JP5046553B2 - Light emitting element - Google Patents
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- Electroluminescent Light Sources (AREA)
Description
本発明は、エレクトロルミネッセンスを利用する発光素子およびそれを備えた発光装置に関する。また、発光素子を作製する方法に関する。 The present invention relates to a light-emitting element using electroluminescence and a light-emitting device including the same. Further, the present invention relates to a method for manufacturing a light-emitting element.
近年、発光性の有機化合物を用いた発光素子の研究開発が盛んに行われている。これら発光素子の基本的な構成は、一対の電極間に発光性の有機化合物を含む層を挟んだものである。この素子に電圧を印加することにより、一対の電極から電子および正孔がそれぞれ発光性の有機化合物を含む層に注入され、電流が流れる。そして、それらキャリア（電子および正孔）が再結合することにより、発光性の有機化合物が励起状態を形成し、その励起状態が基底状態に戻る際に発光する。このようなメカニズムから、このような発光素子は、電流励起型の発光素子と呼ばれる。 In recent years, research and development of light-emitting elements using light-emitting organic compounds have been actively conducted. The basic structure of these light-emitting elements is such that a layer containing a light-emitting organic compound is sandwiched between a pair of electrodes. By applying a voltage to this element, electrons and holes are injected from the pair of electrodes to the layer containing a light-emitting organic compound, and current flows. Then, these carriers (electrons and holes) recombine, whereby the light-emitting organic compound forms an excited state, and emits light when the excited state returns to the ground state. Due to such a mechanism, such a light-emitting element is referred to as a current-excitation light-emitting element.
なお、有機化合物が形成する励起状態の種類としては、一重項励起状態と三重項励起状態が可能であり、一重項励起状態からの発光が蛍光、三重項励起状態からの発光が燐光と呼ばれている。 Note that the excited states formed by the organic compound can be singlet excited state or triplet excited state. Light emission from the singlet excited state is called fluorescence, and light emission from the triplet excited state is called phosphorescence. ing.
このような発光素子は、例えば膜厚が０．１μｍ程度の有機薄膜で形成されるため、薄型軽量に作製できることが大きな利点である。また、キャリアが注入されてから発光に至るまでの時間は１μ秒程度あるいはそれ以下であるため、非常に応答速度が速いことも特長の一つである。これらの特性は、フラットパネルディスプレイ素子として好適であると考えられている。 Such a light-emitting element is formed of an organic thin film having a film thickness of, for example, about 0.1 μm, and thus has a great advantage that it can be manufactured thin and light. In addition, since the time from the injection of the carrier to the light emission is about 1 μsec or less, one of the features is that the response speed is very fast. These characteristics are considered suitable for flat panel display elements.
また、これらの発光素子は膜状に形成されるため、大面積の素子を形成することにより、面状の発光を容易に得ることができる。このことは、白熱電球やＬＥＤに代表される点光源、あるいは蛍光灯に代表される線光源では得難い特色であるため、照明等に応用できる面光源としての利用価値も高い。 In addition, since these light-emitting elements are formed in a film shape, planar light emission can be easily obtained by forming a large-area element. This is a feature that is difficult to obtain with a point light source typified by an incandescent bulb or LED, or a line light source typified by a fluorescent lamp, and therefore has a high utility value as a surface light source applicable to illumination or the like.
このように、発光性の有機化合物を用いた電流励起型の発光素子は、表示装置や照明等への応用が期待されているが、未だ課題も多い。その課題の一つとして、発光効率の向上が挙げられる。 As described above, a current-excitation light-emitting element using a light-emitting organic compound is expected to be applied to a display device, illumination, and the like, but there are still many problems. One of the problems is improvement of luminous efficiency.
例えば、発光素子を用いてカラー表示を行う表示装置を作製する場合、白色の発光素子とカラーフィルタを用いて赤、緑、青の三原色を得る方法がある。この場合、発光素子からの発光は、赤のカラーフィルタでは、赤の光だけが透過し、他の波長の光は遮られてしまう。同様に、緑、青のカラーフィルタでも、それぞれ緑、青の光だけが透過し、他の波長の光は遮られてしまう。つまり、カラーフィルタを通過するときに、発光素子からの発光の約２／３は外部に取り出されず無駄となってしまう。よって、より発光効率の高い白色発光素子が求められている。 For example, in the case of manufacturing a display device that performs color display using a light emitting element, there is a method of obtaining three primary colors of red, green, and blue using a white light emitting element and a color filter. In this case, light emitted from the light emitting element is transmitted only through the red color filter, and light of other wavelengths is blocked. Similarly, green and blue color filters transmit only green and blue light, respectively, and block light of other wavelengths. That is, when passing through the color filter, about 2/3 of the light emitted from the light emitting element is not taken out and is wasted. Therefore, a white light emitting element with higher luminous efficiency is demanded.
上記問題に鑑み、本発明は、発光効率が高い発光素子、およびそれを用いた発光装置を提供することを目的とする。また、発光効率が高い発光素子を作製する方法を提供することを目的とする。 In view of the above problems, an object of the present invention is to provide a light emitting element with high luminous efficiency and a light emitting device using the light emitting element. It is another object of the present invention to provide a method for manufacturing a light-emitting element with high emission efficiency.
本発明者は、鋭意検討を重ねた結果、多重量子井戸構造を有する発光領域を有する発光素子を作製することにより、本課題が解決できることを見いだした。 As a result of intensive studies, the present inventor has found that this problem can be solved by manufacturing a light emitting element having a light emitting region having a multiple quantum well structure.
よって、本発明の発光素子の一は、一対の電極の間に発光領域を有し、発光領域は、複数種の発光量子収率の高い物質と、一種または複数種のキャリア輸送性の高い物質とを含む。発光領域は、キャリア輸送性の高い物質に発光量子収率の高い物質が分散している領域と、キャリア輸送性の高い物質の濃度が高い領域とが交互に積層している構造を有することを特徴とする。すなわち、キャリア輸送性の高い物質に含まれる発光量子収率の高い物質の濃度が高い領域と、キャリア輸送性の高い物質に含まれる発光量子収率の高い物質の濃度が低い領域とが交互に積層している構造を有することを特徴とする。 Therefore, one of the light-emitting elements of the present invention has a light-emitting region between a pair of electrodes, and the light-emitting region includes a plurality of substances with high emission quantum yield and one or more kinds of substances with high carrier transportability. Including. The light-emitting region has a structure in which a region in which a substance having a high emission quantum yield is dispersed in a substance having a high carrier transporting property and a region in which the concentration of the substance having a high carrier transporting property is alternately stacked. Features. That is, the region where the concentration of the substance with high emission quantum yield contained in the substance with high carrier transportability is high and the region where the concentration of the substance with high emission quantum yield contained in the substance with high carrier transportability is low are alternately It has the structure which has laminated | stacked.
例えば、二種の発光量子収率の高い物質と、一種のキャリア輸送性の高い物質とを有する発光領域である場合、発光領域は、キャリア輸送性の高い物質の濃度が高い領域、キャリア輸送性の高い物質に第１の発光量子収率の高い物質が分散している領域、キャリア輸送性の高い物質の濃度が高い領域、キャリア輸送性の高い物質に第２の発光量子収率の高い物質が分散している領域が順に積層している構造を有する。 For example, in the case of a light-emitting region having two kinds of substances with high emission quantum yield and one kind of substance with high carrier transportability, the light-emitting region is a region where the concentration of a substance with high carrier transportability is high, carrier transportability A region in which a substance having a high first emission quantum yield is dispersed in a substance having a high carrier density, a region having a high concentration of a substance having a high carrier transport property, and a substance having a second high emission quantum yield in a substance having a high carrier transport property Have a structure in which regions in which are dispersed are sequentially laminated.
また、例えば、三種の発光量子収率の高い物質と、一種のキャリア輸送性の高い物質とを有する発光領域である場合、発光領域は、キャリア輸送性の高い物質の濃度が高い領域、キャリア輸送性の高い物質に第１の発光量子収率の高い物質が分散している領域、キャリア輸送性の高い物質の濃度が高い領域、キャリア輸送性の高い物質に第２の発光量子収率の高い物質が分散している領域、キャリア輸送性の高い物質の濃度が高い領域、キャリア輸送性の高い物質に第３の発光量子収率の高い物質が分散している領域、キャリア輸送性の高い物質の濃度が高い領域が順に積層している構造を有する。 Further, for example, in the case of a light-emitting region having three kinds of substances having a high emission quantum yield and one kind of substance having a high carrier-transport property, the light-emitting region is a region having a high concentration of a substance having a high carrier-transport property, carrier transport A region where a substance having a high first emission quantum yield is dispersed in a substance having a high property, a region having a high concentration of a substance having a high carrier transport property, and a substance having a high carrier transport property having a high second emission quantum yield A region where a substance is dispersed, a region where the concentration of a substance having a high carrier transport property is high, a region where a substance having a high third emission quantum yield is dispersed in a substance having a high carrier transport property, and a substance having a high carrier transport property A region having a high concentration of is stacked in order.
上記構成において、キャリア輸送性の高い物質の最高被占軌道準位よりも発光量子収率の高い物質の最高被占軌道準位が高く、かつ、キャリア輸送性の高い物質の最低空軌道準位よりも発光量子収率の高い物質の最低空軌道準位が低いことを特徴とする。 In the above structure, the highest occupied orbital level of a substance with a high emission quantum yield is higher than the highest occupied orbital level of a substance with high carrier transportability and the lowest unoccupied orbital level of a substance with high carrier transportability. A material having a higher emission quantum yield is characterized by a lower minimum orbital level.
また、上記構成において、キャリア輸送性の高い物質に発光量子収率の高い物質が分散している領域の厚さは、２０ｎｍ以下、より好ましくは５ｎｍ以下であることが好ましい。 In the above structure, the thickness of the region in which the substance with high emission quantum yield is dispersed in the substance with high carrier transportability is preferably 20 nm or less, more preferably 5 nm or less.
また、上記構成において、キャリア輸送性の高い物質の濃度が高い領域、すなわち発光量子収率の高い物質の濃度が低い領域の厚さは、２０ｎｍ以下、より好ましくは５ｎｍ以下であることが好ましい。 In the above structure, the thickness of a region having a high concentration of a substance having a high carrier transport property, that is, a region having a low concentration of a substance having a high emission quantum yield is preferably 20 nm or less, more preferably 5 nm or less.
また、上記構成において、発光量子収率の高い物質の濃度が高い領域は、発光量子収率の高い物質を０．００１ｗｔ％以上５０ｗｔ％以下の濃度で含むことを特徴とする。より好ましくは、発光量子収率の高い物質を０．０３ｗｔ％以上３０ｗｔ％以下の濃度で含むことを特徴とする。 In the above structure, the region where the concentration of the substance having a high emission quantum yield is high includes the substance having a high emission quantum yield at a concentration of 0.001 wt% or more and 50 wt% or less. More preferably, a substance having a high emission quantum yield is contained at a concentration of 0.03 wt% or more and 30 wt% or less.
また、上記構成において、複数種の発光量子収率の高い物質は、互いに補色の関係にある色を発光する物質であることを特徴とする。 In the above structure, the plurality of kinds of substances having high emission quantum yield are substances that emit light having colors complementary to each other.
また、上記構成において、発光素子は白色発光をすることを特徴とする。 In the above structure, the light-emitting element emits white light.
また、上記構成において、発光量子収率の高い物質は蛍光を発光する物質であってもよいし、燐光を発光する物質であってもよい。なお、燐光を発光する物質であった場合、発光量子収率の高い物質の三重項準位は、キャリア輸送性の高い物質の三重項準位よりも低いことが好ましい。 In the above structure, the substance having a high emission quantum yield may be a substance that emits fluorescence or a substance that emits phosphorescence. Note that in the case of a substance that emits phosphorescence, the triplet level of a substance with a high emission quantum yield is preferably lower than the triplet level of a substance with high carrier transportability.
また、上記構成において、キャリア輸送性の高い物質は、正孔輸送性よりも電子輸送性の高い物質であってもよいし、電子輸送性よりも正孔輸送性の高い物質であってもよい。 In the above structure, the substance having a high carrier transportability may be a substance having a higher electron transportability than the hole transportability, or may be a substance having a higher hole transportability than the electron transportability. .
また、本発明は、上述した発光素子を有する発光装置も範疇に含めるものである。本明細書中における発光装置とは、発光素子と、発光素子の発光を制御する制御回路とを有するものである。具体的には、画像表示装置、もしくは光源（照明装置を含む）を含む。また、発光装置にコネクター、例えばＦＰＣ（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ ｐｒｉｎｔｅｄ ｃｉｒｃｕｉｔ）もしくはＴＡＢ（Ｔａｐｅ Ａｕｔｏｍａｔｅｄ Ｂｏｎｄｉｎｇ）テープもしくはＴＣＰ（Ｔａｐｅ Ｃａｒｒｉｅｒ Ｐａｃｋａｇｅ）が取り付けられたモジュール、ＴＡＢテープやＴＣＰの先にプリント配線板が設けられたモジュール、または発光素子にＣＯＧ（Ｃｈｉｐ Ｏｎ Ｇｌａｓｓ）方式によりＩＣ（集積回路）が直接実装されたモジュールも全て発光装置に含むものとする。 The present invention also includes a light emitting device having the above-described light emitting element. A light-emitting device in this specification includes a light-emitting element and a control circuit that controls light emission of the light-emitting element. Specifically, an image display device or a light source (including a lighting device) is included. In addition, a module in which a connector such as an FPC (Flexible Printed Circuit) or TAB (Tape Automated Bonding) tape or TCP (Tape Carrier Package) is attached to the light emitting device, or a printed wiring board provided on the end of the TAB tape or TCP In addition, a module in which an IC (integrated circuit) is directly mounted on a light emitting element by a COG (Chip On Glass) method is also included in the light emitting device.
また、本発明は、上述した発光素子を作製する方法を提供するものである。よって、本発明の発光素子の作製方法の一は、基板を保持する保持部と、蒸発源を保持する保持部と、基板を保持する保持部と蒸発源を保持する保持部との間に設けられた開口部を有する回転板と、を有する蒸着装置を用い、回転板を回転させることにより積層膜の膜厚を制御することを特徴とする。 In addition, the present invention provides a method for manufacturing the above-described light-emitting element. Therefore, one of the methods for manufacturing a light-emitting element of the present invention is provided between a holding portion that holds a substrate, a holding portion that holds an evaporation source, a holding portion that holds a substrate, and a holding portion that holds an evaporation source. The film thickness of the laminated film is controlled by rotating the rotating plate using a vapor deposition apparatus having a rotating plate having an opening.
また、本発明の発光素子の作製方法の一は、基板を保持する保持部と、３つ以上の蒸発源を保持する保持部と、複数の開口部を有する回転板と、を有する蒸着装置を用いる。そして、複数の蒸発源には、それぞれ、複数の発光量子収率の高い物質と、一種または複数のキャリア輸送性の高い物質とが、保持されており、回転板を回転させることにより、複数の発光量子収率の高い物質の濃度が高い領域と、キャリア輸送性の高い物質に発光量子収率の高い物質を分散した領域とを交互に形成していくことを特徴とする。すなわち、キャリア輸送性の高い物質に含まれる発光量子収率の高い物質の濃度が高い領域と、キャリア輸送性の高い物質に含まれる発光量子収率の高い物質の濃度が低い領域とが交互に積層していくことを特徴とする。 One embodiment of a method for manufacturing a light-emitting element according to the present invention includes a vapor deposition apparatus including a holding unit that holds a substrate, a holding unit that holds three or more evaporation sources, and a rotating plate that has a plurality of openings. Use. Each of the plurality of evaporation sources holds a plurality of substances having a high emission quantum yield and one or more substances having a high carrier transporting property. A region where a concentration of a substance having a high emission quantum yield is high and a region where a substance having a high emission quantum yield is dispersed in a substance having a high carrier transporting property are alternately formed. That is, the region where the concentration of the substance with high emission quantum yield contained in the substance with high carrier transportability is high and the region where the concentration of the substance with high emission quantum yield contained in the substance with high carrier transportability is low are alternately It is characterized by being laminated.
