JP2022188146A - 発光装置、電子機器および照明装置 - Google Patents

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Tetsushi Seo
俊毅 佐々木
Toshiki Sasaki
信晴 大澤
Nobuharu Osawa
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Abstract

【課題】新規な発光装置を提供する。または発光効率が高く、消費電力が低減され、且つ色度の視野角依存性が低減された新規な発光装置を提供する。【解決手段】少なくとも1つの発光素子と、1つの光学素子と、を有し、該発光素子から該光学素子を介して射出される光は、該発光素子の法線ベクトルの0°を超えて70°以下の範囲のスペクトルにおいて400nm以上480nm未満の波長域に1つ目の極大値と、該1つ目の極大値よりも長波長側に位置する、2つ目の極大値と、を有し、1つ目の極大値に対する2つ目の極大値の強度比が、15%以下である。【選択図】図1

Description

本発明の一態様は、電界を加えることにより発光が得られる発光層を一対の電極間に挟
んでなる発光素子、または該発光素子を有する発光装置、電子機器、及び照明装置に関す
る。
なお、本発明の一態様は、上記の技術分野に限定されない。本明細書等で開示する発明
の一態様の技術分野は、物、方法、または、製造方法に関するものである。または、本発
明の一態様は、プロセス、マシン、マニュファクチャ、または、組成物(コンポジション
・オブ・マター)に関するものである。そのため、より具体的に本明細書で開示する本発
明の一態様の技術分野としては、半導体装置、表示装置、液晶表示装置、発光装置、照明
装置、蓄電装置、記憶装置、それらの駆動方法、または、それらの製造方法、を一例とし
て挙げることができる。
近年、エレクトロルミネッセンス(Electroluminescence:EL)
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)を挟んだものである。この素子に電圧
を印加することにより、発光性の物質からの発光が得られる。
上述の発光素子は自発光型であるため、これを用いた発光装置は、視認性に優れ、バッ
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。
発光素子からの光の取り出し効率を改善するために、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1参照)。
特開2012-182127号公報
一対の電極間で光の共振効果を利用した微小光共振器構造(以下、マイクロキャビティ
構造という)を発光素子に採用した場合、発光素子の法線ベクトルと平行の方向に対して
は、共振効果により、所望の光を取り出すことが可能となる。しかしながら、発光素子の
法線ベクトルからずれる、すなわち発光素子の法線ベクトルから離れた位置においては、
所望の光とは異なる波長となる場合がある。このような発光素子を有する発光装置におい
ては、色度の視野角依存性が生じる場合がある。
上述した課題に鑑み、本発明の一態様では、新規な発光装置を提供することを課題の一
つとする。または発光効率が高く、消費電力が低減され、且つ色度の視野角依存性が低減
された新規な発光装置を提供することを課題の一つとする。または新規な発光装置の作製
方法を提供することを課題の一つとする。
なお、上記の課題の記載は、他の課題の存在を妨げるものではない。なお、本発明の一
態様は、必ずしも、これらの課題の全てを解決する必要はない。上記以外の課題は、明細
書等の記載から自ずと明らかになるものであり、明細書等の記載から上記以外の課題を抽
出することが可能である。
本発明の一態様は、少なくとも1つの発光素子と、1つの光学素子と、を有する発光装
置であって、該発光素子から該光学素子を介して射出される光は、該発光素子の法線ベク
トルの0°を超えて70°以下の範囲のスペクトルにおいて400nm以上480nm未
満の波長域に1つ目の極大値と、該1つ目の極大値よりも長波長側に位置する、2つ目の
極大値と、を有し、1つ目の極大値に対する2つ目の極大値の強度比が、15%以下であ
る。より詳細には以下の通りである。
本発明の一態様は、第1の発光素子と、第2の発光素子と、第3の発光素子と、第1の
光学素子と、第2の光学素子と、第3の光学素子と、を有し、第1の発光素子から第1の
光学素子を介して射出される光は、スペクトルにおいて600nm以上740nm以下の
波長域に第1の極大値を有し、第2の発光素子から第2の光学素子を介して射出される光
は、スペクトルにおいて480nm以上550nm未満の波長域に第2の極大値を有し、
第3の発光素子から第3の光学素子を介して射出される光は、第3の発光素子の法線ベク
トルの0°を超えて70°以下の範囲のスペクトルにおいて400nm以上480nm未
満の波長域に第3の極大値と、第3の極大値よりも長波長側に位置する、第4の極大値と
、を有し、第3の極大値に対する第4の極大値の強度比は、15%以下である、ことを特
徴とする発光装置である。
また、上記構成において、第1の光学素子は、570nm以上800nm以下の波長の
光の透過率が50%以上である領域を有し、第2の光学素子は、480nm以上570n
m未満の波長の光の透過率が50%以上である領域を有し、第3の光学素子は、400n
m以上480nm未満の波長の光の透過率が50%以上である領域を有し、且つ、530
nm以上680nm以下の波長の光の透過率が20%以下である領域を有すると好ましい
また、上記各構成において、第1の発光素子は、第1の下部電極と、第1の下部電極上
の第1の透明導電膜と、第1の透明導電膜上の第1の発光層と、第1の発光層上の第2の
発光層と、第2の発光層上の上部電極と、を有し、第2の発光素子は、第2の下部電極と
、第2の下部電極上の第2の透明導電膜と、第2の透明導電膜上の第1の発光層と、第1
の発光層上の第2の発光層と、第2の発光層上の上部電極と、を有し、第3の発光素子は
、第3の下部電極と、第3の下部電極上の第3の透明導電膜と、第3の透明導電膜上の第
1の発光層と、第1の発光層上の第2の発光層と、第2の発光層上の上部電極と、を有す
ると好ましい。
また、上記構成において、第1の発光層と第2の発光層との間に、さらに、電荷発生層
を有する、ことが好ましい。
また、上記各構成において、第1の発光素子は、第1の下部電極と、第1の下部電極上
の第1の透明導電膜と、第1の透明導電膜上の第1の発光層と、第1の発光層上の第2の
発光層と、第2の発光層上の第3の発光層と、第3の発光層上の上部電極と、を有し、第
2の発光素子は、第2の下部電極と、第2の下部電極上の第2の透明導電膜と、第2の透
明導電膜上の第1の発光層と、第1の発光層上の第2の発光層と、第2の発光層上の第3
の発光層と、第3の発光層上の上部電極と、を有し、第3の発光素子は、第3の下部電極
と、第3の下部電極上の第3の透明導電膜と、第3の透明導電膜上の第1の発光層と、第
1の発光層上の第2の発光層と、第2の発光層上の第3の発光層と、第3の発光層上の上
部電極と、を有すると好ましい。
また、上記構成において、第1の発光層と第2の発光層との間に、さらに、電荷発生層
を有し、第2の発光層と第3の発光層とは、互いに接すると好ましい。
また、上記各構成において、第1の発光層からの発光スペクトルは、青色の波長領域に
ピークを有し、第2の発光層からの発光スペクトルは、黄色の波長領域にピークを有する
と好ましい。また、上記各構成において、第1の発光層からの発光スペクトルは、青色の
波長領域にピークを有し、第2の発光層からの発光スペクトルは、緑色の波長領域にピー
クを有し、第3の発光層からの発光スペクトルは、赤色の波長領域にピークを有すると好
ましい。
また、上記各構成において、第1の下部電極、第2の下部電極、及び第3の下部電極は
、それぞれ、可視光を反射する機能を有し、上部電極は、可視光を反射する機能と、可視
光を透過する機能と、を有すると好ましい。また、上記各構成において、第1の下部電極
、第2の下部電極、及び第3の下部電極は、それぞれ、銀を有すると好ましい。
また、上記各構成において、第3の透明導電膜の膜厚は、第1乃至第3の透明導電膜の
中で最も厚いことが好ましい。また、上記各構成において、第3の下部電極と第1の発光
層との距離は、第1の下部電極と第1の発光層との距離、及び第2の下部電極と第1の発
光層との距離の中で最も長いと好ましい。
また、上記各構成において、第1の下部電極と、第3の発光層との間の光学距離が3λ
/4(λは赤色の波長を表す)近傍であり、第2の下部電極と、第2の発光層との間
の光学距離が3λ/4(λは緑色の波長を表す)近傍であり、第3の下部電極と、第
1の発光層との間の光学距離が3λ/4(λは青色の波長を表す)近傍であると好ま
しい。
また、本発明の他の一態様は、第1の発光素子と、第2の発光素子と、第3の発光素子
と、第4の発光素子と、第1の光学素子と、第2の光学素子と、第3の光学素子と、第4
の光学素子と、を有し、第1の発光素子から第1の光学素子を介して射出される光は、ス
ペクトルにおいて600nm以上740nm以下の波長域に第1の極大値を有し、第2の
発光素子から第2の光学素子を介して射出される光は、スペクトルにおいて480nm以
上550nm未満の波長域に第2の極大値を有し、第3の発光素子から第3の光学素子を
介して射出される光は、第3の発光素子の法線ベクトルの0°を超えて70°以下の範囲
のスペクトルにおいて400nm以上480nm未満の波長域に第3の極大値と、第3の
極大値よりも長波長側に位置する第4の極大値と、を有し、第4の発光素子から第4の光
学素子を介して射出される光は、スペクトルにおいて550nm以上600nm未満の波
長域に第5の極大値を有し、第3の極大値に対する第4の極大値の強度比は、15%以下
であることを特徴とする発光装置である。
また、本発明の他の一態様は、第1の発光素子と、第2の発光素子と、第3の発光素子
と、第4の発光素子と、第1の光学素子と、第2の光学素子と、第3の光学素子と、を有
し、第1の発光素子から第1の光学素子を介して射出される光は、スペクトルにおいて6
00nm以上740nm以下の波長域に第1の極大値を有し、第2の発光素子から第2の
光学素子を介して射出される光は、スペクトルにおいて480nm以上550nm未満の
波長域に第2の極大値を有し、第3の発光素子から第3の光学素子を介して射出される光
は、第3の発光素子の法線ベクトルの0°を超えて70°以下の範囲のスペクトルにおい
て400nm以上480nm未満の波長域に第3の極大値と、第3の極大値よりも長波長
側に位置する、第4の極大値と、を有し、第4の発光素子から射出される光は、第1の光
学素子乃至第3の光学素子を介さずに射出され、スペクトルにおいて550nm以上60
0nm未満の波長域に第5の極大値を有し、第3の極大値に対する第4の極大値の強度比
は、15%以下であることを特徴とする発光装置である。
また、上記各構成において、第1の光学素子は、570nm以上800nm以下の波長
の光の透過率が50%以上である領域を有し、第2の光学素子は、480nm以上570
nm未満の波長の光の透過率が50%以上である領域を有し、第3の光学素子は、400
nm以上480nm未満の波長の光の透過率が50%以上である領域を有し、且つ、53
0nm以上680nm以下の波長の光の透過率が20%以下である領域を有すると好まし
い。
また、上記各構成において、第1の発光素子は、第1の下部電極と、第1の下部電極上
の第1の透明導電膜と、第1の透明導電膜上の第1の発光層と、第1の発光層上の第2の
発光層と、第2の発光層上の上部電極と、を有し、第2の発光素子は、第2の下部電極と
、第2の下部電極上の第2の透明導電膜と、第2の透明導電膜上の第1の発光層と、第1
の発光層上の第2の発光層と、第2の発光層上の上部電極と、を有し、第3の発光素子は
、第3の下部電極と、第3の下部電極上の第3の透明導電膜と、第3の透明導電膜上の第
1の発光層と、第1の発光層上の第2の発光層と、第2の発光層上の上部電極と、を有し
、第4の発光素子は、第4の下部電極と、第4の下部電極上の第4の透明導電膜と、第4
の透明導電膜上の第1の発光層と、第1の発光層上の第2の発光層と、第2の発光層上の
上部電極と、を有すると好ましい。
また、上記構成において、第1の発光層と第2の発光層との間に、さらに、電荷発生層
を有すると好ましい。
また、上記各構成において、第1の発光素子は、第1の下部電極と、第1の下部電極上
の第1の透明導電膜と、第1の透明導電膜上の第1の発光層と、第1の発光層上の第2の
発光層と、第2の発光層上の第3の発光層と、第3の発光層上の上部電極と、を有し、第
2の発光素子は、第2の下部電極と、第2の下部電極上の第2の透明導電膜と、第2の透
明導電膜上の第1の発光層と、第1の発光層上の第2の発光層と、第2の発光層上の第3
の発光層と、第3の発光層上の上部電極と、を有し、第3の発光素子は、第3の下部電極
と、第3の下部電極上の第3の透明導電膜と、第3の透明導電膜上の第1の発光層と、第
1の発光層上の第2の発光層と、第2の発光層上の第3の発光層と、第3の発光層上の上
部電極と、を有し、第4の発光素子は、第4の下部電極と、第4の下部電極上の第4の透
明導電膜と、第4の透明導電膜上の第1の発光層と、第1の発光層上の第2の発光層と、
第2の発光層上の第3の発光層と、第3の発光層上の上部電極と、を有すると好ましい。
また、上記構成において、第1の発光層と第2の発光層との間に、さらに、電荷発生層
を有し、第2の発光層と第3の発光層とは、互いに接すると好ましい。
また、上記各構成において、第1の発光層からの発光スペクトルは、青色の波長領域に
ピークを有し、第2の発光層からの発光スペクトルは、黄色の波長領域にピークを有する
と好ましい。また、上記各構成において、第1の発光層からの発光スペクトルは、青色の
波長領域にピークを有し、第2の発光層からの発光スペクトルは、緑色の波長領域にピー
クを有し、第3の発光層からの発光スペクトルは、赤色の波長領域にピークを有すると好
ましい。
また、上記各構成において、第1の下部電極、第2の下部電極、第3の下部電極、及び
第4の下部電極は、それぞれ、可視光を反射する機能を有し、上部電極は、可視光を反射
する機能と、可視光を透過する機能と、を有すると好ましい。また、上記各構成において
、第1の下部電極、第2の下部電極、第3の下部電極、及び第4の下部電極は、それぞれ
、銀を有すると好ましい。
また、上記各構成において、第3の透明導電膜の膜厚は、第1乃至第4の透明導電膜の
中で最も厚いと好ましい。また、上記各構成において、第3の下部電極と、第1の発光層
との距離は、第1の下部電極と第1の発光層との距離、第2の下部電極と第1の発光層と
の距離、及び第4の下部電極と第1の発光層との距離の中で最も長いと好ましい。
また、上記各構成において、第1の下部電極と、第3の発光層との間の光学距離が3λ
/4(λは赤色の波長を表す)近傍であり、第2の下部電極と、第2の発光層との間
の光学距離が3λ/4(λは緑色の波長を表す)近傍であり、第3の下部電極と、第
1の発光層との間の光学距離が3λ/4(λは青色の波長を表す)近傍である、第4
の下部電極と、第2の発光層との間の光学距離が3λ/4(λは黄色の波長を表す)
近傍であると好ましい。
また、本発明の一態様は、上記各構成の発光装置と、筐体および/またはタッチセンサ
とを有する電子機器、または上記各構成の発光装置と、筐体および/またはタッチセンサ
とを有する照明装置も範疇に含めるものである。また、本明細書中における発光装置とは
、画像表示デバイス、もしくは光源(照明装置含む)を指す。また、発光装置にコネクタ
ー、例えばFPC(Flexible Printed Circuit)もしくはTC
P(Tape Carrier Package)が取り付けられたモジュール、TCP
の先にプリント配線板が設けられたモジュール、または発光素子にCOG(Chip O
n Glass)方式によりIC(集積回路)が直接実装されたモジュールは、発光装置
を有する場合がある。
本発明の一態様により、新規な発光装置を提供することができる。または、本発明の一
態様により、発光効率が高く、消費電力が低減され、且つ色度の視野角依存性が低減され
た新規な発光装置を提供することができる。または、本発明の一態様により、新規な発光
装置の作製方法を提供することができる。
なお、これらの効果の記載は、他の効果の存在を妨げるものではない。なお、本発明の
一態様は、必ずしも、これらの効果の全てを有する必要はない。なお、これら以外の効果
は、明細書、図面、請求項などの記載から、自ずと明らかとなるものであり、明細書、図
面、請求項などの記載から、これら以外の効果を抽出することが可能である。
本発明の一態様の発光装置を説明する断面図。 発光スペクトルや色度における視野角依存性を説明する断面模式図。 発光素子の法線ベクトルに対し、0°、10°、30°、50°、及び70°の電界発光スペクトルを測定した図。 着色層の透過率を説明する図。 着色層を介して、発光素子の法線ベクトルに対し、0°、10°、30°、50°、及び70°の電界発光スペクトルを測定した図。 本発明の一態様の発光装置を説明する断面図。 本発明の一態様の発光装置を説明する断面図。 本発明の一態様の発光装置を説明する断面図。 本発明の一態様の発光装置を説明する断面図。 本発明の一態様の発光装置を説明する断面図。 本発明の一態様の発光装置を説明する断面図。 本発明の一態様の発光装置を説明する断面図。 本発明の一態様の発光装置を説明する断面図。 本発明の一態様の発光装置を説明する断面図。 本発明の一態様の発光装置を説明する断面図。 本発明の一態様の発光装置を説明する断面図。 本発明の一態様の発光装置を説明する断面図。 本発明の一態様の発光装置を説明する断面図。 本発明の一態様の発光装置を説明する断面図。 本発明の一態様の発光装置を説明する断面図。 本発明の一態様の発光装置を説明する断面図。 本発明の一態様の発光装置を説明する断面図。 本発明の一態様の発光装置を説明する断面図。 本発明の一態様の発光装置を説明する断面図。 本発明の一態様の発光装置を説明する断面図。 本発明の一態様の発光装置を説明する断面図。 本発明の一態様の発光装置の作製方法を説明する断面図。 本発明の一態様の発光装置の作製方法を説明する断面図。 本発明の一様態の発光素子を説明する断面模式図。 発光層におけるエネルギー準位の相関を説明する図。 発光層におけるエネルギー準位の相関を説明する図。 本発明の一態様の発光装置を説明する上面図及び断面図。 本発明の一態様の発光装置を説明する断面図。 本発明の一態様の発光装置を説明する断面図。 本発明の一態様の発光装置を説明する断面図。 本発明の一態様の発光装置を説明する断面図。 本発明の一態様の発光装置を説明する断面図。 本発明の一態様の発光装置を説明する断面図。 本発明の一態様の発光装置を説明する断面図。 本発明の一態様の発光装置を説明する断面図。 本発明の一態様の表示装置を説明するブロック図及び回路図。 表示モジュールを説明する斜視図。 電子機器について説明する図。 照明装置について説明する図。 タッチパネルの一例を示す斜視図。 タッチパネルの一例を示す断面図。 タッチパネルの一例を示す断面図。 タッチセンサのブロック図及びタイミングチャート図。 タッチセンサの回路図。 実施例に係る、発光素子を説明する断面図。 実施例に係る、発光素子の輝度-電流密度特性、及び輝度-電圧特性を説明する図。 実施例に係る、発光素子のパワー効率-輝度特性を説明する図。 実施例に係る、発光素子の電流効率-輝度特性を説明する図。 実施例に係る、発光素子の電界発光スペクトルを説明する図。 実施例に係る、発光素子の色度差Δu’v’を説明する図。 実施例に係る、発光素子の法線ベクトルに対し、0°、10°、30°、50°、及び70°の電界発光スペクトルを測定した図。 実施例に係る、発光素子の法線ベクトルに対し、0°、10°、30°、50°、及び70°の電界発光スペクトルを測定した図。
以下、本発明の実施の態様について図面を用いて詳細に説明する。但し、本発明は以下
の説明に限定されず、本発明の趣旨及びその範囲から逸脱することなくその形態及び詳細
を様々に変更し得ることが可能である。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るものではない。
なお、図面等において示す各構成の、位置、大きさ、範囲などは、理解の簡単のため、
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。
また、本明細書などにおいて、第1、第2等として付される序数詞は便宜上用いるもの
であり、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。
また、本明細書等において、図面を用いて発明の構成を説明するにあたり、同じものを
指す符号は異なる図面間でも共通して用いる。
また、本明細書等において、青色の波長領域とは、400nm以上480nm未満の波
長領域であり、青色の発光とは該波長領域に少なくとも一つの発光スペクトルピークを有
する。また、緑色の波長領域とは、480nm以上550nm未満の波長領域であり、緑
色の発光とは該波長領域に少なくとも一つの発光スペクトルピークを有する。また、黄色
の波長領域とは、550nm以上600nm未満の波長領域であり、黄色の発光とは該波
長領域に少なくとも一つの発光スペクトルピークを有する。また、赤色の波長領域とは、
600nm以上740nm以下の波長領域であり、赤色の発光とは該波長領域に少なくと
も一つの発光スペクトルピークを有する。
また、本明細書等において、発光素子の法線ベクトルとは、発光素子が有する一対の電
極の一方、ここでは光を取り出す側である上部電極の形成面に対して垂直の方向である。
また、本明細書等において、透明導電膜とは、可視光を透過する機能を有し、且つ導電
性を有する膜である。例えば、透明導電膜としては、ITO(Indium Tin O
xide)に代表される酸化物導電体膜、酸化物半導体膜、または有機物を含む有機導電
体膜を含む。有機物を含む有機導電体膜としては、例えば、有機化合物と電子供与体(ド
ナー)とを混合してなる複合材料を含む膜、有機化合物と電子受容体(アクセプター)と
を混合してなる複合材料を含む膜等が挙げられる。また、透明導電膜の抵抗率としては、
好ましくは1×10Ω・cm以下、さらに好ましくは1×10Ω・cm以下である。
また、本明細書等において、「膜」という用語と、「層」という用語とは、互いに入れ
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。
(実施の形態1)
本実施の形態では、本発明の一態様の発光装置について、図1乃至図30を用いて以下
説明する。
<発光装置の構成例1>
図1は、本発明の一態様の発光装置を示す断面図である。図1に示す発光装置150は
、発光素子101Rと、発光素子101Gと、発光素子101Bと、光学素子124Rと
、光学素子124Gと、光学素子124Bと、を有する。なお、各発光素子(発光素子1
01R、発光素子101G、及び発光素子101B)は、基板102の上方に設けられ、
各光学素子(光学素子124R、光学素子124G、及び光学素子124B)は、基板1
22の下方に設けられる。
また、発光素子101Rは、下部電極104Rと、下部電極104R上の透明導電膜1
06Rと、透明導電膜106R上の発光層108と、発光層108上の発光層110と、
発光層110上の上部電極120と、を有する。また、発光素子101Gは、下部電極1
04Gと、下部電極104G上の透明導電膜106Gと、透明導電膜106G上の発光層
108と、発光層108上の発光層110と、発光層110上の上部電極120と、を有
する。また、発光素子101Bは、下部電極104Bと、下部電極104B上の透明導電
膜106Bと、透明導電膜106B上の発光層108と、発光層108上の発光層110
と、発光層110上の上部電極120と、を有する。
また、発光装置150においては、各透明導電膜(透明導電膜106R、透明導電膜1
06G、及び透明導電膜106B)と発光層108との間に、正孔注入層131と、正孔
輸送層132と、を有する。また、発光層108と発光層110との間に、電子輸送層1
33と、電子注入層134と、電荷発生層116と、正孔注入層135と、正孔輸送層1
36と、を有する。また、発光層110と上部電極120との間に電子輸送層137と、
電子注入層138と、を有する。
また、以下の説明において、一対の電極(例えば、下部電極104Rと上部電極120
)の間に有する、上記各層をまとめてEL層100と呼ぶ場合がある。
なお、図1において、正孔注入層131、正孔輸送層132、発光層108、電子輸送
層133、電子注入層134、電荷発生層116、正孔注入層135、正孔輸送層136
、発光層110、電子輸送層137、電子注入層138、及び上部電極120は、各発光
素子でそれぞれ分離された状態で例示しているが、各発光素子で分離せずに共通して用い
ることができる。
また、図1において、下部電極104R、下部電極104G、及び下部電極104Bは
、それぞれ、可視光を反射する機能を有する。また、上部電極120は、可視光を反射す
