高い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、新規
な発光素子を提供することができる。また、本発明の一態様により、新規な半導体装置を
提供することができる。また、本発明の一態様により、クロストークの発生が抑制された
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って、色純度の高い発光を
呈する発光素子を提供することができる。
装置を提供することができる。また、本発明の一態様により、上記発光素子を適用した消
費電力が低減された発光装置を提供することができる。本発明の一態様により、上記発光
素子を適用した長寿命な発光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。
替えることが可能である。例えば、「導電層」という用語を、「導電膜」という用語に変
更することが可能な場合がある。または、例えば、「絶縁膜」という用語を、「絶縁層」
という用語に変更することが可能な場合がある。
本実施の形態では、本発明の一態様の発光素子について、図1を用いて以下説明する。
図1(A)は、本発明の一態様の発光素子150の断面模式図である。
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140及び電子
注入層130を有する。
孔注入層111、正孔輸送層112及び電子輸送層118等の機能層を有する。
2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140と、電子輸送層118と、電子注入層130と、が積層する順番とすればよい。
140及び電子注入層130を有し、正孔注入層111、正孔輸送層112、電子輸送層
118、はそれぞれ有していても、有していなくても良い。
に限らない。すなわち、一対の電極間のEL層は、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層を有する構成としても良い
。
い。
送性材料)、及び電子を輸送する機能(電子輸送性)を有する材料(電子輸送性材料)の
いずれか一方または双方を用いることが好ましく、正孔輸送性及び電子輸送性を有する材
料を用いてもよい。
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、電
子輸送性材料:正孔輸送性材料=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。
は、蛍光を発することができる物質(以下、蛍光性化合物)または燐光を発することがで
きる物質(以下、燐光性化合物ともいう)であると好適である。
障壁を小さくする必要がある。そのため、発光層140と電極102との間に電子注入層
130を設けることが好ましい。従来の発光素子においては電子注入層130には仕事関
数が小さい、アルカリ金属やアルカリ土類金属を有する金属材料が用いられている。しか
し、仕事関数が小さい金属材料は酸素や水との反応性が高いため、発光素子に用いると、
発光効率の低下、駆動電圧の上昇、素子寿命の低下や、シュリンク(発光部端部における
非発光領域)発生等の原因になり、発光素子の特性低下や信頼性の低下に繋がる場合があ
る。換言すると、仕事関数が小さい金属材料が、素子劣化の要因となり得る。したがって
、発光素子の特性低下や信頼性の低下を抑制するためには、発光素子がアルカリ金属およ
びアルカリ土類金属を有さないことが好ましい。
いた場合、電極102との間で電子注入障壁を形成するため、発光素子の駆動電圧の上昇
や、発光効率が低下してしまうという問題点がある。
SOMOを形成し、当該SOMOを形成する組み合わせの化合物と遷移金属の複合材料を
電子注入層に用いることで、電子注入層と陰極との電子注入障壁を低減し、且つ耐湿性に
優れた発光素子が得られることを見出した。
には、当該化合物と遷移金属の電子数の合計が奇数であると好ましい。したがって、当該
化合物の電子数が偶数である場合、遷移金属は周期表における奇数の族であると好ましい
。また、当該化合物の電子数が奇数である場合、遷移金属は周期表における偶数の族であ
ると好ましい。
好ましい。また、該遷移金属に対して電子受容体として機能する有機化合物が好ましい。
材料を電子注入層に用いた発光素子である。
金属を用いた場合に懸念される、水や酸素による素子劣化が少ない。そのため、本発明の
一態様は耐湿性、耐酸化性に優れた発光素子を提供することができる。
子注入層130は非共有電子対を有する、化合物131と遷移金属132を有する。
ダイヤグラムを示す。遷移金属132と化合物131を混合すると、化合物131が遷移
金属132の原子と相互作用することで、SOMOが形成される。このとき、化合物13
1が遷移金属132の原子と相互作用して形成されるHOMO(Highest Occ
upied Molecular Orbital)準位は元の化合物131が有するH
OMO準位と同様であると好ましい。化合物131に電子を輸送する機能を有する有機化
合物を用いる場合、化合物131が有するHOMO準位は低く、化合物131に正孔が注
入されにくい。そのため、化合物131と遷移金属132の原子とが相互作用して形成す
るHOMO準位が元の化合物131が有するHOMO準位と同等である場合、電子注入層
130と電極102との間の正孔注入障壁が大きくなるため、電子注入層130から電極
102へ正孔が抜けにくく発光素子中のキャリアバランスを向上できるため好ましい。な
お、本明細書等の中でHOMOとは、電子で満たされている最もエネルギーが高い分子軌
道を指す。
OMO中の電子が発光素子中のキャリアとなり、電子輸送層118、及び発光層140へ
輸送される。また、電極102から電子注入層130へ容易に電子注入することが可能と
なる。すなわち、電子注入層130がSOMOを形成する組み合わせの材料を有すること
で、電極102からEL層100中に容易に電子注入を行うことができる。また、SOM
O準位は化合物131が有するLUMO準位より、低いと好ましい。そのため、化合物1
31のLUMO準位は高い方が好ましい。具体的には、化合物131のLUMO準位が-
3.6eV以上-2.3eV以下であると好ましい。このようなLUMO準位を有する有
機化合物を遷移金属と混合すると、相互作用により形成されるSOMO準位は電子注入に
好適な準位となるため、電子注入層130と電極102との間の電子注入障壁を低減する
ことができる。
メトリー)や光電子分光法、光吸収分光法、逆光電子分光法等によって見積もられる。異
なる化合物間の値を比較する場合は、同じ測定で見積もられた値を用いて比較することが
好ましい。
い。これら奇数族の遷移金属のうち最外殻の軌道に1つ電子(不対電子)を有する金属は
、化合物131とSOMOを形成しやすいため特に好ましい。
見積もり>
ここで、化合物131と遷移金属132がSOMOを形成するためには、化合物131が
遷移金属132と相互作用する必要がある。そこで、有機化合物が種々の遷移金属原子と
相互作用した場合における安定化エネルギー及び、有機化合物が遷移金属原子と相互作用
した際に形成されるSOMOの準位について量子化学計算による見積もりを行った。その
結果を表1に示す。なお、非共有電子対を有する有機化合物としては下記に示す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)を用いた。
ォーマンスコンピュータ(SGI社製、ICE X)を用いて行った。まず、有機化合物
単体の基底状態、遷移金属単体の基底状態、及び有機化合物と遷移金属との複合材料の基
底状態における最安定構造を密度汎関数法(DFT)で計算した。基底関数としては6-
311G(d,p)およびLanL2DZを用い、汎関数としてはB3LYPを用いた。
次に、有機化合物と遷移金属との複合材料の全エネルギーと、有機化合物単体の全エネル
ギーと遷移金属単体の全エネルギーの和と、の差より安定化エネルギーを算出した。すな
わち、(安定化エネルギー)=(有機化合物と遷移金属との複合材料の全エネルギー)-
(有機化合物単体の全エネルギー)-(遷移金属単体の全エネルギー)とした。なお、D
FTの全エネルギーは、ポテンシャルエネルギー、電子間静電エネルギー、電子の運動エ
ネルギーと複雑な電子間の相互作用を全て含む交換相関エネルギーの和で表される。DF
Tでは、電子密度で表現された一電子ポテンシャルの汎関数(関数の関数の意)で交換相
関相互作用を近似しているため、計算は高精度である。
族の遷移金属であるコバルト(Co)、第11族の遷移金属である銅(Cu)、銀(Ag
)、金(Au)を用いた場合、安定化エネルギーは負の値となっている。これは非共有電
子対を有する有機化合物(この場合NBPhen)と遷移金属を混合した場合、有機化合
物が遷移金属原子と相互作用した方が、相互作用しない場合と比較し、安定であることを
示している。すなわち、表1より、遷移金属と非共有電子対を有する有機化合物を混合す
ると、該有機化合物が遷移金属と相互作用し、該有機化合物と遷移金属の複合材料が安定
になることが分かる。なお、表1及び後述する表2中のHOMO及びLUMOのエネルギ
ー準位は計算により求めた値であり、実測値と異なる場合がある。
MOは、金属が有する不対電子に由来する軌道であるが、有機化合物の軌道上にも分布す
る。このことから、遷移金属の電子軌道と有機化合物との電子軌道が相互作用しているこ
とが分かる。また、このSOMO準位を表1に示す。電子注入層130に化合物131と
遷移金属132の複合材料を用いる場合、SOMO準位が高い方が電子注入性に有利であ
るため好ましい。よって化合物131と相互作用する遷移金属132としては、電子注入
層に用いる材料として広く用いられているLiと同等のSOMO準位を有する、Cu、A
g、Co、Mnが本発明の一態様に特に好適に用いることができる。
層130に不対電子が形成される。そのため、SOMOの形成は、電子スピン共鳴法(E
SR)で観測することができる。また、電極102から発光層140中への電子注入を良
好にするためには、SOMOに起因するスピン密度が、1×1016spins/cm3
以上が好ましく、5×1016spins/cm3以上がより好ましく、1×1017s
pins/cm3以上がさらに好ましい。
極は真空蒸着法によって成膜される場合が多い。このとき、用いる材料としては簡便に真
空蒸着が行える材料、すなわち融点が低い材料を用いることが好ましい。ここで、第11
族元素は第7族や第9族元素と比較し、融点が低いため、真空蒸着に好適に用いることが
できる。また、第11族元素の中でもAgは、融点が低く特に好ましい。また、真空蒸着
法を用いることにより、簡便に遷移金属原子と有機化合物を混合することができるため好
ましい。
02に同一の材料を用いることによって発光素子の作製を簡便に行うことができるため好
ましい。また、電子注入層130と電極102に同一の材料を用いることによって、電子
注入層130と電極102の密着性を高めることができ、発光素子の信頼性を向上させる
ことができる。また、発光素子の製造コストを低減することができる。
する種々の有機化合物を用いた場合における、化合物131とAg原子とが相互作用した
場合の安定化エネルギーとSOMO準位を量子化学計算による見積もりを行った。その結
果を表2に示す。また、用いた有機化合物とその略称を以下に示す。なお、量子化学計算
の計算方法としては、表1の算出を行った計算方法と同様である。
た場合、安定化エネルギーが負の値を取るため、非共有電子対を有する有機化合物と遷移
金属の複合材料は相互作用することで安定化することが分かる。
ー、化合物131が電子のアクセプターになると好ましい。この場合、化合物131は電
子不足型複素芳香環を有すると好ましい。このような構成の場合、化合物131は電子を
受け取りやすいため、遷移金属132の原子と相互作用したときの安定化エネルギーを小
さくすることができる。また、電子不足型複素芳香環を有する化合物は電子輸送性が良好
なため、電子注入層に用いた場合、発光素子の駆動電圧を低減することができるため化合
物131として好ましい。
(ピリミジン環、ピラジン環、ピリダジン環)、トリアジン環の少なくとも一つを有する
とより好ましい。これらの環は電気化学的安定性に優れるため、信頼性の良好な発光素子
を提供することができる。また、電子輸送性に優れるため、駆動電圧が低減された発光素
子を提供することができる。なお、当該電子不足型複素芳香環を有する化合物としては、
金属錯体であってもよい。
と好ましい。このような炭素数とすることで、昇華性に優れた有機化合物とすることがで
きるため、真空蒸着において有機化合物の熱分解を抑制することができ、良好な材料使用
効率を得ることができる。さらに、ガラス転移点(Tg)が100℃以上であると好まし
い。このようなTgを有する有機化合物をEL層に用いることで耐熱性に優れた発光素子
とすることができる。
ナジン(略称:HATNA)、2,4,6-トリス[3’-(ピリジン-3-イル)ビフ
ェニル-3-イル]-1,3,5-トリアジン(略称:TmPPPyTz)は他の有機化
合物と比較し、Ag原子と相互作用した場合の安定化エネルギーが小さい。これらの化合
物が有する複素環は複数の複素環に渡って、N-C-C-Nの順に並んだ共役二重結合を
有している。このような結合部位を有していると、化合物131と遷移金属132とが相
互作用した際にキレート環を形成する(化合物131と遷移金属132とが相互作用し、
環構造を形成する)ことが可能なためである。よって、化合物131が遷移金属132原
子に配位した際、キレート環を形成すると安定化エネルギーが小さくなるため好ましい。
0.1以上10以下であると好ましく、0.2以上2以下であるとより好ましく、0.2
以上0.8以下であるとさらに好ましい。このような比率で、遷移金属132と化合物1
31を混合することで、良好な電子注入性を有する発光素子を提供することができる。化
合物131に対して、上記割合よりも遷移金属132のモル比率が少なすぎる場合は、遷
移金属132と相互作用しSOMOを形成する化合物131の量が少ないため、電子注入
性が低下する場合がある。また、上記割合よりも遷移金属132のモル比率が多すぎる場
合は、電子注入層130の透過率が低下するため、発光素子の発光効率が低下する場合が
ある。
い。該構成とすることで、遷移金属132と化合物131とが混合された複合材料として
良好に機能させることができる。また、電子注入層130の膜厚としては、50nm以下
が好ましく、20nm以下がより好ましく、10nm以下がさらに好ましい。該構成とす
ることで、電子注入層130による光吸収の影響を小さくし、高い発光効率を示す発光素
子を提供することができる。
フタロシアニン(略称:CuPc)を用いた場合における、化合物131と遷移金属13
2とが相互作用した場合の安定化エネルギーとSOMO準位を量子化学計算による見積も
りを行った。その結果を表3に示す。なお、量子化学計算の計算方法としては、表1の算
出を行った計算方法と同様である。
MOを有する化合物である。表3より非共有電子対を有する有機化合物として銅フタロシ
アニンを用いた場合、偶数族の遷移金属(この場合はFe)と混合することで、安定化エ
ネルギーが負の値となる。すなわち、非共有電子対を有する有機化合物と遷移金属原子と
が相互作用することで安定化することが分かる。
材料のSOMOが形成される。該SOMOのエネルギー準位は銅フタロシアニンのHOM
O準位とLUMO準位の間に位置する。したがって、当該複合材料を電子注入層130に
用いることで、電子注入性に優れた発光素子を提供することができる。
次に、図1に示す発光素子150と異なる構成例について、図2(A)及び(B)を用い
て、以下説明を行う。
B)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。
、該一対の電極間に設けられたEL層105を有する。EL層105は、少なくとも発光
層140及び電子注入層130を有する。さらにバッファ層117を有する。バッファ層
117は電子注入層130と電極102の間に設けられる。
孔輸送層112及び電子輸送層118等の機能層を有する。
層118、電子注入層130、発光層140等が酸素や水分に接触する確率が低下するた
め、発光素子の耐湿性や耐酸化性の向上が期待できる。
を用い、バッファ層117には電子不足型複素芳香環を有する有機化合物を用いる。電子
不足型複素芳香環は上述の通り、電子輸送性に優れるため発光素子の駆動電圧を低減する
ことができる。
と電子注入層130とのエネルギー障壁を低減することができるため好ましい。また、バ
ッファ層の膜厚は1nm以上20nm以下が好ましい。このような構成にすることで、高
い電子輸送性を保ったまま電子注入障壁を低減することができる。
されるSOMO準位よりも低いと好ましい。このような構成にすることによって、電子注
入層130と電極102との間の電子注入障壁を小さくすることができるため好ましい。
膜太陽電池に用いることができる。より具体的には、薄膜太陽電池の電子注入層としても
好適に用いることができる。
図2(B)に示す発光素子154は、一対の電極(電極101及び電極102)を有し
、該一対の電極間に設けられたEL層107を有する。EL層107は、少なくとも発光
層140及び電子注入層130を有する。さらに電荷発生層160を有する。電荷発生層
160は電子注入層130と電極102の間に設けられる。
孔輸送層112及び電子輸送層118等の機能層を有する。
層118、電子注入層130、発光層140等に入り込む酸素や水分の量が低下するため
、発光素子の耐湿性や耐酸化性の向上が期待できる。
合、電子注入層130に仕事関数が小さい、アルカリ金属やアルカリ土類金属を有する金
属材料を用いると、電子注入層130に用いた材料から、電荷発生層160の電子受容性
材料が電子を引き抜くため、電荷発生層160及び電子注入層130の界面近傍において
空乏層が発生する。そのため駆動電圧が上昇する場合がある。該空乏層を抑制するために
は、電子注入層130と電荷発生層160との間に電子を受け渡す機能を有する層を設け
る必要があった。
する化合物との複合材料を用いることによって、電荷発生層160の電子受容性材料によ
る電子の引き抜きが起こりにくい。従って、上述の空乏層を発生させることなく電荷発生
層160を設けることができるため、積層数が少なく、駆動電圧が低い発光素子が作製で
きる。
発光層140から電極102までの膜厚を調整することによって、発光層140から得ら
れる発光を効率良く発光素子外部へ取り出すことができる。すなわち、電荷発生層160
の膜厚を調整することによって、光取出し効率を向上させることができる。
によって、電極102とEL層107との電子注入障壁を抑制できるため発光素子の駆動
電圧を低減することができる。さらに、電荷発生層160と電子注入層130が接してい
るとより好ましい。上述のように、本発明の一態様では、電荷発生層160と電子注入層
130が接している場合でも駆動電圧が低い発光素子が作製できるため、該構成とするこ
とで、EL層107の積層数を抑制することができる。
ることができる。該遷移金属酸化物としては、例えば、チタン酸化物、バナジウム酸化物
、タンタル酸化物、モリブデン酸化物、タングステン酸化物、レニウム酸化物、ルテニウ
ム酸化物、クロム酸化物、ジルコニウム酸化物、ハフニウム酸化物、銀酸化物が挙げられ
る。特にモリブデン酸化物は大気中で安定であり、吸湿性も低く、安価であるため好まし
い。該遷移金属酸化物を用いることによって、電極102との電子注入障壁を低減できる
ため好ましい。したがって、本発明の一態様は、電子注入層130が遷移金属元素を有し
、且つ電荷発生層160が遷移金属元素を有する発光素子である。なお、電荷発生層16
0が有する電子受容性材料としては、上述の化合物に限られない。
格、フラン骨格または芳香族アミン骨格のいずれか一を含む有機化合物を用いると好まし
い。該骨格を有する有機化合物は、正孔輸送性が高いため、電荷発生層160に用いるこ
とによって発光素子の駆動電圧を低減することができる。電荷発生層160が有する正孔
輸送性材料としては、上述の化合物に限られない。
次に、図1に示す発光素子150、図2に示す発光素子152及び発光素子154と異な
る構成例について、図49を用いて、以下説明を行う。
極2102と、電極2103と、電極2104とを有する。また、電極2101と電極2
102との間、及び電極2102と電極2103との間、及び電極2102と電極210
4との間に、少なくとも発光ユニット2106及び発光ユニット2108と電子注入層2
130と、を有する。また、発光ユニット2106と発光ユニット2108との間には電
荷発生層2115が設けられる。なお、発光ユニット2106と発光ユニット2108は
、同じ構成でも異なる構成でもよい。
えば電極2101と電極2102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49にお
いて、電極2102の電位の方が電極2101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2115は、発光ユニット2106に電子を注入し、発光ユニット2
108に正孔を注入する。
発光層2140と、電子輸送層2113と、を有する。また発光ユニット2108は、例
えば正孔注入層2116と、正孔輸送層2117と、発光層2170と、電子輸送層21
18と、電子注入層2119と、を有する。
発光ユニット2108と電子輸送層2113との間に設けられると好ましい。また、電荷
発生層2115が電子注入層2130に隣接しかつ、電子注入層2130と発光ユニット
2108との間に設けられると好ましい。このような構成にすることで、発光ユニット2
106へ効率良く電子を輸送することができる。
陽極として、電極2102を陰極として説明するが、発光素子2250a及び発光素子2
250bの構成としては、その限りではない。つまり、電極2101、電極2103、及
び電極2104を陰極とし、電極2102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、発光ユニット2106は、陽極側から、正孔注入層211
1と、正孔輸送層2112と、発光層2140と、電子輸送層2113と、電子注入層2
130と、が積層する順番とすればよく、発光ユニット2108は、陽極側から、正孔注
入層2116と、正孔輸送層2117と、発光層2170と、電子輸送層2118と、電
子注入層2119と、が積層する順番とすればよい。
に限定されず、少なくとも発光層2140、発光層2170、電荷発生層2115、及び
電子注入層2130を有し、正孔注入層2111、正孔注入層2116、正孔輸送層21
12、正孔輸送層2117、電子輸送層2113、電子輸送層2118、電子注入層21
19はそれぞれ有していても、有していなくても良い。
すなわち、一対の電極間には、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層を有する構成としても良い。
5に接している場合は、電荷発生層2115が発光ユニット2108の正孔注入層の役割
も担うことができる場合があるため、該発光ユニットには正孔注入層を設けなくとも良い
場合がある。
3つ以上の発光ユニットを積層した発光素子についても、同様に適用することが可能であ
る。発光素子2250a及び発光素子2250b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。
視光を反射する機能を有し、電極2102は、可視光を透過する機能を有する。また、発
光素子2250bにおいて、電極2101、電極2103、及び電極2104は、可視光
を透過する機能を有し、電極2102は、可視光を反射する機能を有する。
発光素子2250bが呈する光は、電極2101、電極2103、及び電極2104を通
して外部へ射出される。ただし、本発明の一態様はこれに限定されず、発光素子が形成さ
れる基板2200の上方及び下方の双方に光を取り出す発光素子であってもよい。
01bと、を有する。また、電極2103は、導電層2103aと、導電層2103a上
に接する導電層2103bと、を有する。電極2104は、導電層2104aと、導電層
2104a上に接する導電層2104bと、を有する。
能を有する。また、発光素子2250aにおいて導電層2101a、導電層2103a、
及び導電層2104aは、可視光を反射する機能を有する。また、発光素子2250bに
おいて、導電層2101a、導電層2103a、及び導電層2104aは、可視光を透過
する機能を有する。
は、電極2101と電極2102とで挟持された領域2222B、電極2102と電極2
103とで挟持された領域2222G、及び電極2102と電極2104とで挟持された
領域2222R、の間に、隔壁2145を有する。隔壁2145は、絶縁性を有する。隔
壁2145は、電極2101、電極2103、及び電極2104の端部を覆い、該電極と
重畳する開口部を有する。隔壁2145を設けることによって、各領域の基板2200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。
12、正孔輸送層2117、発光層2140、発光層2170、電子輸送層2113、電
子輸送層2118、電子注入層2119、電荷発生層2115、及び電極2102は、各
領域でそれぞれ分離せずに共通して設けた状態で例示されているが、各領域でそれぞれ分
離して設けても良い。
2Bの一対の電極(電極2101及び電極2102)間、領域2222Gの一対の電極(
電極2102及び電極2103)間、及び領域2222Rの一対の電極(電極2102及
び電極2104)間に電圧を印加することにより、それぞれ陰極から電子が電子注入層2
119に注入され、陽極から正孔(ホール)が正孔注入層2111に注入されることで電
流が流れる。また、電荷発生層2115から電子が電子注入層2130に注入され、電荷
発生層2115から正孔(ホール)が正孔注入層2116に注入される。そして、注入さ
れたキャリア(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。発光材
料を有する発光層2140及び発光層2170において、キャリア(電子及び正孔)が再
結合し、励起子が形成されると、発光層2140及び発光層2170が有する発光材料が
励起状態となり、発光材料から発光が得られる。
橙色、橙色、または赤色の光を呈する発光材料の中から選ばれるいずれか一つまたは複数
を有すると好ましい。