また、本発明の発光素子の作製方法の一は、基板を保持する保持部と、３つ以上の蒸発源を保持する保持部と、基板を保持する保持部と蒸発源を保持する保持部との間に設けられた第１の開口部と第２の開口部とを有する回転板と、を有する蒸着装置を用いる。そして、蒸発源には、それぞれ、複数の発光量子収率の高い物質と、一種または複数種のキャリア輸送性の高い物質と、が保持されている。キャリア輸送性の高い物質が保持された蒸発源は、回転板が回転したときに第１の開口部の近くに存在するように配置され、発光量子収率の高い物質が保持された蒸発源は、回転板が回転したときに第２の開口部の近くに存在するように配置され、回転板を回転させることにより、第１の開口部が、キャリア輸送性の高い物質が保持された蒸発源の近くに位置しているとき、基板上にキャリア輸送性の高い物質の濃度が高い領域が形成され、第２の開口部が、発光量子収率の高い物質が保持された蒸発源の近くに位置しているとき、基板上に発光量子収率の高い物質の濃度が高い領域が形成され、キャリア輸送性の高い物質の濃度が高い領域と発光量子収率の高い物質の濃度が高い領域が交互に形成されていくことを特徴とする。すなわち、キャリア輸送性の高い物質に含まれる発光量子収率の高い物質の濃度が高い領域と、キャリア輸送性の高い物質に含まれる発光量子収率の高い物質の濃度が低い領域とが交互に積層していくことを特徴とする。 One embodiment of a method for manufacturing a light-emitting element of the present invention includes a holding unit that holds a substrate, a holding unit that holds three or more evaporation sources, a holding unit that holds a substrate, and a holding unit that holds an evaporation source. A vapor deposition apparatus having a rotary plate having a first opening and a second opening provided between the two is used. Each of the evaporation sources holds a plurality of substances with high emission quantum yield and one or more kinds of substances with high carrier transportability. The evaporation source holding the substance having a high carrier transporting property is arranged so as to be present near the first opening when the rotating plate rotates, and the evaporation source holding the substance having a high emission quantum yield is The evaporation source is arranged so as to be present near the second opening when the rotating plate is rotated, and the rotating member is rotated so that the first opening holds the substance having a high carrier transporting property. A region having a high concentration of a substance having a high carrier transport property is formed on the substrate, and the second opening is close to an evaporation source in which the substance having a high emission quantum yield is held. A region having a high concentration of the substance having a high emission quantum yield is formed on the substrate, and a region having a high concentration of the substance having a high carrier transport property and a region having a high concentration of the substance having a high emission quantum yield are formed. It is characterized by being formed alternately. That is, the region where the concentration of the substance with high emission quantum yield contained in the substance with high carrier transportability is high and the region where the concentration of the substance with high emission quantum yield contained in the substance with high carrier transportability is low are alternately It is characterized by being laminated.
また、本発明の発光素子の作製方法の一は、基板を保持する保持部と、複数の蒸発源を保持する保持部と、基板を保持する保持部と蒸発源を保持する保持部との間に設けられた第１の開口部と第２の開口部とを有する回転板と、を有する蒸着装置を用いる。そして、複数の蒸発源には、それぞれ、ｎ（ｎは２以上の整数）種の発光量子収率の高い物質と、キャリア輸送性の高い物質と、が保持されている。キャリア輸送性の高い物質が保持された蒸発源は、回転板が回転したときに第１の開口部の近くに存在するように配置され、互いに異なる発光量子収率の高い物質が保持されたｎ個の蒸発源は、回転板が回転したときに第２の開口部の近くに存在するように配置されている。そして、回転板を回転させることにより、第１の開口部が、キャリア輸送性の高い物質が保持された蒸発源の近くに位置しているとき、基板上にキャリア輸送性の高い物質の濃度が高い領域が形成され、第２の開口部が、発光量子収率の高い物質が保持された蒸発源の近くに位置しているとき、基板上に発光量子収率の高い物質の濃度が高い領域が形成され、ｎ種の発光量子収率の高い物質の濃度が高い各領域の間に、キャリア輸送性の高い物質の濃度が高い領域が形成されていることを特徴とする。すなわち、キャリア輸送性の高い物質に含まれる発光量子収率の高い物質の濃度が高い領域と、キャリア輸送性の高い物質に含まれる発光量子収率の高い物質の濃度が低い領域とが交互に積層していくことを特徴とする。 One embodiment of a method for manufacturing a light-emitting element according to the present invention is between a holding portion that holds a substrate, a holding portion that holds a plurality of evaporation sources, a holding portion that holds a substrate, and a holding portion that holds an evaporation source. The vapor deposition apparatus which has the rotating plate which has the 1st opening part and 2nd opening part which were provided in is used. Each of the plurality of evaporation sources holds n (n is an integer of 2 or more) types of substances having a high emission quantum yield and substances having a high carrier transport property. The evaporation source in which the substance having a high carrier transport property is held is arranged so as to be present near the first opening when the rotating plate rotates, and n in which the substances having different high emission quantum yields are held. The individual evaporation sources are arranged so as to exist near the second opening when the rotating plate rotates. Then, by rotating the rotating plate, when the first opening is located near the evaporation source in which the substance having high carrier transportability is held, the concentration of the substance having high carrier transportability is increased on the substrate. When the high region is formed and the second opening is located near the evaporation source in which the substance with high emission quantum yield is held, the region with high concentration of the substance with high emission quantum yield on the substrate A region having a high concentration of a substance having a high carrier transport property is formed between each region having a high concentration of a substance having a high n quantum yield of light emission. That is, the region where the concentration of the substance with high emission quantum yield contained in the substance with high carrier transportability is high and the region where the concentration of the substance with high emission quantum yield contained in the substance with high carrier transportability is low are alternately It is characterized by being laminated.
また、本発明の発光素子の作製方法の一は、基板を保持する保持部と、複数の蒸発源を保持する保持部と、基板を保持する保持部と蒸発源を保持する保持部との間に設けられた第１の開口部と第２の開口部とを有する回転板と、を有する蒸着装置を用いる。そして、蒸発源には、それぞれ、２種の発光量子収率の高い物質と、キャリア輸送性の高い物質と、が保持されている。キャリア輸送性の高い物質が保持された蒸発源は、回転板が回転したときに第１の開口部の近くに存在するように配置され、第１の発光量子収率の高い物質が保持された蒸発源は、回転板が回転したときに第２の開口部の近くに存在するように配置され、第２の発光量子収率の高い物質が保持された蒸発源は、回転板が回転したときに第２の開口部の近くに存在するように配置されている。そして、回転板を回転させることにより、第１の開口部が、キャリア輸送性の高い物質が保持された蒸発源の近くに位置しているとき、基板上にキャリア輸送性の高い物質の濃度が高い領域を形成し、第２の開口部が、第１の発光量子収率の高い物質が保持された蒸発源の近くに位置しているとき、基板上に発光量子収率の高い物質の濃度が高い領域を形成し、第１の開口部が、キャリア輸送性の高い物質が保持された蒸発源の近くに位置しているとき、基板上にキャリア輸送性の高い物質の濃度が高い領域を形成し、第２の開口部が、第２の発光量子収率の高い物質が保持された蒸発源の近くに位置しているとき、基板上に発光量子収率の高い物質の濃度が高い領域を形成し、キャリア輸送性の高い物質の濃度が高い領域、第１の発光量子収率の高い物質の濃度が高い領域、キャリア輸送性の高い物質の濃度が高い領域、第２の発光量子収率の高い物質の濃度が高い領域を繰り返し形成していくことを特徴とする。すなわち、キャリア輸送性の高い物質に含まれる発光量子収率の高い物質の濃度が高い領域と、キャリア輸送性の高い物質に含まれる発光量子収率の高い物質の濃度が低い領域とが交互に積層していくことを特徴とする。 One embodiment of a method for manufacturing a light-emitting element according to the present invention is between a holding portion that holds a substrate, a holding portion that holds a plurality of evaporation sources, a holding portion that holds a substrate, and a holding portion that holds an evaporation source. The vapor deposition apparatus which has the rotating plate which has the 1st opening part and 2nd opening part which were provided in is used. In the evaporation source, two kinds of substances having high emission quantum yield and substances having high carrier transportability are held. The evaporation source in which the substance having a high carrier transport property is held is arranged so as to be present near the first opening when the rotating plate rotates, and the substance having the first high emission quantum yield is held. The evaporation source is arranged so as to be present near the second opening when the rotating plate rotates, and the evaporation source in which the substance having the second high emission quantum yield is held is obtained when the rotating plate rotates. In the vicinity of the second opening. Then, by rotating the rotating plate, when the first opening is located near the evaporation source in which the substance having high carrier transportability is held, the concentration of the substance having high carrier transportability is increased on the substrate. A concentration of a substance having a high emission quantum yield on the substrate when a high region is formed and the second opening is located near the evaporation source holding the substance having the first emission quantum yield. When the first opening is located near an evaporation source in which a substance having a high carrier transport property is held, a region having a high concentration of the substance having a high carrier transport property is formed on the substrate. The region where the concentration of the substance having a high emission quantum yield is high on the substrate when the second opening is located near the evaporation source in which the substance having the second emission quantum yield is held. A region having a high concentration of a substance having a high carrier transporting property, the first emission quantum Wherein the high concentration region of the high rate material, a high concentration region of high carrier transporting property, the concentration of the high second emission quantum yield materials continue to form repeated regions of high. That is, the region where the concentration of the substance with high emission quantum yield contained in the substance with high carrier transportability is high and the region where the concentration of the substance with high emission quantum yield contained in the substance with high carrier transportability is low are alternately It is characterized by being laminated.
また、本発明の発光素子の作製方法の一は、基板を保持する保持部と、複数の蒸発源を保持する保持部と、基板を保持する保持部と蒸発源を保持する保持部との間に設けられた第１の開口部と第２の開口部とを有する回転板と、を有する蒸着装置を用いる。そして、複数の蒸発源には、それぞれ、３種の発光量子収率の高い物質と、キャリア輸送性の高い物質と、が保持されている。キャリア輸送性の高い物質が保持された蒸発源は、回転板が回転したときに第１の開口部の近くに存在するように配置され、第１の発光量子収率の高い物質が保持された蒸発源は、回転板が回転したときに第２の開口部の近くに存在するように配置され、第２の発光量子収率の高い物質が保持された蒸発源は、回転板が回転したときに第２の開口部の近くに存在するように配置され、第３の発光量子収率の高い物質が保持された蒸発源は、回転板が回転したときに第２の開口部の近くに存在するように配置されている。そして、回転板を回転させることにより、第１の開口部が、キャリア輸送性の高い物質が保持された蒸発源の近くに位置しているとき、基板上にキャリア輸送性の高い物質の濃度が高い領域を形成し、第２の開口部が、第１の発光量子収率の高い物質が保持された蒸発源の近くに位置しているとき、基板上に発光量子収率の高い物質の濃度が高い領域を形成し、第１の開口部が、キャリア輸送性の高い物質が保持された蒸発源の近くに位置しているとき、基板上にキャリア輸送性の高い物質の濃度が高い領域を形成し、第２の開口部が、第２の発光量子収率の高い物質が保持された蒸発源の近くに位置しているとき、基板上に発光量子収率の高い物質の濃度が高い領域を形成し、第１の開口部が、キャリア輸送性の高い物質が保持された蒸発源の近くに位置しているとき、基板上にキャリア輸送性の高い物質の濃度が高い領域を形成し、第２の開口部が、第３の発光量子収率の高い物質が保持された蒸発源の近くに位置しているとき、基板上に発光量子収率の高い物質の濃度が高い領域を形成し、キャリア輸送性の高い物質の濃度が高い領域、第１の発光量子収率の高い物質の濃度が高い領域、キャリア輸送性の高い物質の濃度が高い領域、第２の発光量子収率の高い物質の濃度が高い領域、キャリア輸送性の高い物質の濃度が高い領域、第３の発光量子収率の高い物質の濃度が高い領域を繰り返し形成していくことを特徴とする。すなわち、キャリア輸送性の高い物質に含まれる発光量子収率の高い物質の濃度が高い領域と、キャリア輸送性の高い物質に含まれる発光量子収率の高い物質の濃度が低い領域とが交互に積層していくことを特徴とする。 One embodiment of a method for manufacturing a light-emitting element according to the present invention is between a holding portion that holds a substrate, a holding portion that holds a plurality of evaporation sources, a holding portion that holds a substrate, and a holding portion that holds an evaporation source. The vapor deposition apparatus which has the rotating plate which has the 1st opening part and 2nd opening part which were provided in is used. Each of the plurality of evaporation sources holds three kinds of substances having a high emission quantum yield and substances having a high carrier transport property. The evaporation source in which the substance having a high carrier transport property is held is arranged so as to be present near the first opening when the rotating plate rotates, and the substance having the first high emission quantum yield is held. The evaporation source is arranged so as to be present near the second opening when the rotating plate rotates, and the evaporation source in which the substance having the second high emission quantum yield is held is obtained when the rotating plate rotates. The evaporation source in which the substance having the third high emission quantum yield is held is located near the second opening when the rotating plate rotates. Are arranged to be. Then, by rotating the rotating plate, when the first opening is located near the evaporation source in which the substance having high carrier transportability is held, the concentration of the substance having high carrier transportability is increased on the substrate. A concentration of a substance having a high emission quantum yield on the substrate when a high region is formed and the second opening is located near the evaporation source holding the substance having the first emission quantum yield. When the first opening is located near an evaporation source in which a substance having a high carrier transport property is held, a region having a high concentration of the substance having a high carrier transport property is formed on the substrate. The region where the concentration of the substance having a high emission quantum yield is high on the substrate when the second opening is located near the evaporation source in which the substance having the second emission quantum yield is held. And the first opening is an evaporation in which a substance having a high carrier transport property is retained. , An evaporation source in which a region having a high concentration of a substance having a high carrier transport property is formed on the substrate, and the second opening holds the substance having a high third emission quantum yield. A region having a high concentration of a substance having a high emission quantum yield on the substrate, a region having a high concentration of the substance having a high carrier transport property, and a substance having a high first emission quantum yield. A region having a high carrier concentration, a region having a high concentration of a substance having a high carrier transport property, a region having a high concentration of a substance having a high second light emission quantum yield, a region having a high concentration of a substance having a high carrier transport property, and a third light emission. A region having a high concentration of a substance having a high quantum yield is repeatedly formed. That is, the region where the concentration of the substance with high emission quantum yield contained in the substance with high carrier transportability is high and the region where the concentration of the substance with high emission quantum yield contained in the substance with high carrier transportability is low are alternately It is characterized by being laminated.
また、本発明の発光素子の作製方法の一は、基板を保持する保持部と、複数の蒸発源を保持する保持部と、基板を保持する保持部と蒸発源を保持する保持部との間に設けられた第１の開口部と第２の開口部とを有する回転板と、を有する蒸着装置を用いる。そして、複数の蒸発源には、それぞれ、２種の発光量子収率の高い物質と、２種のキャリア輸送性の高い物質と、が保持されている。第１のキャリア輸送性の高い物質が保持された蒸発源は、回転板が回転したときに第１の開口部の近くに存在するように配置され、第２のキャリア輸送性の高い物質が保持された蒸発源は、回転板が回転したときに第１の開口部の近くに存在するように配置され、第１の発光量子収率の高い物質が保持された蒸発源は、回転板が回転したときに第２の開口部の近くに存在するように配置され、第２の発光量子収率の高い物質が保持された蒸発源は、回転板が回転したときに第２の開口部の近くに存在するように配置されている。そして、回転板を回転させることにより、第１の開口部が、第１のキャリア輸送性の高い物質が保持された蒸発源の近くに位置しているとき、基板上に第１のキャリア輸送性の高い物質の濃度が高い領域を形成し、第２の開口部が、第１の発光量子収率の高い物質が保持された蒸発源の近くに位置しているとき、基板上に発光量子収率の高い物質の濃度が高い領域を形成し、第１の開口部が、第２のキャリア輸送性の高い物質が保持された蒸発源の近くに位置しているとき、基板上に第２のキャリア輸送性の高い物質の濃度が高い領域を形成し、第２の開口部が、第２の発光量子収率の高い物質が保持された蒸発源の近くに位置しているとき、基板上に発光量子収率の高い物質の濃度が高い領域を形成し、第１のキャリア輸送性の高い物質の濃度が高い領域、第１の発光量子収率の高い物質の濃度が高い領域、第２のキャリア輸送性の高い物質の濃度が高い領域、第２の発光量子収率の高い物質の濃度が高い領域を繰り返し形成していくことを特徴とする。すなわち、キャリア輸送性の高い物質に含まれる発光量子収率の高い物質の濃度が高い領域と、キャリア輸送性の高い物質に含まれる発光量子収率の高い物質の濃度が低い領域とが交互に積層していくことを特徴とする。 One embodiment of a method for manufacturing a light-emitting element according to the present invention is between a holding portion that holds a substrate, a holding portion that holds a plurality of evaporation sources, a holding portion that holds a substrate, and a holding portion that holds an evaporation source. The vapor deposition apparatus which has the rotating plate which has the 1st opening part and 2nd opening part which were provided in is used. Each of the plurality of evaporation sources holds two kinds of substances having a high emission quantum yield and two kinds of substances having a high carrier transport property. The evaporation source in which the first material having high carrier transportability is held is arranged so as to be present near the first opening when the rotating plate rotates, and the second material having high carrier transportability is held. The evaporated source is arranged so as to be present near the first opening when the rotating plate rotates, and the rotating plate rotates the rotating source in which the substance having the first high emission quantum yield is held. When the rotating plate rotates, the evaporation source that is disposed so as to be present near the second opening and holds the substance having the second high emission quantum yield is located near the second opening. Are arranged to exist. Then, by rotating the rotating plate, when the first opening is located near the evaporation source in which the first substance having high carrier transportability is held, the first carrier transportability is provided on the substrate. When a region having a high concentration of the high-concentration substance is formed and the second opening is located near the evaporation source in which the substance having the first high-emission quantum yield is held, the emission quantum concentration on the substrate is increased. A region having a high concentration of the high-rate substance is formed, and the first opening is positioned near the evaporation source in which the second substance having a high carrier-transport property is held; When a region having a high concentration of the substance having a high carrier transporting property is formed and the second opening is located near the evaporation source in which the substance having the second high emission quantum yield is held, A region having a high concentration of the substance having a high emission quantum yield is formed, and the first substance having a high carrier transporting property A high concentration region, a high concentration concentration of a substance having a high first emission quantum yield, a high concentration concentration of a substance having a second high carrier transport property, and a high concentration of a substance having a high second emission quantum yield. The region is formed repeatedly. That is, the region where the concentration of the substance with high emission quantum yield contained in the substance with high carrier transportability is high and the region where the concentration of the substance with high emission quantum yield contained in the substance with high carrier transportability is low are alternately It is characterized by being laminated.
