JP4244941B2 - 発光素子、発光装置および電子機器 - Google Patents
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Description
現在、より高性能な有機EL素子を得るため、材料の開発・改良をはじめ、様々なデバイス構造が提案されており、活発な研究が行われている。
そして、実用化に向けて、さらなる発光効率の向上を目指し、種々の研究がなされている。
本発明の発光素子は、陽極と、
陰極と、
前記陽極と前記陰極との間に配置された発光層と、
前記陽極と前記陰極との間に配置された多孔質の電子輸送層と、
前記陽極と前記陰極との間に配置され、液状またはゲル状の電解質組成物を含む正孔輸送層と、を含み、
前記発光層は、前記電子輸送層の前記多孔質の孔の内表面に沿って形成されており、
前記正孔輸送層の前記電解質組成物は、前記多孔質の孔を埋めるように充填されており、前記発光層と接していることを特徴とする。
これにより、発光効率に優れる発光素子が得られる。
また、特に、正孔輸送層が液状またはゲル状の電解質組成物を含むことにより、キャリア輸送層と発光層との接触面積をより増大させることができる。その結果、発光素子の発光効率をより向上させることができる。
また、電子輸送層が多孔質であることにより、発光層の形成領域を増大させること、すなわち、電子輸送層への発光材料の付着量(吸着量)を増大させることができる。また、正孔輸送層も、電子輸送層の空孔内に入り込むように形成することができる。
このようなことから、発光層と、電子輸送層および正孔輸送層との接触面積が増大し、正孔と電子との再結合の確率を増加させることができ、発光素子の発光効率が向上する。
また、発光サイトが広がることから、発光材料におけるキャリア密度を低減し、各発光材料が変質・劣化する速度(程度)を緩和することができる。すなわち、発光素子の耐久性(寿命)の向上を図ることができる。
本発明の発光素子では、前記電解質組成物は、I/I3系の電解質を含有するものであることが好ましい。
この電解質は、酸化還元反応が効率よく行われるものであり、かかる電解質を含有する領域は、特に、キャリアの輸送能に特に優れたものとなる。
これにより、電解質組成物を主材料として構成される領域(以下、「第1の領域」と言う。)が直接陽極に接触するのを防止することや、正孔を第1の領域へ効率よく注入することができる。かかる第2の領域を設けることにより、発光素子の発光効率をより向上させることができる。
これにより、発光素子の大型化(特に、厚膜化)や、正孔の第1の領域への注入効率が低下するのを確実に防止することができる。
本発明の発光素子では、前記第2の領域は、前記第1の領域に接触していることが好ましい。
これにより、発光素子の大型化(特に、厚膜化)や、正孔の第1の領域への注入効率が低下するのを確実に防止することができる。
これにより、第1の領域への正孔の注入効率をより向上させることができる。その結果、正孔輸送層全体における正孔の輸送効率がより向上する。
本発明の発光素子では、前記正孔輸送層は、その平均厚さが0.1〜100μmであることが好ましい。
これにより、発光素子が大型化(特に、厚膜化)するのを防止しつつ、十分な発光効率が得られる。
これにより、発光素子において、経時的に短絡が生じ、発光効率が低下するのを防止すること、すなわち、耐久性(寿命)の向上を図ることができる。
本発明の発光素子では、前記中間層は、その空孔率が前記電子輸送層の空孔率より小さくなるように形成されたものであることが好ましい。
これにより、正孔輸送層が陰極と接触するのをより確実に防止または抑制することができる。また、このような構成の中間層は、比較的容易に形成することができるという利点もある。
これにより、中間層は、正孔輸送層と陰極との接触をより確実に防止または抑制することができる。
本発明の発光素子では、前記中間層は、その空孔率が20%以下であることが好ましい。
これにより、正孔輸送層と陰極との接触を防止または抑制する効果を、さらに向上させることができる。
