JP4789598B2 - LIGHT EMITTING ELEMENT AND ELECTRONIC DEVICE - Google Patents

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Description

電流励起によって発光する発光素子に関し、特に層の構成に関する。   The present invention relates to a light-emitting element that emits light by current excitation, and particularly relates to a layer structure.

一対の電極間に発光物質を含む層を有する発光素子は、画素または光源等として用いられ、表示装置または照明装置等の発光装置に設けられている。このような発光装置において、発光素子の信頼性は、発光装置の性能と密接に関わっている。例えば、発光素子の電極間で短絡が生じると、表示画像が乱れたり、または十分な光量の光を照らすことが出来なくなる。   A light-emitting element having a layer containing a light-emitting substance between a pair of electrodes is used as a pixel, a light source, or the like, and is provided in a light-emitting device such as a display device or a lighting device. In such a light emitting device, the reliability of the light emitting element is closely related to the performance of the light emitting device. For example, when a short circuit occurs between the electrodes of the light emitting element, the display image is disturbed or a sufficient amount of light cannot be illuminated.

その為、近年、素子不良が少なく、長期間、安定に発光することのできる発光素子の開発が進められている。例えば、特許文献1では、モリブデン酸化物等の仕事関数の高い金属酸化物を陽極に用いることによって、低い駆動電圧で動作する発光素子を作製する技術について開示している。また、長寿命化する効果も得ている。   Therefore, in recent years, development of a light emitting element that has few element defects and can stably emit light for a long period of time has been advanced. For example, Patent Document 1 discloses a technique for manufacturing a light-emitting element that operates at a low driving voltage by using a metal oxide having a high work function such as molybdenum oxide for an anode. In addition, the effect of extending the life is obtained.

特開平9−63771号公報JP-A-9-63771

本発明では、発光素子に設けられた層の結晶化に起因した動作不良の少ない発光素子、及びその発光素子を用いた発光装置、電子機器を提供することを課題とする。   It is an object of the present invention to provide a light-emitting element with less malfunction due to crystallization of a layer provided in the light-emitting element, a light-emitting device using the light-emitting element, and an electronic device.

本発明の発光素子の一は、金属酸化物と、金属酸化物に対し電子供与性を示す化合物とを含む混合層を有する。この層には第1の領域と第2の領域が設けられている。第1の領域に含まれる金属酸化物の濃度は、第2の領域に含まれる金属酸化物の濃度よりも高い。また、第1の領域と第2の領域とは、交互に繰り返し設けられている。第1の領域と第2の領域とは、それぞれ、混合層の厚さ方向に、0.1nm以上10nm以下、より好ましくは1nm以上5nm以下の距離を有する。ここで、金属酸化物に対し電子供与性を示す化合物に対する金属酸化物のモル比(=金属酸化物/化合物)は0.1以上10以下(混合層全体での平均値)となるように、金属酸化物に対し電子供与性を示す化合物および金属酸化物のそれぞれが含まれていることが好ましい。   One light-emitting element of the present invention includes a mixed layer including a metal oxide and a compound that exhibits an electron donating property with respect to the metal oxide. This layer is provided with a first region and a second region. The concentration of the metal oxide contained in the first region is higher than the concentration of the metal oxide contained in the second region. Further, the first area and the second area are alternately and repeatedly provided. The first region and the second region each have a distance of 0.1 nm to 10 nm, more preferably 1 nm to 5 nm, in the thickness direction of the mixed layer. Here, the molar ratio (= metal oxide / compound) of the metal oxide to the compound exhibiting electron donating property with respect to the metal oxide is 0.1 or more and 10 or less (average value in the entire mixed layer). It is preferable that each of the compound and metal oxide which show an electron donating property with respect to a metal oxide is contained.

本発明の発光素子の一は、金属酸化物と、第1の化合物と、第2の化合物とを含む混合層を有する。第1の化合物は、金属酸化物に対し電子供与性を示す。また第2の化合物のLUMO準位は、第1の化合物のLUMO準位よりも低い。この層には第1の領域と第2の領域が設けられている。第1の領域に含まれる金属酸化物の濃度は、第2の領域に含まれる金属酸化物の濃度よりも高い。また、第1の領域と第2の領域とは、交互に繰り返し設けられている。第1の領域と第2の領域とは、それぞれ、混合層の厚さ方向に、0.1nm以上10nm以下、より好ましくは1nm以上5nm以下の距離を有する。ここで、第1の化合物に対する金属酸化物のモル比(=金属酸化物/第1の化合物)は0.1以上10以下(混合層全体での平均値)となるように、第1の化合物および金属酸化物のそれぞれが含まれていることが好ましい。   One light-emitting element of the present invention includes a mixed layer including a metal oxide, a first compound, and a second compound. The first compound exhibits an electron donating property to the metal oxide. The LUMO level of the second compound is lower than the LUMO level of the first compound. This layer is provided with a first region and a second region. The concentration of the metal oxide contained in the first region is higher than the concentration of the metal oxide contained in the second region. Further, the first area and the second area are alternately and repeatedly provided. The first region and the second region each have a distance of 0.1 nm to 10 nm, more preferably 1 nm to 5 nm, in the thickness direction of the mixed layer. Here, the first compound so that the molar ratio of the metal oxide to the first compound (= metal oxide / first compound) is 0.1 or more and 10 or less (average value in the entire mixed layer). And each of the metal oxides is preferably contained.

本発明の発光素子の一は、金属原子と、酸素原子と、金属原子に対し電子供与性を示す化合物とを含み、金属原子は酸素原子と結合している複合層を有する。この複合層は第1の領域と第2の領域とを有する。第1の領域と前記第2の領域とは交互に繰り返し設けられており、第1の領域に含まれる金属原子の濃度は、第2の領域に含まれる金属原子の濃度よりも高い。第1の領域および第2の領域は、それぞれ、複合層の厚さ方向に0.1nm以上10nm以下、より好ましくは1nm以上5nm以下の距離を有する。ここで、金属原子に対し電子供与性を示す化合物に対する金属原子のモル比(=金属原子/化合物)は0.1以上10以下(複合層全体での平均値)となるように、金属原子に対し電子供与性を示す化合物および金属原子は含まれていることが好ましい。   One light-emitting element of the present invention includes a composite layer including a metal atom, an oxygen atom, and a compound that exhibits an electron donating property with respect to the metal atom, and the metal atom is bonded to the oxygen atom. The composite layer has a first region and a second region. The first region and the second region are alternately and repeatedly provided, and the concentration of metal atoms contained in the first region is higher than the concentration of metal atoms contained in the second region. Each of the first region and the second region has a distance of 0.1 nm to 10 nm, more preferably 1 nm to 5 nm in the thickness direction of the composite layer. Here, the molar ratio of the metal atom to the compound that exhibits an electron donating property with respect to the metal atom (= metal atom / compound) is 0.1 to 10 (average value in the entire composite layer). It is preferable that the compound and metal atom which show an electron donating property are contained.

本発明の発光素子の一は、金属原子と、酸素原子と、第1の化合物と、第2の化合物とを含む複合層を有する。この複合層において、金属原子は酸素原子と結合している。そして、第1の化合物は、金属原子に対し電子供与性を示す。また第2の化合物のLUMO準位は、第1の化合物のLUMO準位よりも低い。この複合層には第1の領域と第2の領域が設けられており、第1の領域に含まれる金属原子の濃度は、第2の領域に含まれる金属原子の濃度よりも高い。また、第1の領域と第2の領域とは、交互に繰り返し設けられている。第1の領域と第2の領域とは、それぞれ、複合層の厚さ方向に、0.1nm以上10nm以下、より好ましくは1nm以上5nm以下の距離を有する。ここで、第1の化合物に対する金属原子のモル比(=金属原子/第1の化合物)は0.1以上10以下(複合層全体での平均値)となるように、第1の化合物および金属原子は含まれていることが好ましい。   One light-emitting element of the present invention has a composite layer including a metal atom, an oxygen atom, a first compound, and a second compound. In this composite layer, metal atoms are bonded to oxygen atoms. And a 1st compound shows an electron donating property with respect to a metal atom. The LUMO level of the second compound is lower than the LUMO level of the first compound. The composite layer is provided with a first region and a second region, and the concentration of metal atoms contained in the first region is higher than the concentration of metal atoms contained in the second region. Further, the first area and the second area are alternately and repeatedly provided. The first region and the second region each have a distance of 0.1 nm to 10 nm, more preferably 1 nm to 5 nm, in the thickness direction of the composite layer. Here, the first compound and the metal so that the molar ratio of the metal atom to the first compound (= metal atom / first compound) is 0.1 or more and 10 or less (average value in the entire composite layer). Preferably atoms are included.

本発明を実施することによって、発光素子に設けられた層の結晶化に起因した動作不良の少ない発光素子を得ることができる。また、本発明を実施することによって、素子寿命の長い発光素子を得ることができる。   By implementing the present invention, a light-emitting element with less malfunction due to crystallization of a layer provided in the light-emitting element can be obtained. In addition, by implementing the present invention, a light-emitting element having a long element lifetime can be obtained.

本発明の実施に用いる発光素子は発光素子に設けられた層の結晶化に起因した動作不良が少ない為、本発明を実施することによって発光素子の欠陥に起因した表示不良等の少ない発光装置を得ることができる。   Since the light-emitting element used in the practice of the present invention has few malfunctions due to crystallization of the layers provided in the light-emitting element, a light-emitting device with few display defects due to defects in the light-emitting element can be achieved by implementing the present invention. Obtainable.

本発明の実施に用いる発光装置は、結晶化に起因した動作不良が少ない発光素子を用いているため、表示不良等が少ない。その為、本発明を実施することによって発光装置における表示不良に起因した画像の誤認が少なく、表示画像を通して利用者に正確な情報を伝達することができる電子機器を得ることができる。   Since the light-emitting device used for carrying out the present invention uses a light-emitting element with few malfunctions due to crystallization, there are few display defects and the like. Therefore, by implementing the present invention, it is possible to obtain an electronic device in which there is little misidentification of an image due to display failure in the light emitting device and accurate information can be transmitted to the user through the display image.

以下、本発明の一態様について説明する。但し、本発明は多くの異なる態様で実施することが可能であり、本発明の趣旨及びその範囲から逸脱することなくその形態及び詳細を様々に変更し得ることは当業者であれば容易に理解される。従って、本形態の記載内容に限定して解釈されるものではない。   Hereinafter, one embodiment of the present invention will be described. However, the present invention can be implemented in many different modes, and those skilled in the art can easily understand that the modes and details can be variously changed without departing from the spirit and scope of the present invention. Is done. Therefore, the present invention is not construed as being limited to the description of the embodiment.

(実施の形態1)
本発明の発光素子の一態様について図1を用いて説明する。
(Embodiment 1)
One mode of a light-emitting element of the present invention will be described with reference to FIG.

図1(A)には、第1の電極101と第2の電極102との間に発光物質を含む層を有する発光素子が示されている。本形態において、発光物質を含む層は、複数の層が積層して成り、発光層113の他、正孔発生層111、正孔輸送層112、電子輸送層114、電子注入層115が設けられている。発光物質は、特に発光層113に含まれている。第1の電極101の電位が第2の電極102の電位よりも高くなるように第1の電極101と第2の電極102とに電圧を印加したとき、発光層113には、第1の電極101側から正孔が注入され、第2の電極102側から電子が注入される。そして、発光層113に注入された正孔と電子とは再結合する。発光層113には発光物質が含まれており、再結合によって生成された励起エネルギーによって発光物質は励起状態となる。励起状態となった発光物質は、基底状態に戻るときに発光する。   FIG. 1A illustrates a light-emitting element having a layer containing a light-emitting substance between the first electrode 101 and the second electrode 102. In this embodiment mode, the layer containing a light-emitting substance is formed by stacking a plurality of layers, and in addition to the light-emitting layer 113, a hole generation layer 111, a hole transport layer 112, an electron transport layer 114, and an electron injection layer 115 are provided. ing. The light emitting material is included in the light emitting layer 113 in particular. When voltage is applied to the first electrode 101 and the second electrode 102 so that the potential of the first electrode 101 is higher than the potential of the second electrode 102, the light-emitting layer 113 has the first electrode Holes are injected from the 101 side, and electrons are injected from the second electrode 102 side. Then, the holes and electrons injected into the light emitting layer 113 are recombined. The light-emitting layer 113 contains a light-emitting substance, and the light-emitting substance is excited by excitation energy generated by recombination. The luminescent material in the excited state emits light when returning to the ground state.

正孔発生層111は、第1の領域111aと第2の領域111bとを有する(図1(B))。第1の領域111aに含まれている金属原子の数は第2の領域111bに含まれている金属原子の数よりも多い。そして、第1の領域111aと第2の領域111bとは交互に繰り返されるようにして設けられている。第1の領域111aと第2の領域111bは、それぞれ、厚さ方向に0.1nm以上10nm以下の距離を有していることが好ましく、1nm以上5nm以下の距離を有していることがより好ましい(つまり、第1の領域111aと隣合う二つの第2の領域111bのうち一方の第2の領域111bと他方の第2の領域111bとの距離dは、0.1nm以上10nm以下であることが好ましく、1nm以上5nm以下であることがより好ましい)。言い換えると、正孔発生層111において金属原子の濃度が高い領域(第1の領域111a)は、0.1nm以上10nm以下(より好ましくは1nm以上5nm以下)の間隔をおいて、周期的に設けられている。このようにして金属原子が分布している正孔発生層111において、金属原子は酸素原子と結合している。なお、第1の領域111aと第2の領域111bとが繰り返し数について特に限定はない。 The hole generation layer 111 includes a first region 111a and a second region 111b (FIG. 1B). The number of metal atoms contained in the first region 111a is larger than the number of metal atoms contained in the second region 111b. The first region 111a and the second region 111b are provided so as to be alternately repeated. The first region 111a and the second region 111b each preferably have a distance of 0.1 nm to 10 nm in the thickness direction, and more preferably have a distance of 1 nm to 5 nm. Preferably (that is, the distance d 1 between one second region 111b and the other second region 111b of the two second regions 111b adjacent to the first region 111a is not less than 0.1 nm and not more than 10 nm. Preferably 1 nm or more and 5 nm or less). In other words, the region where the metal atom concentration is high (the first region 111a) in the hole generation layer 111 is periodically provided with an interval of 0.1 nm to 10 nm (more preferably 1 nm to 5 nm). It has been. In the hole generation layer 111 in which metal atoms are distributed in this way, the metal atoms are bonded to oxygen atoms. Note that the number of repetitions of the first region 111a and the second region 111b is not particularly limited.