る機能と、可視光を透過する機能と、を有する。可視光を反射する機能を有する電極とし
ては、それぞれアルミニウムまたは銀を有する材料を用いることで、反射率を高めること
が可能となり、各発光素子(発光素子101R、発光素子101G、及び発光素子101
R)からの発光効率を高くすることができる。
また、発光素子101Rから光学素子124Rを介して射出される光181は、赤色を
呈する光となる波長領域を有する。また、発光素子101Gから光学素子124Gを介し
て射出される光182は、緑色を呈する光となる波長領域を有する。また、発光素子10
1Bから光学素子124Bを介して射出される光183は、青色を呈する光となる波長領
域を有する。
別言すると、光学素子124R、光学素子124G、及び光学素子124B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。
一例としては、光学素子124Rは、570nm以上800nm以下の波長の光の透過
率が50%以上である領域を有する。また、光学素子124Gは、480nm以上570
nm未満の波長の光の透過率が50%以上である領域を有する。また、光学素子124B
は、400nm以上480nm未満の波長の光の透過率が50%以上である領域を有し、
且つ、530nm以上680nm以下の波長の光の透過率が20%以下である領域を有す
る。
なお、図1において、各光学素子を介して各発光素子から射出される、赤色(R)を呈
する光、緑色(G)を呈する光、及び青色(B)を呈する光を、それぞれ破線の矢印で模
式的に表している。なお、後述する発光装置においても同様である。このように、図1に
示す発光装置150は、各発光素子が発する光を発光素子が形成される基板102とは反
対側に取り出す上面射出型(トップエミッション型ともいう)の構造である。ただし、本
発明の一態様はこれに限定されず、各発光素子が発する光を発光素子が形成される基板1
02側に取り出す下面射出型(ボトムエミッション型ともいう)、または各発光素子が発
する光を発光素子が形成される基板102の上方及び下方の双方に取り出す両面射出型(
デュアルエミッション型ともいう)であってもよい。
また、光学素子124Rを介して射出される光181は、スペクトルにおいて600n
m以上740nm以下の波長域に第1の極大値を有する。また、光学素子124Gを介し
て射出される光182は、スペクトルにおいて480nm以上550nm未満の波長域に
第2の極大値を有する。また、光学素子124Bを介して射出される光183は、スペク
トルにおいて400nm以上480nm未満の波長域に第3の極大値と、該第3の極大値
よりも長波長側に位置する第4の極大値と、を有する。
例えば、発光層108に、紫色、青色、または青緑色の中から選ばれる少なくともいず
れか一つの発光を呈する第1の発光物質を用い、発光層110に、緑色、黄緑色、黄色、
橙色、または赤色の中から選ばれる少なくともいずれか一つの発光を呈する第2の発光物
質を用いることで、上記の極大値を有する発光スペクトルを呈する各発光素子を形成する
ことができる。一例としては、発光層108に、青色の発光を呈する第1の発光物質を用
い、発光層110に黄色の発光を呈する第2の発光物質を用いると好適である。
このように、発光装置150は、発光層108の発光スペクトルと、発光層110の発
光スペクトルと、を調整することで単色光に近い発光を得ることが可能である。また、発
光層108の発光スペクトルと、発光層110の発光スペクトルとを調整することで、白
色発光を得ることも可能である。
さらに、発光装置150は、発光素子101R、発光素子101G、及び発光素子10
1Bは、それぞれマイクロキャビティ構造を有する。
≪マイクロキャビティ構造≫
マイクロキャビティ構造について、以下に説明する。
発光層108、及び発光層110から射出される光は、一対の電極(例えば、下部電極
104Rと上部電極120)の間で共振される。発光装置150においては、各発光素子
で透明導電膜106R、透明導電膜106G、及び透明導電膜106Bの膜厚を調整する
ことで、発光層108、及び発光層110から射出される光の強度を強めることができる
。なお、各発光素子で正孔注入層131、及び正孔輸送層132のうち、少なくとも一つ
の膜厚を異ならせることで、発光層108、及び発光層110から射出される光の強度を
強めてもよい。
例えば、下部電極(下部電極104R、下部電極104G、及び下部電極104B)と
上部電極120の屈折率が発光層108または発光層110の屈折率よりも小さい場合に
おいては、透明導電膜106Rの膜厚を、下部電極104Rと上部電極120との間の光
学距離がmλ/2(mは自然数を、λは発光素子101Rで強める光の波長を、
それぞれ表す)となるように調整する。また、透明導電膜106Gの膜厚を、下部電極1
04Gと上部電極120との間の光学距離がmλ/2(mは自然数を、λは発光
素子101Gで強める光の波長を、それぞれ表す)となるように調整する。また、透明導
電膜106Bの膜厚を、下部電極104Bと上部電極120との間の光学距離がmλ
/2(mは自然数を、λは発光素子101Bで強める光の波長を、それぞれ表す)と
なるように調整する。
また、透明導電膜106Rの膜厚を調整することで、下部電極104Rと発光層110
との間の光学距離を3λ/4近傍とすることができる。また、透明導電膜106Gの膜
厚を調整することで、下部電極104Gと、発光層110との間の光学距離を3λ/4
近傍とすることができる。また、透明導電膜106Bの膜厚を調整することで、下部電極
104Bと、発光層108との間の光学距離を3λ/4近傍とすることができる。
上記構成を別言すると、透明導電膜106Bの膜厚としては、透明導電膜106R、透
明導電膜106Gの中で最も厚い構成とすることができる。
また、上記光学距離とすることで、発光装置150においては、下部電極104Rと上
部電極120との間の光学距離が2λ/2(すなわちλ)、下部電極104Gと上部
電極120との間の光学距離が2λ/2(すなわちλ)、下部電極104Bと上部電
極120との間の光学距離が3λ/2(すなわち1.5λ)となる。
また、上記光学距離とすることで、下部電極104Bと発光層108との距離は、下部
電極104Rと発光層108との距離、及び下部電極104Gと発光層108との距離、
の中で最も長い構成とすることができる。
なお、下部電極104Bと発光層108との間の光学距離がλ/4近傍の場合、下部
電極104Bの表面近傍での光の散乱または光の吸収により、光取出し効率が低下してし
まう。これは、一対の電極の一方に反射率の高い金属膜(例えば銀を含む金属膜など)を
用いると、表面プラズモン共鳴(SPR:Surface Plasmon Reson
ance)の影響により、反射率の高い金属膜の表面近傍で光の散乱または光の吸収が生
じ、光取出し効率が低下するためである。
しかしながら、発光装置150においては、上述のように下部電極104Bと発光層1
08との間の光学距離が3λ/4近傍であるため、下部電極104B近傍での光の散乱
または光の吸収を抑制し、高い光取出し効率を実現することができる。したがって、発光
素子101Bからは、発光層108から青色の光を効率よく取り出すことが可能となる。
なお、下部電極(下部電極104R、下部電極104G、及び下部電極104B)と、
上部電極120との間の光学距離は、厳密には、下部電極における反射領域から上部電極
120における反射領域までの距離と屈折率の積で表される。しかし、下部電極、及び上
部電極120における反射領域を厳密に決定することが困難である。そのため、下部電極
と上部電極120の任意の位置を反射領域と決定することで上述の効果を得ることができ
る。
すなわち、本明細書等において、λ近傍(zはR、G、Bを表す)とは、λに対し
、-20nm以上+20nm以下である。
同様に、下部電極と各発光層(発光層108または発光層110)との間の光学距離は
、厳密には、下部電極における反射領域から各発光層における発光領域までの距離と屈折
率の積で表される。しかし、下部電極における反射領域、及び各発光層における発光領域
を厳密に決定することが困難であるため、反射電極の任意の位置を反射領域とし、各発光
層の任意の位置を発光領域と決定することで上述の効果を得ることができる。
このように、図1に示す発光装置150においては、各発光素子の下部電極と、上部電
極との間の光学距離を調整することで、下部電極近傍での光の散乱または光の吸収を抑制
し、高い光取出し効率を実現することができる。
しかしながら、発光素子101Bにおいて、透明導電膜106Bの膜厚を調整すること
で、下部電極104Bと、発光層108との間の光学距離を3λ/4近傍とすることで
、下部電極104Bと上部電極120との間の光学距離が、3λ/2近傍となる。この
時、他の発光素子、例えば発光素子101Rにおける下部電極104Rと上部電極120
との間の光学距離が2λ/2近傍であり、λがλのおよそ1.5倍である場合、発
光素子101Bにおける下部電極104Bと上部電極120との間の光学距離と、発光素
子101Rにおける下部電極104Rと上部電極120との間の光学距離と、が同程度と
なる。この場合、発光素子101Bと発光素子101Rは共に発光層108及び発光層1
10を有するため、発光素子101Bからλ近傍の波長の発光とλ近傍の波長の発光
と、が同時に射出される。したがって、発光素子101Bからλ近傍の第3の極大値と
λより長波長側に位置する第4の極大値とを有する光が射出されるが、λより長波長
側に位置する第4の極大値の強度が大きい場合、色純度の低下が生じる。
なお、本発明の一態様の発光装置150においては、光学素子124Bを介して発光素
子101Bからの発光が射出されるため、光学素子124Bにおいて、λの波長領域の
光の透過率がλの波長領域の光の透過率よりも高くなるようにすることで、高い色純度
を得ることが可能となる。
また、発光素子から射出される光は、正面方向と斜め方向とで発光スペクトルや発光色
が変化する。これは、正面方向と斜め方向とでマイクロキャビティ構造における共振波長
が変化するためである。つまり発光スペクトルや色度における視野角依存性が生じる。こ
の原因について、図2を用いて説明する。
≪発光スペクトル及び色度における視野角依存性について≫
図2において、発光素子101Bを例に説明する。発光素子101Bにおいてマイクロ
キャビティ構造を設ける場合、発光面の正面方向において共振する波数ベクトルをk
する。この時、斜め方向において共振する波数ベクトルkは、以下の数式(1)で表す
ことができる。
Figure 2022188146000002
なお、数式(1)において、θは発光素子内部での光の伝搬方向における、発光素子
の発光面の法線ベクトルからの角度を表す。
また、屈折率の異なる媒体間に光が伝搬する時はスネルの法則より、以下の数式(2)
が成り立つ。
Figure 2022188146000003
なお、数式(2)において、θは外部に射出される光における発光素子の発光面の法
線ベクトルからの角度を、nは発光素子外部の媒体の屈折率を、nは下部電極104
Bと上部電極120との間の媒体(EL層と透明導電膜106B)の屈折率を、それぞれ
表す。
また、発光面の正面方向において共振する波数ベクトルkは、発光素子の波長を用い
て、以下の数式(3)で表すことができる。
Figure 2022188146000004
数式(3)において、λは発光面の正面方向において共振する光の波長を表す。
数式(1)乃至数式(3)より、斜め方向における共振波長は、以下の数式(4)で表
すことができる。
Figure 2022188146000005
数式(4)より、発光面の正面方向(θ=0°)よりも、発光面の斜め方向(θ
0°)の方が共振波長は小さくなり、θが大きくなるほど共振波長は小さくなる。
このように、斜め方向と正面方向とで、発光スペクトルや発光色が変化するため、正面
方向において、所望の発光スペクトルや発光色が得られているとしても、色度の視野角依
存性が生じる場合がある。
ここで、発光素子の発光スペクトルの視野角依存性、または色度の視野角依存性につい
て、図3乃至図5並びに表1及び表2を用いて説明する。
図3は、図1に示す発光素子101Bに相当する発光素子を作製し、該発光素子の法線
ベクトルに対し、0°、10°、30°、50°、及び70°の電界発光スペクトルを測
定した図である。
また、図3に示す電界発光スペクトルを測定した発光素子に用いた化合物の構造と略称
、及び発光素子の構成を以下に示す。
Figure 2022188146000006
Figure 2022188146000007
≪発光スペクトルを測定した発光素子の構成≫
下部電極104Bとしては、銀とパラジウムと銅との合金膜(略称:APC膜)を、厚
さ100nmになるように形成した。また、透明導電膜106Bとしては、酸化珪素を含
むインジウム錫酸化物(略称:ITSO)膜を、厚さ60nmになるように形成した。
また、正孔注入層131としては、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)と酸化モリブデン(MoO
を重量比(PCPPn:MoO)が2:1になるよう、且つ厚さが70nmになるよう
に共蒸着した。なお、共蒸着とは、異なる複数の物質をそれぞれ異なる蒸発源から同時に
蒸発させる蒸着法である。また、正孔輸送層132としては、PCPPnを厚さが10n
mになるように蒸着した。
また、発光層108としては、7-[4-(10-フェニル-9-アントリル)フェニ
ル]-7H-ジベンゾ[c,g]カルバゾール(略称:cgDBCzPA)、および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:1,6mMemFLP
APrn)を重量比(cgDBCzPA:1,6mMemFLPAPrn)が1:0.0
5になるよう、且つ厚さが25nmになるように共蒸着した。なお、発光層108におい
て、cgDBCzPAがホスト材料であり、1,6mMemFLPAPrnが蛍光材料(
ゲスト材料)である。
なお、発光層108に上述の材料を用いることで、蛍光材料からの発光を効率よく得る
ことが可能となる。詳細については、実施の形態2にて説明する。
また、発光層108上に、電子輸送層133として、cgDBCzPAとバソフェナン
トロリン(略称:Bphen)とをそれぞれ厚さが5nm、15nmになるよう蒸着した
。次に、電子注入層134として、酸化リチウム(LiO)と銅フタロシアニン(略称
:CuPc)とを、それぞれ厚さが0.1nm、2nmとなるよう蒸着した。次に、正孔
注入層135を兼ねる電荷発生層116として、1,3,5-トリ(ジベンゾチオフェン
-4-イル)ベンゼン(略称:DBT3P-II)とMoOとを重量比(DBT3P-
II:MoO)が2:1になるよう、且つ膜厚が12.5nmになるよう共蒸着した。
次に、正孔輸送層136として、4-フェニル-4’-(9-フェニルフルオレン-9-
イル)トリフェニルアミン(略称:BPAFLP)を、厚さが20nmになるよう蒸着し
た。
また、発光層110としては、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
)、N-(1,1’-ビフェニル-4-イル)-9,9-ジメチル-N-[4-(9-フ
ェニル-9H-カルバゾール-3-イル)フェニル]-9H-フルオレン-2-アミン(
略称:PCBBiF)、および(アセチルアセトナト)ビス[5-メチル-6-(2-メ
チルフェニル)-4-フェニルピリミジナト]イリジウム(III)(別名:ビス{2-
[5-メチル-6-(2-メチルフェニル)-4-ピリミジニル-κN3]フェニル-κ
C}(2,4-ペンタンジオナト-κO,O’)イリジウム(III))(略称:Ir
(mpmppm)(acac))を重量比(2mDBTBPDBq-II:PCBBi
F:Ir(mpmppm)(acac))が0.8:0.2:0.06になるよう、且
つ厚さが40nmになるように共蒸着した。なお、発光層110において、2mDBTB
PDBq-IIが第1の有機化合物(ホスト材料)であり、PCBBiFが第2の有機化
合物(アシスト材料)であり、Ir(mpmppm)(acac)が燐光材料(ゲスト
材料)である。
なお、発光層110に上述の材料を用いることで、燐光材料からの発光を効率よく得る
ことが可能となり、さらに駆動電圧を低減することができる。詳細については、実施の形
態2にて説明する。
また、電子輸送層137としては、2mDBTBPDBq-IIと、Bphenとを、
それぞれ厚さが15nmになるように順次蒸着した。また、電子注入層138としては、
フッ化リチウム(LiF)を厚さが1nmになるように蒸着した。
また、上部電極120としては、銀(Ag)とマグネシウム(Mg)の合金を体積比(
Ag:Mg)が0.5:0.05、厚さが15nmになるように共蒸着し、その後、IT
O膜を厚さが70nmとなるように形成した。
以上が図3に示す、電界発光スペクトルを測定した発光素子の構成である。素子構成の
詳細を表1に示す。
Figure 2022188146000008
図3に示すように、発光素子101Bの電界発光スペクトルにおいては、第3の極大値
に加えて、第3の極大値より長波長側に位置する第4の極大値を有している。これは、第
3の極大値の1.5倍の波長近傍においても光の強度を強めることができる光学距離とな
るためである。また、正面方向(0°)における第4の極大値と比べて、斜め方向(10
°、30°、50°、及び70°)における第4の極大値が短波長化している。これは、
既に説明したように、マイクロキャビティ構造における共振波長が斜め方向では小さくな
るためである。
そこで、斜め方向における第4の極大値の強度を低減するために、光学素子124Bの
位置に、着色層(いわゆるカラーフィルタ)を設ける構成について考える。図4に基板1
22上の該着色層の透過率を測定した結果を示す。また、図5に、表1に示す発光素子と
、図4に示す透過率を有する着色層と、を有する発光装置から射出された発光スペクトル
を測定した結果を示す。なお、図5に示す電界発光スペクトルは、上記着色層を介して射
出されており、発光素子の法線ベクトルに対して、0°、10°、30°、50°、及び
70°で測定した結果である。また、図5に示す電界発光スペクトルの第3の極大値の波
長および第4の極大値の波長等を表2に示す。
Figure 2022188146000009
図3、図5及び表2に示すように、図4に示す透過率を有する着色層を設けることで、
発光素子から射出される発光と比較して、着色層を介して射出される発光素子からの発光
は、正面方向(0°)の第4の極大値の強度が大きく低減している。一方で、斜め方向(
10°、30°、50°、及び70°)の第4の極大値、とくに50°及び70°の第4
の極大値の強度が十分には低減されていない。すなわち、第4の極大値が斜め方向で短波
長化するために、十分な性能を有さない光学素子(例えば、図4に示す透過率特性の着色
層)を有する場合においては、第4の極大値の強度を十分に低減することが困難な場合が
ある。
図5及び表2に示すように、第3の極大値に対する第4の極大値の強度比が大きく変化
すると(具体的には、第3の極大値に対する第4の極大値の強度比が15%を超えると)
、色度の視野角依存性が生じてしまう。なお、表2に示すように、発光素子の法線ベクト
ルから0°、10°、及び30°においては、第3の極大値よりも長波長側に位置する、
第4の極大値を複数有する場合がある。第3の極大値よりも長波長側に位置する、第4の
極大値を複数有する場合においては、第3の極大値に対する、最大値の第4の極大値の強
度比が15%を超えると、色度の視野角依存性が生じてしまう。
しかしながら、本発明の一態様の発光装置150においては、光学素子124Bが光学
特性の一つとして、530nm以上680nm以下の波長の光の透過率が20%以下であ
る領域を有することで、光学素子124Bを介して射出される光183は、光学素子12
4Bの法線ベクトルの0°を超えて70°以下の範囲の第3の極大値に対する、第4の極
大値の強度比を、15%以下とすることができる。したがって、色度の視野角依存性が低
い発光装置とすることができる。また、より好ましくは第3の極大値に対する、第4の極
大値の強度比を、10%以下とすることができる。さらに、より好ましくは、第3の極大
値に対する、第4の極大値の強度比を、3%以下とすることができる。
以上のように、本発明の一態様の発光装置においては、各発光素子の下部電極と、上部
電極との間の光学距離を調整することで、下部電極近傍での光の散乱または光の吸収を抑
制し、高い光取出し効率を実現することができる。また、各発光素子、とくに青色の光を
呈する発光素子に対して、特定の波長の強度を低減する光学素子を設けることで、色度の
視野角依存性が低減された発光装置を実現できる。したがって、発光効率が高く、消費電
力が低減され、且つ視野角依存性が低減された新規な発光装置を提供することができる。
<発光装置の構成例2>
次に、図1に示す発光装置150と異なる構成例について、図6を用いて、以下説明を
行う。
図6は、本発明の一態様の発光装置の一例を示す断面図である。なお、図6において、
図1に示す符号と同様の機能を有する箇所には、同様のハッチパターンとし、符号を省略
する場合がある。また、同様の機能を有する箇所には同様の符号を付し、その詳細な説明
は省略する場合がある。
図6に示す発光装置152は、図1に示す発光装置150と、各発光素子(発光素子1
01R、発光素子101G、及び発光素子101B)が有するEL層の構成が異なる。具
体的には、発光層110と、上部電極120との間に、さらに、発光層112を有する。
発光層112は、緑色、黄緑色、黄色、橙色、または赤色の中から選ばれる少なくとも
いずれか一つの発光を呈する第3の発光物質を有する。なお、発光層110と、発光層1
12との、発光色を異ならせると好ましい。発光装置152においては、発光層108に
、青色の発光を呈する第1の発光物質を用い、発光層110に緑色の発光を呈する第2の
発光物質を用い、発光層112に赤色の発光を呈する第3の発光物質を用いると好適であ
る。
上記のように、EL層に3つの発光層(発光層108、発光層110、発光層112)
を設けると各発光素子の色純度を高めることができる。ただし、発光層112を設けるこ
とで、EL層の層数が増加するため、EL層の層数を削減したい場合においては、図1に
示す発光装置150の構成の方が好適である。その他の構成については、図1に示す発光
装置150と同様であり、同様の効果を奏する。
<発光装置の構成例3>
次に、図1に示す発光装置150と異なる構成例について、図7を用いて、以下説明を
行う。
図7は、本発明の一態様の発光装置の一例を示す断面図である。なお、図7において、
図1及び図6に示す符号と同様の機能を有する箇所には、同様のハッチパターンとし、符
号を省略する場合がある。また、同様の機能を有する箇所には同様の符号を付し、その詳
細な説明は省略する場合がある。
図7に示す発光装置154は、図1に示す発光装置150に、さらに隔壁140と、遮
光層123とを有する。その他の構成については、図1に示す発光装置150と同様であ
り、同様の効果を奏する。
隔壁140は、絶縁性を有する。また、隔壁140は、各発光素子の下部電極(下部電
極104R、下部電極104G、及び下部電極104B)と、透明導電膜(透明導電膜1
06R、透明導電膜106G、及び透明導電膜106B)との端部を覆い、該下部電極と
重畳する開口部を有する。隔壁140を設けることによって、各発光素子の下部電極、及
び各発光素子の透明導電膜を、それぞれ島状に分離することが可能となる。
また、遮光層123は、隣接する発光素子からの光を遮光する機能を有する。なお、遮
光層123を設けない構成としてもよい。
<発光装置の構成例4>
次に、図1に示す発光装置150と異なる構成例について、図8を用いて、以下説明を
行う。
図8は、本発明の一態様の発光装置の一例を示す断面図である。なお、図8において、
図1乃至図7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8に示す発光装置156は、図1に示す発光装置150と、各発光素子(発光素子1
01R、発光素子101G、及び発光素子101B)が有するEL層の構成が異なる。具
体的には、図8に示す発光装置156の各発光素子は、発光層108と、発光層110と
の間に、電子輸送層133、電子注入層134、電荷発生層116、正孔注入層135、
及び正孔輸送層136を設けない構成である。図8に示すように、発光層108と、発光
層110とを互いに接して設ける構成とすることで、EL層の層数を減らすことが可能と
なるため、製造コストを抑制することができる。なお、図8においては、図示しないが、
発光層108と、発光層110との間に、発光材料を含まないバッファー層(分離層また
はセパレート層ともいう)を設けてもよい。その他の構成については、図1に示す発光装
置150と同様であり、同様の効果を奏する。
<発光装置の構成例5>
次に、図1に示す発光装置150と異なる構成例について、図9を用いて、以下説明を
行う。
図9は、本発明の一態様の発光装置の一例を示す断面図である。なお、図9において、