これにより、中間層は、正孔輸送層と陰極との接触をより確実に防止または抑制することができる。
本発明の発光素子では、前記中間層は、その平均厚さが1μm以下であることが好ましい。
これにより、正孔輸送層と陰極との接触を防止または抑制する効果を、さらに向上させることができる。
これにより、中間層と電子輸送層との間での電子の受け渡しが円滑に行われるようになる。
本発明の発光素子では、前記中間層は、MOD法により形成されたものであることが好ましい。
MOD法によれば、中間層形成用材料中において、中間層の構成材料の前駆体の反応(例えば、加水分解、重縮合等)が防止されるため、中間層をより容易かつ確実に(再現性よく)形成することができる。また、得られる中間層を、緻密な(前記範囲内の空孔率の)ものとすることができる。
これにより、正孔輸送層と電極との間でのリーク(短絡)をより確実に防止または抑制することができ、発光素子の耐久性(寿命)のさらなる向上を図ることができる。
本発明の発光素子では、前記中間層は、前記陰極と前記電子輸送層との間に位置することが好ましい。
これにより、中間層は、正孔輸送層と陰極との接触をより確実に防止または抑制することができる。
これにより、中間層と電子輸送層との間での電子の受け渡しがより確実に(効率よく)行われるようになる。
本発明の発光素子では、前記中間層と前記電子輸送層とは、一体的に形成されていることが好ましい。
これにより、中間層と電子輸送層との間での電子の受け渡しがより確実に(効率よく)行われるようになる。
前記電子輸送層の一部が、前記中間層として機能することが好ましい。
これにより、中間層と電子輸送層との間での電子の受け渡しがより確実に(効率よく)行われるようになる。
これにより、電子輸送層の機械的強度が低下するのを防止しつつ、電子輸送層に、より多くの発光材料を付着させることができるとともに、正孔輸送層を電子輸送層のより内部深くまで入り込ませることができる。
これにより、電子輸送層の機械的強度(膜強度)が低下するのを防止しつつ、発光素子の薄型化を図ることができる。
本発明の発光素子では、前記電子輸送層は、無機半導体材料を主材料として構成されていることが好ましい。
無機半導体材料は、化学的に安定であることから、電子輸送層を無機半導体材料を主材料として構成することにより、発光素子の耐久性をより向上させることができる。
金属酸化物は、電子輸送能に特に優れることから好ましい。
本発明の発光素子では、前記無機半導体材料は、酸化チタンおよび酸化ジルコニウムのうちの少なくとも一方を主成分とするものであることが好ましい。
特に、酸化チタンや酸化ジルコニウムは、電子輸送能に特に優れることから好ましい。
かかる特性は、発光素子において、陰極と陽極との間での短絡(リーク)が好適に防止または抑制されていることを示すものであり、このような特性を有する発光素子は、発光効率が特に高いものとなる。
本発明の発光装置は、本発明の発光素子を備えることを特徴とする。
これにより、信頼性の高い発光装置が得られる。
本発明の電子機器は、本発明の発光装置を備えることを特徴とする。
これにより、信頼性の高い電子機器が得られる。
図1は、本発明の発光素子の実施形態の縦断面を模式的に示す図、図2は、図1に示す発光素子における各部(各層)の界面付近を拡大して示す図、図3は、図1に示す発光素子における電子輸送層、発光層および正孔輸送層の界面付近を、さらに拡大して示す図である。なお、以下では、説明の都合上、図1〜図3中の上側を「上」、下側を「下」として説明を行う。
基板2は、発光素子1の支持体となるものである。本実施形態の発光素子1は、基板2と反対側から光を取り出す構成(トップエミッション型)であるため、基板2および陰極3には、それぞれ、透明性は特に要求されない。
なお、発光素子1が基板2側から光を取り出す構成(ボトムエミッション型)の場合、基板2および陰極3は、それぞれ、実質的に透明(無色透明、着色透明、半透明)とされる。
陰極3の構成材料としては、例えば、Li、Mg、Ca、Sr、La、Ce、Er、Eu、Sc、Y、Yb、Ag、Cu、Al、Cs、Rbまたはこれらを含む合金等が挙げられ、これらのうちの1種または2種以上を組み合わせて(例えば、複数層の積層体等)用いることができる。