ここで、金属原子は、バナジウム、モリブデン、レニウム、ルテニウム等の元素周期表の4族〜8族に属する金属原子であることが好ましい。元素周期表の4族〜8族に属する金属原子としては、他に、チタン、ジルコニウム、ハフニウム、タンタル、クロム、タングステン、マンガン、オスミウム等が挙げられる。   Here, the metal atom is preferably a metal atom belonging to Groups 4 to 8 of the periodic table of elements such as vanadium, molybdenum, rhenium, and ruthenium. Other examples of the metal atom belonging to Groups 4 to 8 of the periodic table include titanium, zirconium, hafnium, tantalum, chromium, tungsten, manganese, osmium, and the like.

正孔発生層111には、第1の化合物が含まれている。第1の化合物は、金属原子と酸素原子とが結合した構造を含む化合物(このような化合物として、例えば、モリブデン酸化物、バナジウム酸化物、レニウム酸化物、ルテニウム酸化物等の元素周期表の4族〜8族に属する金属の酸化物が挙げられる。)に対し、電子供与性を示す。なお、電子供与性を示すことによって電荷移動錯体が生成される場合もある。   The hole generating layer 111 contains the first compound. The first compound is a compound including a structure in which a metal atom and an oxygen atom are bonded (for example, as such a compound, 4 in the periodic table of elements such as molybdenum oxide, vanadium oxide, rhenium oxide, and ruthenium oxide). An oxide of a metal belonging to Group 8 to Group 8). In addition, a charge transfer complex may be produced | generated by showing electron donating property.

本発明の実施に用いることができる第1の化合物の例として、トリフェニルアミン構造を含む芳香族アミン系の化合物が挙げられる。芳香族アミン系の化合物の具体例として、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)、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’,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−[4−(N,N−ジ−m−トリルアミノ)フェニル]−N−フェニルアミノ}ビフェニル(略称:DNTPD)、1,3,5−トリス[N,N−ジ(m−トリル)アミノ]ベンゼン(略称:m−MTDAB)、4,4’,4’’−トリス(N−カルバゾリル)トリフェニルアミン(略称:TCTA)が挙げられる。これらは、電子よりも正孔の移動度が高く、電子の移動度に対する正孔の移動度の比の値(=正孔移動度/電子移動度)が100よりも大きい物質、所謂モノポーラ性の物質であり、モノポーラ性の物質の中でも特に正孔輸送性の高い物質である。ここに示したモノポーラ性の物質の他、2,3−ビス(4−ジフェニルアミノフェニル)キノキサリン(略称:TPAQn)等の、バイポーラ性の物質を用いても構わない。ここで、バイポーラ性の物質とは、電子または正孔のいずれか一方のキャリアの移動度と他方のキャリアの移動度とを比較したときに、一方のキャリアの移動度に対する他方のキャリアの移動度の比の値が100以下、好ましくは10以下である物質をいう。   Examples of the first compound that can be used in the practice of the present invention include aromatic amine-based compounds containing a triphenylamine structure. Specific examples of aromatic amine compounds include 4′-bis [N- (1-naphthyl) -N-phenylamino] biphenyl (abbreviation: NPB), 4,4′-bis [N- (3-methylphenyl). ) -N-phenylamino] biphenyl (abbreviation: TPD), 4,4 ′, 4 ″ -tris (N, N-diphenylamino) triphenylamine (abbreviation: TDATA), 4,4 ′, 4 ″- Tris [N- (3-methylphenyl) -N-phenylamino] triphenylamine (abbreviation: MTDATA), 4,4′-bis {N- [4- (N, N-di-m-tolylamino) phenyl] -N-phenylamino} biphenyl (abbreviation: DNTPD), 1,3,5-tris [N, N-di (m-tolyl) amino] benzene (abbreviation: m-MTDAB), 4,4 ', 4' ' -Tris (N-carbazo Le) triphenylamine (abbreviation: TCTA) and the like. These are substances having a higher hole mobility than electrons and a ratio of the hole mobility to the electron mobility (= hole mobility / electron mobility) greater than 100, so-called monopolar properties. It is a substance and is a substance having a particularly high hole transporting property among monopolar substances. In addition to the monopolar substance shown here, a bipolar substance such as 2,3-bis (4-diphenylaminophenyl) quinoxaline (abbreviation: TPAQn) may be used. Here, the bipolar substance is the mobility of one carrier with respect to the mobility of the other carrier when the mobility of one of electrons or holes is compared with the mobility of the other carrier. A ratio value of 100 or less, preferably 10 or less.

また、正孔発生層111には、さらに、第2の化合物が含まれていることが好ましい。第2の化合物は、第1の化合物よりも最低空分子軌道(LUMO)準位が低い化合物であることが好ましい。このように、第2の化合物をさらに含むことによって、発生したキャリアに起因した第1の化合物の劣化を防ぎ、発光素子の素子寿命を延ばすことができる。第2の化合物の具体例としては、ルブレン、銅フタロシアニン、4−ジシアノメチレン−2−イソプロピル−6−[2−(1,1,7,7−テトラメチルジュロリジン−9−イル)エテニル]−4H−ピラン(略称:DCJTI)、4−ジシアノメチレン−2−tert−ブチル−6−[2−(1,1,7,7−テトラメチルジュロリジン−9−イル)エテニル]−4H−ピラン(略称:DCJTB)、N,N’−ジメチルキナクリドン(略称:DMQd)、N,N’−ジフェニルキナクリドン(略称:DPQd)、クマリン6等が挙げられる。   Moreover, it is preferable that the hole generation layer 111 further contains a second compound. The second compound is preferably a compound having a lower lowest unoccupied molecular orbital (LUMO) level than the first compound. In this manner, by further including the second compound, it is possible to prevent the first compound from being deteriorated due to the generated carriers and to extend the lifetime of the light emitting element. Specific examples of the second compound include rubrene, copper phthalocyanine, 4-dicyanomethylene-2-isopropyl-6- [2- (1,1,7,7-tetramethyljulolidin-9-yl) ethenyl]- 4H-pyran (abbreviation: DCJTI), 4-dicyanomethylene-2-tert-butyl-6- [2- (1,1,7,7-tetramethyljulolidin-9-yl) ethenyl] -4H-pyran ( Abbreviations: DCJTB), N, N′-dimethylquinacridone (abbreviation: DMQd), N, N′-diphenylquinacridone (abbreviation: DPQd), coumarin 6 and the like.

また、正孔発生層111において、第1の化合物に対する金属原子のモル比(=金属原子/第1の化合物)は0.1以上10以下、より好ましくは0.5以上5以下となるように、第1の化合物および金属原子は含まれていることが好ましい。また、正孔発生層111において、第1の化合物に対する第2の化合物のモル比(=第2の化合物/第1の化合物)は、0.005以上0.1以下、より好ましくは0.01以上0.08以下であることが好ましい(ここで述べているモル比は、正孔発生層111全体での平均値である)。   In the hole generation layer 111, the molar ratio of the metal atom to the first compound (= metal atom / first compound) is 0.1 or more and 10 or less, more preferably 0.5 or more and 5 or less. The first compound and the metal atom are preferably contained. In the hole-generating layer 111, the molar ratio of the second compound to the first compound (= second compound / first compound) is 0.005 or more and 0.1 or less, more preferably 0.01. It is preferable that the ratio is 0.08 or less (the molar ratio described here is an average value of the whole hole generation layer 111).

以上のような構成を有する正孔発生層111は、正孔を発生することができる。従って、第1の電極101からの正孔の注入が行われ難い場合でも、正孔発生層111を設けることによって、発光層113へ安定して正孔を輸送することができる。また、以上のような構成を有する正孔発生層111は、結晶化し難く、安定性が良い。   The hole generation layer 111 having the above-described configuration can generate holes. Therefore, even when it is difficult to inject holes from the first electrode 101, the holes can be stably transported to the light emitting layer 113 by providing the hole generation layer 111. Further, the hole generation layer 111 having the above-described configuration is hardly crystallized and has good stability.

発光層113は、発光物質を含んでいる。ここで、発光物質とは、発光効率が良好で、所望の波長の発光をし得る物質である。発光層113は、発光物質のみから形成された層であってもよいが、濃度消光を生じる場合は、発光物質の有するエネルギーギャップよりも大きいエネルギーギャップを有する物質からなる層中に、発光物質が分散するように混合された層であることが好ましい。発光層113に発光物質を分散して含ませることで、発光が濃度に起因して消光してしまうことを防ぐことができる。ここで、エネルギーギャップとはLUMO準位とHOMO準位との間のエネルギーギャップをいう。   The light emitting layer 113 contains a light emitting substance. Here, the light-emitting substance is a substance that has good emission efficiency and can emit light of a desired wavelength. The light-emitting layer 113 may be a layer formed only of a light-emitting substance, but when concentration quenching occurs, the light-emitting substance is contained in a layer formed of a substance having an energy gap larger than that of the light-emitting substance. A layer mixed so as to be dispersed is preferable. By including a light-emitting substance in the light-emitting layer 113 in a dispersed manner, light emission can be prevented from being quenched due to concentration. Here, the energy gap refers to an energy gap between the LUMO level and the HOMO level.

発光物質について特に限定はなく、発光効率が良好で、所望の発光波長の発光をし得る物質を用いればよい。例えば、赤色系の発光を得たいときには、4−ジシアノメチレン−2−イソプロピル−6−[2−(1,1,7,7−テトラメチルジュロリジン−9−イル)エテニル]−4H−ピラン(略称:DCJTI)、4−ジシアノメチレン−2−メチル−6−[2−(1,1,7,7−テトラメチルジュロリジン−9−イル)エテニル]−4H−ピラン(略称:DCJT)、4−ジシアノメチレン−2−tert−ブチル−6−[2−(1,1,7,7−テトラメチルジュロリジン−9−イル)エテニル]−4H−ピラン(略称:DCJTB)やペリフランテン、2,5−ジシアノ−1,4−ビス[2−(10−メトキシ−1,1,7,7−テトラメチルジュロリジン−9−イル)エテニル]ベンゼン等、600nmから680nmに発光スペクトルのピークを有する発光を呈する物質を発光物質として用いることができる。また緑色系の発光を得たいときは、N,N’−ジメチルキナクリドン(略称:DMQd)、クマリン6やクマリン545T、トリス(8−キノリノラト)アルミニウム(略称:Alq)等、500nmから550nmに発光スペクトルのピークを有する発光を呈する物質を発光物質として用いることができる。また、青色系の発光を得たいときは、9,10−ビス(2−ナフチル)−tert−ブチルアントラセン(略称:t−BuDNA)、9,9’−ビアントリル、9,10−ジフェニルアントラセン(略称:DPA)、9,10−ビス(2−ナフチル)アントラセン(略称:DNA)、ビス(2−メチル−8−キノリノラト)−4−フェニルフェノラト−ガリウム(略称:BGaq)、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(略称:BAlq)等、420nmから500nmに発光スペクトルのピークを有する発光を呈する物質を発光物質として用いることができる。以上のように、蛍光を発光する物質の他、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))、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:FIr(pic))、トリス(2−フェニルピリジナト−N,C2’)イリジウム(略称:Ir(ppy))等の燐光を発光する物質も発光物質として用いることができる。 There is no particular limitation on the light-emitting substance, and a substance that has favorable emission efficiency and can emit light with a desired emission wavelength may be used. For example, to obtain red light emission, 4-dicyanomethylene-2-isopropyl-6- [2- (1,1,7,7-tetramethyljulolidin-9-yl) ethenyl] -4H-pyran ( Abbreviation: DCJTI), 4-dicyanomethylene-2-methyl-6- [2- (1,1,7,7-tetramethyljulolidin-9-yl) ethenyl] -4H-pyran (abbreviation: DCJT), 4 -Dicyanomethylene-2-tert-butyl-6- [2- (1,1,7,7-tetramethyljulolidin-9-yl) ethenyl] -4H-pyran (abbreviation: DCJTB), periflanthene, 2,5 -Dicyano-1,4-bis [2- (10-methoxy-1,1,7,7-tetramethyljulolidin-9-yl) ethenyl] benzene, etc., emission spectrum from 600 nm to 680 nm Substance which exhibits emission with a peak can be used as a light-emitting substance. When green light emission is desired, N, N′-dimethylquinacridone (abbreviation: DMQd), coumarin 6, coumarin 545T, tris (8-quinolinolato) aluminum (abbreviation: Alq 3 ), etc., emits light from 500 nm to 550 nm. A substance that emits light having a spectral peak can be used as the light-emitting substance. When blue light emission is desired, 9,10-bis (2-naphthyl) -tert-butylanthracene (abbreviation: t-BuDNA), 9,9′-bianthryl, 9,10-diphenylanthracene (abbreviation) : DPA), 9,10-bis (2-naphthyl) anthracene (abbreviation: DNA), bis (2-methyl-8-quinolinolato) -4-phenylphenolato-gallium (abbreviation: BGaq), bis (2-methyl) A substance exhibiting light emission having an emission spectrum peak at 420 nm to 500 nm, such as -8-quinolinolato) -4-phenylphenolato-aluminum (abbreviation: BAlq), can be used as the light-emitting substance. As described above, in addition to a substance that emits fluorescence, bis [2- (3,5-bis (trifluoromethyl) phenyl) pyridinato-N, C 2 ′ ] iridium (III) picolinate (abbreviation: Ir (CF 3 ppy) 2 (pic)), bis [2- (4,6-difluorophenyl) pyridinato-N, C 2 ′ ] iridium (III) acetylacetonate (abbreviation: FIr (acac)), bis [2- (4 , 6-Difluorophenyl) pyridinato-N, C 2 ′ ] iridium (III) picolinate (abbreviation: FIr (pic)), tris (2-phenylpyridinato-N, C 2 ′ ) iridium (abbreviation: Ir (ppy) 3 ) A phosphorescent substance such as 3 ) can also be used as the light emitting substance.