図1乃至図8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9に示す発光装置158は、図8に示す発光装置156が有する光学素子124Gを
有さない構成である。光学素子124Gを有さない構成とすることで、発光素子101G
から射出される光が直接外部に取り出す構成とすることができるため、消費電力を低くす
ることができる。ただし、色純度を向上させる場合、または外光反射を抑制させる場合に
おいては、図8に示す発光装置156のように、光学素子124Gを設ける構成の方が、
好適である。その他の構成については、図8に示す発光装置156と同様であり、同様の
効果を奏する。
<発光装置の構成例6>
次に、図1に示す発光装置150と異なる構成例について、図10を用いて、以下説明
を行う。
図10は、本発明の一態様の発光装置の一例を示す断面図である。なお、図10におい
て、図1乃至図9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10に示す発光装置160は、図8に示す発光装置156と、各発光素子(発光素子
101R、発光素子101G、及び発光素子101B)が有するEL層の構成が異なる。
具体的には、発光層110と、電子輸送層137との間に、さらに発光層112を有する
。発光層112としては、先に示す発光装置152の発光層112と同様である。その他
の構成については、図8に示す発光装置156と同様であり、同様の効果を奏する。
<発光装置の構成例7>
図1、及び図6乃至図10においては、トップエミッション型の発光装置について例示
したが、図11乃至図14に示すように、ボトムエミッション型の発光装置としてもよい
図11は図1に示す発光装置150の変形例である、発光装置150Bの断面図である
。また、図12は図6に示す発光装置152の変形例である、発光装置152Bの断面図
である。また、図13は図8に示す発光装置156の変形例である、発光装置156Bの
断面図である。また、図14は図10に示す発光装置160の変形例である、発光装置1
60Bの断面図である。
なお、図11乃至図14に示す、ボトムエミッション型の発光装置とする場合、各発光
素子が有する、下部電極と上部電極の構成を以下のようにすればよい。
例えば、下部電極104R、下部電極104G、及び下部電極104Bは、可視光を反
射する機能と、可視光を透過する機能と、を有する。また、上部電極120は、可視光を
反射する機能を有する。
すなわち、先に説明したトップエミッション型の発光装置の上部電極と下部電極の構成
を入れ替えることで、ボトムエミッション型の発光装置とすることができる。なお、図面
において、図示しないが、EL層の積層順についても、トップエミッション型とボトムエ
ミッション型で逆にしてもよい。
<発光装置の構成例8>
次に、図1に示す発光装置150と異なる構成例について、図15を用いて、以下説明
を行う。
図15は、本発明の一態様の発光装置を示す断面図である。なお、図15において、図
1に示す符号と同様の機能を有する箇所には、同様のハッチパターンとし、符号を省略す
る場合がある。また、同様の機能を有する箇所には同様の符号を付し、その詳細な説明は
省略する場合がある。
図15に示す発光装置170は、発光素子101Rと、発光素子101Gと、発光素子
101Bと、発光素子101Yと、光学素子124Rと、光学素子124Gと、光学素子
124Bと、光学素子124Yと、を有する。なお、各発光素子(発光素子101R、発
光素子101G、発光素子101B、及び発光素子101Y)は、基板102の上方に設
けられ、各光学素子(光学素子124R、光学素子124G、光学素子124B、及び光
学素子124Y)は、基板122の下方に設けられる。
また、発光素子101Yは、下部電極104Yと、下部電極104Y上の透明導電膜1
06Yと、透明導電膜106Y上の発光層108と、発光層108上の発光層110と、
発光層110上の上部電極120と、を有する。
また、発光装置170においては、各透明導電膜(透明導電膜106R、透明導電膜1
06G、透明導電膜106B、及び透明導電膜106Y)と発光層108との間に、正孔
注入層131と、正孔輸送層132と、を有する。また、発光層108と発光層110と
の間に、電子輸送層133と、電子注入層134と、電荷発生層116と、正孔注入層1
35と、正孔輸送層136と、を有する。また、発光層110と上部電極120との間に
電子輸送層137と、電子注入層138と、を有する。
また、下部電極104Yは、可視光を反射する機能を有する。下部電極104Yとして
は、アルミニウムまたは銀を有する材料を用いることで、反射率を高めることが可能とな
り、発光素子からの発光効率を高くすることができる。
また、発光素子101Yから光学素子124Yを介して射出される光184は、黄色を
呈する光となる波長領域を有する。
別言すると、光学素子124Y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124Yは、550nm以上600nm未満の波長の光の透過率が5
0%以上である領域を有する。
なお、図15において、各光学素子を介して各発光素子からの射出される、赤色(R)
を呈する光、緑色(G)を呈する光、青色(B)を呈する光、及び黄色(Y)を呈する光
を、それぞれ破線の矢印で模式的に表している。なお、後述する発光装置においても同様
である。このように、図15に示す発光装置170は、各発光素子が発する光を発光素子
が形成される基板102とは反対側に取り出す上面射出型(トップエミッション型ともい
う)の構造である。
また、光学素子124Yを介して射出される光184は、スペクトルにおいて550n
m以上600nm未満の波長域に第5の極大値を有する。
さらに、発光装置170は、発光素子101R、発光素子101G、発光素子101B
、及び発光素子101Yは、それぞれマイクロキャビティ構造を有する。
すなわち、発光装置170においては、各発光素子で透明導電膜106R、透明導電膜
106G、透明導電膜106B、及び透明導電膜106Yの膜厚を調整することで、発光
層108、及び発光層110から射出される光の強度を強めることができる。なお、各発
光素子で正孔注入層131および正孔輸送層132のうち少なくとも一つの膜厚を異なら
せることで、発光層108、及び発光層110から射出される光の強度を強めてもよい。
例えば、下部電極104Yと上部電極120の屈折率が発光層108または発光層11
0の屈折率よりも小さい場合においては、透明導電膜106Yの膜厚を、下部電極104
Yと上部電極120との間の光学距離がmλ/2(mは自然数を、λは発光素子
101Yで強める光の波長を、それぞれ表す)となるように調整する。
また、透明導電膜106Rの膜厚を調整することで、下部電極104Rと発光層110
との間の光学距離を3λ/4近傍とすることができる。また、透明導電膜106Gの膜
厚を調整することで、下部電極104Gと発光層110との間の光学距離を3λ/4近
傍とすることができる。また、透明導電膜106Bの膜厚を調整することで、下部電極1
04Bと発光層108との間の光学距離を3λ/4近傍とすることができる。また、透
明導電膜106Yの膜厚を調整することで、下部電極104Yと発光層110との間の光
学距離を3λ/4近傍とすることができる。
上記構成を別言すると、透明導電膜106Bの膜厚としては、透明導電膜106R、透
明導電膜106G、及び透明導電膜106Yの中で最も厚い構成とすることができる。
また、上記光学距離とすることで、発光装置170においては、下部電極104Rと上
部電極120との間の光学距離が2λ/2(すなわちλ)、下部電極104Gと上部
電極120との間の光学距離が2λ/2(すなわちλ)、下部電極104Bと上部電
極120との間の光学距離が3λ/2(すなわち1.5λ)、下部電極104Yと上
部電極120との間の光学距離が2λ/2(すなわちλ)となる。
また、上記光学距離とすることで、下部電極104Bと発光層108との距離は、下部
電極104Rと発光層108との距離、下部電極104Gと発光層108との距離、及び
下部電極104Yと発光層108との距離、の中で最も長い構成とすることができる。
なお、下部電極104Yと、上部電極120との間の光学距離は、厳密には、下部電極
104Yにおける反射領域から上部電極120における反射領域までの距離と屈折率の積
で表される。しかし、下部電極104Y、及び上部電極120における反射領域を厳密に
決定することが困難である。そのため、下部電極104Yと上部電極120の任意の位置
を反射領域と決定することで上述の効果を得ることができる。
すなわち、本明細書等において、λ近傍とは、λに対し、-20nm以上+20n
m以下である。
このように、図15に示す発光装置170においては、各発光素子の下部電極と、上部
電極との間の光学距離を調整することで、下部電極近傍での光の散乱または光の吸収を抑
制し、高い光取出し効率を実現することができる。その他の構成については、図1に示す
発光装置150と同様であり、同様の効果を奏する。
<発光装置の構成例9>
次に、図15に示す発光装置170と異なる構成例について、図16を用いて、以下説
明を行う。
図16は、本発明の一態様の発光装置の一例を示す断面図である。なお、図16におい
て、図15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16に示す発光装置172は、図15に示す発光装置170と、各発光素子(発光素
子101R、発光素子101G、発光素子101B、及び発光素子101Y)が有するE
L層の構成が異なる。具体的には、発光層110と、上部電極120との間に、さらに、
発光層112を有する。
発光層112は、緑色、黄緑色、黄色、橙色、または赤色の中から選ばれる少なくとも
いずれか一つの発光を呈する第3の発光物質を有する。なお、発光層110と、発光層1
12との、発光色を異ならせると好ましい。発光装置172においては、発光層108に
、青色の発光を呈する第1の発光物質を用い、発光層110に緑色の発光を呈する第2の
発光物質を用い、発光層112に赤色の発光を呈する第3の発光物質を用いると好適であ
る。
上記のように、EL層に3つの発光層(発光層108、発光層110、発光層112)
を設けると各発光素子の色純度を高めることができる。ただし、発光層112を設けるこ
とで、EL層の層数が増加するため、EL層の層数を削減したい場合においては、図15
に示す発光装置170の構成の方が好適である。その他の構成については、図15に示す
発光装置170と同様であり、同様の効果を奏する。
<発光装置の構成例10>
次に、図15に示す発光装置170と異なる構成例について、図17を用いて、以下説
明を行う。
図17は、本発明の一態様の発光装置の一例を示す断面図である。なお、図17におい
て、図15及び図16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17に示す発光装置174は、図15に示す発光装置170に、さらに隔壁140と
、遮光層123とを有する。その他の構成については、図15に示す発光装置170と同
様であり、同様の効果を奏する。
隔壁140は、絶縁性を有する。また、隔壁140は、各発光素子の下部電極(下部電
極104R、下部電極104G、下部電極104B、及び下部電極104Y)と、透明導
電膜(透明導電膜106R、透明導電膜106G、透明導電膜106B、及び透明導電膜
106Y)との端部を覆い、該下部電極と重畳する開口部を有する。隔壁140を設ける
ことによって、各発光素子の下部電極、及び各発光素子の透明導電膜を、それぞれ島状に
分離することが可能となる。
また、遮光層123は、隣接する発光素子からの光を遮光する機能を有する。なお、遮
光層123を設けない構成としてもよい。
<発光装置の構成例11>
次に、図15に示す発光装置176と異なる構成例について、図18を用いて、以下説
明を行う。
図18は、本発明の一態様の発光装置の一例を示す断面図である。なお、図18におい
て、図15乃至図17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18に示す発光装置176は、図15に示す発光装置170と、各発光素子(発光素
子101R、発光素子101G、発光素子101B、及び発光素子101Y)が有するE
L層の構成が異なる。具体的には、図18に示す発光装置176の各発光素子は、発光層
108と、発光層110との間に、電子輸送層133、電子注入層134、電荷発生層1
16、正孔注入層135、及び正孔輸送層136を設けない構成である。図18に示すよ
うに、発光層108と、発光層110とを互いに接して設ける構成とすることで、EL層
の層数を減らすことが可能となるため、製造コストを抑制することができる。なお、図1
8においては、図示しないが、発光層108と、発光層110との間に、発光材料を含ま
ないバッファー層(分離層またはセパレート層ともいう)を設けてもよい。その他の構成
については、図15に示す発光装置170と同様であり、同様の効果を奏する。
<発光装置の構成例12>
次に、図15に示す発光装置170と異なる構成例について、図19を用いて、以下説
明を行う。
図19は、本発明の一態様の発光装置の一例を示す断面図である。なお、図19におい
て、図15乃至図18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19に示す発光装置178は、図18に示す発光装置176が有する光学素子124
Yを有さない構成である。光学素子124Yを有さない構成とすることで、発光素子10
1Yから射出される光が直接外部に取り出す構成とすることができるため、消費電力を低
くすることができる。ただし、色純度を向上させる場合、または外光反射を抑制させる場
合においては、図18に示す発光装置176のように、光学素子124Yを設ける構成の
方が、好適である。その他の構成については、図18に示す発光装置176と同様であり
、同様の効果を奏する。
<発光装置の構成例13>
次に、図15に示す発光装置170と異なる構成例について、図20を用いて、以下説
明を行う。
図20は、本発明の一態様の発光装置の一例を示す断面図である。なお、図20におい
て、図15乃至図19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20に示す発光装置190は、図18に示す発光装置176と、各発光素子(発光素
子101R、発光素子101G、発光素子101B、及び発光素子101Y)が有するE
L層の構成が異なる。具体的には、発光層110と、電子輸送層137との間に、さらに
発光層112を有する。発光層112としては、先に示す発光装置172の発光層112
と同様である。その他の構成については、図18に示す発光装置176と同様であり、同
様の効果を奏する。
<発光装置の構成例14>
図15乃至図20においては、トップエミッション型の発光装置について例示したが、
図21乃至図26に示すように、ボトムエミッション型の発光装置としてもよい。
図21は図15に示す発光装置170の変形例である、発光装置170Aの断面図であ
る。また、図22は図16に示す発光装置172の変形例である、発光装置172Aの断
面図である。また、図23は図17に示す発光装置154の変形例である、発光装置17
4Aの断面図である。また、図24は図18に示す発光装置176の変形例である、発光
装置176Aの断面図である。また、図25は図19に示す発光装置178の変形例であ
る、発光装置178Aの断面図である。また、図26は図20に示す発光装置190の変
形例である、発光装置190Aの断面図である。
なお、図21乃至図26に示す、ボトムエミッション型の発光装置とする場合、各発光
素子が有する、下部電極と上部電極の構成を以下のようにすればよい。
例えば、下部電極104R、下部電極104G、下部電極104B、及び下部電極10
4Yは、可視光を反射する機能と、可視光を透過する機能と、を有する。また、上部電極
120は、可視光を反射する機能を有する。
なお、上記例示した各発光装置の構成については、適宜組み合わせて用いることができ
る。
<発光装置の構成要素>
ここで、図1乃至図26に示す各発光素子の構成要素の詳細について、以下説明を行う
≪基板≫
基板102は、各発光素子の支持体として用いられる。また、基板122は、各光学素
子の支持体として用いられる。基板102、122としては、例えばガラス、石英、又は
プラスチックなどを用いることができる。また可撓性基板を用いてもよい。可撓性基板と
は、曲げることができる(フレキシブル)基板のことであり、例えば、ポリカーボネート
、ポリアリレート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。
例えば、本明細書等において、様々な基板を用いて、トランジスタや発光素子を形成す
ることが出来る。基板の種類は、特定のものに限定されることはない。その基板の一例と
しては、半導体基板(例えば単結晶基板またはシリコン基板)、SOI基板、ガラス基板
、石英基板、プラスチック基板、金属基板、ステンレス・スチル基板、ステンレス・スチ
ル・ホイルを有する基板、タングステン基板、タングステン・ホイルを有する基板、可撓
性基板、貼り合わせフィルム、繊維状の材料を含む紙、又は基材フィルムなどがある。ガ
ラス基板の一例としては、バリウムホウケイ酸ガラス、アルミノホウケイ酸ガラス、又は
ソーダライムガラスなどがある。可撓性基板、貼り合わせフィルム、基材フィルムなどの
一例としては、以下のものがあげられる。例えば、ポリエチレンテレフタレート(PET
)、ポリエチレンナフタレート(PEN)、ポリエーテルスルフォン(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。特
に、半導体基板、単結晶基板、又はSOI基板などを用いてトランジスタを製造すること
によって、特性、サイズ、又は形状などのばらつきが少なく、電流能力が高く、サイズの
小さいトランジスタを製造することができる。このようなトランジスタによって回路を構
成すると、回路の低消費電力化、又は回路の高集積化を図ることができる。
また、基板として、可撓性基板を用い、可撓性基板上に直接、トランジスタや発光素子
を形成してもよい。または、基板とトランジスタの間に剥離層を設けてもよい。剥離層は
、その上に半導体装置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、トランジスタは耐熱性の劣る基板や可撓性の
基板にも転載できる。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。
つまり、ある基板を用いてトランジスタや発光素子を形成し、その後、別の基板にトラ
ンジスタや発光素子を転置し、別の基板上にトランジスタや発光素子を配置してもよい。
トランジスタや発光素子が転置される基板の一例としては、上述したトランジスタを形成
することが可能な基板に加え、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、特性のよいトランジスタの形成
、消費電力の小さいトランジスタの形成、壊れにくい装置の製造、耐熱性の付与、軽量化
、又は薄型化を図ることができる。
≪下部電極≫
下部電極104R、下部電極104G、下部電極104B、及び下部電極104Yは、
各発光素子の陽極または陰極としての機能を有する。なお、下部電極104R、下部電極
104G、下部電極104B、及び下部電極104Yは、銀を含む反射性を有する導電性
材料により形成されると好ましい。該導電性材料としては、銀(Ag)または銀(Ag)
と、M(Mは、イットリウム(Y)、ネオジム(Nd)、マグネシウム(Mg)、アルミ
ニウム(Al)、チタン(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)、イッテルビウム(Yb)、錫(Sn)、鉄
(Fe)、ニッケル(Ni)、銅(Cu)、パラジウム(Pd)、イリジウム(Ir)、
または金(Au)を表す)とを含む合金等が挙げられる。銀を含む合金としては、例えば
、銀とパラジウムと銅を含む合金、銀と銅を含む合金、銀とマグネシウムを含む合金、銀
とニッケルを含む合金、銀と金を含む合金等が挙げられる。
また、下部電極104R、下部電極104G、下部電極104B、及び下部電極104
Yに用いることのできる導電性材料としては、可視光の反射率が40%以上100%以下
、好ましくは70%以上100%以下であり、かつその抵抗率が1×10-2Ω・cm以
下の材料が挙げられる。また、下部電極104R、下部電極104G、下部電極104B
、及び下部電極104Yとしては、スパッタリング法、蒸着法、印刷法または塗布法等を
用いて形成することができる。
≪透明導電膜≫
透明導電膜106R、透明導電膜106G、透明導電膜106B、及び透明導電膜10
6Yは、各発光素子の下部電極、陽極または陰極としての機能を有する。または、透明導
電膜106R、透明導電膜106G、透明導電膜106B、及び透明導電膜106Yは、
各発光層からの所望の光を共振させ、その波長を強めることができるように、光学距離を
調整する機能を有する。
透明導電膜106R、透明導電膜106G、透明導電膜106B、及び透明導電膜10
6Yとしては、例えば、ITO、ITSO、酸化インジウム-酸化亜鉛(Indium
Zinc Oxide)、酸化タングステン及び酸化亜鉛を含有した酸化インジウムなど
を用いることができる。特に、透明導電膜106R、透明導電膜106G、透明導電膜1
06B、及び透明導電膜106Yとしては、仕事関数の大きい(4.0eV以上)材料を
用いることが好ましい。また、透明導電膜106R、透明導電膜106G、透明導電膜1
06B、及び透明導電膜106Yとしては、スパッタリング法、蒸着法、印刷法または塗
布法等を用いて形成することができる。
≪上部電極≫
上部電極120は、各発光素子の陰極または陽極としての機能を有する。なお、上部電
極120は、反射性を有する導電性材料により形成される。該導電性材料としては、可視
光の反射率が40%以上100%以下、好ましくは60%以上100%以下であり、かつ
その抵抗率が1×10-2Ω・cm以下の導電性材料が挙げられる。また、上部電極12
0は、反射性を有する導電性材料と透光性を有する導電性材料により形成される。該導電
性材料としては、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。上
部電極120としては、導電性を有する金属、合金、導電性化合物などを1種又は複数種
用いて形成することができる。とくに、上部電極120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)材料を用いることが好ましい。例えば、元素
周期表の第1族又は第2族に属する元素(リチウム(Li)、セシウム等のアルカリ金属
、カルシウム、ストロンチウム等のアルカリ土類金属、マグネシウム等)、これら元素を
含む合金(例えば、Ag-Mg、Al-Li)、ユーロピウム、イッテルビウム等の希土
類金属、これら希土類金属を含む合金、アルミニウム、銀等を用いることができる。また
、上部電極120としては、スパッタリング法、蒸着法、印刷法または塗布法等を用いて
形成することができる。
≪発光層≫
発光層108は、紫色、青色、または青緑色の中から選ばれる少なくともいずれか一つ
の発光を呈する第1の発光物質を有する。また、発光層110は、緑色、黄緑色、黄色、
橙色、または赤色の中から選ばれる少なくともいずれか一つの発光を呈する第2の発光物
質を有する。また、発光層112は、緑色、黄緑色、黄色、橙色、または赤色の中から選
ばれる少なくともいずれか一つの発光を呈する第3の発光物質を有する。また、発光層1
08は、第1の発光物質に加えて、電子輸送性材料または正孔輸送性材料の一方または双
方を含んで構成される。また、発光層110は、第2の発光物質に加えて、電子輸送性材
料または正孔輸送性材料の一方または双方を含んで構成される。また、発光層112は、
第3の発光物質に加えて、電子輸送性材料または正孔輸送性材料の一方または双方を含ん
で構成される。
また、第1の発光物質、第2の発光物質及び第3の発光物質としては、一重項励起エネ
ルギーを発光に変える発光性物質や三重項励起エネルギーを発光に変える発光性物質を用
いることができる。なお、上記発光性物質としては、以下のようなものが挙げられる。
一重項励起エネルギーを発光に変える発光物質としては、蛍光を発する物質が挙げられ
、アントラセン誘導体、テトラセン誘導体、ピレン誘導体、ペリレン誘導体、スチルベン
誘導体などが好ましく、例えば、N,N’-ビス[4-(9H-カルバゾール-9-イル
)フェニル]-N,N’-ジフェニルスチルベン-4,4’-ジアミン(略称:YGA2
S)、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:2YG
APPA)、N,9-ジフェニル-N-[4-(10-フェニル-9-アントリル)フェ
ニル]-9H-カルバゾール-3-アミン(略称:PCAPA)、4-(10-フェニル
-9-アントリル)-4’-(9-フェニル-9H-カルバゾール-3-イル)トリフェ