このような陰極3の平均厚さは、特に限定されないが、100〜10000nm程度であるのが好ましく、200〜500nm程度であるのがより好ましい。
一方、陽極6は、後述する正孔輸送層5に正孔を注入する電極である。この陽極6の構成材料としては、仕事関数が大きく、導電性に優れる材料を用いるのが好ましい。
このような陽極6の平均厚さは、特に限定されないが、10〜200nm程度であるのが好ましく、50〜150nm程度であるのがより好ましい。
また、陽極6の表面抵抗も低い程好ましく、具体的には、100Ω/□以下であるのが好ましく、50Ω/□以下であるのがより好ましい。表面抵抗の下限値は、特に限定されないが、通常0.1Ω/□程度であるのが好ましい。
この電子輸送層4は、緻密質であってもよいが、図2および図3に示すように、多孔質であるのが好ましい。
これにより、後述する発光層Lの形成領域を増大させること、すなわち、電子輸送層4への発光材料の付着量(吸着量)を増大させることができる。また、後述する正孔輸送層5も、電子輸送層4の空孔内に入り込むように形成することができる。
これにより、発光サイトが広がることから、発光材料におけるキャリア密度を低減し、各発光材料が変質・劣化する速度(程度)を緩和することができる。すなわち、発光素子1の耐久性(寿命)の向上を図ることができる。
電子輸送層4は、各種n型の無機半導体材料、各種n型の有機半導体材料で構成することができるが、無機半導体材料を主材料として構成するのが好ましい。無機半導体材料は、化学的に安定であることから、電子輸送層4を無機半導体材料を主材料として構成することにより、発光素子1の耐久性をより向上させることができる。
これらの中でも、無機半導体材料としては、金属酸化物、特に、酸化チタンおよび酸化ジルコニウムのうちの少なくとも一方を主成分とするものが好ましい。金属酸化物(特に、酸化チタンや酸化ジルコニウム)は、電子輸送能に特に優れることから好ましい。
このような電子輸送層4の平均厚さは、特に限定されないが、1〜50μm程度であるのが好ましく、5〜30μm程度であるのがより好ましい。これにより、電子輸送層4の機械的強度(膜強度)が低下するのを防止しつつ、発光素子1の薄型化を図ることができる。
この発光層Lでは、電子輸送層4を介して輸送された電子と、後述する正孔輸送層5を介して輸送された正孔とが再結合しエキシトン(励起子)が生成し、エキシトンが基底状態に戻る際にエネルギー(蛍光やりん光)が放出される。すなわち、発光層Lが発光する。
このような発光層Lの構成材料(発光材料)としては、各種高分子の発光材料、各種低分子の発光材料を単独または任意の2種以上を組み合わせて用いることができる。
このような発光材料の電子輸送層4への付着量は、特に限定されないが、電子輸送層4の1cm2当り、1×10-9〜1×10-6mol程度であるのが好ましく、1×10-8〜1×10-7mol程度であるのがより好ましい。かかる量の発光材料を電子輸送層4に付着させることにより、発光素子1の発光効率をより向上させることができる。
このような発光層Lに接触して、正孔輸送層5が設けられている。
正孔輸送層5は、陽極6から注入された正孔を、発光層Lまで輸送する機能を有するものである。
第1の領域51は、電解質組成物を主材料として構成されている。電解質組成物は、正孔の輸送能に優れるため、正孔輸送層5の一部を電解質組成物を主材料として構成することにより、発光素子1の発光効率を向上させることができる。
この電解質組成物に用いる電解質としては、特に限定されないが、例えば、I/I3系、Br/Br3系、Cl/Cl3系、F/F3系のようなハロゲン系、キノン/ハイドロキノン系等が挙げられ、これらを単独または混合系として用いることができる。
I/I3系の電解質の具体例としては、例えば、I2と、LiI、NaI、KI、CsI、CaI2のような金属ヨウ化物や、テトラアルキルアンモニウムヨーダイド、ピリジニウムヨーダイド、イミダゾリウムヨーダイドのような4級アンモニウム化合物ヨウ素塩等との組み合わせ等が挙げられる。