層の発光層に、第1の化合物及び第2の化合物という、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、複数の発光を同時に得ることができる。特に発
光層2140及び発光層2170が呈する発光によって白色またはそれに近い色となるよ
う、各発光層に用いる発光材料を選択すると好ましい。
、発光材料を有さない層が含まれていても良い。
G、及び領域2222R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222
4B、光学素子2224G、及び光学素子2224Rを有する基板2220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
2222Bから呈される光は、光学素子2224Bを介して射出され、領域2222Gか
ら呈される光は、光学素子2224Gを介して射出され、領域2222Rから呈される光
は、光学素子2224Rを介して射出される。
れる光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22
24Bを介して射出される領域2222Bから呈される光は、青色を呈する光となり、光
学素子2224Gを介して射出される領域2222Gから呈される光は、緑色を呈する光
となり、光学素子2224Rを介して射出される領域2222Rから呈される光は、赤色
を呈する光となる。
青色(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。図49(A)に示す発光素子2250aはトップ
エミッション型の発光素子であり、図49(B)に示す発光素子2250bはボトムエミ
ッション型の発光素子である。
域から発せられる光を遮光する機能を有する。なお、遮光層2223を設けない構成とし
ても良い。また、光学素子2224B、光学素子2224G、または光学素子2224R
のいずれか一つまたは2以上を設けない構成としてもよい。光学素子2224B、光学素
子2224G、または光学素子2224Rを設けない構成とすることで、発光素子から呈
される光の取出し効率を高めることができる。
添加された材料、または電子輸送性材料に電子供与体(ドナー)が添加された材料により
、形成することができる。
2113への電子注入障壁を低減させ、電荷発生層2115で発生した電子を電子輸送層
2113へ円滑に注入および輸送させる構成が好ましい。したがって、電荷発生層211
5及び電子輸送層2113の間に電子注入層2130を設けることが好ましい。電子注入
層2119や電子注入層2130は高い電子注入性が求められるため、該電子注入層には
リチウム(Li)やセシウム(Cs)のようなアルカリ金属やこれらの化合物、カルシウ
ム(Ca)のようなアルカリ土類金属やこれらの化合物が用いられる。しかし、該金属及
び該化合物を電子注入層2130に用いると、例えば図50に示すように電極2103及
び電極2102の間に電圧を印加し領域2222Gに電流を流した際に、電子注入層21
30及び電子輸送層2113を介して、領域2222Gに隣接する領域2222B及び領
域2222Rにも電流が流れ、領域2222Gから発光が呈されるだけでなく隣接する領
域2222B及び領域2222Rからも発光が呈される現象(クロストークという)が生
じる場合がある。なお、図50において領域2222G、領域2222R及び領域222
2Bに流れる電流を実線の矢印で表している。
G)から発光が呈されるだけでなく、他の領域(例えば領域2222B及び2222R)
からも発光が呈されるため、発光素子2250a及び発光素子2250bが呈する発光の
色純度が低下する場合や、発光強度が低下する場合がある。
130に用いるアルカリ金属、アルカリ土類金属、またはこれらの化合物が電子輸送層2
113に拡散し電子輸送層2113の導電性(特に電圧を印加する方向に垂直な方向の導
電性)が向上することが一因である。中でもLiやCaのような原子番号が小さい金属や
これらの化合物が電子注入層2130に用いられると、該原子番号が小さい金属が電子輸
送層2113に拡散しやすい。したがって、クロストークを抑制するためには、電子注入
層2130がアルカリ金属およびアルカリ土類金属を有さないことが好ましい。一方、電
子注入層2130にアルカリ金属、アルカリ土類金属、またはそれらの化合物を用いない
場合、電荷発生層2115から電子輸送層2113への電子注入障壁が高くなるため、電
子輸送層2113に電子が注入されにくくなり、発光素子の駆動電圧が高くなる場合や発
光効率が低下する場合がある。
るためには、電子注入性に優れ、拡散しにくい金属を電子注入層2130に用いることが
好ましい。電子注入層2130に用いる拡散しにくい金属としては、原子半径が大きい金
属が好ましい。また、原子量が大きい金属が好ましい。
130に用いた場合、電荷発生層2115と電子輸送層2113との間で電子注入障壁を
形成し、発光素子の駆動電圧が高くなる場合や、発光効率が低下する場合がある。
材料を電荷発生層2115に隣接する電子注入層2130に用いることで、電子注入特性
が良好且つ、クロストークが抑制された発光素子が得られることを見出した。
共有電子対を有する有機化合物と遷移金属の複合材料を発光ユニット間に設けられた電子
注入層2130に用いた発光素子である。
発光素子を提供することができる。
系を有することが好ましい。この場合、π電子(Pz軌道)を有する原子が該非共有電子
対を有するか、または、π電子(Pz軌道)を有する原子に結合する(隣接する)原子が
該非共有電子対を有することが好ましい。
いた場合、化合物131と遷移金属132の原子と相互作用して形成されるHOMO準位
は元の化合物131が有するHOMO準位と同様であると好ましい。化合物131として
電子を輸送する機能を有する有機化合物を用いる場合、化合物131が有するHOMO準
位は低く化合物131に正孔が注入されにくい。そのため、化合物131と遷移金属13
2とが相互作用して形成するHOMO準位が元の化合物131が有するHOMO準位と同
等である場合、電子注入層2130と電荷発生層2115との間の正孔注入障壁が大きく
なるため、電子注入層2130から電荷発生層2115へ正孔が抜けにくく発光素子中の
キャリアバランスを向上できるため好ましい。
MOは一つだけ電子を有する軌道であるため、発光素子2250a及び発光素子2250
bに電圧を印加するとSOMO中の電子が発光素子中のキャリアとなり、電子輸送層21
13、及び発光層2140へ輸送される。また、電荷発生層2115から電子注入層21
30へ容易に電子注入することが可能となる。すなわち、電子注入層2130がSOMO
を形成する組み合わせの材料を有することで、電荷発生層2115から発光ユニット21
06中に容易に電子注入を行うことができる。また、SOMO準位は化合物2131が有
するLUMO準位より、低いと好ましい。そのため、化合物131のLUMO準位は高い
方が好ましい。具体的には、化合物131のLUMO準位が-3.6eV以上-2.3e
V以下であると好ましい。このようなLUMO準位を有する有機化合物を遷移金属と混合
すると、相互作用により形成されるSOMO準位は電子注入に好適な準位となるため、電
子注入層2130と電荷発生層2115との間の電子注入障壁を低減することができる。
0に不対電子が形成される。そのため、SOMOの形成は、ESRで観測することができ
る。また、電荷発生層2115から発光層2140中への電子注入を良好にするためには
、SOMOに起因するスピン密度が、1×1016spins/cm3以上が好ましく、
5×1016spins/cm3以上がより好ましく、1×1017spins/cm3
以上がさらに好ましい。また、クロストークを抑制するためには、SOMOに起因するス
ピン密度が、5×1017spins/cm3以下が好ましい。
次に、図1、図2、図49及び図50に示す発光素子の構成要素の詳細について、以下
説明を行う。
電子注入層130、電子注入層2130及び電子注入層2119は、電子注入性の高い
物質を含む層であり、上述の遷移金属と非共有電子対を有する有機化合物の複合材料を好
適に用いることができる。また、電子注入層130、電子注入層2130及び電子注入層
2119に用いる有機化合物としては、電子輸送性に優れた材料であることが好ましく、
具体的には、例えば以下に挙げる金属錯体や複素芳香族化合物等を用いることができる。
、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、ピリジン誘導体、ピリミジン誘導体、ピラジン誘導体、トリアジン誘導体、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などが挙げられる。具
体的には、Alq3、Almq3、BeBq2、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)などの金属錯体を用いることができる。また、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)、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)、3-(4-tert-ブ
チルフェニル)-4-(4-エチルフェニル)-5-(4-ビフェニリル)-1,2,4
-トリアゾール(略称:p-EtTAZ)、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)、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:2mDBT
BPDBq-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:2CzPDBq-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:6mDBTPDBq-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)、4-{3-[3’-(9H-カルバゾール-9-イル)]ビ
フェニル-3-イル}ベンゾフロ[3,2-d]ピリミジン(略称:4mCzBPBfp
m)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-9
H-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)、2,4,6-トリス
[3’-(ピリジン-3-イル)ビフェニル-3-イル]-1,3,5-トリアジン(略
称:TmPPPyTz)、2,4,6-トリス(2-ピリジル)-1,3,5-トリアジ
ン(略称:2Py3Tzn)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:35DCzPP
y)、1,3,5-トリ[3-(3-ピリジル)フェニル]ベンゼン(略称:TmPyP
B)、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-1,10-フェナントロリン(略称:NBPhen)などのピリジン
骨格を有する複素環化合物が挙げられる。上述した中でも、ジアジン骨格及びトリアジン
骨格を有する複素環化合物やピリジン骨格を有する複素環化合物は、信頼性が良好であり
好ましい。特に、ジアジン(ピリミジンやピラジン)骨格及びトリアジン骨格を有する複
素環化合物は、電子輸送性が高く、駆動電圧低減にも寄与する。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、上記以外の物質を電子注入層130、電子注入層213
0及び電子注入層2119にて用いてもよい。
正孔注入層111及び正孔注入層2111は、一対の電極の一方(電極101または電
極102、電極2101または電極2102)からの、正孔注入層2116は電荷発生層
2115からのホ-ル注入障壁を低減することでホ-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。
料と、これに対して電子受容性を示す材料の複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140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、カル
バゾ-ル誘導体、芳香族炭化水素、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。
-ブチル-9,10-ジ(2-ナフチル)アントラセン(略称:t-BuDNA)、2-
tert-ブチル-9,10-ジ(1-ナフチル)アントラセン、9,10-ビス(3,
5-ジフェニルフェニル)アントラセン(略称:DPPA)、2-tert-ブチル-9
,10-ビス(4-フェニルフェニル)アントラセン(略称:t-BuDBA)、9,1
0-ジ(2-ナフチル)アントラセン(略称:DNA)、9,10-ジフェニルアントラ
セン(略称:DPAnth)、2-tert-ブチルアントラセン(略称:t-BuAn
th)、9,10-ビス(4-メチル-1-ナフチル)アントラセン(略称:DMNA)
、2-tert-ブチル-9,10-ビス[2-(1-ナフチル)フェニル]アントラセ
ン、9,10-ビス[2-(1-ナフチル)フェニル]アントラセン、2,3,6,7-
テトラメチル-9,10-ジ(1-ナフチル)アントラセン、2,3,6,7-テトラメ
チル-9,10-ジ(2-ナフチル)アントラセン、9,9’-ビアントリル、10,1
0’-ジフェニル-9,9’-ビアントリル、10,10’-ビス(2-フェニルフェニ
ル)-9,9’-ビアントリル、10,10’-ビス[(2,3,4,5,6-ペンタフ
ェニル)フェニル]-9,9’-ビアントリル、アントラセン、テトラセン、ルブレン、
ペリレン、2,5,8,11-テトラ(tert-ブチル)ペリレン等が挙げられる。ま
た、この他、ペンタセン、コロネン等も用いることができる。このように、1×10-6
cm2/Vs以上の正孔移動度を有し、炭素数14乃至炭素数42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。
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。
上述した化合物の中でも、ピロ-ル骨格、フラン骨格、チオフェン骨格、芳香族アミン骨
格を有する化合物は、安定で信頼性が良好であり好ましい。また、当該骨格を有する化合
物は、正孔輸送性が高く、駆動電圧低減にも寄与する。
正孔輸送層112、正孔輸送層2112及び正孔輸送層2117は正孔輸送性材料を含
む層であり、正孔注入層111、2111及び正孔注入層2116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、正孔輸送層2112及び正孔輸送層2
117はそれぞれ正孔注入層111、正孔注入層2111及び正孔注入層2116から注
入された正孔を発光層140、発光層2140及び発光層2170へ輸送する機能を有す
る。
0が有する材料のHOMO準位との、間のHOMO準位を有する正孔輸送性材料を、正孔
輸送層112に用いることが好ましい。同様に、正孔注入層2111が有するアクセプタ
ー材料のLUMO準位と、発光層2140が有する材料のHOMO準位との、間のHOM
O準位を有する正孔輸送性材料を、正孔輸送層2112に用いることが好ましい。また、
正孔輸送層112、正孔輸送層2112及び正孔輸送層2117は、単層だけでなく、二
層以上積層してもよい。この場合、正孔注入層111側から発光層140側、正孔注入層
2111側から発光層2140側、正孔注入層2116側から発光層2170側へとHO
MO準位が順に低くなるよう正孔輸送性材料を積層することが好ましい。正孔輸送層11
2、正孔輸送層2112及び正孔輸送層2117を二層以上積層する場合、正孔を円滑に
輸送するためには用いる各正孔輸送性材料のHOMO準位の差としては、好ましくは0e
V以上0.5eV以下、より好ましくは0eV以上0.3eV以下、より好ましくは0e
V以上0.2eV以下である。
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:BPAFLP)、4-フェニル-3
’-(9-フェニルフルオレン-9-イル)トリフェニルアミン(略称:mBPAFLP
)、4-フェニル-4’-(9-フェニル-9H-カルバゾール-3-イル)トリフェニ
ルアミン(略称:PCBA1BP)、4,4’-ジフェニル-4’’-(9-フェニル-
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:PCBAF)、N-フェニル-N-[
4-(9-フェニル-9H-カルバゾール-3-イル)フェニル]スピロ-9,9’-ビ
フルオレン-2-アミン(略称:PCBASF)などの芳香族アミン骨格を有する化合物
や、1,3-ビス(N-カルバゾリル)ベンゼン(略称:mCP)、4,4’-ジ(N-
カルバゾリル)ビフェニル(略称:CBP)、3,6-ビス(3,5-ジフェニルフェニ
ル)-9-フェニルカルバゾール(略称:CzTP)、3,3’-ビス(9-フェニル-
9H-カルバゾール)(略称:PCCP)などのカルバゾール骨格を有する化合物や、4
,4’,4’’-(ベンゼン-1,3,5-トリイル)トリ(ジベンゾチオフェン)(略
称:DBT3P-II)、2,8-ジフェニル-4-[4-(9-フェニル-9H-フル
オレン-9-イル)フェニル]ジベンゾチオフェン(略称:DBTFLP-III)、4
-[4-(9-フェニル-9H-フルオレン-9-イル)フェニル]-6-フェニルジベ
ンゾチオフェン(略称:DBTFLP-IV)などのチオフェン骨格を有する化合物や、
4,4’,4’’-(ベンゼン-1,3,5-トリイル)トリ(ジベンゾフラン)(略称
:DBF3P-II)、4-{3-[3-(9-フェニル-9H-フルオレン-9-イル
)フェニル]フェニル}ジベンゾフラン(略称:mmDBFFLBi-II)などのフラ
ン骨格を有する化合物が挙げられる。上述した中でも、芳香族アミン骨格を有する化合物
やカルバゾール骨格を有する化合物は、信頼性が良好であり、また、正孔輸送性が高く、
駆動電圧低減にも寄与するため好ましい。また、以上で述べた正孔輸送性材料の他、様々
な物質の中から正孔輸送性材料を用いても良い。
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)、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(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)、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:P
CA1BP)、3,3’-ビス(9-フェニル-9H-カルバゾール)(略称:PCCP
)、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)、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)、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-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-[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:m
DBTPTp-II)、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)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:TP
D)、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,N-ジフェニルアミノ)トリフェニルア
ミン(略称:TDATA)、4,4’,4’’-トリス[N-(3-メチルフェニル)-
N-フェニルアミノ]トリフェニルアミン(略称:MTDATA)、4,4’-ビス[N
-(スピロ-9,9’-ビフルオレン-2-イル)-N―フェニルアミノ]ビフェニル(
略称:BSPB)などの芳香族アミン骨格を有する化合物、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:P
CzPCA1)、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)等が挙げられる。その他、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)等のカルバゾール化合物やアミン化合物、ジベ
ンゾチオフェン化合物、ジベンゾフラン化合物、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。ここに挙げた物質は、主に1×10
-6cm2/Vs以上の正孔移動度を有する物質である。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。
も良い。
電荷発生層160及び電荷発生層2115は、正孔輸送性材料に電子受容体であるアク
セプター性物質が添加さ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。
材料が含まれる場合、該複合材料には上述の正孔注入層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1×10-6c
m2/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、発光ユニットの陽極側の面が電荷発生層160及
び電荷発生層2115に接している場合は、電荷発生層160及び電荷発生層2115が
該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い構成であっても良い。
の複合材料を含む層と他の材料により構成される層を組み合わせた積層構造として形成し
てもよい。例えば、有機化合物と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
電膜を含む層とを組み合わせて形成してもよい。
対して透光性(具体的には、電荷発生層160及び電荷発生層2115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160及び電荷発生層
2115は、一対の電極(電極2101、電極2102、電極2103、及び電極210
4)よりも低い導電率であっても機能する。
、発光層が積層された場合における駆動電圧の上昇を抑制することができる。
発光層140、発光層2140及び発光層2170は、紫色、青色、青緑色、緑色、黄
緑色、黄色、橙色、または赤色の少なくとも一つの発光を呈する機能を有する発光材料を
有する。また、発光層140、発光層2140及び発光層2170は、発光材料に加えて
、ホスト材料として電子輸送性材料または正孔輸送性材料の一方または双方を含んで構成
される。
項励起エネルギーを発光に変換できる発光性物質を用いることができる。なお、上記発光
性物質としては、以下のようなものが挙げられる。
光性化合物)が挙げられる。蛍光性化合物としては、特に限定はないが、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く、例えば以下の物質を用いることができる。
,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’-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]-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’-
(ピレン-1,6-ジイル)ビス[(6,N-ジフェニルベンゾ[b]ナフト[1,2-
d]フラン)-8-アミン](略称:1,6BnfAPrn-03)、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-(1
0-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-(9,1
0-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-2,7,10,1
5-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:2PC
APA)、N-[9,10-ビス(1,1’-ビフェニル-2-イル)-2-アントリル
]-N,9-ジフェニル-9H-カルバゾール-3-アミン(略称:2PCABPhA)
、N-(9,10-ジフェニル-2-アントリル)-N,N’,N’-トリフェニル-1
,4-フェニレンジアミン(略称:2DPAPA)、N-[9,10-ビス(1,1’-
ビフェニル-2-イル)-2-アントリル]-N,N’,N’-トリフェニル-1,4-
フェニレンジアミン(略称:2DPABPhA)、9,10-ビス(1,1’-ビフェニ
ル-2-イル)-N-[4-(9H-カルバゾール-9-イル)フェニル]-N-フェニ
ルアントラセン-2-アミン(略称:2YGABPhA)、N,N,9-トリフェニルア
ントラセン-9-アミン(略称:DPhAPhA)、クマリン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-tert
-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-m
PhAFD)、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]-4
H-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。
発する物質(燐光性化合物)が挙げられる。燐光性化合物としては、イリジウム、ロジウ
ム、または白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4
H-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、燐光性化合物は三重項MLCT(Metal to Ligand Ch
arge 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。
熱活性化遅延蛍光(Thermally activated delayed flu