また、発光物質と共に発光層113に含まれ、発光物質を分散状態にするために用いられる物質について特に限定はなく、発光物質として用いる物質のエネルギーギャップ等を勘案して適宜選択すればよい。例えば、9,10−ジ(2−ナフチル)−2−tert−ブチルアントラセン(略称:t−BuDNA)等のアントラセン誘導体、または4,4’−ビス(N−カルバゾリル)ビフェニル(略称:CBP)等のカルバゾール誘導体、2,3−ビス(4−ジフェニルアミノフェニル)キノキサリン(略称:TPAQn)、2,3−ビス{4−[N−(1−ナフチル)−N−フェニルアミノ]フェニル}−ジベンゾ[f,h]キノキサリン(略称:NPADiBzQn)等のキノキサリン誘導体の他、ビス[2−(2−ヒドロキシフェニル)ピリジナト]亜鉛(略称:Znpp)、ビス[2−(2−ヒドロキシフェニル)ベンゾオキサゾラト]亜鉛(略称:ZnBOX)等の金属錯体等を発光物質と共に用いることができる。 There is no particular limitation on a substance that is included in the light-emitting layer 113 together with the light-emitting substance and is used for dispersing the light-emitting substance, and may be appropriately selected in consideration of an energy gap of the substance used as the light-emitting substance. For example, anthracene derivatives such as 9,10-di (2-naphthyl) -2-tert-butylanthracene (abbreviation: t-BuDNA), or 4,4′-bis (N-carbazolyl) biphenyl (abbreviation: CBP) Carbazole derivatives of 2,3-bis (4-diphenylaminophenyl) quinoxaline (abbreviation: TPAQn), 2,3-bis {4- [N- (1-naphthyl) -N-phenylamino] phenyl} -dibenzo [ In addition to quinoxaline derivatives such as f, h] quinoxaline (abbreviation: NPDiBzQn), bis [2- (2-hydroxyphenyl) pyridinato] zinc (abbreviation: Znpp 2 ), bis [2- (2-hydroxyphenyl) benzoxazola G] A metal complex such as zinc (abbreviation: ZnBOX) or the like can be used together with a light-emitting substance.

発光層113と正孔発生層111との間には、図1に示すように正孔輸送層112を設けることが好ましい。正孔輸送層112は、正孔を輸送する機能を有する層であり、第1の電極101側から注入された正孔を発光層113へ輸送する機能を有する。このように正孔輸送層112を設けることによって、正孔発生層111と発光層113との距離を離すことができ、その結果、正孔発生層111に含まれている金属に起因して発光が消光することを防ぐことができる。正孔輸送層112は、正孔輸送性の高い物質を用いて形成することが好ましく、特に1×10−6cm/Vs以上の正孔移動度を有する物質を用いて形成することが好ましい。正孔輸送性の高い物質としては、NPB、TPD、TDATA、MTDATA、DNTPD、m−MTDAB、TCTA等が挙げられるが、この他のものを用いてもよい。 It is preferable to provide a hole transport layer 112 between the light emitting layer 113 and the hole generation layer 111 as shown in FIG. The hole transport layer 112 has a function of transporting holes, and has a function of transporting holes injected from the first electrode 101 side to the light emitting layer 113. By providing the hole transport layer 112 in this manner, the distance between the hole generation layer 111 and the light emitting layer 113 can be increased. As a result, light emission is caused by the metal contained in the hole generation layer 111. Can be prevented from quenching. The hole-transport layer 112 is preferably formed using a substance having a high hole-transport property, and particularly preferably formed using a substance having a hole mobility of 1 × 10 −6 cm 2 / Vs or higher. . Examples of the substance having a high hole transporting property include NPB, TPD, TDATA, MTDATA, DNTPD, m-MTDAB, TCTA, and the like.

発光層113と第2の電極102との間には、図1に示すように電子輸送層114を設けることが好ましい。電子輸送層114は、電子を輸送する機能を有する層であり、本形態の発光素子においては、第2の電極102側から注入された電子を発光層113へ輸送する機能を有する。電子輸送層114を設けることによって、第2の電極102と発光層113との距離を離すことができ、その結果、第2の電極102に含まれている金属に起因して発光が消光することを防ぐことができる。また、電子注入層115に金属が含まれている場合も同様に、電子輸送層114を設けて電子注入層115と発光層113との距離を離すことによって、金属に起因した消光を防ぐことが出来る。電子輸送層114は、電子輸送性の高い物質を用いて形成することが好ましく、特に1×10−6cm/Vs以上の電子移動度を有する物質を用いて形成することが好ましい。なお、電子輸送性の高い物質とは、正孔よりも電子の移動度が高く、正孔の移動度に対する電子の移動度の比の値(=電子移動度/正孔移動度)が100よりも大きい物質をいう。電子輸送層114を形成するのに用いることができる物質の具体例としては、トリス(8−キノリノラト)アルミニウム(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(略称:BAlq)、ビス[2−(2−ヒドロキシフェニル)ベンゾオキサゾラト]亜鉛(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))等の金属錯体の他、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−メチルベンズオキサゾル−2−イル)スチルベン(BzOs)等が挙げられる。 An electron transport layer 114 is preferably provided between the light emitting layer 113 and the second electrode 102 as shown in FIG. The electron-transport layer 114 is a layer having a function of transporting electrons. In the light-emitting element of this embodiment mode, the electron-transport layer 114 has a function of transporting electrons injected from the second electrode 102 side to the light-emitting layer 113. By providing the electron transport layer 114, the distance between the second electrode 102 and the light-emitting layer 113 can be increased, and as a result, light emission is quenched due to the metal contained in the second electrode 102. Can be prevented. Similarly, in the case where a metal is included in the electron injection layer 115, quenching due to the metal can be prevented by providing the electron transport layer 114 and increasing the distance between the electron injection layer 115 and the light emitting layer 113. I can do it. The electron transport layer 114 is preferably formed using a substance having a high electron transport property, and particularly preferably formed using a substance having an electron mobility of 1 × 10 −6 cm 2 / Vs or higher. Note that a substance having a high electron-transport property has higher electron mobility than holes, and the ratio of the electron mobility to the hole mobility (= electron mobility / hole mobility) is 100 or more. Also refers to a large substance. Specific examples of a substance that can be used for forming the electron-transport layer 114 include tris (8-quinolinolato) aluminum (abbreviation: Alq 3 ), tris (4-methyl-8-quinolinolato) aluminum (abbreviation: Almq 3). ), Bis (10-hydroxybenzo [h] -quinolinato) beryllium (abbreviation: BeBq 2 ), bis (2-methyl-8-quinolinolato) -4-phenylphenolato-aluminum (abbreviation: BAlq), bis [2- In addition to metal complexes such as (2-hydroxyphenyl) benzoxazolate] zinc (abbreviation: Zn (BOX) 2 ), bis [2- (2-hydroxyphenyl) benzothiazolate] zinc (abbreviation: Zn (BTZ) 2 ) 2- (4-biphenylyl) -5- (4-tert-butylphenyl) -1,3,4-oxadiazole (approximately) Name: PBD), 1,3-bis [5- (p-tert-butylphenyl) -1,3,4-oxadiazol-2-yl] benzene (abbreviation: OXD-7), 3- (4- tert-butylphenyl) -4-phenyl-5- (4-biphenylyl) -1,2,4-triazole (abbreviation: TAZ), 3- (4-tert-butylphenyl) -4- (4-ethylphenyl) -5- (4-biphenylyl) -1,2,4-triazole (abbreviation: p-EtTAZ), bathophenanthroline (abbreviation: BPhen), bathocuproin (abbreviation: BCP), 4,4-bis (5-methylbenzoxa) Sol-2-yl) stilbene (BzOs) and the like.

なお、正孔輸送層112と電子輸送層114とは、それぞれ、上記に示したようなモノポーラ性の物質の他、バイポーラ性の物質、例えばTPAQn等を用いて形成してもよい。バイポーラ性の物質の中でも特に、正孔及び電子の移動度が1×10−6cm/Vs以上の物質を用いることが好ましい。また同一のバイポーラ性の物質を用いて、正孔輸送層112と電子輸送層114とを形成しても構わない。 Note that the hole transport layer 112 and the electron transport layer 114 may be formed using a bipolar substance such as TPAQn, in addition to the monopolar substance as described above. Among bipolar substances, it is particularly preferable to use a substance having a hole and electron mobility of 1 × 10 −6 cm 2 / Vs or more. Alternatively, the hole transport layer 112 and the electron transport layer 114 may be formed using the same bipolar substance.

また、電子輸送層114と第2の電極102との間には、電子注入層115を設けてもよい。電子注入層115は、第2の電極102から電子輸送層114へ電子の注入を補助する機能を有する層である。電子注入層115を設けることによって、第2の電極102と電子輸送層114との間の電子親和力の差が緩和され、電子が注入され易くなる。電子注入層115は、電子輸送層114を形成している物質よりも電子親和力が大きく第2の電極102を形成している物質よりも電子親和力が小さい物質、または電子輸送層114と第2の電極102との間に1〜2nmの薄膜として設けたときにエネルギーバンドが曲がるような物質を用いて形成することが好ましい。電子注入層115を形成するのに用いることのできる物質の例として、アルカリ金属またはアルカリ土類金属、アルカリ金属のフッ化物、アルカリ土類金属のフッ化物、アルカリ金属の酸化物、アルカリ土類金属の酸化物等の無機物が挙げられる。より具体的には、酸化リチウム、酸化マグネシウム、フッ化リチウム、フッ化カルシウム等が挙げられる。また、無機物の他、BPhen、BCP、BCP、p−EtTAZ、TAZ、BzOs等の電子輸送層114を形成するのに用いることのできる物質も、これらの物質の中から電子輸送層114の形成に用いる物質よりも電子親和力が大きい物質を選択することによって、電子注入層115を形成する物質として用いることができる。つまり、電子注入層115における電子親和力が電子輸送層114における電子親和力よりも大きくなるような物質を選択することによって、電子注入層115を形成することができる。   Further, an electron injection layer 115 may be provided between the electron transport layer 114 and the second electrode 102. The electron injection layer 115 is a layer having a function of assisting injection of electrons from the second electrode 102 to the electron transport layer 114. By providing the electron injection layer 115, the difference in electron affinity between the second electrode 102 and the electron transport layer 114 is reduced, and electrons are easily injected. The electron injection layer 115 is a substance having a higher electron affinity than the substance forming the electron transport layer 114 and a lower electron affinity than the substance forming the second electrode 102, or the electron transport layer 114 and the second transport layer 114. It is preferable to use a substance whose energy band is bent when it is provided as a 1 to 2 nm thin film between the electrode 102 and the electrode 102. Examples of materials that can be used to form the electron injecting layer 115 include alkali metals or alkaline earth metals, alkali metal fluorides, alkaline earth metal fluorides, alkali metal oxides, alkaline earth metals And inorganic materials such as oxides of More specifically, lithium oxide, magnesium oxide, lithium fluoride, calcium fluoride and the like can be mentioned. In addition to inorganic substances, substances that can be used to form the electron transport layer 114 such as BPhen, BCP, BCP, p-EtTAZ, TAZ, and BzOs are also used to form the electron transport layer 114 from these substances. By selecting a substance having an electron affinity higher than that of the substance to be used, the substance can be used as a substance for forming the electron injection layer 115. That is, the electron injection layer 115 can be formed by selecting a substance that has an electron affinity in the electron injection layer 115 larger than that in the electron transport layer 114.

また、電子注入層に換えて、電子発生層を設けてもよい。電子発生層は、アルカリ金属またはアルカリ土類金属、アルカリ金属のフッ化物、アルカリ土類金属のフッ化物、アルカリ金属の酸化物、アルカリ土類金属の酸化物等の電子供与性を有する物質と、電子受容性の高い物質とを混合することで形成することができる。   Further, an electron generation layer may be provided instead of the electron injection layer. The electron generating layer includes an electron-donating substance such as an alkali metal or alkaline earth metal, an alkali metal fluoride, an alkaline earth metal fluoride, an alkali metal oxide, or an alkaline earth metal oxide; It can be formed by mixing a substance having a high electron accepting property.