また、電解質組成物には、t−ブチルピリジン、2−ピコリン、2,6−ルチジンのような塩基性化合物を添加するのが好ましい。
さらに、電解質組成物中に、I:ポリマーを添加する方法、II:オイルゲル化剤を添加する方法、III:ポリマー前駆体を添加しておき、これを重合する方法、IV:ポリマーを添加しておき、これに架橋反応を生じさせる方法等により、電解質組成物をゲル化することができる。
これらの中でも、ポリマーとしては、特に、ポリアクリロニトリルおよびポリフッ化ビニリデンのうちの少なくとも一方を主成分とするものが好ましい。
IIIの場合、ポリマー前駆体としては、例えば、熱硬化性樹脂、光硬化性樹脂、嫌気硬化性樹脂のような各種硬化性樹脂の前駆体等が挙げられる。
IVの場合、反応性基を含有するポリマーと、この反応性基と架橋反応する架橋剤とを併用するのが好ましい。
架橋剤としては、例えば、ハロゲン化アルキル類、ハロゲン化アラルキル類、スルホン酸エステル類、酸無水物、酸クロライド類、イソシアネート化合物、α,β−不飽和スルホニル化合物、α,β−不飽和カルボニル化合物、α,β−不飽和ニトリル化合物等が挙げられる。
この第2の領域52の構成材料には、各種p型の高分子材料や、各種p型の低分子材料を単独または組み合わせて用いることができる。
また、前記化合物は、他の化合物との混合物として用いることもできる。一例として、ポリチオフェンを含有する混合物としては、ポリ(3,4−エチレンジオキシチオフェン/スチレンスルホン酸)(PEDOT/PSS)等が挙げられる。
特に、第2の領域52の構成材料としては、ポリチオフェン化合物を含有するもの、特に、前述のPEDOT/PSSが好適である。これにより、第1の領域51への正孔の注入効率をより向上させることができる。
このような正孔輸送層5の平均厚さは、特に限定されないが、0.1〜100μm程度であるのが好ましく、1〜30μm程度であるのがより好ましい。これにより、発光素子1が大型化(特に、厚膜化)するのを防止しつつ、十分な発光効率が得られる。
封止部材7は、陰極3、発光層Lが形成された電子輸送層4、正孔輸送層5および陽極6を覆うように設けられ、これらを気密的に封止し、酸素や水分を遮断する機能を有する。封止部材7を設けることにより、発光素子1の信頼性の向上や、変質・劣化の防止(耐久性向上)等の効果が得られる。
また、封止部材7は、平板状として、基板2と対向させ、これらの間を、例えば熱硬化性樹脂等のシール材で封止するようにしてもよい。
このような発光素子1において、電子輸送層4と陰極3との間には、中間層8が設けられている。
この中間層8は、その構成は任意であるが、図2に示すように、その空孔率が電子輸送層4の空孔率より小さくなるように形成されたものであるのが好ましい。また、このような構成の中間層8は、比較的容易に形成することができる。
具体的には、中間層8の空孔率Aは、20%以下であるのが好ましく、5%以下であるのがより好ましく、2%以下であるのがさらに好ましい。すなわち、中間層8は、緻密層であるのが好ましい。これにより、前記効果をさらに向上させることができる。
具体的には、中間層8の平均厚さは、3μm以下であるのが好ましく、0.1〜1μm以下であるのがより好ましい。これにより、前記効果をさらに向上させることができる。
さらに、中間層8と電子輸送層4とは、図2に示すように一体化していること、すなわち、中間層8と電子輸送層4とが一体的に形成されていることが好ましい。これにより、中間層8と電子輸送層4との間での電子の受け渡しがより確実に(効率よく)行われるようになる。
なお、中間層8の設置位置は、図示のものに限定されず、例えば、電子輸送層4と発光層Lとの間等に設けるようにしてもよい。
この場合、密な部分は、電子輸送層4の厚さ方向の任意の位置に、任意の数設けることができる。具体的には、電子輸送層4は、陰極3側に密な部分を一箇所設ける構成、発光層L側に密な部分を一箇所設ける構成、密な部分で粗な部分を挟んだ部分を有する構成や、粗な部分で密な部分を挟んだ部分を有する構成等とすることもできる。