また、本発明の発光素子の作製方法の一は、基板を保持する保持部と、複数の蒸発源を保持する保持部と、基板を保持する保持部と蒸発源を保持する保持部との間に設けられた第１の開口部と第２の開口部とを有する回転板と、を有する蒸着装置を用いる。そして、複数の蒸発源には、それぞれ、三種の発光量子収率の高い物質と、三種のキャリア輸送性の高い物質と、が保持されている。第１のキャリア輸送性の高い物質が保持された蒸発源は、回転板が回転したときに第１の開口部の近くに存在するように配置され、第２のキャリア輸送性の高い物質が保持された蒸発源は、回転板が回転したときに第１の開口部の近くに存在するように配置され、第３のキャリア輸送性の高い物質が保持された蒸発源は、回転板が回転したときに第１の開口部の近くに存在するように配置され、第１の発光量子収率の高い物質が保持された蒸発源は、回転板が回転したときに第２の開口部の近くに存在するように配置され、第２の発光量子収率の高い物質が保持された蒸発源は、回転板が回転したときに第２の開口部の近くに存在するように配置され、第３の発光量子収率の高い物質が保持された蒸発源は、回転板が回転したときに第２の開口部の近くに存在するように配置されている。そして、回転板を回転させることにより、第１の開口部が、第１のキャリア輸送性の高い物質が保持された蒸発源の近くに位置しているとき、基板上に第１のキャリア輸送性の高い物質の濃度が高い領域を形成し、第２の開口部が、第１の発光量子収率の高い物質が保持された蒸発源の近くに位置しているとき、基板上に発光量子収率の高い物質の濃度が高い領域を形成し、第１の開口部が、第２のキャリア輸送性の高い物質が保持された蒸発源の近くに位置しているとき、基板上に第２のキャリア輸送性の高い物質の濃度が高い領域を形成し、第２の開口部が、第２の発光量子収率の高い物質が保持された蒸発源の近くに位置しているとき、基板上に発光量子収率の高い物質の濃度が高い領域を形成し、第１の開口部が、第３のキャリア輸送性の高い物質が保持された蒸発源の近くに位置しているとき、基板上に第３のキャリア輸送性の高い物質の濃度が高い領域を形成し、第２の開口部が、第３の発光量子収率の高い物質が保持された蒸発源の近くに位置しているとき、基板上に発光量子収率の高い物質の濃度が高い領域を形成し、第１のキャリア輸送性の高い物質の濃度が高い領域、第１の発光量子収率の高い物質の濃度が高い領域、第２のキャリア輸送性の高い物質の濃度が高い領域、第２の発光量子収率の高い物質の濃度が高い領域、第３のキャリア輸送性の高い物質の濃度が高い領域、第３の発光量子収率の高い物質の濃度が高い領域を繰り返し形成していくことを特徴とする。すなわち、キャリア輸送性の高い物質に含まれる発光量子収率の高い物質の濃度が高い領域と、キャリア輸送性の高い物質に含まれる発光量子収率の高い物質の濃度が低い領域とが交互に積層していくことを特徴とする。 One embodiment of a method for manufacturing a light-emitting element according to the present invention is between a holding portion that holds a substrate, a holding portion that holds a plurality of evaporation sources, a holding portion that holds a substrate, and a holding portion that holds an evaporation source. The vapor deposition apparatus which has the rotating plate which has the 1st opening part and 2nd opening part which were provided in is used. Each of the plurality of evaporation sources holds three kinds of substances having a high emission quantum yield and three kinds of substances having a high carrier transport property. The evaporation source in which the first material having high carrier transportability is held is arranged so as to be present near the first opening when the rotating plate rotates, and the second material having high carrier transportability is held. The evaporated evaporation source is arranged so as to be present near the first opening when the rotating plate is rotated, and the rotating plate is rotated in the evaporation source holding the third carrier-transporting substance. An evaporation source that is sometimes placed near the first opening and holds the first material with high emission quantum yield is near the second opening when the rotating plate rotates. The evaporation source arranged to exist and holding the substance having the second high emission quantum yield is arranged to exist near the second opening when the rotating plate rotates, and the third The evaporation source in which a substance having a high luminescence quantum yield is held has a second opening when the rotating plate rotates. It is arranged to lie close to the parts. Then, by rotating the rotating plate, when the first opening is located near the evaporation source in which the first substance having high carrier transportability is held, the first carrier transportability is provided on the substrate. When a region having a high concentration of the high-concentration substance is formed and the second opening is located near the evaporation source in which the substance having the first high-emission quantum yield is held, the emission quantum concentration on the substrate is increased. A region having a high concentration of the high-rate substance is formed, and the first opening is positioned near the evaporation source in which the second substance having a high carrier-transport property is held; When a region having a high concentration of the substance having a high carrier transporting property is formed and the second opening is located near the evaporation source in which the substance having the second high emission quantum yield is held, A region having a high concentration of the substance having a high emission quantum yield is formed, and the first opening is formed by the third carrier transport. When the high-concentration substance is located near the evaporation source where the high-concentration substance is held, a region having a high concentration of the third high-carrier-transport substance is formed on the substrate. When the substance having a high emission quantum yield is located near the evaporation source where the substance is held, a region having a high concentration of the substance having a high emission quantum yield is formed on the substrate, and the first substance having a high carrier transport property is formed. A region having a high concentration of the first, a region having a high concentration of the first substance having a high emission quantum yield, a region having a high concentration of the second substance having a high carrier transporting property, and a concentration of the substance having a high second emission quantum yield. A high region, a region having a high concentration of the third substance having a high carrier transport property, and a region having a high concentration of the third substance having a high emission quantum yield are repeatedly formed. That is, the region where the concentration of the substance with high emission quantum yield contained in the substance with high carrier transportability is high and the region where the concentration of the substance with high emission quantum yield contained in the substance with high carrier transportability is low are alternately It is characterized by being laminated.
上記構成において、キャリア輸送性の高い物質の最高被占軌道準位よりも発光量子収率の高い物質の最高被占軌道準位が高く、かつ、キャリア輸送性の高い物質の最低空軌道準位よりも発光量子収率の高い物質の最低空軌道が低いことを特徴とする。また、上記構成において、発光性が高い物質とは、発光素子に通電した際に、発光する物質であり、キャリア輸送性の高い物質とは、発光素子に通電した際に、発光中心である発光性が高い物質にキャリアを効率良く注入する物質である。また、発光量子収率の高い物質は、同一濃度の溶液において、上記キャリア輸送性の高い物質よりも発光量子収率が高くてもよい。一方キャリア輸送性が高い物質は、上記発光性の高い物質に比べてキャリアの移動度が高くても良い。また、発光量子収率の高い物質の濃度が高い領域や発光量子収率の高い物質がキャリア輸送性の高い物質中に分散している領域においては、発光量子収率の高い物質の濃度がキャリア輸送性の高い物質の濃度よりも高くても良い。また、キャリア輸送性の高い物質の濃度が高い領域においては、キャリア輸送性の高い物質の濃度が発光量子収率の高い物質の濃度よりも高くても良い。 In the above structure, the highest occupied orbital level of a substance with a high emission quantum yield is higher than the highest occupied orbital level of a substance with high carrier transportability and the lowest unoccupied orbital level of a substance with high carrier transportability. The minimum empty orbit of a substance having a higher luminescence quantum yield is lower. In the above structure, a substance having a high light-emitting property is a substance that emits light when a light-emitting element is energized, and a substance having a high carrier-transport property is a light emission that is a light emission center when a light-emitting element is energized. It is a substance that efficiently injects carriers into highly functional substances. In addition, a substance having a high emission quantum yield may have a higher emission quantum yield than a substance having a high carrier transporting property in a solution having the same concentration. On the other hand, a substance having a high carrier transport property may have a higher carrier mobility than the substance having a high light-emitting property. In a region where the concentration of a substance having a high emission quantum yield is high or a region where a substance having a high emission quantum yield is dispersed in a substance having a high carrier transport property, the concentration of the substance having a high emission quantum yield is the carrier concentration. It may be higher than the concentration of the substance having high transportability. In the region where the concentration of the substance having a high carrier transport property is high, the concentration of the substance having a high carrier transport property may be higher than the concentration of the substance having a high emission quantum yield.
また、上記構成において、キャリア輸送性の高い物質に発光量子収率の高い物質が分散している領域の厚さは、２０ｎｍ以下、より好ましくは５ｎｍ以下であることが好ましい。 In the above structure, the thickness of the region in which the substance with high emission quantum yield is dispersed in the substance with high carrier transportability is preferably 20 nm or less, more preferably 5 nm or less.
また、上記構成において、キャリア輸送性の高い物質の濃度が高い領域は、２０ｎｍ以下、より好ましくは５ｎｍ以下であることが好ましい。 In the above structure, the region where the concentration of the substance having a high carrier transport property is high is preferably 20 nm or less, more preferably 5 nm or less.
また、上記構成において、発光量子収率の高い物質の濃度が高い領域は、発光量子収率の高い物質を０．００１ｗｔ％以上５０ｗｔ％以下の濃度で含むことを特徴とする。より好ましくは、発光量子収率の高い物質を０．０３ｗｔ％以上３０ｗｔ％以下の濃度で含むことを特徴とする。 In the above structure, the region where the concentration of the substance having a high emission quantum yield is high includes the substance having a high emission quantum yield at a concentration of 0.001 wt% or more and 50 wt% or less. More preferably, a substance having a high emission quantum yield is contained at a concentration of 0.03 wt% or more and 30 wt% or less.
また、上記構成において、複数種の発光量子収率の高い物質は、互いに補色の関係にある色を発光する物質であることを特徴とする。なお、補色とは、混合すると無彩色になる色同士の関係をいう。つまり。補色の関係にある色を発光する物質の発光を混合すると、白色発光を得ることができる。 In the above structure, the plurality of kinds of substances having high emission quantum yield are substances that emit light having colors complementary to each other. The complementary color refers to a relationship between colors that become achromatic when mixed. In other words. White light emission can be obtained by mixing light emission of substances emitting light of complementary colors.
また、上記構成において、発光素子は白色発光をすることを特徴とする。 In the above structure, the light-emitting element emits white light.
本発明の発光素子は、発光領域が多重量子井戸構造を有するため、発光効率が高い。また、複数の発光量子収率の高い物質を含むため、所望の色、例えば白色の発光をし、かつ発光効率の高い発光素子を得ることができる。 The light-emitting element of the present invention has high emission efficiency because the light-emitting region has a multiple quantum well structure. In addition, since a plurality of substances with high emission quantum yields are included, a light-emitting element that emits light of a desired color, for example, white and has high emission efficiency can be obtained.
また、本発明の発光装置は、発光効率の高い発光素子を有しているため、消費電力が低い。 In addition, since the light-emitting device of the present invention includes a light-emitting element with high emission efficiency, power consumption is low.
また、本発明の発光素子の作製方法は、複数の発光量子収率の高い物質を含む多重量子井戸構造を有する発光領域を容易に形成することができるため、本発明の発光素子の作製方法を用いることにより、スループットを向上させることができる。 The light-emitting element manufacturing method of the present invention can easily form a light-emitting region having a multiple quantum well structure including a plurality of substances having high emission quantum yields. By using it, throughput can be improved.
以下、本発明の実施の態様について図面を用いて詳細に説明する。但し、本発明は以下の説明に限定されず、本発明の趣旨及びその範囲から逸脱することなくその形態及び詳細を様々に変更し得ることは当業者であれば容易に理解される。従って、本発明は以下に示す実施の形態の記載内容に限定して解釈されるものではない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. However, the present invention is not limited to the following description, and it is easily understood by those skilled in the art that modes and details can be variously changed without departing from the spirit and scope of the present invention. Therefore, the present invention should not be construed as being limited to the description of the embodiments below.
（実施の形態１） (Embodiment 1)
本実施の形態では、本発明の発光素子、特に発光領域について説明する。 In this embodiment mode, a light-emitting element of the present invention, particularly a light-emitting region will be described.
本発明の発光素子の発光領域は、多重量子井戸構造を有する。具体的には、キャリア輸送性が高く結晶化しにくい物質（以下、ホスト材料という）と、発光量子収率の高い物質（以下、ゲスト材料という）とを組み合わせて構成される。 The light emitting region of the light emitting device of the present invention has a multiple quantum well structure. Specifically, it is configured by combining a substance having high carrier transportability (hereinafter referred to as a host material) and a substance having a high emission quantum yield (hereinafter referred to as a guest material).
キャリア輸送性が高い物質としては、例えば、テトラフェニルシランやテトラ（３−メチルフェニル）シランなどのケイ素化合物、９，１０−ジフェニルアントラセンや９，１０−ジ（２−ナフチル）アントラセンなどのアントラセン誘導体、１０、１０’−ジフェニル９、９’−ジアントラセンなどのビアントリル誘導体、１，３，６，８−テトラフェニルピレンなどのピレン誘導体、４，４’−ジ（Ｎ−カルバゾリル）ビフェニルなどのカルバゾール誘導体、４，４’−ビス（５−メチルベンゾオキサゾール−２−イル）スチルベンなどのオキサゾール誘導体、４，４’−ビス（２，２−ジフェニルエテニル）ビフェニルなどのスチルベン誘導体などが挙げられる。あるいは、電子輸送性の高い物質を用いてもよく、例えば、トリス（８−キノリノラト）アルミニウム（略称：Ａｌｑ３）、トリス（４−メチル−８−キノリノラト）アルミニウム（略称：Ａｌｍｑ３）、ビス（１０−ヒドロキシベンゾ［ｈ］−キノリナト）ベリリウム（略称：ＢｅＢｑ２）、ビス（２−メチル−８−キノリノラト）−（４−ヒドロキシ−ビフェニリル）−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）２）、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）２）などの典型金属錯体が挙げられる。また、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−トリアゾールなどのトリアゾール誘導体、バソフェナントロリンやバソキュプロインなどのフェナントロリン誘導体を用いても良い。あるいはポリ（Ｎ−ビニルカルバゾール）やポリ（フェニレンビニレン）などの高分子材料を用いても構わない。 Examples of the substance having a high carrier transport property include silicon compounds such as tetraphenylsilane and tetra (3-methylphenyl) silane, and anthracene derivatives such as 9,10-diphenylanthracene and 9,10-di (2-naphthyl) anthracene. Bianthryl derivatives such as 10, 10′-diphenyl 9, 9′-dianthracene, pyrene derivatives such as 1,3,6,8-tetraphenylpyrene, and carbazoles such as 4,4′-di (N-carbazolyl) biphenyl Derivatives, oxazole derivatives such as 4,4′-bis (5-methylbenzoxazol-2-yl) stilbene, and stilbene derivatives such as 4,4′-bis (2,2-diphenylethenyl) biphenyl. Alternatively, a substance having a high electron transporting property may be used. For example, 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-hydroxy-biphenylyl) -aluminum (abbreviation: BAlq), bis [2- (2 -Hydroxyphenyl) -benzoxazolate] zinc (abbreviation: Zn (BOX) 2 ), bis [2- (2-hydroxyphenyl) -benzothiazolate] zinc (abbreviation: Zn (BTZ) 2 ) Can be mentioned. Further, triazole derivatives such as 3- (4-tert-butylphenyl) -4- (4-ethylphenyl) -5- (4-biphenylyl) -1,2,4-triazole, and phenanthroline derivatives such as bathophenanthroline and bathocuproin May be used. Alternatively, a polymer material such as poly (N-vinylcarbazole) or poly (phenylene vinylene) may be used.