orescence:TADF)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、熱活性化遅延蛍光性化合物と読み替えても構わない。熱活性化遅延蛍
光性化合物は、一重項励起エネルギー準位と三重項励起エネルギー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を一重項励起エネルギーへ変換する機能を有す
る材料である。そのため、わずかな熱エネルギーによって三重項励起状態を一重項励起状
態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。熱活性化遅延蛍光が効率良く得られる条件としては、一重項
励起エネルギー準位と三重項励起エネルギー準位との差が、好ましくは0eVより大きく
0.3eV以下、より好ましくは0eVより大きく0.2eV以下、さらに好ましくは0
eVより大きく0.1eV以下であることが挙げられる。
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。
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
-TRZ)、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:A
CRXTN)、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。中でも、π電子不足型複
素芳香族骨格のうち、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)
、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。また、π電子過剰型
複素芳香族骨格の中でも、アクリジン骨格、フェノキサジン骨格、フェノチアジン骨格、
フラン骨格、チオフェン骨格、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、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、及び9-フェニル-3,3’-ビ-
9H-カルバゾール骨格、が特に好ましい。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、一重項励起エネルギー準位
と三重項励起エネルギー準位の差が小さくなるため、特に好ましい。
重項励起状態を生成できる材料であっても良いし、励起錯体(エキサイプレックス、また
はExciplexともいう)を形成する複数の材料から構成されても良い。
、正孔輸送性材料および電子輸送性材料を用いることができる。
、例えば、トリス(8-キノリノラト)アルミニウム(III)(略称:Alq3)、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:BeBq
2)、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:ZnPB
O)、ビス[2-(2-ベンゾチアゾリル)フェノラト]亜鉛(II)(略称:ZnBT
Z)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-ter
t-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:O
XD-7)、3-(4-ビフェニリル)-4-フェニル-5-(4-tert-ブチルフ
ェニル)-1,2,4-トリアゾール(略称:TAZ)、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:T
PBI)、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)、YGAPA、PCAPA、N,9-ジフェニル-N-{4-[4-(1
0-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)、2PCAPA、6,12-ジメトキシ-5,11-ジフェニ
ルクリセン、DBC1、9-[4-(10-フェニル-9-アントラセニル)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)、9,1
0-ジ(2-ナフチル)アントラセン(略称:DNA)、2-tert-ブチル-9,1
0-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)、1,3,5-トリ(1-ピレニル)ベンゼン(略称:TPB3)な
どを挙げることができる。これら及び様々な物質の中から、上記発光材料のエネルギーギ
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。また、発光材料が燐光性化合物である場合、ホスト材料としては、発光材料の
三重項励起エネルギーよりも三重項励起エネルギーの大きい物質を選択すれば良い。
類の化合物を組み合わせて用いることが好ましい。この場合、様々なキャリア輸送材料を
適宜用いることができるが、効率よく励起錯体を形成するために、電子輸送性材料と、正
孔輸送性材料とを組み合わせることが特に好ましい。
ホスト材料とする場合、電子輸送性材料及び正孔輸送性材料の混合比率を調節することで
、発光層における正孔と電子のキャリアバランスを最適化することが容易となる。発光層
における正孔と電子のキャリアバランスを最適化することにより、発光層中で電子と正孔
の再結合が起こる領域が偏ることを抑制できる。再結合が起こる領域の偏りを抑制するこ
とで、発光素子の信頼性を向上させることができる。
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。具体的には、
ビス(10-ヒドロキシベンゾ[h]キノリナト)ベリリウム(II)(略称:BeBq
2)、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:ZnPB
O)、ビス[2-(2-ベンゾチアゾリル)フェノラト]亜鉛(II)(略称:ZnBT
Z)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:C
O11)、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:mDBTBI
m-II)などの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’-(9
H-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:2CzPDBq-II
I)、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:6mDBTPDBq-
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)、4-{3-
[3’-(9H-カルバゾール-9-イル)]ビフェニル-3-イル}ベンゾフロ[3,
2-d]ピリミジン(略称:4mCzBPBfpm)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)、2,4,6-トリス[3’-(ピリジン-3-イル)ビフェ
ニル-3-イル]-1,3,5-トリアジン(略称:TmPPPyTz)、2,4,6-
トリス(2-ピリジル)-1,3,5-トリアジン(略称:2Py3Tzn)などのトリ
アジン骨格を有する複素環化合物や、3,5-ビス[3-(9H-カルバゾール-9-イ
ル)フェニル]ピリジン(略称:35DCzPPy)、1,3,5-トリ[3-(3-ピ
リジル)フェニル]ベンゼン(略称:TmPyPB)などのピリジン骨格を有する複素環
化合物が挙げられる。上述した中でも、ジアジン骨格及びトリアジン骨格を有する複素環
化合物やピリジン骨格を有する複素環化合物は、信頼性が良好であり好ましい。特に、ジ
アジン(ピリミジンやピラジン)骨格及びトリアジン骨格を有する複素環化合物は、電子
輸送性が高く、駆動電圧低減にも寄与する。
ドール誘導体)又は芳香族アミンなどを好適に用いることができる。具体的には、2-[
N-(9-フェニルカルバゾール-3-イル)-N-フェニルアミノ]スピロ-9,9’
-ビフルオレン(略称:PCASF)、4,4’,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)、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,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
-(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)、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)、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-[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)、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)、
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:NP
B)、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-(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)、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)、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-[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: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)、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)、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)、3,6-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)、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)、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)
、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)、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)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)、9-フェニル-9H-3-
(9-フェニル-9H-カルバゾール-3-イル)カルバゾール(略称:PCCP)など
のカルバゾール骨格を有する化合物や、4,4’,4’’-(ベンゼン-1,3,5-ト
リイル)トリ(ジベンゾチオフェン)(略称:DBT3P-II)、2,8-ジフェニル
-4-[4-(9-フェニル-9H-フルオレン-9-イル)フェニル]ジベンゾチオフ
ェン(略称:DBTFLP-III)、4-[4-(9-フェニル-9H-フルオレン-
9-イル)フェニル]-6-フェニルジベンゾチオフェン(略称:DBTFLP-IV)
などのチオフェン骨格を有する化合物や、4,4’,4’’-(ベンゼン-1,3,5-
トリイル)トリ(ジベンゾフラン)(略称:DBF3P-II)、4-{3-[3-(9
-フェニル-9H-フルオレン-9-イル)フェニル]フェニル}ジベンゾフラン(略称
:mmDBFFLBi-II)などのフラン骨格を有する化合物が挙げられる。上述した
中でも、芳香族アミン骨格を有する化合物やカルバゾール骨格を有する化合物は、信頼性
が良好であり、また、正孔輸送性が高く、駆動電圧低減にも寄与するため好ましい。
れることなく、キャリアを輸送でき、且つ励起錯体を形成できる組み合わせであり、当該
励起錯体の発光が、発光材料の吸収スペクトルにおける最も長波長側の吸収帯(発光材料
の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)と重なっていればよく、
他の材料を用いても良い。
料を用いることができる。そうすることで、発光素子の作製を簡便に行うことができ、発
光素子の製造コストを低減することができる。
電子輸送層118、電子輸送層2113及び電子輸送層2118は、電子輸送性の高い
物質を含む層である。電子輸送層118、電子輸送層2113及び電子輸送層2118に
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、あるいはチアゾール
配位子を有する金属錯体、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、ビピリジン誘導体などが挙げられる。具体的には、電子注
入層130、電子注入層2130及び電子注入層2119に用いることができる化合物と
して例示した金属錯体や複素芳香族化合物を用いることができる。なお、正孔よりも電子
の輸送性の高い物質であれば、上記以外の物質を電子輸送層118、電子輸送層2113
及び電子輸送層2118として用いてもよい。
だけでなく、上記物質からなる層が2層以上積層してもよい。
び電子輸送層2118と発光層2170、との間に電子キャリアの移動を制御する層を設
けても良い。これは上述したような電子輸送性の高い材料に、電子トラップ性の高い物質
を少量添加した層であって、電子キャリアの移動を抑制することによって、キャリアバラ
ンスを調節することが可能となる。このような構成は、発光層を電子が突き抜けてしまう
ことにより発生する問題(例えば素子寿命の低下)の抑制に大きな効果を発揮する。
じ材料を用いることができる。また、電子輸送層に用いる電子輸送性材料に、発光層に用
いる電子輸送性材料と同じ材料を用いることができる。そうすることで、発光素子の作製
を簡便に行うことができ、発光素子の製造コストを低減することができる。
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、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、正孔注入層、正孔輸送層、発光層、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、発光性の低分子化合物をドープして発光層に用いてもよい。発
光性の低分子化合物としては、先に挙げた蛍光性化合物を用いることができる。
電極101、電極102、電極2101、電極2102、電極2103及び電極210
4は、発光素子の陽極または陰極としての機能を有する。電極101、電極102、電極
2101、電極2102、電極2103及び電極2104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。
極2102のどちらか一方は、光を反射する機能を有する導電性材料により形成されると
好ましい。該導電性材料としては、アルミニウム(Al)またはAlを含む合金等が挙げ
られる。Alを含む合金としては、AlとL(Lは、チタン(Ti)、ネオジム(Nd)
、ニッケル(Ni)、及びランタン(La)の一つまたは複数を表す)とを含む合金等が
挙げられ、例えばAlとTi、またはAlとNiとLaを含む合金等である。アルミニウ
ムは、抵抗値が低く、光の反射率が高い。また、アルミニウムは、地殻における存在量が
多く、安価であるため、アルミニウムを用いることによって発光素子の作製コストを低減
することができる。また、銀(Ag)は光の反射率が高いため電極材料として好適に用い
ることができる。また、Agは11族の遷移金属であり、本発明の一態様である、電子注
入層にAgを用いた発光素子の陰極としてAgを用いると、電極と電子注入層との密着性
が向上するため好ましい。またはAgとN(Nは、イットリウム(Y)、Nd、マグネシ
ウム(Mg)、イッテルビウム(Yb)、Al、Ti、ガリウム(Ga)、亜鉛(Zn)
、インジウム(In)、タングステン(W)、マンガン(Mn)、スズ(Sn)、鉄(F
e)、Ni、銅(Cu)、パラジウム(Pd)、イリジウム(Ir)、または金(Au)
の一つまたは複数を表す)とを含む合金等を用いても良い。銀を含む合金としては、例え
ば、銀とパラジウムと銅を含む合金、銀と銅を含む合金、銀とマグネシウムを含む合金、
銀とニッケルを含む合金、銀と金を含む合金、銀とイッテルビウムを含む合金等が挙げら
れる。その他、タングステン、クロム(Cr)、モリブデン(Mo)、銅、チタンなどの
遷移金属を用いることができる。
2101、電極2103及び電極2104または電極2102の一方または双方を通して
取り出される。したがって、電極101または電極102の少なくとも一方、電極210
1、電極2103及び電極2104または電極2102の少なくとも一方は、光を透過す
る機能を有する導電性材料により形成されると好ましい。該導電性材料としては、可視光
の透過率が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。
2104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40%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。例えば、導電性を有する金属、合金、導電性化合物などを1種又は複
数種用いて形成することができる。具体的には、例えば、インジウム錫酸化物(Indi
um 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)、酸化インジウム-酸化亜鉛(Indium Zinc Oxid
e)、チタンを含有した酸化インジウム-錫酸化物、インジウム-チタン酸化物、酸化タ
ングステン及び酸化亜鉛を含有した酸化インジウムなどの金属酸化物を用いることができ
る。また、光を透過する程度(好ましくは、1nm以上30nm以下の厚さ)の金属薄膜
を用いることができる。金属としては、例えば、Ag、またはAgとAl、AgとMg、
AgとAu、AgとYbなどの合金等を用いることができる。
能を有する導電性材料により形成されると好ましい。また、導電層2101a、導電層2
103a、導電層2104aは、上記の光を反射する機能を有する導電性材料、光を透過
する機能を有する導電性材料、または光を透過する機能と反射する機能とを有する導電性
材料により形成されると好ましい。
を有し、且つ導電性を有する材料であればよく、例えば上記のようなITOに代表される
酸化物導電体に加えて、酸化物半導体、または有機物を含む有機導電体を含む。有機物を
含む有機導電体としては、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、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等が挙げ
られる。また、グラフェンなどの無機炭素系材料を用いても良い。また、当該材料の抵抗
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。
は双方、電極2101、電極2103及び電極2104または電極2102のどちらか一
方または双方を形成してもよい。
電極より屈折率の高い材料を形成してもよい。このような材料としては、可視光を透過す
る機能を有する材料であればよく、導電性を有する材料であっても有さない材料であって
もよい。例えば、上記のような酸化物導電体に加えて、酸化物半導体、有機物が挙げられ
る。有機物としては、例えば、発光層、正孔注入層、正孔輸送層、電子輸送層、または電
子注入層に例示した材料が挙げられる。また、無機炭素系材料や光が透過する程度の金属
薄膜も用いることができ、数nm乃至数十nmの層を複数積層させてもよい。
(3.8eV以下)材料を有することが好ましい。電極2101、電極2103及び電極
2104または電極2102のどちらか一方が陰極としての機能を有する場合には、仕事
関数が小さい(3.8eV以下)材料を有することが好ましい。
0eV以上)材料を用いることが好ましい。また、電極2101、電極2103及び電極
2104または電極2102のどちらか一方を陽極として用いる場合、仕事関数の大きい
(4.0eV以上)材料を用いることが好ましい。
過する機能を有する導電性材料との積層としてもよい。その場合、電極101及び電極1
02は、各発光層からの所望の波長の光を共振させ、所望の波長の光を強めることができ
るように、光学距離を調整する機能を有することができるため好ましい。同様に、電極2
101、電極2103及び電極2104または電極2102のどちらか一方は、光を反射
する機能を有する導電性材料と、光を透過する機能を有する導電性材料との積層としても
よい。その場合、電極2101、電極2102、電極2103及び電極2104は、各発
光層からの所望の波長の光を共振させ、所望の波長の光を強めることができるように、光
学距離を調整する機能を有することができるため好ましい。
4の成膜方法は、スパッタリング法、蒸着法、印刷法、塗布法、MBE(Molecul
ar Beam Epitaxy)法、CVD法、パルスレーザ堆積法、ALD(Ato
mic Layer Deposition)法等を適宜用いることができる。
また、本発明の一態様である発光素子において、例えば、図49に示す電極2101を光
を反射する機能を有する導電性材料により形成し、電極2102を光を透過する機能と反
射する機能とを有する導電性材料により形成し、微小光共振器(マイクロキャビティ)構
造とすることにより、発光層2140または発光層2170から得られる発光を両電極間
で共振させ、電極2102から射出される発光のうち所望の波長の光の強度を強めること
ができる。
極2101側(陽極側)に光を取り出す構成としても構わない。その場合、電極2101
を光を反射する機能と透過する機能とを有する導電性材料で形成とし、電極2102を光
を反射する機能を有する導電性材料で形成すれば良い。
2101と電極2102)の間で共振される。また、発光層2140及び発光層2170
は、射出される光のうち所望の波長の光の強度が強まる位置に形成される。例えば、電極
2101の反射領域から発光層2170の発光領域までの光学距離と、電極2102の反
射領域から発光層2170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
2170から射出される光のうち所望の波長の光の強度を強めることができる。また、電
極2101の反射領域から発光層2140の発光領域までの光学距離と、電極2102の
反射領域から発光層2140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2140から射出される光のうち所望の波長の光の強度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2140及び発光層2170)を積層する発光素子
の場合、発光層2140及び発光層2170のそれぞれの光学距離を最適化することが好
ましい。
電極2101の反射領域から発光層2140の所望の波長の光が得られる領域(発光領域
)までの光学距離と、電極2102の反射領域から発光層2140の所望の波長の光が得
られる領域(発光領域)までの光学距離と、をそれぞれ(2m’-1)λ/4(ただし、
m’は自然数)近傍となるように調節するのが好ましい。なお、ここでいう発光領域とは
、発光層2140における正孔(ホール)と電子との再結合領域を示す。
線化させることができ、色純度の良い発光を得ることができる。
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。発光素子2250a及び発光素子2250bにおい
ては、電極2101、電極2102及び電極2103側から順に積層しても、電極210
2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、発光素子2250a及び発光素子2250
b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。
遮光層2223としては、外光の反射を抑制する機能を有する。または、遮光層222
3としては、隣接する発光素子から発せられる光の混色を防ぐ機能を有する。遮光層22
23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。
光学素子2224B、光学素子2224G、及び光学素子2224Rは、入射される光か
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2224Bを
介して射出される領域2222Bから呈される光は、青色を呈する光となり、光学素子2
224Gを介して射出される領域2222Gから呈される光は、緑色を呈する光となり、
光学素子2224Rを介して射出される領域2222Rから呈される光は、赤色を呈する
光となる。
色層(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。
学素子を一または複数、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。
隔壁2145としては、絶縁性であればよく、無機材料または有機材料を用いて形成さ
れる。該無機材料としては、酸化シリコン、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。
指し、好ましくは酸素が55原子%以上65原子%以下、窒素が1原子%以上20原子%
以下、シリコンが25原子%以上35原子%以下、水素が0.1原子%以上10原子%以
下の範囲で含まれる膜をいう。窒化酸化シリコン膜とは、その組成として、酸素よりも窒
素の含有量が多い膜を指し、好ましくは窒素が55原子%以上65原子%以下、酸素が1
原子%以上20原子%以下、シリコンが25原子%以上35原子%以下、水素が0.1原
子%以上10原子%以下の濃度範囲で含まれる膜をいう。