このような発光素子1は、例えば、次のようにして製造することができる。
この陰極3は、例えば、プラズマCVD、熱CVD、レーザーCVD等の化学蒸着法(CVD)、真空蒸着、スパッタリング、イオンプレーティング等の乾式メッキ法、溶射法のような気相成膜法、電解メッキ、浸漬メッキ、無電解メッキ等の湿式メッキ法、ゾル・ゲル法、MOD法のような液相成膜法、金属箔の接合等を用いて形成することができる。
この中間層8は、例えば、ゾル・ゲル法、蒸着(真空蒸着)法、スパッタリング法(高周波スパッタリング、DCスパッタリング)、スプレー熱分解法、ジェットモールド(プラズマ溶射)法、CVD法等により形成することができるが、これらの中でも、ゾル・ゲル法により形成するのが好ましい。
このMOD法によれば、中間層形成用材料中において、中間層8の構成材料の前駆体の反応(例えば、加水分解、重縮合等)が防止されるため、中間層8をより容易かつ確実に(再現性よく)形成することができる。また、得られる中間層8を、緻密な(前記範囲内の空孔率の)ものとすることができる。
中間層8を二酸化チタンを主材料として構成する場合、その前駆体としては、例えば、チタンテトライソプロポキシド(TPT)、チタンテトラメトキシド、チタンテトラエトキシド、チタンテトラブトキシド等の有機チタン化合物を用いることができる。
この電子輸送層4は、例えば、前述したような半導体材料の粒子を含有する電子輸送層形成用材料を、中間層8上に供給し、脱分散媒の後、焼成すること等により形成することができる。
電子輸送層形成用材料は、前記工程[2]のゾル・ゲル法で用いるゾル液に前記粒子を添加することにより調製することもできる。
電子輸送層形成用材料の供給方法としては、前述したような各種塗布法を用いることができる。
この発光層Lは、例えば、電子輸送層4に発光材料を含む液を接触させた後、脱溶媒(または脱分散媒)すること等により形成することができる。
これにより、発光材料が電子輸送層4の外面および空孔の内面に、例えば吸着、結合等して、これらの面に沿って発光層Lが形成される。
発光材料を含む液を調製する溶媒(または分散媒)としては、例えば、各種水、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール、アセトニトリル、酢酸エチル、エーテル、塩化メチレン、NMP(N−メチル−2−ピロリドン)等が挙げられ、これらのうちの1種または2種以上を組み合わせて用いることができる。
なお、必要に応じて、前記積層体に対して、例えば60〜100℃程度の温度で、0.5〜2時間程度、熱処理を施してもよい。これにより、発光材料をより強固に電子輸送層4に吸着(結合)させることができる。
この陽極6は、例えば、真空蒸着法、スパッタリング法、金属箔の接合等を用いて形成することができる。
[6] 次に、陽極6の下面に、第2の領域52を形成する。
この第2の領域52は、発光層Lと同様にして形成することができる。
[8] 次に、封止部材7に設けられた注入口(図示せず)から、電解質組成物を、発光層Lが形成された電子輸送層4と、第2の領域52との間の空間に注入する。
次いで、注入口を、例えば接着剤等の封止材により封止する。
以上のような工程を経て、本発明の発光素子1が製造される。
なお、ディスプレイ装置の駆動方式としては、特に限定されず、アクティブマトリックス方式、パッシブマトリックス方式のいずれであってもよい。
図4は、本発明の発光装置を適用したディスプレイ装置の実施形態を示す縦断面図である。
図4に示すディスプレイ装置10は、基体20と、この基体20上に設けられた複数の発光素子1とで構成されている。
回路部22は、基板21上に形成された、例えば酸化シリコン層からなる保護層23と、保護層23上に形成された駆動用TFT(スイッチング素子)24と、第1層間絶縁層25と、第2層間絶縁層26とを有している。
駆動用TFT24は、シリコンからなる半導体層241と、半導体層241上に形成されたゲート絶縁層242と、ゲート絶縁層242上に形成されたゲート電極243と、ソース電極244と、ドレイン電極245とを有している。