第1の電極101はインジウム錫酸化物、酸化珪素を含むインジウム錫酸化物、酸化亜鉛を含む酸化インジウムの他、金(Au)、白金(Pt)、ニッケル(Ni)、タングステン(W)、クロム(Cr)、モリブデン(Mo)、鉄(Fe)、コバルト(Co)、銅(Cu)、パラジウム(Pd)、窒化タンタル等の仕事関数の高い物質を用いて形成してもよいし、アルミニウム、マグネシウム等の仕事関数の低い物質を用いて形成してもよい。このように、本形態の発光素子では、物質の仕事関数に依らずに第1の電極101を形成することができる。これは、第1の電極101と発光層113との間に正孔発生層111が設けられている為である。   The first electrode 101 is made of indium tin oxide, indium tin oxide containing silicon oxide, indium oxide containing zinc oxide, gold (Au), platinum (Pt), nickel (Ni), tungsten (W), chromium. (Cr), molybdenum (Mo), iron (Fe), cobalt (Co), copper (Cu), palladium (Pd), a material having a high work function such as tantalum nitride, aluminum, You may form using substances with a low work function, such as magnesium. As described above, in the light-emitting element of this embodiment mode, the first electrode 101 can be formed without depending on the work function of the substance. This is because the hole generating layer 111 is provided between the first electrode 101 and the light emitting layer 113.

また、第2の電極102は、仕事関数の低い材料、例えばアルミニウムまたはマグネシウム、銀とマグネシウムとの合金等を用いて形成することが好ましいが、電子注入層115に換えて電子発生層を設ける場合は、特に仕事関数について制限はない。例えば、インジウム錫酸化物、酸化珪素を含むインジウム錫酸化物、酸化亜鉛を含む酸化インジウムの他、金(Au)、白金(Pt)、ニッケル(Ni)、タングステン(W)、クロム(Cr)、モリブデン(Mo)、鉄(Fe)、コバルト(Co)、銅(Cu)、パラジウム(Pd)、窒化タンタル等の仕事関数の高い物質を用いて形成してもよい。   The second electrode 102 is preferably formed using a material having a low work function, for example, aluminum or magnesium, an alloy of silver and magnesium, or the like. In the case where an electron generating layer 115 is provided instead of the electron injecting layer 115. There are no restrictions on the work function. For example, indium tin oxide, indium tin oxide containing silicon oxide, indium oxide containing zinc oxide, gold (Au), platinum (Pt), nickel (Ni), tungsten (W), chromium (Cr), You may form using substances with high work functions, such as molybdenum (Mo), iron (Fe), cobalt (Co), copper (Cu), palladium (Pd), and tantalum nitride.

また、発光層113と電子輸送層114との間には、図2に示すように、正孔阻止層117を設けてもよい。正孔阻止層117を設けることによって、正孔が、発光層113を突き抜けて第2の電極102の方に流れていくのを防ぐことができ、キャリアの再結合効率を高めることができる。また、発光層113で生成された励起エネルギーが電子輸送層114等、他の層へ移動してしまうことを防ぐことができる。正孔阻止層117は、BAlq、OXD−7、TAZ、BPhen等の電子輸送層114を形成するのに用いることのできる物質の中から、特に、発光層113を形成するのに用いる物質よりもイオン化ポテンシャルが大きい物質を選択することによって、形成することができる。同様に、発光層113と正孔輸送層112との間にも、発光層113を突き抜けて第1の電極101の方に電子が流れていくのを阻止するための層を設けても構わない。   Further, a hole blocking layer 117 may be provided between the light emitting layer 113 and the electron transporting layer 114 as shown in FIG. By providing the hole blocking layer 117, holes can be prevented from penetrating through the light emitting layer 113 and flowing toward the second electrode 102, and the carrier recombination efficiency can be increased. In addition, the excitation energy generated in the light emitting layer 113 can be prevented from moving to another layer such as the electron transport layer 114. The hole blocking layer 117 is formed of a material that can be used to form the electron transport layer 114 such as BAlq, OXD-7, TAZ, or BPhen, and more particularly than a material that is used to form the light emitting layer 113. It can be formed by selecting a material with a high ionization potential. Similarly, a layer may be provided between the light emitting layer 113 and the hole transporting layer 112 to prevent electrons from passing through the light emitting layer 113 and flowing toward the first electrode 101. .

なお、正孔輸送層112、電子輸送層114、電子注入層115を設けるか否かについては発明の実施者が適宜選択すればよく、例えば、正孔輸送層112、電子輸送層114等を設けなくても金属に起因した消光等の不具合が生じない場合等は、必ずしもこれらの層を設ける必要がない。   Note that whether or not to provide the hole transport layer 112, the electron transport layer 114, and the electron injection layer 115 may be appropriately selected by the practitioner of the invention. For example, the hole transport layer 112, the electron transport layer 114, and the like are provided. If there is no problem such as quenching caused by metal even if not, these layers are not necessarily provided.

以上に述べた本発明の発光素子は、正孔発生層111の厚さに依存した駆動電圧の変化が少ない。その為、正孔発生層111の厚さを変えることによって発光層113と第1の電極101との間の距離を調整することが容易にできる。つまり、効率よく外部に発光を取り出せるような長さとなるように、あるいは外部に取り出された発光の色純度が良くなる長さとなるように、発光した光が通る光路の長さ(光路長)を調節することが容易である。また、正孔発生層111の厚さを厚くすることによって第1の電極101の表面の凹凸を緩和し、電極間の短絡を防ぐことを容易にできる。   The light emitting element of the present invention described above has little change in driving voltage depending on the thickness of the hole generating layer 111. Therefore, the distance between the light emitting layer 113 and the first electrode 101 can be easily adjusted by changing the thickness of the hole generating layer 111. In other words, the length of the optical path (optical path length) through which the emitted light passes is set so that the length of the emitted light can be efficiently extracted to the outside or the color purity of the emitted light extracted to the outside is improved. Easy to adjust. In addition, by increasing the thickness of the hole generation layer 111, unevenness on the surface of the first electrode 101 can be relaxed, and a short circuit between the electrodes can be easily prevented.

(実施の形態2)
本発明の発光素子は、発光素子に設けられた層に含まれる化合物の結晶化に起因した動作不良を低減できるものである。また、正孔発生層の厚さを厚くすることによって電極間の短絡を防ぐことができるものである。また、正孔発生層の厚さを変えることで光路長を調整し、発光の外部取り出し効率を高めたり、色純度の良い発光を得ることができるものである。その為、本発明の発光素子を画素として用いることで、発光素子の動作不良に起因した表示欠陥の少ない良好な発光装置を得ることができる。また、本発明の発光素子を画素として用いることで、表示色が良好な画像を提供できる発光装置を得ることができる。また、本発明の発光素子を光源として用いることで、発光素子の動作不良に起因した不具合が少なく良好に照明することができる発光装置を得ることができる。
(Embodiment 2)
The light-emitting element of the present invention can reduce malfunction caused by crystallization of a compound contained in a layer provided in the light-emitting element. Moreover, the short circuit between electrodes can be prevented by increasing the thickness of the hole generating layer. Further, by changing the thickness of the hole generating layer, the optical path length can be adjusted, the efficiency of taking out emitted light can be increased, and light emission with good color purity can be obtained. Therefore, by using the light-emitting element of the present invention as a pixel, a favorable light-emitting device with few display defects due to malfunction of the light-emitting element can be obtained. In addition, by using the light-emitting element of the present invention as a pixel, a light-emitting device that can provide an image with favorable display color can be obtained. In addition, by using the light-emitting element of the present invention as a light source, a light-emitting device that can be favorably illuminated with few defects due to malfunction of the light-emitting element can be obtained.

本形態では、表示機能を有する発光装置の回路構成および駆動方法について図3〜6を用いて説明する。   In this embodiment, a circuit configuration and a driving method of a light-emitting device having a display function will be described with reference to FIGS.

図3は本発明を適用した発光装置を上面からみた模式図である。図3において、基板6500上には、画素部6511と、ソース信号線駆動回路6512と、書込用ゲート信号線駆動回路6513と、消去用ゲート信号線駆動回路6514とが設けられている。ソース信号線駆動回路6512と、書込用ゲート信号線駆動回路6513と、消去用ゲート信号線駆動回路6514とは、それぞれ、配線群を介して、外部入力端子であるFPC(フレキシブルプリントサーキット)6503と接続している。そして、ソース信号線駆動回路6512と、書込用ゲート信号線駆動回路6513と、消去用ゲート信号線駆動回路6514とは、それぞれ、FPC6503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。またFPC6503にはプリント配線基盤(PWB)6504が取り付けられている。なお、それぞれの駆動回路部は、上記のように必ずしも画素部6511と同一基板上に設けられている必要はなく、例えば、配線パターンが形成されたFPC上にICチップを実装したもの(TCP)等を利用し、基板外部に設けられていてもよい。   FIG. 3 is a schematic view of a light emitting device to which the present invention is applied as viewed from above. In FIG. 3, a pixel portion 6511, a source signal line driver circuit 6512, a write gate signal line driver circuit 6513, and an erase gate signal line driver circuit 6514 are provided over a substrate 6500. The source signal line drive circuit 6512, the write gate signal line drive circuit 6513, and the erase gate signal line drive circuit 6514 are each an FPC (flexible printed circuit) 6503 which is an external input terminal via a wiring group. Connected. The source signal line driver circuit 6512, the writing gate signal line driver circuit 6513, and the erasing gate signal line driver circuit 6514 receive a video signal, a clock signal, a start signal, a reset signal, and the like from the FPC 6503, respectively. . A printed wiring board (PWB) 6504 is attached to the FPC 6503. Note that each driver circuit portion is not necessarily provided on the same substrate as the pixel portion 6511 as described above. For example, an IC chip mounted on an FPC on which a wiring pattern is formed (TCP) Etc., and may be provided outside the substrate.

画素部6511には、列方向に延びた複数のソース信号線が行方向に並んで配列している。また、電流供給線が行方向に並んで配列している。また、画素部6511には、行方向に延びた複数のゲート信号線が列方向に並んで配列している。また画素部6511には、発光素子を含む一組の回路が複数配列している。   In the pixel portion 6511, a plurality of source signal lines extending in the column direction are arranged side by side in the row direction. In addition, current supply lines are arranged side by side in the row direction. In the pixel portion 6511, a plurality of gate signal lines extending in the row direction are arranged side by side in the column direction. In the pixel portion 6511, a plurality of sets of circuits including light-emitting elements are arranged.

図4は、一画素を動作するための回路を表した図である。図4に示す回路には、第1のトランジスタ901と第2のトランジスタ902と発光素子903とが含まれている。   FIG. 4 is a diagram illustrating a circuit for operating one pixel. The circuit illustrated in FIG. 4 includes a first transistor 901, a second transistor 902, and a light emitting element 903.

第1のトランジスタ901と、第2のトランジスタ902とは、それぞれ、ゲート電極と、ドレイン領域と、ソース領域とを含む三端子の素子であり、ドレイン領域とソース領域の間にチャネル領域を有する。ここで、ソース領域とドレイン領域とは、トランジスタの構造や動作条件等によって変わるため、いずれがソース領域またはドレイン領域であるかを限定することが困難である。そこで、本形態においては、ソースまたはドレインとして機能する領域を、それぞれトランジスタの第1電極、トランジスタの第2電極と表記する。   Each of the first transistor 901 and the second transistor 902 is a three-terminal element including a gate electrode, a drain region, and a source region, and has a channel region between the drain region and the source region. Here, since the source region and the drain region vary depending on the structure and operating conditions of the transistor, it is difficult to limit which is the source region or the drain region. Therefore, in this embodiment, regions functioning as a source or a drain are referred to as a first electrode of a transistor and a second electrode of the transistor, respectively.

ゲート信号線911と、書込用ゲート信号線駆動回路913とはスイッチ918によって電気的に接続または非接続の状態になるように設けられている。また、ゲート信号線911と、消去用ゲート信号線駆動回路914とはスイッチ919によって電気的に接続または非接続の状態になるように設けられている。また、ソース信号線912は、スイッチ920によってソース信号線駆動回路915または電源916のいずれかに電気的に接続するように設けられている。そして、第1のトランジスタ901のゲートはゲート信号線911に電気的に接続している。また、第1のトランジスタの第1電極はソース信号線912に電気的に接続し、第2電極は第2のトランジスタ902のゲート電極と電気的に接続している。第2のトランジスタ902の第1電極は電流供給線917と電気的に接続し、第2電極は発光素子903に含まれる一の電極と電気的に接続している。なお、スイッチ918は、書込用ゲート信号線駆動回路913に含まれていてもよい。またスイッチ919についても消去用ゲート信号線駆動回路914の中に含まれていてもよい。また、スイッチ920についてもソース信号線駆動回路915の中に含まれていてもよい。   The gate signal line 911 and the writing gate signal line driving circuit 913 are provided so as to be electrically connected or disconnected by a switch 918. The gate signal line 911 and the erasing gate signal line driver circuit 914 are provided so as to be electrically connected or disconnected by a switch 919. The source signal line 912 is provided so as to be electrically connected to either the source signal line driver circuit 915 or the power source 916 by the switch 920. The gate of the first transistor 901 is electrically connected to the gate signal line 911. The first electrode of the first transistor is electrically connected to the source signal line 912, and the second electrode is electrically connected to the gate electrode of the second transistor 902. The first electrode of the second transistor 902 is electrically connected to the current supply line 917, and the second electrode is electrically connected to one electrode included in the light-emitting element 903. Note that the switch 918 may be included in the write gate signal line driver circuit 913. The switch 919 may also be included in the erase gate signal line driver circuit 914. Further, the switch 920 may also be included in the source signal line driver circuit 915.