きる。
本実施の形態においては、実施の形態1に示す発光素子の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3を用いて、以下説明を行う。なお、図3に
おいて、図1(A)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3は、発光素子250及び発光素子252の断面模式図である。
101及び電極102)の間に、複数の発光ユニット(図3(A)及び(B)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。なお、発光素子250及び発
光素子252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。
ユニット106と発光ユニット108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115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。
する。また、発光ユニット106は、発光層170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10
8は、発光層140の他に、正孔注入層116、正孔輸送層119、電子輸送層118、
及び電子注入層130を有する。
電子対を有する有機化合物の複合材料を好適に用いることができる。このような構成にす
ることで、耐湿性に優れ、良好な信頼性を有し、駆動電圧が低い発光素子を提供すること
ができる。また、図3(B)に示す発光素子252のように、電子注入層130と電極1
02の間に電荷発生層160を設けても良い。該構成とすることで、さらに耐湿性、耐酸
化性に優れた素子を提供することができる。
るアクセプター性物質が添加さ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。該構成とすることで、耐湿性に優れた発光素子を簡便に作製することができ
る。
ぞれ同じ材料で構成しても良い。例えば、電荷発生層115と電荷発生層160は同じ正
孔輸送性材料と同じアクセプター材料から構成されても良い。該構成とすることで、耐湿
性に優れた発光素子を簡便に作製することができるため好ましい。
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3(A)及び(B)
において、電極101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。
て説明したが、3つ以上の発光ユニットを積層した発光素子についても、同様に適用する
ことが可能である。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。
スト材料が呈する発光色としては、互いに同じであっても異なっていてもよい。発光ユニ
ット106及び発光ユニット108、で互いに同じ色の発光を呈する機能を有するゲスト
材料を有する場合、発光素子250及び発光素子252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及び発光ユニット108、で
互いに異なる色の発光を呈する機能を有す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。この場合、発光層140及び発光層170の
いずれか一方もしくは双方、に発光波長の異なる複数の発光材料を用いることによって、
発光素子250が呈する発光スペクトルは異なる発光ピークを有する発光が合成された光
となるため、少なくとも二つの極大値を有する発光スペクトルとなる。
光を互いに補色の関係とすることによって、白色発光を得ることができる。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。
いるゲスト材料が呈する発光色は、互いに同じであっても異なっていてもよい。同色の発
光を呈する発光ユニットを複数有する場合、この複数の発光ユニットが呈する発光色は、
その他の色と比較して、少ない電流値で高い発光輝度を得ることができる。このような構
成は、発光色の調整に好適に用いることができる。特に、発光効率が異なり、且つ異なる
発光色を呈するゲスト材料を用いる場合に好適である。例えば、3層の発光ユニットを有
する場合、同色の蛍光性化合物を有する発光ユニットを2層、該蛍光性化合物とは異なる
発光色を呈する燐光性化合物を有する発光ユニットを1層とすることで、蛍光発光と燐光
発光の発光強度を調整することができる。すなわち、発光ユニットの数によって発光色の
強度を調整が可能である。
色蛍光性化合物を含む発光ユニットを2層と黄色燐光性化合物を含む発光ユニットを1層
含有する発光素子または、青色蛍光性化合物を含む発光ユニットを2層と赤色燐光性化合
物及び緑色燐光性化合物を含む発光層ユニットを1層有する発光素子、青色蛍光性化合物
を含む発光ユニットを2層と赤色燐光性化合物、黄色燐光性化合物、緑色燐光性化合物を
含む発光層ユニットを1層有する発光素子、であると効率良く白色発光が得られるため好
ましい。
分割した層ごとに異なる発光材料を含有させるようにしても良い。すなわち、発光層14
0、または発光層170の少なくとも一つが2層以上の複数層でもって構成することもで
きる。例えば、第1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材料を用い、第2の発光層
のホスト材料として電子輸送性を有する材料を用いる構成などがある。この場合、第1の
発光層と第2の発光層とが有する発光材料は、同じ材料であっても異なる材料であっても
よく、同じ色の発光を呈する機能を有する材料であっても、異なる色の発光を呈する機能
を有する材料であってもよい。互いに異なる色の発光を呈する機能を有する複数の発光材
料を有する構成により、三原色や、4色以上の発光色からなる演色性の高い白色発光を得
ることもできる。
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に示す発光素子を用いた発光装置の
例について、図4乃至図6を用いて以下に説明する。
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(ソース側駆動回路)601、画素部602、駆動回路部(ゲート側
駆動回路)603を含んでいる。また、604は封止基板、625は乾燥剤、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。
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:Printed Wiring Board)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含むものとする。
に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側駆動
回路601と画素部602中の一つの画素が示されている。
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、P
MOS回路、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ー一体型を示すが、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。
インに電気的に接続された第1の電極613とを含む画素により形成される。なお、第1
の電極613の端部を覆うように絶縁物614が形成されている。絶縁物614は、ポジ
型の感光性樹脂膜を用いることにより形成することができる。
上端部または下端部に曲率を有する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の上端部のみに曲面をもたせるこ
とが好ましい。該曲面の曲率半径は0.2μm以上0.3μm以下が好ましい。また、絶
縁物614として、ネガ型、ポジ型、いずれの感光材料も使用することができる。
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、2wt%以上20wt%以下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。
等の種々の方法によって形成される。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。
としては、仕事関数の小さい材料(Al等)を用いることが好ましい。なお、EL層61
6で生じた光が第2の電極617を透過させる場合には、第2の電極617として、膜厚
を薄くした金属薄膜と、透明導電膜(ITO、2wt%以上20wt%以下の酸化亜鉛を
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。
成されている。発光素子618は実施の形態1及び実施の形態2の構成を有する発光素子
であると好ましい。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及び実施の形態2で説明した構成を有する発光
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。
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、樹脂若しくは乾燥剤又はその
両方で充填される場合もある。
、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 R
einforced 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。
を得ることができる。
図5には発光装置の一例として、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)を形成した発光装置の例を示す。
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102
4W、1024R、1024G、1024B、隔壁1026、EL層1028、発光素子
の第2の電極1029、封止基板1031、シール材1032などが図示されている。
34G、青色の着色層1034B)を透明な基材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5(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。
4B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。
図5(B)に示すように着色層は基板1001と封止基板1031の間に設けられても良
い。
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6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を覆うように形成する。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1021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。
陽極とするが、陰極であっても構わない。また、図6のようなトップエミッション型の発
光装置である場合、下部電極1025W、1025R、1025G、1025Bは反射電
極とすることが好ましい。なお、第2の電極1029は光を反射する機能と、光を透過す
る機能を有すると好ましい。また、第2の電極1029と下部電極1025W、1025
R、1025G、1025Bとの間でマイクロキャビティ構造を適用し特定波長の光を増
幅する機能を有すると好ましい。EL層1028の構成は、実施の形態2で説明したよう
な構成とし、白色の発光が得られるような素子構造とする。
発光層を複数層用いること、複数の発光ユニットを用いることなどにより実現すればよい
。なお、白色発光を得る構成はこれらに限られない。
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)1030を設けても良い。着色層(赤色の着色層1034R、緑色の着色層1
034G、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
。
ず、赤、緑、青の3色でフルカラー表示を行ってもよい。また、赤、緑、青、黄の4色で
フルカラー表示を行ってもよい。
を得ることができる。
本実施の形態においては、本発明の一態様の表示装置に用いることができるトランジス
タについて、図7を参照して説明する。
ジスタである。トランジスタは、基板411上に、ゲート電極として機能する導電層43
1と、ゲート絶縁層として機能する絶縁層434と、半導体層432と、ソース電極及び
ドレイン電極として機能する一対の導電層433a及び導電層433bと、を有する。半
導体層432の、導電層431と重畳する部分は、チャネル形成領域として機能する。半
導体層432は、導電層433a及び導電層433bと接続されている。
対の不純物半導体層435を有する。不純物半導体層435は、半導体層432と導電層
433aの間、及び、半導体層432と導電層433bの間に設けられている。半導体層
432と不純物半導体層435とは接して設けられ、不純物半導体層435と導電層43
3aまたは導電層433bとは接して設けられる。
む半導体としては、例えば、水素化アモルファスシリコン、微結晶シリコン、または多結
晶シリコン等を用いることができる。特に、水素化アモルファスシリコンを用いると、大
型の基板上に歩留り良く形成できるため好ましい。本発明の一態様の表示装置は、電界効
果移動度が比較的低いアモルファスシリコンが適用されたトランジスタであっても、良好
な表示が可能である。
述の電子輸送性材料や正孔輸送性材料をもちいることができる。また、ポリチオフェンや
ポリ-パラフェニレンビニレン、ポリジアセチレン等の高分子化合物も用いることができ
る。なお、該有機物はこれに限定されない。
加した半導体により形成する。トランジスタがnチャネル型である場合には、一導電型を
付与する不純物元素を添加した半導体として、例えば、P又はAsを添加したシリコンが
挙げられる。または、トランジスタがpチャネル型である場合には、一導電型を付与する
不純物元素として、例えばBを添加することも可能であるが、トランジスタはnチャネル
型とすることが好ましい。なお、不純物半導体層は、非晶質半導体により形成してもよい
し、微結晶半導体などの結晶性半導体により形成してもよい。なお、不純物半導体層43
5に実施の形態1で示した遷移金属と非共有電子対を有する有機化合物からなる複合材料
を好適に用いることができる。
体層437を有する。
体層437は、不純物半導体層435のエッチングの際に、半導体層432がエッチング
により消失することを防ぐためのエッチングストッパーとして機能させることができる。
なお、図7(A)において、半導体層437が左右に分離している例を示しているが、半
導体層437の一部が半導体層432のチャネル形成領域を覆っていてもよい。
よい。これにより、半導体層437をLDD(Lightly Doped Drain
)領域として機能させることができ、トランジスタを駆動させたときのホットキャリア劣
化を抑制することができる。
4が設けられている。絶縁層484は、不純物半導体層435のエッチングの際のエッチ
ングストッパーとして機能する。
。半導体層432pは、結晶性の高い半導体膜を含む。例えば半導体層432pは、多結
晶半導体または単結晶半導体を含む。これにより、電界効果移動度の高いトランジスタと
することができる。
pを有する。例えば図7(E)に示すトランジスタは、半導体層432となる半導体膜に
対してレーザ光などを照射することにより、局所的に結晶化することにより形成すること
ができる。これにより、電界効果移動度の高いトランジスタを実現できる。
チャネル形成領域に、結晶性の半導体層432pを有する。
チャネル形成領域に、結晶性の半導体層432pを有する。
能する導電層と、ドレイン電極として機能する導電層と、ゲート絶縁層として機能する絶
縁層と、を有する。
ば、プレーナ型のトランジスタとしてもよいし、スタガ型のトランジスタとしてもよいし
、逆スタガ型のトランジスタとしてもよい。また、トップゲート型またはボトムゲート型
のいずれのトランジスタ構造としてもよい。または、チャネルの上下にゲート電極が設け
られていてもよい。
晶性を有する半導体(微結晶半導体、多結晶半導体、単結晶半導体、または一部に結晶領
域を有する半導体)のいずれを用いてもよい。結晶性を有する半導体を用いると、トラン
ジスタ特性の劣化を抑制できるため好ましい。
。シリコンとして、特にアモルファスシリコンを用いることが好ましい。アモルファスシ
リコンを用いることで、大型の基板上に歩留り良くトランジスタを形成でき、量産性に優
れる。
を用いることもできる。特に、多結晶シリコンは、単結晶シリコンに比べて低温で形成で
き、且つアモルファスシリコンに比べて高い電界効果移動度と高い信頼性を備える。
好ましい。またこのときアモルファスシリコンを用いることで、多結晶シリコンよりも低
温で形成できるため、半導体層よりも下層の配線や電極の材料、基板の材料として、耐熱
性の低い材料を用いることが可能なため、材料の選択の幅を広げることができる。例えば
、極めて大面積のガラス基板などを好適に用いることができる。一方、トップゲート型の
トランジスタは、自己整合的に不純物領域を形成しやすいため、特性のばらつきなどを低
減することができるため好ましい。このとき特に、多結晶シリコンや単結晶シリコンなど
を用いる場合に適している場合がある。
基板411の材質などに大きな制限はないが、少なくとも、後の熱処理に耐えうる程度
の耐熱性を有している必要がある。例えば、ガラス基板、セラミック基板、石英基板、サ
ファイア基板等を、基板411として用いてもよい。また、シリコンや炭化シリコンを材
料とした単結晶半導体基板、多結晶半導体基板、シリコンゲルマニウム等の化合物半導体
基板、SOI基板等を適用することも可能であり、これらの基板上に半導体素子が設けら
れたものを、基板411として用いてもよい。なお、基板411として、ガラス基板を用
いる場合、第6世代(1500mm×1850mm)、第7世代(1870mm×220
0mm)、第8世代(2200mm×2400mm)、第9世代(2400mm×280
0mm)、第10世代(2950mm×3400mm)などの大面積基板を用いることで
、大型の表示装置を作製することができる。このような大面積基板を用いることで製造コ
ストを低減させることができるため好ましい。
を形成してもよい。または、基板411と上記トランジスタの間に剥離層を設けてもよい
。剥離層は、その上にトランジスタを一部あるいは全部完成させた後、基板411より分
離し、他の基板に転載するのに用いることができる。その際、上記トランジスタを耐熱性
の劣る基板や可撓性の基板にも転載できる。
トランジスタのゲート、ソースおよびドレインに用いることのできる材料としては、アル
ミニウム、チタン、クロム、ニッケル、銅、イットリウム、ジルコニウム、モリブデン、
銀、タンタル、またはタングステンなどの金属、またはこれを主成分とする合金などが挙
げられる。またこれらの材料を含む膜を単層で、または積層構造として用いることができ
る。例えば、シリコンを含むアルミニウム膜の単層構造、チタン膜上にアルミニウム膜を
積層する二層構造、タングステン膜上にアルミニウム膜を積層する二層構造、銅-マグネ
シウム-アルミニウム合金膜上に銅膜を積層する二層構造、チタン膜上に銅膜を積層する
二層構造、タングステン膜上に銅膜を積層する二層構造、チタン膜または窒化チタン膜と
、その上に重ねてアルミニウム膜または銅膜を積層し、さらにその上にチタン膜または窒
化チタン膜を形成する三層構造、モリブデン膜または窒化モリブデン膜と、その上に重ね
てアルミニウム膜または銅膜を積層し、さらにその上にモリブデン膜または窒化モリブデ
ン膜を形成する三層構造等がある。なお、酸化インジウム、酸化錫または酸化亜鉛等の酸
化物を用いてもよい。また、マンガンを含む銅を用いると、エッチングによる形状の制御
性が高まるため好ましい。
する導電性材料としては、酸化インジウム、インジウム錫酸化物、インジウム亜鉛酸化物
、酸化亜鉛、ガリウムを添加した酸化亜鉛などの導電性酸化物またはグラフェンを用いる
ことができる。または、金、銀、白金、マグネシウム、ニッケル、タングステン、クロム
、モリブデン、鉄、コバルト、銅、パラジウム、またはチタンなどの金属材料や、該金属
材料を含む合金材料を用いることができる。または、該金属材料の窒化物(例えば、窒化
チタン)などを用いてもよい。なお、金属材料、合金材料(またはそれらの窒化物)を用
いる場合には、透光性を有する程度に薄くすればよい。また、上記材料の積層膜を導電層
として用いることができる。例えば、銀とマグネシウムの合金とインジウムスズ酸化物の
積層膜などを用いると、導電性を高めることができるため好ましい。これらは、表示装置
を構成する各種配線および電極などの導電層や、表示素子が有する導電層(画素電極や共
通電極として機能する導電層)にも用いることができる。
各絶縁層に用いることのできる絶縁材料としては、例えば、アクリル、エポキシなどの樹
脂、シリコーンなどのシロキサン結合を有する樹脂の他、酸化シリコン、酸化窒化シリコ
ン、窒化酸化シリコン、窒化シリコン、酸化アルミニウムなどの無機絶縁材料を用いるこ
ともできる。
む膜や、窒化アルミニウム膜等の窒素とアルミニウムを含む膜等が挙げられる。また、酸
化シリコン膜、酸化窒化シリコン膜、酸化アルミニウム膜等を用いてもよい。
々な膜は、スパッタリング法、化学気相堆積(CVD)法、プラズマ化学気相堆積(PE
CVD)、真空蒸着法、パルスレーザ堆積(PLD)法、を用いて形成することができる
。ただし、これに限定されず、例えば、塗布法、印刷法、熱CVD(Chemical
Vapor Deposition)法、または原子層堆積(ALD:Atomic L
ayer Deposition)法により形成してもよい。熱CVD法の例としてMO
CVD(Metal Organic Chemical Vapor Deposit
ion)法などを用いて、導電膜、絶縁膜、半導体膜などを形成してもよい。
本実施の形態では、本発明の一態様の電子機器について説明する。
、信頼性の高い電子機器を作製できる。また、本発明の一態様により、曲面を有し、発光
効率が良好な、信頼性の高い電子機器を作製できる。
ソナルコンピュータ、コンピュータ用などのモニタ、デジタルカメラ、デジタルビデオカ
メラ、デジタルフォトフレーム、携帯電話機、携帯型ゲーム機、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。
3、及びヒンジ部905等を有する。
折り畳んだ状態(図8(A))から、図8(B)に示すように展開させることができる。
これにより、持ち運ぶ際には可搬性に優れ、使用するときには大きな表示領域により、視
認性に優れる。
って、フレキシブルな表示部903が設けられている。
れにより、高い歩留まりで携帯情報端末を作製することができる。
とができる。表示部に文書情報を表示させる場合、携帯情報端末900を電子書籍端末と
して用いることができる。
えば、曲率半径1mm以上50mm以下、好ましくは5mm以上30mm以下に湾曲した
部分を含んで、表示部903が保持される。表示部903の一部は、筐体901から筐体
902にかけて、連続的に画素が配置され、曲面状の表示を行うことができる。
できる。
れにより、筐体901と筐体902の間で途切れることのない連続した表示を行うことが
できる。なお、筐体901と筐体902のそれぞれに、ディスプレイが設けられる構成と
してもよい。
角度が所定の角度よりも大きい角度にならないように、ロック機構を有することが好まし
い。例えば、ロックがかかる(それ以上に開かない)角度は、90度以上180度未満で
あることが好ましく、代表的には、90度、120度、135度、150度、または17
5度などとすることができる。これにより、携帯情報端末900の利便性、安全性、及び
信頼性を高めることができる。
示部903が破損することを防ぐことができる。そのため、信頼性の高い携帯情報端末を
実現できる。
イク等を有していてもよい。
ターネットやLAN(Local Area Network)、Wi-Fi(登録商標
)などのコンピュータネットワークを介して、データを送受信することが可能である。
、外部接続ポート914、スピーカ915、マイク916、カメラ917等を有する。
れにより、高い歩留まりで携帯情報端末を作製することができる。
字を入力するなどのあらゆる操作は、指やスタイラスなどで表示部912に触れることで
行うことができる。
される画像の種類の切り替えを行うことができる。例えば、メール作成画面から、メイン
メニュー画面に切り替えることができる。
設けることで、携帯情報端末910の向き(縦か横か)を判断して、表示部912の画面
表示の向きを自動的に切り替えることができる。また、画面表示の向きの切り替えは、表
示部912に触れること、操作ボタン913の操作、またはマイク916を用いた音声入
力等により行うこともできる。
た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。携帯
情報端末910は、例えば、移動電話、電子メール、文章閲覧及び作成、音楽再生、動画
再生、インターネット通信、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。
ッターボタン924等を有する。またカメラ920には、着脱可能なレンズ926が取り
付けられている。
れにより、消費電力の小さいカメラを作製することができる。
な構成としたが、レンズ926と筐体921とが一体となっていてもよい。
ることができる。また、表示部922はタッチパネルとしての機能を有し、表示部922
をタッチすることにより撮像することも可能である。
できる。または、これらが筐体921に組み込まれていてもよい。
9201を、それぞれ示す斜視図である。
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9
200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9006を介さずに無線給電により行ってもよい。