このような回路部22上に、各駆動用TFT24に対応して、それぞれ、発光素子1が設けられている。また、隣接する発光素子1同士は、第1隔壁部31および第2隔壁部32により区画されている。
そして、各発光素子1を覆うように封止部材(図示せず)が基体20に接合され、各発光素子1が封止されている。
ディスプレイ装置10は、単色表示であってもよく、各発光素子1に用いる発光材料を選択することにより、カラー表示も可能である。
このようなディスプレイ装置10(本発明の発光装置)は、各種の電子機器に組み込むことができる。
この図において、パーソナルコンピュータ1100は、キーボード1102を備えた本体部1104と、表示部を備える表示ユニット1106とにより構成され、表示ユニット1106は、本体部1104に対しヒンジ構造部を介して回動可能に支持されている。
このパーソナルコンピュータ1100において、表示ユニット1106が備える表示部が前述のディスプレイ装置10で構成されている。
この図において、携帯電話機1200は、複数の操作ボタン1202、受話口1204および送話口1206とともに、表示部を備えている。
携帯電話機1200において、この表示部が前述のディスプレイ装置10で構成されている。
ここで、通常のカメラは、被写体の光像により銀塩写真フィルムを感光するのに対し、ディジタルスチルカメラ1300は、被写体の光像をCCD(Charge Coupled Device)などの撮像素子により光電変換して撮像信号(画像信号)を生成する。
ディジタルスチルカメラ1300において、この表示部が前述のディスプレイ装置10で構成されている。
また、ケース1302の正面側(図示の構成では裏面側)には、光学レンズ(撮像光学系)やCCDなどを含む受光ユニット1304が設けられている。
撮影者が表示部に表示された被写体像を確認し、シャッタボタン1306を押下すると、その時点におけるCCDの撮像信号が、回路基板1308のメモリに転送・格納される。
以上、本発明の発光素子、発光装置および電子機器を、図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明はこれらに限定されるものでない。
1.発光素子の製造
(実施例1)
[1] まず、平均厚さ0.5mmの透明なガラス基板を2枚用意した。
[2] 次に、一方のガラス基板上に、真空蒸着法によりAlLiを被着させ、平均厚さ300nmの陰極を形成した。
なお、陰極の表面抵抗は、約5Ω/□であった。
なお、この中間層の空孔率は、2%であった。
[4] 次に、この中間層上に、平均厚さ10μmの電子輸送層を形成した。
まず、ゾル・ゲル法により合成したTiO2粒子(平均粒径:10nm)を用意した。
そして、このエタノール水溶液を、中間層上にスピンコート法(2000rpm)により塗布した後、乾燥した。
次いで、TiO2粒子の集合物に対して、450℃×30分で焼成を行った。これにより、電子輸送層を得た。
なお、この電子輸送層の空孔率は、55%であった。
また、中間層と電子輸送層との積層体の厚さ方向の抵抗値を測定したところ、1kΩ/cm2以上であった。
なお、イリジウム錯体の電子輸送層の1cm2当りでの付着量が、1×10-8molとなるようにした。
なお、ITO電極の表面抵抗は、約40Ω/□であった。
[7] 次に、この陽極上に、PEDOT/PSS(正孔輸送材料)を含有する水分散液をスピンコート法(2000rpm)により塗布した後、乾燥した。
これにより、平均厚さ20μmの正孔輸送層の第2の領域を形成した。
また、形成される空間の平均厚さが、40μmとなるようにした。
[9] まず、電解質としてI2とLiIとを、エチレングリコールに溶解して、液状の電解質組成物を調製した。なお、電解質の濃度は、10wt%とした。
次いで、この電解質組成物を、注入口から注入した後、この注入口をエポキシ樹脂接着剤で封止した。
これにより、正孔輸送層の第1の領域を形成して、発光素子を完成させた。
前記工程[9]を次のように変更した以外は、前記実施例1と同様にして、発光素子を製造した。
まず、前記実施例1と同様にして、液状の電解質組成物を調製した。