また画素部におけるトランジスタや発光素子等の配置について特に限定はないが、例えば図5の上面図に表すように配置することができる。図5において、第1のトランジスタ1001の第1電極はソース信号線1004に接続し、第2の電極は第2のトランジスタ1002のゲート電極に接続している。また第2トランジスタの第1電極は電流供給線1005に接続し、第2電極は発光素子の電極1006に接続している。ゲート信号線1003の一部は第1のトランジスタ1001のゲート電極として機能する。   There is no particular limitation on the arrangement of transistors, light-emitting elements, and the like in the pixel portion. For example, they can be arranged as shown in the top view of FIG. In FIG. 5, the first electrode of the first transistor 1001 is connected to the source signal line 1004, and the second electrode is connected to the gate electrode of the second transistor 1002. The first electrode of the second transistor is connected to the current supply line 1005, and the second electrode is connected to the electrode 1006 of the light emitting element. Part of the gate signal line 1003 functions as a gate electrode of the first transistor 1001.

次に、駆動方法について説明する。図6は時間経過に伴ったフレームの動作について説明する図である。図6において、横方向は時間経過を表し、縦方向はゲート信号線の走査段数を表している。   Next, a driving method will be described. FIG. 6 is a diagram for explaining the operation of a frame over time. In FIG. 6, the horizontal direction represents the passage of time, and the vertical direction represents the number of scanning stages of the gate signal line.

本発明の発光装置を用いて画像表示を行うとき、表示期間においては、画面の書き換え動作と表示動作とが繰り返し行われる。この書き換え回数について特に限定はないが、画像をみる人がちらつき(フリッカ)を感じないように少なくとも1秒間に60回程度とすることが好ましい。ここで、一画面(1フレーム)の書き換え動作と表示動作を行う期間を1フレーム期間という。   When image display is performed using the light emitting device of the present invention, the screen rewriting operation and the display operation are repeatedly performed during the display period. The number of rewrites is not particularly limited, but is preferably at least about 60 times per second so that a person viewing the image does not feel flicker. Here, a period during which one screen (one frame) is rewritten and displayed is referred to as one frame period.

1フレームは、図6に示すように、書き込み期間501a、502a、503a、504aと保持期間501b、502b、503b、504bとを含む4つのサブフレーム501、502、503、504に時分割されている。発光するための信号を与えられた発光素子は、保持期間において発光状態となっている。各々のサブフレームにおける保持期間の長さの比は、第1のサブフレーム501:第2のサブフレーム502:第3のサブフレーム503:第4のサブフレーム504=2:2:2:2=8:4:2:1となっている。これによって4ビット階調を表現することができる。但し、ビット数及び階調数はここに記すものに限定されず、例えば8つのサブフレームを設け8ビット階調を行えるようにしてもよい。 As shown in FIG. 6, one frame is time-divided into four subframes 501, 502, 503, and 504 including a writing period 501a, 502a, 503a, and 504a and a holding period 501b, 502b, 503b, and 504b. . A light emitting element to which a signal for emitting light is given is in a light emitting state in the holding period. The ratio of the length of the holding period in each subframe is as follows: first subframe 501: second subframe 502: third subframe 503: fourth subframe 504 = 2 3 : 2 2 : 2 1 : 2 0 = 8: 4: 2: 1. As a result, 4-bit gradation can be expressed. However, the number of bits and the number of gradations are not limited to those described here. For example, eight subframes may be provided so that 8-bit gradation can be performed.

1フレームにおける動作について説明する。まず、サブフレーム501において、1行目から最終行まで順に書き込み動作が行われる。従って、行によって書き込み期間の開始時間が異なる。書き込み期間501aが終了した行から順に保持期間501bへと移る。当該保持期間において、発光するための信号を与えられている発光素子は発光状態となっている。また、保持期間501bが終了した行から順に次のサブフレーム502へ移り、サブフレーム501の場合と同様に1行目から最終行まで順に書き込み動作が行われる。以上のような動作を繰り返し、サブフレーム504の保持期間504b迄終了する。サブフレーム504における動作を終了したら次のフレームへ移る。このように、各サブフレームにおいて発光した時間の積算時間が、1フレームにおける各々の発光素子の発光時間となる。この発光時間を発光素子ごとに変えて一画素内で様々に組み合わせることによって、明度および色度の異なる様々な表示色を形成することができる。   An operation in one frame will be described. First, in the subframe 501, the write operation is performed in order from the first row to the last row. Therefore, the start time of the writing period differs depending on the row. From the row in which the writing period 501a ends, the storage period 501b is started in order. In the holding period, the light-emitting element to which a signal for emitting light is given is in a light-emitting state. Further, the processing proceeds to the next subframe 502 in order from the row in which the holding period 501b ends, and the writing operation is performed in order from the first row to the last row as in the case of the subframe 501. The operation as described above is repeated until the holding period 504b of the subframe 504 ends. When the operation in the subframe 504 is completed, the process proceeds to the next frame. Thus, the accumulated time of the light emission in each subframe is the light emission time of each light emitting element in one frame. Various display colors having different brightness and chromaticity can be formed by changing the light emission time for each light emitting element and combining them in various ways within one pixel.

サブフレーム504のように、最終行目までの書込が終了する前に、既に書込を終え、保持期間に移行した行における保持期間を強制的に終了させたいときは、保持期間504bの後に消去期間504cを設け、強制的に非発光の状態となるように制御することが好ましい。そして、強制的に非発光状態にした行については、一定期間、非発光の状態を保つ(この期間を非発光期間504dとする。)。そして、最終行目の書込期間504aが終了したら直ちに、一行目から順に次のサブフレーム(またはフレーム)の書込期間に移行する。これによって、サブフレーム504の書き込み期間504aと、その次のサブフレームの書き込み期間とが重畳することを防ぐことができる。   When it is desired to forcibly end the holding period in the row that has already finished writing and has shifted to the holding period before the writing up to the last row is completed as in the subframe 504, after the holding period 504b. It is preferable to provide an erasing period 504c and control to forcibly enter a non-light emitting state. Then, the row that is forcibly set to the non-light-emitting state is kept in the non-light-emitting state for a certain period (this period is referred to as a non-light-emitting period 504d). Then, as soon as the writing period 504a of the last row ends, the processing proceeds to the writing period of the next subframe (or frame) in order from the first row. Accordingly, it is possible to prevent the writing period 504a of the subframe 504 from overlapping with the writing period of the next subframe.

なお、本形態では、サブフレーム501〜504は保持期間の長いものから順に並んでいるが、必ずしも本形態のような並びにする必要はなく、例えば保持期間の短いものから順に並べられていてもよいし、または保持期間の長いものと短いものとがランダムに並んでいてもよい。また、サブフレームは、さらに複数のフレームに分割されていてもよい。つまり、同じ映像信号を与えている期間、ゲート信号線の走査を複数回行ってもよい。   In this embodiment, the subframes 501 to 504 are arranged in order from the longest holding period. However, the subframes 501 to 504 are not necessarily arranged as in the present embodiment, and may be arranged in order from the shortest holding period, for example. Alternatively, a long holding period and a short holding period may be arranged at random. In addition, the subframe may be further divided into a plurality of frames. That is, the gate signal line may be scanned a plurality of times during the period when the same video signal is applied.

ここで、書込期間および消去期間における、図4で示す回路の動作について説明する。   Here, the operation of the circuit shown in FIG. 4 in the writing period and the erasing period will be described.

まず書込期間における動作について説明する。書込期間において、n行目(nは自然数)のゲート信号線911は、スイッチ918を介して書込用ゲート信号線駆動回路913と電気的に接続し、消去用ゲート信号線駆動回路914とは非接続である。また、ソース信号線912はスイッチ920を介してソース信号線駆動回路915と電気的に接続している。ここで、n行目(nは自然数)のゲート信号線911に接続した第1のトランジスタ901のゲートに信号が入力され、第1のトランジスタ901はオンとなる。そして、この時、1列目から最終列目迄のソース信号線912に同時に映像信号が入力される。なお、各列のソース信号線912から入力される映像信号は互いに独立したものである。ソース信号線912から入力された映像信号は、各々のソース信号線に接続した第1のトランジスタ901を介して第2のトランジスタ902のゲート電極に入力される。この時第2のトランジスタ902に入力された信号によって、電流供給線917から発光素子903へ供給される電流値が決まる。そして、その電流値に依存して発光素子903は発光または非発光が決まる。例えば、第2のトランジスタ902がPチャネル型である場合は、第2のトランジスタ902のゲート電極にLow Levelの信号が入力されることによって発光素子903が発光する。一方、第2のトランジスタ902がNチャネル型である場合は、第2のトランジスタ902のゲート電極にHigh Levelの信号が入力されることによって発光素子903が発光する。   First, the operation in the writing period will be described. In the writing period, the gate signal line 911 in the n-th row (n is a natural number) is electrically connected to the writing gate signal line driving circuit 913 via the switch 918 and is connected to the erasing gate signal line driving circuit 914. Is disconnected. The source signal line 912 is electrically connected to the source signal line driver circuit 915 through the switch 920. Here, a signal is input to the gate of the first transistor 901 connected to the gate signal line 911 in the n-th row (n is a natural number), and the first transistor 901 is turned on. At this time, video signals are simultaneously input to the source signal lines 912 from the first column to the last column. Note that the video signals input from the source signal lines 912 in each column are independent from each other. A video signal input from the source signal line 912 is input to the gate electrode of the second transistor 902 through the first transistor 901 connected to each source signal line. At this time, a current value supplied from the current supply line 917 to the light-emitting element 903 is determined by a signal input to the second transistor 902. Then, depending on the current value, the light emitting element 903 determines light emission or non-light emission. For example, in the case where the second transistor 902 is a p-channel transistor, the light-emitting element 903 emits light by inputting a low level signal to the gate electrode of the second transistor 902. On the other hand, in the case where the second transistor 902 is an n-channel transistor, the light-emitting element 903 emits light when a high level signal is input to the gate electrode of the second transistor 902.

次に消去期間における動作について説明する。消去期間において、n行目(nは自然数)のゲート信号線911は、スイッチ919を介して消去用ゲート信号線駆動回路914と電気的に接続し、書込用ゲート信号線駆動回路913とは非接続である。また、ソース信号線912はスイッチ920を介して電源916と電気的に接続している。ここで、n行目のゲート信号線911に接続した第1のトランジスタ901のゲートに信号が入力され、第1のトランジスタ901はオンとなる。そして、この時、1列目から最終列目迄のソース信号線912に同時に消去信号が入力される。ソース信号線912から入力された消去信号は、各々のソース信号線に接続した第1のトランジスタ901を介して第2のトランジスタ902のゲート電極に入力される。この時第2のトランジスタ902に入力された信号によって、電流供給線917から発光素子903への電流の供給が阻止される。そして、発光素子903は強制的に非発光となる。例えば、第2のトランジスタ902がPチャネル型である場合は、第2のトランジスタ902のゲート電極にHigh Levelの信号が入力されることによって発光素子903は非発光となる。一方、第2のトランジスタ902がNチャネル型である場合は、第2のトランジスタ902のゲート電極にLow Levelの信号が入力されることによって発光素子903は非発光となる。   Next, the operation in the erasing period will be described. In the erasing period, the gate signal line 911 in the n-th row (n is a natural number) is electrically connected to the erasing gate signal line driving circuit 914 via the switch 919, and is connected to the writing gate signal line driving circuit 913. Not connected. The source signal line 912 is electrically connected to the power source 916 through the switch 920. Here, a signal is input to the gate of the first transistor 901 connected to the gate signal line 911 in the n-th row, and the first transistor 901 is turned on. At this time, the erase signal is simultaneously input to the source signal lines 912 from the first column to the last column. The erase signal input from the source signal line 912 is input to the gate electrode of the second transistor 902 through the first transistor 901 connected to each source signal line. At this time, current supplied from the current supply line 917 to the light-emitting element 903 is blocked by a signal input to the second transistor 902. Then, the light emitting element 903 is forced to emit no light. For example, in the case where the second transistor 902 is a p-channel transistor, the light-emitting element 903 does not emit light when a high level signal is input to the gate electrode of the second transistor 902. On the other hand, in the case where the second transistor 902 is an n-channel transistor, the light emitting element 903 does not emit light by inputting a low level signal to the gate electrode of the second transistor 902.

なお、消去期間では、n行目(nは自然数)については、以上に説明したような動作によって消去する為の信号を入力する。しかし、前述のように、n行目が消去期間であると共に、他の行(m行目(mは自然数)とする。)については書込期間となる場合がある。このような場合、同じ列のソース信号線を利用してn行目には消去の為の信号を、m行目には書込の為の信号を入力する必要があるため、以下に説明するような動作させることが好ましい。   In the erasing period, for the nth row (n is a natural number), a signal for erasing is input by the operation as described above. However, as described above, the nth row may be an erasing period and the other row (mth row (m is a natural number)) may be a writing period. In such a case, it is necessary to input a signal for erasure to the n-th row and a signal for writing to the m-th row using the source signal line in the same column. It is preferable to operate as described above.