示部9001の表示面が湾曲していない。また、携帯情報端末9201の表示部の外形が
非矩形状(図9(B)においては円形状)である。
お、図9(C)が携帯情報端末9202を展開した状態の斜視図であり、図9(D)が携
帯情報端末9202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9(E)が携帯情報端末9202を折り畳んだ状態の斜視図で
ある。
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9202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9
202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9202は、曲率半径1mm以上150mm以下で曲げることができる。
本実施の形態では、本発明の一態様の発光素子を様々な照明装置に適用する一例につい
て、図10及び図11を用いて説明する。本発明の一態様である発光素子を用いることで
、発光効率が良好な、信頼性の高い照明装置を作製できる。
発光領域を有する電子機器、照明装置を実現することができる。
とができ、例えば、フロントガラス、天井等に照明を設置することもできる。
機能端末3500の他方の面の斜視図を示している。多機能端末3500は、筐体350
2に表示部3504、カメラ3506、照明3508等が組み込まれている。本発明の一
態様の発光装置を照明3508に用いることができる。
したがって、LEDに代表される点光源と異なり、指向性が少ない発光が得られる。例え
ば、照明3508とカメラ3506とを組み合わせて用いる場合、照明3508を点灯ま
たは点滅させて、カメラ3506により撮像することができる。照明3508としては、
面光源としての機能を有するため、自然光の下で撮影したような写真を撮影することがで
きる。
に示す電子機器と同様に、様々な機能を有することができる。
速度、回転数、距離、光、液、磁気、温度、化学物質、音声、時間、硬度、電場、電流、
電圧、電力、放射線、流量、湿度、傾度、振動、におい又は赤外線を測定する機能を含む
もの)、マイクロフォン等を有することができる。また、多機能端末3500の内部に、
ジャイロ、加速度センサ等の傾きを検出するセンサを有する検出装置を設けることで、多
機能端末3500の向き(縦か横か)を判断して、表示部3504の画面表示を自動的に
切り替えるようにすることができる。
504に掌や指で触れ、掌紋、指紋等を撮像することで、本人認証を行うことができる。
また、表示部3504に近赤外光を発光するバックライト又は近赤外光を発光するセンシ
ング用光源を用いれば、指静脈、掌静脈などを撮像することもできる。なお、表示部35
04に本発明の一態様の発光装置を適用してもよい。
筐体3602の外側に照明3608を有し、筐体3602には、スピーカ3610等が組
み込まれている。本発明の一態様の発光素子を照明3608に用いることができる。
ることで発光することができる。また、筐体3602の内部には、ライト3600からの
発光方法を制御できる電子回路を備えていてもよい。該電子回路としては、例えば、1回
または間欠的に複数回、発光が可能なような回路としてもよいし、発光の電流値を制御す
ることで発光の光量が調整可能なような回路としてもよい。また、照明3608の発光と
同時に、スピーカ3610から大音量の警報音が出力されるような回路を組み込んでもよ
い。
に向けて光、または光と音で威嚇することができる。また、ライト3600にデジタルス
チルカメラ等のカメラ、撮影機能を有する機能を備えてもよい。
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。
ことができる。なお、適用できる照明装置及び電子機器は、本実施の形態に示したものに
限らず、あらゆる分野の電子機器に適用することが可能である。
いることができる。
比較である比較発光素子1の作製例を示す。本実施例で作製した発光素子の断面模式図を
図12に、素子構造の詳細を表4にそれぞれ示す。また、本実施例で用いる有機化合物の
化学式を以下に示す。なお、他の化合物の構造と略称については、先の実施の形態1を参
酌すれば良い。
をサイクリックボルタンメトリー(CV)測定により算出した。
ル600Aまたは600C)を用いた。CV測定における溶液は、溶媒として脱水ジメチ
ルホルムアミド(DMF)((株)アルドリッチ製、99.8%、カタログ番号;227
05-6)を用い、支持電解質である過塩素酸テトラ-n-ブチルアンモニウム(n-B
u4NClO4)((株)東京化成製、カタログ番号;T0836)を100mmol/
Lの濃度となるように溶解させ、さらに測定対象を2mmol/Lの濃度となるように溶
解させて調製した。また、作用電極としては白金電極(ビー・エー・エス(株)製、PT
E白金電極)を、補助電極としては白金電極(ビー・エー・エス(株)製、VC-3用P
tカウンター電極(5cm))を、参照電極としてはAg/Ag+電極(ビー・エー・エ
ス(株)製、RE7非水溶媒系参照電極)をそれぞれ用いた。なお、測定は室温(20℃
以上25℃以下)で行った。また、CV測定時のスキャン速度は、0.1V/secに統
一し、参照電極に対する酸化電位Ea[V]および還元電位Ec[V]を測定した。Ea
は酸化-還元波の中間電位とし、Ecは還元-酸化波の中間電位とした。ここで、本実施
例で用いる参照電極の真空準位に対するポテンシャルエネルギーは、-4.94[eV]
であることが分かっているため、HOMO準位[eV]=-4.94-Ea、LUMO準
位[eV]=-4.94-Ecという式から、HOMO準位およびLUMO準位をそれぞ
れ求めることができる。
80eV、2mDBTBPDBq-IIのLUMOは-2.94eVと算出された。
以下に、本実施例で作製した発光素子の作製方法を示す。比較発光素子1は電子注入層
に一般的に用いられる、Li化合物であるLiFを用いた発光素子であり、発光素子2乃
至発光素子4は本発明の一態様である、電子注入層に非共有電子対を有する有機化合物と
遷移金属の複合材料を用いた発光素子である。
基板210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65nmになるように共蒸着した。
なるように蒸着した。
CBBiFとビス{4,6-ジメチル-2-[5-(2,6-ジメチルフェニル)-3-
(3,5-ジメチルフェニル)-2-ピラジニル-κN]フェニル-κC}(2,2’,
6,6’-テトラメチル-3,5-ヘプタンジオナト-κ2O,O’)イリジウム(II
I)(略称:Ir(dmdppr-dmp)2(dpm))と、を重量比(2mDBTB
PDBq-II:PCBBiF:Ir(dmdppr-dmp)2(dpm))が0.7
5:0.25:0.06になるように、且つ厚さが40nmになるように共蒸着した。な
お、発光層140において、2mDBTBPDBq-II及びPCBBiFがホスト材料
であり、Ir(dmdppr-dmp)2(dpm)がゲスト材料(燐光性化合物)であ
る。
を厚さが25nmになるように蒸着した。
が20nmになるように蒸着した。
さが1nmになるように蒸着した。
0nmになるように蒸着した。
光素子1を得た。
発光素子2は、先に示す比較発光素子1の作製と、電子輸送層118(2)及び電子注
入層130の形成工程のみ異なり、それ以外の工程は比較発光素子1と同様の作製方法と
した。
nを厚さが10nmになるように蒸着した。
NBPhen:Ag)が1:0.38、且つ厚さが10nmになるように共蒸着した。
発光素子3及び発光素子4は、先に示す発光素子2の作製と、電子注入層130の形成
工程のみ異なり、それ以外の工程は発光素子2と同様の作製方法とした。
発光素子3の電子輸送層118(2)上に電子注入層130として、Alq3とAgを
重量比(Alq3:Ag)が1:0.48、且つ厚さが10nmになるように共蒸着した
。
発光素子4の電子輸送層118(2)上に電子注入層130として、2mDBTBPD
Bq-IIとAgを重量比(2mDBTBPDBq-II:Ag)が1:0.40、且つ
厚さが10nmになるように共蒸着した。
次に、上記作製した比較発光素子1及び発光素子2乃至発光素子4の素子特性を測定し
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。
、電流密度-電圧特性を図14に、電力効率-輝度特性を図15に、外部量子効率-輝度
特性を図16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。また、各発光素子に2.5mA/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17に示す。なお、測定は室温で行った。
4の素子特性を表5に示す。
も外部量子効率20%を超える、高い発光効率を示した。図13及び図15に示すように
、比較発光素子1及び発光素子2乃至発光素子4はいずれも電流効率、電力効率も高い効
率を示した。特に、比較発光素子1、発光素子2及び発光素子4は外部量子効率25%を
超える非常に高い効率を示した。また、本発明の一態様である、発光素子2及び発光素子
4は、電子注入層に一般的に用いられる材料であるLiFを用いた比較発光素子1と同等
の高い効率を示した。
密度-電圧特性を示した。特に、発光素子2は比較発光素子1と同等の電流密度-電圧特
性を示し、NBPhenとAgの複合材料は非常に良好な電子注入性を有していることが
分かった。
光スペクトルのピーク波長はいずれも619nm付近であり、半値全幅はいずれも58n
m、である赤色の発光を示した。得られた電界発光スペクトルから、ゲスト材料であるI
r(dmdppr-dmp)2(dpm)からの発光であることが分かった。
次に比較発光素子1及び発光素子2乃至発光素子4について恒温恒湿保存試験を行った。
各発光素子は封止を行っていないため、陰極及びEL層が試験環境の雰囲気に曝される状
態の発光素子である。一般に、発光素子に水分が侵入すると、ダークスポット(発光部内
部における非発光領域)やシュリンク(発光部端部における非発光領域)が発生し、発光
素子の信頼性に悪影響を及ぼす。そのため、恒温恒湿保存試験を行うことで、発光素子の
水分に対する信頼性を評価することができる。
一定に保たれた恒温槽内に48時間放置した後、それぞれの発光素子の発光状態を調査し
た。
った。表6にその結果を示す。
×100である。表6より、アルカリ金属化合物である、LiFを電子注入層に用いた比
較発光素子1よりも、本発明の一態様の発光素子である、発光素子2乃至発光素子4はい
ずれも発光面積比が大きいことが分かった。すなわち、本発明の一態様である発光素子は
、アルカリ金属のような仕事関数の小さな材料を電子注入層に用いた発光素子よりも、耐
湿性に優れることが示された。これは、仕事関数の小さな材料は水との反応性が高く、発
光素子内部に水分が侵入してしまうためである。一方、本発明の一態様である発光素子は
、水との反応性に乏しい遷移金属を用いているため、発光素子内部に水分が侵入しにくい
。そのため、耐湿性が高い発光素子を実現することができる。
次に、発光素子2乃至発光素子4の電子注入層に用いた有機化合物とAgの複合材料の薄
膜の吸収スペクトルを測定した。合わせて、Ag薄膜及び有機化合物薄膜の吸収スペクト
ルを測定した。その結果を図18乃至図20に示す。有機化合物とAgの複合材料の薄膜
は、石英基板上にモル比(有機化合物:Ag)が1:1になるように、且つ厚さが50n
mになるように真空蒸着することで形成した。また、有機化合物の薄膜は、石英基板上に
厚さが50nmになるよう真空蒸着することで形成した。また、Ag薄膜は、石英基板上
に厚さが2nmになるよう真空蒸着することで形成した。なお、膜厚が2nmのAg薄膜
に含まれるAgの物質量は、厚さが50nmの有機化合物とAgの複合材料の薄膜に含ま
れるAgの物質量と同程度である。吸収スペクトルの測定には分光光度計((株)日立ハ
イテクノロジーズ製 分光光度計U4100)を用いた。
ピークが観測された。一方、有機化合物とAgの複合材料からは該表面プラズモンピーク
は観測されなかった。表面プラズモンは、金属薄膜や金属ナノ粒子のような、微細(ナノ
メートルスケール)な金属表面に見られる。よって、有機化合物とAgの複合材料におい
て、Agは、Ag薄膜やAgナノ粒子のようなAg原子の集合体ではなく、Ag原子とし
て、有機化合物と相互作用する状態で存在していることを示唆している。すなわち、有機
化合物と遷移金属であるAgは、混合膜中において、有機化合物と遷移金属とが相互作用
している状態であると言える。
、発光効率の高い発光素子である。また、仕事関数が小さい材料を用いていないため、耐
湿性に優れた発光素子である。本実施例に示す構成は、他の実施例及び実施の形態と適宜
組み合わせて用いる事ができる。
素子5の作製例を示す。本実施例で作製した発光素子の断面模式図を図12に、素子構造
の詳細を表7に、それぞれ示す。また、使用した化合物の構造と略称を以下に示す。なお
、他の化合物の構造と略称については、先の実施例及び実施の形態を参酌すれば良い。
イクリックボルタンメトリー(CV)測定により算出した。測定方法は実施例1と同様の
方法で行った。
2.97eVと算出された。
以下に、本実施例で作製した発光素子の作製方法を示す。本実施例では、電子輸送層を
1層とし、比較発光素子5は電子注入層に一般的に用いられる、Li化合物であるLiF
を用いた発光素子であり、発光素子6は本発明の一態様である、電子注入層に非共有電子
対を有する有機化合物と遷移金属の複合材料を用いた発光素子である。本実施例では、非
共有電子対を有する有機化合物としてピリミジン環を有する有機化合物を用いた発光素子
を例示する。
基板210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。
量比(DBT3P-II:MoO3)が1:0.5になるように、且つ厚さが70nmに
なるように共蒸着した。
なるように蒸着した。
FとIr(dmdppr-dmp)2(dpm)と、を重量比(4mCzBPBfpm:
PCBBiF:Ir(dmdppr-dmp)2(dpm))が0.75:0.25:0
.06になるように、且つ厚さが40nmになるように共蒸着した。なお、発光層140
において、4mCzBPBfpm及びPCBBiFがホスト材料であり、Ir(dmdp
pr-dmp)2(dpm)がゲスト材料(燐光性化合物)である。
nmになるように蒸着した。
nmになるように蒸着した。
0nmになるように蒸着した。
光素子5を得た。
発光素子6は、先に示す比較発光素子5の作製と、電子輸送層118及び電子注入層1
30の形成工程のみ異なり、それ以外の工程は比較発光素子5と同様の作製方法とした。
が25nmになるように蒸着した。
(4mCzBPBfpm:Ag)が1:0.22、且つ厚さが15nmになるように共蒸
着した。
次に、上記作製した比較発光素子5及び発光素子6の素子特性を測定した。測定方法は
先に示す、実施例1と同様とした。
特性を図22に、電力効率-輝度特性を図23に、外部量子効率-輝度特性を図24にそ
れぞれ示す。また、各発光素子に2.5mA/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25に示す。
表8に示す。
特性を示した。これは発光層のホスト材料を電子輸送層として用い、電子注入層と電子輸
送層が接する構造とした場合、一般的な電子注入層材料であるLiFを用いた発光素子よ
りも、本発明の一態様である発光素子の方が、良好な電子注入性を有していることを示し
ている。
が良好な発光効率(電流効率、電力効率、及び外部量子効率)を示した。これは、上述の
ように比較発光素子5よりも発光素子6の方が、電子注入性に優れるため、キャリアバラ
ンスが良好であることを示している。
ピーク波長はいずれも616nm付近であり、半値全幅はいずれも53nm、である赤色
の発光を示した。得られた電界発光スペクトルから、ゲスト材料であるIr(dmdpp
r-dmp)2(dpm)からの発光であることが分かった。
果を図43に示す。なお、駆動寿命試験は、各発光素子の電流密度を25mA/cm2に
設定し、電流密度を一定の条件で各発光素子を連続駆動させた。
、優れた駆動寿命を示した。
果であった。
次に、発光素子6の電子注入層に用いた4mCzBPBfpmとAgの複合材料の吸収ス
ペクトルを測定した。その結果を図26に示す。サンプルの作製方法及び測定方法は先に
示す、実施例1と同様に行なった。
観測された。一方、実施例1と同様に、4mCzBPBfpmとAgの複合材料からは該
表面プラズモンピークは観測されなかった。よって、4mCzBPBfpmとAgの複合
材料は、薄膜において、4mCzBPBfpmとAgとが相互作用している状態であると
言える。
ホスト材料と同一の材料を用い、電子注入層と電子輸送層が隣接した素子にも好適に用い
ることができることが分かった。また、ピリミジン環を有する材料も好適に用いることが
できることが分かった。本実施例に示す構成は、他の実施例及び実施の形態と適宜組み合
わせて用いる事ができる。
較である比較発光素子7の作製例を示す。本実施例で作製した発光素子の断面模式図を図
12に、素子構造の詳細を表9に、それぞれ示す。なお、本実施例で用いる化合物の構造
と略称については、先の実施例及び実施の形態を参酌すれば良い。
位をサイクリックボルタンメトリー(CV)測定により算出した。測定方法は実施例1と
同様の方法で行った。
-3.00eVと算出された。
以下に、本実施例で作製した発光素子の作製方法を示す。比較発光素子7は電子注入層
に一般的に用いられる、Li化合物であるLi20を用いた発光素子であり、発光素子8
乃至発光素子10は本発明の一態様である、電子注入層に非共有電子対を有する有機化合
物と遷移金属の複合材料を用いた発光素子である。本実施例では、非共有電子対を有する
有機化合物としてトリアジン環を有する有機化合物を用いた発光素子を例示する。
比較発光素子7は、先に示す比較発光素子1の作製と、電子輸送層118及び電子注入
層130の形成工程のみ異なり、それ以外の工程は比較発光素子1と同様の作製方法とし
た。
が20nmになるよう蒸着し、続いて、電子輸送層118(2)としてNBPhenを厚
さが20nmになるよう蒸着した。次に、電子輸送層118(2)上に電子注入層130
として、Li2Oを0.2nmになるように蒸着した。
発光素子8乃至発光素子10は、先に示す比較発光素子7の作製と、電子輸送層118
(2)及び電子注入層130の形成工程のみ異なり、それ以外の工程は比較発光素子7と
同様の作製方法とした。
発光素子8の電子輸送層118(2)として、電子輸送層118(1)上に、NBPhe
nを厚さが15nmになるように蒸着した。
NBPhen:Ag)が1:0.19、且つ厚さが5nmになるように共蒸着した。
発光素子9の電子輸送層118(2)として、電子輸送層118(1)上に、NBPhe
nを厚さが10nmになるよう蒸着し、続いて、電子輸送層118(3)として、NBP
henとAgを重量比(NBPhen:Ag)が1:0.19、且つ厚さが5nmになる
ように共蒸着した。
比(2Py3Tzn:Ag)が1:0.35、且つ厚さが5nmになるように共蒸着した
。
発光素子10の電子輸送層118(2)として、電子輸送層118(1)上に、NBPh
enを厚さが15nmになるように蒸着した。
比(TmPPPyTz:Ag)が1:0.15、且つ厚さが5nmになるように共蒸着し
た。
次に、上記作製した比較発光素子7及び発光素子8乃至発光素子10の素子特性を測定
した。測定方法は先に示す、実施例1と同様とした。
7に、電流密度-電圧特性を図28に、電力効率-輝度特性を図29に、外部量子効率-
輝度特性を図30にそれぞれ示す。また、各発光素子に2.5mA/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31に示す。
10の素子特性を表10に示す。
ずれも外部量子効率25%を超える、高い発光効率を示した。図27及び図29に示すよ
うに、電流効率、電力効率も高い効率を示した。また、本発明の一態様である、発光素子
8乃至発光素子10は、電子注入層に一般的に用いられる材料であるLi2Oを用いた比
較発光素子7と同等の高い効率を示した。
流密度-電圧特性を示した。また、本発明の一態様である、発光素子8乃至発光素子10
は、電子注入層に一般的に用いられる材料であるLi2Oを用いた比較発光素子7と同等
の電子注入性を有していることが分かった。
発光スペクトルのピーク波長はいずれも616nm付近であり、半値全幅はいずれも53
nm程度、である赤色の発光を示した。得られた電界発光スペクトルから、ゲスト材料で
あるIr(dmdppr-dmp)2(dpm)からの発光であることが分かる。
寿命試験の測定結果を図44に示す。なお、駆動寿命試験は、各発光素子の電流密度を2
5mA/cm2に設定し、電流密度を一定の条件で各発光素子を連続駆動させた。
命を示した。
に用いることができることが分かった。以上、本実施例に示す構成は、他の実施例及び実
施の形態と適宜組み合わせて用いる事ができる。
の比較である比較発光素子11の作製例を示す。本実施例で作製した発光素子の断面模式
図を図12に、素子構造の詳細を表11に、それぞれ示す。また、使用した化合物の構造
と略称を以下に示す。なお、他の化合物の構造と略称については、先の実施例及び実施の
形態を参酌すれば良い。
準位をサイクリックボルタンメトリー(CV)測定により算出した。測定方法は実施例1
と同様の方法で行った。
比較発光素子11は、先に示す比較発光素子1の作製と、電子輸送層118及び電子注
入層130の形成工程のみ異なり、それ以外の工程は比較発光素子1と同様の作製方法と
した。
さが20nmになるように蒸着した。
が15nmになるように蒸着した。また、比較発光素子11は電子輸送層118(2)上
に電子注入層130を設けない構成とした。
発光素子12は、先に示す比較発光素子11の作製と、電子注入層130の形成工程の
み異なり、それ以外の工程は比較発光素子11と同様の作製方法とした。
Agを重量比(NBPhen:Ag)が1:0.19、且つ厚さが5nmになるように共
蒸着した。
発光素子13は、先に示す比較発光素子11の作製と、電子輸送層118(2)及び電
子注入層130の形成工程のみ異なり、それ以外の工程は比較発光素子11と同様の作製
方法とした。
enを厚さが10nmになるように蒸着した。
NBPhen:Ag)が1:0.19、且つ厚さが5nmになるように共蒸着した。さら
に、HATNAとAgを重量比(HATNA:Ag)が1:0.28、且つ厚さが5nm
になるように共蒸着した。
発光素子14は、先に示す発光素子13にさらにバッファ層117を形成した発光素子
であり、それ以外の工程は発光素子13と同様の作製方法とした。
次に、上記作製した比較発光素子11及び発光素子12乃至発光素子14の素子特性を
測定した。測定方法は先に示す、実施例1と同様とした。
図32に、電流-電圧特性を図33に、電力効率-輝度特性を図34に、外部量子効率-
輝度特性を図35にそれぞれ示す。また、各発光素子に2.5mA/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36に示す。
子14の素子特性を表12に示す。
率30%前後の、高い発光効率を示した。図32及び図34に示すように、電流効率、電
力効率も高い効率を示した。一方、電子注入層130を有さない比較発光素子11は低い
効率となっている。これは、本発明の一態様の電子注入層を有することで、発光素子のキ
ャリアバランスが良好となっていることを示している。また、発光素子13及び発光素子
14が発光素子12と同様な効率が得られたことから、HATNAは非共有電子対を有す
る有機化合物として好適に用いることができることが分かった。また、陰極と電子注入層
の間にバッファ層を積層した発光素子14も、発光素子12と同様な特性を示した。
した。また、いずれかの電流-電圧特性も同等であることから、HATNAと遷移金属と
の複合材料は、電子注入層として良好な特性を示すことが分かった。また、陰極と電子注
入層の間にバッファ層を積層した発光素子14も、発光素子12と同様な特性を示した。
一方、電子注入層130を有さない比較発光素子11は高い駆動電圧となっている。これ
は、本発明の一態様の電子注入層を有することで、発光素子の電子注入性が向上している
ことを示している。
14の、電界発光スペクトルのピーク波長はいずれも618nm付近であり、半値全幅は
いずれも58nm、である赤色の発光を示した。得られた電界発光スペクトルから、ゲス
ト材料であるIr(dmdppr-dmp)2(dpm)からの発光であることが分かっ
た。
って、N-C-C-Nの順に共役二重結合を有する有機化合物を好適に用いることができ
ることが分かった。また、本発明の一態様の発光素子である、非共有電子対を有する有機
化合物と遷移金属の複合材料を用いた電子注入層と陰極との間にバッファ層を積層した発
光素子も、発光効率が高く、駆動電圧が低減された、消費電力が小さい発光素子を提供す
ることができる。
次に、比較発光素子11及び発光素子12乃至発光素子14の駆動寿命試験を行った。
駆動寿命試験の測定結果を図45に示す。なお、駆動寿命試験は、各発光素子の電流密度
を25mA/cm2に設定し、電流密度を一定の条件で各発光素子を連続駆動させた。
動寿命を示した。また、発光素子13及び発光素子14は、発光素子12より良好な駆動
寿命を示した。このことから、本発明の一態様の電子注入層を有する発光素子は、信頼性
の良好な発光素子であることが示された。
止を行っていないため、陰極及びEL層が試験環境の雰囲気に曝される状態の発光素子で
ある。
恒温槽内に48時間放置した後、それぞれの発光素子の発光状態を調査した。評価方法は
実施例1と同様である。表13に評価結果を示す。
14の発光面積比はそれぞれ83%及び67%であった。すなわち、本発明の一態様であ
る発光素子は、耐湿性に優れることが示された。
ができる。
その比較である比較発光素子15の作製例を示す。本実施例で作製した発光素子の断面模
式図を図37に、素子構造の詳細を表14にそれぞれ示す。本実施例で示す素子構造は陰
極上にEL層を設ける、いわゆる逆積み(陽極にEL層を設ける構造を順積み構造という
)構造である。また、本実施例で用いる有機化合物の構造と略称については、先の実施例
や実施の形態1を参酌すれば良い。
基板210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。
に蒸着した。続いて、Li2Oを厚さ0.2nmになるように蒸着した。