ニルアミン(略称:PCBAPA)、4-[4-(10-フェニル-9-アントリル)フ
ェニル]-4’-(9-フェニル-9H-カルバゾール-3-イル)トリフェニルアミン
(略称:PCBAPBA)、ペリレン、2,5,8,11-テトラ(tert-ブチル)
ペリレン(略称:TBP)、N,N’-ビス[4-(9-フェニル-9H-フルオレン-
9-イル)フェニル]-N,N’-ジフェニルピレン-1,6-ジアミン(略称:1,6
FLPAPrn)、N,N’-ビス(3-メチルフェニル)-N,N’-ビス[3-(9
-フェニル-9H-フルオレン-9-イル)フェニル]-ピレン-1,6-ジアミン(略
称:1,6mMemFLPAPrn)などの青色の発光(発光波長400nm以上480
nm以下)を呈する物質や、ルブレン、5,12-ビス(1,1’-ビフェニル-4-イ
ル)-6,11-ジフェニルテトラセン(略称:BPT)、2-(2-{2-[4-(ジ
メチルアミノ)フェニル]エテニル}-6-メチル-4H-ピラン-4-イリデン)プロ
パンジニトリル(略称:DCM1)、2-{2-メチル-6-[2-(2,3,6,7-
テトラヒドロ-1H,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)などの黄色の発光(発光
波長550nm以上600nm未満)を呈する物質を用いることができる。
また、三重項励起エネルギーを発光に変える発光性物質としては、例えば、燐光を発す
る物質が挙げられ、例えば、440nm以上520nm以下に発光のピークを有する物質
、520nm以上600nm未満に発光のピークを有する物質、600nm以上700n
m以下に発光のピークを有する物質を用いることができる。
440nm以上520nm以下に発光のピークを有する物質としては、トリス{2-[
5-(2-メチルフェニル)-4-(2,6-ジメチルフェニル)-4H-1,2,4-
トリアゾール-3-イル-κN2]フェニル-κC}イリジウム(III)(略称:Ir
(mpptz-dmp))、トリス(5-メチル-3,4-ジフェニル-4H-1,2
,4-トリアゾラト)イリジウム(III)(略称:Ir(Mptz))、トリス[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))、トリス[4-(3-
ビフェニル)-5-イソプロピル-3-フェニル-4H-1,2,4-トリアゾラト]イ
リジウム(III)(略称:Ir(iPrptz-3b))のような4H-トリアゾー
ル骨格を有する有機金属イリジウム錯体や、トリス[3-メチル-1-(2-メチルフェ
ニル)-5-フェニル-1H-1,2,4-トリアゾラト]イリジウム(III)(略称
:Ir(Mptz1-mp))、トリス(1-メチル-5-フェニル-3-プロピル-
1H-1,2,4-トリアゾラト)イリジウム(III)(略称:Ir(Prptz1-
Me))のような1H-トリアゾール骨格を有する有機金属イリジウム錯体や、fac
-トリス[1-(2,6-ジイソプロピルフェニル)-2-フェニル-1H-イミダゾー
ル]イリジウム(III)(略称:Ir(iPrpmi))、トリス[3-(2,6-
ジメチルフェニル)-7-メチルイミダゾ[1,2-f]フェナントリジナト]イリジウ
ム(III)(略称:Ir(dmpimpt-Me))のようなイミダゾール骨格を有
する有機金属イリジウム錯体や、ビス[2-(4’,6’-ジフルオロフェニル)ピリジ
ナト-N,C2’]イリジウム(III)テトラキス(1-ピラゾリル)ボラート(略称
:FIr6)、ビス[2-(4’,6’-ジフルオロフェニル)ピリジナト-N,C2’
]イリジウム(III)ピコリナート(略称:FIrpic)、ビス{2-[3’,5’
-ビス(トリフルオロメチル)フェニル]ピリジナト-N,C2’}イリジウム(III
)ピコリナート(略称:Ir(CFppy)(pic))、ビス[2-(4’,6’
-ジフルオロフェニル)ピリジナト-N,C2’]イリジウム(III)アセチルアセト
ナート(略称: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
ゾール骨格を有する有機金属イリジウム錯体は、信頼性や発光効率にも優れるため、特に
好ましい。
520nm以上600nm以下に発光のピークを有する物質としては、トリス(4-メ
チル-6-フェニルピリミジナト)イリジウム(III)(略称:Ir(mppm)
、トリス(4-t-ブチル-6-フェニルピリミジナト)イリジウム(III)(略称:
Ir(tBuppm))、(アセチルアセトナト)ビス(6-メチル-4-フェニルピ
リミジナト)イリジウム(III)(略称:Ir(mppm)(acac))、(アセ
チルアセトナト)ビス(6-tert-ブチル-4-フェニルピリミジナト)イリジウム
(III)(略称:Ir(tBuppm)(acac))、(アセチルアセトナト)ビ
ス[6-(2-ノルボルニル)-4-フェニルピリミジナト]イリジウム(III)(略
称:Ir(nbppm)(acac))、(アセチルアセトナト)ビス[5-メチル-
6-(2-メチルフェニル)-4-フェニルピリミジナト]イリジウム(III)(略称
:Ir(mpmppm)(acac))、(アセチルアセトナト)ビス(4,6-ジフ
ェニルピリミジナト)イリジウム(III)(略称:Ir(dppm)(acac))
のようなピリミジン骨格を有する有機金属イリジウム錯体や、(アセチルアセトナト)ビ
ス(3,5-ジメチル-2-フェニルピラジナト)イリジウム(III)(略称:Ir(
mppr-Me)(acac))、(アセチルアセトナト)ビス(5-イソプロピル-
3-メチル-2-フェニルピラジナト)イリジウム(III)(略称:Ir(mppr-
iPr)(acac))のようなピラジン骨格を有する有機金属イリジウム錯体や、ト
リス(2-フェニルピリジナト-N,C2’)イリジウム(III)(略称:Ir(pp
y))、ビス(2-フェニルピリジナト-N,C2’)イリジウム(III)アセチル
アセトナート(略称:Ir(ppy)(acac))、ビス(ベンゾ[h]キノリナト
)イリジウム(III)アセチルアセトナート(略称:Ir(bzq)(acac))
、トリス(ベンゾ[h]キノリナト)イリジウム(III)(略称:Ir(bzq)
、トリス(2-フェニルキノリナト-N,C2’)イリジウム(III)(略称:Ir(
pq))、ビス(2-フェニルキノリナト-N,C2’)イリジウム(III)アセチ
ルアセトナート(略称:Ir(pq)(acac))のようなピリジン骨格を有する有
機金属イリジウム錯体の他、トリス(アセチルアセトナト)(モノフェナントロリン)テ
ルビウム(III)(略称:Tb(acac)(Phen))のような希土類金属錯体
が挙げられる。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、520nm以上600nm未満に発光のピークを有する物質の中でも、とくに5
50nm以上580nm以下に発光のピークを有する物質を用いると好ましい。550n
m以上580nm以下に発光のピークを有する物質を用いることで、発光素子の電流効率
を高めることができる。
550nm以上580nm以下に発光のピークを有する物質としては、Ir(mpmp
pm)(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)(acac))、Ir(mppr-
iPr)(acac)、Ir(pq)、Ir(bzq)(acac)、ビス(2,
4-ジフェニル-1,3-オキサゾラト-N,C2’)イリジウム(III)アセチルア
セトナート(略称:Ir(dpo)(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)(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
(acac))などが挙げられる。
また、600以上700nm以下に発光のピークを有する物質としては、(ジイソブチ
リルメタナト)ビス[4,6-ビス(3-メチルフェニル)ピリミジナト]イリジウム(
III)(略称:Ir(5mdppm)(dibm))、ビス[4,6-ビス(3-メ
チルフェニル)ピリミジナト](ジピバロイルメタナト)イリジウム(III)(略称:
Ir(5mdppm)(dpm))、ビス[4,6-ジ(ナフタレン-1-イル)ピリ
ミジナト](ジピバロイルメタナト)イリジウム(III)(略称:Ir(d1npm)
(dpm))のようなピリミジン骨格を有する有機金属イリジウム錯体や、(アセチル
アセトナト)ビス(2,3,5-トリフェニルピラジナト)イリジウム(III)(略称
:Ir(tppr)(acac))、ビス(2,3,5-トリフェニルピラジナト)(
ジピバロイルメタナト)イリジウム(III)(略称:Ir(tppr)(dpm))
、(アセチルアセトナト)ビス[2,3-ビス(4-フルオロフェニル)キノキサリナト
]イリジウム(III)(略称:[Ir(Fdpq)(acac)])のようなピラジ
ン骨格を有する有機金属イリジウム錯体や、トリス(1-フェニルイソキノリナト-N,
2’)イリジウム(III)(略称:Ir(piq))、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(pi
q)(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:E
u(DBM)(Phen))、トリス[1-(2-テノイル)-3,3,3-トリフル
オロアセトナト](モノフェナントロリン)ユーロピウム(III)(略称:Eu(TT
A)(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。
また、発光層108、発光層110、及び発光層112に用いる電子輸送性材料として
は、含窒素複素芳香族化合物のようなπ電子不足型複素芳香族化合物が好ましく、例えば
、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:2mDBTBPD
Bq-II)、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)等のキノキ
サリンあるいはジベンゾキノキサリン誘導体が挙げられる。
また、発光層108、発光層110、及び発光層112に用いる正孔輸送性材料として
は、π電子過剰型複素芳香族化合物(例えばカルバゾール誘導体やインドール誘導体)や
芳香族アミン化合物が好ましく、例えば、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)、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
)、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:DPA2S
F)、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-(3-メチ
ルフェニル)-N-フェニルアミノ]ビフェニル(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:DPA
B)、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)、4,4’-ビス(N-{4-[N’-(3-
メチルフェニル)-N’-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: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)が挙げられる。
≪正孔注入層、正孔輸送層≫
正孔注入層131は、正孔輸送性の高い正孔輸送層132を介して発光層108に正孔
を注入する層であり、正孔輸送性材料または/及びアクセプター性物質を含む層である。
正孔輸送性材料とアクセプター性物質を含む場合、アクセプター性物質により正孔輸送性
材料から電子が引き抜かれて正孔(ホール)が発生し、正孔輸送層132を介して発光層
108に正孔が注入される。なお、正孔輸送層132は、正孔輸送性材料を用いて形成さ
れる。また、正孔注入層135は、正孔輸送性の高い正孔輸送層136を介して発光層1
10に正孔を注入する層であり、正孔輸送性材料または/及びアクセプター性物質を含む
層である。正孔輸送性材料とアクセプター性物質を含む場合、アクセプター性物質により
正孔輸送性材料から電子が引き抜かれて正孔(ホール)が発生し、正孔輸送層136を介
して発光層110に正孔が注入される。なお、正孔輸送層136は、正孔輸送性材料を用
いて形成される。なお、正孔注入層131、正孔注入層135は、アクセプター性物質を
単独または他の材料と混合して形成しても良い。
また、正孔注入層131及び正孔注入層135に用いるアクセプター性物質としては、
元素周期表における第4族乃至第8族に属する金属の酸化物を挙げることができる。具体
的には、バナジウム酸化物、ニオブ酸化物、タンタル酸化物、クロム酸化物、モリブデン
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、酸化レニウム、が挙
げられる。中でも、モリブデン酸化物は大気中でも安定であり、吸湿性が低く、扱いやす
いため特に好ましい。また、7,7,8,8-テトラシアノ-2,3,5,6-テトラフ
ルオロキノジメタン(略称:F-TCNQ)、クロラニル、2,3,6,7,10,1
1-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:HA
T-CN)等の電子吸引基(ハロゲン基やシアノ基)を有する化合物を挙げることができ
る。特にHAT-CNのように複素元素を複数有する縮合芳香環に電子吸引基が結合して
いる化合物が、熱的に安定であり好ましい。
正孔注入層131及び正孔注入層135には、この他、フタロシアニン(略称:H
c)、銅フタロシアニン(CuPc)等のフタロシアニン系の化合物を用いることができ
る。
正孔注入層131、正孔輸送層132、正孔注入層135、及び正孔輸送層136に用
いる正孔輸送性材料としては、例えば、4,4’-ビス[N-(1-ナフチル)-N-フ
ェニルアミノ]ビフェニル(略称:NPBまたはα-NPD)やN,N’-ビス(3-メ
チルフェニル)-N,N’-ジフェニル-[1,1’-ビフェニル]-4,4’-ジアミ
ン(略称:TPD)、4,4’,4’’-トリス(カルバゾール-9-イル)トリフェニ
ルアミン(略称:TCTA)、4,4’,4’’-トリス(N,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:
PCzPCA1)、3,6-ビス[N-(9-フェニルカルバゾール-3-イル)-N-
フェニルアミノ]-9-フェニルカルバゾール(略称:PCzPCA2)、3-[N-(
1-ナフチル)-N-(9-フェニルカルバゾール-3-イル)アミノ]-9-フェニル
カルバゾール(略称:PCzPCN1)等が挙げられる。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)、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)等のカルバゾール誘導体
、等を用いることができる。ここに述べた物質は、主に1×10-6cm/Vs以上の
正孔移動度を有する物質である。但し、電子よりも正孔の輸送性の高い物質であれば、こ
れら以外のものを用いてもよい。また、これらの正孔輸送性材料は、アクセプター性物質
との複合材料として、用いることができる。
さらに、ポリ(N-ビニルカルバゾール)(略称:PVK)、ポリ(4-ビニルトリフ
ェニルアミン)(略称:PVTPA)、ポリ[N-(4-{N’-[4-(4-ジフェニ
ルアミノ)フェニル]フェニル-N’-フェニルアミノ}フェニル)メタクリルアミド]
(略称:PTPDMA)ポリ[N,N’-ビス(4-ブチルフェニル)-N,N’-ビス
(フェニル)ベンジジン](略称:Poly-TPD)などの高分子化合物を用いること
もできる。
≪電子輸送層≫
電子輸送層133及び電子輸送層137は、電子輸送性の高い物質を含む層である。電
子輸送層133及び電子輸送層137には、トリス(8-キノリノラト)アルミニウム(
III)(略称:Alq)、トリス(4-メチル-8-キノリノラト)アルミニウム(
略称:Almq)、ビス(10-ヒドロキシベンゾ[h]キノリナト)ベリリウム(略
称:BeBq)、ビス(2-メチル-8-キノリノラト)(4-フェニルフェノラト)
アルミニウム(III)(略称:BAlq)、ビス[2-(2-ベンゾオキサゾリル)フ
ェノラト]亜鉛(II)(略称:Zn(BOX))、ビス[2-(2-ヒドロキシフェ
ニル)ベンゾチアゾラト]亜鉛(略称:Zn(BTZ))などの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)、3-(4-tert-ブチルフェニル)-4-フェニル-5-(4-ビフェニリ
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)、バソフェナントロリン(略称:Bphen)、バソキュ
プロイン(略称:BCP)、4,4’-ビス(5-メチルベンゾオキサゾール-2-イル
)スチルベン(略称:BzOs)などの複素芳香族化合物も用いることができる。また、
ポリ(2,5-ピリジンジイル)(略称:PPy)、ポリ[(9,9-ジヘキシルフルオ
レン-2,7-ジイル)-co-(ピリジン-3,5-ジイル)](略称:PF-Py)
、ポリ[(9,9-ジオクチルフルオレン-2,7-ジイル)-co-(2,2’-ビピ
リジン-6,6’-ジイル)](略称:PF-BPy)のような高分子化合物を用いるこ
ともできる。ここに述べた物質は、主に1×10-6cm/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
電子輸送層133及び電子輸送層137として用いてもよい。
また、電子輸送層133及び電子輸送層137は、単層のものだけでなく、上記物質か
らなる層が2層以上積層したものとしてもよい。
≪電子注入層≫
電子注入層134及び電子注入層138は、電子注入性の高い物質を含む層である。電
子注入層134には、フッ化リチウム(LiF)、フッ化セシウム(CsF)、フッ化カ
ルシウム(CaF)、リチウム酸化物(LiO)等のようなアルカリ金属、アルカリ
土類金属、またはそれらの化合物を用いることができる。また、フッ化エルビウム(Er
)のような希土類金属化合物を用いることができる。また、電子注入層134及び電
子注入層138にエレクトライドを用いてもよい。該エレクトライドとしては、例えば、
カルシウムとアルミニウムの混合酸化物に電子を高濃度添加した物質等が挙げられる。ま
た、電子注入層134及び電子注入層138に、電子輸送層133及び電子輸送層137
で用いることが出来る物質を用いても良い。
また、電子注入層134及び電子注入層138に、有機化合物と電子供与体(ドナー)
とを混合してなる複合材料を用いてもよい。このような複合材料は、電子供与体によって
有機化合物に電子が発生するため、電子注入性および電子輸送性に優れている。この場合
、有機化合物としては、発生した電子の輸送に優れた材料であることが好ましく、具体的
には、例えば上述した電子輸送層133及び電子輸送層137を構成する物質(金属錯体
や複素芳香族化合物等)を用いることができる。電子供与体としては、有機化合物に対し
電子供与性を示す物質であればよい。具体的には、アルカリ金属やアルカリ土類金属や希
土類金属が好ましく、リチウム、セシウム、マグネシウム、カルシウム、エルビウム、イ
ッテルビウム等が挙げられる。また、アルカリ金属酸化物やアルカリ土類金属酸化物が好
ましく、リチウム酸化物、カルシウム酸化物、バリウム酸化物等が挙げられる。また、酸
化マグネシウムのようなルイス塩基を用いることもできる。また、テトラチアフルバレン
(略称:TTF)等の有機化合物を用いることもできる。
≪電荷発生層≫
電荷発生層116は、一対の電極(下部電極及び上部電極)間に電圧を印加したときに
、一方の発光層(発光層108または発光層110)側に電子を注入し、他方の発光層(
発光層108または発光層110)側に正孔を注入する機能を有する。
例えば、図1に示す発光素子101Bにおいては、下部電極(下部電極104B及び透
明導電膜106B)に上部電極120よりも電位が高くなるように電圧を印加すると、電
荷発生層116から発光層108に電子が注入され、発光層110に正孔が注入される。
なお、電荷発生層116は、光取出し効率の点から、可視光に対して透光性を有する(
具体的には、電荷発生層116に対する可視光の透過率が40%以上)ことが好ましい。
また、電荷発生層116は、一対の電極(下部電極及び上部電極)よりも低い導電率であ
っても機能する。
また、電荷発生層116は、正孔輸送性材料に電子受容体(アクセプター)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(ドナー)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。
なお、上述した材料を用いて電荷発生層116を形成することにより、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。
なお、上述した、発光層、正孔輸送層、正孔注入層、電子輸送層、電子注入層、及び電
荷発生層は、それぞれ、蒸着法(真空蒸着法を含む)、インクジェット法、塗布法、グラ
ビア印刷等の方法で形成することができる。また、上述した、発光層、正孔輸送層、正孔
注入層、電子輸送層、電子注入層、及び電荷発生層には、上述した材料の他、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。
≪光学素子≫
光学素子124R、光学素子124G、光学素子124B、及び光学素子124Y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ものである。例えば、着色層(
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
方式を用いる素子であると好適である。量子ドット方式を用いることにより、発光装置の
色再現性を高めることができる。
なお、光学素子124R、光学素子124G、光学素子124B、及び光学素子124
Y上に複数の光学素子を重ねて設けてもよい。他の光学素子としては、例えば円偏向板や
反射防止膜などを設けることができる。円偏光板を、発光装置の発光素子が発する光が取
り出される側に設けると、発光装置の外部から入射した光が、発光装置の内部で反射され
て、外部に射出される現象を防ぐことができる。また、反射防止膜を設けると、発光装置
の表面で反射される外光を弱めることができる。これにより、発光装置が発する発光を、
鮮明に観察できる。
≪遮光層≫
遮光層123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123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123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。
≪隔壁≫
隔壁140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。
<発光装置の作製方法>
次に、本発明の一態様の発光装置の作製方法について、図27及び図28を用いて以下
説明を行う。なお、ここでは、図17に示す発光装置174の作製方法について説明する
図27(A)(B)(C)(D)及び図28(A)(B)は、本発明の一態様の発光装
置の作製方法を説明するための断面図である。
以下で説明する発光装置174の作製方法は、第1乃至第7の7つのステップを有する
≪第1のステップ≫
第1のステップは、各発光素子の下部電極(具体的には、下部電極104R、下部電極
104G、下部電極104B、及び下部電極104Y)を、基板102上に形成する工程
である(図27(A)参照)。
本実施の形態においては、基板102上に、反射性の導電膜を形成し、該導電膜を所望
の形状に加工することで、下部電極104R、下部電極104G、下部電極104B、及
び下部電極104Yを形成する。上記反射性の導電膜としては、APC膜を用いる。この
ように、下部電極104R、下部電極104G、下部電極104B、及び下部電極104
Yを、同一の導電膜を加工する工程を経て形成することで、製造コストを安くすることが
できるため好適である。
なお、第1のステップの前に、基板102上に複数のトランジスタを形成してもよい。
また、上記複数のトランジスタと、下部電極104R、下部電極104G、下部電極10
4B、及び下部電極104Yとを、それぞれ電気的に接続させてもよい。
≪第2のステップ≫
第2のステップは、各発光素子の透明導電膜(具体的には、透明導電膜106R、透明
導電膜106G、透明導電膜106B、及び透明導電膜106Y)を、下部電極上に形成
する工程である(図27(B)参照)。
本実施の形態においては、基板102、透明導電膜106R、透明導電膜106G、透
明導電膜106B、及び透明導電膜106Y上に、透明導電膜を形成し、該透明導電膜を