なお、キャリア輸送性の高い物質のＨＯＭＯ（最高被占軌道）準位は発光量子収率の高い物質のＨＯＭＯ準位よりも低く、キャリア輸送性の高い物質のＬＵＭＯ（最低空軌道）準位は発光量子収率の高い物質のＬＵＭＯ準位よりも高いことが好ましい。例えば、キャリア輸送性の高い物質のＨＯＭＯ準位は−５．３ｅＶから−６．０ｅＶであり、ＬＵＭＯ準位は−２．０ｅＶから−２．６ｅＶであることが好ましい。 Note that the HOMO (highest occupied orbital) level of a substance with high carrier transportability is lower than the HOMO level of a substance with high emission quantum yield, and the LUMO (lowest orbital) level of a substance with high carrier transportability is It is preferably higher than the LUMO level of a substance having a high emission quantum yield. For example, the HOMO level of a substance having a high carrier transport property is preferably −5.3 eV to −6.0 eV, and the LUMO level is preferably −2.0 eV to −2.6 eV.
発光量子収率の高い物質としては、蛍光発光材料、燐光発光材料のどちらも用いることができる。これらの発光材料としては、具体的には、クマリン６やクマリン５４５Ｔなどのクマリン誘導体、Ｎ，Ｎ’−ジメチルキナクリドンやＮ、Ｎ’−ジフェニルキナクリドンなどのキナクリドン誘導体、Ｎ−フェニルアクリドンやＮ−メチルアクリドンなどのアクリドン誘導体、ルブレンや９，１０−ジフェニルアントラセン、２、５、８、１１−テトラ−ｔ−ブチルペリレンなどの縮合芳香族化合物、４−ジシアノメチレン−２−［ｐ−（ジメチルアミノ）スチリル］６−メチル−４Ｈ−ピランなどのピラン誘導体、４−（２，２−ジフェニルビニル）トリフェニルアミンなどのアミン誘導体などが挙げられる。燐光発光材料としては、ビス｛２−（４−トリル）ピリジナート｝アセチルアセトナートイリジウム（ＩＩＩ）やビス｛２−（２’−ベンゾチエニル）ピリジナート｝アセチルアセトナートイリジウム（ＩＩＩ）、ビス｛２−（４、６−ジフルオロフェニル）ピリジナート｝ピコリナートイリジウム（ＩＩＩ）などのイリジウム錯体、２，３，７，８，１２，１３，１７，１８−オクタエチル−２１Ｈ，２３Ｈ−ポルフィリン−白金錯体などの白金錯体、４，７−ジフェニル−１，１０−フェナントロリントリス（２−テノイルトリフルオロアセトナト）ユーロピウム（ＩＩＩ）などの希土類錯体などが挙げられる。 As the substance having a high emission quantum yield, both a fluorescent light emitting material and a phosphorescent light emitting material can be used. Specifically, these luminescent materials include coumarin derivatives such as coumarin 6 and coumarin 545T, quinacridone derivatives such as N, N′-dimethylquinacridone and N, N′-diphenylquinacridone, N-phenylacridone and N- Acridone derivatives such as methylacridone, condensed aromatic compounds such as rubrene and 9,10-diphenylanthracene, 2,5,8,11-tetra-t-butylperylene, 4-dicyanomethylene-2- [p- (dimethyl Pyran derivatives such as amino) styryl] 6-methyl-4H-pyran, amine derivatives such as 4- (2,2-diphenylvinyl) triphenylamine, and the like. Examples of phosphorescent materials include bis {2- (4-tolyl) pyridinato} acetylacetonatoiridium (III), bis {2- (2′-benzothienyl) pyridinato} acetylacetonatoiridium (III), bis {2- Platinum such as (4,6-difluorophenyl) pyridinate} picolinate toridium (III), platinum such as 2,3,7,8,12,13,17,18-octaethyl-21H, 23H-porphyrin-platinum complex And rare earth complexes such as 4,7-diphenyl-1,10-phenanthroline tris (2-thenoyltrifluoroacetonato) europium (III).
なお、上記の材料を適宜組み合わせて所望の色の発光を得ることができる。例えば、クマリン誘導体、キナクリドン誘導体、アクリドン誘導体、９，１０−ジフェニルアントラセン、２、５、８、１１−テトラ−ｔ−ブチルペリレン、４−（２，２−ジフェニルビニル）トリフェニルアミン、ビス｛２−（４−トリル）ピジナート｝アセチルアセトナートイリジウム（ＩＩＩ）などの青色から緑色に発光する材料と、ルブレン、ピラン誘導体、２，３，７，８，１２，１３，１７，１８−オクタエチル−２１Ｈ，２３Ｈ−ポルフィリン−白金錯体、４，７−ジフェニル−１，１０−フェナントロリントリス（２−テノイルトリフルオロアセトナト）ユーロピウム（ＩＩＩ）などの赤色から黄色に発光する材料とを組み合わせることで、白色発光をする発光素子を得ることができる。 Note that light emission of a desired color can be obtained by appropriately combining the above materials. For example, coumarin derivatives, quinacridone derivatives, acridone derivatives, 9,10-diphenylanthracene, 2,5,8,11-tetra-t-butylperylene, 4- (2,2-diphenylvinyl) triphenylamine, bis {2 -(4-Tolyl) pydinato} acetylacetonatoiridium (III) and other blue-green emitting materials, rubrene, pyran derivatives, 2,3,7,8,12,13,17,18-octaethyl-21H , 23H-porphyrin-platinum complex, 4,7-diphenyl-1,10-phenanthroline tris (2-thenoyltrifluoroacetonato) europium (III), etc. Thus, a light emitting element capable of performing the above can be obtained.
これらの発光量子収率の高い物質をキャリア輸送性の高い物質に添加することにより、発光領域を形成する。本発明の発光素子の発光領域は、キャリア輸送性の高い物質の濃度が高い領域と、キャリア輸送性の高い物質に発光量子収率の高い物質が分散している領域とが交互に積層されている構成を有している。つまり、キャリア輸送性の高い物質に含まれる発光量子収率の高い物質の濃度が周期的に変化している構造を有している。具体的には、キャリア輸送性の高い物質に発光量子収率の高い物質が分散している領域は、０．００１ｗｔ％以上５０ｗｔ％以下、好ましくは０．０３ｗｔ％以上３０ｗｔ％以下の割合で発光量子収率の高い物質が添加されている。 A light emitting region is formed by adding a substance having a high emission quantum yield to a substance having a high carrier transport property. In the light-emitting region of the light-emitting element of the present invention, a region having a high concentration of a substance having a high carrier-transport property and a region in which a substance having a high emission quantum yield is dispersed in a substance having a high carrier-transport property are alternately stacked. It has the composition which is. That is, it has a structure in which the concentration of a substance having a high emission quantum yield contained in a substance having a high carrier transport property is periodically changed. Specifically, a region where a substance having a high emission quantum yield is dispersed in a substance having a high carrier transporting property emits light at a rate of 0.001 wt% to 50 wt%, preferably 0.03 wt% to 30 wt%. A substance with a high quantum yield is added.
なお、キャリア輸送性の高い物質の濃度が高い領域とキャリア輸送性の高い物質に発光量子収率の高い物質が分散している領域は、交互に積層されており、各領域の厚さは２０ｎｍ以下、より好ましくは５ｎｍ以下であることが好ましい。 Note that the region where the concentration of the substance having a high carrier transport property is high and the region where the substance having a high emission quantum yield is dispersed in the material having a high carrier transport property are alternately stacked, and the thickness of each region is 20 nm. Hereinafter, more preferably 5 nm or less.
また、キャリア輸送性の高い物質に発光量子収率の高い物質を分散するのではなく、発光量子収率の高い物質の濃度が高い領域を形成してもよい。すなわち、発光量子収率の高い物質の濃度が高い領域と、キャリア輸送性の高い物質の濃度が高い領域とが交互に積層されている構成を有していてもよい。この場合も、発光量子収率の高い物質の濃度が周期的に変化している構造を有している。 Alternatively, instead of dispersing a substance having a high emission quantum yield in a substance having a high carrier transport property, a region having a high concentration of the substance having a high emission quantum yield may be formed. In other words, a region in which a concentration of a substance having a high emission quantum yield is high and a region in which a concentration of a substance having a high carrier transport property is high may be alternately stacked. Also in this case, it has a structure in which the concentration of a substance having a high emission quantum yield is periodically changed.
なお、キャリア輸送性の高い物質の濃度が高い領域と発光量子収率の高い物質の濃度が高い領域は、交互に積層されており、各領域の厚さは２０ｎｍ以下、より好ましくは５ｎｍ以下であることが好ましい。 Note that a region with a high concentration of a substance having a high carrier transport property and a region with a high concentration of a substance having a high emission quantum yield are stacked alternately, and the thickness of each region is 20 nm or less, more preferably 5 nm or less. Preferably there is.
ここで、キャリア輸送性の高い物質と、発光量子収率の高い物質との組み合わせとしては、キャリア輸送性の高い物質のＨＯＭＯ（最高被占軌道）準位よりも発光量子収率の高い物質のＨＯＭＯ準位が高く、かつ、キャリア輸送性の高い物質のＬＵＭＯ（最低空軌道）準位よりも発光量子収率の高い物質のＬＵＭＯ準位が低いことが必要である。この条件を満たすことにより、多重量子井戸構造を形成することができる。 Here, as a combination of a substance having a high carrier transport property and a substance having a high emission quantum yield, a substance having a higher emission quantum yield than the HOMO (highest occupied orbital) level of the substance having a high carrier transport property can be used. The LUMO level of a substance having a high emission quantum yield is required to be lower than the LUMO (lowest orbital orbital) level of a substance having a high HOMO level and a high carrier transport property. By satisfying this condition, a multiple quantum well structure can be formed.
また、発光量子収率の高い物質として燐光発光材料を用いる場合には、燐光発光材料の三重項準位がキャリア輸送性の高い物質の三重項準位よりも低いことが必要である。 In the case where a phosphorescent material is used as a substance having a high emission quantum yield, the triplet level of the phosphorescent material needs to be lower than the triplet level of a substance having a high carrier transport property.
また、キャリア輸送性の高い物質の発光スペクトルと、発光量子収率の高い物質の吸収スペクトルとの重なりがあることが好ましい。特に、キャリア輸送性の高い物質の発光と発光量子収率の高い物質の吸収に重なりが大きいと、キャリア輸送性の高い物質から発光量子収率の高い物質へのエネルギー移動がより効率よく起こるため、好ましい。 Further, it is preferable that there is an overlap between an emission spectrum of a substance having a high carrier transport property and an absorption spectrum of a substance having a high emission quantum yield. In particular, if there is a large overlap between the emission of a substance with a high carrier transportability and the absorption of a substance with a high emission quantum yield, energy transfer from a substance with a high carrier transportability to a substance with a high emission quantum yield occurs more efficiently. ,preferable.
本発明の発光素子のエネルギー準位についてより詳しく説明する。本発明の発光素子のエネルギー準位を示す概略図を図３に示す。図３において、第１の電極１０２から注入された正孔は、正孔注入性の高い物質を含む第１の層１０３、正孔輸送性の高い物質を含む第２の層１０４を経て、発光領域である第３の層１０５へ輸送される。第２の電極１０７から注入された電子は電子輸送性の高い物質を含む第４の層１０６を経て、発光領域である第３の層１０５へ輸送される。第３の層１０５において正孔と電子とが再結合し、発光する。第３の層１０５は、発光量子収率の高い物質とキャリア輸送性の高い物質とを含み、多重量子井戸構造を有している。
The energy level of the light emitting device of the present invention will be described in more detail. A schematic diagram showing energy levels of the light-emitting element of the present invention is shown in FIG. In FIG. 3, holes injected from the
発光素子の発光効率を向上させるためには、発光領域に注入される電子および正孔のバランスが重要である。発光効率を向上させるためには、電子または正孔の一方が過多になるのではなく、ほぼ同量の電子と正孔が注入されることが好ましい。また、発光領域に注入された電子と正孔は効率良く再結合することが望まれる。また、発光領域で再結合せずに陽極まで到達する電子、発光領域で再結合せずに陰極まで到達するホールの量を減らすことも重要である。 In order to improve the light emission efficiency of the light emitting element, the balance of electrons and holes injected into the light emitting region is important. In order to improve the light emission efficiency, it is preferable that one of electrons and holes is not excessive, but substantially the same amount of electrons and holes are injected. In addition, it is desired that electrons and holes injected into the light emitting region recombine efficiently. It is also important to reduce the amount of electrons that reach the anode without recombination in the light emitting region, and holes that reach the cathode without recombination in the light emitting region.
そのためには、発光領域に多数の再結合領域が存在する多重量子井戸構造を形成することが好ましい。 For this purpose, it is preferable to form a multiple quantum well structure in which a large number of recombination regions exist in the light emitting region.
なお、一つの井戸に電子や正孔が強くトラップされ、次の井戸に移動できない場合には、電子と正孔の再結合効率が低くなり、多重量子井戸構造の効果である高い発光効率は得られない。つまり、一つの井戸に電子や正孔が強くトラップされることなく、電子や正孔が次の井戸に移動することが必要である。このためには、キャリア輸送性の高い物質と発光量子収率の高い物質のＨＯＭＯ準位、ＬＵＭＯ準位を考慮し、井戸の深さ、障壁の高さを最適化することが重要である。なお、電子にとっての井戸の深さ、障壁の高さとは、キャリア輸送性の高い物質のＬＵＭＯ準位と発光量子収率の高い物質のＬＵＭＯ準位との差であり、正孔にとっての井戸の深さ、障壁の高さとは、キャリア輸送性の高い物質のＨＯＭＯ準位と発光量子収率の高い物質のＨＯＭＯ準位との差である。 When electrons and holes are strongly trapped in one well and cannot move to the next well, the recombination efficiency of electrons and holes is lowered, and the high emission efficiency that is the effect of the multiple quantum well structure is obtained. I can't. That is, it is necessary for electrons and holes to move to the next well without being strongly trapped in one well. For this purpose, it is important to optimize the depth of the well and the height of the barrier in consideration of the HOMO level and the LUMO level of a substance having a high carrier transport property and a substance having a high emission quantum yield. The well depth and barrier height for electrons are the difference between the LUMO level of a substance having a high carrier transport property and the LUMO level of a substance having a high emission quantum yield. The depth and the height of the barrier are the difference between the HOMO level of a substance having a high carrier transport property and the HOMO level of a substance having a high emission quantum yield.
図３は、キャリア輸送性の高い物質（ホスト材料）の濃度が高い領域と、キャリア輸送性の高い物質（ホスト材料）に発光量子収率の高い物質（ゲスト材料）が分散された領域とが交互に積層した構成を示している。すなわち、キャリア輸送性の高い物質に含まれる発光量子収率の高い物質の濃度が高い領域と、キャリア輸送性の高い物質に含まれる発光量子収率の高い物質の濃度が低い領域とが交互に積層した構成となっている。図３において、キャリア輸送性の高い物質（ホスト材料）の濃度が高い領域、すなわち、キャリア輸送性の高い物質に含まれる発光量子収率の高い物質の濃度が低い領域は障壁として機能し、発光量子収率の高い物質の濃度が高い領域は井戸として機能する。発光領域である第３の層１０５に注入された正孔は、発光量子収率の高い物質の濃度が高い領域（井戸）に入り、電子と再結合する。最初の井戸を通り抜けた正孔は第２の井戸に入り、電子と再結合する。井戸が多数形成されていることにより、正孔は井戸にトラップされ、電子との再結合確率が向上する。電子についても同様であり、発光量子収率の高い物質の濃度が高い領域（井戸）に入り、正孔と再結合する。最初の井戸を通り抜けた電子は第２の井戸に入り、正孔と再結合する。井戸が多数形成されていることにより、正孔は井戸にトラップされ、電子との再結合確率が向上する。よって、正孔と電子の再結合確率が向上することにより、発光効率が向上する。
FIG. 3 shows a region in which the concentration of a substance having high carrier transportability (host material) is high and a region in which a substance having high emission quantum yield (guest material) is dispersed in a substance having high carrier transportability (host material). The structure which laminated | stacked alternately is shown. That is, the region where the concentration of the substance with high emission quantum yield contained in the substance with high carrier transportability is high and the region where the concentration of the substance with high emission quantum yield contained in the substance with high carrier transportability is low are alternately It has a laminated structure. In FIG. 3, a region where the concentration of a substance having a high carrier transport property (host material) is high, that is, a region where the concentration of a substance having a high emission quantum yield contained in the substance having a high carrier transport property functions as a barrier. A region where the concentration of a substance having a high quantum yield is high functions as a well. Holes injected into the
また、複数種の発光量子収率の高い物質（ゲスト材料）を用いることにより、所望の色の発光をする、発光効率の高い発光素子を得ることができる。例えば、青色系ゲスト材料、赤色系ゲスト材料、緑色系ゲスト材料を用いることにより、全体として白色の発光を示す発光素子を作製することができる。また、補色の関係にある色を発光するゲスト材料２種を用いて白色の発光を示す発光素子を作製することもできる。本発明の発光素子は、多重量子井戸構造を有しており、効率の高い白色発光素子を得ることができる。 In addition, by using a plurality of substances (guest materials) with high emission quantum yield, a light-emitting element that emits light of a desired color and has high emission efficiency can be obtained. For example, by using a blue guest material, a red guest material, or a green guest material, a light-emitting element that emits white light as a whole can be manufactured. In addition, a light-emitting element that emits white light can be manufactured using two types of guest materials that emit light of complementary colors. The light-emitting element of the present invention has a multiple quantum well structure, and a highly efficient white light-emitting element can be obtained.