着した。続いて、電子輸送層118(2)として2mDBTBPDBq-IIを厚さが3
0nmとなるように蒸着した。
と、PCBBiFと、Ir(dmdppr-dmp)2(dpm)と、を重量比(2mD
BTBPDBq-II:PCBBiF:Ir(dmdppr-dmp)2(dpm))が
0.75:0.25:0.06になるように、且つ厚さが40nmになるように共蒸着し
た。なお、発光層140において、2mDBTBPDBq-II及びPCBBiFがホス
ト材料であり、Ir(dmdppr-dmp)2(dpm)がゲスト材料(燐光性化合物
)である。
ように蒸着した。
、を重量比(DBT3P-II:MoO3)が1:0.5になるように、且つ厚さが25
nmになるように共蒸着した。
0nmになるように蒸着した。
素子13を得た。
発光素子16乃至発光素子18は、先に示す比較発光素子15の作製と、電子注入層1
30及び電子輸送層118(1)の形成工程のみ異なり、それ以外の工程は比較発光素子
15と同様の作製方法とした。
電極101上に発光素子16の電子注入層130として、NBPhenとAgとを重量比
(NBPhen:Ag)が1:0.19、かつ厚さが5nmになるように共蒸着した。
。
電極101上に発光素子17の電子注入層130として、2Py3TznとAgとを重量
比(2Py3Tzn:Ag)が1:0.35、かつ厚さが5nmになるように共蒸着した
。続いて、NBPhenとAgとを重量比(NBPhen:Ag)が1:0.19、かつ
厚さが5nmになるように共蒸着した。
。
電極101上に発光素子18の電子注入層130として、TmPPPyTzとAgとを重
量比(TmPPPyTz:Ag)が1:0.15、かつ厚さが5nmになるように共蒸着
した。続いて、NBPhenとAgとを重量比(NBPhen:Ag)が1:0.19、
かつ厚さが5nmになるように共蒸着した。
。
次に、上記作製した比較発光素子15及び発光素子16乃至発光素子18の素子特性を
測定した。測定方法は先に示す、実施例1と同様とした。
図38に、電流密度-電圧特性を図39に、電力効率-輝度特性を図40に、外部量子効
率-輝度特性を図41にそれぞれ示す。また、各発光素子に2.5mA/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42に示す。
素子18の素子特性を表15に示す。
はいずれも外部量子効率25%を超える非常に高い発光素子を示した。図38及び図40
に示すように、電流効率、電力効率も高い効率を示した。また、発光素子16乃至発光素
子18も比較発光素子15と同様な効率が得られたことから、本発明の一態様である発光
素子を逆積み素子に適応すると、良好な発光効率が得られることが分かった。
な電流密度-電圧特性を示した。また、いずれかの電流密度-電圧特性も同等であること
から、本発明の一態様である発光素子を逆積み素子に適応すると、良好な電流密度-電圧
特性が得られることが分かった。
電界発光スペクトルのピーク波長はいずれも619nm付近であり、半値全幅はいずれも
58nm、である赤色の発光を示した。得られた電界発光スペクトルから、ゲスト材料で
あるIr(dmdppr-dmp)2(dpm)からの発光であることが分かる。
施例に示す構成は、他の実施例及び実施の形態と適宜組み合わせて用いる事ができる。
例で作製した発光素子の断面模式図は図12と同様である。素子構造の詳細を表16に示
す。なお、本実施例で用いる有機化合物の構造と略称については、先の実施の形態1を参
酌すれば良い。
以下に、本実施例で作製した発光素子の作製方法を示す。
たはAPCともいう)を厚さが100nmになるよう形成し、続いてITSOを厚さが1
10nmになるよう形成した。なお、電極101の電極面積は、4mm2(2mm×2m
m)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65nmになるように共蒸着した。
なるように蒸着した。
CBBiFとIr(dmdppr-dmp)2(dpm)と、を重量比(2mDBTBP
DBq-II:PCBBiF:Ir(dmdppr-dmp)2(dpm))が0.75
:0.25:0.06になるように、且つ厚さが40nmになるように共蒸着した。なお
、発光層140において、2mDBTBPDBq-II及びPCBBiFがホスト材料で
あり、Ir(dmdppr-dmp)2(dpm)がゲスト材料(燐光性化合物)である
。
を厚さが25nmになるように蒸着した。
が15nmになるように蒸着した。
量比(NBPhen:Ag)が1:0.19、且つ厚さが5nmになるように共蒸着した
。
蒸着し、続いて、DBT3P-IIを厚さが70nmになるように蒸着した。
子19を得た。
次に、上記作製した発光素子19の素子特性を測定した。測定方法は、先に示す実施例
1と同様である。
ぞれ示す。また、発光素子19に2.5mA/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48に示す。なお、測定は室温で行った。
あり、半値全幅は24nmである赤色の発光を示した。得られた電界発光スペクトルから
、ゲスト材料であるIr(dmdppr-dmp)2(dpm)からの発光であることが
分かった。
電流効率が96cd/Aを超える優れた効率を示した。
BPhenとAgの複合材料は良好な電子注入性を有していることが分かった。このこと
から、電子注入層130に用いる金属と、陰極である電極102に用いる金属とで同一の
金属を有する発光素子は、良好な特性を有する発光素子であることが示された。
。
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26μm×78μmとし、開口率は65.7
%とした。
作製例を示す。本実施例で作製した発光素子の断面模式図を図51に、素子構造の詳細を
表18、表19にそれぞれ示す。図51中、領域2622Rは赤色画素、領域2622G
は緑色画素、領域2622Bは青色画素を表す。また、本実施例で作製した発光素子は赤
色(R)画素、緑(G)画素、青色(B)画素の三色の画素を複数有する。また、本実施
例で作製した発光素子は複数の画素がR画素、G画素、B画素の順に配置されている。ま
た、使用した化合物の構造と略称を以下に示す。なお、他の化合物の構造と略称について
は、先の実施例及び実施の形態を参酌すれば良い。
以下に、本実施例で作製した発光素子の作製方法を示す。発光素子20は本発明の一態
様である、2つの発光ユニット間に設けられた電子注入層に非共有電子対を有する有機化
合物と遷移金属の混合膜を用いた発光素子である。比較発光素子21は該電子注入層に一
般的に用いられるLi化合物である酸化リチウム(Li2O)を用いた発光素子である。
基板2650上に電極2661、電極2663、電極2664として、アルミニウム(
Al)-ニッケル(Ni)-ランタン(La)合金膜を厚さが200nmになるように形
成した。続いてチタン(Ti)膜を厚さが6nmになるように形成し、300℃で1時間
熱処理した。続いてITSO膜をR画素は80nm、G画素は40nmとなるように形成
した。
T3P-IIと、酸化モリブデン(MoO3)と、を重量比(DBT3P-II:MoO
3)が1:0.5になるように、且つ厚さが13nmになるように共蒸着した。
になるように蒸着した。
emFLPAPrnを重量比(cgDBCzPA:1,6mMemFLPAPrn)が1
:0.03になるように、且つ厚さが30nmになるように共蒸着した。なお、発光層2
644において、cgDBCzPAがホスト材料であり、1,6mMemFLPAPrn
がゲスト材料(蛍光性化合物)である。
が5nmになるように蒸着した。
厚さが10nmになるように蒸着した。
比(NBPhen:Ag)が1:0.19且つ厚さが5nmになるように共蒸着した。
3と、を重量比(DBT3P-II:MoO3)が1:0.5になるように、且つ厚さが
13nmになるように共蒸着した。
mになるように蒸着した。
、PCBBiFとIr(tBuppm)2(acac)と、を重量比(2mDBTBPD
Bq-II:PCBBiF:Ir(tBuppm)2(acac))が0.7:0.3:
0.06になるように、且つ厚さが20nmになるように共蒸着した。続いて、2mDB
TBPDBq-IIと、PCBBiFとIr(dmdppr-dmp)2(dpm)と、
を重量比(2mDBTBPDBq-II:PCBBiF:Ir(dmdppr-dmp)
2(dpm))が0.8:0.2:0.06になるように、且つ厚さが20nmになるよ
うに共蒸着した。なお、発光層2646において、2mDBTBPDBq-II及びPC
BBiFがホスト材料であり、Ir(dmdppr-dmp)2(dpm)及びIr(t
Buppm)2(acac)がゲスト材料(燐光性化合物)である。
IIを厚さが15nmになるように蒸着した。
厚さが15nmになるように蒸着した。
mになるように蒸着した。
うに蒸着した。続いてDBT3P-IIを70nmとなるように蒸着した。
るための基板2652を、有機化合物を形成した基板2650に固定することで、発光素
子20を封止した。具体的には、基板2652の周囲にシール材を塗布し、該基板265
2と有機化合物を形成した基板2650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20を得た
。
比較発光素子21は、先に示す発光素子20の作製と、電子輸送層2633(2)及び
電子注入層2634の形成工程のみ異なり、それ以外の工程は発光素子20と同様の作製
方法とした。
なるように蒸着した。次に、電子注入層2634として、Li2Oを厚さが0.2nmに
なるように蒸着し、続いてCuPcを厚さが1nmとなるように蒸着した。
発光素子20及び比較発光素子21におけるクロストークの様子について評価を行った
。その結果を図52に示す。図52(A)は発光素子20の青色画素を発光させた際の画
素を観察した拡大写真であり、図52(B)は比較発光素子21の青色画素を発光させた
際の画素を観察した拡大写真である。図52(A)(B)中の矢印で示す青色画素より左
側の青色画素(矢印で示す画素も含む)は電流を入力しているが、赤色画素、緑色画素、
及び矢印で示す青色画素より右側の画素には電流を流していない。
及び赤色画素も発光していることが分かる。一方、比較発光素子21と比較し、発光素子
20では隣接する緑色画素及び赤色画素の発光が抑制されていることが分かる。比較発光
素子21は電荷発生層に隣接する電子輸送層にアルカリ金属化合物であるLi2Oを用い
ているため、該電子輸送層にLiが拡散しやすく、発光させる青色画素に流した電流が該
電子輸送層を通して隣接する緑色画素及び赤色画素に流れてしまうためクロストークが生
じてしまう。一方、本発明の一態様である発光素子20は電子輸送層に遷移金属を用いて
いるため、上記金属の拡散が生じにくいため、クロストークを抑制できる。
からの距離に対して見積もりを行った。その結果を図53に示す。図53は図52に示し
たデータから赤色画素について抽出した赤色発光の明るさを縦軸に、図52に示したデー
タから抽出した、図52中矢印で示した青色画素から右側の赤色画素への距離を横軸とし
た。縦軸及び横軸の単位は任意単位である。図53より発光素子20は比較発光素子21
よりも発光強度が弱いことが分かる。すなわち、発光素子20は比較発光素子21よりク
ロストークが生じている距離が短いことが分かった。
れた。
作製例を示す。本実施例で作製した発光素子の断面模式図を図54に、素子構造の詳細を
表20にそれぞれ示す。また、本実施例で用いた有機化合物の構造と略称については、先
の実施例及び実施の形態1を参酌すれば良い。
以下に、本実施例で作製した発光素子の作製方法を示す。発光素子22は本発明の一態
様である、2つの発光ユニット間に設けられた電子注入層に非共有電子対を有する有機化
合物と遷移金属の混合膜を用いた発光素子である。比較発光素子23は該電子注入層に一
般的に用いられるLi化合物であるLi2Oを用いた発光素子である。
基板3650上に電極3642として、ITSO膜を厚さが70nmになるように形成
した。電極面積は4mm2(2mm×2mm)とした。
を重量比(DBT3P-II:MoO3)が1:0.5になるように、且つ厚さが10n
mになるように共蒸着した。
になるように蒸着した。
emFLPAPrnを重量比(cgDBCzPA:1,6mMemFLPAPrn)が1
:0.03になるように、且つ厚さが25nmになるように共蒸着した。なお、発光層3
644において、cgDBCzPAがホスト材料であり、1,6mMemFLPAPrn
がゲスト材料(蛍光性化合物)である。
が5nmになるように蒸着した。
厚さが10nmになるように蒸着した。
比(NBPhen:Ag)が1:0.19且つ厚さが5nmになるように共蒸着した。
3と、を重量比(DBT3P-II:MoO3)が1:0.5になるように、且つ厚さが
30nmになるように共蒸着した。
mになるように蒸着した。
、PCBBiFとIr(tBuppm)2(acac)と、を重量比(2mDBTBPD
Bq-II:PCBBiF:Ir(tBuppm)2(acac))が0.7:0.3:
0.06になるように、且つ厚さが20nmになるように共蒸着した。続いて、2mDB
TBPDBq-IIと、PCBBiFとIr(dmdppr-dmp)2(dpm)と、
を重量比(2mDBTBPDBq-II:PCBBiF:Ir(dmdppr-dmp)
2(dpm))が0.8:0.2:0.06になるように、且つ厚さが20nmになるよ
うに共蒸着した。なお、発光層3646において、2mDBTBPDBq-II及びPC
BBiFがホスト材料であり、Ir(dmdppr-dmp)2(dpm)及びIr(t
Buppm)2(acac)がゲスト材料(燐光性化合物)である。
IIを厚さが15nmになるように蒸着した。
厚さが10nmになるように蒸着した。
比(NBPhen:Ag)が1:0.19且つ厚さが5nmになるように共蒸着した。
ように蒸着した。
るための基板3652を、有機化合物を形成した基板3650に固定することで、発光素
子22を封止した。具体的には、基板3652の周囲にシール材を塗布し、該基板365
2と有機化合物膜を形成した基板3650とを貼り合わせ、波長が365nmの紫外光を
6J/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22を得
た。
比較発光素子23は、先に示す発光素子22の作製と、電子輸送層3633(2)、電
子注入層3634、電子輸送層3638(2)、及び電子注入層3639の形成工程のみ
異なり、それ以外の工程は発光素子22と同様の作製方法とした。
NBPhenを厚さが15nmになるように蒸着した。
mとなるように蒸着し、続いてCuPcを厚さが1nmとなるように蒸着した。
が15nmになるように蒸着した。
るように蒸着した。
上記作製した発光素子22及び比較発光素子23の素子特性を測定した。輝度およびCI
E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。
-電圧特性を図56に、電力効率-輝度特性を図57に、外部量子効率-輝度特性を図5
8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
。また、各発光素子に2.5mA/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59に示す。なお、測定は室温で行った。
性を表21に示す。
子効率30%を超える、高い発光効率を示した。図55及び図57に示すように、電流効
率、電力効率も高い効率を示した。また、図55、図57及び図58より、発光素子22
及び比較発光素子23は同等の発光効率を示した。よって、本発明の一態様である、発光
素子22は、電子注入層に一般的に用いられる材料であるLi2O及びLiFを用いた比
較発光素子23と同等の高い効率を示した。
特性を示した。また、NBPhenとAgの混合膜は非常に良好な電子注入性を有してい
ることが分かった。
ルのピーク波長はいずれも467nm、538nm、617nm付近であり、発光素子2
2及び比較発光素子23は青、緑、赤の3色すべての波長領域にピークを有する白色発光
を呈することが分かった。また、発光素子22及び比較発光素子23が示す電界発光スペ
クトルはほぼ同一であるため、本発明の一態様である発光素子22は、電子注入層として
一般的に用いられるLi化合物を用いた比較発光素子23と同等の優れた電子注入性を有
することが分かった。
化合物を用いた発光素子と同等の優れた電子注入性を有するため、駆動電圧が低く、発光
効率の高い発光素子を提供することができる。
例で作製した発光素子の断面模式図を図54に、素子構造の詳細を表22にそれぞれ示す
。なお、本実施例で用いる化合物の構造と略称については、先の実施例及び実施の形態1
を参酌すれば良い。
基板3650上に電極3642として、ITSO膜を厚さが70nmになるように形成
した。電極面積は4mm2(2mm×2mm)とした。
を重量比(DBT3P-II:MoO3)が1:0.5になるように、且つ厚さが65n
mになるように共蒸着した。
mになるように蒸着した。
、PCBBiFとIr(dmdppr-dmp)2(dpm)と、を重量比(2mDBT
BPDBq-II:PCBBiF:Ir(dmdppr-dmp)2(dpm))が0.
75:0.25:0.06になるように、且つ厚さが40nmになるように共蒸着した。
なお、発光層3644において、2mDBTBPDBq-II及びPCBBiFがホスト
材料であり、Ir(dmdppr-dmp)2(dpm)がゲスト材料(燐光性化合物)
である。
IIを厚さが10nmになるように蒸着した。
厚さが15nmになるように蒸着した。
比(NBPhen:Ag)が1:0.19且つ厚さが5nmになるように共蒸着した。
3と、を重量比(DBT3P-II:MoO3)が1:0.5になるように、且つ厚さが
80nmになるように共蒸着した。
mになるように蒸着した。
、PCBBiFとIr(dmdppr-dmp)2(dpm)と、を重量比(2mDBT
BPDBq-II:PCBBiF:Ir(dmdppr-dmp)2(dpm))が0.
75:0.25:0.06になるように、且つ厚さが40nmになるように共蒸着した。
なお、発光層3646において、2mDBTBPDBq-II及びPCBBiFがホスト
材料であり、Ir(dmdppr-dmp)2(dpm)がゲスト材料(燐光性化合物)
である。
IIを厚さが25nmになるように蒸着した。
厚さが15nmになるように蒸着した。
るように蒸着した。
ように蒸着した。
るための基板3652を、有機化合物を形成した基板3650に固定することで、発光素
子24を封止した。具体的には、基板3652の周囲にシール材を塗布し、該基板365
2と有機化合物膜を形成した基板3650とを貼り合わせ、波長が365nmの紫外光を
6J/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24を得
た。
発光素子25及び発光素子26は、先に示す発光素子24の作製と、電子注入層363
4の形成工程のみ異なり、それ以外の工程は発光素子24と同様の作製方法とした。
発光素子25の電子輸送層3633(2)上に電子注入層3634として、Alq3とA
gを重量比(Alq3:Ag)が1:0.24且つ厚さが5nmになるように共蒸着した
。
発光素子26の電子輸送層3633(2)上に電子注入層3634として、2mDBTB
PDBq-IIとAgを重量比(2mDBTBPDBq-II:Ag)が1:0.20且
つ厚さが5nmになるように共蒸着した。
上記作製した発光素子24乃至発光素子26の素子特性を測定した。測定方法は実施例1
と同様の方法で行った。
圧特性を図61に、電力効率-輝度特性を図62に、外部量子効率-輝度特性を図63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。ま
た、各発光素子に2.5mA/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64に示す。なお、測定は室温で行った。
表23に示す。
率50%を超える、高い発光効率を示した。図60及び図62に示すように、電流効率、
電力効率も高い効率を示した。特に、発光素子24及び発光素子26は高い効率を示した
。よって、本発明の一態様である発光素子は、発光効率が良好な発光素子を提供すること
ができる。
を示した。特に、発光素子24及び発光素子26は良好な電流密度-電圧特性を示した。
よって、非共有電子対を有する有機化合物と、遷移金属の複合材料は良好な電子注入性を
有していることが分かった。
ピーク波長はいずれも619nm付近であり、半値全幅はいずれも60nm前後、である
赤色の発光を示した。得られた電界発光スペクトルから、ゲスト材料であるIr(dmd
ppr-dmp)2(dpm)からの発光であることが分かった。
、発光効率の高い発光素子である。本実施例に示す構成は、他の実施例及び実施の形態と
適宜組み合わせて用いる事ができる。
比較である比較発光素子30の作製例を示す。本実施例で作製した発光素子の断面模式図
を図54に、素子構造の詳細を表24及び表25に、それぞれ示す。また、使用した化合
物の構造と略称は、先の実施例及び実施の形態を参酌すれば良い。
以下に、本実施例で作製した発光素子の作製方法を示す。比較発光素子30は電子注入
層に一般的に用いられるLi化合物である、Li2O及びLiFを用いた発光素子であり
、発光素子27乃至発光素子29は本発明の一態様である、電子注入層に非共有電子対を
有する有機化合物と遷移金属の混合膜を用いた発光素子である。発光素子27及び発光素
子29では、非共有電子対を有する有機化合物としてトリアジン環を有する有機化合物を
用いた発光素子を例示する。
発光素子27は、先に示す発光素子24の作製と、電子輸送層3638、電子注入層3
639の形成工程のみ異なり、それ以外の工程は発光素子24と同様の作製方法とした。
henを厚さが10nmになるように蒸着した。
比(NBPhen:Ag)が1:0.19且つ厚さが5nmになるように共蒸着した。
発光素子28及び発光素子29は、先に示す発光素子27の作製と、電子輸送層363
3(2)、及び電子注入層3634の形成工程のみ異なり、それ以外の工程は発光素子2
7と同様の作製方法とした。
発光素子28の電子輸送層3633(1)上に電子輸送層3633(2)として、NBP
henを厚さが10nmになるように蒸着した。
比(NBPhen:Ag)が1:0.19且つ厚さが5nmになるように共蒸着した。続
いて、2Py3TznとAgを重量比(2Py3Tzn:Ag)が1:0.35且つ厚さ
が5nmになるように共蒸着した。
発光素子29の電子輸送層3633(1)上に電子輸送層3633(2)として、NBP
henを厚さが10nmになるように蒸着した。
比(NBPhen:Ag)が1:0.19且つ厚さが5nmになるように共蒸着した。続
いて、TmPPPyTzとAgを重量比(TmPPPyTz:Ag)が1:0.15且つ
厚さが5nmになるように共蒸着した。
比較発光素子30は、先に示す発光素子27の作製と、電子輸送層3633(2)、電
子注入層3634、電子輸送層3638(2)、電子注入層3639の形成工程のみ異な
り、それ以外の工程は発光素子27と同様の作製方法とした。
BPhenを厚さが20nmになるように蒸着した。
mになるように蒸着した。
15nmになるように蒸着した。
るように蒸着した。
次に、上記作製した発光素子27乃至発光素子29及び比較発光素子30の素子特性を
測定した。測定方法は先に示す、実施例1と同様とした。
図65に、電流密度-電圧特性を図66に、電力効率-輝度特性を図67に、外部量子効
率-輝度特性を図68にそれぞれ示す。また、各発光素子に2.5mA/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69に示す。
素子30の素子特性を表26に示す。
はいずれも外部量子効率50%を超える、高い発光効率を示した。図65及び図67に示
すように、発光素子27乃至発光素子29及び比較発光素子30はいずれも電流効率、電
力効率共に高い効率を示した。また、本発明の一態様である、発光素子27乃至発光素子
29は、電子注入層に一般的に用いられる材料であるLi2O及びLiFを用いた比較発
光素子30と同等の高い効率を示した。
な電流密度-電圧特性を示した。また、本発明の一態様である、発光素子27乃至発光素
子29は、電子注入層に一般的に用いられる材料であるLi2O及びLiFを用いた比較
発光素子30よりも良好な電子注入性を有していることが分かった。
電界発光スペクトルのピーク波長はいずれも620nm付近であり、半値全幅はいずれも
60nm程度、である赤色の発光を示した。得られた電界発光スペクトルから、ゲスト材
料であるIr(dmdppr-dmp)2(dpm)からの発光であることが分かる。
に用いることができることが分かった。以上、本実施例に示す構成は、他の実施例及び実
施の形態と適宜組み合わせて用いる事ができる。
その比較である比較発光素子31、比較発光素子35乃至比較発光素子37の作製例を示
す。本実施例で作製した発光素子の断面模式図を図70に、素子構造の詳細を表27乃至
表29にそれぞれ示す。また、本実施例で用いた化合物の構造と略称については、先の実
施例1を参酌すれば良い。
発光素子37の電子注入層4130に用いた有機化合物のLUMO準位をサイクリックボ
ルタンメトリー(CV)測定により算出した。測定は実施例1に記載の方法と同様に行っ
た。その結果を表30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。比較発光素子31は電子注入
層として一般的に用いられる、Li化合物である酸化リチウム(Li2O)を用いた発光
素子であり、発光素子32乃至発光素子34は本発明の一態様である、電子注入層に非共
有電子対を有する有機化合物と遷移金属の複合材料を用いた発光素子である。また、比較
発光素子35乃至比較発光素子37は発光素子32乃至発光素子34からそれぞれ電荷発
生層4135を省いた発光素子である。
基板4210上に電極4101として、ITSO膜を厚さが110nmになるように形
成した。なお、電極4101の電極面積は、4mm2(2mm×2mm)とした。
ン(MoO3)と、を重量比(DBT3P-II:MoO3)が1:0.5になるように
、且つ厚さが25nmになるように共蒸着した。
mになるように蒸着した。
、PCBBiFとIr(dmdppr-dmp)2(dpm)と、を重量比(2mDBT
BPDBq-II:PCBBiF:Ir(dmdppr-dmp)2(dpm))が0.