先に説明した消去期間における動作によって、n行目の発光素子903が非発光となった後、直ちに、ゲート信号線911と消去用ゲート信号線駆動回路914とを非接続の状態とすると共に、スイッチ920を切り替えてソース信号線912とソース信号線駆動回路915と接続させる。そして、ソース信号線912とソース信号線駆動回路915とを接続させる共に、ゲート信号線911と書込用ゲート信号線駆動回路913とを接続させる。そして、書込用ゲート信号線駆動回路913からm行目のゲート信号線911に選択的に信号が入力され、第1のトランジスタ901がオンすると共に、ソース信号線駆動回路915からは、1列目から最終列目迄のソース信号線912に書込の為の信号が入力される。この信号によって、m行目の発光素子903は、発光または非発光となる。   The gate signal line 911 and the erasing gate signal line driving circuit 914 are immediately disconnected after the light emitting element 903 in the n-th row does not emit light by the operation in the erasing period described above. The switch 920 is switched to connect the source signal line 912 and the source signal line driver circuit 915. Then, the source signal line 912 and the source signal line driver circuit 915 are connected, and the gate signal line 911 and the writing gate signal line driver circuit 913 are connected. Then, a signal is selectively input from the writing gate signal line driver circuit 913 to the gate signal line 911 in the m-th row, the first transistor 901 is turned on, and the source signal line driver circuit 915 supplies one column. A signal for writing is input to the source signal line 912 from the first to the last column. By this signal, the light emitting element 903 in the m-th row emits light or does not emit light.

以上のようにしてm行目について書込期間を終えたら、直ちに、n+1行目の消去期間に移行する。その為に、ゲート信号線911と書込用ゲート信号線駆動回路913を非接続とすると共に、スイッチ920を切り替えてソース信号線912を電源916と接続する。また、ゲート信号線911と書込用ゲート信号線駆動回路913を非接続とすると共に、ゲート信号線911については、消去用ゲート信号線駆動回路914と接続状態にする。そして、消去用ゲート信号線駆動回路914からn+1行目のゲート信号線911に選択的に信号を入力して第1のトランジスタ901に信号をオンする共に、電源916から消去信号が入力される。このようにして、n+1行目の消去期間を終えたら、直ちに、m+1行目の書込期間に移行する。以下、同様に、消去期間と書込期間とを繰り返し、最終行目の消去期間まで動作させればよい。   Immediately after the writing period for the m-th row is completed as described above, the erasing period for the (n + 1) -th row is started. For this purpose, the gate signal line 911 and the writing gate signal line drive circuit 913 are disconnected, and the switch 920 is switched to connect the source signal line 912 to the power source 916. Further, the gate signal line 911 and the writing gate signal line driving circuit 913 are disconnected, and the gate signal line 911 is connected to the erasing gate signal line driving circuit 914. A signal is selectively input from the erasing gate signal line driver circuit 914 to the gate signal line 911 in the (n + 1) th row to turn on the signal to the first transistor 901, and an erasing signal is input from the power supply 916. In this way, immediately after the erasing period of the (n + 1) th row is completed, the writing period of the (m + 1) th row is started. Thereafter, similarly, the erasing period and the writing period may be repeated until the erasing period of the last row is operated.

なお、本形態では、n行目の消去期間とn+1行目の消去期間との間にm行目の書込期間を設ける態様について説明したが、これに限らず、n−1行目の消去期間とn行目の消去期間との間にm行目の書込期間を設けてもよい。   In this embodiment, the mode in which the m-th writing period is provided between the n-th erasing period and the (n + 1) -th erasing period has been described. An m-th writing period may be provided between the period and the n-th erasing period.

また、本形態では、サブフレーム504のように非発光期間504dを設けるときにおいて、消去用ゲート信号線駆動回路914と或る一のゲート信号線とを非接続状態にすると共に、書込用ゲート信号線駆動回路913と他のゲート信号線911とを接続状態にする動作を繰り返している。このような動作は、特に非発光期間を設けないフレームにおいて行っても構わない。   In this embodiment, when the non-light emission period 504d is provided as in the subframe 504, the erasing gate signal line driver circuit 914 and one gate signal line are disconnected from each other, and the write gate The operation of connecting the signal line driver circuit 913 and the other gate signal line 911 to each other is repeated. Such an operation may be performed particularly in a frame in which a non-light emitting period is not provided.

(実施の形態3)
本発明の発光素子を含む発光装置の一態様について、図7の断面図を用いて説明する。
(Embodiment 3)
One mode of a light-emitting device including the light-emitting element of the present invention is described with reference to a cross-sectional view of FIG.

図7において、点線で囲まれているのは、本発明の発光素子12を駆動するために設けられているトランジスタ11である。発光素子12は、第1の電極13と第2の電極14との間に正孔発生層と電子発生層と発光物質を含む層とが積層された層15を有する本発明の発光素子である。トランジスタ11のドレインと第1の電極13とは、第1層間絶縁膜16(16a、16b、16c)を貫通している配線17によって電気的に接続されている。また、発光素子12は、隔壁層18によって、隣接して設けられている別の発光素子と分離されている。このような構成を有する本発明の発光装置は、本形態において、基板10上に設けられている。   In FIG. 7, a transistor 11 provided for driving the light emitting element 12 of the present invention is surrounded by a dotted line. The light emitting element 12 is a light emitting element of the present invention having a layer 15 in which a hole generating layer, an electron generating layer, and a layer containing a light emitting substance are stacked between a first electrode 13 and a second electrode 14. . The drain of the transistor 11 and the first electrode 13 are electrically connected by a wiring 17 penetrating the first interlayer insulating film 16 (16a, 16b, 16c). The light emitting element 12 is separated from another light emitting element provided adjacent thereto by a partition wall layer 18. The light-emitting device of the present invention having such a structure is provided over the substrate 10 in this embodiment.

なお、図7に示されたトランジスタ11は、半導体層を中心として基板と逆側にゲート電極が設けられたトップゲート型のものである。但し、トランジスタ11の構造については、特に限定はなく、例えばボトムゲート型のものでもよい。またボトムゲートの場合には、チャネルを形成する半導体層の上に保護膜が形成されたもの(チャネル保護型)でもよいし、或いはチャネルを形成する半導体層の一部が凹状になったもの(チャネルエッチ型)でもよい。   Note that the transistor 11 illustrated in FIG. 7 is a top-gate transistor in which a gate electrode is provided on the side opposite to a substrate with a semiconductor layer as a center. However, the structure of the transistor 11 is not particularly limited, and may be, for example, a bottom gate type. In the case of a bottom gate, the semiconductor layer forming a channel may be formed with a protective film (channel protection type), or the semiconductor layer forming the channel may be partially concave ( Channel etch type).

また、トランジスタ11を構成する半導体層は、結晶性、非結晶性のいずれのものでもよい。また、セミアモルファス等でもよい。   Further, the semiconductor layer included in the transistor 11 may be either crystalline or non-crystalline. Moreover, a semi-amorphous etc. may be sufficient.

なお、セミアモルファス半導体とは、次のようなものである。非晶質と結晶構造(単結晶、多結晶を含む)の中間的な構造を有し、自由エネルギー的に安定な第3の状態を有する半導体であって、短距離秩序を持ち格子歪みを有する結晶質な領域を含んでいるものである。また少なくとも膜中の一部の領域には、0.5〜20nmの結晶粒を含んでいる。ラマンスペクトルが520cm−1よりも低波数側にシフトしている。X線回折ではSi結晶格子に由来するとされる(111)、(220)の回折ピークが観測される。未結合手(ダングリングボンド)を終端するために水素またはハロゲンを少なくとも1原子%またはそれ以上含ませている。所謂微結晶半導体(マイクロクリスタル半導体)とも言われている。SiH、Si、SiHCl、SiHCl、SiCl、SiFのいずれかをグロー放電分解(プラズマCVD)して形成する。これらの気体をH、又は、HとHe、Ar、Kr、Neから選ばれた一種または複数種の希ガス元素で希釈しても良い。希釈率は2〜1000倍の範囲、圧力は概略0.1Pa〜133Paの範囲、電源周波数は1MHz〜120MHz、好ましくは13MHz〜60MHz、基板加熱温度は300℃以下でよく、好ましくは100〜250℃、膜中の不純物元素として、酸素、窒素、炭素などの大気成分の不純物は1×1020/cm以下とすることが望ましく、特に、酸素濃度は5×1019/cm以下、好ましくは1×1019/cm以下とする。なお、セミアモルファス半導体を用いたTFT(薄膜トランジスタ)の移動度はおよそ1〜10m/Vsecとなる。 The semi-amorphous semiconductor is as follows. A semiconductor having an intermediate structure between amorphous and crystalline (including single crystal and polycrystal) and having a third state that is stable in terms of free energy, has a short-range order, and has a lattice distortion. It contains a crystalline region. Further, at least a part of the region in the film contains crystal grains of 0.5 to 20 nm. The Raman spectrum is shifted to the lower wavenumber side than 520 cm −1 . In X-ray diffraction, diffraction peaks of (111) and (220) that are derived from the Si crystal lattice are observed. In order to terminate dangling bonds (dangling bonds), hydrogen or halogen is contained at least 1 atomic% or more. It is also called a so-called microcrystalline semiconductor (microcrystal semiconductor). Any one of SiH 4 , Si 2 H 6 , SiH 2 Cl 2 , SiHCl 3 , SiCl 4 , and SiF 4 is formed by glow discharge decomposition (plasma CVD). These gases may be diluted with H 2 , or H 2 and one or more kinds of rare gas elements selected from He, Ar, Kr, and Ne. The dilution ratio is in the range of 2 to 1000 times, the pressure is in the range of approximately 0.1 Pa to 133 Pa, the power supply frequency is 1 MHz to 120 MHz, preferably 13 MHz to 60 MHz, and the substrate heating temperature may be 300 ° C. or less, preferably 100 to 250 ° C. As an impurity element in the film, impurities of atmospheric components such as oxygen, nitrogen, and carbon are desirably 1 × 10 20 / cm 3 or less, and in particular, the oxygen concentration is 5 × 10 19 / cm 3 or less, preferably 1 × 10 19 / cm 3 or less. Note that the mobility of a TFT (thin film transistor) using a semi-amorphous semiconductor is approximately 1 to 10 m 2 / Vsec.

また、半導体層が結晶性のものの具体例としては、単結晶または多結晶性の珪素、或いはシリコンゲルマニウム等から成るものが挙げられる。これらはレーザー結晶化によって形成されたものでもよいし、例えばニッケル等を用いた固相成長法による結晶化によって形成されたものでもよい。   Further, specific examples of the crystalline semiconductor layer include those made of single crystal or polycrystalline silicon, silicon germanium, or the like. These may be formed by laser crystallization, or may be formed by crystallization by a solid phase growth method using nickel or the like, for example.

なお、半導体層が非晶質の物質、例えばアモルファスシリコンで形成される場合には、トランジスタ11およびその他のトランジスタ(発光素子を駆動するための回路を構成するトランジスタ)は全てNチャネル型トランジスタで構成された回路を有する発光装置であることが好ましい。それ以外については、Nチャネル型またはPチャネル型のいずれか一のトランジスタで構成された回路を有する発光装置でもよいし、両方のトランジスタで構成された回路を有する発光装置でもよい。   Note that in the case where the semiconductor layer is formed of an amorphous material, for example, amorphous silicon, the transistor 11 and other transistors (transistors constituting a circuit for driving a light emitting element) are all configured by N-channel transistors. It is preferable that the light-emitting device have a structured circuit. Other than that, a light-emitting device having a circuit including any one of an N-channel transistor and a P-channel transistor, or a light-emitting device including a circuit including both transistors may be used.

さらに、第1層間絶縁膜16は、図7(A)、(C)に示すように多層でもよいし、または単層でもよい。なお、16aは酸化珪素や窒化珪素のような無機物から成り、16bはアクリルやシロキサン(シリコン(Si)と酸素(O)との結合で骨格構造が構成され、水素、またはアルキル基等の有機基を置換基として有する化合物。)、塗布成膜可能な酸化珪素等の自己平坦性を有する物質から成る。さらに、16cはアルゴン(Ar)を含む窒化珪素膜から成る。なお、各層を構成する物質については、特に限定はなく、ここに述べたもの以外のものを用いてもよい。また、これら以外の物質から成る層をさらに組み合わせてもよい。このように、第1層間絶縁膜16は、無機物または有機物の両方を用いて形成されたものでもよいし、または無機物と有機物のいずれか一で形成されたものでもよい。   Further, the first interlayer insulating film 16 may be a multilayer as shown in FIGS. 7A and 7C, or may be a single layer. Note that 16a is made of an inorganic material such as silicon oxide or silicon nitride, and 16b is a skeleton structure composed of a bond of acrylic or siloxane (silicon (Si) and oxygen (O), and is an organic group such as hydrogen or an alkyl group. And a compound having self-flatness such as silicon oxide that can be coated and formed. Further, 16c is made of a silicon nitride film containing argon (Ar). In addition, there is no limitation in particular about the substance which comprises each layer, You may use things other than what was described here. Moreover, you may further combine the layer which consists of substances other than these. As described above, the first interlayer insulating film 16 may be formed using both an inorganic material and an organic material, or may be formed of any one of an inorganic material and an organic material.

隔壁層18は、エッジ部において、曲率半径が連続的に変化する形状であることが好ましい。また隔壁層18は、アクリルやシロキサン、レジスト、酸化珪素等を用いて形成される。なお隔壁層18は、無機物と有機物のいずれか一で形成されたものでもよいし、または両方を用いて形成されたものでもよい。   The partition layer 18 preferably has a shape in which the radius of curvature continuously changes at the edge portion. The partition layer 18 is formed using acrylic, siloxane, resist, silicon oxide, or the like. The partition wall layer 18 may be formed of any one of an inorganic material and an organic material, or may be formed using both.