例えば、図３（Ａ）に示すように、発光素子の積層方向に対し、キャリア輸送性の高い物質（ホスト材料）１１１の濃度が高い領域とホスト材料に第１のゲスト材料１２１が分散された領域とを局部的に積層し、ホスト材料１１１の濃度が高い領域とホスト材料に第２のゲスト材料１２２が分散された領域とで局部的に積層してもよい。
For example, as shown in FIG. 3A, the
また、図４（Ａ）に示すように、ホスト材料１１１の濃度が高い領域、ホスト材料に第１のゲスト材料１２１が分散された領域、ホスト材料１１１の濃度が高い領域、ホスト材料に第２のゲスト材料１２２が分散された領域、を繰り返し積層している構成としてもよい。なお、図４（Ａ）に示すように、第１のゲスト材料１２１が分散された領域と第２のゲスト材料１２２が分散された領域の距離が近い場合には、一方のゲスト材料から他方のゲスト材料へエネルギー移動が起こらないよう、第１のゲスト材料の発光スペクトルと第２のゲスト材料の吸収スペクトルとの重なりが小さいことが好ましい。
Further, as shown in FIG. 4A, a region where the concentration of the
また、本発明の発光素子は２種の発光量子収率の高い物質を用いたものに限られず、３種以上の発光量子収率の高い物質を用いてもよい。 In addition, the light-emitting element of the present invention is not limited to the one using two kinds of substances having a high emission quantum yield, and three or more kinds of substances having a high emission quantum yield may be used.
例えば、図３（Ｂ）に示すように、発光素子の積層方向に対し、ホスト材料１１２と第１のゲスト材料１３１とを局部的に積層し、ホスト材料１１２と第２のゲスト材料１３２とを局部的に積層し、ホスト材料１１２と第３のゲスト材料１３３とを局部的に積層してもよい。
For example, as illustrated in FIG. 3B, the
また、図４（Ｂ）に示すように、ホスト材料１１２の濃度が高い領域、ホスト材料に第１のゲスト材料１３１が分散された領域、ホスト材料１１２の濃度が高い領域、ホスト材料１１２に第２のゲスト材料１３２が分散された領域、ホスト材料１１２の濃度が高い領域、ホスト材料１１２に第３のゲスト材料１３３が分散された領域、を繰り返し積層している構成としてもよい。なお、図４（Ｂ）に示すように、第１のゲスト材料１３１が分散された領域、第２のゲスト材料１３２が分散された領域、第３のゲスト材料１３３が分散された領域の距離が互いに近い場合には、一方のゲスト材料から他のゲスト材料へエネルギー移動が起こらないようにすることが好ましい。具体的には、第１のゲスト材料の発光スペクトルと他のゲスト材料の吸収スペクトルとの重なりが小さく、第２のゲスト材料の発光スペクトルと他のゲスト材料の吸収スペクトルとの重なりが小さく、第３のゲスト材料の発光スペクトルと他のゲスト材料の吸収スペクトルとの重なりが小さいことが好ましい。
In addition, as illustrated in FIG. 4B, a region where the concentration of the
なお、本実施の形態では、発光量子収率の高い物質（ゲスト材料）を２種類および３種類用いた形態を示したが、４種類以上の発光量子収率の高い物質（ゲスト材料）を用いて発光領域を形成してもよい。また、キャリア輸送性の高い物質（ホスト材料）についても、一種のキャリア輸送性の高い物質を用いるだけでなく複数種のキャリア輸送性の高い物質を用いてもよい。各発光量子収率の高い物質（ゲスト材料）に対して共通のキャリア輸送性の高い物質（ホスト材料）を用いると、発光素子の作製工程が簡略化されるため好ましい。 Note that although two or three types of substances with high emission quantum yield (guest material) are used in this embodiment mode, four or more types of substances with high emission quantum yield (guest material) are used. A light emitting region may be formed. As for a substance having high carrier transportability (host material), not only a kind of substance having high carrier transportability but also a plurality of kinds of substances having high carrier transportability may be used. It is preferable to use a common substance (host material) with high carrier transportability for each substance (guest material) with a high emission quantum yield because the manufacturing process of the light-emitting element is simplified.
また、発光領域における多重量子井戸構造の井戸と障壁の数は、適宜設定すれば良く、本実施の形態に示したものに限られることはない。 In addition, the number of wells and barriers in the multiple quantum well structure in the light emitting region may be set as appropriate, and is not limited to those shown in this embodiment.
（実施の形態２）
本発明の実施に用いる蒸着装置及び、その蒸着装置を用いて多重量子井戸構造を有する発光領域を形成する方法について、図１０〜１６を用いて説明する。
(Embodiment 2)
A vapor deposition apparatus used for carrying out the present invention and a method for forming a light emitting region having a multiple quantum well structure using the vapor deposition apparatus will be described with reference to FIGS.
本発明の実施に用いる蒸着装置には、被処理物に対し蒸着する処理を行う処理室１００１の他、搬送室１００２が設けられている。被処理物は搬送室１００２を経て処理室１００１へ搬送される。搬送室１００２には、被処理物を移載する為のアーム１００３が備え付けられている（図１０）。
In the vapor deposition apparatus used for carrying out the present invention, a
処理室１００１内には、図１１に示すように、第１の材料が保持された蒸発源１０１０と第２の材料が保持された蒸発源１０１１ａ、第３の材料が保持された蒸発源１０１１ｂ、第４の材料が保持された蒸発源１０１１ｃは、第１の開口部１０１２ａおよび第２の開口部１０１２ｂが設けられた回転板１０１３を間に挟んで、それぞれ保持部１０１４と対向するように設けられている。保持部１０１４には被処理物１０１６が保持され、軸１０１５を中心として回転させることにより、被処理物に形成される層の厚さ等の面内バラツキを低減することができる。
In the
回転板１０１３は、軸１０１５を中心として回転し、回転することによって第２の開口部１０１２ｂの位置が変わる。なお、第１の開口部１０１２ａは、軸１０１５上に設けられているため、回転板１０１３が回転しても位置は変化しない。なお、図１２では、図１１における回転板１０１３の上面図を、同一図面上に示している。
The
第２の開口部１０１２ｂが、蒸発源１０１１ｂおよび蒸発源１０１１ｃよりも蒸発源１０１１ａに近くなるように位置しているとき、第２の開口部１０１２ｂから保持部１０１４の方へ、第２の材料の濃度が第３の材料の濃度および第４の材料の濃度よりも高い状態で材料が拡散する。そして、保持部１０１４に保持された被処理物１０１６へ、第２の材料の濃度の方が第３の材料の濃度および第４の材料の濃度よりも高くなるように、それぞれの材料が蒸着される。
When the
また、回転板１０１３が回転し、第２の開口部１０１２ｂが蒸発源１０１１ａおよび蒸発源１０１１ｃよりも蒸発源１０１１ｂに近くなるように位置すれば、第３の材料の濃度が第２の材料の濃度および第４の材料の濃度よりも高くなるように、被処理物１０１６上にそれぞれの材料が蒸着される。
Further, if the
また、回転板１０１３が回転し、第２の開口部１０１２ｂが蒸発源１０１１ａおよび蒸発源１０１１ｂよりも蒸発源１０１１ｃに近くなるように位置すれば、第４の材料の濃度が第２の材料の濃度および第３の材料の濃度よりも高くなるように、被処理物１０１６上に、それぞれの材料が蒸着される。
Further, if the
なお、第１の開口部は、回転板１０１３が回転しても位置は変化しないため、第１の材料は、常に、被処理物１０１６上に蒸着される。
Note that since the position of the first opening does not change even when the
上記の方法により、第１の材料の濃度が高い領域、第１の材料に第２の材料が分散された領域、第１の材料の濃度が高い領域、第１の材料に第３の材料が分散された領域、第１の材料の濃度が高い領域、第１の材料に第４の材料が分散された領域を順に形成することができる。 By the above method, the region in which the first material concentration is high, the region in which the second material is dispersed in the first material, the region in which the first material concentration is high, and the third material in the first material. A dispersed region, a region where the concentration of the first material is high, and a region where the fourth material is dispersed in the first material can be sequentially formed.
図１１および図１２の構成の場合、回転板１０１３の回転を速くすると、各領域の積層方向の幅は短くなる。つまり、各領域の膜厚は小さくなる。回転板１０１３の回転を遅くすると、各領域の積層方向の幅は長くなる。つまり、各領域の膜厚は大きくなる。
11 and 12, when the rotation of the
このとき、被処理物１０１６を保持する保持部１０１４は、回転板の軸１０１５と同一の軸を中心として回転してもよい。その場合、回転方向は、回転板の回転方向と同じ向きであっても、逆向きであってもよい。ただし、回転の向きが同じ場合、回転速度は異なるようにすることが好ましい。
At this time, the
処理室１００１内の構成は図１１および図１２に表されるものには限定されず、図１３に表されるような構成としてもよい。図１３において、第１の材料が保持された蒸発源１０２１ａと第２の材料が保持された蒸発源１０２１ｂ、第３の材料が保持された蒸発源１０２１ｃ、第４の材料が保持された蒸発源１０２１ｄは、第１の開口部１０２２ａおよび第２の開口部１０２２ｂが設けられた回転板１０２３を間に挟んで、それぞれ保持部１０２４と対向するように設けられている。回転板１０２３は、軸１０２５を中心として回転し、回転することによって第１の開口部１０２２ａおよび第２の開口部１０２２ｂの位置が変わる。なお、回転軸１０２５を中心として回転板１０２３を回転させたときに第１の開口部１０２２ａと第２の開口部１０２２ｂの軌跡が重ならないように第１の開口部１０２２ａと第２の開口部１０２２ｂが設けられている。
The configuration in the
第１の開口部１０２２ａが、蒸発源１０２１ｂよりも蒸発源１０２１ａの近くになるように位置しているとき、第２の開口部１０２２ｂは、蒸発源１０２１ｄよりも蒸発源１０２１ｃの近くになるように位置している。このとき、第１の開口部１０２２ａからは第２の材料よりも第１の材料の濃度が高い状態で、第２の開口部１０２２ｂからは第４の材料よりも第３の材料の濃度が高い状態で、材料が拡散し、保持部１０２４に保持された被処理物１０２６へそれぞれの材料が蒸着される。つまり、第２の材料の濃度よりも第１の材料の濃度が高く、かつ、第４の材料の濃度よりも第３の材料の濃度が高くなるように、それぞれの材料が蒸着される。
When the
第１の開口部１０２２ａが、蒸発源１０２１ａよりも蒸発源１０２１ｂの近くになるように位置しているとき、第２の開口部１０２２ｂは、蒸発源１０２１ｃよりも蒸発源１０２１ｄの近くになるように位置している。このとき、第１の開口部１０２２ａからは第１の材料よりも第２の材料の濃度が高い状態で、第２の開口部１０２２ｂからは第３の材料よりも第４の材料の濃度が高い状態で、材料が拡散し、保持部１０２４に保持された被処理物１０２６へそれぞれの材料が蒸着される。つまり、第１の材料の濃度よりも第２の材料の濃度が高く、かつ、第３の材料の濃度よりも第４の材料の濃度が高くなるように、それぞれの材料が蒸着される。
When the
このとき、被処理物１０２６を保持する保持部１０２４は、回転板の軸１０２５と同一の軸を中心として回転してもよい。その場合、回転方向は、回転板の回転方向と同じ向きであっても、逆向きであってもよい。ただし、回転の向きが同じ場合、回転速度は異なるようにすることが好ましい。
At this time, the holding
上記の方法により、第１の材料の濃度が高い領域、第１の材料に第３の材料が分散された領域、第１の材料の濃度が高い領域、第２の材料の濃度が高い領域、第２の材料に第４の材料が分散された領域、第２の材料の濃度が高い領域を順に形成することができる。 By the above method, a region where the concentration of the first material is high, a region where the third material is dispersed in the first material, a region where the concentration of the first material is high, a region where the concentration of the second material is high, A region where the fourth material is dispersed in the second material and a region where the concentration of the second material is high can be formed in this order.
蒸発源がより多くなっても同様に、各材料の濃度が高い領域を順に形成することができる。図１４において、第１の材料が保持された蒸発源１０３１ａ、第２の材料が保持された蒸発源１０３１ｂ、第３の材料が保持された蒸発源１０３１ｃ、第４の材料が保持された蒸発源１０３１ｄ、第５の材料が保持された蒸発源１０３１ｅ、第６の材料が保持された蒸発源１０３１ｆは、第１の開口部１０３２ａおよび第２の開口部１０３２ｂが設けられた回転板１０３３を間に挟んで、それぞれ保持部１０３４と対向するように設けられている。回転板１０３３は、軸１０３５を中心として回転し、回転することによって第１の開口部１０３２ａおよび第２の開口部１０３２ｂの位置が変わる。なお、回転軸１０２５を中心として回転板１０３３を回転させたときに第１の開口部１０３２ａと第２の開口部１０３２ｂの軌跡が重ならないように第１の開口部１０２２ａと第２の開口部１０２２ｂが設けられている。
Similarly, even when the number of evaporation sources is increased, regions having a high concentration of each material can be formed in order. In FIG. 14, the
第１の開口部１０３２ａが、蒸発源１０３１ｂおよび蒸発源１０３１ｃよりも蒸発源１０３１ａの近くになるように位置しているとき、第２の開口部１０３２ｂは、蒸発源１０３１ｅおよび蒸発源１０３１ｆよりも蒸発源１０３１ｄの近くになるように位置している。このとき、第１の開口部１０３２ａからは第２の材料および第３の材料よりも第１の材料の濃度が高い状態で、第２の開口部１０３２ｂからは第５の材料および第６の材料よりも第４の材料の濃度が高い状態で、材料が拡散し、それぞれ保持部１０３４に保持された被処理物１０３６へそれぞれの材料が蒸着される。つまり、第２の材料の濃度および第３の材料の濃度よりも第１の材料の濃度が高く、かつ、第５の材料および第６の材料の濃度よりも第４の材料の濃度が高くなるようにそれぞれの材料が蒸着される。
When the
第１の開口部１０３２ａが、蒸発源１０３１ａおよび蒸発源１０３１ｃよりも蒸発源１０３１ｂの近くになるように位置しているとき、第２の開口部１０３２ｂは、蒸発源１０３１ｄおよび蒸発源１０３１ｆよりも蒸発源１０３１ｅの近くになるように位置している。このとき、第１の開口部１０３２ａからは第１の材料および第３の材料よりも第２の材料の濃度が高い状態で、第２の開口部１０３２ｂからは第４の材料および第６の材料よりも第５の材料の濃度が高い状態で、材料が拡散し、保持部１０３４に保持された被処理物１０３６へそれぞれの材料が蒸着される。つまり、第１の材料の濃度および第３の材料の濃度よりも第２の材料の濃度が高く、かつ、第４の材料の濃度および第６の材料の濃度よりも第５の材料の濃度が高くなるように、それぞれの材料が蒸着される。
When the
第１の開口部１０３２ａが、蒸発源１０３１ａおよび蒸発源１０３１ｂよりも蒸発源１０３１ｃの近くになるように位置しているとき、第２の開口部１０３２ｂは、蒸発源１０３１ｄおよび蒸発源１０３１ｅよりも蒸発源１０３１ｆの近くになるように位置している。このとき、第１の開口部１０３２ａからは第１の材料および第２の材料よりも第３の材料の濃度が高い状態で、第２の開口部１０３２ｂからは第４の材料および第５の材料よりも第６の材料の濃度が高い状態で、材料が拡散し、保持部１０３４に保持された被処理物１０３６へそれぞれの材料が蒸着される。つまり、第１の材料の濃度および第２の材料の濃度よりも第３の材料の濃度が高く、かつ、第４の材料の濃度および第５の材料の濃度よりも第６の材料の濃度が高くなるように、それぞれの材料が蒸着される。
When the
このとき、被処理物１０３６を保持する保持部１０３４は、回転板の軸１０３５と同一の軸を中心として回転してもよい。その場合、回転方向は、回転板の回転方向と同じ向きであっても、逆向きであってもよい。ただし、回転の向きが同じ場合、回転速度は異なるようにすることが好ましい。
At this time, the holding
上記の方法により、第１の材料の濃度が高い領域、第１の材料に第４の材料が分散された領域、第１の材料の濃度が高い領域、第２の材料の濃度が高い領域、第２の材料に第５の材料が分散された領域、第２の材料の濃度が高い領域、第３の材料の濃度が高い領域、第３の材料に第６の材料が分散された領域、第６の材料の濃度が高い領域を順に形成することができる。 By the above method, a region where the concentration of the first material is high, a region where the fourth material is dispersed in the first material, a region where the concentration of the first material is high, a region where the concentration of the second material is high, A region where the fifth material is dispersed in the second material, a region where the concentration of the second material is high, a region where the concentration of the third material is high, a region where the sixth material is dispersed in the third material, A region having a high concentration of the sixth material can be formed in order.