所望の形状に加工することで、透明導電膜106R、透明導電膜106G、透明導電膜1
06B、及び透明導電膜106Yを形成する。上記透明導電膜としては、ITSO膜を用
いる。
なお、透明導電膜106R、透明導電膜106G、透明導電膜106B、及び透明導電
膜106Yは、複数回に分けて形成してもよい。複数回に分けて形成することで、各発光
素子でマイクロキャビティ構造となる膜厚で透明導電膜106R、透明導電膜106G、
透明導電膜106B、及び透明導電膜106Yを形成することができる。
≪第3のステップ≫
第3のステップは、各発光素子の下部電極及び透明導電膜の端部を覆う隔壁140を形
成する工程である(図27(C)参照)。
隔壁140は、下部電極と重なるように開口部を有する。該開口部によって露出する透
明導電膜が発光素子の陽極として機能する。本実施の形態では、隔壁140として、ポリ
イミド系の樹脂を用いる。
なお、第1乃至第3のステップにおいては、EL層(有機化合物を含む層)を損傷する
おそれがないため、さまざまな成膜方法及び微細加工技術を適用できる。本実施の形態で
は、スパッタリング法を用いて反射性の導電膜を成膜し、リソグラフィ法を用いて、該導
電膜をパターン形成し、その後ドライエッチング法またはウエットエッチング法を用いて
、該導電膜を島状に加工して下部電極104R、下部電極104G、下部電極104B、
及び下部電極104Yを形成する。その後、スパッタリング法を用いて透明導電膜を成膜
し、リソグラフィ法を用いて、該透明導電膜にパターンを形成し、その後ウエットエッチ
ング法を用いて、該透明導電膜を島状に加工して透明導電膜106R、透明導電膜106
G、透明導電膜106B、及び透明導電膜106Yを形成する。
≪第4のステップ≫
第4のステップは、正孔注入層131、正孔輸送層132、発光層108、電子輸送層
133、電子注入層134、及び電荷発生層116を形成する工程である(図27(D)
参照)。
正孔注入層131としては、正孔輸送性材料とアクセプター性物質を含む材料とを共蒸
着することで形成することができる。なお、共蒸着とは、異なる複数の物質をそれぞれ異
なる蒸発源から同時に蒸発させる蒸着法である。また、正孔輸送層132としては、正孔
輸送性材料を蒸着することで形成することができる。
発光層108としては、紫色、青色、または青緑色の中から選ばれる少なくともいずれ
か一つの発光を呈する第1の発光物質を蒸着することで形成することができる。第1の発
光物質としては、蛍光性の有機化合物を用いることができる。また、該蛍光性の有機化合
物は、単独で蒸着してもよいが、他の材料と混合して蒸着してもよい。例えば、蛍光性の
有機化合物をゲスト材料とし、ゲスト材料より励起エネルギーが大きなホスト材料に該ゲ
スト材料を分散して蒸着してもよい。
電子輸送層133としては、電子輸送性の高い物質を蒸着することで形成することがで
きる。また、電子注入層134としては、電子注入性の高い物質を蒸着することで形成す
ることができる。
電荷発生層116としては、正孔輸送性材料に電子受容体(アクセプター)が添加され
た材料、または電子輸送性材料に電子供与体(ドナー)が添加された材料を蒸着すること
で形成することができる。
≪第5のステップ≫
第5のステップは、正孔注入層135、正孔輸送層136、発光層110、電子輸送層
137、電子注入層138、及び上部電極120を形成する工程である(図28(A)参
照)。
正孔注入層135としては、先に示す正孔注入層131と同様の材料及び同様の方法に
より形成することができる。また、正孔輸送層136としては、先に示す正孔輸送層13
2と同様の材料及び同様の方法により形成することができる。
発光層110としては、緑色、黄緑色、黄色、橙色、または赤色の中から選ばれる少な
くともいずれか一つの発光を呈する第2の発光物質を蒸着することで形成することができ
る。第2の発光物質としては、燐光性の有機化合物を用いることができる。また、該燐光
性の有機化合物は、単独で蒸着してもよいが、他の材料と混合して蒸着してもよい。例え
ば、燐光性の有機化合物をゲスト材料とし、ゲスト材料より励起エネルギーが大きなホス
ト材料に該ゲスト材料を分散して蒸着してもよい。
電子輸送層137としては、電子輸送性の高い物質を蒸着することで形成することがで
きる。また、電子注入層138としては、電子注入性の高い物質を蒸着することで形成す
ることができる。
上部電極120としては、反射性を有する導電膜と、透光性を有する導電膜を積層する
ことで形成することができる。また、上部電極120としては、単層構造、または積層構
造としてもよい。
上記工程を経て、発光素子101R、発光素子101G、発光素子101B、及び発光
素子101Yが基板102上に形成される。
≪第6のステップ≫
第6のステップは、基板122上に遮光層123、光学素子124R、光学素子124
G、光学素子124B、及び光学素子124Yを形成する工程である(図28(B)参照
)。
遮光層123としては、黒色顔料の含んだ樹脂膜を所望の領域に形成する。その後、基
板122及び遮光層123上に、光学素子124R、光学素子124G、光学素子124
B、及び光学素子124Yを形成する。光学素子124Rとしては、赤色顔料の含んだ樹
脂膜を所望の領域に形成する。また、光学素子124Gとしては、緑色顔料の含んだ樹脂
膜を所望の領域に形成する。また、光学素子124Bとしては、青色顔料の含んだ樹脂膜
を所望の領域に形成する。また、光学素子124Yとしては、黄色顔料の含んだ樹脂膜を
所望の領域に形成する。
≪第7のステップ≫
第7のステップは、基板102上に形成された発光素子101R、発光素子101G、
発光素子101B、及び発光素子101Yと、基板122上に形成された遮光層123、
光学素子124R、光学素子124G、光学素子124B、及び光学素子124Yと、を
貼り合わせ、封止材を用いて封止する工程である(図示しない)。
以上の工程により、図17に示す発光装置174を形成することができる。
以上、本実施の形態は、他の実施の形態と適宜組み合わせることができる。
(実施の形態2)
本実施の形態においては、本発明の一態様の発光素子、本発明の一態様の発光装置、ま
たは本発明の一態様の表示装置に用いることのできる発光素子の発光機構について、図2
9乃至図31を用いて、以下説明を行う。
なお、本明細書等において蛍光材料とは、一重項励起状態の最も低い準位(S準位)
から基底状態へ緩和する際に可視光領域に発光を与える材料である。燐光材料とは、三重
項励起状態の最も低い準位(T準位)から基底状態へ緩和する際に、室温において可視
光領域に発光を与える材料である。換言すると燐光材料とは、三重項励起エネルギーを可
視光へ変換可能な材料である。
なお、本明細書等において、室温とは、0℃乃至40℃のいずれかの温度をいう。
図29は、発光素子450の断面模式図である。
図29に示す発光素子450は、一対の電極(電極401及び電極402)の間にEL
層400が挟まれた構造である。なお、発光素子450において、電極401が陽極とし
て機能し、電極402が陰極として機能するとして以下説明するが、逆であっても構わな
い。
また、EL層400は、発光層413と、発光層414と、を有する。また、発光素子
450おいて、EL層400として、発光層413及び発光層414の他に、正孔注入層
411、正孔輸送層412、電子輸送層415、及び電子注入層416が図示されている
が、これらの積層構造は一例であり、発光素子450におけるEL層400の構成はこれ
らに限定されない。例えば、EL層400において、上記各層の積層順を変えてもよい。
または、EL層400において、上記各層以外の機能層を設けてもよい。該機能層として
は、例えば、キャリア(電子またはホール)を注入する機能、キャリアを輸送する機能、
キャリアを抑止する機能、キャリアを発生する機能を有する構成とすればよい。
また、発光層413は、ゲスト材料421と、ホスト材料422とを有する。また、発
光層414は、ゲスト材料431と、有機化合物432と、有機化合物433とを有する
。なお、ゲスト材料421が蛍光材料、ゲスト材料431が燐光材料として、以下説明す
る。
<発光層413の発光機構>
まず、発光層413の発光機構について、以下説明を行う。
発光層413では、キャリアの再結合により、励起状態が形成される。ゲスト材料42
1と比較してホスト材料422は大量に存在するので、励起状態は、ほぼホスト材料42
2の励起状態として存在する。キャリアの再結合によって生じる一重項励起状態と三重項
励起状態の比(以下、励起子生成確率)は約1:3となる。
はじめに、ホスト材料422のT準位がゲスト材料421のT準位よりも高い場合
について、以下説明する。
ホスト材料422の三重項励起状態からゲスト材料421にエネルギー移動(三重項エ
ネルギー移動)が生じる。しかしながら、ゲスト材料421が蛍光材料であるため、三重
項励起状態は可視光領域に発光を与えない。したがって、ホスト材料422の三重項励起
状態を発光として利用することが難しい。よって、ホスト材料422のT準位がゲスト
材料421のT準位よりも高い場合においては、注入したキャリアのうち、最大でも約
25%しか発光に利用することが難しい。
次に、発光層413におけるホスト材料422と、ゲスト材料421とのエネルギー準
位の相関を図30(A)に示す。なお、図30(A)における表記及び符号は、以下の通
りである。
・Host:ホスト材料422
・Guest:ゲスト材料421(蛍光材料)
・SFH:ホスト材料422の一重項励起状態の最も低い準位
・TFH:ホスト材料422の三重項励起状態の最も低い準位
・SFG:ゲスト材料421(蛍光材料)の一重項励起状態の最も低い準位
・TFG:ゲスト材料421(蛍光材料)の三重項励起状態の最も低い準位
図30(A)に示すように、ゲスト材料のT準位(図30(A)において、TFG
がホスト材料のT準位(図30(A)において、TFH)よりも高い構成である。
また、図30(A)に示すように、三重項-三重項消滅(TTA:Triplet-T
riplet Annihilation)によって、三重項励起子同士が衝突すること
により、その一部がホスト材料の一重項励起状態の最も低い準位(SFH)に変換される
。ホスト材料の一重項励起状態の最も低い準位(SFH)からは、それよりも準位の低い
ゲスト材料(蛍光材料)の一重項励起状態の最も低い準位(SFG)へエネルギー移動が
起こり(図30(A)Route A参照)、ゲスト材料(蛍光材料)が発光する。
なお、ホスト材料のT準位がゲスト材料のT準位よりも低いため、TFGは失活す
ることなくTFHにエネルギー移動(図30(A)に示すRoute B参照)し、TT
Aに利用される。
発光層413を上述の構成とすることで、発光層413のゲスト材料421からの発光
を、効率よく得ることが可能となる。
<発光層414の発光機構>
次に、発光層414の発光機構について、以下説明を行う。
発光層414が有する、有機化合物432と、有機化合物433とは励起錯体(Exc
iplexともいう)を形成する。有機化合物432または有機化合物433のいずれか
一方は、発光層414のホスト材料として機能し、有機化合物432または有機化合物4
33の他方は、発光層414のアシスト材料として機能する。なお、以下の説明において
は、有機化合物432をホスト材料として、有機化合物433をアシスト材料として説明
を行う。
発光層414における励起錯体を形成する有機化合物432と有機化合物433との組
み合わせは、励起錯体を形成することが可能な組み合わせであればよいが、一方が正孔輸
送性を有する材料であり、他方が電子輸送性を有する材料であることが、より好ましい。
この場合、ドナー-アクセプター型の励起状態を形成しやすくなり、効率よく励起錯体を
形成することができるようになる。また、正孔輸送性を有する材料と電子輸送性を有する
材料との組み合わせによって、有機化合物432と有機化合物433の組み合わせを構成
する場合、その混合比によってキャリアバランスを容易に制御することができる。具体的
には正孔輸送性を有する材料:電子輸送性を有する材料=1:9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、再結合領域の制御も簡便に行うことができる。
発光層414における有機化合物432と、有機化合物433と、ゲスト材料431と
のエネルギー準位の相関を図30(B)に示す。なお、図30(B)における表記及び符
号は、以下の通りである。
・Host:有機化合物432
・Assist:有機化合物433
・Guest:ゲスト材料431(燐光材料)
・SPH:ホスト材料(有機化合物432)の一重項励起状態の最も低い準位
・TPH:ホスト材料(有機化合物432)の三重項励起状態の最も低い準位
・TPG:ゲスト材料431(燐光材料)の三重項励起状態の最も低い準位
・S:励起錯体の一重項励起状態の最も低い準位
・T:励起錯体の三重項励起状態の最も低い準位
本発明の一態様の発光素子においては、発光層414が有する有機化合物432と有機
化合物433が励起錯体を形成する。励起錯体の一重項励起状態の最も低い準位(S
と励起錯体の三重項励起状態の最も低い準位(T)は互いに隣接することになる(図3
0(B)Route C参照)。
励起錯体は、2種類の物質からなる励起状態であり、光励起の場合、励起状態となった
一つの分子がもう一方の基底状態の物質と相互作用することによって形成される。そして
、光を発することによって基底状態となると、励起錯体を形成していた2種類の物質はま
た元の別々の物質として振舞う。電気励起の場合は、一方のカチオン分子(ホール)と他
方のアニオン分子(電子)が近接することで励起錯体を形成できる。すなわち電気励起に
おいては、いずれの分子においても単体で励起状態を形成することなく励起錯体が形成で
きるため、駆動電圧の低減につながる。そして、励起錯体の(S)と(T)の双方の
エネルギーを、ゲスト材料431(燐光材料)の三重項励起状態の最も低い準位へ移動さ
せて発光が得られる(図30(B)Route D参照)。
なお、上記に示すRoute C及びRoute Dの過程を、本明細書等においてE
xTET(Exciplex-Triplet Energy Transfer)と呼
称する。別言すると、発光素子450は、励起錯体からゲスト材料431(燐光材料)へ
のエネルギー授受がある。
また、有機化合物432及び有機化合物433は、一方がホールを、他方が電子を受け
取り、それらが近接することで速やかに励起錯体を形成する。あるいは、一方が励起状態
となると、速やかに他方の物質と相互作用することで励起錯体を形成する。したがって、
発光層414における励起子のほとんどが励起錯体として存在する。励起錯体は、有機化
合物432及び有機化合物433のどちらよりもバンドギャップは小さくなるため、一方
のホールと他方の電子の再結合から励起錯体が形成されることにより、駆動電圧を下げる
ことができる。
発光層414を上述の構成とすることで、発光層414のゲスト材料431(燐光材料
)からの発光を、効率よく得ることが可能となる。
<発光層413と発光層414の発光機構>
発光層413及び発光層414のそれぞれの発光機構について、上記説明したが、発光
素子450に示すように、発光層413と、発光層414とが互いに接する構成を有する
場合、発光層413と発光層414の界面において、励起錯体から発光層413のホスト
材料422へのエネルギー移動(とくに三重項励起準位のエネルギー移動)が起こったと
しても、発光層413にて上記三重項励起エネルギーを発光に変換することができる。
なお、発光層413のホスト材料422のT準位が、発光層414が有する有機化合
物432及び有機化合物433のT準位よりも低いと好ましい。また、発光層413に
おいて、ホスト材料422のS準位がゲスト材料421(蛍光材料)のS準位よりも
高く、且つ、ホスト材料422のT準位がゲスト材料421(蛍光材料)のT準位よ
りも低いと好ましい。
具体的には、発光層413にTTAを用い、発光層414にExTETを用いる場合の
エネルギー準位の相関を図31に示す。なお、図31における表記及び符号は、以下の通
りである。
・Fluorescence EML:蛍光発光層(発光層413)
・Phosphorescence EML:燐光発光層(発光層414)
・SFH:ホスト材料422の一重項励起状態の最も低い準位
・TFH:ホスト材料422の三重項励起状態の最も低い準位
・SFG:ゲスト材料421(蛍光材料)の一重項励起状態の最も低い準位
・TFG:ゲスト材料421(蛍光材料)の三重項励起状態の最も低い準位
・SPH:ホスト材料(有機化合物432)の一重項励起状態の最も低い準位
・TPH:ホスト材料(有機化合物432)の三重項励起状態の最も低い準位
・TPG:ゲスト材料431(燐光材料)の三重項励起状態の最も低い準位
・S:励起錯体の一重項励起状態の最も低い準位
・T:励起錯体の三重項励起状態の最も低い準位
図31に示すように、励起錯体は励起状態でしか存在しないため、励起錯体同士の励起
子拡散は生じにくい。また、励起錯体の励起準位(S、T)は、発光層414の有機
化合物432(すなわち、燐光材料のホスト材料)の励起準位(SPH、TPH)よりも
低いので、励起錯体から有機化合物432へのエネルギーの拡散も生じない。すなわち、
燐光発光層(発光層414)内において、励起錯体の励起子拡散距離は短いため、燐光発
光層(発光層414)の効率を保つことが可能となる。また、蛍光発光層(発光層413
)と燐光発光層(発光層414)の界面において、燐光発光層(発光層414)の励起錯
体の三重項励起エネルギーの一部が、蛍光発光層(発光層413)に拡散したとしても、
その拡散によって生じた蛍光発光層(発光層413)の三重項励起エネルギーは、TTA
を通じて発光されるため、エネルギー損失を低減することが可能となる。
以上のように、発光素子450は、発光層414にExTETを利用し、且つ発光層4
13にTTAを利用することで、エネルギー損失が低減されるため、高い発光効率の発光
素子とすることができる。また、発光素子450に示すように、発光層413と、発光層
414とが互いに接する構成とする場合、上記エネルギー損失が低減されるとともに、E
L層400の層数を低減させることができる。したがって、製造コストの少ない発光素子
とすることができる。
なお、発光層413と発光層414とは互いに接していない構成であっても良い。この
場合、発光層414中で生成する、有機化合物432またはゲスト材料431(燐光材料
)の励起状態から発光層413中のホスト材料422、またはゲスト材料421(蛍光材
料)へのデクスター機構によるエネルギー移動(特に三重項エネルギー移動)を防ぐこと
ができる。したがって、発光層413と発光層414の間に設ける層は数nm程度の厚さ
があればよい。
発光層413と発光層414の間に設ける層は単一の材料で構成されていても良いが、
正孔輸送性材料と電子輸送性材料の両者が含まれていても良い。単一の材料で構成する場
合、バイポーラー性材料を用いても良い。ここでバイポーラー性材料とは、電子と正孔の
移動度の比が100以下である材料を指す。また、正孔輸送性材料または電子輸送性材料
などを使用しても良い。もしくは、そのうちの少なくとも一つは、発光層414のホスト
材料(有機化合物432)と同一の材料で形成しても良い。これにより、発光素子の作製
が容易になり、また、駆動電圧が低減される。さらに、正孔輸送性材料と電子輸送性材と
で励起錯体を形成しても良く、これによって励起子の拡散を効果的に防ぐことができる。
具体的には、発光層414のホスト材料(有機化合物432)あるいはゲスト材料431
(燐光材料)の励起状態から、発光層413のホスト材料422あるいはゲスト材料42
1(蛍光材料)へのエネルギー移動を防ぐことができる。
なお、発光素子450では、キャリアの再結合領域はある程度の分布を持って形成され
ることが好ましい。このため、発光層413または発光層414において、適度なキャリ
アトラップ性があることが好ましく、特に、発光層414が有するゲスト材料431(燐
光材料)が電子トラップ性を有していることが好ましい。
なお、発光層413からの発光が、発光層414からの発光よりも短波長側に発光のピ
ークを有する構成とすることが好ましい。短波長の発光を呈する燐光材料を用いた発光素
子は輝度劣化が早い傾向がある。そこで、短波長の発光を蛍光発光とすることによって、
輝度劣化の小さい発光素子を提供することができる。
また、発光層413と発光層414とで異なる発光波長の光を得ることによって、多色
発光の素子とすることができる。この場合、発光スペクトルは異なる発光ピークを有する
発光が合成された光となるため、少なくとも二つの極大値を有する発光スペクトルとなる
また、上記の構成は白色発光を得るためにも好適である。発光層413と発光層414
との光を互いに補色の関係とすることによって、白色発光を得ることができる。
また、発光層413に発光波長の異なる複数の発光物質を用いることによって、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。この場合、発
光層413を層状にさらに分割し、当該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。
次に、発光層413及び発光層414に用いることのできる材料について、以下説明す
る。
<発光層413に用いることのできる材料>
発光層413中では、ホスト材料422が重量比で最も多く存在し、ゲスト材料421
(蛍光材料)は、ホスト材料422中に分散される。ホスト材料422のS準位は、ゲ
スト材料421(蛍光材料)のS準位よりも高く、ホスト材料422のT準位は、ゲ
スト材料421(蛍光材料)のT準位よりも低いことが好ましい。
ホスト材料422として、アントラセン誘導体、あるいはテトラセン誘導体が好ましい
。これらの誘導体はS準位が高く、T準位が低いからである。具体的には、9-フェ
ニル-3-[4-(10-フェニル-9-アントリル)フェニル]-9H-カルバゾール
(略称:PCzPA)、3-[4-(1-ナフチル)-フェニル]-9-フェニル-9H
-カルバゾール(略称:PCPN)、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)、7-[4-(10-フェニル-
9-アントリル)フェニル]-7H-ジベンゾ[c,g]カルバゾール(略称:cgDB
CzPA)、6-[3-(9,10-ジフェニル-2-アントリル)フェニル]-ベンゾ
[b]ナフト[1,2-d]フラン(略称:2mBnfPPA)、9-フェニル-10-
{4-(9-フェニル-9H-フルオレン-9-イル)ビフェニル-4’-イル}アント
ラセン(略称:FLPPA)などが挙げられる。あるいは、5,12-ジフェニルテトラ
セン、5,12-ビス(ビフェニル-2-イル)テトラセンなどが挙げられる。
ゲスト材料421(蛍光材料)としては、ピレン誘導体、アントラセン誘導体、トリフ
ェニレン誘導体、フルオレン誘導体、カルバゾール誘導体、ジベンゾチオフェン誘導体、
ジベンゾフラン誘導体、ジベンゾキノキサリン誘導体、キノキサリン誘導体、ピリジン誘
導体、ピリミジン誘導体、フェナントレン誘導体、ナフタレン誘導体などが挙げられる。
特にピレン誘導体は発光量子収率が高いので好ましい。ピレン誘導体の具体例としては、
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:1,6mMemF
LPAPrn)、N,N’-ビス[4-(9-フェニル-9H-フルオレン-9-イル)
フェニル]-N,N’-ジフェニルピレン-1,6-ジアミン(略称:1,6FLPAP
rn)、N,N’-ビス(ジベンゾフラン-2-イル)-N,N’-ジフェニルピレン-
1,6-ジアミン(略称:1,6FrAPrn)、N,N’-ビス(ジベンゾチオフェン
-2-イル)-N,N’-ジフェニルピレン-1,6-ジアミン(略称:1,6ThAP
rn)などが挙げられる。
<発光層414に用いることのできる材料>
発光層414中では、ホスト材料(有機化合物432)が重量比で最も多く存在し、ゲ
スト材料431(燐光材料)は、ホスト材料(有機化合物432)中に分散される。発光
層414のホスト材料(有機化合物432)のT準位は、発光層413のゲスト材料4
21(蛍光材料)のT準位よりも高いことが好ましい。
ホスト材料(有機化合物432)としては、亜鉛やアルミニウム系金属錯体の他、オキ
サジアゾール誘導体、トリアゾール誘導体、ベンゾイミダゾール誘導体、キノキサリン誘
導体、ジベンゾキノキサリン誘導体、ジベンゾチオフェン誘導体、ジベンゾフラン誘導体
、ピリミジン誘導体、トリアジン誘導体、ピリジン誘導体、ビピリジン誘導体、フェナン
トロリン誘導体などが挙げられる。他の例としては、芳香族アミンやカルバゾール誘導体
などが挙げられる。
ゲスト材料431(燐光材料)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、中でも有機イリジウム錯体、例えばイリジウム
系オルトメタル錯体が好ましい。オルトメタル化する配位子としては4H-トリアゾール
配位子、1H-トリアゾール配位子、イミダゾール配位子、ピリジン配位子、ピリミジン
配位子、ピラジン配位子、あるいはイソキノリン配位子などが挙げられる。金属錯体とし