75:0.25:0.06になるように、且つ厚さが40nmになるように共蒸着した。
なお、発光層4140において、2mDBTBPDBq-II及びPCBBiFがホスト
材料であり、Ir(dmdppr-dmp)2(dpm)がゲスト材料(燐光性化合物)
である。
IIを厚さが5nmになるように蒸着した。
厚さが20nmになるように蒸着した。
mになるように蒸着した。
化モリブデン(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。
200nmになるように蒸着した。
光素子31を得た。
発光素子32乃至発光素子34の作製工程は、先に示す比較発光素子31の作製工程と
、電子輸送層4118(2)及び電子注入層4130の形成工程のみ異なり、それ以外の
工程は比較発光素子31と同様の作製方法とした。
発光素子32の電子輸送層4118(2)として、電子輸送層4118(1)上に、NB
Phenを厚さが15nmになるように蒸着した。
比(NBPhen:Ag)が1:0.19、且つ厚さが5nmになるように共蒸着した。
発光素子33の電子輸送層4118(2)として、電子輸送層4118(1)上に、NB
Phenを厚さが10nmになるように蒸着した。
比(NBPhen:Ag)が1:0.19、且つ厚さが5nmになるように共蒸着した。
続いて、Alq3とAgを重量比(Alq3:Ag)が1:0.24、且つ厚さが5nm
になるように共蒸着した。
発光素子34の電子輸送層4118(2)として、電子輸送層4118(1)上に、NB
Phenを厚さが10nmになるように蒸着した。
比(NBPhen:Ag)が1:0.19、且つ厚さが5nmになるように共蒸着した。
続いて、HATNAとAgを重量比(HATNA:Ag)が1:0.28、且つ厚さが5
nmになるように共蒸着した。
比較発光素子35の作製工程は、先に示す発光素子32の作製工程と、電子輸送層41
18及び電荷発生層4135の形成工程のみ異なり、それ以外の工程は発光素子32と同
様の作製方法とした。
Bq-IIを厚さが20nmになるように蒸着した。続いてNBPhenを厚さが15n
mになるように蒸着した。
ウム(Al)を厚さが200nmになるように蒸着した。
比較発光素子36の作製工程は、先に示す発光素子32の作製工程と、電子輸送層41
18及び電荷発生層4135の形成工程のみ異なり、それ以外の工程は発光素子32と同
様の作製方法とした。
Bq-IIを厚さが20nmになるように蒸着した。続いてNBPhenを厚さが10n
mになるように蒸着した。
ウム(Al)を厚さが200nmになるように蒸着した。
比較発光素子37の作製工程は、先に示す発光素子32の作製工程と、電子輸送層41
18及び電荷発生層4135の形成工程のみ異なり、それ以外の工程は発光素子32と同
様の作製方法とした。
Bq-IIを厚さが20nmになるように蒸着した。続いてNBPhenを厚さが10n
mになるように蒸着した。
ウム(Al)を厚さが200nmになるように蒸着した。
次に、上記作製した比較発光素子31、発光素子32乃至発光素子34及び比較発光素
子35乃至比較発光素子37の素子特性を測定した。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。
較発光素子37の電流効率-輝度特性を図71に、電流-電圧特性を図72に、電力効率
-輝度特性を図73に、外部量子効率-輝度特性を図74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。また、各発光素子に2.5mA
/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75に示す。
子34及び比較発光素子35乃至比較発光素子37の素子特性を表31に示す。
び比較発光素子35乃至比較発光素子37はいずれも外部量子効率25%を超える、高い
発光効率を示した。図71及び図73に示すように、比較発光素子31、発光素子32乃
至発光素子34及び比較発光素子35乃至比較発光素子37はいずれも電流効率、電力効
率も高い効率を示した。また、本発明の一態様である、発光素子32乃至発光素子34は
、電子注入層に一般的に用いられる材料であるLi2Oを用いた比較発光素子31と同等
の高い効率を示した。また、発光素子32乃至発光素子34は電荷発生層4135を省い
た比較発光素子35乃至比較発光素子37と同様の高い効率を示した。
発光素子35乃至比較発光素子37は良好な電流-電圧特性を示した。特に、発光素子3
2乃至発光素子34は比較発光素子31よりも良好な電流-電圧特性を示した。よって、
電子注入層と電荷発生層が接する構造とした場合、電子注入層に一般的に用いられるLi
化合物よりも、遷移金属と非共有電子対を有する有機化合物の複合材料は良好な電子注入
性を有していることが分かった。また、電荷発生層を有する発光素子32乃至発光素子3
4は電荷発生層を有さない比較発光素子35乃至比較発光素子37と同等の良好な電流-
電圧特性を示した。
較発光素子35乃至比較発光素子37の、電界発光スペクトルのピーク波長はいずれも6
16nm付近であり、半値全幅はいずれも58nm前後、である赤色の発光を示した。得
られた電界発光スペクトルから、ゲスト材料であるIr(dmdppr-dmp)2(d
pm)からの発光であることが分かった。
次に発光素子32乃至発光素子34及び比較発光素子35乃至比較発光素子37について
恒温恒湿保存試験を行った。各発光素子は封止を行っていないため、陰極及びEL層が試
験環境の雰囲気に曝される状態の発光素子である。一般に、発光素子に水分が侵入すると
、ダークスポット(発光部内部における非発光領域)やシュリンク(発光部端部における
非発光領域)が発生し、発光素子の信頼性に悪影響を及ぼす。そのため、恒温恒湿保存試
験を行うことで、発光素子の水分に対する信頼性を評価することができる。
較発光素子Aの作製方法は実施例1で示した方法と同様であるため、作製方法の説明は省
略する。また、比較発光素子Aは発光素子32乃至発光素子34と同様に封止を行ってい
ない。
37をそれぞれ温度が65℃、湿度が95%の一定に保たれた恒温槽内に48時間放置し
た後、それぞれの発光素子の発光状態を調査した。
った。比較発光素子A、発光素子32乃至発光素子34及び比較発光素子35乃至比較発
光素子37をそれぞれ6サンプルずつ作製し、恒温恒湿保存試験を行った。発光面積比が
大きかった上位3サンプルの平均値を表33に示す。
積×100である。表33より、本発明の一態様である発光素子32乃至発光素子34は
、恒温恒湿保存試験後においても発光面積比を79%以上有する、耐湿性に優れた発光素
子であることが示された。また、本発明の一態様である発光素子32乃至発光素子34は
、電子注入層4130にLi化合物であるLi2Oを用いた比較発光素子Aよりも劇的に
耐湿性が向上した。また、電荷発生層4135を有さない、比較発光素子35乃至比較発
光素子37も本発明の一態様である発光素子と同等の耐湿性を示した。本発明の一態様で
ある発光素子は、水との反応性に乏しい遷移金属を用いているため、発光素子内部に水分
が侵入しにくい。そのため、耐湿性が高い発光素子を実現することができる。また、発光
素子32乃至発光素子34は通常の発光素子では行われる封止を行っていない。よって、
封止を行うことによってさらに耐湿性の向上が見込まれる。
比較である比較発光素子38乃至比較発光素子42の作製例を示す。本実施例では、非共
有電子対を有する有機化合物としてトリアジン環及び/またはピリジン環を有する有機化
合物を用いた発光素子を例示する。本実施例で作製した発光素子の断面模式図を図70に
、素子構造の詳細を表34乃至表36に、それぞれ示す。また、使用した化合物の構造と
略称を以下に示す。なお、他の化合物の構造と略称については、先の実施例及び実施の形
態を参酌すれば良い。
注入層4130に用いた有機化合物のLUMO準位をサイクリックボルタンメトリー(C
V)測定により算出した。測定方法は実施例1と同様の方法で行った。その結果を表37
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。
比較発光素子38の作製工程は、先に示す比較発光素子31の作製工程と、電極410
1及び正孔注入層4111の形成工程のみ異なり、それ以外の工程は比較発光素子31と
同様の作製方法とした。
した。なお、電極4101の電極面積は、4mm2(2mm×2mm)とした。
を重量比(DBT3P-II:MoO3)が1:0.5になるように、且つ厚さが65n
mになるように共蒸着した。
発光素子43乃至発光素子46の作製工程は、先に示す比較発光素子38の作製工程と
、電子輸送層4118(2)及び電子注入層4130の形成工程のみ異なり、それ以外の
工程は比較発光素子38と同様の作製方法とした。
発光素子43の電子輸送層4118(2)として、電子輸送層4118(1)上に、NB
Phenを厚さが10nmになるように蒸着した。
比(NBPhen:Ag)が1:0.19、且つ厚さが5nmになるように共蒸着した。
続いて、2Py3TznとAgを重量比(2Py3Tzn:Ag)が1:0.35且つ厚
さが5nmとなるように共蒸着した。
発光素子44の電子輸送層4118(2)として、電子輸送層4118(1)上に、NB
Phenを厚さが15nmになるように蒸着した。
重量比(TmPPPyTz:Ag)が1:0.24且つ厚さが5nmとなるように共蒸着
した。
発光素子45の電子輸送層4118(2)として、電子輸送層4118(1)上に、NB
Phenを厚さが10nmになるように蒸着した。
比(NBPhen:Ag)が1:0.3、且つ厚さが5nmになるように共蒸着した。続
いて、tPy2AとAgを重量比(tPy2A:Ag)が1:0.30且つ厚さが5nm
となるように共蒸着した。
発光素子46の電子輸送層4118(2)として、電子輸送層4118(1)上に、NB
Phenを厚さが10nmになるように蒸着した。
比(NBPhen:Ag)が1:0.19、且つ厚さが5nmになるように共蒸着した。
続いて、BTBとAgを重量比(BTB:Ag)が1:0.18且つ厚さが5nmとなる
ように共蒸着した。
比較発光素子39の作製工程は、先に示す発光素子43の作製工程と、電子輸送層41
18及び電荷発生層4135の形成工程のみ異なり、それ以外の工程は発光素子43と同
様の作製方法とした。
Bq-IIを厚さが20nmになるように蒸着した。続いてNBPhenを厚さが10n
mになるように蒸着した。
ウム(Al)を厚さが200nmになるように蒸着した。
比較発光素子40の作製工程は、先に示す発光素子44の作製工程と、電子輸送層41
18及び電荷発生層4135の形成工程のみ異なり、それ以外の工程は発光素子44と同
様の作製方法とした。
Bq-IIを厚さが15nmになるように蒸着した。続いてNBPhenを厚さが15n
mになるように蒸着した。
ウム(Al)を厚さが200nmになるように蒸着した。
比較発光素子41の作製工程は、先に示す発光素子45の作製工程と、電子輸送層41
18及び電荷発生層4135の形成工程のみ異なり、それ以外の工程は発光素子45と同
様の作製方法とした。
Bq-IIを厚さが20nmになるように蒸着した。続いてNBPhenを厚さが10n
mになるように蒸着した。
ウム(Al)を厚さが200nmになるように蒸着した。
比較発光素子42の作製工程は、先に示す発光素子46の作製工程と、電子輸送層41
18及び電荷発生層4135の形成工程のみ異なり、それ以外の工程は発光素子46と同
様の作製方法とした。
Bq-IIを厚さが20nmになるように蒸着した。続いてNBPhenを厚さが10n
mになるように蒸着した。
ウム(Al)を厚さが200nmになるように蒸着した。
次に、上記作製した比較発光素子38乃至比較発光素子42及び発光素子43乃至発光
素子46の素子特性を測定した。測定方法は先に示す、実施例1と同様とした。
流効率-輝度特性を図76に、電流-電圧特性を図77に、外部量子効率-輝度特性を図
78に、各発光素子に2.5mA/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79にそれぞれ示す。また、作製した比較発光素子38、比較発光素子41、比
較発光素子42、発光素子45及び発光素子46の電流効率-輝度特性を図80に、電流
-電圧特性を図81に、外部量子効率-輝度特性を図82に、各発光素子に2.5mA/
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83それぞれ示す。
発光素子43乃至発光素子46の素子特性を表38に示す。
素子43乃至発光素子46は良好な電流-電圧特性を示した。特に、発光素子43乃至発
光素子46は比較発光素子38よりも良好な電流-電圧特性を示した。よって、電子注入
層と電荷発生層が接する構造とした場合、電子注入層に一般的に用いられるLi化合物よ
りも、遷移金属と非共有電子対を有する有機化合物の複合材料は良好な電子注入性を有し
ていることが分かった。また、電荷発生層を有する発光素子43乃至発光素子46は電荷
発生層を有さない比較発光素子39乃至比較発光素子42と同等の良好な電流-電圧特性
を示した。
43乃至発光素子46はいずれも外部量子効率20%を超える、高い発光効率を示した。
図76及び図80に示すように、比較発光素子38乃至比較発光素子42及び発光素子4
3乃至発光素子46はいずれも電流効率も高い効率を示した。また、本発明の一態様であ
る、発光素子43乃至発光素子46は、電子注入層に一般的に用いられる材料であるLi
2Oを用いた比較発光素子38よりも高い効率を示した。よって、比較発光素子38より
も発光素子43乃至発光素子46の方がキャリアバランスが優れていることが示唆される
。また、発光素子43乃至発光素子46は電荷発生層4135を省いた比較発光素子39
乃至比較発光素子42と同様の高い効率を示した。
光素子43乃至発光素子46の、電界発光スペクトルのピーク波長はいずれも616nm
付近であり、半値全幅はいずれも54nm、である赤色の発光を示した。得られた電界発
光スペクトルから、ゲスト材料であるIr(dmdppr-dmp)2(dpm)からの
発光であることが分かった。
次に比較発光素子A及び発光素子43乃至発光素子46について恒温恒湿保存試験を行っ
た。各発光素子は封止を行っていないため、陰極及びEL層が試験環境の雰囲気に曝され
る状態の発光素子である。評価方法は先に示す実施例11と同様に行った。
った。発光素子43乃至発光素子46及び比較発光素子Aをそれぞれ3サンプルずつ作製
し、恒温恒湿保存試験を行った。3サンプルの平均値を表39に示す。
積×100である。表39より、本発明の一態様である発光素子43乃至発光素子46は
、恒温恒湿保存試験後においても発光面積比を76%以上有する、耐湿性に優れた発光素
子であることが示された。また、本発明の一態様である発光素子43乃至発光素子46は
、電子注入層4130にLi化合物であるLi2Oを用いた比較発光素子Aよりも劇的に
耐湿性が向上した。本発明の一態様である発光素子は、水との反応性に乏しい遷移金属を
用いているため、発光素子内部に水分が侵入しにくい。そのため、耐湿性が高い発光素子
を実現することができる。また、発光素子43乃至発光素子46は通常の発光素子では行
われる封止を行っていない。よって、封止を行うことによってさらに耐湿性の向上が見込
まれる。
有する材料も好適に用いることができることが分かった。本実施例に示す構成は、他の実
施例及び実施の形態と適宜組み合わせて用いる事ができる。
比較である比較発光素子47及び比較発光素子48の作製例を示す。表40に、比較発光
素子47及び比較発光素子48と同時に比較発光素子38の構造を示す。発光素子49及
び発光素子50の構造を表41に示す。本実施例で作製した発光素子の断面模式図を図7
0に示す。また、使用した化合物の構造と略称を以下に示す。なお、他の化合物の構造と
略称については、先の実施例及び実施の形態を参酌すれば良い。
注入層4130に用いた有機化合物のLUMO準位をサイクリックボルタンメトリー(C
V)測定により算出した。測定方法は実施例1と同様の方法で行った。その結果を表42
に示す。
発光素子49及び発光素子50は、先に示す発光素子45の作製工程と、電子注入層4
130の形成工程のみ異なり、それ以外の工程は発光素子45と同様の作製方法とした。
電子輸送層4118(2)上に電子注入層4130として、NBPhenとAgを重量
比(NBPhen:Ag)が1:0.19、且つ厚さが5nmになるように共蒸着した。
続いて、Zn(BTZ)2とAgを重量比(Zn(BTZ)2:Ag)が1:0.21、
且つ厚さが5nmとなるように共蒸着した。
比(NBPhen:Ag)が1:0.30、且つ厚さが5nmになるように共蒸着した。
続いて、Znmq2とAgを重量比(Znmq2:Ag)が1:0.30且つ厚さが5n
mとなるように共蒸着した。
比較発光素子47の作製工程は、先に示す発光素子49の作製工程と、電子輸送層41
18及び電荷発生層4135の形成工程のみ異なり、それ以外の工程は発光素子49と同
様の作製方法とした。
Bq-IIを厚さが20nmになるように蒸着した。続いてNBPhenを厚さが10n
mになるように蒸着した。
ウム(Al)を厚さが200nmになるように蒸着した。
比較発光素子48の作製工程は、先に示す発光素子50の作製工程と、電子輸送層41
18及び電荷発生層4135の形成工程のみ異なり、それ以外の工程は発光素子50と同
様の作製方法とした。
Bq-IIを厚さが20nmになるように蒸着した。続いてNBPhenを厚さが10n
mになるように蒸着した。
ウム(Al)を厚さが200nmになるように蒸着した。
次に、上記作製した比較発光素子38、比較発光素子47、比較発光素子48、発光素
子49及び発光素子50の素子特性を測定した。測定方法は先に示す、実施例1と同様と
した。
発光素子50の電流効率-輝度特性を図84に、電流-電圧特性を図85に、外部量子効
率-輝度特性を図86にそれぞれ示す。また、各発光素子に2.5mA/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87に示す。
発光素子48、発光素子49及び発光素子50の素子特性を表43に示す。
発光素子49及び発光素子50は同等の良好な電流-電圧特性を示した。よって、電子注
入層に亜鉛化合物を用い、電荷発生層が接する構造とした場合、遷移金属と非共有電子対
を有する有機化合物の複合材料は、電子注入層に一般的に用いられるLi化合物と同等の
良好な電子注入性を有していることが分かった。また、電荷発生層を有する発光素子49
及び発光素子50は電荷発生層を有さない比較発光素子47及び比較発光素子48と同等
の良好な電流-電圧特性を示した。
48、発光素子49及び発光素子50はいずれも外部量子効率20%を超える、高い発光
効率を示した。図84に示すように、比較発光素子38、比較発光素子47、比較発光素
子48、発光素子49及び発光素子50はいずれも良好な電流効率を示した。
、発光素子49及び発光素子50の、電界発光スペクトルのピーク波長はいずれも618
nm付近であり、半値全幅はいずれも60nm、である赤色の発光を示した。得られた電
界発光スペクトルから、ゲスト材料であるIr(dmdppr-dmp)2(dpm)か
らの発光であることが分かった。
次に比較発光素子A、発光素子49及び発光素子50について恒温恒湿保存試験を行った
。各発光素子は封止を行っていないため、陰極及びEL層が試験環境の雰囲気に曝される
状態の発光素子である。評価方法は先に示す実施例11と同様に行った。
った。発光素子49及び発光素子50及び比較発光素子Aをそれぞれ3サンプルずつ作製
し、恒温恒湿保存試験を行った。3サンプルの平均値を表44に示す。
積×100である。表44より、本発明の一態様である発光素子49及び発光素子50は
、恒温恒湿保存試験後においても発光面積比を80%以上有する、耐湿性に優れた発光素
子であることが示された。また、本発明の一態様である発光素子49及び発光素子50は
、電子注入層4130にLi化合物であるLi2Oを用いた比較発光素子Aよりも劇的に
耐湿性が向上した。本発明の一態様である発光素子は、水との反応性に乏しい遷移金属を
用いているため、発光素子内部に水分が侵入しにくい。そのため、耐湿性が高い発光素子
を実現することができる。また、発光素子49及び発光素子50は通常の発光素子では行
われる封止を行っていない。よって、封止を行うことによってさらに耐湿性の向上が見込
まれる。
ることができることが分かった。本実施例に示す構成は、他の実施例及び実施の形態と適
宜組み合わせて用いる事ができる。
上述の実施例11乃至実施例13に記載した発光素子の恒温恒湿保存試験の結果をLUM
O準位に対してプロットした。その結果を図88(A)及び図88(B)に示す。なお、
各発光素子について同一の素子構造を有するサンプルを3乃至7個作製し、恒温恒湿保存
試験を行った。図88(A)は電荷発生層を有する、本発明の一態様の発光素子における
恒温恒湿保存試験の結果であり、図88(B)は電荷発生層を有さない、比較発光素子に
おける恒温恒湿保存試験の結果である。図88(A)と図88(B)を比較すると、図8
8(B)ではLUMO準位が高い領域(LUMO準位が-3.0eV以上の領域)におい
て、恒温恒湿保存後の発光面積比が75%を下回る場合もあり、耐湿性にバラつきが見ら
れる。一方、図88(A)では当該領域でもすべての発光素子が恒温恒湿保存後の発光面
積比が75%を上回る高い耐湿性を有していることが分かる。すなわち、陰極と電子注入
層の間に電荷発生層を有する本発明の一態様に係る発光素子は、作製バラつきが少なく、
良好な歩留まりで作製することができる。また、本発明の一態様に係る発光素子は、電子
注入層に用いる材料選択の幅が広い。そのため、本発明の一態様に係る発光素子は、生産
性に優れた発光素子である。
例を示したが、本実施例では、基板上に陰極を設け、該陰極上にEL層を積層する逆積み
構造における本発明の一態様の発光素子である発光素子52乃至発光素子54、及びその
比較である比較発光素子51、比較発光素子55乃至比較発光素子57の作製例を示す。
比較発光素子51は電子注入層4130にLi2Oを用いた発光素子であり、比較発光素
子55乃至比較発光素子57は電荷発生層4135を有さない発光素子である。本実施例
で作製した発光素子の断面模式図を図89に、素子構造の詳細は表45乃至表47に示す
。なお、使用した化合物の構造と略称については、先の実施例及び実施の形態を参酌すれ
ば良い。
基板4210上に電極4102として、ITSO膜を厚さが70nmになるように形成
した。なお、電極4102の電極面積は、4mm2(2mm×2mm)とした。
を重量比(DBT3P-II:MoO3)が1:0.5になるように、且つ厚さが40n
mになるように共蒸着した。
になるように蒸着した。続いて、Li2Oを厚さ0.2nmになるように蒸着した。
m蒸着した。続いて、電子輸送層4118(2)として2mDBTBPDBq-IIを厚
さが5nmとなるように蒸着した。
IIと、PCBBiFと、Ir(dmdppr-dmp)2(dpm)と、を重量比(2
mDBTBPDBq-II:PCBBiF:Ir(dmdppr-dmp)2(dpm)
)が0.75:0.25:0.06になるように、且つ厚さが40nmになるように共蒸
着した。なお、発光層4140において、2mDBTBPDBq-II及びPCBBiF
がホスト材料であり、Ir(dmdppr-dmp)2(dpm)がゲスト材料(燐光性
化合物)である。
なるように蒸着した。
3と、を重量比(DBT3P-II:MoO3)が1:0.5になるように、且つ厚さが
25nmになるように共蒸着した。
200nmになるように蒸着した。
素子51を得た。
発光素子52は、先に示す比較発光素子51の作製と、電子注入層4130の形成工程
のみ異なり、それ以外の工程は比較発光素子51と同様の作製方法とした。
gとを重量比(NBPhen:Ag)が1:0.19、かつ厚さが5nmになるように共
蒸着した。
発光素子53は、先に示す比較発光素子51の作製と、電子注入層4130及び電子輸
送層4118(1)の形成工程のみ異なり、それ以外の工程は比較発光素子51と同様の
作製方法とした。
を重量比(Alq3:Ag)が1:0.24、かつ厚さが5nmになるように共蒸着した
。続いて、NBPhenとAgとを重量比(NBPhen:Ag)が1:0.19、かつ
厚さが5nmになるように共蒸着した。
した。続いて、電子輸送層4118(2)として2mDBTBTDBq-IIを5nm蒸
着した。
発光素子54は、先に示す比較発光素子51の作製と、電子注入層4130及び電子輸
送層4118(1)の形成工程のみ異なり、それ以外の工程は比較発光素子51と同様の
作製方法とした。
とを重量比(HATNA:Ag)が1:0.28、かつ厚さが5nmになるように共蒸着
した。続いて、NBPhenとAgとを重量比(NBPhen:Ag)が1:0.19、
かつ厚さが5nmになるように共蒸着した。
した。続いて、電子輸送層4118(2)として2mDBTBTDBq-IIを5nm蒸
着した。
比較発光素子55は、先に示す発光素子52の作製と、電荷発生層4135及び電子輸
送層4118の形成工程のみ異なり、それ以外の工程は発光素子52と同様の作製方法と
した。
30を形成した。
した。続いて、電子輸送層4118(2)として2mDBTBTDBq-IIを30nm
蒸着した。
比較発光素子56は、先に示す発光素子53の作製と、電荷発生層4135及び電子輸
送層4118の形成工程のみ異なり、それ以外の工程は発光素子53と同様の作製方法と
した。
30を形成した。
した。続いて、電子輸送層4118(2)として2mDBTBTDBq-IIを30nm
蒸着した。
比較発光素子57は、先に示す発光素子54の作製と、電荷発生層4135及び電子輸
送層4118の形成工程のみ異なり、それ以外の工程は発光素子54と同様の作製方法と
した。
30を形成した。
した。続いて、電子輸送層4118(2)として2mDBTBTDBq-IIを30nm
蒸着した。
次に、上記作製した比較発光素子51、発光素子52乃至発光素子54及び比較発光素