なお、図7(A)、(C)では、第1層間絶縁膜16のみがトランジスタ11と発光素子12の間に設けられた構成であるが、図7(B)のように、第1層間絶縁膜16(16a、16b)の他、第2層間絶縁膜19(19a、19b)が設けられた構成のものであってもよい。図7(B)に示す発光装置においては、第1の電極13は第2層間絶縁膜19を貫通し、配線17と接続している。   In FIGS. 7A and 7C, only the first interlayer insulating film 16 is provided between the transistor 11 and the light emitting element 12, but as shown in FIG. 7B, the first interlayer insulating film 16 is provided. In addition to the insulating film 16 (16a, 16b), the second interlayer insulating film 19 (19a, 19b) may be provided. In the light emitting device shown in FIG. 7B, the first electrode 13 penetrates through the second interlayer insulating film 19 and is connected to the wiring 17.

第2層間絶縁膜19は、第1層間絶縁膜16と同様に、多層でもよいし、または単層でもよい。19aはアクリルやシロキサン、塗布成膜可能な酸化珪素等の自己平坦性を有する物質から成る。さらに、19bはアルゴン(Ar)を含む窒化珪素膜から成る。なお、各層を構成する物質については、特に限定はなく、ここに述べたもの以外のものを用いてもよい。また、これら以外の物質から成る層をさらに組み合わせてもよい。このように、第2層間絶縁膜19は、無機物または有機物の両方を用いて形成されたものでもよいし、または無機物と有機物のいずれか一で形成されたものでもよい。   Similar to the first interlayer insulating film 16, the second interlayer insulating film 19 may be a multilayer or a single layer. 19a is made of a self-flattening material such as acrylic, siloxane, or silicon oxide that can be coated and formed. Further, 19b is made of a silicon nitride film containing argon (Ar). In addition, there is no limitation in particular about the substance which comprises each layer, You may use things other than what was described here. Moreover, you may further combine the layer which consists of substances other than these. As described above, the second interlayer insulating film 19 may be formed using both an inorganic material and an organic material, or may be formed using any one of an inorganic material and an organic material.

発光素子12において、第1の電極13および第2の電極14がいずれも透光性を有する物質で構成されている場合、図7(A)の白抜きの矢印で表されるように、第1の電極13側と第2の電極14側の両方から発光を取り出すことができる。また、第2の電極14のみが透光性を有する物質で構成されている場合、図7(B)の白抜きの矢印で表されるように、第2の電極14側のみから発光を取り出すことができる。この場合、第1の電極13は反射率の高い材料で構成されているか、または反射率の高い材料から成る膜(反射膜)が第1の電極13の下方に設けられていることが好ましい。また、第1の電極13のみが透光性を有する物質で構成されている場合、図7(C)の白抜きの矢印で表されるように、第1の電極13側のみから発光を取り出すことができる。この場合、第2の電極14は反射率の高い材料で構成されているか、または反射膜が第2の電極14の上方に設けられていることが好ましい。   In the light-emitting element 12, when each of the first electrode 13 and the second electrode 14 is formed using a light-transmitting substance, the first electrode 13 and the second electrode 14 are formed as illustrated by the white arrows in FIG. Light emission can be extracted from both the first electrode 13 side and the second electrode 14 side. In addition, in the case where only the second electrode 14 is formed using a light-transmitting substance, light emission is extracted only from the second electrode 14 side as represented by a white arrow in FIG. 7B. be able to. In this case, it is preferable that the first electrode 13 is made of a material having a high reflectivity, or a film (reflective film) made of a material having a high reflectivity is provided below the first electrode 13. In addition, in the case where only the first electrode 13 is formed using a light-transmitting substance, light emission is extracted only from the first electrode 13 side as represented by a white arrow in FIG. be able to. In this case, it is preferable that the second electrode 14 is made of a highly reflective material, or a reflective film is provided above the second electrode 14.

また、発光素子12は、第1の電極13の電位よりも第2の電極14の電位が高くなるように電圧を印加したときに動作するように層15が積層されたものであってもよいし、或いは、第1の電極13の電位よりも第2の電極14の電位が低くなるように電圧を印加したときに動作するように層15が積層されたものであってもよい。前者の場合、トランジスタ11はNチャネル型トランジスタであり、後者の場合、トランジスタ11はPチャネル型トランジスタである。   In addition, the light emitting element 12 may be one in which the layer 15 is stacked so as to operate when a voltage is applied so that the potential of the second electrode 14 is higher than the potential of the first electrode 13. Alternatively, the layer 15 may be stacked so as to operate when a voltage is applied so that the potential of the second electrode 14 is lower than the potential of the first electrode 13. In the former case, the transistor 11 is an N-channel transistor, and in the latter case, the transistor 11 is a P-channel transistor.

以上のように、本実施の形態では、トランジスタによって発光素子の駆動を制御するアクティブ型の発光装置について説明したが、この他、トランジスタ等の駆動用の素子を特に設けずに発光素子を駆動させるパッシブ型の発光装置であってもよい。図8には本発明を適用して作製したパッシブ型の発光装置の斜視図を示す。図8において、基板951上には、電極952と電極956との間には発光物質を含む層及び電子発生層、正孔発生層が順に積層した層955が設けられている。電極952の端部は絶縁層953で覆われている。そして、絶縁層953上には隔壁層954が設けられている。隔壁層954の側壁は、基板面に近くなるに伴って、一方の側壁と他方の側壁との間隔が狭くなっていくような傾斜を有する。つまり、隔壁層954の短辺方向の断面は、台形状であり、底辺(絶縁層953の面方向と同様の方向を向き、絶縁層953と接する辺)の方が上辺(絶縁層953の面方向と同様の方向を向き、絶縁層953と接しない辺)よりも短い。このように、隔壁層954を設けることで、静電気等に起因した発光素子の不良を防ぐことが出来る。また、パッシブ型の発光装置においても、低駆動電圧で動作する本発明の発光素子を含むことによって、低消費電力で駆動させることができる。   As described above, in this embodiment mode, an active light-emitting device that controls driving of a light-emitting element using a transistor has been described. In addition to this, a light-emitting element is driven without particularly providing a driving element such as a transistor. A passive light emitting device may be used. FIG. 8 is a perspective view of a passive light emitting device manufactured by applying the present invention. In FIG. 8, a layer 955 in which a layer containing a light-emitting substance, an electron generation layer, and a hole generation layer are sequentially stacked is provided over a substrate 951 between an electrode 952 and an electrode 956. An end portion of the electrode 952 is covered with an insulating layer 953. A partition layer 954 is provided over the insulating layer 953. The side wall of the partition wall layer 954 has an inclination such that the distance between one side wall and the other side wall becomes narrower as it approaches the substrate surface. That is, the cross section in the short side direction of the partition wall layer 954 has a trapezoidal shape, and the bottom side (the side facing the insulating layer 953 in the same direction as the surface direction of the insulating layer 953) is the top side (the surface of the insulating layer 953). The direction is the same as the direction and is shorter than the side not in contact with the insulating layer 953. In this manner, by providing the partition layer 954, defects in the light-emitting element due to static electricity or the like can be prevented. A passive light emitting device can also be driven with low power consumption by including the light emitting element of the present invention that operates at a low driving voltage.

(実施の形態4)
本発明の発光素子を画素として用いた発光装置は、発光素子の動作不良に起因した表示欠陥が少なく良好に表示動作する。その為、このような発光装置を表示部に適用することによって、表示欠陥に起因した表示画像の誤認等が少ない電子機器を得ることができる。また、本発明の発光素子を光源として用いた発光装置は、発光素子の動作不良に起因した不具合が少なく良好に照明することができる。その為、このような発光装置をバックライト等の照明部として用いることによって、このように本発明の発光装置を実装することによって、発光素子の不具合に起因して局所的に暗部が形成されるような動作不良が低減され、良好に表示することができる。
(Embodiment 4)
A light-emitting device using the light-emitting element of the present invention as a pixel has a good display operation with few display defects due to an operation failure of the light-emitting element. Therefore, by applying such a light-emitting device to a display portion, an electronic device with few display image misidentifications or the like due to display defects can be obtained. In addition, a light-emitting device using the light-emitting element of the present invention as a light source can be favorably illuminated with few defects due to malfunction of the light-emitting element. Therefore, by using such a light emitting device as an illuminating unit such as a backlight, by mounting the light emitting device of the present invention in this way, a dark part is locally formed due to a defect of the light emitting element. Such malfunctions can be reduced and a good display can be achieved.

本発明を適用した発光装置を実装した電子機器の一実施例を図9に示す。   One embodiment of an electronic device mounted with a light emitting device to which the present invention is applied is shown in FIG.

図9(A)は、本発明を適用して作製したパーソナルコンピュータであり、本体5521、筐体5522、表示部5523、キーボード5524などによって構成されている。本発明の発光素子を画素として用いた発光装置を表示部として組み込むことでパーソナルコンピュータを完成できる。また、本発明の発光素子を光源として用いた発光装置を、バックライトとして組み込んでもパーソナルコンピュータを完成させることができる。具体的には、パーソナルコンピュータの表示部に、図10に示すように、筐体5511と筐体5514とに液晶装置5512と、本発明の発光素子が少なくとも一設けられた発光装置5513とを嵌め込むことで、本発明の発光素子を光源として用いたパーソナルコンピュータを完成できる。液晶装置5512には外部入力端子5515が装着されており、発光装置5513には、外部入力端子5516が装着されている。また、発光装置5513において、本発明の発光素子は、複数配列されていてもよいし、またはひとつの発光素子が基板の大部分を覆うように設けられていてもよい。発光装置5513において、発光素子からの発光色について特に限定はなく、白色であっても良いし、若しくは赤色、青色、緑色等でもよい。   FIG. 9A illustrates a personal computer manufactured by applying the present invention, which includes a main body 5521, a housing 5522, a display portion 5523, a keyboard 5524, and the like. A personal computer can be completed by incorporating a light-emitting device using the light-emitting element of the present invention as a pixel as a display portion. Further, a personal computer can be completed even if a light emitting device using the light emitting element of the present invention as a light source is incorporated as a backlight. Specifically, as shown in FIG. 10, a liquid crystal device 5512 and a light-emitting device 5513 provided with at least one light-emitting element of the present invention are fitted in a display portion of a personal computer, as shown in FIG. Thus, a personal computer using the light emitting element of the present invention as a light source can be completed. An external input terminal 5515 is attached to the liquid crystal device 5512, and an external input terminal 5516 is attached to the light emitting device 5513. In the light-emitting device 5513, a plurality of light-emitting elements of the present invention may be arranged, or one light-emitting element may be provided so as to cover most of the substrate. In the light-emitting device 5513, the color of light emitted from the light-emitting element is not particularly limited, and may be white, red, blue, green, or the like.

図9(B)は、本発明を適用して作製した電話機であり、本体5552には表示部5551と、音声出力部5554、音声入力部5555、操作スイッチ5556、5557、アンテナ5553等によって構成されている。本発明の発光素子を有する発光装置を表示部として組み込むことで電話機を完成できる。   FIG. 9B illustrates a telephone manufactured by applying the present invention. The main body 5552 includes a display portion 5551, an audio output portion 5554, an audio input portion 5555, operation switches 5556 and 5557, an antenna 5553, and the like. ing. A telephone can be completed by incorporating a light-emitting device having the light-emitting element of the present invention as a display portion.

図9(C)は、本発明を適用して作製したテレビ受像機であり、表示部5531、筐体5532、スピーカー5533などによって構成されている。本発明の発光素子を有する発光装置を表示部として組み込むことでテレビ受像機を完成できる。   FIG. 9C illustrates a television set manufactured by applying the present invention, which includes a display portion 5531, a housing 5532, a speaker 5533, and the like. A television receiver can be completed by incorporating a light-emitting device having the light-emitting element of the present invention as a display portion.

以上のように本発明の発光装置は、各種電子機器の表示部として用いるのに非常に適している。なお、電子機器は、本形態で述べたものに限定されるものではなく、ナビゲーション装置等、その他の電子機器であってもよい。   As described above, the light-emitting device of the present invention is very suitable for use as a display portion of various electronic devices. Note that the electronic device is not limited to that described in this embodiment, and may be another electronic device such as a navigation device.

本発明の実施に用いる層に関し、透過型電子顕微鏡を用いて観察した結果について説明する。   Regarding the layers used in the practice of the present invention, the results of observation using a transmission electron microscope will be described.

シリコンウエハ700上に、三酸化モリブデンと、DNTPDと、ルブレンとを原料として、共蒸着法によって、シリコンウエハの上に第1の層701を形成し、観察に用いる試料を作製した(図11)。第1の層701の厚さは200nmとなるようにした。ここで、共蒸着法とは、一つの処理室内に設けられた複数の蒸着源からそれぞれ原料を気化させ、被処理物上に堆積させる蒸着法をいう。なお、処理室内の圧力は1×10−4Paとなるように調節した。また、抵抗加熱法によってそれぞれの原料を加熱し、気化させた。 A first layer 701 was formed on a silicon wafer by a co-evaporation method using molybdenum trioxide, DNTPD, and rubrene as raw materials on a silicon wafer 700, and a sample used for observation was manufactured (FIG. 11). . The thickness of the first layer 701 was set to 200 nm. Here, the co-evaporation method refers to an evaporation method in which raw materials are vaporized from a plurality of evaporation sources provided in one processing chamber, and are deposited on an object to be processed. The pressure in the processing chamber was adjusted to 1 × 10 −4 Pa. Moreover, each raw material was heated and vaporized by the resistance heating method.