ては、ポルフィリン配位子を有する白金錯体などが挙げられる。
有機化合物433(アシスト材料)としては、有機化合物432と励起錯体を形成でき
る組み合わせが好ましい。この場合、励起錯体の発光ピークが燐光材料の三重項MLCT
(Metal to Ligand Charge Transfer)遷移の吸収帯、
より具体的には、最も長波長側の吸収帯と重なるように有機化合物432、有機化合物4
33、およびゲスト材料431(燐光材料)を選択することが好ましい。これにより、発
光効率が飛躍的に向上した発光素子とすることができる。ただし、燐光材料に替えて熱活
性化遅延蛍光(Thermally activated delayed fluor
escence:TADF)材料を用いる場合においては、最も長波長側の吸収帯は一重
項の吸収帯であることが好ましい。
発光層414に含まれる発光材料としては、三重項励起エネルギーを発光に変換できる
材料であればよい。該三重項励起エネルギーを発光に変換できる材料としては、燐光材料
の他に、TADF材料が挙げられる。したがって、燐光材料と記載した部分に関しては、
TADF材料と読み替えても構わない。なお、TADF材料とは、三重項励起状態をわず
かな熱エネルギーによって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)を効率よく呈する材料のことである。また、熱活性化
遅延蛍光が効率良く得られる条件としては、三重項励起準位と一重項励起準位のエネルギ
ー差が0eV以上0.2eV以下、好ましくは0eV以上0.1eV以下であることが挙
げられる。
また、発光層413に含まれる発光材料と発光層414に含まれる発光材料の発光色に
限定は無く、同じでも異なっていても良い。各々から得られる発光が混合されて素子外へ
取り出されるので、例えば両者の発光色が互いに補色の関係にある場合、発光素子は白色
の光を与えることができる。発光素子の信頼性を考慮すると、発光層413に含まれる発
光材料の発光ピーク波長は発光層414に含まれる発光材料のそれよりも短いことが好ま
しい。
なお、発光層413及び発光層414は、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。
なお、本実施の形態に示す構成は、他の実施の形態に示した構成と適宜組み合わせて用
いることができる。
(実施の形態3)
本実施の形態では、本発明の一態様の発光装置について図32乃至図40を用いて説明
する。
<発光装置の構成例1>
図32(A)は発光装置600を示す上面図、図32(B)は図32(A)の一点鎖線
A-B、及び一点鎖線C-Dで切断した断面図である。発光装置600は、駆動回路部(
信号線駆動回路部601、及び走査線駆動回路部603)、並びに画素部602を有する
。なお、信号線駆動回路部601、走査線駆動回路部603、及び画素部602は、発光
素子の発光を制御する機能を有する。
また、発光装置600は、素子基板610と、封止基板604と、シール材605と、
シール材605で囲まれた領域607と、引き回し配線608と、FPC609と、を有
する。
なお、引き回し配線608は、信号線駆動回路部601及び走査線駆動回路部603に
入力される信号を伝送するための配線であり、外部入力端子となるFPC609からビデ
オ信号、クロック信号、スタート信号、リセット信号等を受け取る。なお、ここではFP
C609しか図示されていないが、FPC609にはプリント配線基板(PWB)が取り
付けられていても良い。
また、信号線駆動回路部601は、N型のトランジスタ623とP型のトランジスタ6
24とを組み合わせたCMOS回路が形成される。なお、信号線駆動回路部601または
走査線駆動回路部603としては、CMOS回路、PMOS回路、またはNMOS回路等
を用いることが出来る。また、本実施の形態では、基板上に駆動回路部を形成したドライ
バと画素とを同一の表面上に設けた発光装置を示すが、必ずしもその必要はなく、駆動回
路部を基板上ではなく外部に形成することもできる。
また、画素部602は、スイッチング用のトランジスタ611と、電流制御用のトラン
ジスタ612と、電流制御用のトランジスタ612のドレインに電気的に接続された下部
電極613と、を有する。なお、下部電極613の端部を覆って隔壁614が形成されて
いる。隔壁614としては、ポジ型の感光性アクリル樹脂膜を用いることができる。
また、被覆性を良好なものとするため、隔壁614の上端部または下端部に曲率を有す
る曲面が形成されるようにする。例えば、隔壁614の材料としてポジ型の感光性アクリ
ルを用いた場合、隔壁614の上端部のみに曲率半径(0.2μm以上3μm以下)を有
する曲面を持たせることが好ましい。また、隔壁614として、ネガ型の感光性樹脂、ま
たはポジ型の感光性樹脂のいずれも使用することができる。
なお、トランジスタ(トランジスタ611、612、623、624)の構造は、特に
限定されない。例えば、スタガ型のトランジスタを用いてもよい。また、トランジスタの
極性についても特に限定はなく、N型およびP型のトランジスタを有する構造、及びN型
のトランジスタまたはP型のトランジスタのいずれか一方のみからなる構造を用いてもよ
い。また、トランジスタに用いられる半導体膜の結晶性についても特に限定はない。例え
ば、非晶質半導体膜、結晶性半導体膜を用いることができる。また、半導体材料としては
、14族(ケイ素、ガリウム等)半導体、化合物半導体(酸化物半導体を含む)、有機半
導体等を用いることができる。トランジスタとしては、例えば、エネルギーギャップが2
eV以上、好ましくは2.5eV以上、さらに好ましくは3eV以上の酸化物半導体を用
いることで、トランジスタのオフ電流を低減することができるため好ましい。該酸化物半
導体としては、In-Ga酸化物、In-M-Zn酸化物(Mは、アルミニウム(Al)
、ガリウム(Ga)、イットリウム(Y)、ジルコニウム(Zr)、ランタン(La)、
セリウム(Ce)、スズ(Sn)、ハフニウム(Hf)、またはネオジム(Nd)を表す
)等が挙げられる。
下部電極613上には、EL層616、および上部電極617がそれぞれ形成されてい
る。なお、下部電極613は、陽極として機能し、上部電極617は、陰極として機能す
る。
また、EL層616は、蒸着マスクを用いた蒸着法、インクジェット法、スピンコート
法等の種々の方法によって形成される。また、EL層616を構成する材料としては、低
分子化合物、または高分子化合物(オリゴマー、デンドリマーを含む)であっても良い。
なお、下部電極613、EL層616、及び上部電極617により、発光素子618が
形成される。発光素子618は、実施の形態1の構成を有する発光素子であると好ましい
。なお、画素部に複数の発光素子が形成される場合、実施の形態1に記載の発光素子と、
それ以外の構成を有する発光素子の両方が含まれていても良い。
また、シール材605で封止基板604を素子基板610と貼り合わせることにより、
素子基板610、封止基板604、およびシール材605で囲まれた領域607に発光素
子618が備えられた構造になっている。なお、領域607には、充填材が充填されてお
り、不活性気体(窒素やアルゴン等)が充填される場合の他、シール材605に用いるこ
とができる紫外線硬化樹脂または熱硬化樹脂で充填される場合もあり、例えば、PVC(
ポリビニルクロライド)系樹脂、アクリル系樹脂、ポリイミド系樹脂、エポキシ系樹脂、
シリコーン系樹脂、PVB(ポリビニルブチラル)系樹脂、またはEVA(エチレンビニ
ルアセテート)系樹脂を用いることができる。封止基板には凹部を形成し、そこに乾燥材
を設けると水分の影響による劣化を抑制することができ、好ましい構成である。
また、発光素子618と互いに重なるように、光学素子621が封止基板604の下方
に設けられる。また、封止基板604の下方には、遮光層622が設けられる。光学素子
621及び遮光層622としては、それぞれ、実施の形態1に示す光学素子、及び遮光層
と同様の構成とすればよい。
なお、シール材605にはエポキシ系樹脂やガラスフリットを用いるのが好ましい。ま
た、これらの材料はできるだけ水分や酸素を透過しにくい材料であることが望ましい。ま
た、封止基板604に用いる材料としてガラス基板や石英基板の他、FRP(Fiber
Reinforced Plastics)、PVF(ポリビニルフロライド)、ポリ
エステルまたはアクリル等からなるプラスチック基板を用いることができる。
以上のようにして、実施の形態1に記載の発光素子及び光学素子を有する発光装置を得
ることができる。
<発光装置の構成例2>
次に、発光装置の別の一例について、図33(A)(B)、及び図34を用いて説明を
行う。なお、図33(A)(B)、及び図34は、本発明の一態様の発光装置の断面図で
ある。
図33(A)には基板1001、下地絶縁膜1002、ゲート絶縁膜1003、ゲート
電極1006、1007、1008、第1の層間絶縁膜1020、第2の層間絶縁膜10
21、周辺部1042、画素部1040、駆動回路部1041、発光素子の下部電極10
24R、1024G、1024B、隔壁1025、EL層1028、発光素子の上部電極
1026、封止層1029、封止基板1031、シール材1032などが図示されている
また、図33(A)では、光学素子の一例として、着色層(赤色の着色層1034R、
緑色の着色層1034G、及び青色の着色層1034B)を透明な基材1033に設けて
いる。また、遮光層1035をさらに設けても良い。着色層及び遮光層が設けられた透明
な基材1033は、位置合わせし、基板1001に固定する。なお、着色層、及び遮光層
は、オーバーコート層1036で覆われている。また、図33(A)においては、着色層
を透過する光は赤、緑、青となることから、3色の画素で映像を表現することができる。
図33(B)では、光学素子の一例として、着色層(赤色の着色層1034R、緑色の
着色層1034G、青色の着色層1034B)をゲート絶縁膜1003と第1の層間絶縁
膜1020との間に形成する例を示している。このように、着色層は基板1001と封止
基板1031の間に設けられていても良い。
図34では、光学素子の一例として、着色層(赤色の着色層1034R、緑色の着色層
1034G、青色の着色層1034B)を第1の層間絶縁膜1020と第2の層間絶縁膜
1021との間に形成する例を示している。このように、着色層は基板1001と封止基
板1031の間に設けられていても良い。
<発光装置の構成例3>
次に、発光装置の別の一例について、図35(A)(B)、及び図36を用いて説明を
行う。なお、図35(A)(B)、及び図36は、本発明の一態様の発光装置の断面図で
ある。
図35(A)では、光学素子の一例として、着色層(赤色の着色層1034R、緑色の
着色層1034G、青色の着色層1034B、及び黄色の着色層1034Y)を透明な基
材1033に設けている。また、遮光層1035をさらに設けても良い。着色層及び遮光
層が設けられた透明な基材1033は、位置合わせし、基板1001に固定する。なお、
着色層、及び遮光層は、オーバーコート層1036で覆われている。また、図35(A)
においては、着色層を透過する光は赤、青、緑、黄となることから、4色の画素で映像を
表現することができる。
図35(B)では、光学素子の一例として、着色層(赤色の着色層1034R、緑色の
着色層1034G、青色の着色層1034B)をゲート絶縁膜1003と第1の層間絶縁
膜1020との間に形成する例を示している。このように、着色層は基板1001と封止
基板1031の間に設けられていても良い。
また、図35(B)においては、着色層をゲート絶縁膜1003と第1の層間絶縁膜1
020との間に形成する構成について例示したが、これに限定されず、図36に示すよう
に、第1の層間絶縁膜1020と、第2の層間絶縁膜1021との間に着色層(赤色の着
色層1034R、緑色の着色層1034G、青色の着色層1034B、及び黄色の着色層
1034Y)を設けてもよい。
また、以上に説明した発光装置では、トランジスタが形成されている基板1001側に
光を取り出す構造(ボトムエミッション型)の発光装置としたが、封止基板1031側に
発光を取り出す構造(トップエミッション型)の発光装置としても良い。
<発光装置の構成例4>
トップエミッション型の発光装置の断面図の一例を図37及び図38に示す。図37及
び図38は、本発明の一態様の発光装置を説明する断面図であり、図33に示す駆動回路
部1041、周辺部1042等を省略して例示している。
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。トランジスタと発
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、電極1022を覆うように、第3の層間絶縁膜1037を形
成する。この絶縁膜は平坦化の役割を担っていても良い。第3の層間絶縁膜1037は第
2の層間絶縁膜と同様の材料の他、他の様々な材料を用いて形成することができる。
発光素子の下部電極1024R、1024G、1024Bはここでは陽極とするが、陰
極であっても構わない。また、図37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1024R、1024G、1024Bを反射電極とすることが好ましい。E
L層1028の構成は、実施の形態1のEL層の構成と同様とすることができる。また、
EL層1028上に上部電極1026が設けられる。上部電極1026を半透過・半反射
電極として、下部電極1024R、1024G、1024Bと、上部電極1026との間
で、マイクロキャビティ構造を採用し、特定波長における光強度を増加させると好ましい
図37のようなトップエミッションの構造では、着色層(赤色の着色層1034R、緑
色の着色層1034G、及び青色の着色層1034B)を設けた封止基板1031で封止
を行うことができる。封止基板1031には画素と画素との間に位置するように遮光層1
035を設けても良い。なお、封止基板1031は透光性を有する基板を用いると好適で
ある。
また、図37においては、複数の発光素子と、該複数の発光素子にそれぞれ着色層を設
ける構成を例示したが、これに限定されない。例えば、図38に示すように、緑色の着色
層を設けずに、赤色の着色層1034R、及び青色の着色層1034Bを設けて、赤、緑
、青の3色でフルカラー表示を行う構成としてもよい。図37に示すように、発光素子と
、該発光素子にそれぞれ着色層を設ける構成とした場合、外光反射を抑制できるといった
効果を奏する。一方で、図38に示すように、緑色の着色層を設けずに、赤色の着色層、
及び青色の着色層を設ける構成とした場合、緑色の発光素子から射出された光のエネルギ
ー損失が少ないため、消費電力を低くできるといった効果を奏する。
<発光装置の構成例5>
トップエミッション型の発光装置の断面図の別の一例を図39及び図40に示す。図3
9及び図40は、本発明の一態様の発光装置を説明する断面図である。なお、図40は、
図35に示す駆動回路部1041、周辺部1042等を省略して例示している。
発光素子の下部電極1024Y、1024R、1024G、1024Bはここでは陽極
とするが、陰極であっても構わない。また、図39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1024Y、1024R、1024G、1024Bを反射電極
とすることが好ましい。EL層1028の構成は、実施の形態1のEL層の構成と同様と
することができる。また、EL層1028上に上部電極1026が設けられる。上部電極
1026を半透過・半反射電極として、下部電極1024Y、1024R、1024G、
1024Bと、上部電極1026との間で、マイクロキャビティ構造を採用し、特定波長
における光強度を増加させると好ましい。
図39のようなトップエミッションの構造では、着色層(赤色の着色層1034R、緑
色の着色層1034G、青色の着色層1034B、及び黄色の着色層1034Y)を設け
た封止基板1031で封止を行うことができる。封止基板1031には画素と画素との間
に位置するように遮光層1035を設けても良い。なお、封止基板1031は透光性を有
する基板を用いると好適である。
また、図39においては、複数の発光素子と、該複数の発光素子にそれぞれ着色層を設
ける構成を例示したが、これに限定されない。例えば、図40に示すように、黄色の着色
層を設けずに、赤色の着色層1034R、緑色の着色層1034G、及び青色の着色層1
034Bを設けて、赤、緑、青、黄の4色でフルカラー表示を行う構成としてもよい。図
39に示すように、発光素子と、該発光素子にそれぞれ着色層を設ける構成とした場合、
外光反射を抑制できるといった効果を奏する。一方で、図40に示すように、黄色の着色
層を設けずに、赤色の着色層、緑色の着色層、及び青色の着色層を設ける構成とした場合
、黄色の発光素子から射出された光のエネルギー損失が少ないため、消費電力を低くでき
るといった効果を奏する。
なお、本実施の形態に示す構成は、他の実施の形態や本実施の形態中の他の構成と適宜
組み合わせることが可能である。
(実施の形態4)
本実施の形態では、本発明の一態様の発光装置を有する表示装置について、図41(A
)(B)を用いて説明を行う。
なお、図41(A)は、本発明の一態様の表示装置を説明するブロック図であり、図4
1(B)は、本発明の一態様の表示装置が有する画素回路を説明する回路図である。
<表示装置に関する説明>
図41(A)に示す表示装置は、表示素子の画素を有する領域(以下、画素部802と
いう)と、画素部802の外側に配置され、画素を駆動するための回路を有する回路部(
以下、駆動回路部804という)と、素子の保護機能を有する回路(以下、保護回路80
6という)と、端子部807と、を有する。なお、保護回路806は、設けない構成とし
てもよい。
駆動回路部804の一部、または全部は、画素部802と同一基板上に形成されている
ことが望ましい。これにより、部品数や端子数を減らすことが出来る。駆動回路部804
の一部、または全部が、画素部802と同一基板上に形成されていない場合には、駆動回
路部804の一部、または全部は、COGやTAB(Tape Automated B
onding)によって、実装することができる。
画素部802は、X行(Xは2以上の自然数)Y列(Yは2以上の自然数)に配置され
た複数の表示素子を駆動するための回路(以下、画素回路801という)を有し、駆動回
路部804は、画素を選択する信号(走査信号)を出力する回路(以下、走査線駆動回路
804aという)、画素の表示素子を駆動するための信号(データ信号)を供給するため
の回路(以下、信号線駆動回路804b)などの駆動回路を有する。
走査線駆動回路804aは、シフトレジスタ等を有する。走査線駆動回路804aは、
端子部807を介して、シフトレジスタを駆動するための信号が入力され、信号を出力す
る。例えば、走査線駆動回路804aは、スタートパルス信号、クロック信号等が入力さ
れ、パルス信号を出力する。走査線駆動回路804aは、走査信号が与えられる配線(以
下、走査線GL_1乃至GL_Xという)の電位を制御する機能を有する。なお、走査線
駆動回路804aを複数設け、複数の走査線駆動回路804aにより、走査線GL_1乃
至GL_Xを分割して制御してもよい。または、走査線駆動回路804aは、初期化信号
を供給することができる機能を有する。ただし、これに限定されず、走査線駆動回路80
4aは、別の信号を供給することも可能である。
信号線駆動回路804bは、シフトレジスタ等を有する。信号線駆動回路804bは、
端子部807を介して、シフトレジスタを駆動するための信号の他、データ信号の元とな
る信号(画像信号)が入力される。信号線駆動回路804bは、画像信号を元に画素回路
801に書き込むデータ信号を生成する機能を有する。また、信号線駆動回路804bは
、スタートパルス、クロック信号等が入力されて得られるパルス信号に従って、データ信
号の出力を制御する機能を有する。また、信号線駆動回路804bは、データ信号が与え
られる配線(以下、データ線DL_1乃至DL_Yという)の電位を制御する機能を有す
る。または、信号線駆動回路804bは、初期化信号を供給することができる機能を有す
る。ただし、これに限定されず、信号線駆動回路804bは、別の信号を供給することも
可能である。
信号線駆動回路804bは、例えば複数のアナログスイッチなどを用いて構成される。
信号線駆動回路804bは、複数のアナログスイッチを順次オン状態にすることにより、
画像信号を時分割した信号をデータ信号として出力できる。また、シフトレジスタなどを
用いて信号線駆動回路804bを構成してもよい。
複数の画素回路801のそれぞれは、走査信号が与えられる複数の走査線GLの一つを
介してパルス信号が入力され、データ信号が与えられる複数のデータ線DLの一つを介し
てデータ信号が入力される。また、複数の画素回路801のそれぞれは、走査線駆動回路
804aによりデータ信号のデータの書き込み及び保持が制御される。例えば、m行n列
目の画素回路801は、走査線GL_m(mはX以下の自然数)を介して走査線駆動回路
804aからパルス信号が入力され、走査線GL_mの電位に応じてデータ線DL_n(
nはY以下の自然数)を介して信号線駆動回路804bからデータ信号が入力される。
図41(A)に示す保護回路806は、例えば、走査線駆動回路804aと画素回路8
01の間の配線である走査線GLに接続される。または、保護回路806は、信号線駆動
回路804bと画素回路801の間の配線であるデータ線DLに接続される。または、保
護回路806は、走査線駆動回路804aと端子部807との間の配線に接続することが
できる。または、保護回路806は、信号線駆動回路804bと端子部807との間の配
線に接続することができる。なお、端子部807は、外部の回路から表示装置に電源及び
制御信号、及び画像信号を入力するための端子が設けられた部分をいう。
保護回路806は、自身が接続する配線に一定の範囲外の電位が与えられたときに、該
配線と別の配線とを導通状態にする回路である。
図41(A)に示すように、画素部802と駆動回路部804にそれぞれ保護回路80
6を設けることにより、ESD(Electro Static Discharge:
静電気放電)などにより発生する過電流に対する表示装置の耐性を高めることができる。
ただし、保護回路806の構成はこれに限定されず、例えば、走査線駆動回路804aに
保護回路806を接続した構成、または信号線駆動回路804bに保護回路806を接続
した構成とすることもできる。あるいは、端子部807に保護回路806を接続した構成
とすることもできる。
また、図41(A)においては、走査線駆動回路804aと信号線駆動回路804bに
よって駆動回路部804を形成している例を示しているが、この構成に限定されない。例
えば、走査線駆動回路804aのみを形成し、別途用意された信号線駆動回路が形成され
た基板(例えば、単結晶半導体膜、多結晶半導体膜で形成された駆動回路基板)を実装す
る構成としても良い。
<画素回路の構成例>
図41(A)に示す複数の画素回路801は、例えば、図41(B)に示す構成とする
ことができる。
図41(B)に示す画素回路801は、トランジスタ852、854と、容量素子86
2と、発光素子872と、を有する。
トランジスタ852のソース電極及びドレイン電極の一方は、データ信号が与えられる
配線(以下、信号線DL_nという)に電気的に接続される。さらに、トランジスタ85
2のゲート電極は、ゲート信号が与えられる配線(以下、走査線GL_mという)に電気
的に接続される。
トランジスタ852は、データ信号のデータの書き込みを制御する機能を有する。
容量素子862の一対の電極の一方は、電位が与えられる配線(以下、電位供給線VL
_aという)に電気的に接続され、他方は、トランジスタ852のソース電極及びドレイ
ン電極の他方に電気的に接続される。
容量素子862は、書き込まれたデータを保持する保持容量としての機能を有する。
トランジスタ854のソース電極及びドレイン電極の一方は、電位供給線VL_aに電
気的に接続される。さらに、トランジスタ854のゲート電極は、トランジスタ852の
ソース電極及びドレイン電極の他方に電気的に接続される。
発光素子872のアノード及びカソードの一方は、電位供給線VL_bに電気的に接続
され、他方は、トランジスタ854のソース電極及びドレイン電極の他方に電気的に接続
される。
発光素子872としては、実施の形態1に示す発光素子を用いることができる。
なお、電位供給線VL_a及び電位供給線VL_bの一方には、高電源電位VDDが与
えられ、他方には、低電源電位VSSが与えられる。
図41(B)の画素回路801を有する表示装置では、例えば、図41(A)に示す走
査線駆動回路804aにより各行の画素回路801を順次選択し、トランジスタ852を
オン状態にしてデータ信号のデータを書き込む。
データが書き込まれた画素回路801は、トランジスタ852がオフ状態になることで
保持状態になる。さらに、書き込まれたデータ信号の電位に応じてトランジスタ854の
ソース電極とドレイン電極の間に流れる電流量が制御され、発光素子872は、流れる電
流量に応じた輝度で発光する。これを行毎に順次行うことにより、画像を表示できる。