次いで、この電解質組成物と、溶融状態のポリエチレンオキシドとを、重量比5:1で混合して混合物を得た。
次いで、この混合物を注入口から注入した後、室温に放置して、電解質組成物をゲル化させた。
前記工程[9]を次のように変更した以外は、前記実施例1と同様にして、発光素子を製造した。
まず、前記実施例1と同様にして、液状の電解質組成物を調製した。
次いで、この電解質組成物と、ポリイミド樹脂の前駆体とを、重量比5:1で混合して混合物を得た。
なお、ポリイミド樹脂前駆体には、無水ピロメリット酸とパラフェニレンジアミンとをモル比で1:1で用いた。
次いで、この混合物を注入口から注入した後、120℃に加熱して、電解質組成物をゲル化させた。
電解質としてI2とイミダゾリウムヨーダイドとを用いた以外は、前記実施例1と同様にして、発光素子を製造した。
各実施例で製造された発光素子において、それぞれ、陰極が正、陽極が負となるようにして、0.5Vの電圧を印加して抵抗値を測定したところ、いずれの発光素子においても、1kΩ/cm2以上であった。
各実施例で製造した発光素子について、それぞれ、発光効率の評価を行った。
この発光効率の評価は、直流電源により、0Vから6Vに電圧を印加し、電流値を測定し、輝度を輝度計により測定することで行った。
その結果、各実施例の発光素子では、いずれも、高い発光効率が得られ、特に、実施例4の発光素子において、より顕著であった。
Claims (17)
- 陽極と、
陰極と、
前記陽極と前記陰極との間に配置された発光層と、
前記陽極と前記陰極との間に配置された多孔質の電子輸送層と、
前記陽極と前記陰極との間に配置され、液状またはゲル状の電解質組成物を含む正孔輸送層と、を含み、
前記発光層は、前記電子輸送層の前記多孔質の孔の内表面に沿って形成されており、
前記正孔輸送層の前記電解質組成物は、前記多孔質の孔を埋めるように充填されており、前記発光層と接していることを特徴とする発光素子。 - 前記正孔輸送層は、その一部が前記電子輸送層と厚さ方向に重複しており、重複した部分より陽極側には、前記電解質組成物のみで構成された層が設けられている請求項1に記載の発光素子。
- 前記電解質組成物は、I/I3系の電解質を含有するものである請求項1または2に記載の発光素子。
- 前記正孔輸送層は、前記電解質組成物を主材料として構成される第1の領域と、前記第1の領域と前記陽極との間に設けられた主として高分子材料で構成される第2の領域とを有する請求項1ないし3のいずれかに記載の発光素子。
- 前記第2の領域は、前記陽極に接触している請求項4に記載の発光素子。
- 前記第2の領域は、前記第1の領域に接触している請求項4または5に記載の発光素子。
- 前記高分子材料は、ポリチオフェン系化合物を含有するものである請求項4ないし6のいずれかに記載の発光素子。
- 前記正孔輸送層は、その平均厚さが0.1〜100μmである請求項1ないし7のいずれかに記載の発光素子。
- さらに、前記電子輸送層と前記陰極との間に中間層を備える請求項1ないし8に記載の発光素子。
- 前記中間層は、その空孔率が前記電子輸送層の空孔率より小さくなるように形成されたものである請求項9に記載の発光素子。
- 前記電子輸送層は、その空孔率が20〜75%である請求項1ないし10のいずれかに記載の発光素子。
- 前記電子輸送層は、その平均厚さが1〜50μmである請求項1ないし11のいずれかに記載の発光素子。
- 前記電子輸送層は、無機半導体材料を主材料として構成されている請求項1ないし12のいずれかに記載の発光素子。
- 前記無機半導体材料は、金属酸化物を主成分とするものである請求項13に記載の発光素子。
- 前記無機半導体材料は、酸化チタンおよび酸化ジルコニウムのうちの少なくとも一方を主成分とするものである請求項13または14に記載の発光素子。
- 請求項1ないし15のいずれかに記載の発光素子を備えることを特徴とする発光装置。
- 請求項16に記載の発光装置を備えることを特徴とする電子機器。
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