なお、上記のように形成した第1の層701において、三酸化モリブデン、DNTPD、ルブレンは、それぞれ、DNTPDに対するモリブデン原子(=モリブデン原子/DNTPD)のモル比が3、DNTPDに対するルブレンのモル比(=ルブレン/DNTPD)が0.01として含まれるように蒸着速度を調節した。   Note that in the first layer 701 formed as described above, molybdenum trioxide, DNTPD, and rubrene each have a molar ratio of molybdenum atoms (= molybdenum atoms / DNTPD) to DNTPD of 3, and a molar ratio of rubrene to DNTPD ( = Rubrene / DNTPD) was adjusted to include 0.01.

以上のようにして作製した試料の断面を透過型電子顕微鏡(TEM)を用いて観察した。なお、観察の際、プラチナから成る第2の層702で第1の層701を覆った。図12に、観察して得られた像(倍率:100万倍)を示す。図12から、第1の層701には、色の濃い第1の領域711と色の薄い第2の領域712とが交互に存在することが分かる。つまり、モリブデンの濃度が高い領域とモリブデンの濃度の低い領域とが交互に存在していることが分かった。なお、モリブデンの濃度が高い第1の領域711は、層の厚さ方向に、凡そ3nmの距離を有し、モリブデンの濃度が低い第2の領域712は、層の厚さ方向に、凡そ3nmの距離を有していることが図12から分かる。   The cross section of the sample produced as described above was observed using a transmission electron microscope (TEM). During the observation, the first layer 701 was covered with a second layer 702 made of platinum. FIG. 12 shows an image (magnification: 1 million times) obtained by observation. From FIG. 12, it can be seen that in the first layer 701, the first regions 711 having dark colors and the second regions 712 having light colors alternately exist. That is, it was found that regions with high molybdenum concentration and regions with low molybdenum concentration exist alternately. Note that the first region 711 having a high molybdenum concentration has a distance of approximately 3 nm in the layer thickness direction, and the second region 712 having a low molybdenum concentration has a distance of approximately 3 nm in the layer thickness direction. It can be seen from FIG.

本発明の発光素子の一態様について説明する図。4A and 4B illustrate one embodiment of a light-emitting element of the present invention. 本発明の発光素子の一態様について説明する図。4A and 4B illustrate one embodiment of a light-emitting element of the present invention. 本発明の発光装置の一態様について説明する上面図。FIG. 6 is a top view illustrating one embodiment of a light-emitting device of the present invention. 本発明の発光装置に設けられた画素を駆動する為の回路の一態様について説明する図。4A and 4B each illustrate one embodiment of a circuit for driving pixels provided in a light-emitting device of the present invention. 本発明の発光装置に含まれる画素部の一態様について説明する図。4A and 4B illustrate one embodiment of a pixel portion included in a light-emitting device of the present invention. 本発明の発光装置に含まれる画素を駆動するための駆動方法について説明するフレーム図。4 is a frame diagram illustrating a driving method for driving pixels included in the light-emitting device of the present invention. FIG. 本発明の発光装置の断面の一態様について説明する図。3A and 3B each illustrate one embodiment of a cross section of a light-emitting device of the present invention. 本発明の発光装置の一態様について説明する斜視図。FIG. 6 is a perspective view illustrating one embodiment of a light-emitting device of the present invention. 本発明を適用した電子機器の一態様について説明する図。6A and 6B illustrate one embodiment of an electronic device to which the present invention is applied. 本発明を適用した照明装置について説明する図。The figure explaining the illuminating device to which this invention is applied. 実施例1の作製方法について説明する図。8A and 8B illustrate a manufacturing method of Example 1. FIG. 透過型電子顕微鏡を用いた観察によって得られた像。An image obtained by observation using a transmission electron microscope.

符号の説明Explanation of symbols

101 第1の電極
102 第2の電極
111 正孔発生層
112 正孔輸送層
113 発光層
114 電子輸送層
115 電子注入層
117 正孔阻止層
700 シリコンウエハ
701 第1の層
702 第2の層
6500 基板
6503 FPC(フレキシブルプリントサーキット)
6504 プリント配線基盤(PWB)
6511 画素部
6512 ソース信号線駆動回路
6513 書込用ゲート信号線駆動回路
6514 消去用ゲート信号線駆動回路
901 第1のトランジスタ
902 第2のトランジスタ
903 発光素子
911 ゲート信号線
912 ソース信号線
913 書込用ゲート信号線駆動回路
914 消去用ゲート信号線駆動回路
915 ソース信号線駆動回路
916 電源
917 電流供給線
918 スイッチ
919 スイッチ
920 スイッチ
951 基板
952 電極
953 絶縁層
954 隔壁層
955 層
956 電極
1001 第1のトランジスタ
1002 第2のトランジスタ
1003 ゲート信号線
1004 ソース信号線
1005 電流供給線
1006 電極
501 サブフレーム
502 サブフレーム
503 サブフレーム
504 サブフレーム
501a 書込期間
501b 保持期間
502a 書込期間
502b 保持期間
503a 書込期間
503b 保持期間
504a 書込期間
504b 保持期間
504c 消去期間
504d 非発光期間
10 基板
11 トランジスタ
12 発光素子
13 第1の電極
14 第2の電極
15 層
16 層間絶縁膜
17 配線
18 隔壁層
19 層間絶縁膜
5511 筐体
5512 液晶装置
5513 発光装置
5514 筐体
5521 本体
5522 筐体
5523 表示部
5524 キーボード
5551 表示部
5552 本体
5553 アンテナ
5554 音声出力部
5555 音声入力部
5556 操作スイッチ
5531 表示部
5532 筐体
5533 スピーカー
101 First electrode 102 Second electrode 111 Hole generation layer 112 Hole transport layer 113 Light emitting layer 114 Electron transport layer 115 Electron injection layer 117 Hole blocking layer 700 Silicon wafer 701 First layer 702 Second layer 6500 Substrate 6503 FPC (flexible printed circuit)
6504 Printed Wiring Board (PWB)
6511 Pixel portion 6512 Source signal line driving circuit 6513 Writing gate signal line driving circuit 6514 Erasing gate signal line driving circuit 901 First transistor 902 Second transistor 903 Light emitting element 911 Gate signal line 912 Source signal line 913 Writing Gate signal line driving circuit 914 erasing gate signal line driving circuit 915 source signal line driving circuit 916 power supply 917 current supply line 918 switch 919 switch 920 switch 951 substrate 952 electrode 953 insulating layer 954 partition wall layer 955 layer 956 electrode 1001 first Transistor 1002 Second transistor 1003 Gate signal line 1004 Source signal line 1005 Current supply line 1006 Electrode 501 Subframe 502 Subframe 503 Subframe 504 Subframe 501a Write period 501 b holding period 502a writing period 502b holding period 503a writing period 503b holding period 504a writing period 504b holding period 504c erasing period 504d non-light emitting period 10 substrate 11 transistor 12 light emitting element 13 first electrode 14 second electrode 15 layer 16 Interlayer insulating film 17 Wiring 18 Partition layer 19 Interlayer insulating film 5511 Case 5512 Liquid crystal device 5513 Light emitting device 5514 Case 5521 Body 5522 Case 5523 Display unit 5524 Keyboard 5551 Display unit 5552 Body 5553 Antenna 5554 Audio output unit 5555 Audio input unit 5556 Operation switch 5531 Display unit 5532 Housing 5533 Speaker

Claims (8)

第1の電極と、
前記第1の電極に対向して設けられた第2の電極と、
前記第1の電極と前記第2の電極との間に設けられ、金属酸化物及び前記金属酸化物に対し電子供与性を示す化合物を含む混合層と、を有し、
前記混合層は、第1の領域及び第2の領域を有し、
前記第1の領域及び前記第2の領域は、前記第1の電極から前記第2の電極に向かって交互に設けられ、
前記第1の領域に含まれる前記金属酸化物の濃度は、前記第2の領域に含まれる前記金属酸化物の濃度よりも高く、
前記第1の領域及び前記第2の領域は、前記第1の電極から前記第2の電極に向かう方向にそれぞれ0.1nm以上10nm以下の厚さを有することを特徴とする発光素子。
A first electrode;
A second electrode provided opposite to the first electrode;
Provided between said first electrode and the second electrode, anda mixed layer containing a compound to a metal oxide and the metal oxide showing an electron donating property,
The mixed layer has a first region and a second region;
The first region and the second region are alternately provided from the first electrode toward the second electrode,
The concentration of the metal oxide contained in the first region is higher than the concentration of the metal oxide contained in the second region;
The light emitting element, wherein the first region and the second region each have a thickness of 0.1 nm to 10 nm in a direction from the first electrode toward the second electrode.
第1の電極と、
前記第1の電極に対向して設けられた第2の電極と、
前記第1の電極と前記第2の電極との間に設けられ、金属酸化物及び前記金属酸化物に対し電子供与性を示す化合物を含む混合層と、を有し、
前記混合層は、第1の領域及び第2の領域を有し、
前記第1の領域及び前記第2の領域は、前記第1の電極から前記第2の電極に向かって交互に設けられ、
前記第1の領域に含まれる前記金属酸化物の濃度は、前記第2の領域に含まれる前記金属酸化物の濃度よりも高く、
前記第1の領域及び前記第2の領域は、前記第1の電極から前記第2の電極に向かう方向にそれぞれ0.1nm以上10nm以下の厚さを有し、
前記混合層において、前記化合物に対する前記金属酸化物のモル比は0.1〜10であることを特徴とする発光素子。
A first electrode;
A second electrode provided opposite to the first electrode;
Provided between said first electrode and the second electrode, anda mixed layer containing a compound to a metal oxide and the metal oxide showing an electron donating property,
The mixed layer has a first region and a second region;
The first region and the second region are alternately provided from the first electrode toward the second electrode,
The concentration of the metal oxide contained in the first region is higher than the concentration of the metal oxide contained in the second region;
Each of the first region and the second region has a thickness of 0.1 nm or more and 10 nm or less in a direction from the first electrode toward the second electrode;
The light emitting element characterized by the molar ratio of the said metal oxide with respect to the said compound being 0.1-10 in the said mixed layer.
前記化合物は、芳香族アミン系の化合物であることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の発光素子。   The light emitting device according to claim 1, wherein the compound is an aromatic amine compound. 第1の電極と、
前記第1の電極に対向して設けられた第2の電極と、
前記第1の電極と前記第2の電極との間に設けられ、金属酸化物、前記金属酸化物に対し電子供与性を示す第1の化合物、及び前記第1の化合物よりもLUMO準位が低第2の化合物を含む混合層と、
を有し、
前記混合層は、第1の領域と第2の領域とを有し、
前記第1の領域及び前記第2の領域は、前記第1の電極から前記第2の電極に向かって交互に設けられ、
前記第1の領域に含まれる前記金属酸化物の濃度は、前記第2の領域に含まれる前記金属酸化物の濃度よりも高く、
前記第1の領域及び前記第2の領域は、前記第1の電極から前記第2の電極に向かう方向にそれぞれ0.1nm以上10nm以下の厚さを有することを特徴とする発光素子。
A first electrode;
A second electrode provided opposite to the first electrode;
Provided between the second electrode and the first electrode, metal oxides, a first compound showing an electron donating property to the metal oxide, and the first LUMO level than compound a mixed layer containing a low There second compound,
Have
The mixed layer has a first region and a second region,
The first region and the second region are alternately provided from the first electrode toward the second electrode,
The concentration of the metal oxide contained in the first region is higher than the concentration of the metal oxide contained in the second region;
The light emitting element, wherein the first region and the second region each have a thickness of 0.1 nm to 10 nm in a direction from the first electrode toward the second electrode.
第1の電極と、
前記第1の電極に対向して設けられた第2の電極と、
前記第1の電極と前記第2の電極との間に設けられ、金属酸化物、前記金属酸化物に対し電子供与性を示す第1の化合物、及び前記第1の化合物よりもLUMO準位が低第2の化合物を含む混合層と、
を有し、
前記混合層は、第1の領域と第2の領域とを有し、
前記第1の領域及び前記第2の領域は、前記第1の電極から前記第2の電極に向かって交互に設けられ、
前記第1の領域に含まれる前記金属酸化物の濃度は、前記第2の領域に含まれる前記金属酸化物の濃度よりも高く、
前記第1の領域及び前記第2の領域は、前記第1の電極から前記第2の電極に向かう方向にそれぞれ0.1nm以上10nm以下の厚さを有し、
前記混合層において、前記第1の化合物に対する前記金属酸化物のモル比は0.1以上10以下であることを特徴とする発光素子。
A first electrode;
A second electrode provided opposite to the first electrode;
Provided between the second electrode and the first electrode, metal oxides, a first compound showing an electron donating property to the metal oxide, and the first LUMO level than compound a mixed layer containing a low There second compound,
Have
The mixed layer has a first region and a second region,
The first region and the second region are alternately provided from the first electrode toward the second electrode,
The concentration of the metal oxide contained in the first region is higher than the concentration of the metal oxide contained in the second region;
Each of the first region and the second region has a thickness of 0.1 nm or more and 10 nm or less in a direction from the first electrode toward the second electrode;
In the mixed layer, the molar ratio of the metal oxide to the first compound is 0.1 or more and 10 or less.
前記第1の化合物は、芳香族アミン系の化合物であることを特徴とする請求項4または請求項5に記載の発光素子。   The light-emitting element according to claim 4, wherein the first compound is an aromatic amine compound. 前記金属酸化物は、第4族〜第8族に属する金属原子を含むことを特徴とする請求項1乃至請求項6のいずれか一項に記載の発光素子。   The light emitting device according to claim 1, wherein the metal oxide includes a metal atom belonging to Group 4 to Group 8. 請求項1乃至請求項7のいずれか一項に記載の発光素子を画素として用いていることを特徴とする電子機器。   An electronic apparatus using the light-emitting element according to claim 1 as a pixel.
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