なお、被処理物を保持する保持部は、図１１〜図１４に示したもの限られず、図１５および図１６に示す構成を用いてもよい。 The holding unit that holds the object to be processed is not limited to that shown in FIGS. 11 to 14, and the configurations shown in FIGS. 15 and 16 may be used.
図１５において、被処理物を保持する為の保持部は、軸１１１３を中心として回転する第１の回転板１１１２と、第１の回転板１１１２上に設けられた複数の第２の回転板１１１４ａ〜１１１４ｄとで構成されている。なお、軸１１１３は、図１１〜図１４に示した開口部を有する回転板の回転軸と同一であることが好ましい。第２の回転板１１１４ａ〜１１１４ｄは、軸１１１３とは別に、第２の回転板１１１４ａ〜１１１４ｄのそれぞれに対して設けられた軸を中心として、それぞれ独立に回転する。被処理物１１１５ａ〜１１１５ｄは、第２の回転板１１１４ａ〜１１１４ｄのそれぞれに保持される。
In FIG. 15, the holding unit for holding the object to be processed includes a first
図１５において、第２の回転板１１１４ａには被処理物１１１５ａが保持され、第２の回転板１１１４ｂには被処理物１１１５ｂが保持され、第２の回転板１１１４ｃには被処理物１１１５ｃが保持され、第２の回転板１１１４ｄには被処理物１１１５ｄが保持されている。
In FIG. 15, the
なお、図１５に示す構成において、第１の回転板と第２の回転板はそれぞれ独立に回転してもよい。例えば、第１の回転板のみ回転させて蒸着してもよい。 In the configuration shown in FIG. 15, the first rotating plate and the second rotating plate may rotate independently. For example, vapor deposition may be performed by rotating only the first rotating plate.
また、第１の回転板１１１２及び第２の回転板１１１４ａ〜１１１４ｄの形状について特に限定はなく、図１５に表されるような円形の他、四角形等の多角形であってもよい。また、第２の回転板１１１４ａ〜１１１４ｄは、必ずしも設けなくてもよいが、第２の回転板１１１４ａ〜１１１４ｄを設けることによって、被処理物に形成される層の厚さ等の面内バラツキを低減することができる。
Further, the shapes of the first
また図１６に示す構成では、保持部１１２２に、複数の被処理物１１２５ａ〜１１２５ｄが保持されている。保持部１１２２は、軸１１２３を中心として回転する。なお、軸１１２３は、図１１〜図１４に示した開口部を有する回転板の回転軸と同一であることが好ましい。
In the configuration illustrated in FIG. 16, a plurality of objects to be processed 1125 a to 1125 d are held in the
なお、蒸着装置の構成は、図１０に示されたものには限定されず、例えば、発光素子を封止する為の封止室がさらに設けられた構成であってもよい。また、蒸着を行う処理室は、一室だけでなく、二室以上設けられていてもよい。 Note that the configuration of the vapor deposition apparatus is not limited to that illustrated in FIG. 10. For example, a configuration in which a sealing chamber for sealing the light emitting element is further provided may be used. Further, the number of processing chambers for vapor deposition is not limited to one, and two or more chambers may be provided.
なお、被処理物を保持する保持部の回転の向きと、開口部を有する回転板の回転の向きとは、同じ向きであってもよいし、逆向きであってもよい。ただし、回転の向きが同じ場合、回転速度は異なるようにすることが好ましい。 Note that the direction of rotation of the holding unit that holds the object to be processed and the direction of rotation of the rotating plate having the opening may be the same direction or may be opposite. However, when the direction of rotation is the same, the rotation speed is preferably different.
また、蒸発時の蒸着速度は、各材料によって、同じであっても異なっていてもよい。 Moreover, the vapor deposition rate at the time of evaporation may be the same or different depending on each material.
また、各領域の積層方向の幅、つまり、各領域の膜厚は、回転速度、蒸着速度以外に、被処理物と蒸発源との距離、蒸発源と蒸発源との距離、基板と回転軸との距離等により変化するため、それぞれの装置において最適値を適宜設計すれば良い。なお、基板の大きさにもよるが、蒸発源と蒸発源の距離は、基板中心と回転軸との距離の２倍程度であることが好ましい。例えば、１２ｃｍ×１２ｃｍの基板を用いる場合、基板と蒸発源との距離を２０〜４０ｃｍとし、蒸発源と蒸発源との距離を１５〜３０ｃｍ、基板の中心と回転軸との距離を８〜１５ｃｍとし、蒸着速度を０．２〜２．０ｎｍ／ｓ、回転速度を２〜２０ｒｐｍとすることにより、多重量子井戸構造を形成することができる。 In addition, the width of each region in the stacking direction, that is, the film thickness of each region is determined by the distance between the object to be processed and the evaporation source, the distance between the evaporation source and the evaporation source, the substrate and the rotation axis in addition to the rotation speed and the evaporation speed. Therefore, the optimum value may be appropriately designed in each apparatus. Although depending on the size of the substrate, the distance between the evaporation source and the evaporation source is preferably about twice the distance between the substrate center and the rotation axis. For example, when using a 12 cm × 12 cm substrate, the distance between the substrate and the evaporation source is 20 to 40 cm, the distance between the evaporation source and the evaporation source is 15 to 30 cm, and the distance between the center of the substrate and the rotation axis is 8 to 15 cm. When the deposition rate is 0.2 to 2.0 nm / s and the rotation rate is 2 to 20 rpm, a multiple quantum well structure can be formed.
また、多重量子井戸構造を形成する場合、蒸発源と被処理物との間にあるシャッターを開閉することにより各領域を形成する方法が考えられる。しかし、本発明の方法を用いることにより、シャッターの開閉操作を伴うことなく、より容易に多重量子井戸構造を形成することが可能となる。それにより、スループット良く多重量子井戸構造を有する発光素子を作製することができる。 When forming a multiple quantum well structure, a method of forming each region by opening and closing a shutter between the evaporation source and the object to be processed is conceivable. However, by using the method of the present invention, it becomes possible to form a multiple quantum well structure more easily without opening and closing the shutter. Accordingly, a light-emitting element having a multiple quantum well structure can be manufactured with high throughput.
（実施の形態３）
本実施の形態では、本発明の発光素子について説明する。
(Embodiment 3)
In this embodiment mode, a light-emitting element of the present invention will be described.
本発明の発光素子は、一対の電極間に複数の層を有する。当該複数の層は、電極から離れたところに発光領域が形成されるように、つまり電極から離れた部位でキャリア（担体）の再結合が行われるように、キャリア注入性の高い物質やキャリア輸送性の高い物質からなる層を組み合わせて積層されたものである。また、本発明の発光素子は、発光領域に多重量子井戸構造を有している。 The light-emitting element of the present invention has a plurality of layers between a pair of electrodes. The plurality of layers have a high carrier injection property and carrier transport so that a light emitting region is formed at a position away from the electrode, that is, a carrier (carrier) is recombined at a position away from the electrode. The layers are formed by combining layers made of highly specific materials. The light emitting device of the present invention has a multiple quantum well structure in the light emitting region.
本発明の発光素子の一態様について図１（Ａ）を用いて以下に説明する。 One embodiment of a light-emitting element of the present invention is described below with reference to FIG.
本形態において、発光素子は、第１の電極１０２と、第１の電極１０２の上に順に積層した第１の層１０３、第２の層１０４、第３の層１０５、第４の層１０６と、さらにその上に設けられた第２の電極１０７とから構成されている。なお、本形態では第１の電極１０２は陽極として機能し、第２の電極１０７は陰極として機能するものとして以下説明をする。
In this embodiment, the light-emitting element includes a
基板１０１は発光素子の支持体として用いられる。基板１０１としては、例えばガラス、またはプラスチックなどを用いることができる。なお、基板が作製工程において支持体として機能するものであれば、これら以外のものでもよい。
The
第１の電極１０２としては、種々の材料を用いることができ、仕事関数の大きい（具体的には４．０ｅＶ以上）金属、合金、導電性化合物、およびこれらの混合物などを用いることが好ましい。具体的には、例えば、インジウム錫酸化物（ＩＴＯ：Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）、珪素を含有したインジウム錫酸化物、酸化インジウムに２〜２０ｗｔ％の酸化亜鉛（ＺｎＯ）を混合したＩＺＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｚｉｎｃ Ｏｘｉｄｅ）、酸化タングステンを０．５〜５ｗｔ％、酸化亜鉛を０．１〜１ｗｔ％含有したインジウム酸化物（ＩＷＺＯ）等が挙げられる。これらの導電性金属酸化物膜は、通常スパッタにより成膜されるが、ゾル−ゲル法などを応用して作製しても構わない。その他、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）、または金属材料の窒化物（例えば、窒化チタン：ＴｉＮ）等が挙げられる。
As the
第１の層１０３は、正孔注入性の高い物質を含む層である。モリブデン酸化物（ＭｏＯｘ）やバナジウム酸化物（ＶＯｘ）、ルテニウム酸化物（ＲｕＯｘ）、タングステン酸化物（ＷＯｘ）、マンガン酸化物（ＭｎＯｘ）等を用いることができる。この他、フタロシアニン（略称：Ｈ２Ｐｃ）や銅フタロシアニン（ＣｕＰＣ）等のフタロシアニン系の化合物、或いはポリ（エチレンジオキシチオフェン）／ポリ（スチレンスルホン酸）（ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ）等の高分子等によっても第１の層１０３を形成することができる。
The
また、第１の層１０３に、有機化合物と無機化合物とを複合してなる複合材料を用いてもよい。特に、有機化合物と、有機化合物に対して電子受容性を示す無機化合物とを含む複合材料は、有機化合物と無機化合物との間で電子の授受が行われ、キャリア密度が増大するため、正孔注入性、正孔輸送性に優れている。この場合、有機化合物としては、正孔の輸送に優れた材料であることが好ましい。具体的には、芳香族アミン系の有機化合物またはカルバゾール系の有機化合物であることが好ましい。無機化合物としては、有機化合物に対し電子受容性を示す物質であればよく、具体的には、遷移金属の酸化物であることが好ましい。例えば、チタン酸化物（ＴｉＯｘ）、バナジウム酸化物（ＶＯｘ）、モリブデン酸化物（ＭｏＯｘ）、タングステン酸化物（ＷＯｘ）、レニウム酸化物（ＲｅＯｘ）、ルテニウム酸化物（ＲｕＯｘ）、クロム酸化物（ＣｒＯｘ）、ジルコニウム酸化物（ＺｒＯｘ）、ハフニウム酸化物（ＨｆＯｘ）、タンタル酸化物（ＴａＯｘ）、銀酸化物（ＡｇＯｘ）、マンガン酸化物（ＭｎＯｘ）等の金属酸化物を用いることができる。第１の層１０３に有機化合物と無機化合物とを複合してなる複合材料を用いた場合、第１の電極１０２とオーム接触をすることが可能となるため、仕事関数に関わらず第１の電極を形成する材料を選ぶことができる。
Alternatively, a composite material formed by combining an organic compound and an inorganic compound may be used for the
第２の層１０４を形成する物質としては、正孔輸送性の高い物質、具体的には、芳香族アミン系（すなわち、ベンゼン環−窒素の結合を有するもの）の化合物であることが好ましい。広く用いられている材料として、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，その誘導体である４，４’−ビス［Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−フェニルアミノ］ビフェニル（以下、ＮＰＢと記す）、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、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などのスターバースト型芳香族アミン化合物が挙げられる。ここに述べた物質は、主に１０−６ｃｍ２／Ｖｓ以上の正孔移動度を有する物質である。但し、電子よりも正孔の輸送性の高い物質であれば、これら以外のものを用いてもよい。なお、第２の層１０４は、単層のものだけでなく、上記物質の混合層、あるいは二層以上積層したものであってもよい。
The substance forming the
第３の層１０５は、実施の形態１に示した多重量子井戸構造を有する発光領域である。具体的には、キャリア輸送性が高い物質と、発光量子収率の高い物質とを組み合わせて構成される。
The
第４の層１０６を形成する物質としては、電子輸送性の高い物質、例えばトリス（８−キノリノラト）アルミニウム（略称：Ａｌｑ３）、トリス（４−メチル−８−キノリノラト）アルミニウム（略称：Ａｌｍｑ３）、ビス（１０−ヒドロキシベンゾ［ｈ］−キノリナト）ベリリウム（略称：ＢｅＢｑ２）、ビス（２−メチル−８−キノリノラト）−（４−ヒドロキシ−ビフェニリル）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）２）、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）２）などの典型金属錯体が挙げられる。あるいは９，１０−ジフェニルアントラセンや４，４’−ビス（２，２−ジフェニルエテニル）ビフェニルなどの炭化水素系化合物なども好適である。あるいは、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−トリアゾールなどのトリアゾール誘導体、バソフェナントロリンやバソキュプロインなどのフェナントロリン誘導体を用いても良い。ここに述べた物質は、主に１０−６ｃｍ２／Ｖｓ以上の電子移動度を有する物質である。なお、正孔よりも電子の輸送性の高い物質であれば、上記以外の物質を第４の層１０６として用いても構わない。また、第４の層１０６は、単層のものだけでなく、混合層でもよく、また上記物質からなる層が二層以上積層したものとしてもよい。
As a substance for forming the
第２の電極１０７を形成する物質としては、仕事関数の小さい（仕事関数３．８ｅＶ以下）金属、合金、電気伝導性化合物、およびこれらの混合物などを用いることができる。このような陰極材料の具体例としては、元素周期表の１族または２族に属する元素、すなわちリチウム（Ｌｉ）やセシウム（Ｃｓ）等のアルカリ金属、およびマグネシウム（Ｍｇ）、カルシウム（Ｃａ）、ストロンチウム（Ｓｒ）等のアルカリ土類金属、およびこれらを含む合金（ＭｇＡｇ、ＡｌＬｉ）、ユウロピウム（Ｅｕ）、イッテルビウム（Ｙｂ）等の希土類金属およびこれらを含む合金等が挙げられる。しかしながら、第２の電極１０７と発光層との間に、電子注入を促す機能を有する層を、当該第２の電極と積層して設けることにより、仕事関数の大小に関わらず、Ａｌ、Ａｇ、ＩＴＯ、珪素を含むＩＴＯ等様々な導電性材料を第２の電極１０７として用いることができる。
As a material for forming the
なお、電子注入を促す機能を有する層としては、フッ化リチウム（ＬｉＦ）、フッ化セシウム（ＣｓＦ）、フッ化カルシウム（ＣａＦ２）等のようなアルカリ金属又はアルカリ土類金属の化合物を用いることができる。また、この他、電子輸送性を有する物質からなる層中にアルカリ金属又はアルカリ土類金属を含有させたもの、例えばＡｌｑ３中にマグネシウム（Ｍｇ）やリチウム（Ｌｉ）を含有させたもの等を用いることができる。 Note that as a layer having a function of promoting electron injection, an alkali metal or alkaline earth metal compound such as lithium fluoride (LiF), cesium fluoride (CsF), calcium fluoride (CaF 2 ), or the like is used. Can do. In addition to this, those containing an alkali metal or alkaline earth metal a layer of a substance having an electron-transporting property, for example such as those containing magnesium (Mg) or lithium (Li) in Alq 3 Can be used.
また、第１の層１０３、第２の層１０４、第４の層１０６の形成方法は、蒸着法や、インクジェット法、スピンコート法など種々の方法を用いても構わない。また各電極または各層ごとに異なる成膜方法を用いて形成しても構わない。なお、第３の層１０５は、実施の形態２に示した方法で形成することが好ましい。
In addition, as a method for forming the
以上のような構成を有する本発明の発光素子は、第１の電極１０２と第２の電極１０７との間に生じた電位差により電流が流れ、発光量子収率の高い物質を含む層である第３の層１０５において正孔と電子とが再結合し、発光するものである。つまり第３の層１０５に発光領域が形成されるような構成となっている。
The light-emitting element of the present invention having the above structure is a layer including a substance that has a high emission quantum yield because current flows due to a potential difference generated between the
発光は、第１の電極１０２または第２の電極１０７のいずれか一方または両方を通って外部に取り出される。従って、第１の電極１０２または第２の電極１０７のいずれか一方または両方は、透光性を有する物質で成る。第１の電極１０２のみが透光性を有する物質からなるものである場合、図１（Ａ）に示すように、発光は第１の電極１０２を通って基板側から取り出される。また、第２の電極１０７のみが透光性を有する物質からなるものである場合、図１（Ｂ）に示すように、発光は第２の電極１０７を通って基板と逆側から取り出される。第１の電極１０２および第２の電極１０７がいずれも透光性を有する物質からなるものである場合、図１（Ｃ）に示すように、発光は第１の電極１０２および第２の電極１０７を通って、基板側および基板と逆側の両方から取り出される。
Light emission is extracted outside through one or both of the
なお第１の電極１０２と第２の電極１０７との間に設けられる層の構成は、上記のものには限定されない。発光領域と金属とが近接することによって生じる消光が抑制されるように、第１の電極１０２および第２の電極１０７から離れた部位に正孔と電子とが再結合する発光領域を設けた構成であり、且つ、発光領域が多重量子井戸構造を有するものであれば、上記以外のものでもよい。
Note that the structure of the layers provided between the
つまり、層の積層構造については特に限定されず、電子輸送性の高い物質または正孔輸送性の高い物質、電子注入性の高い物質、正孔注入性の高い物質、バイポーラ性（電子及び正孔の輸送性の高い物質）の物質等から成る層を、本発明の複合材料を含む層と自由に組み合わせて構成すればよい。 In other words, the layered structure of the layers is not particularly limited, and a substance having a high electron transporting property or a substance having a high hole transporting property, a substance having a high electron injecting property, a substance having a high hole injecting property, or a bipolar property (electron and hole) The layer made of the substance having a high transportability) may be freely combined with the layer containing the composite material of the present invention.