例えば、本明細書等において、画素に能動素子を有するアクティブマトリクス方式、ま
たは、画素に能動素子を有しないパッシブマトリクス方式を用いることが出来る。
アクティブマトリクス方式では、能動素子(アクティブ素子、非線形素子)として、ト
ランジスタだけでなく、さまざまな能動素子(アクティブ素子、非線形素子)を用いるこ
とが出来る。例えば、MIM(Metal Insulator Metal)、又はT
FD(Thin Film Diode)などを用いることも可能である。これらの素子
は、製造工程が少ないため、製造コストの低減、又は歩留まりの向上を図ることができる
。または、これらの素子は、素子のサイズが小さいため、開口率を向上させることができ
、低消費電力化や高輝度化をはかることが出来る。
アクティブマトリクス方式以外のものとして、能動素子(アクティブ素子、非線形素子
)を用いないパッシブマトリクス型を用いることも可能である。能動素子(アクティブ素
子、非線形素子)を用いないため、製造工程が少ないため、製造コストの低減、又は歩留
まりの向上を図ることができる。または、能動素子(アクティブ素子、非線形素子)を用
いないため、開口率を向上させることができ、低消費電力化、又は高輝度化などを図るこ
とが出来る。
本実施の形態に示す構成は、他の実施の形態に示す構成と適宜組み合わせて用いること
ができる。
(実施の形態5)
本実施の形態では、本発明の一態様の発光装置を有する表示モジュール及び電子機器に
ついて、図42及び図43を用いて説明を行う。
<表示モジュールに関する説明>
図42に示す表示モジュール8000は、上部カバー8001と下部カバー8002と
の間に、FPC8003に接続されたタッチパネル8004、FPC8005に接続され
た表示パネル8006、フレーム8009、プリント基板8010、バッテリ8011を
有する。
本発明の一態様の発光装置は、例えば、表示パネル8006に用いることができる。
上部カバー8001及び下部カバー8002は、タッチパネル8004及び表示パネル
8006のサイズに合わせて、形状や寸法を適宜変更することができる。
タッチパネル8004は、抵抗膜方式または静電容量方式のタッチパネルを表示パネル
8006に重畳して用いることができる。また、表示パネル8006の対向基板(封止基
板)に、タッチパネル機能を持たせるようにすることも可能である。また、表示パネル8
006の各画素内に光センサを設け、光学式のタッチパネルとすることも可能である。
フレーム8009は、表示パネル8006の保護機能の他、プリント基板8010の動
作により発生する電磁波を遮断するための電磁シールドとしての機能を有する。またフレ
ーム8009は、放熱板としての機能を有していてもよい。
プリント基板8010は、電源回路、ビデオ信号及びクロック信号を出力するための信
号処理回路を有する。電源回路に電力を供給する電源としては、外部の商用電源であって
も良いし、別途設けたバッテリ8011による電源であってもよい。バッテリ8011は
、商用電源を用いる場合には、省略可能である。
また、表示モジュール8000は、偏光板、位相差板、プリズムシートなどの部材を追
加して設けてもよい。
<電子機器に関する説明>
図43(A)乃至図43(G)は、電子機器を示す図である。これらの電子機器は、筐
体9000、表示部9001、スピーカ9003、操作キー9005(電源スイッチ、又
は操作スイッチを含む)、接続端子9006、センサ9007(力、変位、位置、速度、
加速度、角速度、回転数、距離、光、液、磁気、温度、化学物質、音声、時間、硬度、電
場、電流、電圧、電力、放射線、流量、湿度、傾度、振動、におい又は赤外線を測定する
機能を含むもの)、マイクロフォン9008、等を有することができる。
図43(A)乃至図43(G)に示す電子機器は、様々な機能を有することができる。
例えば、様々な情報(静止画、動画、テキスト画像など)を表示部に表示する機能、タッ
チセンサ機能、カレンダー、日付または時刻などを表示する機能、様々なソフトウェア(
プログラム)によって処理を制御する機能、無線通信機能、無線通信機能を用いて様々な
コンピュータネットワークに接続する機能、無線通信機能を用いて様々なデータの送信ま
たは受信を行う機能、記録媒体に記録されているプログラムまたはデータを読み出して表
示部に表示する機能、等を有することができる。なお、図43(A)乃至図43(G)に
示す電子機器が有することのできる機能はこれらに限定されず、様々な機能を有すること
ができる。また、図43(A)乃至図43(G)には図示していないが、電子機器には、
複数の表示部を有する構成としてもよい。また、該電子機器にカメラ等を設け、静止画を
撮影する機能、動画を撮影する機能、撮影した画像を記録媒体(外部またはカメラに内蔵
)に保存する機能、撮影した画像を表示部に表示する機能、等を有していてもよい。
図43(A)乃至図43(G)に示す電子機器の詳細について、以下説明を行う。
図43(A)は、携帯情報端末9100を示す斜視図である。携帯情報端末9100が
有する表示部9001は、可撓性を有する。そのため、湾曲した筐体9000の湾曲面に
沿って表示部9001を組み込むことが可能である。また、表示部9001はタッチセン
サを備え、指やスタイラスなどで画面に触れることで操作することができる。例えば、表
示部9001に表示されたアイコンに触れることで、アプリケーションを起動することが
できる。
図43(B)は、携帯情報端末9101を示す斜視図である。携帯情報端末9101は
、例えば電話機、手帳又は情報閲覧装置等から選ばれた一つ又は複数の機能を有する。具
体的には、スマートフォンとして用いることができる。なお、携帯情報端末9101は、
スピーカ9003、接続端子9006、センサ9007等を省略して図示しているが、図
43(A)に示す携帯情報端末9100と同様の位置に設けることができる。また、携帯
情報端末9101は、文字や画像情報をその複数の面に表示することができる。例えば、
3つの操作ボタン9050(操作アイコンまたは単にアイコンともいう)を表示部900
1の一の面に表示することができる。また、破線の矩形で示す情報9051を表示部90
01の他の面に表示することができる。なお、情報9051の一例としては、電子メール
やSNS(ソーシャル・ネットワーキング・サービス)や電話などの着信を知らせる表示
、電子メールやSNSなどの題名、電子メールやSNSなどの送信者名、日時、時刻、バ
ッテリの残量、アンテナ受信の強度などがある。または、情報9051が表示されている
位置に、情報9051の代わりに、操作ボタン9050などを表示してもよい。
図43(C)は、携帯情報端末9102を示す斜視図である。携帯情報端末9102は
、表示部9001の3面以上に情報を表示する機能を有する。ここでは、情報9052、
情報9053、情報9054がそれぞれ異なる面に表示されている例を示す。例えば、携
帯情報端末9102の使用者は、洋服の胸ポケットに携帯情報端末9102を収納した状
態で、その表示(ここでは情報9053)を確認することができる。具体的には、着信し
た電話の発信者の電話番号又は氏名等を、携帯情報端末9102の上方から観察できる位
置に表示する。使用者は、携帯情報端末9102をポケットから取り出すことなく、表示
を確認し、電話を受けるか否かを判断できる。
図43(D)は、腕時計型の携帯情報端末9200を示す斜視図である。携帯情報端末
9200は、移動電話、電子メール、文章閲覧及び作成、音楽再生、インターネット通信
、コンピュータゲームなどの種々のアプリケーションを実行することができる。また、表
示部9001はその表示面が湾曲して設けられ、湾曲した表示面に沿って表示を行うこと
ができる。また、携帯情報端末9200は、通信規格された近距離無線通信を実行するこ
とが可能である。例えば無線通信可能なヘッドセットと相互通信することによって、ハン
ズフリーで通話することもできる。また、携帯情報端末9200は、接続端子9006を
有し、他の情報端末とコネクターを介して直接データのやりとりを行うことができる。ま
た接続端子9006を介して充電を行うこともできる。なお、充電動作は接続端子900
6を介さずに無線給電により行ってもよい。
図43(E)(F)(G)は、折り畳み可能な携帯情報端末9201を示す斜視図であ
る。また、図43(E)が携帯情報端末9201を展開した状態の斜視図であり、図43
(F)が携帯情報端末9201を展開した状態または折り畳んだ状態の一方から他方に変
化する途中の状態の斜視図であり、図43(G)が携帯情報端末9201を折り畳んだ状
態の斜視図である。携帯情報端末9201は、折り畳んだ状態では可搬性に優れ、展開し
た状態では、継ぎ目のない広い表示領域により表示の一覧性に優れる。携帯情報端末92
01が有する表示部9001は、ヒンジ9055によって連結された3つの筐体9000
に支持されている。ヒンジ9055を介して2つの筐体9000間を屈曲させることによ
り、携帯情報端末9201を展開した状態から折りたたんだ状態に可逆的に変形させるこ
とができる。例えば、携帯情報端末9201は、曲率半径1mm以上150mm以下で曲
げることができる。
本実施の形態において述べた電子機器は、何らかの情報を表示するための表示部を有す
ることを特徴とする。ただし、本発明の一態様の発光装置は、表示部を有さない電子機器
にも適用することができる。また、本実施の形態において述べた電子機器の表示部におい
ては、可撓性を有し、湾曲した表示面に沿って表示を行うことができる構成、または折り
畳み可能な表示部の構成について例示したが、これに限定されず、可撓性を有さず、平面
部に表示を行う構成としてもよい。
本実施の形態に示す構成は、他の実施の形態に示す構成と適宜組み合わせて用いること
ができる。
(実施の形態6)
本実施の形態では、本発明の一態様である発光装置を適用した照明装置の一例について
、図44を用いて説明する。
図44は、発光装置を室内の照明装置8501として用いた例である。なお、発光装置
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装置に含まれる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85
01、8502、8503に、タッチセンサを設けて、発光装置の電源のオンまたはオフ
を行ってもよい。
また、発光装置をテーブルの表面に用いることによりテーブルとしての機能を備えた照
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装置を用いること
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。
以上のように、発光装置を適用した様々な照明装置が得られる。なお、これらの照明装
置は本発明の一態様に含まれるものとする。
また、本実施の形態に示す構成は、他の実施の形態に示した構成と適宜組み合わせて用
いることができる。
(実施の形態7)
本実施の形態においては、本発明の一態様の発光素子または本発明の一態様の発光装置
に入力装置を取り付けた電子機器について、図45乃至図49を用いて説明を行う。
<タッチパネルに関する説明>
図45(A)(B)は、タッチパネル2000の斜視図である。なお、図45(A)(
B)において、明瞭化のため、タッチパネル2000の代表的な構成要素を示す。
タッチパネル2000は、表示部2501とタッチセンサ2595とを有する(図45
(B)参照)。また、タッチパネル2000は、基板2510、基板2570、及び基板
2590を有する。なお、基板2510、基板2570、及び基板2590はいずれも可
撓性を有する。
表示部2501は、基板2510上に複数の画素及び該画素に信号を供給することがで
きる複数の配線2511を有する。複数の配線2511は、基板2510の外周部にまで
引き回され、その一部が端子2519を構成している。端子2519はFPC2509(
1)と電気的に接続する。また、複数の配線2511は、信号線駆動回路2503s(1
)からの信号を複数の画素に供給することができる。
基板2590には、タッチセンサ2595と、タッチセンサ2595と電気的に接続す
る複数の配線2598とを有する。複数の配線2598は、基板2590の外周部に引き
回され、その一部は端子を構成する。そして、該端子はFPC2509(2)と電気的に
接続される。なお、図45(B)では明瞭化のため、基板2590の裏面側(基板251
0と対向する面側)に設けられるタッチセンサ2595の電極や配線等を実線で示してい
る。
タッチセンサ2595として、例えば静電容量方式のタッチセンサを適用できる。静電
容量方式としては、表面型静電容量方式、投影型静電容量方式等がある。
投影型静電容量方式としては、主に駆動方式の違いから自己容量方式、相互容量方式な
どがある。相互容量方式を用いると同時多点検出が可能となるため好ましい。
まず、投影型静電容量方式のタッチセンサを適用する場合について、図45(B)を用
いて説明する。
なお、指等の検知対象の近接または接触を検知することができる、様々なセンサを適用
することができる。
投影型静電容量方式のタッチセンサ2595は、電極2591と電極2592とを有す
る。電極2591は、複数の配線2598のいずれかと電気的に接続し、電極2592は
複数の配線2598の他のいずれかと電気的に接続する。
電極2592は、図45(A)(B)に示すように、一方向に繰り返し配置された複数
の四辺形が角部で接続される形状を有する。
電極2591は四辺形であり、電極2592が延在する方向と交差する方向に繰り返し
配置されている。
配線2594は、電極2592を挟む二つの電極2591と電気的に接続する。このと
き、電極2592と配線2594の交差部の面積ができるだけ小さくなる形状が好ましい
。これにより、電極が設けられていない領域の面積を低減でき、透過率のバラツキを低減
できる。その結果、タッチセンサ2595を透過する光の輝度のバラツキを低減すること
ができる。
なお、電極2591及び電極2592の形状はこれに限定されず、様々な形状を取りう
る。例えば、複数の電極2591をできるだけ隙間が生じないように配置し、絶縁層を介
して電極2592を、電極2591と重ならない領域ができるように離間して複数設ける
構成としてもよい。このとき、隣接する2つの電極2592の間に、これらとは電気的に
絶縁されたダミー電極を設けると、透過率の異なる領域の面積を低減できるため好ましい
次に、図46を用いて、タッチパネル2000の詳細について説明する。図46は、図
45(A)に示す一点鎖線X1-X2間の断面図に相当する。
タッチセンサ2595は、基板2590上に千鳥状に配置された電極2591及び電極
2592と、電極2591及び電極2592を覆う絶縁層2593と、隣り合う電極25
91を電気的に接続する配線2594とを有する。
また、配線2594の下方には、接着層2597が設けられる。接着層2597は、タ
ッチセンサ2595が表示部2501に重なるように、基板2590を基板2570に貼
り合わせている。
電極2591及び電極2592は、透光性を有する導電材料を用いて形成する。透光性
を有する導電性材料としては、酸化インジウム、インジウム錫酸化物、インジウム亜鉛酸
化物、酸化亜鉛、ガリウムを添加した酸化亜鉛などの導電性酸化物を用いることができる
。なお、グラフェンを含む膜を用いることもできる。グラフェンを含む膜は、例えば膜状
に形成された酸化グラフェンを含む膜を還元して形成することができる。還元する方法と
しては、熱を加える方法等を挙げることができる。
例えば、透光性を有する導電性材料を基板2590上にスパッタリング法により成膜し
た後、フォトリソグラフィ法等の様々なパターン形成技術により、不要な部分を除去して
、電極2591及び電極2592を形成することができる。
また、絶縁層2593に用いる材料としては、例えば、アクリル、エポキシなどの樹脂
、シロキサン結合を有する樹脂の他、酸化シリコン、酸化窒化シリコン、酸化アルミニウ
ムなどの無機絶縁材料を用いることもできる。
また、電極2591に達する開口が絶縁層2593に設けられ、配線2594が隣接す
る電極2591と電気的に接続する。透光性の導電性材料は、タッチパネルの開口率を高
めることができるため、配線2594に好適に用いることができる。また、電極2591
及び電極2592より導電性の高い材料は、電気抵抗を低減できるため配線2594に好
適に用いることができる。
電極2592は、一方向に延在し、複数の電極2592がストライプ状に設けられてい
る。また、配線2594は電極2592と交差して設けられている。
一対の電極2591が1つの電極2592を挟んで設けられる。また、配線2594は
一対の電極2591を電気的に接続している。
なお、複数の電極2591は、1つの電極2592と必ずしも直交する方向に配置され
る必要はなく、0度を超えて90度未満の角度をなすように配置されてもよい。
配線2598は、電極2591または電極2592と電気的に接続される。また、配線
2598の一部は、端子として機能する。配線2598としては、例えば、アルミニウム
、金、白金、銀、ニッケル、チタン、タングステン、クロム、モリブデン、鉄、コバルト
、銅、またはパラジウム等の金属材料や、該金属材料を含む合金材料を用いることができ
る。
なお、絶縁層2593及び配線2594を覆う絶縁層を設けて、タッチセンサ2595
を保護してもよい。
また、接続層2599は、配線2598とFPC2509(2)を電気的に接続させる
接続層2599としては、様々な異方性導電フィルム(ACF:Anisotropi
c Conductive Film)や、異方性導電ペースト(ACP:Anisot
ropic Conductive Paste)などを用いることができる。
接着層2597は、透光性を有する。例えば、熱硬化性樹脂や紫外線硬化樹脂を用いる
ことができ、具体的には、アクリル系樹脂、ウレタン系樹脂、エポキシ系樹脂、またはシ
ロキサン系樹脂を用いることができる。
表示部2501は、マトリクス状に配置された複数の画素を有する。該画素は表示素子
と、該表示素子を駆動する画素回路とを有する。
以下の説明においては、白色の光を射出する有機EL素子を表示素子に適用する場合に
ついて説明するが、表示素子はこれに限定されない。例えば、隣接する画素毎に射出する
光の色が異なるように、発光色が異なる有機EL素子を適用してもよい。
基板2510及び基板2570としては、例えば、水蒸気の透過率が1×10-5g・
-2・day-1以下、好ましくは1×10-6g・m-2・day-1以下である可
撓性を有する材料を好適に用いることができる。または、基板2510の熱膨張率と、基
板2570の熱膨張率とが、およそ等しい材料を用いると好適である。例えば、線膨張率
が1×10-3/K以下、好ましくは5×10-5/K以下、より好ましくは1×10
/K以下である材料を好適に用いることができる。
また、封止層2560は、空気より大きい屈折率を有すると好ましい。また、図46に
示すように、封止層2560側に光を取り出す場合は、封止層2560は光学的な接合層
を兼ねることができる。
また、表示部2501は、画素2502Rを有する。また、画素2502Rは発光モジ
ュール2580Rを有する。
画素2502Rは、発光素子2550Rと、発光素子2550Rに電力を供給すること
ができるトランジスタ2502tとを有する。なお、トランジスタ2502tは、画素回
路の一部として機能する。また、発光モジュール2580Rは、発光素子2550Rと、
着色層2567Rとを有する。
発光素子2550Rは、下部電極と、上部電極と、下部電極と上部電極の間にEL層と
を有する。
また、封止層2560が光を取り出す側に設けられている場合、封止層2560は、発
光素子2550Rと着色層2567Rに接する。
着色層2567Rは、発光素子2550Rと重なる位置にある。これにより、発光素子
2550Rが発する光の一部は着色層2567Rを透過して、図中に示す矢印の方向の発
光モジュール2580Rの外部に射出される。
また、表示部2501には、光を射出する方向に遮光層2567BMが設けられる。遮
光層2567BMは、着色層2567Rを囲むように設けられている。
また、表示部2501は、画素に重なる位置に反射防止層2567pを有する。反射防
止層2567pとして、例えば円偏光板を用いることができる。
表示部2501には、絶縁層2521が設けられる。絶縁層2521はトランジスタ2
502tを覆う。なお、絶縁層2521は、画素回路に起因する凹凸を平坦化するための
機能を有する。また、絶縁層2521に不純物の拡散を抑制できる機能を付与してもよい
。これにより、不純物の拡散によるトランジスタ2502t等の信頼性の低下を抑制でき
る。
また、発光素子2550Rは、絶縁層2521の上方に形成される。また、発光素子2
550Rが有する下部電極には、該下部電極の端部に重なる隔壁2528が設けられる。
なお、基板2510と、基板2570との間隔を制御するスペーサを、隔壁2528上に
形成してもよい。
走査線駆動回路2503g(1)は、トランジスタ2503tと、容量素子2503c
とを有する。なお、駆動回路を画素回路と同一の工程で同一基板上に形成することができ
る。
また、基板2510上には、信号を供給することができる配線2511が設けられる。
また、配線2511上には、端子2519が設けられる。また、端子2519には、FP
C2509(1)が電気的に接続される。また、FPC2509(1)は、画素信号及び
同期信号等の信号を供給する機能を有する。なお、FPC2509(1)にはプリント配
線基板(PWB)が取り付けられていても良い。
また、表示部2501には、様々な構造のトランジスタを適用することができる。なお
、図46(A)においては、ボトムゲート型のトランジスタを適用する場合について、例
示している。図46(A)に示す、トランジスタ2502t及びトランジスタ2503t
には、酸化物半導体を含む半導体層をチャネル領域として用いることができる。または、
トランジスタ2502t及びトランジスタ2503tには、アモルファスシリコンを含む
半導体層をチャネル領域として用いることができる。または、トランジスタ2502t及
びトランジスタ2503tには、レーザーアニールなどの処理により結晶化させた多結晶
シリコンを含む半導体層をチャネル領域として用いることができる。
また、トップゲート型のトランジスタを表示部2501に適用する場合の構成を、図4
6(B)に示す。
トップゲート型のトランジスタの場合、ボトムゲート型のトランジスタに用いることの
できる半導体層と同様の構成の他、多結晶シリコンまたは単結晶シリコン基板等から転置
された単結晶シリコン膜等を含む半導体層をチャネル領域として用いてもよい。
次に、図46に示す構成と異なる構成のタッチパネルについて、図47を用いて説明す
る。
図47は、タッチパネル2001の断面図である。図47に示すタッチパネル2001
は、図46に示すタッチパネル2000と、表示部2501に対するタッチセンサ259
5の位置が異なる。ここでは異なる構成について詳細に説明し、同様の構成を用いること
ができる部分は、タッチパネル2000の説明を援用する。
着色層2567Rは、発光素子2550Rと重なる位置にある。また、図47(A)に
示す発光素子2550Rは、トランジスタ2502tが設けられている側に光を射出する
。これにより、発光素子2550Rが発する光の一部は、着色層2567Rを透過して、
図中に示す矢印の方向の発光モジュール2580Rの外部に射出される。
表示部2501は、光を射出する方向に遮光層2567BMを有する。遮光層2567
BMは、着色層2567Rを囲むように設けられている。
タッチセンサ2595は、表示部2501の基板2510側に設けられている(図47
(A)参照)。
接着層2597は、基板2510と基板2590の間にあり、表示部2501とタッチ
センサ2595を貼り合わせる。
また、表示部2501には、様々な構造のトランジスタを適用することができる。なお
、図47(A)においては、ボトムゲート型のトランジスタを適用する場合について例示
している。また、図47(B)には、トップゲート型のトランジスタを適用する場合につ
いて例示している。
<タッチパネルの駆動方法に関する説明>
次に、タッチパネルの駆動方法の一例について、図48を用いて説明を行う。
図48(A)は、相互容量方式のタッチセンサの構成を示すブロック図である。図48
(A)では、パルス電圧出力回路2601、電流検出回路2602を示している。なお、
図48(A)では、パルス電圧が与えられる電極2621をX1-X6として、電流の変
化を検知する電極2622をY1-Y6として、それぞれ6本の配線で例示している。ま
た、図48(A)は、電極2621と、電極2622とが重畳することで形成される容量
2603を示している。なお、電極2621と電極2622とはその機能を互いに置き換
えてもよい。
パルス電圧出力回路2601は、X1-X6の配線に順にパルスを印加するための回路
である。X1-X6の配線にパルス電圧が印加されることで、容量2603を形成する電
極2621と電極2622との間に電界が生じる。この電極間に生じる電界が遮蔽等によ
り容量2603の相互容量に変化を生じさせることを利用して、被検知体の近接、または
接触を検出することができる。