子55乃至比較発光素子57の素子特性を測定した。測定方法は先に示す、実施例1と同
様とした。
比較発光素子57の電流効率-輝度特性を図90に、電流-電圧特性を図91に、電力効
率-輝度特性を図92にそれぞれ示す。また、各発光素子に2.5mA/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93に示す。
子54及び比較発光素子55乃至比較発光素子57の素子特性を表48に示す。
子55乃至比較発光素子57はいずれも外部量子効率25%前後の非常に高い発光効率を
示した。また、各発光素子は図90に示すように、良好な電流効率を示した。また、図9
2及び表48に示すように、発光素子52乃至発光素子54は比較発光素子55乃至比較
発光素子57よりもおよそ200cd/m2以上の領域において、良好な電力効率を示す
ことが分かった。よって、本発明の一態様である発光素子を逆積み素子においても、良好
な発光効率が得られることが分かった。
発光素子55乃至比較発光素子57は良好な電流-電圧特性を示した。また、本発明の一
態様の発光素子である、発光素子52乃至発光素子54は電荷発生層4135を有さない
比較発光素子55乃至比較発光素子57よりも良好な電流-電圧特性を有していることが
分かった。よって、本発明の一態様である発光素子は逆積み素子においても、良好な電流
-電圧特性が得られることが分かった。
較発光素子55乃至比較発光素子57の、電界発光スペクトルのピーク波長はいずれも6
17nm付近であり、半値全幅はいずれも54nm、である赤色の発光を示した。得られ
た電界発光スペクトルから、ゲスト材料であるIr(dmdppr-dmp)2(dpm
)からの発光であることが分かる。
次に発光素子52乃至発光素子54について恒温恒湿保存試験を行った。各発光素子は封
止を行っていないため、陽極及びEL層が試験環境の雰囲気に曝される状態の発光素子で
ある。評価方法は先に示す実施例と同様に行った。
った。発光素子52乃至発光素子54をそれぞれ6サンプルずつ作製し、恒温恒湿保存試
験を行った。発光面積比が大きかった上位3サンプルの平均値を表49に示す。
発光面積比を有しており、優れた耐湿性を有していることが分かった。よって本発明の一
態様である発光素子は逆積み素子においても、良好な耐湿性を有していることが分かった
。
施例に示す構成は、他の実施例及び実施の形態と適宜組み合わせて用いることができる。
を示す。本実施例で作製した発光素子の断面模式図を図12に、素子構造の詳細を表50
及び表51に、それぞれ示す。また、使用した化合物の構造と略称については、先の実施
例及び実施の形態を参酌すれば良い。
以下に、本実施例で作製した発光素子の作製方法を示す。電子注入層に非共有電子対を
有する有機化合物と遷移金属の複合材料における遷移金属として、発光素子58及び発光
素子59ではAuを、発光素子60及び発光素子61ではCuを、発光素子62ではMn
を、発光素子63ではCoをそれぞれ用いた発光素子である。
基板210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25nmになるように共蒸着した。
なるように蒸着した。
CBBiFとIr(dmdppr-dmp)2(dpm)と、を重量比(2mDBTBP
DBq-II:PCBBiF:Ir(dmdppr-dmp)2(dpm))が0.75
:0.25:0.08になるように、且つ厚さが40nmになるように共蒸着した。なお
、発光層140において、2mDBTBPDBq-II及びPCBBiFがホスト材料で
あり、Ir(dmdppr-dmp)2(dpm)がゲスト材料(燐光性化合物)である
。
を厚さが20nmになるように蒸着した。
が10nmになるように蒸着した。
量比(NBPhen:Ag)が1:0.3、且つ厚さが5nmになるように共蒸着した。
(Alq3:Au)が1:0.4、且つ厚さが5nmになるように共蒸着した。
が200nmになるように蒸着した。
子58を得た。
発光素子59は、先に示す発光素子58の作製と、電子注入層130(2)の形成工程
のみ異なり、それ以外の工程は発光素子58と同様の作製方法とした。
とAuを重量比(HATNA:Au)が1:0.5、且つ厚さが5nmになるように共蒸
着した。
発光素子60は、先に示す発光素子58の作製と、電子輸送層118(2)及び電子注
入層130の形成工程のみ異なり、それ以外の工程は発光素子58と同様の作製方法とし
た。
henを厚さが15nmとなるように蒸着した。
3:Cu)が1:0.15、且つ厚さが5nmになるように共蒸着した。
発光素子61は、先に示す発光素子58の作製と、電子注入層130の形成工程のみ異
なり、それ以外の工程は発光素子58と同様の作製方法とした。
henとCuを重量比(NBPhen:Cu)が1:0.15、且つ厚さが5nmになる
ように共蒸着した。
(HATNA:Cu)が1:0.15、且つ厚さが5nmになるように共蒸着した。
発光素子62は、先に示す発光素子58の作製と、電子輸送層118(2)及び電子注
入層130の形成工程のみ異なり、それ以外の工程は発光素子58と同様の作製方法とし
た。
henを厚さが15nmとなるように蒸着した。
3:Mn)が1:0.15、且つ厚さが5nmになるように共蒸着した。
発光素子63は、先に示す発光素子58の作製と、電子注入層130(2)の形成工程
のみ異なり、それ以外の工程は発光素子58と同様の作製方法とした。
NAとCoを重量比(HATNA:Co)が1:0.15、且つ厚さが5nmになるよう
に共蒸着した。
次に、上記作製した発光素子58乃至発光素子63の素子特性を測定した。測定方法は
先に示す、実施例1と同様とした。
特性を図95に、外部量子効率-輝度特性を図96にそれぞれ示す。また、各発光素子に
2.5mA/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97に示す。
表52に示す。
率20%を超える、高い発光効率を示した。図94及び表52に示すように、発光素子5
8乃至発光素子63は高い電流効率を示した。
した。よって、電子注入層に非共有電子対を有する有機化合物と遷移金属の複合材料にお
ける遷移金属として、Au、Cu、MnまたはCoを使用可能であることが分かった。
ピーク波長はいずれも618nm付近であり、半値全幅はいずれも57nm程度、である
赤色の発光を示した。得られた電界発光スペクトルから、ゲスト材料であるIr(dmd
ppr-dmp)2(dpm)からの発光であることが分かる。
次に発光素子58乃至発光素子63について恒温恒湿保存試験を行った。各発光素子は封
止を行っていないため、陰極及びEL層が試験環境の雰囲気に曝される状態の発光素子で
ある。評価方法は先に示す実施例と同様に行った。
った。発光素子58乃至発光素子63をそれぞれ3サンプルずつ作製し、恒温恒湿保存試
験を行った。3サンプルの平均値を表53に示す。
発光面積比を有しており、優れた耐湿性を有していることが分かった。よって本発明の一
態様である発光素子にはAu、Cu、MnまたはCoを好適に用いることができる。
である。本実施例に示す構成は、他の実施例及び実施の形態と適宜組み合わせて用いるこ
とができる。
比較である比較発光素子64の作製例を示す。本実施例で作製した発光素子の断面模式図
を図12に、素子構造の詳細を表54に、それぞれ示す。また、使用した化合物の構造と
略称については、先の実施例及び実施の形態を参酌すれば良い。
以下に、本実施例で作製した発光素子の作製方法を示す。本実施例で示す発光素子は、
蛍光発光を呈する発光素子である。
基板210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20nmになるように共蒸着した。
るように蒸着した。
mFLPAPrnと、を重量比(cgDBCzPA:1,6mMemFLPAPrn)が
1:0.03になるように、且つ厚さが25nmになるように共蒸着した。なお、発光層
140において、cgDBCzPAがホスト材料であり、1,6mMemFLPAPrn
がゲスト材料(蛍光性化合物)である。
nmになるように蒸着した。
が20nmになるように蒸着した。
なるように蒸着した。
が200nmになるように蒸着した。
子58を得た。
発光素子65は、先に示す比較発光素子64の作製と、電子輸送層118(2)及び電
子注入層130の形成工程のみ異なり、それ以外の工程は比較発光素子64と同様の作製
方法とした。
nを厚さが10nmになるように蒸着した。
比(NBPhen:Ag)が1:0.3、且つ厚さが5nmになるように共蒸着した。
Alq3:Ag)が1:0.3、且つ厚さが5nmになるように共蒸着した。
発光素子66は、先に示す発光素子65の作製と、電子注入層130の形成工程のみ異
なり、それ以外の工程は発光素子65と同様の作製方法とした。
TNA:Ag)が1:0.3、且つ厚さが5nmになるように共蒸着した。
次に、上記作製した比較発光素子64、発光素子65及び発光素子66の素子特性を測
定した。測定方法は先に示す、実施例1と同様とした。
98に、電流-電圧特性を図99に、外部量子効率-輝度特性を図100にそれぞれ示す
。また、各発光素子に2.5mA/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101に示す。
子66の素子特性を表55に示す。
は蛍光発光素子であるにも関わらず、いずれも外部量子効率10%を超える、高い発光効
率を示した。また図98に示すように、電流効率も高い効率を示した。また、本発明の一
態様である、発光素子65及び発光素子66は、電子注入層に一般的に用いられる材料で
あるLi2Oを用いた比較発光素子64と同等の高い効率を示した。
電流-電圧特性を示した。また、本発明の一態様である、発光素子65及び発光素子66
は、電子注入層に一般的に用いられる材料であるLi2Oを用いた比較発光素子64と同
等の電子注入性を有していることが分かった。
電界発光スペクトルのピーク波長はいずれも466nm付近であり、半値全幅はいずれも
40nm程度、である青色の発光を示した。得られた電界発光スペクトルから、ゲスト材
料である1,6mMemFLPAPrnからの発光であることが分かる。
次に比較発光素子64、発光素子65及び発光素子66について恒温恒湿保存試験を行っ
た。各発光素子は封止を行っていないため、陰極及びEL層が試験環境の雰囲気に曝され
る状態の発光素子である。評価方法は先に示す実施例と同様に行った。
った。比較発光素子64、発光素子65及び発光素子66をそれぞれ6サンプルずつ作製
し、恒温恒湿保存試験を行った。発光面積比が大きかった上位3サンプルの平均値を表5
6に示す。
発光面積比を有しており、優れた耐湿性を有していることが分かった。また、表56より
、比較発光素子64と比較し、発光素子65及び発光素子66は劇的に耐湿性が向上して
いることが分かる。よって本発明の一態様である発光素子は蛍光発光素子においても、良
好な耐湿性を有していることが分かった。
比較である比較発光素子67の作製例を示す。本実施例で作製した発光素子の断面模式図
を図3(B)に、素子構造の詳細を表57及び表58に、それぞれ示す。また、使用した
化合物の構造と略称については、先の実施例及び実施の形態を参酌すれば良い。なお、比
較発光素子67は、電荷発生層115に接する電子注入層114にLi化合物を用いた発
光素子であり、発光素子68及び発光素子69は電子注入層114に有機化合物と遷移金
属の複合材料を用いた、本発明の一態様の発光素子である。
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25nmになるように共蒸着した。
なるように蒸着した。
CBBiFとIr(dmdppr-dmp)2(dpm)と、を重量比(2mDBTBP
DBq-II:PCBBiF:Ir(dmdppr-dmp)2(dpm))が0.75
:0.25:0.08になるように、且つ厚さが40nmになるように共蒸着した。なお
、発光層170において、2mDBTBPDBq-II及びPCBBiFがホスト材料で
あり、Ir(dmdppr-dmp)2(dpm)がゲスト材料(燐光性化合物)である
。
を厚さが10nmになるように蒸着した。
が20nmになるように蒸着した。
なるように蒸着した。
、を重量比(DBT3P-II:MoO3)が1:0.5になるように、且つ厚さが80
nmになるように共蒸着した。
なるように蒸着した。
CBBiFとIr(dmdppr-dmp)2(dpm)と、を重量比(2mDBTBP
DBq-II:PCBBiF:Ir(dmdppr-dmp)2(dpm))が0.75
:0.25:0.08になるように、且つ厚さが40nmになるように共蒸着した。なお
、発光層140において、2mDBTBPDBq-II及びPCBBiFがホスト材料で
あり、Ir(dmdppr-dmp)2(dpm)がゲスト材料(燐光性化合物)である
。
を厚さが25nmになるように蒸着した。
が10nmになるように蒸着した。
BPhen:Cu)が1:0.2、且つ厚さが5nmになるように共蒸着した。
0nmになるように蒸着した。
るための基板を、有機化合物を形成した基板に固定することで、発光素子67を封止した
。封止の方法は上述の実施例と同様の方法で行った。以上の工程により比較発光素子67
を得た。
発光素子68は、先に示す比較発光素子67の作製と、電子輸送層113(2)及び電
子注入層114の形成工程のみ異なり、それ以外の工程は比較発光素子67と同様の作製
方法とした。
nを厚さが15nmになるように蒸着した。
BPhen:Cu)が1:0.2、且つ厚さが5nmになるように共蒸着した。
発光素子69は、先に示す比較発光素子67の作製と、電子輸送層113(2)、電子
注入層114及び電子注入層130の形成工程のみ異なり、それ以外の工程は比較発光素
子67と同様の作製方法とした。
nを厚さが15nmになるように蒸着した。
BPhen:Mn)が1:0.15、且つ厚さが5nmになるように共蒸着した。
に蒸着した。
次に、上記作製した比較発光素子67、発光素子68及び発光素子69の素子特性を測
定した。測定方法は先に示す、実施例1と同様とした。
102に、電流-電圧特性を図103に、外部量子効率-輝度特性を図104にそれぞれ
示す。また、各発光素子に2.5mA/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105に示す。
子69の素子特性を表59に示す。
はいずれも外部量子効率40%を超える、高い発光効率を示した。また、図102に示す
ように、比較発光素子67、発光素子68及び発光素子69は高い電流効率を示した。
な電流-電圧特性を示した。よって、電子注入層114に非共有電子対を有する有機化合
物と遷移金属の複合材料における遷移金属として、CuまたはMnを使用可能であること
が分かった。
電界発光スペクトルのピーク波長はいずれも618nm付近であり、半値全幅はいずれも
53nm程度、である赤色の発光を示した。得られた電界発光スペクトルから、ゲスト材
料であるIr(dmdppr-dmp)2(dpm)からの発光であることが分かる。
次に、比較発光素子67及び発光素子68の駆動寿命試験を行った。駆動寿命試験の測
定結果を図106に示す。なお、駆動寿命試験は、各発光素子の電流密度を25mA/c
m2に設定し、電流密度を一定の条件で各発光素子を連続駆動させた。
。このことから、電子注入層114に有機化合物と遷移金属の複合材料を有する発光素子
は、信頼性の良好な発光素子であることが示された。
る。
以下にESR測定用薄膜の作製法について示す。
:0.19になるように、且つ厚さが100nmになるように真空蒸着した。なお、モル
比(NBPhen:Ag)が1:1になるように形成した。
なるように、且つ厚さが100nmになるように形成した。
ように、且つ厚さが100nmになるように形成した。
ように、且つ厚さが100nmになるように形成した。
ように、且つ厚さが100nmになるように形成した。
15になるように、且つ厚さが100nmになるように形成した。
:0.05になるように、且つ厚さが100nmになるように形成した。
0nmになるよう真空蒸着することで形成した。
用いた。また、測定条件は下記の条件で行った。測定温度は室温(23℃)とし、9.2
GHzの高周波電力(マイクロ波パワー)を1mWとし、磁場の向きは薄膜の表面に平行
とした。
、薄膜1からはNBPhenとAgとの相互作用により形成されたSOMOに起因するシ
グナルが、g値が2.029付近に観測された。一方、比較薄膜8からはシグナルが観測
されなかった。
密度を表60に示す。薄膜1乃至薄膜5、比較薄膜6及び比較薄膜7のスピン密度は、1
×1017spins/cm3以上であった。このことから、本発明の一態様に用いるこ
とができる薄膜1乃至薄膜5は、図3における電子注入層130および電子注入層114
に好適に用いることができる。
。このことから、本発明の一態様に用いることができる薄膜1及び薄膜3は、電荷発生層
に好適に用いることができ、クロストークの抑制に効果的な構成である。
比較である比較発光素子74の作製例を示す。本実施例で作製した発光素子の断面模式図
を図70に、素子構造の詳細を表61及び表62にそれぞれ示す。なお、素子の作製工程
は上述の実施例と同様であるため、作製手順の詳細は省略する。また、本実施例で用いた
化合物の構造と略称については、先の実施例を参酌すれば良い。なお、発光素子70乃至
発光素子73は、電子注入層4130に用いる非共有電子対を有する有機化合物と遷移金
属の複合材料における遷移金属として、それぞれCu、Au、Mn、Coを用いた発光素
子であり、比較発光素子74は電子注入層4130にLi化合物を用いた発光素子である
。
次に、上記作製した発光素子70乃至発光素子73及び比較発光素子74の素子特性を
測定した。測定方法は先に示す、実施例1と同様とした。
図108に、電流-電圧特性を図109に、外部量子効率-輝度特性を図110にそれぞ
れ示す。また、各発光素子に2.5mA/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111に示す。
素子74の素子特性を表63に示す。
4はいずれも外部量子効率25%を超える、高い発光効率を示した。また図108に示す
ように、電流効率も高い効率を示した。また、本発明の一態様である、発光素子70乃至
発光素子73は、電子注入層に一般的に用いられる材料であるLi2Oを用いた比較発光
素子74と同等の高い効率を示した。
好な電流-電圧特性を示した。また、本発明の一態様である、発光素子70乃至発光素子
73は、電子注入層に一般的に用いられる材料であるLi2Oを用いた比較発光素子74
と同等の電子注入性を有していることが分かった。
、電界発光スペクトルのピーク波長はいずれも618nm付近であり、半値全幅はいずれ
も53nm程度、である赤色の発光を示した。得られた電界発光スペクトルから、ゲスト
材料であるIr(dmdppr-dmp)2(dpm)からの発光であることが分かる。
有機化合物と遷移金属の複合材料における遷移金属として、Au、Cu、MnまたはCo
を使用可能であることが分かった。
、105 EL層、106 発光ユニット、107 EL層、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 バッファ層、
118 電子輸送層、119 正孔輸送層、130 電子注入層、131 化合
物、132 遷移金属、140 発光層、150 発光素子、152 発光素子
、154 発光素子、160 電荷発生層、170 発光層、210 基板、2
50 発光素子、252 発光素子、411 基板、431 導電層、432
半導体層、432p 半導体層、433a 導電層、433b 導電層、434
絶縁層、435 不純物半導体層、437 半導体層、484 絶縁層、60
1 ソース側駆動回路、602 画素部、603 ゲート側駆動回路、604
封止基板、605 シール材、607 空間、608 配線、610 素子基板
、611 スイッチング用TFT、612 電流制御用TFT、613 電極、6
14 絶縁物、616 EL層、617 電極、618 発光素子、623
nチャネル型TFT、624 pチャネル型TFT、633 電子輸送層、900
携帯情報端末、901 筐体、902 筐体、903 表示部、905 ヒン
ジ部、910 携帯情報端末、911 筐体、912 表示部、913 操作ボ
タン、914 外部接続ポート、915 スピーカ、916 マイク、917
カメラ、920 カメラ、921 筐体、922 表示部、923 操作ボタン
、924 シャッターボタン、926 レンズ、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、10
22 電極、1024B 電極、1024G 電極、1024R 電極、102
4W 電極、1025B 下部電極、1025G 下部電極、1025R 下部
電極、1025W 下部電極、1026 隔壁、1028 EL層、1029
電極、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、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、2101 電極、2101a 導電層、2101b 導電層、210
2 電極、2103 電極、2103a 導電層、2103b 導電層、210
4 電極、2104a 導電層、2104b 導電層、2106 発光ユニット
、2108 発光ユニット、2111 正孔注入層、2112 正孔輸送層、21
13 電子輸送層、2115 電荷発生層、2116 正孔注入層、2117
正孔輸送層、2118 電子輸送層、2119 電子注入層、2130 電子注入
層、2131 化合物、2140 発光層、2145 隔壁、2170 発光層
、2200 基板、2220 基板、2222B 領域、2222G 領域、2
222R 領域、2223 遮光層、2224B 光学素子、2224G 光学
素子、2224R 光学素子、2250a 発光素子、2250b 発光素子、2
622B 領域、2622G 領域、2622R 領域、2631 正孔注入層
、2632 正孔輸送層、2633 電子輸送層、2634 電子注入層、263
5 電荷発生層、2637 正孔輸送層、2638 電子輸送層、2639 電
子注入層、2642 電極、2644 発光層、2646 発光層、2650
基板、2652 基板、2661 電極、2662 電極、2663 電極、2
664 電極、3500 多機能端末、3502 筐体、3504 表示部、3
506 カメラ、3508 照明、3600 ライト、3602 筐体、360
8 照明、3610 スピーカ、3631 正孔注入層、3632 正孔輸送層
、3633 電子輸送層、3634 電子注入層、3635 電荷発生層、363
7 正孔輸送層、3638 電子輸送層、3639 電子注入層、3641 電
極、3642 電極、3644 発光層、3646 発光層、3650 基板、
3652 基板、4100 EL層、4101 電極、4102 電極、411
1 正孔注入層、4112 正孔輸送層、4118 電子輸送層、4135 電
荷発生層、4130 電子注入層、4140 発光層、4210 基板、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、9006 接続端子、9055 ヒンジ、
9200 携帯情報端末、9201 携帯情報端末、9202 携帯情報端末
Claims (11)
- 陽極と陰極との間に発光層を有し、
前記発光層と前記陰極との間に第1の層を有し、
前記第1の層は、非共有電子対を有する第1の有機化合物と、周期表における第5族、第7族、第9族、または第11族のいずれかに属する遷移金属と、を有し、
前記第1の有機化合物と前記遷移金属とを含む膜は、ESR測定により不対電子が観測される、発光素子。 - 陽極と、陰極との間に、第1の発光ユニットと、第2の発光ユニットを有し、
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第1の層を有し、
前記第1の層は、非共有電子対を有する第1の有機化合物と、遷移金属と、を有し、
前記第1の有機化合物と前記遷移金属とを含む膜は、ESR測定により不対電子が観測される、発光素子。 - 陽極と、陰極との間に、第1の発光ユニットと、第2の発光ユニットを有し、
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第1の層及び電荷発生層を有し、
前記第1の層と前記電荷発生層は互いに接して設けられ、
前記第1の層は、非共有電子対を有する第1の有機化合物と、遷移金属と、を有し、
前記第1の有機化合物は非共有電子対を有し、
前記第1の有機化合物と前記遷移金属とを含む膜は、ESR測定により不対電子が観測される、発光素子。 - 請求項2または請求項3において、
前記遷移金属は、周期表における第5族、第7族、第9族、または第11族のいずれかに属する発光素子。 - 請求項1乃至請求項4のいずれか一項において、
アルカリ金属およびアルカリ土類金属を有さない、発光素子。 - 請求項1乃至請求項5のいずれか一項において、
前記第1の層における、前記遷移金属のモル比率が前記第1の有機化合物に対して、0.2以上0.8以下である、発光素子。 - 請求項1乃至請求項6のいずれか一項において、
前記陰極が前記遷移金属と同一の物質を含む、発光素子。 - 請求項1乃至請求項7のいずれか一項において、
前記第1の有機化合物と前記遷移金属とを含む膜のスピン密度は、1×1016spins/cm3以上5×1017spins/cm3以下である、発光素子。 - 請求項1乃至請求項8のいずれか一項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9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8のいずれか一項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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