図２に示す発光素子は、陰極として機能する第１の電極３０２の上に電子輸送性の高い物質からなる第１の層３０３、発光量子収率の高い物質を含む第２の層３０４、正孔輸送性の高い物質からなる第３の層３０５、正孔注入性の高い物質からなる第４の層３０６、陽極として機能する第２の電極３０７とが順に積層された構成となっている。なお、３０１は基板である。
A light-emitting element shown in FIG. 2 includes a
本実施の形態においては、ガラス、プラスチックなどからなる基板上に発光素子を作製している。一基板上にこのような発光素子を複数作製することで、パッシブ型の発光装置を作製することができる。また、ガラス、プラスチックなどからなる基板以外に、例えば薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）アレイ基板上に発光素子を作製してもよい。これにより、ＴＦＴによって発光素子の駆動を制御するアクティブマトリクス型の発光装置を作製できる。なお、ＴＦＴの構造は、特に限定されない。スタガ型のＴＦＴでもよいし逆スタガ型のＴＦＴでもよい。また、ＴＦＴアレイ基板に形成される駆動用回路についても、Ｎ型およびＰ型のＴＦＴからなるものでもよいし、若しくはＮ型またはＰ型のいずれか一方からのみなるものであってもよい。 In this embodiment mode, a light-emitting element is manufactured over a substrate made of glass, plastic, or the like. A passive light-emitting device can be manufactured by manufacturing a plurality of such light-emitting elements over one substrate. In addition to a substrate made of glass, plastic, or the like, a light emitting element may be manufactured on a thin film transistor (TFT) array substrate, for example. Thus, an active matrix light-emitting device in which driving of the light-emitting element is controlled by the TFT can be manufactured. Note that the structure of the TFT is not particularly limited. A staggered TFT or an inverted staggered TFT may be used. Also, the driving circuit formed on the TFT array substrate may be composed of N-type and P-type TFTs, or may be composed of only one of N-type and P-type.
（実施の形態４）
本実施の形態では、本発明の発光素子を有する発光装置について説明する。
(Embodiment 4)
In this embodiment mode, a light-emitting device having the light-emitting element of the present invention will be described.
本実施の形態では、画素部に本発明の発光素子を有する発光装置について図５を用いて説明する。なお、図５（Ａ）は、発光装置を示す上面図、図５（Ｂ）は図５（Ａ）をＡ−Ａ’およびＢ−Ｂ’で切断した断面図である。点線で示された６０１は駆動回路部（ソース側駆動回路）、６０２は画素部、６０３は駆動回路部（ゲート側駆動回路）である。また、６０４は封止基板、６０５はシール材であり、シール材６０５で囲まれた内側は、空間６０７になっている。 In this embodiment mode, a light-emitting device having the light-emitting element of the present invention in a pixel portion will be described with reference to FIGS. 5A is a top view illustrating the light-emitting device, and FIG. 5B is a cross-sectional view taken along lines A-A ′ and B-B ′ in FIG. 5A. Reference numeral 601 indicated by a dotted line denotes a driving circuit portion (source side driving circuit), 602 denotes a pixel portion, and 603 denotes a driving circuit portion (gate side driving circuit). Reference numeral 604 denotes a sealing substrate, reference numeral 605 denotes a sealing material, and the inside surrounded by the sealing material 605 is a space 607.
なお、引き回し配線６０８はソース側駆動回路６０１及びゲート側駆動回路６０３に入力される信号を伝送するための配線であり、外部入力端子となるＦＰＣ（フレキシブルプリントサーキット）６０９からビデオ信号、クロック信号、スタート信号、リセット信号等を受け取る。なお、ここではＦＰＣしか図示されていないが、このＦＰＣにはプリント配線基盤（ＰＷＢ）が取り付けられていても良い。本明細書における発光装置には、発光装置本体だけでなく、それにＦＰＣもしくはＰＷＢが取り付けられた状態をも含むものとする。 Note that the routing wiring 608 is a wiring for transmitting a signal input to the source side driving circuit 601 and the gate side driving circuit 603, and a video signal, a clock signal, an FPC (flexible printed circuit) 609 serving as an external input terminal, Receives start signal, reset signal, etc. Although only the FPC is shown here, a printed wiring board (PWB) may be attached to the FPC. The light-emitting device in this specification includes not only a light-emitting device body but also a state in which an FPC or a PWB is attached thereto.
次に、断面構造について図５（Ｂ）を用いて説明する。素子基板６１０上には駆動回路部及び画素部が形成されているが、ここでは、駆動回路部であるソース側駆動回路６０１と、画素部６０２中の一つの画素が示されている。
Next, a cross-sectional structure is described with reference to FIG. A driver circuit portion and a pixel portion are formed over the
なお、ソース側駆動回路６０１はｎチャネル型ＴＦＴ６２３とｐチャネル型ＴＦＴ６２４とを組み合わせたＣＭＯＳ回路が形成される。また、駆動回路を形成するＴＦＴは、種々のＣＭＯＳ回路、ＰＭＯＳ回路もしくはＮＭＯＳ回路で形成しても良い。また、本実施例では、基板上に駆動回路を形成したドライバ一体型を示すが、必ずしもその必要はなく、駆動回路を基板上ではなく外部に形成することもできる。
Note that the source side driver circuit 601 is a CMOS circuit in which an n-
また、画素部６０２はスイッチング用ＴＦＴ６１１と、電流制御用ＴＦＴ６１２とそのドレインに電気的に接続された第１の電極６１３とを含む複数の画素により形成される。なお、第１の電極６１３の端部を覆って絶縁物６１４が形成されている。ここでは、ポジ型の感光性アクリル樹脂膜を用いることにより形成する。
The pixel portion 602 is formed by a plurality of pixels including a switching
また、絶縁物６１４の上端部または下端部に曲率を有する曲面が形成されるようにする。例えば、絶縁物６１４の材料としてポジ型の感光性アクリルを用いた場合、絶縁物６１４の上端部のみに曲率半径（０．２μｍ〜３μｍ）を有する曲面を持たせることが好ましい。また、絶縁物６１４として、光の照射によってエッチャントに不溶解性となるネガ型、或いは光の照射によってエッチャントに溶解性となるポジ型のいずれも使用することができる。 In addition, a curved surface having a curvature is formed at the upper end portion or the lower end portion of the insulator 614. For example, when positive photosensitive acrylic is used as a material for the insulator 614, it is preferable that only the upper end portion of the insulator 614 has a curved surface with a curvature radius (0.2 μm to 3 μm). As the insulator 614, either a negative type that becomes insoluble in an etchant by light irradiation or a positive type that becomes soluble in an etchant by light irradiation can be used.
第１の電極６１３上には、発光物質を含む層６１６、および第２の電極６１７がそれぞれ形成されている。ここで、陽極として機能する第１の電極６１３に用いる材料としては、仕事関数の大きい材料を用いることが望ましい。例えば、ＩＴＯ膜、または珪素を含有したインジウム錫酸化物膜、２〜２０ｗｔ％の酸化亜鉛を含む酸化インジウム膜、窒化チタン膜、クロム膜、タングステン膜、Ｚｎ膜、Ｐｔ膜などの単層膜の他、窒化チタンとアルミニウムを主成分とする膜との積層、窒化チタン膜とアルミニウムを主成分とする膜と窒化チタン膜との３層構造等を用いることができる。なお、積層構造とすると、配線としての抵抗も低く、良好なオーミックコンタクトがとれ、さらに陽極として機能させることができる。 Over the first electrode 613, a layer 616 containing a light-emitting substance and a second electrode 617 are formed. Here, as a material used for the first electrode 613 functioning as an anode, a material having a high work function is preferably used. For example, an ITO film or an indium tin oxide film containing silicon, an indium oxide film containing 2 to 20 wt% zinc oxide, a titanium nitride film, a chromium film, a tungsten film, a Zn film, a Pt film, or the like In addition, a stack of titanium nitride and a film containing aluminum as a main component, a three-layer structure including a titanium nitride film, a film containing aluminum as a main component, and a titanium nitride film can be used. Note that with a stacked structure, resistance as a wiring is low, good ohmic contact can be obtained, and a function as an anode can be obtained.
発光物質を含む層６１６は、実施の形態１で示した発光量子収率の高い物質とキャリア輸送性の高い物質とを含む発光領域を有している。また、発光物質を含む層６１６を構成する他の材料としては、低分子系材料、中分子材料（オリゴマー、デンドリマーを含む）、または高分子系材料であっても良い。また、発光物質を含む層に用いる材料としては、通常、有機化合物を単層もしくは積層で用いる場合が多いが、本発明においては、有機化合物からなる膜の一部に無機化合物を用いる構成も含めることとする。また、発光物質を含む層６１６は、蒸着マスクを用いた蒸着法、インクジェット法、スピンコート法等の種々の方法によって形成される。ただし、発光領域は、実施の形態２で示した方法により形成することが好ましい。 The layer 616 including a light-emitting substance has a light-emitting region including the substance with a high emission quantum yield and the substance with a high carrier-transport property described in Embodiment 1. In addition, the other material forming the layer 616 containing a light-emitting substance may be a low molecular material, a medium molecular material (including an oligomer or a dendrimer), or a high molecular material. In addition, as a material used for a layer containing a light-emitting substance, an organic compound is usually used in a single layer or a stacked layer. I will do it. The layer 616 containing a light-emitting substance is formed by various methods such as an evaporation method using an evaporation mask, an inkjet method, and a spin coating method. However, the light emitting region is preferably formed by the method described in Embodiment Mode 2.
さらに、発光物質を含む層６１６上に形成され、陰極として機能する第２の電極６１７に用いる材料としては、仕事関数の小さい材料（Ａｌ、Ａｇ、Ｌｉ、Ｃａ、またはこれらの合金ＭｇＡｇ、ＭｇＩｎ、ＡｌＬｉ、ＣａＦ２、フッ化リチウムまたは窒化カルシウム）を用いることが好ましい。なお、発光物質を含む層６１６で生じた光が第２の電極６１７を透過させる場合には、第２の電極６１７として、膜厚を薄くした金属薄膜と、透明導電膜（ＩＴＯ、２〜２０ｗｔ％の酸化亜鉛を含む酸化インジウム、珪素を含有したインジウム錫酸化物、酸化亜鉛（ＺｎＯ）等）との積層を用いるのが良い。 Further, as a material used for the second electrode 617 which is formed over the light-emitting substance-containing layer 616 and functions as a cathode, a material having a low work function (Al, Ag, Li, Ca, or alloys thereof such as MgAg, MgIn, AlLi, CaF 2 , lithium fluoride or calcium nitride) is preferably used. Note that in the case where light generated in the layer 616 containing a light-emitting substance passes through the second electrode 617, the second electrode 617 includes a thin metal film and a transparent conductive film (ITO, 2 to 20 wt. % Of indium oxide containing zinc oxide, indium tin oxide containing silicon, zinc oxide (ZnO), or the like is preferably used.
さらにシール材６０５で封止基板６０４を素子基板６１０と貼り合わせることにより、素子基板６１０、封止基板６０４、およびシール材６０５で囲まれた空間６０７に発光素子６１８が備えられた構造になっている。なお、空間６０７には、充填材が充填されており、不活性気体（窒素やアルゴン等）が充填される場合の他、シール材６０５で充填される場合もある。
Further, the sealing substrate 604 is bonded to the
なお、シール材６０５にはエポキシ系樹脂を用いるのが好ましい。また、これらの材料はできるだけ水分や酸素を透過しない材料であることが望ましい。また、封止基板６０４に用いる材料としてガラス基板や石英基板の他、ＦＲＰ（Ｆｉｂｅｒｇｌａｓｓ−Ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄ Ｐｌａｓｔｉｃｓ）、ＰＶＦ（ポリビニルフロライド）、マイラー、ポリエステルまたはアクリル等からなるプラスチック基板を用いることができる。 Note that an epoxy-based resin is preferably used for the sealant 605. Moreover, it is desirable that these materials are materials that do not transmit moisture and oxygen as much as possible. In addition to a glass substrate or a quartz substrate, a plastic substrate made of FRP (Fiberglass-Reinforced Plastics), PVF (polyvinyl fluoride), Mylar, polyester, acrylic, or the like can be used as a material for the sealing substrate 604.
以上のようにして、本発明の発光素子を有する発光装置を得ることができる。 As described above, a light-emitting device having the light-emitting element of the present invention can be obtained.
本発明の発光装置は、実施の形態１で示した多重量子井戸構造の発光領域を有し、発光効率の高い発光素子を有する。よって、本発明を用いることにより、消費電力が低減された発光装置を提供することができる。 A light-emitting device of the present invention includes a light-emitting element having a multiple quantum well structure described in Embodiment Mode 1 and high light emission efficiency. Therefore, by using the present invention, a light-emitting device with reduced power consumption can be provided.
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６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６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、発光効率が高い本発明の発光素子を含むことによって、消費電力が低減された発光装置を得ることができる。
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. 6 is a perspective view of a passive light emitting device manufactured by applying the present invention. In FIG. 6, a
（実施の形態５）
本実施の形態では、実施の形態４に示す発光装置をその一部に含む本発明の電気機器について説明する。本発明の電気機器は、実施の形態１および実施の形態３に示した発光領域を有し、低消費電力の表示部を有する。
(Embodiment 5)
In this embodiment mode, an electric appliance of the present invention including the light-emitting device described in Embodiment Mode 4 as part thereof will be described. An electric appliance of the present invention includes the light-emitting region described in Embodiments 1 and 3, and includes a display portion with low power consumption.
本発明の発光装置を表示装置として用いて作製された電気機器として、ビデオカメラ、デジタルカメラ、ゴーグル型ディスプレイ、ナビゲーションシステム、音響再生装置（カーオーディオ、オーディオコンポ等）、コンピュータ、ゲーム機器、携帯情報端末（モバイルコンピュータ、携帯電話、携帯型ゲーム機または電子書籍等）、記録媒体を備えた画像再生装置（具体的にはＤｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｃ（ＤＶＤ）等の記録媒体を再生し、その画像を表示しうる表示装置を備えた装置）などが挙げられる。これらの電気機器の具体例を図７に示す。 As an electric device manufactured using the light-emitting device of the present invention as a display device, a video camera, a digital camera, a goggle-type display, a navigation system, an audio playback device (car audio, audio component, etc.), a computer, a game device, and portable information Plays back a recording medium such as a terminal (mobile computer, mobile phone, portable game machine, electronic book, etc.) and recording medium (specifically, Digital Versatile Disc (DVD)) and displays the image. And a display device). Specific examples of these electric devices are shown in FIGS.