電流検出回路2602は、容量2603での相互容量の変化による、Y1からY6の配
線での電流の変化を検出するための回路である。Y1-Y6の配線では、被検知体の近接
、または接触がないと検出される電流値に変化はないが、検出する被検知体の近接、また
は接触により相互容量が減少する場合には電流値が減少する変化を検出する。なお電流の
検出は、積分回路等を用いて行えばよい。
次に、図48(B)には、図48(A)で示す相互容量方式のタッチセンサにおける入
出力波形のタイミングチャートを示す。図48(B)では、1フレーム期間で各行列での
被検知体の検出を行うものとする。また図48(B)では、被検知体を検出しない場合(
非タッチ)と被検知体を検出する場合(タッチ)との2つの場合について示している。な
おY1-Y6の配線については、検出される電流値に対応する電圧値とした波形を示して
いる。
X1-X6の配線には、順にパルス電圧が与えられ、該パルス電圧にしたがってY1-
Y6の配線での波形が変化する。被検知体の近接または接触がない場合には、X1-X6
の配線の電圧の変化に応じてY1-Y6の波形が一様に変化する。一方、被検知体が近接
または接触する箇所では、電流値が減少するため、これに対応する電圧値の波形も変化す
る。
このように、相互容量の変化を検出することにより、被検知体の近接または接触を検知
することができる。
<センサ回路に関する説明>
また、図48(A)ではタッチセンサとして配線の交差部に容量2603のみを設ける
パッシブマトリクス型のタッチセンサの構成を示したが、トランジスタと容量とを備えた
アクティブマトリクス型のタッチセンサとしてもよい。図49にアクティブマトリクス型
のタッチセンサに含まれる一つのセンサ回路の例を示している。
図49に示すセンサ回路は、容量2603と、トランジスタ2611と、トランジスタ
2612と、トランジスタ2613とを有する。
トランジスタ2613はゲートに信号G2が与えられ、ソースまたはドレインの一方に
電圧VRESが与えられ、他方が容量2603の一方の電極およびトランジスタ2611
のゲートと電気的に接続する。トランジスタ2611は、ソースまたはドレインの一方が
トランジスタ2612のソースまたはドレインの一方と電気的に接続し、他方に電圧VS
Sが与えられる。トランジスタ2612は、ゲートに信号G2が与えられ、ソースまたは
ドレインの他方が配線MLと電気的に接続する。容量2603の他方の電極には電圧VS
Sが与えられる。
次に、図49に示すセンサ回路の動作について説明する。まず信号G2としてトランジ
スタ2613をオン状態とする電位が与えられることで、トランジスタ2611のゲート
が接続されるノードnに電圧VRESに対応した電位が与えられる。次に、信号G2とし
てトランジスタ2613をオフ状態とする電位が与えられることで、ノードnの電位が保
持される。
続いて、指等の被検知体の近接または接触により、容量2603の相互容量が変化する
ことに伴い、ノードnの電位がVRESから変化する。
読み出し動作は、信号G1にトランジスタ2612をオン状態とする電位を与える。ノ
ードnの電位に応じてトランジスタ2611に流れる電流、すなわち配線MLに流れる電
流が変化する。この電流を検出することにより、被検知体の近接または接触を検出するこ
とができる。
トランジスタ2611、トランジスタ2612、及びトランジスタ2613としては、
酸化物半導体層をチャネル領域が形成される半導体層に用いることが好ましい。とくにト
ランジスタ2613にこのようなトランジスタを適用することにより、ノードnの電位を
長期間に亘って保持することが可能となり、ノードnにVRESを供給しなおす動作(リ
フレッシュ動作)の頻度を減らすことができる。
本実施の形態は、少なくともその一部を本明細書中に記載する他の実施の形態と適宜組
み合わせて実施することができる。
本実施例では、本発明の一態様である発光素子(発光素子1乃至発光素子6)と、比較
用の発光素子(比較用発光素子7)の作製例を示す。本実施例で作製する発光素子の断面
模式図を図50に、素子構造の詳細を表3乃至表6に、それぞれ示す。また、使用した化
合物については、実施の形態1に示す材料と、以下に示す化合物を用いた。
Figure 2022188146000010
Figure 2022188146000011
Figure 2022188146000012
Figure 2022188146000013
Figure 2022188146000014
<1-1.発光素子1の作製>
基板502上に下部電極504として、APC膜を厚さ100nmになるように形成し
た。
次に、下部電極504上に透明導電膜506として、ITSO膜を厚さ80nmになる
ように形成した。なお、下部電極504の電極面積としては、4mm(2mm×2mm
)とした。
次に、透明導電膜506上に正孔注入層531として、PCPPnと、MoOを重量
比(PCPPn:MoO)が2:1になるよう、且つ厚さが27.5nmになるように
共蒸着した。
次に、正孔注入層531上に正孔輸送層532として、PCPPnを厚さが10nmに
なるように蒸着した。
次に、正孔輸送層532上に発光層508として、cgDBCzPAと、N,N’-ビ
ス(ジベンゾフラン-4-イル)-N,N’-ジフェニル-ピレン-1,6-ジアミン(
1,6FrAPrn-II)とを重量比(cgDBCzPA:1,6FrAPrn-II
)が1:0.05になるよう、且つ厚さが25nmになるように共蒸着した。なお、発光
層508において、cgDBCzPAがホスト材料であり、1,6FrAPrn-IIが
蛍光材料(ゲスト材料)である。
次に、発光層508上に電子輸送層533として、cgDBCzPAと、Bphenと
を、それぞれ厚さが5nm、15nmになるように順次蒸着した。
次に、電子注入層534として、LiO及びCuPcを、それぞれ厚さが0.1nm
、2nmになるように蒸着した。
次に、正孔注入層を兼ねる電荷発生層516として、DBT3P-IIと、MoO
重量比(DBT3P-II:MoO)が2:1になるよう、且つ厚さが12.5nmに
なるように共蒸着した。
次に、正孔輸送層536として、BPAFLPを、厚さが20nmになるように蒸着し
た。
次に、正孔輸送層536上に発光層510として、2mDBTBPDBq-IIと、P
CBBiFと、Ir(mpmppm)(acac)と、を重量比(2mDBTBPDB
q-II:PCBBiF:Ir(mpmppm)(acac))が0.8:0.2:0
.06になるよう、且つ厚さが40nmになるように共蒸着した。なお、発光層510に
おいて、2mDBTBPDBq-IIがホスト材料であり、PCBBiFがアシスト材料
であり、Ir(mpmppm)(acac)がゲスト材料である。
次に、発光層510上に電子輸送層537として、2mDBTBPDBq-IIと、B
phenとを、それぞれ厚さが15nm、20nmになるように順次蒸着した。
次に、電子注入層538として、LiFを厚さが1nmになるよう形成し、さらに上部
電極520として、AgとMgの合金膜と、ITO膜とを、それぞれ厚さが15nm、7
0nmになるように形成した。なお、AgとMgの合金膜としては、体積比(Ag:Mg
)が0.5:0.05となるように蒸着した。
以上の工程により、基板502上に形成される構造を作製した。なお、上述した蒸着過
程において、蒸着は全て抵抗加熱法を用いた。また、上部電極520のITO膜はスパッ
タリング法にて形成した。
また、表3に示すように、発光素子1の封止基板522には、光学素子524として、
赤色(Red)のカラーフィルタを形成した。
次に、窒素雰囲気のグローブボックス内において、シール材を用いて封止基板522を
基板502上に固定することで発光素子を封止した。具体的には、基板502上の発光素
子の周囲にシール材を塗布し、その後、基板502と封止基板522とを貼り合わせ、封
止基板522側から該シール材に、365nmの紫外光を6J/cm照射し、80℃に
て1時間熱処理した。以上の工程により発光素子1を得た。
<1-2.発光素子2の作製>
発光素子2は、先に示す発光素子1の作製と、以下の工程のみ異なりそれ以外の工程は
発光素子1と同様の作製方法とした。
下部電極504上に透明導電膜506として、ITSO膜を厚さ30nmになるように
形成した。次に、透明導電膜506上に正孔注入層531として、PCPPnと、MoO
を重量比(PCPPn:MoO)が2:1になるよう、且つ厚さが35nmになるよ
うに共蒸着した。
また、表3に示すように、発光素子2の封止基板522には、光学素子524として、
緑色(Green)のカラーフィルタを形成した。
<1-3.発光素子3の作製>
発光素子3は、先に示す発光素子1の作製と、以下の工程のみ異なりそれ以外の工程は
発光素子1と同様の作製方法とした。
下部電極504上に透明導電膜506として、ITSO膜を厚さ80nmになるように
形成した。次に、透明導電膜506上に正孔注入層531として、PCPPnと、MoO
を重量比(PCPPn:MoO)が2:1になるよう、且つ厚さが50nmになるよ
うに共蒸着した。
また、表4に示すように、発光素子3の封止基板522には、光学素子524として、
青色(Blue-1)のカラーフィルタを形成した。
<1-4.発光素子4の作製>
発光素子4は、先に示す発光素子1の作製と、以下の工程のみ異なりそれ以外の工程は
発光素子1と同様の作製方法とした。
下部電極504上に透明導電膜506として、ITSO膜を厚さ80nmになるように
形成した。次に、透明導電膜506上に正孔注入層531として、PCPPnと、MoO
を重量比(PCPPn:MoO)が2:1になるよう、且つ厚さが50nmになるよ
うに共蒸着した。
また、表4に示すように、発光素子4の封止基板522には、光学素子524として、
青色(Blue-2)のカラーフィルタを形成した。
<1-5.発光素子5の作製>
発光素子5は、先に示す発光素子1の作製と、以下の工程のみ異なりそれ以外の工程は
発光素子1と同様の作製方法とした。
下部電極504上に透明導電膜506として、ITSO膜を厚さ30nmになるように
形成した。次に、透明導電膜506上に正孔注入層531として、PCPPnと、MoO
を重量比(PCPPn:MoO)が2:1になるよう、且つ厚さが50nmになるよ
うに共蒸着した。
また、表5に示すように、発光素子5の封止基板522には、光学素子524として、
黄色(Yellow)のカラーフィルタを形成した。
<1-6.発光素子6の作製>
発光素子6は、先に示す発光素子1の作製と、以下の工程のみ異なりそれ以外の工程は
発光素子1と同様の作製方法とした。
下部電極504上に透明導電膜506として、ITSO膜を厚さ30nmになるように
形成した。次に、透明導電膜506上に正孔注入層531として、PCPPnと、MoO
を重量比(PCPPn:MoO)が2:1になるよう、且つ厚さが50nmになるよ
うに共蒸着した。
また、表5に示すように、発光素子6の封止基板522には、光学素子524を設けな
い構成とした。なお、発光素子5と発光素子6とは、光学素子524の形成有無の違いで
ある。
<1-7.比較用発光素子7の作製>
比較用発光素子7は、先に示す発光素子1の作製と、以下の工程のみ異なりそれ以外の
工程は発光素子1と同様の作製方法とした。
下部電極504上に透明導電膜506として、ITSO膜を厚さ80nmになるように
形成した。次に、透明導電膜506上に正孔注入層531として、PCPPnと、MoO
を重量比(PCPPn:MoO)が2:1になるよう、且つ厚さが50nmになるよ
うに共蒸着した。
また、表6に示すように、比較用発光素子7の封止基板522には、光学素子524と
して、青色(Blue-3)のカラーフィルタを形成した。
<1-8.発光素子の特性>
次に、上記作製した発光素子1乃至発光素子6及び比較用発光素子7の輝度-電流密度
特性を図51(A)に示し、輝度-電圧特性を図51(B)に示す。また、発光素子1、
発光素子2、発光素子5、及び発光素子6のパワー効率-輝度特性を図52(A)に示し
、発光素子3、発光素子4、及び比較発光素子7のパワー効率-輝度特性を図52(B)
に示す。また、発光素子1、発光素子2、発光素子5、及び発光素子6の電流効率-輝度
特性を図53(A)に示し、発光素子3、発光素子4、及び比較発光素子7の電流効率-
輝度特性を図53(B)に示す。なお、各発光素子の測定は室温(25℃に保たれた雰囲
気)で行った。
また、1000cd/m付近における、発光素子1乃至発光素子6及び比較用発光素
子7の素子特性を表7に示す。
Figure 2022188146000015
また、発光素子1乃至発光素子6及び比較用発光素子7に2.5mA/cm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54に示す。
図51、図52、図53、及び表7で示すように、発光素子1は高い色純度を有し、発
光効率の高い赤色発光が得られた。また、発光素子2は高い色純度を有し、発光効率の高
い緑色発光が得られた。また、発光素子3及び発光素子4は高い色純度を有し、発光効率
の高い青色発光が得られた。また、発光素子5及び発光素子6は高い色純度を有し、発光
効率の高い黄色発光が得られた。
図54で示すように、発光素子1は半値幅が小さく高い色純度を有する赤色発光が得ら
れた。また、発光素子2は半値幅が小さく高い色純度を有する緑色発光が得られた。また
、発光素子3及び発光素子4は半値幅が小さく高い色純度を有する青色発光が得られた。
また、発光素子5及び発光素子6は半値幅が小さく高い色純度を有する黄色発光が得られ
た。一方、比較用発光素子7においては半値幅が小さい青色発光が得られたが、530n
m以上680nm以下の赤色領域において発光スペクトルに極大値を有したため、色純度
の低下が生じた。
なお、波長が530nmの単色光の色度は、色度xが0.155、色度yが0.806
であり、波長が680nmの単色光の色度は、色度xが0.733、色度yが0.267
である。また、青色の色度、例えば全米テレビジョン放送方式標準化委員会(NTSC)
が策定した色域規格における青色の色度は、色度xが0.140、色度yが0.080で
ある。つまり、530nm以上680nm以上の波長の光は、青色の色度より、色度xお
よび色度yが大きい。そのため、530nm以上680nm以下の波長の光が一定量程度
、青色の光に混合した場合には、色度xおよび色度yの少なくとも一方が大きくなるため
、色純度低下の一因となる。したがって、高い色純度の青色発光を得るためには、530
nm以上680nm以下の波長の光の強度が低いことが望ましい。
また、発光素子1乃至発光素子6及び比較用発光素子7の色度の視野角依存性について
、斜め方向における正面方向からの色度差Δu’v’を算出した結果を図55及び表8に
示す。また、発光素子3の正面方向乃至斜め方向において測定した発光スペクトルを図5
6(A)に、発光素子4の正面方向乃至斜め方向において測定した発光スペクトルを図5
6(B)に、比較用発光素子7の正面方向乃至斜め方向において測定した発光スペクトル
を図57に、それぞれ示す。また、図56(A)における発光スペクトルの第3の極大値
の波長および第4の極大値の波長等を表9に、図56(B)における発光スペクトルの第
3の極大値の波長および第4の極大値の波長等を表10に、図57における発光スペクト
ルの第3の極大値の波長および第4の極大値の波長等を表11に、それぞれ示す。
Figure 2022188146000016
Figure 2022188146000017
Figure 2022188146000018
Figure 2022188146000019
なお、色度差Δu’v’は以下のように算出した。まず、各発光素子に2.5mA/c
の電流密度で電流を流し電界発光スペクトルを正面方向(0°)乃至斜め方向(70
°)で測定した。その電界発光スペクトルから三刺激値の相対値(X、Y、Z)を以下の
数式(5)乃至数式(7)から算出した。
Figure 2022188146000020
Figure 2022188146000021
Figure 2022188146000022
なお、数式(5)乃至数式(7)において、S(λ)は発光スペクトルを、x(λ)、
y(λ)、z(λ)はXYZ表色系における等色関数を、λは波長を、それぞれ表す。
さらに、算出した三刺激値の相対値(X、Y、Z)よりCIE1976色度系における
色度座標u’v’を以下の数式(8)及び数式(9)から算出した。
Figure 2022188146000023
Figure 2022188146000024
また、算出した色度(u’,v’)において斜め方向における0°からの色度差Δu’
v’(θ)を以下の数式(10)から算出した。
Figure 2022188146000025
なお、数式(10)において、u’(θ)は0°乃至70°の角度における色度u’
を、v’(θ)は0°乃至70°の角度における色度v’を、それぞれ表す。また、斜
め方向の角度θは、発光面の法線方向を0°とし、その法線ベクトルを基にした角度で
示している。
図55で示すように、発光素子1乃至発光素子6は0°乃至70°の角度において色度
差Δu’v’が0.15未満となっており、色度の視野角依存性が小さい結果が得られた
。特に発光素子3のΔu’v’(70°)は0.0057と非常に小さく優れた値となっ
た。一方、比較用発光素子7は色度差Δu’v’(70°)が0.23と大きな値であっ
たため、色度の視野角依存性が大きい結果となった。
なお、発光素子3、発光素子4、及び比較用発光素子7においては、基板502上に形
成される構成が同一であり、封止基板522側に設けられた光学素子524であるカラー
フィルタの材料が異なる。具体的には、発光素子3(Blue-1)<発光素子4(Bl
ue-2)<比較用発光素子7(Blue-3)の順に、530nm以上680nm以下
の波長の光の透過率が低い領域を有する材料を用いた。また、70°における色度差Δu
’v’(70°)は、発光素子3<発光素子4<比較用発光素子7の順となった。したが
って、530nm以上680nm以下の波長の光の透過率が低い領域を有する光学素子を
用いることで、色度差Δu’v’が小さく色度の視野角依存性が小さい素子を作製するこ
とができる。
また、図56(A)(B)、図57、表9、表10、及び表11に示すように、発光素
子3、及び発光素子4における第3の極大値に対する第4の極大値の強度比は、0°乃至
70°において15%以下となり、十分に低い値であった。そのため、発光素子3、及び
発光素子4は、視野角依存性の小さい素子であった。特に発光素子3における第3の極大
値に対する第4の極大値の強度比は3%以下となり、非常に小さく優れた値であった。一
方、比較用発光素子7における第3の極大値に対する第4の極大値の強度比は、50°及
び70°において15%を超える結果となった。そのため、比較用発光素子7は色度の視
野角依存性が大きい素子であった。したがって、530nm以上680nm以下の波長の
透過率が低い領域を有する光学素子を用いることで、視野角依存性が小さい素子を作製す
ることができる。
以上のように、本発明の一態様の構成を用いることで、高い色純度を有し、色度の視野
角依存性が小さく、且つ高い発光効率を有する発光装置を作製することができる。
以上、本実施例に示す構成は、他の実施の形態と適宜組み合わせて用いることができる
100 EL層
101B 発光素子
101G 発光素子
101R 発光素子
101Y 発光素子
102 基板
104B 下部電極
104G 下部電極
104R 下部電極
104Y 下部電極
106B 透明導電膜
106G 透明導電膜
106R 透明導電膜
106Y 透明導電膜
108 発光層
110 発光層
112 発光層
116 電荷発生層
120 上部電極
122 基板
123 遮光層
124B 光学素子
124G 光学素子
124R 光学素子
124Y 光学素子
131 正孔注入層
132 正孔輸送層
133 電子輸送層
134 電子注入層
135 正孔注入層
136 正孔輸送層
137 電子輸送層
138 電子注入層
140 隔壁
150 発光装置
150B 発光装置
152 発光装置
152B 発光装置
154 発光装置
156 発光装置
156B 発光装置
158 発光装置
160 発光装置
160B 発光装置
170 発光装置
170A 発光装置
172 発光装置
172A 発光装置
174 発光装置
174A 発光装置
176 発光装置
176A 発光装置
178 発光装置
178A 発光装置
181 光
182 光
183 光
184 光
190 発光装置
190A 発光装置
400 EL層
401 電極
402 電極
411 正孔注入層
412 正孔輸送層
413 発光層
414 発光層
415 電子輸送層
416 電子注入層
421 ゲスト材料
422 ホスト材料
431 ゲスト材料
432 有機化合物
433 有機化合物
450 発光素子
502 基板
504 下部電極
506 透明導電膜
508 発光層
510 発光層
516 電荷発生層
520 上部電極
522 封止基板
524 光学素子
531 正孔注入層
532 正孔輸送層
533 電子輸送層
534 電子注入層
536 正孔輸送層
537 電子輸送層
538 電子注入層
600 発光装置
601 信号線駆動回路部
602 画素部
603 走査線駆動回路部
604 封止基板
605 シール材
607 領域
608 配線
609 FPC
610 素子基板
611 トランジスタ
612 トランジスタ
613 下部電極
614 隔壁
616 EL層
617 上部電極
618 発光素子
621 光学素子
622 遮光層
623 トランジスタ
624 トランジスタ
801 画素回路
802 画素部
804 駆動回路部
804a 走査線駆動回路
804b 信号線駆動回路
806 保護回路
807 端子部
852 トランジスタ
854 トランジスタ
862 容量素子
872 発光素子
1001 基板
1002 下地絶縁膜
1003 ゲート絶縁膜
1006 ゲート電極
1007 ゲート電極
1008 ゲート電極
1020 層間絶縁膜
1021 層間絶縁膜
1022 電極
1024B 下部電極
1024G 下部電極
1024R 下部電極
1024Y 下部電極
1025 隔壁
1026 上部電極
1028 EL層
1029 封止層
1031 封止基板
1032 シール材
1033 基材
1034B 着色層
1034G 着色層
1034R 着色層
1034Y 着色層
1035 遮光層
1036 オーバーコート層
1037 層間絶縁膜
1040 画素部
1041 駆動回路部
1042 周辺部
2000 タッチパネル
2001 タッチパネル
2501 表示部
2502R 画素
2502t トランジスタ
2503c 容量素子
2503g 走査線駆動回路
2503s 信号線駆動回路
2503t トランジスタ
2509 FPC
2510 基板
2511 配線
2519 端子
2521 絶縁層
2528 隔壁
2550R 発光素子
2560 封止層
2567BM 遮光層
2567p 反射防止層
2567R 着色層
2570 基板
2580R 発光モジュール
2590 基板
2591 電極
2592 電極
2593 絶縁層
2594 配線
2595 タッチセンサ
2597 接着層
2598 配線
2599 接続層
2601 パルス電圧出力回路
2602 電流検出回路
2603 容量
2611 トランジスタ
2612 トランジスタ
2613 トランジスタ
2621 電極
2622 電極
8000 表示モジュール
8001 上部カバー
8002 下部カバー
8003 FPC
8004 タッチパネル
8005 FPC
8006 表示パネル
8009 フレーム
8010 プリント基板
8011 バッテリ
8501 照明装置
8502 照明装置
8503 照明装置
8504 照明装置
9000 筐体
9001 表示部
9003 スピーカ
9005 操作キー
9006 接続端子
9007 センサ
9008 マイクロフォン
9050 操作ボタン
9051 情報
9052 情報
9053 情報
9054 情報
9055 ヒンジ
9100 携帯情報端末
9101 携帯情報端末
9102 携帯情報端末
9200 携帯情報端末
9201 携帯情報端末

Claims (1)

  1. 第1の発光素子と、第2の発光素子と、第3の発光素子と、
    第1の光学素子と、第2の光学素子と、第3の光学素子と、を有し、
    前記第1の発光素子から前記第1の光学素子を介して射出される光は、スペクトルにおいて600nm以上740nm以下の波長域に第1の極大値を有し、
    前記第2の発光素子から前記第2の光学素子を介して射出される光は、スペクトルにおいて480nm以上550nm未満の波長域に第2の極大値を有し、
    前記第3の発光素子から前記第3の光学素子を介して射出される光は、前記第3の発光素子の法線ベクトルの0°を超えて70°以下の範囲のスペクトルにおいて400nm以上480nm未満の波長域に第3の極大値と、
    前記第3の極大値よりも長波長側に位置する、第4の極大値と、を有し、
    前記第3の極大値に対する前記第4の極大値の強度比は、15%以下である、発光装置。
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