図７（Ａ）は本発明に係るテレビ装置であり、筐体９１０１、支持台９１０２、表示部９１０３、スピーカー部９１０４、ビデオ入力端子９１０５等を含む。このテレビ装置において、表示部９１０３は、実施の形態１および実施の形態３で説明したものと同様の発光素子をマトリクス状に配列して構成されている。当該発光素子は、発光効率が高いという特徴を有している。その発光素子で構成される表示部９１０３も同様の特徴を有するため、このテレビ装置は低消費電力化が図られている。このような特徴により、テレビ装置において、劣化補償機能や電源回路を大幅に削減、若しくは縮小することができるので、筐体９１０１や支持台９１０２の小型軽量化を図ることが可能である。本発明に係るテレビ装置は、低消費電力、高画質及び小型軽量化が図られているので、それにより住環境に適合した製品を提供することができる。
FIG. 7A illustrates a television device according to the present invention, which includes a
図７（Ｂ）は本発明に係るコンピュータであり、本体９２０１、筐体９２０２、表示部９２０３、キーボード９２０４、外部接続ポート９２０５、ポインティングマウス９２０６等を含む。このコンピュータにおいて、表示部９２０３は、実施の形態１および実施の形態３で説明したものと同様の発光素子をマトリクス状に配列して構成されている。当該発光素子は、発光効率が高いという特徴を有している。その発光素子で構成される表示部９２０３も同様の特徴を有するため、このコンピュータは低消費電力化が図られている。このような特徴により、コンピュータにおいて、劣化補償機能や電源回路を大幅に削減、若しくは縮小することができるので、本体９２０１や筐体９２０２の小型軽量化を図ることが可能である。本発明に係るコンピュータは、低消費電力、高画質及び小型軽量化が図られているので、環境に適合した製品を提供することができる。また、小型軽量化が可能であるので、携帯にも適した製品を提供することができる。
FIG. 7B illustrates a computer according to the present invention, which includes a
図７（Ｃ）は本発明に係るゴーグル型ディスプレイであり、本体９３０１、表示部９３０２、アーム部９３０３を含む。このゴーグル型ディスプレイにおいて、表示部９３０２は、実施の形態１および実施の形態３で説明したものと同様の発光素子をマトリクス状に配列して構成されている。当該発光素子は、発光効率が高いという特徴を有している。その発光素子で構成される表示部９３０２も同様の特徴を有するため、このゴーグル型ディスプレイは低消費電力化が図られている。このような特徴により、ゴーグル型ディスプレイにおいて、劣化補償機能や電源回路を大幅に削減、若しくは縮小することができるので、本体９３０１の小型軽量化を図ることが可能である。本発明に係るゴーグル型ディスプレイは、低消費電力、高画質及び小型軽量化が図られているので、装着したときの負担が少なく、違和感なく使用することができる製品を提供することができる。
FIG. 7C illustrates a goggle type display according to the present invention, which includes a main body 9301, a
図７（Ｄ）は本発明に係る携帯電話であり、本体９４０１、筐体９４０２、表示部９４０３、音声入力部９４０４、音声出力部９４０５、操作キー９４０６、外部接続ポート９４０７、アンテナ９４０８等を含む。この携帯電話において、表示部９４０３は、実施の形態１および実施の形態３で説明したものと同様の発光素子をマトリクス状に配列して構成されている。当該発光素子は、発光効率が高いという特徴を有している。その発光素子で構成される表示部９４０３も同様の特徴を有するため、この携帯電話は低消費電力化が図られている。このような特徴により、携帯電話において、劣化補償機能や電源回路を大幅に削減、若しくは縮小することができるので、本体９４０１や筐体９４０２の小型軽量化を図ることが可能である。本発明に係る携帯電話は、低消費電力、高画質及び小型軽量化が図られているので、携帯に適した製品を提供することができる。
FIG. 7D illustrates a cellular phone according to the present invention, which includes a
図７（Ｅ）は本発明の係るカメラであり、本体９５０１、表示部９５０２、筐体９５０３、外部接続ポート９５０４、リモコン受信部９５０５、受像部９５０６、バッテリー９５０７、音声入力部９５０８、操作キー９５０９、接眼部９５１０等を含む。このカメラにおいて、表示部９５０２は、実施の形態１および実施の形態３で説明したものと同様の発光素子をマトリクス状に配列して構成されている。当該発光素子は、発光効率が高いという特徴を有している。その発光素子で構成される表示部９５０２も同様の特徴を有するため、このカメラは画質の劣化がなく、低消費電力化が図られている。このような特徴により、カメラにおいて、劣化補償機能や電源回路を大幅に削減、若しくは縮小することができるので、本体９５０１の小型軽量化を図ることが可能である。本発明に係るカメラは、低消費電力、高画質及び小型軽量化が図られているので、携帯に適した製品を提供することができる。
FIG. 7E illustrates a camera according to the present invention, which includes a main body 9501, a display portion 9502, a
以上の様に、本発明の発光装置の適用範囲は極めて広く、この発光装置をあらゆる分野の電気機器に適用することが可能である。本発明の発光装置を用いることにより、低消費電力な表示部を有する電気機器を提供することが可能となる。 As described above, the applicable range of the light-emitting device of the present invention is so wide that the light-emitting device can be applied to electric appliances in various fields. By using the light-emitting device of the present invention, an electric device having a display portion with low power consumption can be provided.
また、本発明の発光装置は、発光効率の高い発光素子を有しており、照明装置として用いることもできる。本発明の発光素子を照明装置として用いる一態様を図８〜図９を用いて説明する。 In addition, the light-emitting device of the present invention includes a light-emitting element with high emission efficiency, and can also be used as a lighting device. One mode in which the light-emitting element of the present invention is used as a lighting device will be described with reference to FIGS.
図８は、本発明の発光装置をバックライトとして用いた液晶表示装置の一例である。図８に示した液晶表示装置は、筐体９０１、液晶層９０２、バックライト９０３、筐体９０４を有し、液晶層９０２は、ドライバＩＣ９０５と接続されている。また、バックライト９０３は、本発明の発光装置が用いられおり、端子９０６により、電流が供給されている。
FIG. 8 illustrates an example of a liquid crystal display device using the light-emitting device of the present invention as a backlight. The liquid crystal display device illustrated in FIG. 8 includes a
本発明の発光装置を液晶表示装置のバックライトとして用いることにより、消費電力の低減されたバックライトが得られる。また、本発明の発光装置は、面発光の照明装置であり大面積化も可能であるため、バックライトの大面積化が可能であり、液晶表示装置の大面積化も可能になる。さらに、発光装置は薄型で低消費電力であるため、表示装置の薄型化、低消費電力化も可能となる。 By using the light emitting device of the present invention as a backlight of a liquid crystal display device, a backlight with reduced power consumption can be obtained. Further, the light-emitting device of the present invention is a surface-emitting illumination device and can have a large area, so that the backlight can have a large area and a liquid crystal display device can have a large area. Further, since the light emitting device is thin and has low power consumption, the display device can be thinned and the power consumption can be reduced.
図９（Ａ）は、本発明の発光装置を室内の照明２００１として用いたものである。本発明の発光装置は消費電力が低減されているため、低消費電力の照明装置を得ることができる。面発光の照明装置であり、大面積化も可能であるため、例えば、天井面に本発明の照明装置を用いることもできる。また、天井に限らず、壁、床や柱等にも本発明の発光装置を用いることができる。さらに、可撓性を有する基板を用いて本発明の発光装置を作製することにより、薄型で可撓性を有する照明装置を得ることができる。そのため、曲面に設置することも可能である。また、室内に限らず、室外で使用することも可能であり、外灯として、建物の壁等に設置することもできる。
FIG. 9A illustrates a light-emitting device of the present invention that is used as
図９（Ｂ）は、本発明の発光装置を、トンネル内の照明２００２として用いたものである。本発明の発光装置は消費電力が低減されているため、低消費電力の照明装置を得ることができる。また、可撓性を有する基板を用いて本発明の発光装置を作製することにより、薄型で可撓性を有する照明装置を得ることもできる。そのため、トンネル内の壁の曲面に沿って設置することが可能である。
FIG. 9B shows a case where the light-emitting device of the present invention is used as the
図９（Ｃ）は、本発明の発光装置をインテリア用の照明２００３として用いた一例である。本発明の発光装置は消費電力が低減されているため、低消費電力の照明装置を得ることができる。また、可撓性を有する基板を用いて本発明の発光装置を作製することにより、薄型で可撓性を有する照明装置を得ることができる。また、本発明の発光装置は、面発光であるため、図９（Ｃ）のように、自由な形状に加工することが可能である。
FIG. 9C illustrates an example in which the light-emitting device of the present invention is used as
また、本発明の発光装置は、写真を撮影する際の照明として用いることもできる。写真を撮影する場合は、大面積で高輝度の光で被写体を照らすことにより、自然光で被写体を照らした場合と同様な写真を撮ることができる。 The light emitting device of the present invention can also be used as illumination when taking a photograph. When taking a picture, it is possible to take a picture similar to the case where the subject is illuminated with natural light by illuminating the subject with light having a large area and high brightness.
１０１ 基板
１０２ 第１の電極
１０３ 第１の層
１０４ 第２の層
１０５ 第３の層
１０６ 第４の層
１０７ 第２の電極
１１１ ホスト材料
１１２ ホスト材料
１２１ 第１のゲスト材料
１２２ 第２のゲスト材料
１３１ 第１のゲスト材料
１３２ 第２のゲスト材料
１３３ 第３のゲスト材料
３０２ 第１の電極
３０３ 第１の層
３０４ 第２の層
３０５ 第３の層
３０６ 第４の層
３０７ 第２の電極
６０１ ソース側駆動回路
６０２ 画素部
６０３ ゲート側駆動回路
６０４ 封止基板
６０５ シール材
６０７ 空間
６０８ 配線
６０９ ＦＰＣ（フレキシブルプリントサーキット）
６１０ 素子基板
６１１ スイッチング用ＴＦＴ
６１２ 電流制御用ＴＦＴ
６１３ 第１の電極
６１４ 絶縁物
６１６ 発光物質を含む層
６１７ 第２の電極
６１８ 発光素子
６２３ ｎチャネル型ＴＦＴ
６２４ ｐチャネル型ＴＦＴ
９０１ 筐体
９０２ 液晶層
９０３ バックライト
９０４ 筐体
９０５ ドライバＩＣ
９０６ 端子
９５１ 基板
９５２ 電極
９５３ 絶縁層
９５３ 絶縁層
９５４ 隔壁層
９５５ 発光物質を含む層
９５６ 電極
１００１ 処理室
１００２ 搬送室
１００３ アーム
１０１０ 蒸発源
１０１３ 回転板
１０１４ 保持部
１０１５ 軸
１０１６ 被処理物
１０２３ 回転板
１０２４ 保持部
１０２５ 軸
１０２６ 被処理物
１０３３ 回転板
１０３４ 保持部
１０３５ 軸
１０３６ 被処理物
１１１２ 回転板
１１１３ 軸
１１２２ 保持部
１１２３ 軸
２００１ 照明
２００２ 照明
２００３ 照明
９１０１ 筐体
９１０２ 支持台
９１０３ 表示部
９１０４ スピーカー部
９１０５ ビデオ入力端子
９２０１ 本体
９２０２ 筐体
９２０３ 表示部
９２０４ キーボード
９２０５ 外部接続ポート
９２０６ ポインティングマウス
９３０１ 本体
９３０２ 表示部
９３０３ アーム部
９４０１ 本体
９４０２ 筐体
９４０３ 表示部
９４０４ 音声入力部
９４０５ 音声出力部
９４０６ 操作キー
９４０７ 外部接続ポート
９４０８ アンテナ
９５０１ 本体
９５０２ 表示部
９５０３ 筐体
９５０４ 外部接続ポート
９５０５ リモコン受信部
９５０６ 受像部
９５０７ バッテリー
９５０８ 音声入力部
９５０９ 操作キー
９５１０ 接眼部
１０１１ａ 蒸発源
１０１１ｂ 蒸発源
１０１１ｃ 蒸発源
１０１２ａ 第１の開口部
１０１２ｂ 第２の開口部
１０２１ａ 蒸発源
１０２１ｂ 蒸発源
１０２１ｃ 蒸発源
１０２１ｄ 蒸発源
１０２２ａ 第１の開口部
１０２２ｂ 第２の開口部
１０３１ａ 蒸発源
１０３１ｂ 蒸発源
１０３１ｃ 蒸発源
１０３１ｄ 蒸発源
１０３１ｅ 蒸発源
１０３１ｆ 蒸発源
１０３２ａ 第１の開口部
１０３２ｂ 第２の開口部
１１１４ａ 回転板
１１１４ｂ 回転板
１１１４ｃ 回転板
１１１４ｄ 回転板
１１１５ａ 被処理物
１１１５ｂ 被処理物
１１１５ｃ 被処理物
１１１５ｄ 被処理物
１１２５ａ 被処理物
101
610
612 Current control TFT
613 First electrode 614 Insulator 616 Layer containing light emitting substance 617
624 p-channel TFT
901
906 Terminal 951 Substrate 952 Electrode 953 Insulating layer 953 Insulating layer 954 Partition layer 955 Layer 995 containing luminescent material Electrode 1001 Processing chamber 1002 Transfer chamber 1003 Arm 1010 Evaporation source 1013 Rotating plate 1014 Holding portion 1015 Shaft 1016 Workpiece 1023 Rotating plate 1024 Holding unit 1025 Axis 1026 Processing object 1033 Rotating plate 1034 Holding unit 1035 Axis 1036 Processing object 1112 Rotating plate 1113 Axis 1122 Holding unit 1123 Axis 2001 Illumination 2002 Illumination 2003 Illumination 9101 Housing 9102 Support base 9103 Display unit 9104 Speaker unit 9105 Video Input terminal 9201 Main body 9202 Case 9203 Display unit 9204 Keyboard 9205 External connection port 9206 Pointing mouse 9301 Main body 9302 Display unit 9303 Arm unit 940 Main body 9402 Case 9403 Display unit 9404 Audio input unit 9405 Audio output unit 9406 Operation key 9407 External connection port 9408 Antenna 9501 Main unit 9502 Display unit 9503 Case 9504 External connection port 9505 Remote control reception unit 9506 Image receiving unit 9507 Battery 9508 Audio input unit 9509 Operation key 9510 Eyepiece 1011a Evaporation source 1011b Evaporation source 1011c Evaporation source 1012a First opening 1012b Second opening 1021a Evaporation source 1021b Evaporation source 1021c Evaporation source 1021d Evaporation source 1022a First opening 1022b Second opening Part 1031a evaporation source 1031b evaporation source 1031c evaporation source 1031d evaporation source 1031e evaporation source 1031f evaporation source 1032a first opening 1032b second opening 1114a rotating plate 1 114b Rotating plate 1114c Rotating plate 1114d Rotating plate 1115a Object to be processed 1115b Object to be processed 1115c Object to be processed 1115d Object to be processed 1125a Object to be processed
Claims (4)
前記発光領域は、第１のゲスト材料と、第２のゲスト材料と、一種のホスト材料を含み、
前記発光領域は、一方の電極側から他方の電極側に向かって、
前記ホスト材料に分散している前記第１のゲスト材料の濃度が高い領域と、前記第１のゲスト材料の濃度が低い領域、
及び、
前記ホスト材料に分散している前記第２のゲスト材料の濃度が高い領域と、前記第２のゲスト材料の濃度が低い領域、
が順に積層している構造を有し、
前記第１のゲスト材料及び前記第２のゲスト材料は、互いに補色の関係にある色を発光することを特徴とする発光素子。 Having a light emitting region between a pair of electrodes;
The light emitting region includes a first guest material, a second guest material, and a kind of host material,
The light emitting region is from one electrode side to the other electrode side,
A region where the concentration of the first guest material dispersed in the host material is high, and a region where the concentration of the first guest material is low,
as well as,
A region where the concentration of the second guest material dispersed in the host material is high, and a region where the concentration of the second guest material is low,
Have a structure in which
The light emitting element, wherein the first guest material and the second guest material emit light having a complementary color .
前記発光領域は、第１のゲスト材料と、第２のゲスト材料と、一種のホスト材料を含み、 The light emitting region includes a first guest material, a second guest material, and a kind of host material,
前記発光領域は、一方の電極側から他方の電極側に向かって、 The light emitting region is from one electrode side to the other electrode side,
前記ホスト材料に分散している前記第１のゲスト材料の濃度が高い領域と、前記第１のゲスト材料の濃度が低い領域、 A region where the concentration of the first guest material dispersed in the host material is high, and a region where the concentration of the first guest material is low,
及び、 as well as,
前記ホスト材料に分散している前記第２のゲスト材料の濃度が高い領域と、前記第２のゲスト材料の濃度が低い領域、 A region where the concentration of the second guest material dispersed in the host material is high, and a region where the concentration of the second guest material is low,
が順に積層している構造を有し、Have a structure in which
前記発光素子は白色発光することを特徴とする発光素子。The light emitting element emits white light.
前記発光領域は、一方の電極側から他方の電極側に向かって、
前記ホスト材料に分散している前記第１のゲスト材料の濃度が高い領域と、前記第１のゲスト材料の濃度が低い領域、
及び、
前記ホスト材料に分散している前記第２のゲスト材料の濃度が高い領域と、前記第２のゲスト材料の濃度が低い領域、
が繰り返し積層している構造を有していることを特徴とする発光素子。 In claim 1 or 2 ,
The light emitting region is from one electrode side to the other electrode side,
A region where the concentration of the first guest material dispersed in the host material is high, and a region where the concentration of the first guest material is low,
as well as,
A region where the concentration of the second guest material dispersed in the host material is high, and a region where the concentration of the second guest material is low,
A light-emitting element having a structure in which is repeatedly stacked.
前記ホスト材料の最高被占軌道準位よりも前記第１のゲスト材料及び前記第２のゲスト材料の最高被占軌道準位が高く、かつ、前記ホスト材料の最低空軌道準位よりも前記第１のゲスト材料及び前記第２のゲスト材料の最低空軌道準位が低いことを特徴とする発光素子。 In any one of Claims 1 thru | or 3 ,
The highest occupied orbital level of the first guest material and the second guest material is higher than the highest occupied orbital level of the host material, and the first occupied orbital level of the host material is higher than the lowest occupied orbital level. A light emitting element characterized in that the lowest vacant orbital level of one guest material and the second guest material is low.
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